Vatnsræktun með lokaðri lykkju, þar sem frárennsli næringarefnalausna er fangað og endurnýtt á ræktunina, býður upp á kosti fram yfir gegnumstreymiskerfi eða einrásarkerfi með hagkvæmni í notkun vatns og næringarefna. Aukin skilvirkni auðlindanýtingar dregur úr framleiðslukostnaði og kemur að lokum í veg fyrir umhverfisáhrif sem tengjast losun næringarefna til viðtökuvatnshlota.
Þó að það séu margir kostir, þá er framleiðsluáhætta einnig kynnt þegar notuð eru nálgun við handfanga og endurnýtingu, nefnilega útbreiðslu sýkla. Það eru margar tegundir kerfa sem eru notuð í iðnaði til að meðhöndla áburðarvatn (áveituvatn með áburði). Dæmi eru meðal annars en takmarkast ekki við sandsíun, útfjólublátt ljós, klórun, ósonun [O3(aq)], háþróuð oxunarferli, perediksýra (C2H4O3) og vetnisperoxíð (H)(O2).
Í þessari tilraun voru endurnýtandi næringarefnalausnir meðhöndlaðar með því að nota víddarstöðugt rafskaut (DSA) byggt á endurnýjun á stað rafefnafræðilegri undirklórun (RisEHc) í djúpvatnsræktun hydroponic salat (Lactuca sativa) framleiðslukerfi. Greint var frá plöntueitrunaráhrifum sem má rekja til myndun klóramína í meðhöndluðum næringarlausnum sem innihalda ammoníum. Rannsóknin sýndi fram á að hægt er að koma í veg fyrir plöntueiturhrif með því að nota endurnýjandi in situ hypochlorination með réttri stjórnun og eftirlitsaðferðum í endurnýtingu vatnsræktunarkerfa.
Þó að plöntueiturhrif af völdum hefðbundinnar klórunar hafi verið vel rannsökuð, eru engar upplýsingar um áhrif hins nýja RisEHC, með DSA, kerfi sem er skoðað hér, þar sem sótthreinsiefnið er stöðugt endurnýjað. Markmið rannsóknarinnar sem kynnt var var að meta viðbrögð plantna og möguleg plöntueiturhrif af völdum meðhöndlunar á mismunandi næringarefnalausnum í hringrás með RisEHC. Ennfremur var skoðuð virkni þess að nota útfjólubláa notkun eftir rafefnafræðilega útfjólubláa notkun til að draga úr plöntueiturhrifum, auk þess að breyta köfnunarefnisgjafa áburðarins.
Árangursrík endurbót á frjóvgunarlausnum er lykillinn að því að gera sér fulla grein fyrir möguleikum langtíma endurrásar vatnsræktunarkerfa. Sýnt var fram á að RisEHC kerfið sem metið er hér er árangursríkt við að fækka örverufjölda í vatnsræktunarrannsóknum á rannsóknarstofu; þó leiddi framleiðsla klóramína í nærveru ammoníakefnasambanda/áburðar til eiturverkana á plöntum í sumum tilfellum.
Í núverandi rannsókn var brugðist við plöntueiturhrifum klóramíns með því annað hvort að útiloka ammoníak áburð eða með niðurbroti með því að nota útfjólubláa geislun eftir rafefnafræðilega meðferð, aðferð sem myndi auka örveruóvirkjun enn frekar. RisEHC er áhrifaríkt verkfæri til að bæta úr frjóvgun þegar klóramínframleiðslu er forðast eða dregið úr henni.
Samkvæmt aðalhöfundinum, "Ef landbúnaður með stjórnað umhverfi (CEA) á að loka vatnslykkjunni að fullu (þ.e. núlllosun) er þörf á tækni sem tryggir að lausnir haldist sýklalausar án uppsöfnunar sótthreinsiefna eða skaðlegra sótthreinsunar aukaafurða. Við þróuðum RisE HC aðferðina með það að markmiði að bjóða upp á tækni sem myndi útrýma eins mörgum takmörkunum á klórun garðyrkju og mögulegt er. Mataróöryggi er að aukast um allan heim og við vonum að tækni eins og RisE HC geti bætt sjálfbærni CEA matvæla (og blóma) ræktunarframleiðslu.“
Blaðið er birt í tímaritinu HortScience.