Использование электроразложения для повышения урожайности в рециркуляционной гидропонике — Наука в гидропонике
Эффективное использование питательных растворов является очень важной темой в гидропонике. Несмотря на то, что некоторые коммерческие производители используют системы непрерывного цикла, в которых растворы не рециркулируют, экономия использования удобрений часто требует рециркуляции, чтобы улучшить использование питательных веществ и максимизировать эффективность выращивания. Однако одной из самых больших проблем, возникающих при непрерывной циркуляции питательного раствора, является накопление растительных экссудатов, которые могут быть токсичными и вредными для роста растений.
Исторически было изучено несколько решений для этого, чаще всего использование систем фильтрации, таких как картриджи с активированным углем, для улавливания этих экссудатов и предотвращения их накопления. Проблема с этим подходом заключается в том, что активированный уголь или другие фильтры не являются нейтральными по отношению к некоторым компонентам питательных растворов и могут непропорционально и эффективно улавливать хелаты металлов и в конечном итоге вызывать дефицит питательных веществ. Есть несколько способов обойти это, например, изменить рецептуру или пополнить растворы после фильтрации, но оба они далеки от идеальных.
Совсем недавно была опубликована статья, показывающая, как электродеградация может фактически облегчить эту проблему, разрушая эти экссудаты, которые обычно представляют собой органические кислоты, в питательных растворах. В документе рассказывается о том, как они использовали этот метод для обработки рециркулирующих растворов клубники, устраняя аутотоксичность и существенно увеличивая урожайность фруктов.
Техника очень проста, в основном используется постоянный или переменный ток, проходящий через электрод, через который циркулирует раствор, разрушая при этом проблемные молекулы. Первое изображение в этом посте ясно показывает, как отказ от обновления решения вызывает серьезные проблемы с выходом, которые полностью устраняются с помощью электроразложения на основе переменного тока.
Еще одним преимуществом этого метода является то, что, в отличие от методов фильтрации, при электроразложении на переменном токе происходит небольшая потеря количества питательных веществ в растворе. Поскольку окисление/восстановление используемых хелатов металлов является в высокой степени обратимым, фактическая концентрация этих элементов в растворе остается практически неизменной после обработки. Вы можете видеть это на изображении выше, где нет статистически значимого изменения концентрации питательных веществ в растворе.
В заключении статьи предлагается лечение в течение 24 часов (для 300 л в экспериментах) каждые три недели, чтобы полностью избавиться от экссудата, присутствующего в растворе. Для этого приложения переменного тока они использовали частоту 500 Гц при 14 В с площадью электрода около 53 квадратных сантиметров, изготовленного из металлического титана. Для этого процесса вам нужен инертный металл или проводящий материал, который не будет реагировать при используемых значениях потенциала. Вы можете купить трубки из титанового металла, которые стоят недорого, чтобы построить пару анод/катод для проведения этого эксперимента. Обратите внимание, что характеристики частоты и напряжения имеют жизненно важное значение, поэтому использование надлежащего источника питания для их создания имеет первостепенное значение.
Вышеупомянутый метод является новым и простым в использовании для обработки коммерческих гидропонных растворов. Это намного проще и экономичнее по сравнению с методами фильтрации и может применяться как в небольших, так и в более крупных операциях по выращиванию.
