與韓國和中國等其他亞洲國家不同，日本有機農(nóng)業(yè)占據(jù)的面積近年來沒有增加，這也與全球趨勢不同。盡管日本有影響有機農(nóng)業(yè)的不利因素，但應(yīng)促進(jìn)有機生產(chǎn)，以建立一個更加可持續(xù)的社會，以適應(yīng)肥料資源的短缺，并減少化學(xué)農(nóng)藥的需求。

溫室中的高效蔬菜生產(chǎn)可用于促進(jìn)日本的有機生產(chǎn)。許多先進(jìn)的技術(shù)可以引入溫室。例如，可以安裝灌溉施肥系統(tǒng)以改善肥料管理，將IPM（綜合蟲害管理）引入溫室相對容易。物理控制，如土壤日曬，屏幕和紫外線照射;還可以使用農(nóng)藝控制，例如選擇品種和嫁接到抗病種群?？梢砸牖谔鞌澈臀⑸镛r(nóng)藥的生物控制方法，如果將這些技術(shù)納入溫室栽培制度，那么應(yīng)該可以生產(chǎn)沒有任何有害化學(xué)物質(zhì)的作物。

最后，使用先進(jìn)的肥料和害蟲管理技術(shù)的綜合溫室管理（IGM）將獲得與有機農(nóng)業(yè)幾乎相同的結(jié)果。管理層應(yīng)基本遵循良好農(nóng)業(yè)規(guī)范（GAP）的概念，該概念使用可持續(xù)的物理，化學(xué)和生物技術(shù)，并促進(jìn)采用持續(xù)的衛(wèi)生和無害蟲管理做法。此外，今天使用的國際上復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)意味著需要立即建立食品可靠性，食品安全和安全的實用標(biāo)準(zhǔn)。以溫室生產(chǎn)為中心的更有效的有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)可能是在日本等發(fā)達(dá)國家和社會成熟國家促進(jìn)有機農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑。

日本有機農(nóng)業(yè)的特點

與韓國和中國等其他亞洲國家相比，近年來日本有機農(nóng)業(yè)占據(jù)的面積沒有增加。

這與全球趨勢不同，因為歐洲國家和美國增加了有機認(rèn)證產(chǎn)品的生產(chǎn)。

日本這種獨特的情況可能是由農(nóng)民，經(jīng)銷商和消費者造成的。

盡管在日本的每個縣都建立了有機農(nóng)業(yè)技術(shù)指南，但農(nóng)民通常認(rèn)為沒有化學(xué)肥料和殺蟲劑的有機生產(chǎn)很難。

多年來，日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直在穩(wěn)步下降，并得到老年農(nóng)民的支持（農(nóng)民的平均年齡為65歲，而且還在增加）。

將傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)改為勞動密集型和復(fù)雜的有機農(nóng)業(yè)系統(tǒng)也很困難。

分銷商對有機產(chǎn)品持謹(jǐn)慎態(tài)度，因為供應(yīng)量不如傳統(tǒng)產(chǎn)品穩(wěn)定。

最后，消費者通常不接受有機產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)，更高的價格或潛在的不便。

此外，自2001年以來，已批準(zhǔn)其他類別的環(huán)保型農(nóng)業(yè)專用栽培產(chǎn)品，并成為有機產(chǎn)品的流行競爭者。

基于溫室的有機農(nóng)業(yè)

日本耕地保護(hù)的特點

一般來說，適合農(nóng)業(yè)的土地在日本受到限制，這意味著必須使用創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)集約化蔬菜生產(chǎn)（圖1）。例如，用塑料材料覆蓋植物已投入實際使用，并且在20世紀(jì)60年代，被認(rèn)為是穩(wěn)定露地產(chǎn)量的普遍做法。溫室栽培系統(tǒng)是一種創(chuàng)新技術(shù)，可用于提高生產(chǎn)效率，因為系統(tǒng)是封閉的，可以提高害蟲管理，能源和資源利用效率。

溫室栽培系統(tǒng)

日本受保護(hù)的種植面積近50,000公頃。覆蓋著塑料薄膜和使用土壤生產(chǎn)的溫室是日本的主要系統(tǒng)。在世界其他地方流行的先進(jìn)的芬洛式溫室水栽法在日本的保護(hù)種植面積中所占比例不到3％。幾乎一半的蔬菜產(chǎn)量來自受保護(hù)的種植。然而，有機生產(chǎn)嘗試創(chuàng)建和使用高效的生產(chǎn)系統(tǒng)也被認(rèn)為是可持續(xù)的。

溫室有機農(nóng)業(yè)的管理

關(guān)鍵因素：氮和鈣

根據(jù)日本農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)部（MAFF）制定的研究總體規(guī)劃，2011 -2015年第三研究期的番茄生產(chǎn)成本要減少30％。

減少氮肥是一個重要的主題。然而，肥料成本僅占總成本的10％左右。

因此，即使肥料成本減少一半，也無法實現(xiàn)目標(biāo)。

換句話說，如果要實現(xiàn)這一目標(biāo)，任何戰(zhàn)略都需要包括增加產(chǎn)量。

因此，對高產(chǎn)策略的研究是日本研究的一個重要領(lǐng)域。

生產(chǎn)水平與番茄的營養(yǎng)吸收之間存在密切的線性關(guān)系。

對于N，Y = 18.7X + 63.4（Y：N吸收，kg/ha-1; X：產(chǎn)率，kg/m-2; R = 0.90）。

為了獲得更高的產(chǎn)量，在更長的時間內(nèi)連續(xù)施肥是必不可少的。

日本的番茄產(chǎn)量略低于荷蘭的水平，因為所有數(shù)據(jù)來自傳統(tǒng)的施肥系統(tǒng)。

這表明該系統(tǒng)具有低N使用效率。然而，一個例外是Sun Farm Ohyama農(nóng)場，它已經(jīng)實現(xiàn)了高產(chǎn)量（32 kg m-2）。雖然這個農(nóng)場沒有采用水培系統(tǒng)，但其產(chǎn)量較高的原因在于土壤灌溉施肥和適當(dāng)土壤條件的制備以及空氣條件的控制。

在嘗試實現(xiàn)番茄生產(chǎn)中的高質(zhì)量和生產(chǎn)力水平時，要考慮植物營養(yǎng)的許多不同方面。

然而，N和Ca是兩個最重要的組成部分。

關(guān)于氮的使用的信息很少，尤其是導(dǎo)致日本品種過度營養(yǎng)生長的原因。

這種不可控制的特性必須在遺傳上得到改善。

目前，已經(jīng)開發(fā)了定量管理系統(tǒng)以使日本品種能夠水耕栽培。

N營養(yǎng)影響營養(yǎng)生長和生殖生長的機制，特別是在早期生長階段的結(jié)果尚未得到證實。

然而，荷蘭品種的番茄的葉和果實中的Ca濃度要高于日本品種。

從營養(yǎng)階段到生殖階段的氮營養(yǎng)轉(zhuǎn)換以及與成熟植物激素有關(guān)的鈣營養(yǎng)素使用應(yīng)該是建立使用高品質(zhì)日本品種的高產(chǎn)系統(tǒng)的主要目標(biāo)。

有機灌溉施肥是可持續(xù)土壤管理的一部分

我們建立了有機灌溉施肥系統(tǒng)。這個概念有兩個特點。

其中一個特點是用少量有機液體肥料連續(xù)頂部裝飾植物，使應(yīng)用與土壤微生物的分解能力相匹配。

第二個特征是事先加入缺乏元素的基底比如Ca。

日本有機灌溉圖

我們嘗試建立一個有機灌溉施肥系統(tǒng)，使用玉米漿（CSL）作為液體肥料，而不是通常的無機肥料。CSL（一些產(chǎn)品被認(rèn)證為適合有機農(nóng)業(yè)的肥料）和糞肥的組合通過有機灌溉施肥系統(tǒng)導(dǎo)致穩(wěn)定的生產(chǎn)水平，即使在生產(chǎn)的第一年。

最近，液體玉米和魚類肥料已被證明是使用灌溉施肥有機生產(chǎn)黑莓的良好選擇。

不加肥料VS加了玉米漿肥料

溫室有機害蟲管理

多重技術(shù)的整合是有害生物綜合治理（IPM）系統(tǒng)中有害生物抑制的基本方法。

IPM包括四個主要方面：物理控制，化學(xué)控制，生物控制和農(nóng)藝控制。

這些技術(shù)在溫室中的系統(tǒng)整合是成功的，因為它們可以很容易地控制。

溫室害蟲管理

01

物理控制

物理控制是溫室中的基本物理控制機制之一。

昆蟲入侵受到網(wǎng)篩的限制。因此，在高溫區(qū)域引入該技術(shù)時，應(yīng)考慮對溫室通風(fēng)率的影響。

使用具有至少40目的防蟲網(wǎng)作為銀葉粉虱和番茄黃葉卷曲病毒的物理屏障。這種昆蟲是一種載體的疾病。

02

太陽能滅菌

通過太陽輻射加熱土壤來控制土壤有害生物是一種傳統(tǒng)方法，在有機露地和溫室中都是有效和實用的。此外，在溫室中，經(jīng)過日曬作用的分離床可以控制由青枯病假單胞菌引起的番茄青枯病。

03

環(huán)境控制

白粉病可能是溫室中最常見和廣泛分布的植物病害之一。

感染白粉病會顯著減少番茄果實的產(chǎn)量。

在溫室中，在當(dāng)晝夜溫度高于相對濕度的季節(jié)，比如春季和秋季，白粉病往往更成問題，但它可以在生產(chǎn)周期的任何時間發(fā)展。

然而，環(huán)境控制可以成功地控制這種疾病。

由Podosphaera pannosa引起的白粉病是溫室玫瑰的主要疾病。

化學(xué)殺菌劑對于疾病控制是絕對必要的。

然而，紫外線（UV）輻射可以抑制溫室中白粉病的進(jìn)一步發(fā)展。

04

微生物農(nóng)藥和更安全的疾病控制材料

一些枯草芽孢桿菌菌株對病原體灰葡萄孢具有拮抗活性。

最近，微生物農(nóng)藥作為環(huán)境無害控制技術(shù)變得越來越流行。

針對甘藍(lán)粉虱（煙粉虱）開發(fā)的新型驅(qū)避劑乙?；视王ゾ褪且粋€例子。

它是一種食品添加劑，被認(rèn)為是合成農(nóng)用化學(xué)品的更安全的替代品。

而外源施用l-組氨酸而非d-組氨酸可抑制番茄的枯萎病。

這些結(jié)果表明，l-組氨酸可能是植物激活劑，因而可以增加對青枯雷爾氏菌的抗性。

天敵

臭椿是番茄作物中溫室粉虱的捕食者。

在控制良好的溫室條件下，天敵易于繁殖，因而可以有效地抑制了害蟲的種群水平。

引入天敵可以降低噴灑的勞動力成本，從而生產(chǎn)出更安全的農(nóng)產(chǎn)品。

05

減少化學(xué)農(nóng)藥和人體健康的養(yǎng)分管理

平衡施肥是一個基本概念，可用于減少土壤傳播疾病，因為土壤中過量磷（P）與根腫病發(fā)病率之間存在因果關(guān)系。

其他一些因素也可以提高對疾病的抵抗力較高的硅濃度會增加黃瓜的產(chǎn)量。

應(yīng)用這種元素的另一個好處是提高了生產(chǎn)力和質(zhì)量。在人類中，硅增加骨密度并降低血壓。生活在世界某些地區(qū)的人們患有硒和/或碘缺乏癥，這意味著需要植物補充產(chǎn)品。碘也是一種很好的潛在生物熏蒸劑。這些要素有助于實現(xiàn)更高的蔬菜作物產(chǎn)量和支持人類健康。

農(nóng)產(chǎn)品的地理認(rèn)證與生產(chǎn)安全

多元素分析，包括穩(wěn)定同位素，可用作食品安全和安全的可能指標(biāo)，包括有機產(chǎn)品安全性。

在證明地理來源時，分析方法可以以兩種方式使用：

一種是使用多變量分析來確定各種元素的濃度，例如Al，Ca，Cl，Mg，Mn，F(xiàn)e和Zn;

另一個側(cè)重于特殊元素，如穩(wěn)定的Sr，O和H同位素比。

在認(rèn)證生產(chǎn)方法時，尤其是有機產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，δ15N值可用作潛在指標(biāo)，特別是在植物工廠等保護(hù)性栽培系統(tǒng)中。由于這些值的準(zhǔn)確性受生產(chǎn)條件的影響，因此，在受控條件下，例如在植物溫室中，通過使用δ15N評估的肥料，培養(yǎng)基和水，可以準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)品的δ15N值。

結(jié)論

日本應(yīng)該促進(jìn)有機生產(chǎn)，因為這樣可以建立一個更加可持續(xù)的社會，能夠適應(yīng)化肥短缺，并且需要更少的化學(xué)農(nóng)藥。

溫室中更有效的蔬菜生產(chǎn)可以促進(jìn)日本的有機生產(chǎn)，因為許多先進(jìn)的技術(shù)可以引入溫室。

綜合肥料管理（IFM）可以減少肥料的使用，綜合蟲害管理（IPM）可以限制有害農(nóng)藥的使用。這兩種做法都可以引入溫室的先進(jìn)有機農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

最后，使用先進(jìn)的肥料和害蟲管理技術(shù)的綜合溫室管理（IGM）將實現(xiàn)與有機農(nóng)業(yè)幾乎相同的目標(biāo)。

管理層應(yīng)基本遵循良好農(nóng)業(yè)規(guī)范（GAP）的概念，該概念使用可持續(xù)的物理，化學(xué)和生物技術(shù)，并促進(jìn)采用持續(xù)的衛(wèi)生和無害蟲管理技術(shù)。

此外，今天使用的國際上復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)意味著需要立即建立食品可靠性，食品安全和安全的實用標(biāo)準(zhǔn)。

以溫室生產(chǎn)為中心的更有效的有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)可能是在日本等發(fā)達(dá)國家和社會成熟國家促進(jìn)有機農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑。

來源：今日頭條   一位日本科學(xué)家的研究報告；作者：Akimasa Nakano（日本國家農(nóng)業(yè)與食品研究組織）