क्लोज्ड लूप हायड्रोपोनिक्स, जेथे पोषक द्रावणाचा निचरा कॅप्चर केला जातो आणि पिकावर पुन्हा लागू केला जातो, पाणी आणि पोषक संसाधनांच्या वापराच्या कार्यक्षमतेद्वारे प्रवाह-थ्रू किंवा सिंगल पास सिस्टमवर फायदे देतात. संसाधनांच्या वापराच्या कार्यक्षमतेत वाढ केल्याने उत्पादन खर्च कमी होतो आणि शेवटी पोषक तत्वांच्या विसर्जनाशी संबंधित पर्यावरणीय प्रभावांना प्रतिबंध होतो.
बरेच फायदे असले तरी, कॅप्चर आणि पुनर्वापर पद्धती वापरताना उत्पादन जोखीम देखील आहेत, म्हणजे रोगजनक प्रसार. फर्टीगेशन वॉटर (खतासह सिंचन पाणी) प्रक्रिया करण्यासाठी उद्योगात सध्या अनेक प्रकारच्या प्रणाली वापरल्या जातात. उदाहरणांमध्ये वाळू गाळणे समाविष्ट आहे परंतु ते इतकेच मर्यादित नाही, अतिनील प्रकाश, क्लोरीनेशन, ओझोनेशन [O3(aq)], प्रगत ऑक्सीकरण प्रक्रिया, पेरासिटिक ऍसिड (C2H4O3), आणि हायड्रोजन पेरोक्साइड (H(O2).
या प्रयोगात, डिप वॉटर कल्चर हायड्रोपोनिक लेट्युस (लॅक्टुका सॅटिवा) उत्पादन प्रणालीमध्ये डायमेन्शनली स्टेबल एनोड (DSA) आधारित रीजनरेटिव्ह इन सिटू इलेक्ट्रोकेमिकल हायपोक्लोरीनेशन (RisEHc) वापरून पुन: परिसंचरण पोषक द्रावणांवर उपचार केले गेले. अमोनियम असलेल्या उपचारित पोषक द्रावणांमध्ये क्लोरामाईन्सच्या निर्मितीला फायटोटॉक्सिक प्रभाव नोंदवले गेले आणि त्याचे श्रेय दिले गेले. अभ्यासात असे दिसून आले आहे की हायड्रोपोनिक सिस्टम्समध्ये योग्य व्यवस्थापन आणि देखरेख तंत्रांद्वारे पुनर्निर्मितीमध्ये पुनर्जन्माच्या वापराने फायटोटॉक्सिक प्रभाव टाळता येतात.
पारंपारिक क्लोरीनेशनमुळे होणाऱ्या फायटोटॉक्सिसिटीचा चांगला अभ्यास केला गेला असला तरी, RisEHC या कादंबरीच्या प्रभावाबाबत कोणतीही माहिती नाही, DSA, प्रणालीची तपासणी केली गेली आहे, जिथे निर्जंतुकीकरण करणारे एजंट सतत पुनर्जन्म होत आहे. प्रस्तुत संशोधनाचे उद्दिष्ट RisEHC द्वारे विविध पुन: परिसंचरण पोषक द्रावणांवर उपचार केल्यामुळे वनस्पतींच्या प्रतिसादांचे आणि संभाव्य फायटोटॉक्सिक प्रभावांचे मूल्यांकन करणे हे होते. पुढे, फायटोटॉक्सिसिटी प्रभाव कमी करण्यासाठी पोस्ट-इलेक्ट्रोकेमिकल अल्ट्राव्हायोलेट ऍप्लिकेशन वापरण्याची परिणामकारकता तसेच खताचा नायट्रोजन स्त्रोत बदलणे तपासले गेले.
दीर्घकालीन रिक्रिक्युलेटिंग हायड्रोपोनिक सिस्टीमची पूर्ण क्षमता साकार करण्यासाठी प्रभावी गर्भाधान उपाय उपाय हे महत्त्वाचे आहे. येथे मूल्यमापन केलेली RisEHC प्रणाली प्रयोगशाळा-स्केल हायड्रोपोनिक ग्रोथ ट्रायल्समध्ये सूक्ष्मजीवांची संख्या कमी करण्यासाठी प्रभावी असल्याचे दिसून आले; तथापि, अमोनियाकल संयुगे/खते यांच्या उपस्थितीत क्लोरामाईन्सच्या उत्पादनामुळे काही परिस्थितींमध्ये फायटोटॉक्सिसिटी होते.
सध्याच्या अभ्यासात, क्लोरामाइन फायटोटॉक्सिसिटीला एकतर अमोनियाकल खतांचा वापर करून किंवा विघटन करून संबोधित केले गेले. अतिनील किरणे इलेक्ट्रोकेमिकल उपचारानंतर, एक सराव ज्यामुळे मायक्रोबियल निष्क्रियता आणखी वाढेल. RisEHC हे क्लोरामाइनचे उत्पादन टाळले किंवा कमी केल्यावर फलनीकरणाचे एक प्रभावी उपाय आहे.
प्रमुख लेखकाच्या म्हणण्यानुसार, “नियंत्रित पर्यावरण शेती (CEA) जर पाण्याचा लूप पूर्णपणे बंद करायचा असेल (म्हणजे, शून्य डिस्चार्ज), तर अशा तंत्रज्ञानाची गरज आहे ज्यामुळे उपाय जंतुनाशक किंवा हानिकारक निर्जंतुकीकरण उप-उत्पादने जमा न करता रोगजनक मुक्त राहतील याची खात्री करतील. बागायती क्लोरीनेशनच्या शक्य तितक्या मर्यादा दूर करेल असे तंत्रज्ञान प्रदान करण्याच्या उद्देशाने आम्ही RisE HC पद्धत विकसित केली आहे. जगभरात अन्न असुरक्षितता वाढत आहे आणि आम्हाला आशा आहे की RisE HC सारख्या तंत्रज्ञानामुळे CEA अन्न (आणि फुलांचा) पीक उत्पादनाची शाश्वतता सुधारू शकते.”
पेपर जर्नलमध्ये प्रकाशित झाला आहे हॉर्ट सायन्स.