Análisis de la producción orgánica en invernaderos con hidroponia en países desarrollados
Dentro del cultivo de cosechas agrícolas, los principios de producción orgánica han surgido como una reacción hacia una agricultura desmesuradamente industrializada que además se fundamente en el uso muchas veces excesivo de insumos como fertilizantes y pesticidas sintéticos. Los principios de producción orgánica, por su parte, se basan en el uso de fuentes orgánicas para obtener nutrientes para las plantas, tales como estiercol animal, compost y otros residuos, y el uso de cultivos de leguminosas fijadoras de nitrógeno.
Cumplir con las demandas alimentarias de una población creciente requiere un aumento de la producción agrícola y provoca el uso excesivo de los recursos naturales. La creciente presión sobre los recursos naturales y el uso inconsciente de productos químicos en la producción agrícola afectaron negativamente al medio ambiente. Los productores utilizan energía no renovable y degradan la calidad ambiental. Los avances tecnológicos en la producción agrícola ayudaron a satisfacer las necesidades cambiantes de los consumidores.
Las prácticas agrícolas que ignoran la relación entre el medio ambiente y la producción de cultivos tienen impactos negativos en la sostenibilidad ambiental de las fincas y causan problemas ambientales a nivel sectorial y nacional. Debido a la insuficiente consideración ambiental, surgen muchas preocupaciones ambientales en todo el mundo relacionadas con la seguridad alimentaria, el cambio climático, las emisiones de carbono y los desechos generados a lo largo de la cadena de suministro.
La motivación de la maximización de los beneficios provoca mayores emisiones de CO2 que los niveles sostenibles y pérdidas económicas debido a la asignación no óptima de los insumos. La gestión de las emisiones de carbono y los residuos orgánicos mediante el cambio a una tecnología de producción más limpia en los invernaderos tiene una prioridad debido a la capacidad de producción masiva en la producción de invernaderos. Por lo tanto, centrarse en la eficiencia ambiental a nivel de finca, con especial atención a la gestión eficaz de los residuos, es esencial en la producción de tomate de invernadero.
La ineficiencia en la gestión de la producción de tomate orgánico aumentó la carga económica de las granjas de invernadero debido al costo adicional de la eliminación de los residuos y el sacrificio de los ingresos adicionales del reciclaje de los desechos. Las opiniones de los agricultores sobre cuestiones ambientales han cambiado rápidamente, y las consideraciones ambientales se han convertido en el objetivo principal de las granjas en las últimas dos décadas. El sistema de gestión ambiental (SGA) tiene un efecto positivo significativo en la eficiencia ambiental. El nivel de eficiencia ambiental de las explotaciones profesionales es superior al de las demás debido al aumento de la eficiencia en el uso de los recursos y a la gestión eficiente de los residuos. La rentabilidad y la reducción de la contaminación están significativamente correlacionadas, por lo tanto, la consideración ambiental de las granjas cambió las actitudes de los agricultores hacia la responsabilidad ambiental. Los SGA afectan positivamente muchas dimensiones del rendimiento de las operaciones en comparación con las granjas sin SGA. Además, los sistemas de producción y gestión de residuos, el nivel tecnológico y la relación insumo-producto varían según el tipo de invernadero.
Aunque los efectos de los sistemas de producción y gestión de residuos sobre el impacto ambiental de la producción de tomate han sido investigados en estudios previos, la relación entre el tipo de invernadero y la eficiencia ambiental aún no está clara. La eficiencia en el uso de los recursos y la gestión eficaz de los residuos se relacionan positivamente con el impacto ambiental; Por lo tanto, el aumento de la eficiencia en el uso de insumos y la mejora de la gestión de residuos son cuestiones fundamentales para la producción de tomate en invernadero.
Implementación de estrategias de reutilización y reciclaje
El aumento de la eficiencia de los insumos agrícolas tiene beneficios ambientales para los sistemas de producción agrícola y ganadera. La gestión eficaz de los residuos aumentaba la eficiencia en el uso de los recursos naturales. La implementación de estrategias de reutilización y reciclaje reduce los costos financieros y ambientales de los productores y actores a lo largo de la cadena de suministro. A pesar de la importancia, la eficiencia de producción en el cultivo de tomate en invernadero ha sido relativamente menos examinada. Además, la estimación de la eficiencia ambiental en la producción de tomate basada en el tipo de manejo y el tipo de invernadero ha sido raramente estudiada.
La agricultura y horticultura moderna depende en gran medida del aporte externo de nutrientes minerales en forma de fertilizantes sintéticos, que se derivan de recursos extraídos o, en el caso del nitrógeno, se fijan industrialmente a partir del nitrógeno atmosférico. Los principios de producción orgánica han surgido como una reacción hacia la agricultura industrial con grandes insumos de fertilizantes y pesticidas sintéticos. Los principios de producción orgánica se basan en el uso de fuentes orgánicas para obtener nutrientes para las plantas, tales como estiercol animal, compost y otros residuos, y el uso de cultivos de leguminosas fijadoras de nitrógeno. En el caso de la Unión Europea, el objetivo es alcanzar el 25% de tierras agrícolas gestionado ecológicamente para el año 2030, en contraste con la situación actual, en la que solo el 9 % de la tierra se gestiona orgánicamente.
También hay objetivos nacionales para la producción y el consumo orgánicos, por ejemplo, el gobierno sueco tiene como objetivo que el 30% del área total de producción esté certificada orgánicamente para el año 2030, y que el 60% de todas las comidas públicas servidas sean de origen orgánico para el mismo año. Sin embargo, el suministro de todos los nutrientes necesarios para el cultivo utilizando solo fertilizantes orgánicos es un reto, especialmente en producción hortícolas en los que la producción de biomasa por unidad de área de producción es generalmente alta. Además, la actualización de la normativa de la Union Europea para la producción ecológica es especialmente difícil para la horticultura de invernadero, con la prohibición de sistemas hidropónicos así como sistemas de cultivo basados en lechos demarcados.
Los sistemas de producción orgánica generalmente se asocian con una menor productividad por unidad de área que los sistemas convencionales, y los desafíos con el suministro adecuado de nutrientes es probablemente una de las principales causas de esto. Se ha informado que la reducción del rendimiento en los sistemas orgánicos es del 20 al 50%, en comparación con los sistemas manejados convencionalmente, siendo el suministro de N el principal factor limitante para la productividad de los sistemas orgánicos.
Una reducción promedio del rendimiento del 20% para los sistemas orgánicos, en comparación con los sistemas convencionales en los EE. UU. Sin embargo, para cultivos de leguminiosas, no se observó ninguna reducción de la productividad. La observación de que las superficies relativas de tierras agrícolas convertidas en producción ecológica son mayores en las regiones donde la producción potencial es menor debido a los factores climáticos, etc., lo que podría explicar parte de la reducción estadística de la producción en los sistemas orgánicos. Una reducción de la producción para sistemas orgánicos de 19.2% en comparación con los sistemas convencionales, sin diferencias entre cultivos de leguminosas y no leguminosas.
En el caso de Suecia, la producción de tomates, Solanum lycopersicum, en sistemas orgánicos es del 50 al 80% de la producción en sistemas hidropónicos convencionales –20 a 34 kgm−2, en comparación con, en promedio, 39 kgm−2para sistemas convencionales–. Un informe reciente de la Junta de Agricultura de Suecia también confirmó el panorama, con reducciones en la producción del 43-50% para el pepino, Cucumis sativus, y los sistemas orgánicos de tomate, en comparación con la producción convencional.
Para la producción orgánica en invernaderos, existen diferentes enfoques de lo que es realmente “orgánico” en diferentes partes del mundo. En general, se pueden definir tres enfoques diferentes. En los EE.UU., la hidroponía está actualmente aceptada en la producción orgánica, dado que los fertilizantes utilizados son de origen orgánico, sin embargo, esto se encuentra en el debate actual. En países del norte como Suecia y Dinamarca, los sistemas de producción en contenedores y las camas demarcadas se han adoptado ampliamente dentro de la producción orgánica en invernaderos. A veces se han aplicado en los reglamentos de estos sistemas normas que establecen volúmenes mínimos de sustrato de cultivo por planta y porcentajes mínimos de la demanda total de nutrientes que deben suministrarse desde el comienzo del cultivo, por ejemplo, los reglamentos nacionales suecos especifican un volumen mínimo de 30 L de sustrato de cultivo por planta durante más tiempo. En Europa, excepto en Escandinavia, la producción ecológica está estrechamente asociada al cultivo directo en el suelo.