Στα κλειστά υδροπονικά συστήματα, η καταπόνηση αλατότητας που προκαλείται από την συσσώρευση νατρίου (Na) αποτελεί το σημαντικότερο εμπόδιο για την ανακύκλωση του θρεπτικού διαλύματος όταν χρησιμοποιούνται πηγές νερού με μια σχετικά υψηλή συγκέντρωση Na. Για να αντιμετωπιστεί αυτό το πρόβλημα προτείνεται μία νέα στρατηγική, ώστε να ελεγχθεί αποτελεσματικά η αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) στο περιβάλλον τής ρίζας. Επί του παρόντος, οι συνιστώμενες συγκεντρώσεις θρεπτικών στοιχείων στο περιβάλλον τής ρίζας για την τομάτα υπερβαίνουν αυτές για την μεγιστοποίηση της απόδοσης με στόχο μία μέτρια αλατούχο καταπόνηση που να βελτιώνει την ποιότητα των καρπών. Η νέα στρατηγική που προτείνεται σταδιακά μειώνει τις συγκεντρώσεις – στόχους των θρεπτικών στοιχείων, εκτός του φωσφόρου (P), στο περιβάλλον της ρίζας σε αναλογία με την συσσώρευση νατρίου (Na+), αλλά μέχρι ένα ελάχιστο επίπεδο ασφαλείας, διατηρώντας, παράλληλα, σταθερές τις μεταξύ τους αναλογίες. Αυτή η στρατηγική στοχεύει στην επέκταση του χρόνου διατήρησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC), στο περιβάλλον τής ρίζας, στο επιθυμητό επίπεδο, μέχρι να ολοκληρωθεί η καλλιέργεια. Ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε για να υποστηριχθεί αυτή η καινούργια στρατηγική εφαρμόστηκε μέσα από το Σύστημα Υποστήριξης Αποφάσεων NUTRISENSE σε καλλιέργεια τομάτας με υπόστρωμα πετροβάμβακα σε κλειστό υδροπονικό σύστημα. Αυτή η στρατηγική συγκρίθηκε με την τυπική στρατηγική διατήρησης σταθερών επιπέδων θρεπτικών στοιχείων στο περιβάλλον τής ρίζας, επιτρέποντας με αυτόν τον τρόπο την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) λόγω συσσώρευσης νατρίου (Na). Τα αποτελέσματα δείχνουν την αποτελεσματικότητα της στρατηγικής στον έλεγχο της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) στο περιβάλλον των ριζών, ελαχιστοποιώντας με αυτόν τον τρόπο τις εκπομπές των νιτρικών και των φωσφορικών αλάτων που προκύπτουν από την απόρριψη των λιπασμάτων, αποφεύγοντας τις απώλειες παραγωγής εξαιτίας της αλατότητας. Μπορεί η νέα στρατηγική να μην μείωσε την κατανάλωση του νερού, αλλά αύξησε την αποδοτικότητα χρήσης του, αλλά και του αζώτου. Ωστόσο, διαπιστώθηκε ότι και με την νέα στρατηγική δεν είναι εφικτό να εξαλειφθεί πλήρως η ανάγκη απόρριψης διαλύματος απορροής όταν χρησιμοποιείται νερό με συγκέντρωση Na 4 mM για να παρασκευαστούν τα θρεπτικά διαλύματα.
In closed-loop soilless systems, the salinity stress caused by sodium (Na) accumulation is the major bottleneck for recycling of the nutrient solution when water sources with a relatively high Na concentration are used. To address this problem, a new strategy is proposed to effectively control the increase in Electrical Conductivity (EC) in the root environment. Currently, the recommended nutrient concentrations in the root environment for tomato exceed those for maximizing yield with the aim of a moderate salinity eustress that improves fruit quality. The new strategy that is proposed gradually reduces the target concentrations of macronutrients except for phosphorus (P) in the root environment in proportion to the accumulation of sodium (Na+), but up to a minimum safety level, while keeping the mutual ratios between them constant. This strategy aims at extending the time of maintaining the Electrical Conductivity (EC) in the root environment to the desired level even up the crop termination. The algorithm developed to support this new strategy was applied via the Decision Support System NUTRISENSE in tomato grown on mineral wool in a closed-loop soilless cropping system. This strategy was compared with the standard strategy of maintaining constant nutrient levels in the root environment, thus allowing for an increase of Electrical Conductivity (EC) due to sodium (Na) accumulation. The results show the effectiveness of the strategy in controlling Electrical Conductivity (EC) in the root environment, thus minimizing nitrate and phosphate emissions arising from discharge of fertigation effluents, while avoiding yield losses due to salinity stress. The new strategy did not reduced water consumption, but increased the efficiency of water use and nitrogen use. However, the new strategy could not completely eliminate the need to discharge drainage solution when raw water with a Na concentration of 4 mM was used to prepare nutrient solutions.
