დახურული მარყუჟის ჰიდროპონიკა, სადაც საკვების ხსნარის დრენაჟი აღიქმება და ხელახლა გამოიყენება მოსავალზე, უპირატესობებს იძლევა წყლისა და საკვები რესურსების გამოყენების ეფექტურობის გამო. რესურსების გამოყენების ეფექტურობის გაზრდა ამცირებს წარმოების ხარჯებს და, საბოლოოდ, ხელს უშლის გარემოზე ზემოქმედებას, რომელიც დაკავშირებულია მიმღებ წყლის ობიექტებში საკვები ნივთიერებების ჩაშვებასთან.
მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი უპირატესობაა, ასევე არსებობს წარმოების რისკები, როდესაც გამოიყენება დაჭერისა და ხელახალი გამოყენების მიდგომა, კერძოდ, პათოგენების გამრავლება. მრეწველობაში ამჟამად გამოიყენება მრავალი სახის სისტემა სასუქის წყლის დასამუშავებლად (სასუქით სარწყავი წყალი). მაგალითები მოიცავს, მაგრამ არ შემოიფარგლება მხოლოდ ქვიშის ფილტრაციით, ულტრაიისფერი შუქი, ქლორირება, ოზონაცია [O3(aq)], მოწინავე ჟანგვის პროცესები, ზეწოლის მჟავა (C2H4O3) და წყალბადის ზეჟანგი (H(O2).
ამ ექსპერიმენტში, მკვებავი ნივთიერებების რეცირკულირებადი ხსნარები დამუშავდა განზომილებიანი სტაბილური ანოდის (DSA)-ზე დაფუძნებული რეგენერაციული in situ ელექტროქიმიური ჰიპოქლორაციის (RisEHc) გამოყენებით ღრმა წყლის კულტურის ჰიდროპონიურ სალათის (Lactuca sativa) წარმოების სისტემაში. ფიტოტოქსიური ეფექტები აღინიშნა და მიეკუთვნება ქლორამინების წარმოქმნას ამონიუმის შემცველ დამუშავებულ საკვებ ხსნარებში. კვლევამ აჩვენა, რომ ფიტოტოქსიური ეფექტების თავიდან აცილება შესაძლებელია რეგენერაციული in situ ჰიპოქლორაციის გამოყენებით, სათანადო მართვისა და მონიტორინგის ტექნიკის მეშვეობით რეცირკულაციის ჰიდროპონიურ სისტემებში.
მიუხედავად იმისა, რომ ჩვეულებრივი ქლორირებით გამოწვეული ფიტოტოქსიკურობა კარგად არის შესწავლილი, არ არსებობს ინფორმაცია ახალი RisEHC, DSA, სისტემის ეფექტთან დაკავშირებით, რომელიც შესწავლილია აქ, სადაც სადეზინფექციო საშუალება მუდმივად რეგენერირებულია. წარმოდგენილი კვლევის მიზანი იყო მცენარის რეაქციების და შესაძლო ფიტოტოქსიური ეფექტების შეფასება, გამოწვეული RisEHC-ის საშუალებით სხვადასხვა რეცირკულირებული საკვები ხსნარების დამუშავებით. გარდა ამისა, შესწავლილი იქნა პოსტ-ელექტროქიმიური ულტრაიისფერი აპლიკაციის გამოყენების ეფექტურობა ფიტოტოქსიკურობის ეფექტების შესამცირებლად, ასევე სასუქის აზოტის წყაროს შეცვლის მიზნით.
ფერტიგაციის ხსნარის ეფექტური რემედია საკვანძოა გრძელვადიანი რეცირკულაციური ჰიდროპონიკური სისტემების სრული პოტენციალის რეალიზებისთვის. აქ შეფასებული RisEHC სისტემა აჩვენა, რომ ეფექტურია მიკრობული პოპულაციების შესამცირებლად ლაბორატორიული მასშტაბის ჰიდროპონიური ზრდის კვლევებში; თუმცა, ქლორამინების წარმოებამ ამიაკის ნაერთების/სასუქების თანდასწრებით გამოიწვია ფიტოტოქსიკურობა ზოგიერთ სცენარში.
მიმდინარე კვლევაში ქლორამინის ფიტოტოქსიკურობა განიხილებოდა ან ამიაკის სასუქების გამორიცხვით, ან დაშლის გამოყენებით ულტრაიისფერი გამოსხივება ელექტროქიმიური დამუშავების შემდეგ, პრაქტიკა, რომელიც კიდევ უფრო გააძლიერებს მიკრობული ინაქტივაციას. RisEHC არის ეფექტური ფერტიგაციის ხსნარის გამოსასწორებელი საშუალება, როდესაც ქლორამინის წარმოება თავიდან აცილებულია ან შერბილებულია.
წამყვანი ავტორის თქმით, „თუ კონტროლირებადი გარემოს სოფლის მეურნეობა (CEA) აპირებს წყლის მარყუჟის სრულად დახურვას (ანუ ნულოვანი გამონადენი), საჭიროა ტექნოლოგიები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ხსნარებს დარჩება პათოგენებისგან თავისუფალი სადეზინფექციო საშუალებების ან მავნე დეზინფექციის ქვეპროდუქტების დაგროვების გარეშე. ჩვენ შევიმუშავეთ RisE HC მეთოდი იმ მიზნით, რომ მიგვეწოდებინა ტექნოლოგია, რომელიც აღმოფხვრის რაც შეიძლება მეტ შეზღუდვას მებაღეობის ქლორირებასთან დაკავშირებით. სასურსათო დაუცველობა იზრდება მთელ მსოფლიოში და ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ ტექნოლოგიები, როგორიცაა RisE HC, შეუძლია გააუმჯობესოს CEA საკვების (და ყვავილების) კულტურების წარმოების მდგრადობა.”
ნაშრომი გამოქვეყნებულია ჟურნალში HortScience.