Hydrocultuur landbouw – voordelen, nadelen en gevolgen voor het milieu

Je bent misschien niet bekend met de term hydrocultuur, maar toch is het belangrijk voor ons streven naar duurzaamheid. In dit artikel onderzoeken we wat hydrocultuurlandbouw is, de voor- en nadelen van hydrocultuur, en hoe deze het milieu beïnvloeden.

Wat is hydroponische landbouw?

Planten worden hydrocultuur gekweekt in voedselrijk water, met of zonder de mechanische hulp van een inert medium zoals perliet, zand of grind. Voor wetenschappelijk onderzoek naar plantenvoeding worden planten al lang gekweekt met hun wortels ondergedompeld in water en kunstmestoplossingen.

Deze kweektechniek werd gebruikt in de vroege commerciële hydrocultuur (Grieks hydro-, wat ‘water’ betekent, en ponos, wat ‘arbeid’ betekent). De grindcultuur, waarbij grind de planten in een waterdicht bed of bank ondersteunt, heeft deze techniek echter vervangen vanwege de uitdaging om de planten in een normale rechtopstaande groeipositie te houden en de oplossing te beluchten.

Er zijn talloze substraattypen effectief gebruikt, zoals gesmolten schalie, zand, puimsteen, perliet, rijstschillen, granietchips, tot vezels gesponnen gesmolten gesteente, kleipellets en kokosnootkokos.

Periodiek wordt er een mestoplossing doorgepompt, vaak gemaakt van synthetische meststoffen of uitwerpselen van vissen of eenden; de frequentie en concentratie van deze oplossing variëren afhankelijk van het type plant en omgevingsfactoren zoals temperatuur en licht. Het pompen gebeurt vaak automatisch en de oplossing wordt in een tank geleegd.

De kunstmestoplossing bestaat uit verschillende chemische verbindingen die geschikt zijn voor gebruik in de land- of tuinbouw en die verschillende hoeveelheden belangrijke elementen bevatten die nodig zijn voor de plantengroei, zoals kalium, fosfor en stikstof, evenals verschillende sporen- of kleine elementen zoals zwavel. , magnesium en calcium.

Uit regelmatig uitgevoerde tests blijkt of er meer chemicaliën of water nodig zijn, hoewel de oplossing voor onbepaalde tijd kan worden gebruikt. Meestal kunnen de chemische componenten droog worden gecombineerd en opgeslagen. De concentratie van de oplossing en de pompfrequentie nemen toe naarmate de planten groter worden.

Soorten hydrocultuurlandbouw

• Actief systeem
• Passief systeem

Actief systeem

Bij een actief systeem geeft een rondgepompte wateroplossing de plantenwortels direct toegang tot voedingsstoffen. Omdat dit systeem complexer is, vinden sommige telers het misschien een uitdaging. De voedingsoplossing wordt door de pompen van het actieve systeem vanuit een reservoir naar de wortels overgebracht. De extra oplossing keert na opname door de wortels terug naar het reservoir.

Passief systeem

In passieve systemen zijn geen pompen nodig om de oplossing te verplaatsen. In plaats daarvan worden de planten ondergedompeld in de oplossing, die de wortels bereikt via een verscheidenheid aan mechanismen, zoals capillaire netwerken, overstromingen en zwaartekracht. Het gebruik van dit soort hydrocultuurteelt is eenvoudig omdat er geen pompen voor nodig zijn.

Aan de andere kant moet de boer het water regelmatig vervangen. Bovendien vergemakkelijkt het ontbreken van pompen de groei van algen, waardoor de kwaliteit van het water mogelijk afneemt.

Voordelen van hydrocultuurlandbouw 

Hydrocultuur is een productief systeem voor het kweken van planten, en zal waarschijnlijk tot de meest praktische behoren duurzame methoden om voedsel te produceren binnenkort. Een van de belangrijkste voordelen zijn:

• Vereist geen grond
• Hoogwaardig voedsel produceren voor een grotere bevolking
• Verminderd waterverbruik 
• Verminderd aantal plagen en schimmels
• Verbeterde opbrengst
• Optimaal gebruik van gebieds-/regionale diversiteit
• Faciliteert een microklimaat 
• Seizoensgebondenheid en voorspelbaarheid
• Gewassen groeien sneller 
• TTijdbesparend systeem
• Vereist minder arbeid 
• Verkort de supply chain 

1. Vereist geen grond

Het eerste en meest voor de hand liggende voordeel van tuinieren op hydrocultuur is dat er geen aarde voor nodig is. Waarom is dit relevant? Een van de grootste problemen waarmee de landbouw wordt geconfronteerd en de wereld van vandaag is landdegradatie. Landbouw op gedegradeerde grond wordt steeds moeilijker.

Degradatie van land kan plaatsvinden door chemische en fysische processen. Fysieke achteruitgang gaat gepaard met fysieke verstoring door landbouwapparatuur en natuurlijke erosie. Vervuiling en andere vormen van verontreiniging veroorzaken chemische aantasting. Door afbraak van beide typen is de bodem verstoken van voedingsstoffen en ongeschikt voor het produceren van voedzame gewassen.

Omdat hydrocultuurgroenten niet verergeren bodem erosiekunnen ze de gevolgen van landdegradatie verzachten. Omdat de voedingsstoffen voor deze gewassen uit een goede bovengrond komen, worden ze ook niet beïnvloed door de gevolgen van de crisis.

2. Hoogwaardig voedsel produceren voor een grotere bevolking

Omdat hydrocultuursystemen zich binnen bevinden, hebben producenten minder kans op plagen en gebruiken ze daarom geen pesticiden. Bovendien krijgen planten de benodigde voedingsstoffen direct in een oplossing binnen, waardoor ze sneller en ziektevrij kunnen groeien.

Het hydrocultuursysteem is niet alleen van hoge kwaliteit, maar kan ook een grotere bevolking in stedelijke omgevingen ondersteunen, waardoor de beschikbaarheid van lokaal geteeld voedsel op die plaatsen toeneemt.

3. Minder waterverbruik 

Als je hydrocultuurlandbouw vergelijkt met normale landbouw, wordt er veel minder water gebruikt. Het hergebruik en de recirculatie van de wateroplossing door de leidingen door het hydrocultuursysteem nemen daar een groot deel van voor hun rekening. Daarna wordt het extra water teruggevoerd naar het reservoir met voedingsoplossing.

Hierdoor is hydrocultuur een nuttige landbouwmethode in regio's waar droogtes waterschaarste hebben veroorzaakt. Aan de andere kant gebruikt de conventionele landbouw veel water, waarvan een groot deel wordt verspild als gevolg van onvoldoende irrigatie en verdamping. Uiteindelijk komt er heel weinig water bij de planten.

4. Verminderd aantal plagen en schimmels

Omdat er geen bodem nodig is voor de groei van hydrocultuurplanten, zijn er minder gevallen van door de bodem overgedragen ziekten. Omdat deze kweekmethode binnenshuis in een gecontroleerde omgeving wordt uitgevoerd, is bovendien de kans op insectenplagen groter.

5. Verbeterde opbrengst

Hydrocultuurplanten hebben een gereguleerde en geobserveerde omgeving. Bovendien groeien de wortels sneller als ze direct de nodige voedingsstoffen krijgen.

Omdat kwekers niet afhankelijk zijn van de seizoenen, verhoogt het binnenklimaat ook de productiviteit. Dit houdt in dat gewassen het hele jaar door kunnen worden geproduceerd zonder dat u zich zorgen hoeft te maken dat oogsten verloren gaan door klimaatschommelingen, plagen of problemen van op de grond levende dieren en vogels.

6. Optimaal gebruik van gebieds-/regionale diversiteit

Ruimte besparen is een van de belangrijkste voordelen van tuinieren op hydrocultuur. Omdat planten in de traditionele landbouw voedingsstoffen in de bodem moeten zoeken, ontwikkelen ze diepere wortels.

Bij hydrocultuur ontvangen de wortels hun voedingsstoffen echter onmiddellijk, zodat ze er niet naar hoeven te zoeken. Omdat hydrocultuurplanten minder diepe wortels hebben en minder ruimte nodig hebben, zijn ze een geweldige optie voor stadsbewoners die in afgesloten ruimtes, droge gebieden en extreem koude klimaten leven.

Omdat de hele omgeving wordt gecontroleerd en de planten alleen de noodzakelijke hoeveelheid macro- en micronutriënten ontvangen, maakt hydrocultuurlandbouw een efficiënt gebruik van voedingsstoffen mogelijk.

Vergeleken met planten gekweekt via traditionele landbouw, waarbij de planten afhankelijk zijn van de voedingsstoffen in de bodem die afhankelijk zijn van verschillende omgevingsparameters, is het bekend dat planten gekweekt via hydrocultuur een betere opbrengst en hoge groeisnelheid bereiken door de optimale voedingsstoffen te leveren die nodig zijn. om te groeien.

Variaties in temperatuur, vochtigheid en waterkwaliteit kunnen bijvoorbeeld planten onder druk zetten en hun biochemische samenstelling veranderen, wat een impact kan hebben op de groei en kwaliteit van de producten.

7. Faciliteert een microklimaat 

Met een hydrocultuurkas kunnen tuinders dankzij de Micro-Climate Technology de ideale omgeving voor elk gewas aanpassen. Telers kunnen voor elk type gewas dat ze telen het optimale microklimaat creëren door in een gesloten systeem het klimaat op de juiste manier aan te passen.

Een hydrocultuurkas kan een gedeelte hebben waar spinazie op een koele temperatuur van 55 ° F wordt bewaard. Dichter bij 70°F kan romaine sla op een andere locatie worden gekweekt. Telers kunnen meer soorten in één systeem produceren als ze het microklimaat rondom elk gewas beheersen.

8. Seizoensgebondenheid en voorspelbaarheid

De meeste gewassen zijn beperkt tot de teelt in bepaalde seizoenen en klimaten. Kruideniers importeren zomergroenten van over de hele wereld wanneer consumenten er midden in de winter om vragen. Dit verergert de transitgerelateerde problemen broeikasgasprobleem.

Het onderwerp voorspelbaarheid is een ander onderwerp. Talrijke factoren beïnvloeden de opbrengst van gewassen. Een vroege vorst, droogte, overstromingof storm kan een heel veld met gewassen wegvagen, en de boer is vaak niet bij machte om dit tegen te houden.

Met indoor hydrocultuurboerderijen kunnen producenten hun gewassen het hele jaar door consistent oogsten. Ongeacht het seizoen groeien deze gewassen het hele jaar door. Bovendien zijn de opbrengsten veel voorspelbaarder omdat ze worden beschermd tegen problemen die tot misoogsten kunnen leiden.

9. Gewassen groeien sneller 

Het vermogen van hydrocultuurtechnologie om gewassen sneller te oogsten dan conventionele technieken is een bemoedigende vooruitgang. Er kunnen grotere en snellere gewassen worden geproduceerd als elke plant onder ideale omstandigheden wordt gekweekt.

Veel telers die hydrocultuur gebruiken, beweren echter dat hun gewassen in de helft van de tijd (of zelfs minder) rijpen dan die welke in de grond worden geproduceerd. Groene bladgroenten vertonen deze snelheid het meest; Met vrijwel elk type hydrocultuurplant kan echter winst worden geboekt.

10. Tijdbesparend systeem

De traditionele landbouw levert een gewas op dat misschien niet altijd adequaat of geschikt is in termen van kwaliteit en kwantiteit, en het kost veel tijd en moeite van de boeren om het grondwerk, het wieden, het water geven en het ontsmetten te regelen.

Aan de andere kant hoef je met hydrocultuur alleen maar de plant op de gewenste plek op te zetten en je planten te zien groeien. Hoewel er in eerste instantie geld en inspanningen nodig zijn, garandeert goed beheer op de lange termijn substantiële rendementen.

11. Vereist minder arbeid 

Grondgebonden landbouw vergt veel werk en is wellicht belastend. Bij bepaalde processen, zoals het oogsten van kwetsbare gewassen, is nog steeds de menselijke maat vereist, ook al kunnen veel aspecten van deze teeltmethode worden geautomatiseerd.

Hoewel er nog steeds menselijke arbeid nodig is in hydrocultuurkassen, maakt de kleinere omvang van de gebouwen het mogelijk om taken sneller te voltooien, waardoor je meer werk kunt voltooien met minder werknemers. Bovendien worden er geen schadelijke chemische bestrijdingsmiddelen gebruikt bij de werknemers in deze faciliteiten.

Carrières in de hydrocultuur opereren in omgevingen die vergelijkbaar zijn met laboratoria, waarbij de risico's die gepaard gaan met traditionele landbouwarbeid worden vermeden ten gunste van respectabele lonen en voordelen.

12. Verkort de supply chain 

De afstand die verse goederen moeten afleggen van de plattelandsgebieden waar ze worden verzameld tot aan de schappen van de supermarkten waar ze worden verkocht, vormt een van de grootste uitdagingen in onze toeleveringsketen.

Als u de boerenmarkt in uw buurt bezoekt, weet u waarschijnlijk hoeveel lekkerder verse producten smaken. Verse maaltijden kunnen op hydrocultuur worden gekweekt en minuten of uren worden geoogst voordat ze door klanten worden geconsumeerd.

Kruideniers kunnen dankzij hydrocultuurboerderijen verser voedsel aanbieden, dat vaak binnen enkele uren of dagen wordt geoogst. Om white-label voedselkeuzes te bieden, zoals salades in zakken en verse kruiden, kunnen ze ook samenwerken met hydrocultuurkassen.

Vanwege de kortere toeleveringsketen kunnen ze hun consumenten rechtstreeks vanaf de boerderij van voedsel voorzien, waardoor er geen tussenpersonen nodig zijn.

Nadelen van hydrocultuurlandbouw 

Vergeleken met traditionele landbouw is hydrocultuur landbouw eenvoudiger en efficiënter. Zoals alles wat leuk is, is hydrocultuurlandbouw niet zonder problemen.

• Hoge installatiekosten
• Afhankelijkheid van een vaste stroombron of systeem
• Onderhoud en monitoring op hoog niveau 
• Gevoeligheid voor door water overgedragen ziekten
• Vereist speciale expertise

1. Hoge installatiekosten

De opstartkosten van een hydrocultuursysteem zijn hoog. Dit geldt vooral voor een grootschalig systeem met een zorgvuldig ontworpen architectuur.

De initiële installatie van de waterzuiveringsinstallatie, voedingstank, verlichting, luchtpomp, reservoir, temperatuurregelaar, EC, zuurgraadcontrole en sanitaire systemen kan een aanzienlijk initieel budget vergen, afhankelijk van de automatisering en technologie die wordt gebruikt voor de installatie van het hydrocultuursysteem. .

2. Afhankelijkheid van een vaste stroombron of systeem

Er is elektriciteit nodig voor zowel passieve als actieve hydrocultuursystemen om de verschillende onderdelen te laten werken, waaronder kweeklampen, waterpompen, beluchters, ventilatoren, enzovoort. Een stroomuitval heeft dus impact op het hele systeem. Als een teler een stroomstoring in een actief systeem niet opmerkt, kan dit schadelijk zijn voor de planten.

3. Onderhoud en monitoring op hoog niveau 

Bij het hydrocultuur kweken van planten is meer toezicht en micromanagement nodig dan bij conventionele plantenteelt. Alle systeemcomponenten (verlichting, temperatuur en verschillende parameters van de voedingsoplossing, waaronder pH en elektrische geleidbaarheid) moeten voortdurend worden gemonitord om een ​​zorgvuldig gereguleerde kweekomgeving te creëren.

Om ophoping en verstopping te voorkomen, moet de voedingsoplossing bovendien regelmatig worden afgetapt en bijgevuld en moeten de systeemcomponenten regelmatig worden gereinigd.

4. Gevoeligheid voor door water overgedragen ziekten

De constante waterstroom via een hydrocultuursysteem vergroot het gevaar voor sommigen watergedragen infecties voor de planten, ook al helpt het kweken van planten op deze manier het risico op bodemgebonden ziekten.

Deze ziekten kunnen zich af en toe via wateroplossingen van de ene plant naar de andere verspreiden. Dit kan leiden tot het uitsterven van elke plant in het systeem.

5. Vereist speciale expertise

Een hydrocultuursysteem brengt veel technische details met zich mee. De hulpmiddelen en procedures van het systeem vereisen iemand met de juiste training en ervaring om ze te bedienen. Zonder de nodige kennis is het onwaarschijnlijk dat de planten zullen floreren, wat een negatief effect op de opbrengst zou kunnen hebben en tot aanzienlijke verliezen zou kunnen leiden.

Kunnen hydrocultuurplanten biologisch worden gecertificeerd alleen omdat ze zonder gebruik van pesticiden zijn gekweekt? Aangezien biologische landbouw het verbeteren van de vruchtbaarheid en kwaliteit van de bodem met zich meebrengt, zijn sommige biologische boeren tegen dit idee.

Het geven van een biologische accreditatie aan een hydrocultuursysteem is onjuist, omdat er geen aarde voor nodig is. echter, de Negende Circuit Court besloot in het voordeel van de USDA, waardoor op hydrocultuur gekweekte planten biologisch gecertificeerd konden worden, zolang ze geen rioolwater, genetisch gemodificeerde organismen en chemische meststoffen bevatten.

Milieueffecten van hydrocultuur

• Waterbehoud
• Energie-efficiënte
• Minder gebruik van pesticiden
• Minder landgebruik
• Verminderde CO2-voetafdruk: versere producten en gemakkelijke toegang
• Duurzame gewassen

1. Waterbesparing

Het lijkt misschien alsof het systeem meer water gebruikt omdat het 'hydrocultuur' is, maar dat is niet het geval. In vergelijking met conventionele, op de grond gebaseerde landbouwtechnieken gebruiken hydrocultuursystemen aanzienlijk minder water en recyclen en hergebruiken ze afvalwater.

Bovendien zorgen de watergeefsystemen in deze kassen ervoor dat water rechtstreeks naar de wortels van de planten gaat, wat resulteert in weinig verdamping en afvoer en het leveren van de exacte hoeveelheid water die de planten nodig hebben. Gecombineerd verbruiken deze initiatieven tot tien keer minder water dan conventionele landbouwtechnieken.

2. Energiezuinig

Systemen die hydrocultuur gebruiken, zijn van nature energiezuinig. Om de plantengroei te maximaliseren, verlagen de zorgvuldig geregelde temperatuur, vochtigheid en verlichting de behoefte aan extra energie om ideale groeiomstandigheden te behouden. LED-kweeklampen zijn energiezuiniger en kunnen worden aangepast om het precieze lichtspectrum te bieden dat planten nodig hebben.

Het bovengenoemde watersysteem gebruikt aanzienlijk minder energie om water te pompen en te distribueren, terwijl voedingsstoffen en water worden gerecirculeerd. Ten slotte verbruiken veel hydrocultuurkassen minder energie dan zelfs conventionele kassen, omdat ze energiezuinige verwarmings- en koelsystemen hebben.

3. Minder gebruik van pesticiden

Omdat hydrocultuursystemen resistent zijn tegen ziekten en plagen, hebben ze minder pesticiden nodig, wat betekent dat er minder chemicaliën in het milieu vrijkomen en dat boeren in een veiliger atmosfeer kunnen opereren.

Volgens studies kunnen pesticiden insecten, vogels en waterdieren doden, naast dat ze in grondwatersystemen terechtkomen en zich via de wind verspreiden. Herbiciden zijn niet nodig omdat er ook geen onkruid opkomt. Herbiciden zijn niet nodig omdat er ook geen onkruid opkomt.

Omdat hydrocultuurboerderijen minder land nodig hebben en gemakkelijker toegankelijk zijn voor gemeenschappen die misschien niet gemakkelijk toegang hebben tot verse producten, bevinden veel ervan zich dichtbij of zelfs binnen stedelijke centra.

4. Minder landgebruik

Omdat hydrocultuursystemen verticaal zijn geconstrueerd, nemen ze minder ruimte in beslag en hebben ze minder oppervlakte nodig. In een hydrocultuurkas van 2.7 hectare kunnen jaarlijks 1.5 miljoen porties bladgroenten worden geproduceerd.

Neem Gotham Greens als voorbeeld. De onderneming, opgericht in 2009, beheert meer dan 1.2 miljoen vierkante meter aan hydrocultuurkassen verspreid over zeven staten in de Verenigde Staten. Hun kas in Brooklyn, gelegen op het dak van Whole Foods, is uitgegroeid tot een van de grootste producenten van kassla in Noord-Amerika.

5. Kleinere COXNUMX-voetafdruk: versere producten en gemakkelijke toegang

Omdat hydrocultuurboerderijen minder land nodig hebben en gemakkelijker toegankelijk zijn voor gemeenschappen die misschien niet gemakkelijk toegang hebben tot verse producten, bevinden veel ervan zich dichtbij of zelfs binnen stedelijke centra.

Het kan een week of langer duren voordat de producten van het veld naar de schappen van de supermarkt gaan, waarbij 50% van het fruit en 20% van de groenten van buiten het land komt.

In stedelijke gebieden kan hydrocultuur in minder dan 48 uur voedsel genereren, van kas tot plank. Vergeleken met andere mogelijkheden is de uitstoot aanzienlijk lager omdat producten minder ver hoeven te reizen.

Hoewel de kunstmestoplossing in hydrocultuur voor onbepaalde tijd kan worden hergebruikt, moeten de voedingsstoffen zelf worden vervangen als ze opraken. Terwijl de oplossing uit de doorgangen in een voedingsreservoir druppelt, verzamelen ze deze. Boeren kunnen voedingsstoffen ook uit verschillende bronnen halen. Visafval wordt gebruikt als bron van voedingsstoffen in een methode die aquaponics wordt genoemd.

6. Duurzame gewassen

Met hydrocultuursystemen kunnen gewassen het hele jaar door op elke plek worden geteeld door de ideale kweekomgeving te creëren. Dit kan leiden tot hogere gewasopbrengsten dan conventionele landbouwtechnieken, vooral in combinatie met een betere controle over de toevoer van voedingsstoffen.

Sommige bedrijven beweren dat ze met behulp van hydrocultuurtechnieken tot 240 keer meer gewassen kunnen verbouwen dan op conventionele boerderijen. Kassen kunnen sneller gezondere producten opleveren door technologie te gebruiken om de gezondheid en voortgang van gewassen te monitoren.

Risico's in de hydrocultuurindustrie

Net als al het andere kan deze zich ontwikkelende industrie onderhevig zijn aan bepaalde gevaren, zoals:

• Eigendoms schade: Door de hoge opstartkosten van deze systemen en kweekhuizen kan eventuele schade tot grote financiële verliezen leiden.
• Waterschade: Gewas- en eigendomsschade kan het gevolg zijn van een lekkage of een andere systeemstoring.
• Stroomonderbrekingen kan schadelijk zijn voor hydrocultuurkasplanten, omdat ze grotendeels afhankelijk zijn van technologie om ideale groeiomstandigheden te behouden.
• Chemische behandeling: Hydrocultuur maakt gebruik van een verscheidenheid aan chemicaliën, zoals voedingsstoffen, pH-regelaars en meer. Als gevolg hiervan moeten personeelsleden de veilige omgangstechnieken met chemicaliën begrijpen om ongelukken te voorkomen.

Conclusie

Hydrocultuur is een productieve kweektechniek voor kamerplanten die verschillende voordelen biedt. Zonder het gebruik van pesticiden kunnen tuinders veel sneller voedingsrijke planten produceren.

Het heeft bepaalde nadelen, maar deze wegen niet op tegen de voordelen ervan. Hydrocultuur is een techniek die het hele jaar door kan worden toegepast door gemeenschappen, bedrijven en individuen om ziektevrije planten te kweken, op voorwaarde dat ze over de nodige kennis en gebruik beschikken duurzame energiebronnen.

Aanbevelingen

• 10 Duurzame landbouwproblemen en de gevolgen ervan voor de landbouw
  .
• 5 beste milieubedrijven in Lagos
  .
• Ocean Cleanup-zonnebrillen, hoe ze helpen en waar je ze kunt krijgen
  .
• 13 Ocean Cleanup-organisaties en hun focus
  .
• 12 Verschil tussen biologische landbouw en conventionele landbouw.