É comum na hidroponia fornecer nutrientes às culturas mantendo a condutividade elétrica (CE) da solução recirculante em um nível alvo. Os níveis de nutrientes individuais na solução geralmente não são avaliados, pois sua medição e ajuste regulares podem ser caros e tecnicamente desafiadores. No entanto, a abordagem de cultivar plantas em uma CE alvo pode potencialmente resultar em desequilíbrios de nutrientes na solução e crescimento reduzido. Nós quantificamos os efeitos da reciclagem da solução nutritiva nas alterações da CE da solução, concentração de nutrientes nos tecidos, taxa de crescimento do dossel, status hídrico da planta e peso da parte aérea e raiz de alface (Lactuca sativa) em estufa. A qualidade da água da torneira era moderadamente alcalina e semelhante à observada em muitas estufas comerciais. Em nossa pesquisa, a solução nutritiva recirculante foi mantida em uma CE alvo (1,8 dS⋅m⁻¹) reduziu significativamente o peso fresco (22–36%) e seco da parte aérea em comparação com o controle abastecido regularmente com solução recém-preparada na CE alvo. Além disso, a reciclagem diminuiu significativamente os níveis de N, P, K e Fe e aumentou os níveis de Na e Cu nos tecidos, além de aumentar a CE da solução entre os ajustes em comparação com o controle. Usando análise de imagem de grupos de plantas, identificamos que os efeitos negativos da reciclagem na área do dossel começaram 2 semanas após o transplantio. Com base nesses resultados, levantamos a hipótese de que certos compostos indesejáveis (por exemplo, bicarbonatos) e elementos consumidos lentamente (por exemplo, Ca, Mg) foram adicionados à solução recirculante através da água alcalina da torneira ao longo do tempo. Seu acúmulo aumentou “artificialmente” a CE da solução e “mascarou” os níveis abaixo do ideal de nutrientes principais na solução, levando às reduções na concentração de nutrientes nos tecidos e no crescimento das plantas. Corroborando isso, os efeitos negativos da reciclagem não foram observados quando a solução recirculante foi descartada após 2 semanas de uso ou feita com água de osmose reversa e usada continuamente. Nossas descobertas auxiliam no manejo adequado da solução recirculante na produção hidropônica de alface.
It is common in hydroponics to supply nutrients to crops by maintaining electrical conductivity (EC) of the recycling solution at a target level. Levels of individual nutrients in the solution are generally not assessed as their regular measurement and adjustment can be both expensive and technically challenging. However, the approach of growing crops at a target EC can potentially result in nutrient imbalances in the solution and reduced growth. We quantified the effects of recycling on solution EC changes, tissue nutrient concentration, canopy growth rate, plant water status, and shoot and root weight of lettuce (Lactuca sativa) in a greenhouse. The tap water quality was moderately alkaline and similar to that commonly observed in many commercial greenhouses. In our research, recycling solution maintained at a target EC (1.8 dS⋅m–1) significantly reduced shoot fresh (22–36%) and dry weight compared to the control supplied regularly with freshly prepared solution at the target EC. Further, recycling significantly decreased N, P, K, and Fe and increased Na and Cu levels in the tissue, in addition to increasing solution EC between adjustments compared to the control. Using image analysis of groups of plants, we identified that the negative effects of recycling on canopy area started 2 weeks after transplanting. Based on these results, we hypothesized that certain unwanted compounds (e.g., bicarbonates) and slowly consumed elements (e.g., Ca, Mg) were added to the recycling solution through the alkaline tap water with time. Their accumulation “artificially” increased solution EC and “masked” the lower than optimal levels of major nutrients in the solution, leading to the reductions in the concentration of nutrients in the tissue and plant growth. Supporting this, the negative effects of recycling were not observed when the recycling solution was either discarded after 2 weeks of use or made using reverse osmosis water and continuously used. Our findings aid in proper management of recycling solution in hydroponic lettuce production.