保护水培植物免受电化学次氯酸破坏

闭环水培法，其中营养液排水被捕获并重新应用于作物，通过水和养分资源利用效率提供优于流通或单程系统的优势。提高资源利用效率可降低生产成本，并最终防止与向受纳水体排放养分相关的环境影响。

虽然有很多优点，但使用捕获和再利用方法时也会引入生产风险，即病原体增殖。目前工业上有多种类型的系统用于处理施肥水(带肥料的灌溉水)。示例包括但不限于砂滤、紫外线、氯化、臭氧化[O3(aq)]、高级氧化过程、过乙酸(C2H4O3)和过氧化氢(H2O2)。

在本实验中，在深水培养水培生菜(Lactucasativa)生产系统中，使用基于尺寸稳定阳极(DSA)的再生原位电化学次氯酸(RisEHc)处理循环营养液。注意到植物毒性作用并将其归因于在经处理的含铵营养液中形成氯胺。该研究表明，通过在循环水培系统中使用适当的管理和监测技术，使用再生原位次氯酸可以预防植物毒性作用。

虽然传统氯化引起的植物毒性已得到充分研究，但没有关于新型RisEHC和DSA系统的影响的信息，其中消毒剂不断再生。本研究的目的是评估植物反应和通过RisEHC处理不同的再循环营养液可能引起的植物毒性作用。此外，还检查了使用电化学后紫外线应用来降低植物毒性影响以及改变肥料氮源的功效。

有效的施肥溶液修复是实现长期循环水培系统全部潜力的关键。此处评估的RisEHC系统在实验室规模的水培生长试验中被证明可有效减少微生物数量;然而，在氨化合物/肥料存在的情况下产生的氯胺在某些情况下会导致植物毒性。

在目前的研究中，氯胺的植物毒性通过排除氨肥或通过电化学处理后使用紫外线辐射分解来解决，这种做法将进一步增强微生物灭活。当避免或减轻氯胺产生时，RisEHC是一种有效的施肥溶液修复工具。

根据主要作者的说法，“如果受控环境农业(CEA)要完全关闭水循环(即零排放)，则需要技术来确保解决方案保持无病原体，而不会积累消毒剂或有害的消毒副产品。我们开发了RisEHC方法，目标是提供一种技术，尽可能多地消除对园艺氯化的限制。全球粮食不安全问题正在加剧，我们希望RisEHC等技术能够提高可持续性CEA食品(和花卉)作物生产。”