храна
Хидропонната храна е толкова здравословна, колкото традиционната почвена храна?

от Рейчъл Тинкър-Кулберг, д-р

USDA изчислява, че 23 милиона души имат неадекватен достъп до здравословна и достъпна храна и в резултат на това свързани с храната заболявания като диабет тип 2, рак, сърдечни заболявания и затлъстяване в момента се увеличават в тази страна.

Продуктите, отглеждани с биологична почва, набират популярност, тъй като потребителите внимателно проучват какво влагат в тялото си и искат да си купят храна, която не е обработена с опасни химикали. Биологичното сертифициране на продукти, отглеждани хидропонно, форма на земеделие, при която растенията се отглеждат във вода и в разтвор на торове (т.е. без почва), е забранено най-вече поради химически синтезирания характер на хранителните разтвори (неорганични минерални соли) и защото нарастващите субстрати обикновено не са устойчиви (т.е. като каменна вата). Разочаровани, защото вярват, че това няма отношение към качеството или безопасността на тяхната продукция, сега производителите на хидропони експериментират с „органични“ разтвори на хранителни смеси, за да търсят сертифициране, но много от тях се сблъскват с проблеми, тъй като тези вещества не се разтварят лесно и трябва да бъдат разбити надолу чрез микробно действие, което не е възможно при стандартна „стерилна“ хидропонна система.

Като оставим настрана бюрократичните дефиниции на „органичното“ етикетиране, друго нарастващо безпокойство сред потребителите е дали хидропонните продукти са толкова здравословни, колкото продуктите, отглеждани по биологичен начин в почвата.

Чрез осигуряване на пълна диета от минерали, необходими за растежа на растенията чрез химически торове, растенията, отглеждани хидропонно, показват, че постигат по-високи темпове на растеж и добиви. Някои привърженици на хидропонията предполагат, че тези идеални условия за отглеждане трябва да произвеждат по-здрави растения, в края на краищата пълната диета от растителни минерали трябва да се превърне в по-високо „хранително“ растително съдържание - нали? Истината е, че физиологията на растенията не е толкова проста и учените и преподавателите в областта на селското стопанство трябва да отговорят на критични въпроси, свързани с хранителната стойност на растенията, тъй като тенденциите за масово производство на храни, използващи безпочвени хидропонни системи, се увеличават, за да отговорят на търсене на нарастващо население и ограничена наличност на обработваема земя.

Експерименталният въпрос дали хидропонните култури, отглеждани с перфектна комбинация от макро- и микро-хранителни вещества, водят до по-богат на хранителни вещества продукт в сравнение с отглежданите в почвата продукти, е труден за експериментално разглеждане, тъй като много производители на хидропонни култури използват различни хранителни формули в зависимост от културата, която е отглеждани и техните параметри на околната среда също могат да варират.

Земеделските производители изпитват същите тези вариации по отношение на здравето на почвата и колебанията в условията на околната среда. Например качеството на водата и вариациите в температурата и влажността могат да поставят стрес върху културите, които потенциално да променят биохимичния си състав, независимо от използвания метод на отглеждане. Поради тези вариации, досегашните проучвания, сравняващи хранителното съдържание на продукти, отглеждани хидропонно, с отглеждани в почвата са имали смесени резултати - като някои проучвания не показват разлика между двата метода, докато други показват, че системите без почва се справят или по-добре или по-зле от контрол на почвата, отглеждан в нивата на хранителните вещества, които се тестват. Както можете да си представите, експерименталният дизайн и условията варират значително между тези проучвания и в зависимост от начина, по който са проектирани, се отразява на резултата и значението на констатациите.

Например, едно скорошно проучване на Treftz, 2015 г. сравнява разликата в хранителните качества на ягоди и малини, отглеждани в почви и безпочвени условия. Използваният хидропонен хранителен разтвор беше общ търговски стандарт за хидропоника (серия Flora), а използваната почва беше смес от горния почвен слой на Невада и почвата Miracle-Gro (смес 1: 1), която се тореше отново с тор Miracle Grow на всеки шест седмици. Чудото расте е синтетичен тор и следователно не може да служи като органичен контрол на изменението на почвата, всъщност някои производители смятат, че има потенциал да убива полезни микроорганизми в почвата поради високото си съдържание на амоняк и излишък на минерална сол. Здравата почва, съдържаща полезни почвени микроорганизми, позволява на растенията да поддържат оптимално съдържание на хранителни вещества в условията на стрес от околната среда чрез взаимодействието си с транспортни системи, базирани на корени. Следователно правилният експериментален дизайн, при който се отчита здравето на почвените микроби, е от решаващо значение за оценка на разликите между системите за отглеждане без земя и почвата.

Независимо от това, резултатите от това проучване показват, че „здравословните“ антиоксидантни съединения (напр. Витамин С, токоферол и общо полифенолни съединения) са значително по-високи в отглежданите в хидропон ягоди в сравнение с отглежданите в почвата, но обратното е вярно за малините! Интересното е, че по-ранни проучвания от Premuzic 1998 показват, че плодовете от домати, отглеждани в здравословна органична почва (100% или 50% вермикомпост), съдържат повече витамин С, отколкото същите плодове, отглеждани хидропонно, докато други изследвания от Бюканън, 2013 г. показват, че отглежданите в хидропон марули съдържат повече витамин С отколкото отглежданите в почвата сортове. В последното проучване не е направена справка за точния вид на почвата, която е използвана, освен отбелязването, че това е „некомерсиална почва, обогатена с естествен композитен материал“. Интересното е, че в много от тези рецензирани сравнителни проучвания нивата на захар (фруктоза и глюкоза) са били по-високи в отглежданите в почвата плодове, което може да обясни защо хидропонните продукти понякога се характеризират като „по-малко вкусни“ от отглежданите в почвата.

Изглежда, че не могат да се направят реални „широки“ заключения от експерименталните резултати от тези и други минали сравнителни проучвания.

За да бъдат тези експерименти наистина ценни, бъдещите изследователи трябва да бъдат по-внимателни със своите контроли за „отглеждане на почвата“, така че всъщност да имитират стандартни практики на биологично земеделие, които поддържат целостта и здравето на почвата. Това не е лесна задача, тъй като стандартната практика за добавяне на органични вещества в почвата и превръщането на тази материя в основни хранителни вещества от микроби и червеи обикновено се освобождава постепенно с течение на времето в почвата. Може би, като си сътрудничат с утвърдени производители в двете земеделски индустрии и вземат произволни проби от тях и различни пазари, изследователите могат да помогнат да усъвършенстват своите научни изследвания.

И накрая, има все повече доказателства, че растенията са се развили, за да регулират здравословните антиоксидантни съединения по време на стресови условия, за да им помогнат да оцелеят от обиди от околната среда.

Очевидно е, че ако операциите с хидропоника осигурят „перфектни“ условия за растенията, като им предоставят всичко необходимо за отглеждане, може би тези антиоксидантни съединения и други, които все още не сме характеризирали, ще бъдат индуцирани на по-ниски нива (или не всички) в сравнение с растения, отглеждани в „по-малко от идеални“ условия на земеделие, където стресовите условия на околната среда са неизбежни? Един класически пример за това явление е, когато доматите са подложени на осмотичен или солен стрес, полезният фитохимикал, наречен ликопен, се увеличава значително. Всъщност системите за рециркулация на водата със затворен цикъл като хидропоника и аквапоника (свързването на производството на риба с производството на зеленчуци) всъщност могат да предложат предимство пред отглеждането на почвата, тъй като химията на водата и на двете системи може да се манипулира, за да стимулира естествените растителни биоактивни за ползи за здравето. Отглеждането на тези видове „суперхрани“ се превръща във фокус на изследователите на хидропониката, тъй като те не само предлагат хранителен продукт с висока хранителна стойност, но също така имат потенциала да изискват по-висока пазарна цена за производителя.

Докато се придвижваме към високотехнологичния свят на производството на храни, трябва да сме сигурни, че сме извършили правилните научни изследвания, за да гарантираме, че тези постижения също така защитават здравето и хранителното съдържание на нашата храна, както и нашата околна среда.

Бъдещите хранителни изследвания, оценяващи екологични методи за устойчиво отглеждане като аквапоника и интегрирани системи за земеделска аквакултура (IAAS), също са от решаващо значение за оптимизиране на производството на богати на хранителни вещества полски култури, както и на водни видове (риби и скариди), като същевременно защитават нашата околна среда тъй като здравето и достъпът до храни - като резултат от продоволствената сигурност - в крайна сметка също са уязвими към влошаване на околната среда.

Treftz, C. и Omaye, S.T. (2015) Анализ на хранителните вещества на почвата и безпочвените ягоди и малини, отглеждани в оранжерия. Хранителни и хранителни науки 6: 805-815.

Premuzic, Z., Bargiela, M., Garcia, A., Rendina, A. and Iorio, A. (1998) Съдържание на калций, желязо, калий, фосфор и витамин С в органичните и хидропонните домати. HortScience 33 (2): 255-257

Drew N. Buchanan, Stanley T. Omaye (2013) Сравнително изследване на концентрациите на аскорбинова киселина и токоферол в марули, отглеждани в хидропоника и в почвата. Хранителни и хранителни науки 4: 1047-1053