與韓國(guó)和中國(guó)等其他亞洲國(guó)家不同，日本有機(jī)農(nóng)業(yè)占據(jù)的面積近年來沒有增加，這也與全球趨勢(shì)不同。盡管日本有影響有機(jī)農(nóng)業(yè)的不利因素，但應(yīng)促進(jìn)有機(jī)生產(chǎn)，以建立一個(gè)更加可持續(xù)的社會(huì)，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(jī)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(duì)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(jī)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(wú)害蟲管理做法。此外，今天使用的國(guó)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(shí)用標(biāo)準(zhǔn)。以溫室生產(chǎn)為中心的更有效的有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)可能是在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和社會(huì)成熟國(guó)家促進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑。

日本有機(jī)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)

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

這與全球趨勢(shì)不同，因?yàn)闅W洲國(guó)家和美國(guó)增加了有機(jī)認(rèn)證產(chǎn)品的生產(chǎn)。

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

盡管在日本的每個(gè)縣都建立了有機(jī)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(jī)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(dòng)密集型和復(fù)雜的有機(jī)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)也很困難。

分銷商對(duì)有機(jī)產(chǎn)品持謹(jǐn)慎態(tài)度，因?yàn)楣?yīng)量不如傳統(tǒng)產(chǎn)品穩(wěn)定。

最后，消費(fèi)者通常不接受有機(jī)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)，更高的價(jià)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(jī)產(chǎn)品的流行競(jìng)爭(zhēng)者。

基于溫室的有機(jī)農(nóng)業(yè)

日本耕地保護(hù)的特點(diǎn)

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(shí)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?yàn)橄到y(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(jī)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(jī)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(gè)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(wú)法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

換句話說，如果要實(shí)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(duì)高產(chǎn)策略的研究是日本研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。

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

對(duì)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(zhǎng)的時(shí)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?yàn)樗袛?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(gè)例外是Sun Farm Ohyama農(nóng)場(chǎng)，它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)量（32 kg m-2）。雖然這個(gè)農(nóng)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)番茄生產(chǎn)中的高質(zhì)量和生產(chǎn)力水平時(shí)，要考慮植物營(yíng)養(yǎng)的許多不同方面。

然而，N和Ca是兩個(gè)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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)影響營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的機(jī)制，特別是在早期生長(zhǎng)階段的結(jié)果尚未得到證實(shí)。

然而，荷蘭品種的番茄的葉和果實(shí)中的Ca濃度要高于日本品種。

從營(yíng)養(yǎng)階段到生殖階段的氮營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)換以及與成熟植物激素有關(guān)的鈣營(yíng)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(jī)灌溉施肥是可持續(xù)土壤管理的一部分

我們建立了有機(jī)灌溉施肥系統(tǒng)。這個(gè)概念有兩個(gè)特點(diǎn)。

其中一個(gè)特點(diǎn)是用少量有機(jī)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(gè)特征是事先加入缺乏元素的基底比如Ca。

日本有機(jī)灌溉圖

我們嘗試建立一個(gè)有機(jī)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(wú)機(jī)肥料。CSL（一些產(chǎn)品被認(rèn)證為適合有機(jī)農(nóng)業(yè)的肥料）和糞肥的組合通過有機(jī)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(jī)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(jī)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(gè)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?yàn)樗鼈兛梢院苋菀椎乜刂啤?/span>

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(jī)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(shí)，應(yīng)考慮對(duì)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(yáng)能滅菌

通過太陽(yáng)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(jī)露地和溫室中都是有效和實(shí)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(huì)顯著減少番茄果實(shí)的產(chǎn)量。

在溫室中，在當(dāng)晝夜溫度高于相對(duì)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(shí)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(duì)于疾病控制是絕對(duì)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(duì)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(wú)害控制技術(shù)變得越來越流行。

針對(duì)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€(gè)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(duì)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(dòng)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(gè)基本概念，可用于減少土壤傳播疾病，因?yàn)橥寥乐羞^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(duì)疾病的抵抗力較高的硅濃度會(huì)增加黃瓜的產(chǎn)量。

應(yīng)用這種元素的另一個(gè)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(bǔ)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(shí)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(jī)產(chǎn)品安全性。

在證明地理來源時(shí)，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(gè)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(shí)，尤其是有機(jī)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(píng)估的肥料，培養(yǎng)基和水，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)產(chǎn)品的δ15N值。

結(jié)論

日本應(yīng)該促進(jìn)有機(jī)生產(chǎn)，因?yàn)檫@樣可以建立一個(gè)更加可持續(xù)的社會(huì)，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(jī)生產(chǎn)，因?yàn)樵S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(jī)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(shí)現(xiàn)與有機(jī)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(wú)害蟲管理技術(shù)。

此外，今天使用的國(guó)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(shí)用標(biāo)準(zhǔn)。

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