Du er kanskje ikke kjent med begrepet hydroponics, men det er viktig for vår streben etter bærekraft. I dette innlegget undersøker vi hva hydroponisk jordbruk er, fordelene og ulempene med hydroponics, samt hvordan de påvirker miljøet.
Hva er hydroponisk jordbruk?
Planter dyrkes hydroponisk i næringsrikt vann, enten med eller uten mekanisk hjelp fra et inert medium som perlitt, sand eller grus. For vitenskapelige undersøkelser av planteernæring har planter lenge blitt dyrket med røttene nedsenket i vann og gjødselløsninger.
Denne kulturteknikken ble brukt i tidlig kommersiell hydroponikk (gresk hydro-, som betyr "vann", og ponos, som betyr "arbeid"). Imidlertid erstattet gruskultur - der grus støtter plantene i et vanntett bed eller benk - denne teknikken på grunn av utfordringene med å holde plantene i en normal oppreist vekststilling og lufte løsningen.
Tallrike substrattyper har blitt brukt effektivt, slik som smeltet skifer, sand, pimpstein, perlitt, risskaller, granittflis, smeltet stein spunnet til fibre, leirpellets og kokosnøttkokos.
Med jevne mellomrom pumpes en gjødselløsning – ofte laget av syntetisk gjødsel eller ekskrementer fra fisk eller ande – gjennom; frekvensen og konsentrasjonen av denne løsningen varierer basert på plantetypen og miljøfaktorer som temperatur og lys. Pumping er ofte automatisk, og løsningen tømmes i en tank.
Gjødselløsningen består av forskjellige kjemiske forbindelser som er gradert for bruk i landbruk eller hagebruk og inneholder forskjellige mengder hovedelementer som kreves for plantevekst, som kalium, fosfor og nitrogen, samt forskjellige sporelementer eller mindre elementer som svovel. , magnesium og kalsium.
Tester som utføres regelmessig avslører om det kreves flere kjemikalier eller vann, selv om løsningen kan brukes på ubestemt tid. Vanligvis kan de kjemiske komponentene kombineres tørre og lagres. Løsningens konsentrasjon og pumpefrekvens øker etter hvert som plantene blir større.
Typer hydroponisk jordbruk
- Aktivt system
- Passivt system
Aktivt system
I et aktivt system gir en vannløsning som pumpes rundt planterøttene umiddelbar tilgang til næringsstoffer. Fordi dette systemet er mer komplekst, kan noen dyrkere synes det er utfordrende. Næringsløsningen overføres fra et reservoar til røttene av det aktive systemets pumper. Den ekstra løsningen går tilbake til reservoaret etter å ha blitt absorbert av røttene.
Passivt system
Det trengs ikke pumper i passive systemer for å flytte rundt på løsningen. Snarere er plantene nedsenket i løsningen, som kommer til røttene gjennom en rekke mekanismer som kapillærnettverk, flom og tyngdekraft. Det er enkelt å bruke denne typen hydroponisk jordbruk fordi det ikke krever noen pumper.
På den annen side må bonden jevnlig skifte ut vannet. I tillegg letter mangelen på pumper veksten av alger, noe som potensielt reduserer kvaliteten på vannet.
Fordeler med hydroponisk jordbruk
Hydroponikk er et produktivt system for dyrking av planter, og det vil sannsynligvis snart bli en av de mest praktiske og bærekraftige metodene for matproduksjon . Blant de viktigste fordelene er:
- Krever ikke jord
- Produser mat av høy kvalitet for en større befolkning
- Redusert vannforbruk
- Redusert forekomst av skadedyr og sopp
- Forbedret utbytte
- Optimal bruk av areal/regionalt mangfold
- Tilrettelegger for et mikroklima
- Sesongvariasjon og forutsigbarhet
- Avlinger vokser raskere
- TTime-SavingSystem
- Krever mindre arbeidskraft
- Forkorter forsyningskjeden
1. Krever ikke jord
Den første og mest åpenbare fordelen med hydroponisk hagebruk er at det ikke krever jord. Hvorfor er dette relevant? Et av de største problemene som landbruket og verden står overfor i dag, er landforringelse. Jordbruk i forringet jord blir vanskeligere og vanskeligere.
Forringelse av land kan forekomme gjennom kjemiske og fysiske prosesser. Fysisk forringelse er forbundet med fysisk forstyrrelse fra landbruksutstyr og naturlig erosjon. Forurensning og andre former for forurensning forårsaker kjemisk forringelse. Forringelse av begge typer gjør jorden blottet for næringsstoffer og uegnet til å produsere næringsrike avlinger.
Fordi hydroponiske grønnsaker ikke forverrer jorderosjon , kan de dempe effektene av jordforringelse. Siden næringsstoffene til disse avlingene kommer fra god matjord, påvirkes de heller ikke av krisens utfall.
2. Produsere mat av høy kvalitet for en større befolkning
Fordi hydroponiske systemer er inne, er det mindre sannsynlig at produsenter opplever skadedyrangrep, og derfor bruker de ikke plantevernmidler. Dessuten får plantene de nødvendige næringsstoffene direkte i en løsning, slik at de kan vokse raskere og sykdomsfrie.
I tillegg til å være av god kvalitet, kan det hydroponiske systemet støtte en større befolkning i urbane omgivelser, og øke tilgjengeligheten av lokalt dyrket mat på disse stedene.
3. Redusert vannforbruk
Sammenligner man hydroponisk oppdrett med vanlig landbruk, brukes langt mindre vann. Det hydroponiske systemets gjenbruk og resirkulering av vannløsningen gjennom rørene står for en stor del av det. Etter det blir det ekstra vannet returnert til reservoaret med næringsløsning.
På grunn av dette er hydroponics en nyttig oppdrettsmetode i regioner der tørke har forårsaket vannmangel. På den annen side bruker konvensjonell jordbruk mye vann, hvorav mye går til spille på grunn av utilstrekkelig vanning og fordampning. Til syvende og sist kommer det veldig lite vann til plantene.
4. Redusert forekomst av skadedyr og sopp
Siden jord ikke er nødvendig for hydroponisk plantevekst, er det færre tilfeller av jordbårne sykdommer. Videre, fordi denne oppdrettsmetoden utføres innendørs i et kontrollert miljø, er sannsynligheten for insektangrep.
5. Forbedret utbytte
Planter dyrket hydroponisk har et regulert og observert miljø. Videre vokser røttene raskere når de nødvendige næringsstoffene blir gitt dem direkte.
Siden kultivatorer ikke er avhengig av årstidene, øker også innemiljøet produktiviteten. Dette innebærer at avlinger kan produseres hele året uten å bekymre seg for at avlingen går tapt på grunn av klimasvingninger, skadedyrangrep eller problemer fra jordbaserte dyr og fugler.
6. Optimal bruk av område/regionalt mangfold
Å spare plass er en av de største fordelene med hydroponisk hagearbeid. Fordi planter i tradisjonelt landbruk må lete etter næringsstoffer i jorda, utvikler de dypere røtter.
Men i hydroponics får røttene sine næringsstoffer umiddelbart, så de trenger ikke å lete etter dem. Fordi hydroponiske planter har færre dype røtter og krever mindre plass, er de et flott alternativ for byboere som bor i lukkede rom, tørre områder og sterkt kaldt klima.
Siden hele miljøet er kontrollert og plantene kun mottar den nødvendige mengden makro- og mikronæringsstoffer, muliggjør hydroponisk oppdrett effektiv bruk av næringsstoffer.
Sammenlignet med planter dyrket gjennom tradisjonell oppdrett, hvor plantene er avhengige av næringsstoffene som er tilstede i jorda som er avhengige av ulike miljøparametere, er planter dyrket gjennom hydroponics kjent for å oppnå et bedre utbytte og høy vekstrate ved å gi de optimale næringsstoffene som kreves. for vekst.
Variasjoner i temperatur, fuktighet og vannkvalitet, for eksempel, kan sette planter under stress og endre deres biokjemiske sammensetning, noe som kan ha innvirkning på veksten og kvaliteten på produktene.
7. Tilrettelegger for et mikroklima
Med et hydroponisk drivhus kan gartnere tilpasse det ideelle miljøet for hver avling takket være Micro-Climate Technology. Dyrkere kan skape det optimale mikroklimaet for hver type avling de dyrker ved å justere klimaet hensiktsmessig i et lukket system.
Et hydroponisk drivhus kan ha en seksjon der spinat holdes ved en kjølig 55 ° F. Nærmere 70 ° F, kan romansalat dyrkes et annet sted. Dyrkere kan produsere flere typer i et enkelt system når de håndterer mikroklimaet rundt hver avling.
8. Sesongvariasjon og forutsigbarhet
De fleste avlinger er begrenset til dyrking i bestemte årstider og klimaer. Dagligvarehandlere importerer sommergrønnsaker fra hele verden når forbrukerne etterspør dem midt på vinteren. Dette forverrer problemet med klimagassutslipp relatert til transport.
Temaet forutsigbarhet er et annet. En rekke faktorer påvirker avlingenes avkastning. Tidlig frost, tørke , flom eller storm kan utslette et helt jorde med avlinger, og bonden er ofte maktesløs til å stoppe det.
Med innendørs hydroponiske gårder kan produsenter konsekvent høste avlingene sine gjennom hele året. Uavhengig av årstid vokser disse avlingene året rundt. I tillegg er avlingene mye mer forutsigbare fordi de er skjermet fra problemer som kan føre til avlingssvikt.
9. Avlinger vokser raskere
Hydroponisk teknologis kapasitet til å høste avlinger raskere enn konvensjonelle teknikker er et oppmuntrende fremskritt. Større og raskere avlinger kan produseres når hver plante dyrkes under ideelle forhold.
Imidlertid hevder mange dyrkere som bruker hydroponics at avlingene deres modnes på halvparten av tiden - eller enda mindre - enn de som produseres i jorda. Grønne bladgrønnsaker viser denne hastigheten mest; men gevinster kan oppnås med nesten alle typer hydroponiske planter.
10. Tidsbesparende system
Tradisjonelt jordbruk gir en avling som kanskje ikke alltid er tilstrekkelig eller egnet med tanke på kvalitet og kvantitet, og det krever mye tid og krefter fra bøndene å håndtere jordarbeiding, luking, vanning og desinfisering.
På den annen side, alt du trenger å gjøre med hydroponics er å sette den opp på stedet du ønsker og se plantene dine vokse. Selv om det kan være et innledende utlegg av midler og innsats, sikrer riktig forvaltning betydelig avkastning på lang sikt.
11. Krev mindre arbeidskraft
Jordbasert oppdrett krever mye arbeid og er kanskje belastende. En menneskelig berøring er fortsatt nødvendig i visse prosesser, for eksempel høsting av skjøre avlinger, selv om mange aspekter ved denne dyrkingsmetoden kan automatiseres.
Selv om det fortsatt kreves menneskelig arbeidskraft i hydroponiske drivhus, gjør den mindre størrelsen på bygningene det mulig å fullføre jobber raskere, slik at du kan fullføre mer arbeid med færre arbeidere. Videre er det ikke brukt skadelige kjemiske sprøytemidler på arbeiderne ved disse anleggene.
Karrierer innen hydroponics opererer i miljøer som ligner på laboratorier, og unngår risikoen forbundet med tradisjonell landbruksarbeid til fordel for respektabel lønn og fordeler.
12. Forkorter forsyningskjeden
Avstanden ferske varer må reise fra distriktene der de er samlet til dagligvarebutikkens hyller der de selges, utgjør en av de største utfordringene i vår leverandørkjede.
Hvis du besøker ditt nabolags bondemarked, er du sannsynligvis klar over hvor mye bedre ferske råvarer smaker. Ferske måltider kan dyrkes hydroponisk og høstes minutter eller timer før de blir konsumert av kundene.
Kjøpmenn kan tilby ferskere matvarer - ofte høstet i løpet av timer eller dager - takket være hydroponiske gårder. For å tilby matvalg med hvite etiketter som salater i poser og friske urter, kan de også samarbeide med hydroponiske drivhus.
På grunn av den kortere forsyningskjeden kan de gi mat til sine forbrukere direkte fra gården, noe som eliminerer behovet for mellommenn.
Ulemper med hydroponisk jordbruk
Sammenlignet med tradisjonelt landbruk er hydroponisk jordbruk enklere og mer effektivt. Som alt annet fint, er hydroponisk jordbruk ikke uten problemer.
- Høye oppsettskostnader
- Avhengighet av en fast strømkilde eller system
- Vedlikehold og overvåking på høyt nivå
- Mottakelighet for vannbårne sykdommer
- Krever spesiell kompetanse
1. Høye etableringskostnader
Et hydroponisk system har høye installasjonskostnader. Dette gjelder spesielt for et system i stor skala med en nøye utformet arkitektur.
Den første installasjonen av vannbehandlingsanlegget, næringstanken, belysningen, luftpumpen, reservoaret, temperaturregulatoren, EC, surhetskontroll og rørleggersystemer kan kreve et betydelig innledende budsjett, avhengig av automatiseringen og teknologien som brukes for det hydroponiske systemoppsettet .
2. Avhengighet av en fast strømkilde eller system
Elektrisitet er nødvendig for både passive og aktive hydroponikksystemer for å drive de forskjellige delene, inkludert vekstlys, vannpumper, luftere, vifter og så videre. Et strømtap vil derfor ha betydning for hele systemet. Hvis en dyrker ikke merker strømbrudd i et aktivt system, kan det være skadelig for plantene.
3. Vedlikehold og overvåking på høyt nivå
Når man dyrker planter hydroponisk, er det nødvendig med mer tilsyn og mikroforvaltning enn ved konvensjonell plantedyrking. Alle systemkomponenter – lys, temperatur og flere næringsløsningsparametere, inkludert pH og elektrisk ledningsevne – må overvåkes konstant for å skape et omhyggelig regulert vekstmiljø.
For å unngå opphopning og tilstopping må næringsoppløsningen også tømmes og etterfylles regelmessig, og systemkomponentene må rengjøres ofte.
4. Mottakelighet for vannbårne sykdommer
Den konstante vannstrømmen via et hydroponisk system øker faren for noen vannbårne infeksjoner for plantene, selv om dyrking av planter på denne måten bidrar til å redusere risikoen for jordbårne sykdommer.
Disse sykdommene kan noen ganger spre seg fra en plante til de andre med vannløsninger. Dette kan føre til utryddelse av alle planter i systemet.
5. Krever spesiell kompetanse
Et hydroponisk system involverer mange tekniske detaljer. Systemets verktøy og prosedyrer krever noen med riktig opplæring og erfaring for å betjene dem. Uten nødvendig kunnskap er det usannsynlig at plantene vil blomstre, noe som kan ha en skadelig effekt på produksjonen og resultere i betydelig tap.
Kan hydroponiske planter sertifiseres økologiske bare fordi de er dyrket uten bruk av sprøytemidler? Gitt at økologisk landbruk innebærer å øke fruktbarheten og kvaliteten på jorda, er noen økologiske bønder motstandere av denne oppfatningen.
Å gi et hydroponisk system økologisk akkreditering er feil fordi det ikke krever jord. Den niende kretsretten avgjorde imidlertid i USDA-favør og tillot at hydroponisk dyrkede planter sertifiseres økologiske så lenge de er fri for kloakk, genmodifiserte organismer og kjemisk gjødsel.
Miljøpåvirkninger av vannkultur
- Vannkonservering
- Energieffektiv
- Mindre bruk av plantevernmidler
- Mindre bruk av land
- Redusert karbonavtrykk: ferskere produkter og enkel tilgang
- Bærekraftige avlinger
1. Vannsparing
Det kan virke som om systemet bruker mer vann fordi det er "hydroponisk", men dette er ikke tilfelle. Sammenlignet med konvensjonelle, jordbaserte landbruksteknikker, bruker hydroponiske systemer betydelig mindre vann og resirkulerer og gjenbruker avløpsvann.
I tillegg gir vanningssystemene i disse drivhusene vann rett til plantenes røtter, noe som resulterer i lite fordampning og avrenning og tilfører den nøyaktige mengden vann som plantene trenger. Når de kombineres, bruker disse initiativene opptil ti ganger mindre vann enn konvensjonelle jordbruksteknikker.
2. Energieffektiv
Systemer som bruker hydroponics er naturlig energieffektive. For å maksimere planteveksten reduserer den nøye regulerte temperaturen, fuktigheten og belysningen behovet for ekstra energi for å opprettholde ideelle vekstforhold. LED-vekstlys er mer energieffektive og kan skreddersys for å gi det nøyaktige lysspekteret som planter krever.
Det nevnte vannsystemet bruker betydelig mindre energi til å pumpe og distribuere vann samtidig som det resirkulerer næringsstoffer og vann. Til slutt bruker mange hydroponiske drivhus mindre energi enn til og med konvensjonelle drivhus siden de har energieffektive varme- og kjølesystemer.
3. Mindre bruk av plantevernmidler
Fordi hydroponiske systemer er motstandsdyktige mot skadedyr og sykdommer, krever de færre plantevernmidler, noe som betyr at færre kjemikalier slippes ut i miljøet og at bønder kan operere i en tryggere atmosfære.
Ifølge studier kan plantevernmidler drepe insekter, fugler og akvatiske arter i tillegg til å komme inn i grunnvannssystemer og spre seg via vinden. Ugressmidler er ikke nødvendig fordi det heller ikke dukker opp ugress. Ugressmidler er ikke nødvendig fordi det heller ikke dukker opp ugress.
Siden hydroponiske gårder krever mindre land og er lettere tilgjengelig for lokalsamfunn som kanskje ikke har lett tilgang til ferske råvarer, ligger mange av dem i nærheten av eller til og med inne i bysentre.
4. Mindre bruk av land
Fordi hydroponiske systemer er konstruert vertikalt, opptar de mindre plass og krever mindre areal. 2.7 millioner porsjoner med bladgrønt kan produseres årlig i et 1.5 mål stort hydroponisk drivhus.
Tenk på Gotham Greens som et eksempel. Selskapet ble etablert i 2009 og administrerer over 1.2 millioner kvadratmeter med hydroponiske drivhus som spenner over syv stater i USA. Ligger på et Whole Foods-tak, har deres drivhus i Brooklyn vokst til å bli en av de største salatprodusentene i Nord-Amerika.
5. Redusert karbonavtrykk: ferskere produkter og enkel tilgang
Siden hydroponiske gårder krever mindre land og er lettere tilgjengelig for lokalsamfunn som kanskje ikke har lett tilgang til ferske råvarer, ligger mange av dem i nærheten av eller til og med inne i bysentre.
Det kan ta en uke eller lenger før produktene kommer fra åkeren til dagligvarebutikkens hyller, med 50 % av fruktene og 20 % av grønnsakene som kommer utenfra.
I urbane regioner kan hydroponisk jordbruk generere mat på mindre enn 48 timer, fra drivhus til hylle. Sammenlignet med andre muligheter er utslippene betydelig lavere fordi produktene ikke trenger å reise så langt.
Mens gjødselløsningen i hydroponics kan gjenbrukes på ubestemt tid, må næringsstoffene selv erstattes ettersom de er oppbrukt. Når løsningen drypper fra passasjene inn i et næringsreservoar, samler de det. Bønder kan også få næringsstoffer fra en rekke kilder. Fiskeavfall brukes som en kilde til næringsstoffer i en metode som kalles aquaponics.
6. Bærekraftige avlinger
Med hydroponiske systemer kan avlinger dyrkes året rundt hvor som helst ved å skape det ideelle vekstmiljøet. Dette kan føre til høyere avlinger enn konvensjonelle jordbruksteknikker, spesielt når det kombineres med forbedret kontroll over næringstilførselen.
Ved å bruke hydroponiske teknikker hevder noen virksomheter å kunne dyrke opptil 240 ganger flere avlinger enn de kunne på konvensjonelle gårder. Drivhus kan gi sunnere produkter raskere ved å bruke teknologi for å overvåke avlingens helse og fremgang.
Risikoer i hydroponisk industri
I likhet med alt annet kan denne utviklingsindustrien være utsatt for visse farer, for eksempel:
- Eiendoms skade: På grunn av de høye oppstartskostnadene til disse systemene og voksehusene, kan enhver skade føre til store økonomiske tap.
- Vannskade: skade på avling og eiendom kan skyldes en lekkasje eller annen systemfeil.
- Strømbrudd kan skade hydroponiske drivhusplanter siden de er mest avhengige av teknologi for å opprettholde ideelle vekstforhold.
- Kjemikaliehåndtering: Hydroponics bruker en rekke kjemikalier, for eksempel næringsstoffer, pH-justeringer og mer. Som et resultat må ansatte forstå sikre kjemiske håndteringsteknikker for å forhindre ulykker.
Final Thoughts
Hydroponisk jordbruk er en produktiv innendørs plantedyrkingsteknikk som gir flere fordeler. Uten å bruke plantevernmidler, gjør det gartnere i stand til å produsere næringsrike planter mye raskere.
Det har visse ulemper, men de oppveies av fordelene. Hydroponikk er en helårsteknikk som kan brukes av lokalsamfunn, bedrifter og enkeltpersoner for å dyrke sykdomsfrie planter, forutsatt at de har nødvendig kunnskap og bruker bærekraftige energikilder.