양액 배수가 포착되어 작물에 다시 적용되는 폐루프 수경재배는 물과 양분 자원 사용 효율성을 통해 유수식 또는 단일 통과 시스템보다 이점을 제공합니다. 자원 사용 효율성을 높이면 생산 비용이 절감되고 궁극적으로 수용 수역에 대한 영양분 배출과 관련된 환경적 영향을 방지할 수 있습니다.
많은 이점이 있지만 포획 및 재사용 접근 방식을 사용할 때 도입되는 생산 위험, 즉 병원균 확산도 있습니다. 비료 용수(비료가 있는 관개 용수)를 처리하기 위해 현재 산업계에서 사용되는 많은 유형의 시스템이 있습니다. 예를 들면 모래 여과, 자외선 빛, 염소화, 오존화[O3(aq)], 고급 산화 공정, 과초산(C2H4O3) 및 과산화수소(H(O2).
이 실험에서, 재순환 영양 용액은 심해 배양 수경 상추(Lactuca sativa) 생산 시스템에서 치수 안정성 양극(DSA) 기반 재생 현장 전기화학 차염소화(RisEHc)를 사용하여 처리되었습니다. 암모늄을 함유한 처리된 영양 용액에서 클로라민의 형성에 식물 독성 효과가 나타났습니다. 이 연구는 재순환 수경 재배 시스템에서 적절한 관리 및 모니터링 기술을 통해 재생식 현장 저염소화를 사용하여 식물 독성 효과를 예방할 수 있음을 보여주었습니다.
기존의 염소화로 인한 식물 독성은 잘 연구되었지만 소독제가 지속적으로 재생되는 DSA가 포함된 새로운 RisEHC 시스템의 효과에 대한 정보는 없습니다. 제시된 연구의 목적은 RisEHC를 통해 다양한 재순환 영양 용액을 처리하여 식물 반응과 가능한 식물 독성 효과를 평가하는 것이었습니다. 또한, 비료의 질소원을 변화시킬 뿐만 아니라 식물독성 효과를 감소시키기 위해 포스트-전기화학적 자외선 적용을 사용하는 효능을 조사했습니다.
효과적인 시비 솔루션 개선은 장기 재순환 수경 재배 시스템의 잠재력을 최대한 실현하는 데 핵심입니다. 여기에서 평가된 RisEHC 시스템은 실험실 규모의 수경 재배 시험에서 미생물 개체군을 줄이는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. 그러나 암모니아 화합물/비료가 있는 상태에서 클로라민 생산은 일부 시나리오에서 식물 독성을 유발했습니다.
현재 연구에서 클로라민 식물 독성은 암모니아 비료를 배제하거나 자외선 전기화학적 처리 후, 미생물 불활성화를 더욱 향상시키는 방법. RisEHC는 클로라민 생성을 피하거나 완화할 때 효과적인 관비 용액 치료 도구입니다.
수석 저자에 따르면 "제어된 환경 농업(CEA)이 물 순환을 완전히 폐쇄(즉, 배출 제로)하려면 소독제나 유해한 소독 부산물의 축적 없이 용액에 병원균이 없는 상태를 유지하도록 하는 기술이 필요합니다. 우리는 가능한 한 원예용 염소 처리에 대한 많은 제한을 제거하는 기술을 제공하는 것을 목표로 RisE HC 방법을 개발했습니다. 식량 불안은 전 세계적으로 증가하고 있으며 RisE HC와 같은 기술이 CEA 식량(및 꽃) 작물 생산의 지속 가능성을 향상시킬 수 있기를 바랍니다.”
논문은 저널에 게재됩니다. 호트사이언스.