有機農業如何過渡到無化石?
建立并實施了“透明的可持續有機種植”清單項目,目的是深入了解當前的常規有機種植是如何設計的,以及需要進行哪些調整才能過渡到無化石有機種植。為此,一項包含14次訪談的研究與知識互動相結合,以確定有利可圖的無化石有機種植的未來和知識問題。
描述當前的有機栽培
與常規種植一樣,有機種植中最常見的作物是番茄、甜椒和黃瓜,不同之處在于采用輪作來防止土壤病蟲害的積累。所有有機作物都沒有點燃,一般在一月份播種。大多數接受采訪的種植者的公司規模在2.5到5公頃之間,植物高度在3.5到4.5米之間,并且已經使用了一個透明的能量屏幕。灌溉是用滴頭和灑水系統在最低的果實下進行的,營養和施肥通常來自富含堆肥和/或動物糞便的土壤,一些種植者添加有機顆粒肥料或液體肥料。當這些養分在土壤中被消化后,會釋放出CO2,當窗戶關閉時,濃度最高可達5,000ppm。大部分的二氧化碳在生長季節的溫暖時期通過通風散失,而且90%的種植者還添加了二氧化碳。
熱量需求
氣候策略考慮了植物的恢復能力。與傳統作物相比,更強調這一點,耐受性較低,因為在感染的情況下,不可能用化學植物保護產品的包裝進行干預。除了蒸發的農作物,另一個重要的水分來源是土壤,為了防止水果和/或植物部分出現冷凝問題,通常使用最小的管道和窗戶位置來加熱窗戶外的水分。過度使用這些管子(不僅是為了滿足熱量需求)會導致更多不必要的蒸發、更多的異化,并導致植物變得更弱。
種植者一般使用鍋爐或熱電聯產來滿足他們的熱需求,種植者每年的燃氣消耗量在19到42立方米/平方米之間。使用除濕系統或額外的無化石熱源的公司使用的天然氣減少30%。種植者自己表示,通過使用最少的管道、除濕和HNT的應用,可以最大程度地節省天然氣。后者已經被一些種植者使用,但結果喜憂參半,并且由于缺乏化學作物保護而不容易冒風險,這有利于作物健康而不是氣體消耗。向無化石過渡的其他障礙是地點(通常在園藝集群區域不相連)或業務運營(種植高度低)。種植者希望更加了解化石能源的使用,以進一步加強他們在消費者心目中的正面形象。這就是為什么一些種植者已經在使用創造性的解決方案,例如生物采摘機或與燃木裝置的連接,盡管當地社區或更廣泛的環境組織也對此做出了批評。
描述無化石有機栽培
作為無化石有機農業的基準,種植菊花和西紅柿的經驗可以用來勾勒出未來有機農業如何實施的框架。重要的是,無化石技術必須成為種植的一個組成部分,并且不得對產品、作物和土壤的質量產生不利影響。在菊花中經常使用除濕表明需要較少的通風,從而更好地使用CO2,并且這不必以犧牲作物質量為代價,因為實踐經驗表明作物對除濕反應良好。隨著熱量的更好利用,剩余的20m³/m²年供熱需求仍然保持開放,但這在很大程度上可以與熱泵結合進行熱回收。結合懸掛在作物上方的軟管,可以實現溫室和供氣的良好空氣混合,菊花種植者也是如此。無化石有機栽培概念包括一個溫室設備:
兩塊透明能量屏,其中一塊可以擴散光線;
通過冷卻塊進行熱回收的空氣處理機組;
熱泵;
熱緩沖器,24小時不間斷儲存和使用熱量;
受熱面大:下管加倍,同時保留生長管;
作物上方的空氣管將干燥的空氣吹入溫室。這就需要有足夠高度的溫室。
因此,有了這些設備,就必須調整種植策略以提高作物質量并進一步節約能源和二氧化碳:
除濕以防止由于水分問題引起的熱量輸入,同時通過關閉窗戶和紗窗更好地隔離溫室,從而間接進一步減少熱量需求并將二氧化碳留在溫室中;
僅在需要熱量時引入熱量;
最大限度地使用屏幕來防止作物的熱輻射,從而防止寒冷的作物凝結;
應用長期光溫整合,減少熱需求高峰消耗;
不必為了保留能量來增加植物的抵抗力而減少植物負荷;
使用含有穩定碳化合物的堆肥,在整個種植過程中從土壤中緩慢釋放二氧化碳。
描述當前的有機栽培
與常規種植一樣,有機種植中最常見的作物是番茄、甜椒和黃瓜,不同之處在于采用輪作來防止土壤病蟲害的積累。所有有機作物都沒有點燃,一般在一月份播種。大多數接受采訪的種植者的公司規模在2.5到5公頃之間,植物高度在3.5到4.5米之間,并且已經使用了一個透明的能量屏幕。灌溉是用滴頭和灑水系統在最低的果實下進行的,營養和施肥通常來自富含堆肥和/或動物糞便的土壤,一些種植者添加有機顆粒肥料或液體肥料。當這些養分在土壤中被消化后,會釋放出CO2,當窗戶關閉時,濃度最高可達5,000ppm。大部分的二氧化碳在生長季節的溫暖時期通過通風散失,而且90%的種植者還添加了二氧化碳。
熱量需求
氣候策略考慮了植物的恢復能力。與傳統作物相比,更強調這一點,耐受性較低,因為在感染的情況下,不可能用化學植物保護產品的包裝進行干預。除了蒸發的農作物,另一個重要的水分來源是土壤,為了防止水果和/或植物部分出現冷凝問題,通常使用最小的管道和窗戶位置來加熱窗戶外的水分。過度使用這些管子(不僅是為了滿足熱量需求)會導致更多不必要的蒸發、更多的異化,并導致植物變得更弱。
種植者一般使用鍋爐或熱電聯產來滿足他們的熱需求,種植者每年的燃氣消耗量在19到42立方米/平方米之間。使用除濕系統或額外的無化石熱源的公司使用的天然氣減少30%。種植者自己表示,通過使用最少的管道、除濕和HNT的應用,可以最大程度地節省天然氣。后者已經被一些種植者使用,但結果喜憂參半,并且由于缺乏化學作物保護而不容易冒風險,這有利于作物健康而不是氣體消耗。向無化石過渡的其他障礙是地點(通常在園藝集群區域不相連)或業務運營(種植高度低)。種植者希望更加了解化石能源的使用,以進一步加強他們在消費者心目中的正面形象。這就是為什么一些種植者已經在使用創造性的解決方案,例如生物采摘機或與燃木裝置的連接,盡管當地社區或更廣泛的環境組織也對此做出了批評。
描述無化石有機栽培
作為無化石有機農業的基準,種植菊花和西紅柿的經驗可以用來勾勒出未來有機農業如何實施的框架。重要的是,無化石技術必須成為種植的一個組成部分,并且不得對產品、作物和土壤的質量產生不利影響。在菊花中經常使用除濕表明需要較少的通風,從而更好地使用CO2,并且這不必以犧牲作物質量為代價,因為實踐經驗表明作物對除濕反應良好。隨著熱量的更好利用,剩余的20m³/m²年供熱需求仍然保持開放,但這在很大程度上可以與熱泵結合進行熱回收。結合懸掛在作物上方的軟管,可以實現溫室和供氣的良好空氣混合,菊花種植者也是如此。無化石有機栽培概念包括一個溫室設備:
兩塊透明能量屏,其中一塊可以擴散光線;
通過冷卻塊進行熱回收的空氣處理機組;
熱泵;
熱緩沖器,24小時不間斷儲存和使用熱量;
受熱面大:下管加倍,同時保留生長管;
作物上方的空氣管將干燥的空氣吹入溫室。這就需要有足夠高度的溫室。
因此,有了這些設備,就必須調整種植策略以提高作物質量并進一步節約能源和二氧化碳:
除濕以防止由于水分問題引起的熱量輸入,同時通過關閉窗戶和紗窗更好地隔離溫室,從而間接進一步減少熱量需求并將二氧化碳留在溫室中;
僅在需要熱量時引入熱量;
最大限度地使用屏幕來防止作物的熱輻射,從而防止寒冷的作物凝結;
應用長期光溫整合,減少熱需求高峰消耗;
不必為了保留能量來增加植物的抵抗力而減少植物負荷;
使用含有穩定碳化合物的堆肥,在整個種植過程中從土壤中緩慢釋放二氧化碳。