Органическая гидропоника - Organic hydroponics

Органическая гидропоника это гидропоника система культуры на основе органическое сельское хозяйство концепции, в которых не используются синтетические материалы, такие как удобрения или пестициды. В органической гидропонике питательные растворы получают из органических растительных и животных материалов или веществ, добытых естественным путем.[1] Большинство исследований по этой теме сосредоточено на использовании органическое удобрение.

Преимущества

Интерес потребителей к органической гидропонике растет, поскольку ожидается, что мировой рынок органических продуктов вырастет почти на 25% с 2017 по 2024 год.[2] Из-за меньшего использования нитратной основе удобрения, нитрат уровни в органических культурах ниже, чем в обычных культурах. Кроме того, было обнаружено, что полезные микробы вызывают устойчивость к болезням, передаваемым через почву и воздуху.[3] и может побеждать вредные организмы для создания устойчивых систем.[4]

Органика также представляют некоторые преимущества для здоровья. Поскольку в органическом сельском хозяйстве используется меньше пестициды, он имеет более низкие токсичные остатки, чем растения, выращенные с использованием неорганических удобрений, примерно на 75%.[5][6] Хотя есть неубедительные исследования относительно того, является ли оно более питательным, чем обычное сельское хозяйство, метаанализ питания растений показал, что органические продукты содержат больше антиоксиданты.[6]

Вызовы

Органические гидропонные системы часто дают более низкие урожаи по сравнению с традиционной гидропоникой. Исследование 2001 года показало, что салат, выращенный в органическом растворе, давал гораздо меньше урожая и рос значительно медленнее, чем салат, выращенный в обычном растворе.[1] Кроме того, органические гидропонные системы склонны к большим pH колебания, с ограниченным количеством органических продуктов, которые можно использовать для их компенсации.[4] Кроме того, органическая гидропоника требует очень большого количества знаний, опыта и инвестиций по сравнению с традиционным сельским хозяйством.[7]

Успешное использование органические удобрения может быть сложнее в гидропонных системах, чем в поля, где полезные микробы в почва помогают расщеплять органические удобрения на питательные вещества, которые могут использоваться растением. При выращивании в беспочвенные субстраты, органические удобрения не могут быть легко разрушены микробами и могут препятствовать росту растений.[8] Однако с помощью последних инноваций ученые создали органические гидропонные системы, которые обеспечивают рост и качество, сопоставимое с традиционной гидропоникой. Важно отметить, что существует много типов органические удобрения, сельскохозяйственных культур и гидропонных систем, которые могут работать по-разному. Следовательно, важно избегать чрезмерного обобщения заявлений об эффективности органических удобрений в гидропонике.

Удобрения

При оценке эффективности органическое удобрение, важно иметь в виду огромную разницу в эффективности между разными видами удобрений. Помимо различий между видами удобрений, минеральная Содержание от партии к партии может широко варьироваться из-за органической природы источников и различных потребностей сельскохозяйственных культур в удобрениях. Есть ряд многообещающих источников органических удобрений.

Биогумус фильтрат, или компостный чай из червей, является очень питательным удобрением, если пищевые и животноводческие отходы, используемые при его производстве, имеют высокое качество. Поскольку он уже жидкий, его можно легко добавлять в гидропонные системы.[9] Аналогичным образом, исследование в Японии дало положительные результаты с использованием обработанных пищевых отходов в качестве удобрения. В этом исследовании с успехом использовались растворимые удобрения на основе рыбы и кукурузный щелок, которые являются побочными продуктами существующего производства продуктов питания.[8] В исследовании, проведенном в Таиланде, использовалась комбинация отработанной патоки, помоев винокурни и листьев сахарного тростника.[7] После тестирования различных соотношений этих сред авторы обнаружили соотношение, которое привело к темпам роста, сравнимым с темпами роста химических удобрений.[7]

Эти методы имеют дополнительные экологические преимущества в виде меньшего энергоемкий чем производство неорганических удобрений, отвлекая пищевые отходы со свалок, где питательные вещества не циркулируют и парниковые газы образуются при разложении отходов.[8]

Органическая сертификация

Органическая сертификация гидропоники - это очень обсуждаемая тема в сельском хозяйстве. В Соединенных Штатах не было официальных рекомендаций по органической гидропонике от Национальный совет по органическим стандартам до 2017 года сертификация была оставлена ​​на усмотрение сторонних сертифицирующих агентов. В 2017 году NOSB проголосовал за официальное разрешение на органическую сертификацию гидропонных культур.[10] В марте 2020 г. Центр безопасности пищевых продуктов (CFC) вместе с коалицией органических ферм и групп заинтересованных сторон подали иск против USDA по их решению,[11] на том основании, что гидропонные системы не способствуют здоровью почвы и, следовательно, нарушают правила 1990 г. Закон о производстве органических продуктов питания.[12]

Гидропоника и аэропоника нельзя маркировать и продавать как органические в Канада, так как они не соответствуют минимальным требованиям к почве.[13] Аналогичным образом с 2021 г. Органический закон Европейского Союза, культуры, выращенные на гидропонике, не могут быть сертифицированы как органические в ЕС, поскольку они не производятся в почвенных системах.[14]

Устойчивость

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Аткин К., Николс М.А. (февраль 2004 г.). «Органическая гидропоника». Acta Horticulturae (648): 121–127. Дои:10.17660 / actahortic.2004.648.14. ISSN  0567-7572.
  2. ^ «К 2024 году мировой рынок органических продуктов вырастет почти на 15% | Canadian Grocer». Получено 2020-12-04.
  3. ^ Чинта Ю.Д., Эгути Ю., Видиастути А., Шинохара М., Сато Т. (январь 2015 г.). «Органическая гидропоника вызывает системную сопротивляемость болезнетворным микроорганизмам, переносимым воздухом, Botrytis cinerea (серая гниль)». Журнал взаимодействий с растениями. 10 (1): 243–251. Дои:10.1080/17429145.2015.1068959. ISSN  1742-9145.
  4. ^ а б Уильямс К.А., Нельсон Дж.С. (март 2016 г.). «Проблемы использования органических удобрений в системах гидропонного производства». Acta Horticulturae (1112): 365–370. Дои:10.17660 / actahortic.2016.1112.49.
  5. ^ Барански М., Средницка-Тобер Д., Волакакис Н., Сил С, Сандерсон Р., Стюарт Г.Б. и др. (Сентябрь 2014 г.). «Более высокие антиоксиданты и более низкие концентрации кадмия и более низкая частота остатков пестицидов в органически выращиваемых культурах: систематический обзор литературы и метаанализы». Британский журнал питания. 112 (5): 794–811. Дои:10.1017 / с0007114514001366. PMID  24968103.
  6. ^ а б Гомьеро Т. (февраль 2018 г.). «Оценка качества пищевых продуктов в органических и традиционных сельскохозяйственных продуктах: выводы и проблемы». Прикладная экология почвы. 123: 714–728. Дои:10.1016 / j.apsoil.2017.10.014.
  7. ^ а б c Phibunwatthanawong T, Riddech N (декабрь 2019 г.). «Производство жидких органических удобрений для выращивания овощей в гидропонных условиях». Международный журнал по переработке органических отходов в сельском хозяйстве. 8 (4): 369–380. Дои:10.1007 / s40093-019-0257-7.
  8. ^ а б c Кавамура-Аояма С., Фудзивара К., Шинохара М., Такано М. (2014). «Исследование гидропонной культуры салата с микробиологически разложенными твердыми пищевыми отходами в качестве источника нитратов». Ежеквартальный отчет по сельскохозяйственным исследованиям Японии: JARQ. 48 (1): 71–76. Дои:10.6090 / банка 48.71. ISSN  0021-3551.
  9. ^ Quaik S, Embrandiri A, Rupani PF, Ibrahim MH (2012). «Потенциал вермикомпостирования фильтрата в качестве органического удобрения для листьев и питательного раствора в гидропонной культуре: обзор» (PDF). IPCBEE. 44: 43–47 - через 2-ю Международную конференцию по окружающей среде и бионауке.
  10. ^ Официальная рекомендация Национальной органической программе (PDF). Национальный совет по органическим стандартам (Отчет). 2017 г.
  11. ^ «Центр безопасности пищевых продуктов против Министерства сельского хозяйства США» (PDF). Дело 3: 20-cv-01537. 2 марта 2020.
  12. ^ «Закон 1990 г. о производстве органических продуктов питания [с поправками, внесенными в соответствии с государственным законом 109-97») (PDF). 10 ноября 2005 г.
  13. ^ Эдвардс Э (3 сентября 2019 г.). "Canada Organic против USDA Organic". Органический совет Онтарио.
  14. ^ «Регламент (ЕС) 2018 Европейского парламента и Совета… об органическом производстве и маркировке органических продуктов и отменяющий Регламент Совета (ЕС) № 834/2007» (PDF).