Hidroponika zatvorene petlje, gde se drenaža hranljivih materija hvata i ponovo primenjuje na usev, nudi prednosti u odnosu na protočne ili sisteme sa jednim prolazom u smislu efikasnosti korišćenja vode i resursa hranljivih materija. Povećanje efikasnosti korišćenja resursa smanjuje troškove proizvodnje i na kraju sprečava uticaje na životnu sredinu koji su povezani sa ispuštanjem nutrijenata u vodna tela koja primaju.
Iako postoje mnoge prednosti, postoje i proizvodni rizici koji se uvode kada se koristi pristup hvatanja i ponovne upotrebe, naime, proliferacija patogena. Postoje mnoge vrste sistema koji se trenutno koriste u industriji za tretman vode za fertigaciju (voda za navodnjavanje sa đubrivom). Primjeri uključuju, ali nisu ograničeni na filtraciju pijeska, ultraljubičasto svjetlo, kloriranje, ozoniranje [O3(aq)], napredni procesi oksidacije, peroctena kiselina (C2H4O3) i vodikov peroksid (H(O2).
U ovom eksperimentu, recirkulacijski rastvori hranljivih sastojaka tretirani su korišćenjem dimenzionalno stabilne anode (DSA) bazirane na regenerativnoj in situ elektrohemijskoj hipohlorinaciji (RisEHc) u sistemu proizvodnje hidroponske salate (Lactuca sativa) u dubokoj vodenoj kulturi. Uočeni su fitotoksični efekti koji se pripisuju stvaranju hloramina u tretiranim hranljivim rastvorima koji sadrže amonijum. Studija je pokazala da se fitotoksični efekti mogu spriječiti upotrebom regenerativne in situ hipohloracije kroz pravilno upravljanje i tehnike praćenja u recirkulacijskim hidroponskim sistemima.
Dok je fitotoksičnost uzrokovana konvencionalnom hloracijom dobro proučena, nema informacija o efektu novog RisEHC, sa DSA, sistema koji se ovdje ispituje, gdje se sredstvo za dezinfekciju kontinuirano regenerira. Cilj predstavljenog istraživanja bio je procijeniti reakcije biljaka i moguće fitotoksične efekte uzrokovane tretiranjem različitih recirkulirajućih otopina hranjivih tvari putem RisEHC-a. Nadalje, ispitana je efikasnost upotrebe postelektrohemijske ultraljubičaste primjene za smanjenje fitotoksičnih efekata, kao i promjene izvora dušika gnojiva.
Efikasna sanacija rješenja za fertigaciju ključna je u realizaciji punog potencijala dugotrajnih recirkulacijskih hidroponskih sistema. Pokazalo se da je RisEHC sistem koji je ovde procenjen efikasan u smanjenju mikrobnih populacija u laboratorijskim ispitivanjima hidroponskog rasta; međutim, proizvodnja hloramina u prisustvu amonijačnih jedinjenja/đubriva dovela je do fitotoksičnosti u nekim scenarijima.
U trenutnoj studiji, fitotoksičnost kloramina je riješena ili isključivanjem amonijačnih gnojiva, ili razgradnjom korištenjem ultraljubičasto zračenje nakon elektrohemijskog tretmana, praksa koja bi dodatno poboljšala mikrobnu inaktivaciju. RisEHC je efikasan alat za remedijaciju rastvora za fertigaciju kada se izbegne ili ublaži proizvodnja hloramina.
Prema riječima glavnog autora, „Ako se poljoprivredom kontroliranog okoliša (CEA) želi u potpunosti zatvoriti vodeni krug (tj. nulti pražnjenje), potrebne su tehnologije koje će osigurati da rješenja ostanu bez patogena bez nakupljanja dezinficijensa ili štetnih nusproizvoda dezinfekcije. Razvili smo RisE HC metodu sa ciljem da obezbedimo tehnologiju koja bi eliminisala što je moguće više ograničenja za hortikulturno hlorisanje. Nesigurnost hrane je u porastu širom svijeta i nadamo se da tehnologije kao što je RisE HC mogu poboljšati održivost CEA proizvodnje hrane (i cvjetnih) usjeva.”
Rad je objavljen u časopisu HortScience.