Artikelen

Home Artikelen

7 Reasons Why “Hydroponic” Fodder is a “Viable” Option for Feeding Livestock

7 Reasons Why Hydroponic Fodder is a Viable Option for Feeding Livestock

On the surface, the concept of producing hydroponic fodder in a hydroponic system is quite appealing to farmers because 1kg of grain provides 6 to 10kgs of hydroponic fodder in 6 to 10 days. However, when you scratch below the surface, you realize that hydroponic fodder is not quite a viable option for feeding your cattle and especially sheep, cows, and goats. It is important to know that Hydroponics fodder is not the technique that is often described, especially in Africa. The characteristic of Hydroponics fodder is that nutrients are added to the water. In almost all cases this does not happen and it is only water. Hydroponics fodder ask for more knowledge.

What is Hydroponic Fodder?

Fodder is food given to livestock. Thus, hydroponic fodder is the livestock food produced using hydroponics. Hydroponics is a method of growing plants without soil in a hydroponic system.

  1. The statistics published by Maryland Small Ruminant Page, show that barley sprouts produced hydroponically contain 12% DM as compared to soil-grown Orchard grass hay (88% DM) and Alfalfa hay (89% DM). In other words, the hydroponic fodder is 88% water.

Why does the hydroponic fodder contain less DM content? The seeds used to prepare the hydroponic fodder lose between 7% to 47% DM during soaking and germination.

How do the seeds lose their DM content?

They lose DM during soaking and the subsequent sprouting processes because of the leaching of materials and oxidation of substances from the seed. During soaking, seeds lose their solutes. They lose most of the solutes during the water uptake stage which stops after 24 hours. Perhaps, this is the reason farmers are advised to soak their seed for a similar period. Several studies, for example, Flynn et al. (1986), have found that barley, among other seeds, lose 24% in DM in an eight-day production cycle.

  1. The solutes that the seeds lose during the soaking stage contain amino acids, organic acids, proteins, sugars, and inorganic ions. There is no sufficient time to regain these nutrients because of the short production cycle.

Therefore, hydroponic fodder contains not only less DM but also few nutrients.

  1. Perhaps, the mold is the biggest problem facing farmers who grow hydroponic fodder. Monitoring the humidity in a greenhouse environment is tough. Humidity promotes fast growth of mold. Moldy hydroponic fodder reduces the overall animal performance and can result in animal death. Easy (and perhaps not effective) ways of controlling mold

The farmers should sterilize the seeds using a sterilizing agent, for example, hydrogen peroxide. Also, they should ensure proper hygiene in the hydroponic system. Also, they must clean the grow trays thoroughly using a chlorine-based solution before and after using them. Effective way of controlling mold

The farmers should install and use manual or automatic fans to regulate the humidity. These equipment increase the investment and energy costs.

4. It requires a high initial capital investment. Perhaps, the biggest challenge that farmers face is the high initial capital investment. They must acquire hydroponic fodder units, seeds, and construct a greenhouse. Also, they must have access to considerable energy to grow the hydroponic fodder successfully. The access to the main grid electricity, especially in most African countries, is limited. Thus, such farmers would have to install solar energy which is again expensive to acquire. Perhaps, this is why governments and the Food and Agriculture Organization (FAO) subsidize the installation of hydroponic fodder units.

  1. It is expensive to run and maintain hydroponic fodder production

The hydroponic fodder production requires sufficient skilled labor which is expensive to hire. Labor is required to soak the seeds, transfer them to the grow trays, place the grow trays onto the shelves, monitor the fodder’s daily growth, remove the ready fodder from the grow trays, clean and sterilize the trays, and take the fodder to the livestock. Farmers can automate some of these processes but at a high investment cost. Nowedays you can controle it completely with a App. (asked us for the company)

Also, it is expensive to buy seeds, for example, barley, wheat or oats.

  1. They hydroponic system for producing fodder is subject to depreciation

Depreciation reduces the value of the hydroponic fodder units. It is expensive to replace or buy new units from time to time.

  1. Livestock cannot be fed hydroponic fodder alone

Livestock cannot be fed hydroponic fodder alone because of its low DM content. They still require hay and other dry forage. Perhaps, this is the reason why farmers question the need to produce expensive hydroponic fodder instead of buying other affordable supplements in the market, and growing livestock fodder on private or leased land.

Vorm van gewasproductie zal moeten veranderen

Hydroponics fodder

Een uitkomst voor iedere moderne boer.

De toekomst: Hydroponics wordt ingezet om de schaarste aan veevoer, grond en water te compenseren door uitsluitend nog via fodder te telen in kassen. Het weiland wordt gebruikt voor natuur en bossen om hiermee een leefbaar Nederland te realiseren. Natuurlijk zal de veestapel moeten verminderen (80% is immers export) en een alternatief gevonden moeten worden voor natuurlijke bronnen om de nutriënten in het foddersysteem te kunnen garanderen. Vergeet niet de impact op onze voetafdruk. De productie en verwerking van diervoeders is goed voor 45% van de koolstofvoetafdruk van de veehouderij.  Wij hebben nu de basis voor Hydroponics fodder gelegd.

Hydroponics fodder is een gecontroleerde voedingsafgifte via het hydroponics principe (water + nutriënten) in een foddersysteem. Iedere graansoort heeft zijn eigen hydroponics-formule om de ontstane tekorten, die bij de normale foddersystemen ontstaan weer aan te vullen. Wij noemen dit de BASIC-fodder. Daarnaast hebben we een extra toevoeging voor iedere diersoort waarmee de kwaliteit van het dier, zijn vlees en afgeleide producten een betere kwaliteit krijgen. Een speciaal supplement verhoogt zijn weerstand en immuunsysteem om ziekten en zwakten te voorkomen. Wij noemen dit SUP-fodder. Speciaal om exclusieve eigenschappen via het voer bij de dieren te verbeteren hebben we hydroponics fodder-special. Nog geen enkel zogenaamd Hydroponics fodder bedrijf in de wereld gebruikt op deze manier het principe van hydroponics in zijn voedersysteem. het is heel anders dan de gangbare foddersystemen die uitsluitend water gebruiken en hierbij minder kwaliteit bieden. Het misverstand is dat deze bedrijven het ook beschrijven als hydroponics fodder. Maar uit talrijke gesprekken met bedrijven blijkt dat ze meestal geen notie hebben van wat hydroponics echt is.

Waarom belangrijk

Wereldwijd stijgen de hooi- en graanprijzen, o.a. door de onvoorspelbare weerpatronen die weidegronden beschadigen door droogte of overstromingen. De veeboeren in veel landen hebben behoefte aan een betrouwbaar en betaalbaar voer voor hun vee. Vanwege het niet beschikbaar zijn van groenvoer en hooi van hoge kwaliteit gedurende het hele jaar, zijn boeren gedwongen om extra krachtvoer te gebruiken voor bijvoorbeeld een optimale melkproductie. De prijzen stegen in de zomer van 2018 met gemiddeld 15% tot recordniveaus voor hooi, kuilvoer, evenals voor suiker en voederbieten. In 2018 en dit jaar werd dit nog verergerd door de droogte en hoge temperaturen, wat betekende dat vee langer binnen bleef en er een grotere vraag naar voer was. Duidelijk is dat deze trend voor extremere en onvoorspelbare weerpatronen een gegeven zijn. Momenteel speelt hierbij ook de stikstofafgifte een belangrijke rol en deze factoren vormen samen een stimulans om te zoeken naar stabiele, betrouwbare en goedkope alternatieven voor conventionele voedervoorziening. Het is dus een aanzienlijke uitdagingen om duurzame voerinnovatie voor de reguliere markten te realiseren. Vooral omdat het merendeel de kosten en het concurrentievermogen als belangrijke barrières zien, gevolgd door een gebrek aan passende regelgeving. Maar er is ook een gebrek aan duurzame voeding en vooral een gebrek aan informatie over het duurzaamheidsprofiel van de bestaande voeding.

Kwaliteit van hooi

Veel hooi is tegenwoordig van slechte kwaliteit en daardoor moet de veehouder veel bijvoeren. Het ruwvoer wordt in veel gevallen slechts als vezels/ vulling gezien en tekorten worden eventueel met allerlei suppleties aangevuld. De eigenschappen die goede hooi moet bevatten zijn o.a. dat het natuurlijk afgerijpt (overwegend in het zaad) geoogst is en een diversiteit aan grassen, bloemen en kruiden bevat, dat het niet is gesealed en op het land waarvan het vandaan komt geen gebruik is gemaakt van kunstmest, drijfmest of chemische bestrijdingsmiddelen. Daarnaast spelen andere factoren ook een rol bij de kwaliteit van hooi. Veel vitaminen, waaronder vitamine A en E, verliezen hun activiteit naarmate de tijd verstrijkt. Na ongeveer zes maanden zitten deze vitamines nagenoeg niet meer in het hooi en dit proces wordt nog eens versneld door blootstelling aan zonlicht, warmte en regen. De oplossing zou kunnen zijn het hooi (deels) te vervangen. Niet door krachtvoer, maar door een goede hooivervanger. 100% GRASGEVOERD net zo als een biologische koe, die in zijn eigen tempo groeit, zonder krachtvoer, maïs, soya of granen. Alleen Hydroponics foddergras.

Hydroponics fodder een oplossing

Een van de belangrijkste obstakels waarmee veel voederproducenten steeds vaker worden geconfronteerd, is de variabiliteit/ inconsistentie van het voer, voornamelijk als gevolg van seizoensfluctuaties. Door hydrocultuurvoer te gebruiken is men zeker van de kwaliteit en kwantiteit van het voer dat wordt geconsumeerd. Deze consistentie van voer kan leiden tot beter smakende eindproducten van constante kwaliteit, wat een van de belangrijkste doelen is. Evenzo verhoogt consistentie in voer ook de kwaliteit van vlees, melk, eieren en andere dierproducten. Ongetwijfeld is de productie van hydroponicsvoer een juiste manier om de kwaliteit van dierlijke producten aanzienlijk te verbeteren. Het is niet alleen voor kippen of koeien geschikt; het foddersysteem kan veelzijdig worden ingezet. Zo kan het ook gebruikt om paarden, herten, runderen, varkens, pluimvee, alpaca, schapen en geiten, maar in mindere mate ook honden en katten te voeren. Hoewel het financiële voordeel, de opbrengst en de kwaliteit van de door fodder gekiemde voedergewassen momenteel niet erg gunstig zijn, heeft het concept een grote aantrekkingskracht op degenen die meer zelfvoorzienend willen zijn in voer. Met name in de zomermaanden is het een uitstekende manier om kwaliteitsvoer te leveren. Het kan geschikt zijn voor producenten die geen lokale bronnen van hooi of voer hebben, of gewoon meer zelfvoorzienend willen zijn. Tevens voor producenten van kleine dieren (konijnen, enz.) Maar er is hoop….droogte en schaarste zullen uiteindelijk de boer dwingen tot maatregelen.

Beschreven voordelen

De voordelen volgens de praktijk zijn:

  •  Waterverbruikreductie en -conservering vergeleken met veldirrigatie;
  • Daling van fosfaat en stikstof in de mest (tot -20% fosfaat);
  • Daling ammoniakgehalte in de stal;
  • Verlaging van de totale dagelijkse voerkosten;
  • Een verhoogde voedingswaarde in het voer;
  • Hoge opbrengst in een zeer klein gebied;
  • Vergroot uw onafhankelijkheid door voedsel voor uw dieren te verbouwen zonder dat er landbouwgrond nodig is;
  • Hoge verteerbaarheid;
  • Vitaminen & minerale verzadiging;
  • Fytaatreductie voor pH-normalisatie;
  • Enzymatische activiteitstoename;
  • Verhogingen van Omega 3, aminozuren, natuurlijke hormonen;
  • 365 dagen per jaar beschikbaarheid van vers groen voer op aanvraag – het hele seizoen.

Normale foddersysteem In de praktijk

Commerciële fodderbedrijven melden vaak dat een kilo graan kan worden omgezet in zes tot negen kilogram kiemen; een multiplier als voordeel ten opzichte van de kosten. Maar het grootste deel van de gewichtstoename is water, wat natuurlijk weer ten goede komt aan het waterverbruik voor de dieren. Een korrel heeft een beperkt potentieel voor groei zonder toegang tot licht – en dus fotosynthese. Om het gehalte aan macronutriënten te vermenigvuldigen, zou het in staat moeten zijn suikers te produceren en nieuwe weefsels op te bouwen. In feite verliezen granen een percentage van hun droge gewicht als ze water opnemen en lijden ze verder verlies door de energie die nodig is om te ontkiemen. Als een kilo graan acht kilo kiemen produceert, waarbij het drogestofgehalte van de korrel negentig procent is, dan is het drogestofgehalte van de kiemen tien procent en daalt de opbrengst aan droge stof feitelijk van 0,9kg/kg tot 0,8kg/kg. In proeven is het werkelijke drogestofgehalte van kiemen zeer variabel (6-16%), wat betekent dat een achtvoudige gewichtstoename bij minimaal twaalf procent spruitdroge stof vereist is om een bescheiden opbrengst van zes procent droge stof te behalen (vóór rekening te houden met verliezen als gevolg van minder dan volledige kieming, waarvan wordt gemeld dat deze 80% is). In de praktijk is het zeer onwaarschijnlijk dat een opbrengststijging zou kunnen worden gerealiseerd en dit wordt sindsdien in meerdere publicaties beschreven. Maar dit zijn de cijfers van de gangbare foddersytemen.

Hydroponics fodder in de praktijk

Granen kiemen met behulp van hydroponics in een foddersysteem heeft het potentieel om het voedingsprofiel te kunnen veranderen. Hierdoor ontstaat een voer dat voor sommige veehouderijen wel voordelig kan zijn. Hoewel meer onderzoek nodig is, zijn er voldoende meldingen van significante verbetering van het voedingsgehalte van de kiemen die de extra kosten van het gebruik van een voedingsoplossing in plaats van alleen water rechtvaardigen (Sneathand Mclntosh, 2003; Dung et al., 2010a). Er is duidelijk een positieve reactie op toegevoegde voedingsoplossingen gerapporteerd. De voedingsoplossing (Dung et al., 2010a) voor de productie van voer via hydrocultuur bevatte afhankelijk van het gewas en dier:  Ca, K, N, Fe, Mg, S, P, Zn, Mn, Cu, Bo en Na op een niveau van respectievelijk 89,20; 81,90; 75,10; 1,80; 20,80; 43,20; 3,20; 0,40; 0,50; 0,01; 0,10 en 0,10 ppm. Het is vrij interessant om op te merken dat de productie van hydroponics fodder maar ongeveer 3-5% water nodig heeft om eenzelfde hoeveelheid voer te produceren dat wordt geproduceerd onder veldomstandigheden (AI-Karaki et al., 2012). Voor het produceren van één kilo foddermais  is ongeveer anderhalve liter (als water wordt gerecycled) tot drie liter (als water niet wordt gerecycled en afgevoerd) water vereist. Daarnaast kan het gebruik van een NFT-kanaal in plaats van een vernevelingsysteem helpen de verspilling van water verder te verminderen, evenals de neiging tot schimmelinfecties, wat een van de grootste obstakels is voor producenten van hydrocultuurvoer. Duidelijk is dat een hydroponics voedersysteem de mogelijkheid biedt om de voedingskwaliteit van granen en hiermee die van de dieren te veranderen. In wezen kunnen de gekiemde granen worden beschouwd als een voedingssupplement in situaties waarin ze een bestaand tekort aan voedingsstoffen op een kosteneffectieve manier kunnen corrigeren. Uiteindelijk hebben dieren meer macro-mineralen nodig (calcium, fosfor, magnesium, natrium, kalium, chloor, zwavel) dan de micromineralen (jodium, ijzer, kobalt, koper, mangaan, molybdeen, zink, selenium). Als dieren niet genoeg van de macro-mineralen consumeren, zal dit leiden tot verminderde productie, onvruchtbaarheidsproblemen, botzwakte en verhoogde incidentie van niet-infectieuze ziekten. Het heeft ook andere gevolgen; zo kan een voedingssupplement dat gebruik maakt van een specifiek type zeewier de productie verhogen en tegelijkertijd de methaanemissies verminderen. En daarom is het gebruik van Hydroponics een waardevolle aanvulling op het normale foddergebruik.

Hydroponics fodder special

Het basisprincipe van hydroponics is dat de voedingsnutriënten zijn afgestemd op de groenten die je wilt telen. Iedere groente, fruit of kruid heeft een andere samenstelling van nutriënten nodig om zich tot een volwaardig en goed product te ontwikkelen. Dus dit principe geldt ook voor het graan wat je via fodder wilt gaan gebruiken. Daarom hebben we de basisformule voor het soort gewas/graan wat je wilt telen samengesteld. Daarnaast is het belangrijk dat het dier wat zijn voedsel via het foddersysteem krijgt ook een meerwaarde voor zijn gezondheid kan behalen. Met de nutriënten kun je eenvoudig de verhoudingen veranderen en specifieke mineralen, hormonen, vitaminen en enzymen toevoegen. De geavanceerde technieken zoals hydroponics, druppelirrigatie, verticale landbouw zullen uiteindelijk een vast onderdeel moeten gaan worden binnen de landbouw. Als we dat niet doen, kunnen we een dag bereiken waarop landbouwgrond mogelijk niet voldoende is om voedsel voor ons allemaal dus ook voor de dieren te verbouwen. Laten we dus allemaal proberen nieuwere en geavanceerde technieken toe te passen om te kunnen blijven groeien met minder ruimte, minder middelen en meer ruimte voor het milieu.

© Ed van der Post

Steenwol en Hydroponics

Een kritische kijk op Steenwol binnen de hydroponics

Er wordt binnen de hydroponics veel gebruik gemaakt van steenwol als groeimedia. Meestal zijn het de bekende stijve platen, blokken en kubussen die bekend staan als de “gebonden” producten, omdat de vezels samen worden gehouden via een “lijmproces” of bindmiddel waardoor ze stijf en broos worden. En dat heeft veel voordelen binnen de hydroponics. Steenwol wordt gemaakt door krijt en rots samen te verwarmen tot drieduizend graden Fahrenheit om het hierna te spinnen en af te koelen. Tijdens het centrifugeren wordt een bindmiddel aan de vezels toegevoegd en wordt het samengeperst en uitgehard tot grote platen, die later in handige maten en vormen kunnen worden gesneden. Dit proces verandert de functionele eigenschappen van de basaltische rots om tot de uiteindelijke substantie te komen. De vraag en discussie die dit vaak oproept is of dit proces ook de belangrijkste reden kan zijn dat steenwol als synthetisch moet worden beschouwd.?

De bekende steenwol producten wordt door veel commerciële kwekers beschouwd als het ideale substraat voor hydroponics productie. Vanwege zijn unieke structuur kan steenwol water vasthouden en voldoende luchtruimte behouden (minstens 18 procent) om een optimale wortelgroei te bevorderen. Omdat steenwol een langzaam, stabiel afwateringsprofiel vertoont, kan het gewas preciezer worden gemanipuleerd tussen vegetatieve en generatieve groei zonder bang te hoeven zijn voor drastische veranderingen in EC of pH. Een perfect medium dus?

Verlijming??

Maar wat ik mij wel afvroeg is het proces van verlijming. Hoewel er van het eindproduct gezegd wordt dat ” dit lijmproces”  via gepatenteerde “harsen” gebeurd en inert is, wat betekent dat het geen kationuitwisselings capaciteit heeft, blijft er altijd een vraag in mijn achterhoofd spelen of het echt milieuvriendelijk is.  Het is verleidelijk om afgezaagd te zijn en het daarbij te laten omdat steenwol, zoals de naam al aangeeft, gemaakt is van steen. Steen komt uit de aarde. Dus het gesteente gaat weer terug in de aarde na gebruik (recycling), een goed idee. Helaas zijn wel veel steenwolproducten in plastic gewikkeld en daarom moet de plasticfolie eerst worden verwijderd voordat de steenwol in de tuin of in het veld van een boer kan worden bewerkt. Weggooien van steenwol op een stortplaats, geeft geen echt positief beeld. Stortplaatsen hebben wel een probleem met anaerobe bacteriën en steenwol gemengd in de vuilnis kan helpen om de mix van afval te beluchten en aerobe bacteriële activiteiten te verbeteren. En het begraven is voor eeuwig en lost of verteerd de steenwol niet helemaal. Maar het is echter niet schadelijk voor het milieu. Soms hoor je nog van een andere klacht namelijk dat het stof wat van de steenwol komt de huid, ogen en longen kan irriteren.

Het geheim van bindmiddel

Dus blijft de vraag over van het bindmiddel…en daar ligt nu net het probleem. Het proces is “geheim”, terwijl we weten dat er verschillende bindmiddelen worden gebruikt bij de productie van steenwol, die zowel synthetisch als niet-synthetisch kunnen zijn. Vaak werd er in het begin een bindmiddel op basis van formaldehyde (giftig) gebruikt. Dat riep en roept vragen op. Het is daarom belangrijk dat het bindmiddel openbaar moet worden gemaakt om zeker te weten dat het veilig is. Want officieel is steenwol geclassificeerd als synthetisch en dus verboden voor gebruik in de biologische landbouw. (zie Omri-lijst. Omri staat voor ‘Organic Materials Review Institute’ en is een Amerikaanse non-profit organisatie die bepaalt welke producten toegelaten zijn om te gebruiken in de organische teelten. Bij het certificeren van de verschillende gewasbeschermingsmiddlen hanteert OMRI de organische standaarden (National Organic Standards) zoals voorgeschreven door het USDA (United States Department of Agriculture, ofwel vrij vertaald het Ministerie van Landbouw in de Verenigde Staten van Amerika). Wanneer zou blijken dat er geen gevaarlijke bindmiddel wordt gebruikt is de kans groot dat het wel in de biologische landbouw kan worden gebruikt. Maar de kans is klein, wanneer dit niet bekend wordt gemaakt. We weten wel dat er in 2002 een patent door Rockwool is aangevraagd met het nummer Application CA002489817A  voor “Formaldehyde-free aqueous binder composition for mineral fibers”. Aan de andere kant zie je dat het bedrijf ook weet dat dit veranderd moet worden en heeft een ander patent gevraagd met een binder gepasseerd op suikersiroop Aqueous binder composition for mineral fibers ” US8591642B2 “. Met een element van carbonzuur en aminozuur erbij. Onderzoek naar het effect op het gebruik in de voedselindustrie ervan is er niet. De vraag is! Waarom zo geheimzinnig?

Misschien is het een goed product maar dan kies ik nu liever voor een variatie op steenwol, namelijk Earthwool®. Hiervan is het zeker dat het volledig biologisch is.

Het is ook een natuurproduct, gemaakt van vulkanisch stollingsgesteente (stolling van lava) basalt. De “gezonde” vezels worden gemaakt door het verhitten en spinnen van dit gesteente. Daarnaast is deze steenwol gemaakt met een natuurlijk bindmiddel (Ecose®), vrij van acetylaten en formaldehyde’s.  De basisgrondstof is voor de binder is ook gemaakt van suiker/melasse.  Daardoor is het een veel toegankelijker substraat voor de wortels in vergelijking met de “gewone” steenwol en maken de planten meer gebruik van het beschikbare volume. Deze duurzame techniek is bijzonder milieuvriendelijk. Bij de samenstelling van het bindmiddel maken petrochemische grondstoffen plaats voor plantaardige grondstoffen. De glaswol heeft daarom een kenmerkende, natuurlijke bruine kleur. (suiker) Het ECOSE Technology logo staat duidelijk vermeld op de verpakking en garandeert dat er geen fenol-formaldehyde, acrylaten, verfstoffen of kunstmatige kleurstoffen werden toegevoegd. In dit proces sproeien ze een bindmiddeloplossing op de minerale vezels, waarbij de bindmiddeloplossing  bestaat uit een reducerende suiker, een zuur precursor afleidbaar van een anorganisch zout en een bron dan stikstof bevat.

Tijdens de productie van Ecose® bindmiddel is zeventig procent minder energie nodig dan bij totstandkoming van traditionele bindmiddelen.

Aan de hand van een gepatenteerd proces worden de duurzame grondstoffen omgezet in een uitzonderlijk sterk bindmiddel. Dit betekent dat de steenwol op basis van Ecose® Technology voelbaar zachter is, geen geur of weinig stof afgeeft. Vandaar ook de herkenbare bruine kleur. Ook is de steenwol vriendelijk voor mens en milieu. Het irriteert niet aan de handen en huid en is daardoor prettig te verwerken.

Voordelen van onze steenwol ten opzichte van de reguliere gele steenwol zijn:

  • Organische bindmiddel
  • Betere doorworteling
  • Duurzaam
  • Prima groeiprestaties
  • Beter voor het milieu
  • Geen huidirritaties

Beter bestand tegen ziektes en plage

© Ed van der Post

Human Urine in Hydroponics

IT IS POSSIBLE.! USE HUMAN URINE SAFELY, GET CLEAN WATER AND AT THE SAME TIME GROW FOOD, ALL IN ONE STEP! WHY? BECAUSE THE DAILY AMOUNT OF URINE PER PERSON PER DAY IS GOOD FOR ALMOST 3 KG OF LETTUCE.

We see that water scarcity and water pollution are increasingly causing serious health and environmental challenges throughout the world. An important reason is that a good infrastructure is often absent to discharge the waste water responsibly. There is too little circular thought about water. The future wastewater infrastructure should therefore be seen more as a combined recycling plant & wastewater treatment plan, and depending on local needs and constraints. Some regions are faced with water stress and groundwater depletion because of climate changes, population growth, and the frequent occurrence of drought (low rainfall). A first step could be that we collect domestic waste water in a special system and separate toilet waste. Gray water comes from the kitchen and sinks, shower and laundry, while black water consists of urine, faecal material, toilet paper and rinse water from the toilet. It is a pity that this innovation in housing construction is still not being picked up. It is not even in the picture of the government and environmental clubs. And yet this different view on our water use would yield economic and sustainable profits.

Urine use centuries old

The use of urine as a plant fertilizer in soilless systems can currently be found under the names peeponics, bioponics and recently also Anthroponics. The lattest was recently presented at the Dutch design week in Eindhoven (2108), and shows that it is possible in this way to have a renewable, soilless cultivation system that uses natural bacterial cycles to convert urine into plant manure. It is not only a system, but Anthroponix is ​​also a transdisciplinary research and design collaboration from Eindhoven. (https://anthroponix.org/) The system is a combination of aquaponic agriculture, organic hydroponics and wastewater treatment. Most hydroponics systems use mineral-based nutrient solutions of fossil fuels. Anthroponix instead uses bacteria to break down organic material from human urine in a mineralized form that can take root hair (rhizoids) from plants. For plants with a high nutrient demand, traces of pure wood ash and kelp flour are added to replenish potassium and magnesium. The nitrogen in the urine in the form of urea, creatine and ammonia and when mixed with carbon-rich materials ensure that the aerobic bacteria make the nitrates that can be absorbed by the plants. A project that was also on the Design Week and goes beyond urine, namely all human waste materials used. It is clear that urine is very effective and is again in the spotlight. Again, because the concept has been around for a while. It is already known that tomatoes grown on hydroponics with urine tastes even better than without. A large project (The STUN project 2015) in Nepal also shows that it is possible to grow tomato plants entirely on the basis of human urine fertilizers. https://youtu.be/A8F3KcIgscg

The logic is straightforward. Urine contains a high percentage of ammonia plus phosphorus and trace elements. With only a small biofiltration, urine is converted into a more vegetable-available nitrate with NPK values ​​that compete with other fertilizers. The relative ratios are typically about 11 parts nitrogen to 1 part phosphorus to 2.5 parts potassium. Studies conducted in Sweden (Sundberg, 1995; Drangert, 1997) show that the urine of an adult contains sufficient nutrients to fertilize 50-100% of the crops needed to feed an adult. Our food consists of nutrients with a high protein content and different forms of nitrogen, phosphorus and potassium. While the solid stool contains part of this NPK, most of it ends up in the urine. The human body ultimately uses only 15% of the dietary intake, which means that up to 85% of the nutrients can be ‘disinfected’ and used. Basically, 95% of the 0.8-1.5L urine that each person produces per day is water. The last 5% consists of both the macronutrients that all growers know – nitrogen (s), phosphorus (p) and potassium (K) – as well as some traces of micronutrients. Although the actual content will vary slightly because it depends on a person’s diet.

The average person produces enough urine per year to cover 300 – 400 m2 of soil to a level of 50 – 100 kg / ha of nitrogen. Slowly this is starting to be used within permaculture. Although historically urine has already been used as a vulture for the country. And then stored in the cesspit. In several countries there is already a market that sells urine to farmers (see fig.2) In the past, in China the manure was collected in terracotta jars of 250 to 500 liters, which were transported closed. Every year more than 182,000,000 tons of human manure was collected in villages and towns, resulting in 1.160,000 tons of nitrogen, 376,000 tons of potassium and 150,000 tons of phosphate in the form of compost being returned to the agricultural land. Very fresh human urine is sterile and free of bacteria. It could be drunk like that. I would be careful with it, because of possible bacteria, germs etc. In some countries it is therefore stored. Six months of storage in a tank is sufficient. Urine older than 24 hours can go to the compost heap. Fresh urine (i.e., less than 24 hours) must be diluted. There are different views on the extent to which it has to be diluted: one says 1 part of urine on 4 parts of water, and the other 1 of 10-15 parts of water for young plants.

Some of the annual values of the nutrients are:

  • 3.5 kg of nitrogen
  • 0.5 kg of phosphorus
  • 1.0 kg of potassium
  • 0.5 kg of sulfur
  • 40 g of magnesium
  • 100 g of calcium

According to Ir.Wouter de Heij from the article “Our own poo and piss can save our world” the following quote:

“If we add up the ‘production’ of all Dutch people (16.6 million inhabitants) and Belgians (10.4 million inhabitants), and take the figures of King for the West as a starting point, this amounts to 135,000 tons of nitrogen per year, 54,000 tons of potassium and 40,500 tons of phosphate, which is probably a big underestimate, given the much changed dietary pattern since then.The prices for these substances fluctuate strongly (depending on the oil and gas prices), but even if we take the low prices from early 2007 ($ 280 per tonne of nitrogen, $ 260 per tonne of phosphate and $ 170 per tonne of potassium) corresponds to a total amount of 57.5 million dollars or 41 million euros that we literally wash annually by the toilet. At the beginning of 2008 the prices for artificial fertilizer were four to five times higher and with the exhaustion of fossil fuels the value of these raw materials can only increase”.

Given the enormous amount of urine excreted by 7 billion people every day, it is a miracle that this source of urine fertilizer has not been capitalized on a larger scale. Instead of importing nutrients for gardening and exporting nutrients through the toilet, we can help to close this loop by keeping our urine in the local food cycle. It can be particularly beneficial for fertilization in urban environments where other local forms of fertility may be scarce due to a lack of green spaces. A good example is of course the water purification plant from Amsterdam that removes phosphorus from the urine and specifically makes struvite. This is a phosphorus compound that can be dried, stored and applied to the soil as a self-sustaining, sustainable method to obtain phosphorus. Struvite ((NH4) Mg PO4.6H2O) is a mineral composed of ammonium, phosphate and magnesium and excellent for use as a fertilizer. Necessary because worldwide a phosphor scarcity threatens and the demand of large hydroponics companies increases enormously. That is also one of the reasons that current hydroponic cultivation is absolutely unsustainable. It causes an environmental problem, namely the physical depletion of global phosphate reserves. This plays a much longer term than eutrophication. The phosphates themselves do not disappear, but become so dispersed and diluted that they become depleted in concentrated and usable form for all kinds of applications. Once they end up in the ocean, the concentrations are too small to win them. In addition, this scarcity is reinforced by the geographically uneven spread of phosphate rock. Morocco, with its 74%, produces the most phosphorus. The danger of political or economic change has far-reaching consequences for agriculture and horticulture in the world. Finding a simple alternative to urine can be a step towards a more sustainable and independent local production of phosphorus.

Research

The first study evaluates the use of human urine and wood ash as fertilizers for tomato cultivation in a greenhouse. Tomatoes were grown in pots and treated with 135 kg N / ha applied as mineral fertilizer, urine + ash, urine only and a control group (no fertilization). The plants fertilized with urine produced equal amounts of tomatoes as the mineral fertilized plants and 4.2 times more fruit than non-fertilized plants. Lycopene levels were similar in tomatoes from all fertilization treatments, but the amount of soluble sugars was lower and Cl- was higher in urine + ash fertilized tomato fruits. The content of β-carotene was larger and the NO3 content was lower with tomatoes fertilized with urine. No enteric indicator microorganisms were detected in the tomatoes. The results suggest that urine with wood ash can be used as a replacement for mineral fertilizers to increase the yield of tomatoes without causing any microbial or chemical risks.

Not only ash but also rice

The research to make urine fertilizer because it is rich in nutrients is also in the research of Hashemi S1, Han M1. from 2017 worth to read. He indicates that we should not direct the urine directly to a water purification plant, but first by adding solid additives such as dried rice in powder form to help the process of harvesting the nutrients from the urine. In this study, the procedure and efficiency of the use of rice powder for harvesting nutrients were examined by following the reductions in ammonia, phosphate, magnesium and calcium ions and identifying the harvested nutrients using crystallographic methods. The results show that the ammonia, phosphate and magnesium ions showed comparable reduction trends. However, the reduction process was limited by the availability of magnesium and phosphate, which reduced the efficiency of harvesting nutrients. The nutrients that were harvested with the rice powder were identified as mainly struvite. It was therefore advisable to balance the phosphate and magnesium ions with ammonia to improve the efficiency of harvesting nutrients.
Another study has shown that phosphorus recovery from the hydrolysed urine could be achieved by induced struvite precipitation using seawater as a magnesium source, while nitrogen harvesting was achieved by air stripping and subsequent acid adsorption (Liu et al., 2013Liu et al., 2014). Afterwards, the hydroponic system was used to further polish the urine drain flow in order to meet the discharge standards (Yang et al., 2015).

Nederland

Already in 2016, Bio-designers Sarah Daher and Markus Wernli, a social design researcher, were busy initiating the project Harboring Organisms, Sharing Tensions (H.O.S.T). This research focused on purifying urine as a nutrient for plants. During the research, test subjects are encouraged and enabled to purify their urine, via fermentation techniques, to nutrients for growing plants. With this, the designers aim, among other things, to make taboos about human waste materials negotiable. Part of the research is done during a residency at Utopiana in Switzerland. In addition, various demos with test subjects are organized in, among others, the Korea Research Institute of Chemical Technology. The initiators work together with microbiologists from Hong Kong and TU Delft, biologists and other experts at both scientific and design level. HOST resulted in a so-called ‘Anthroponics Plant Cultivating Kit’, a DIY package so that people can purify their urine at home and plants can grow, a touring ‘HOST Demo Lab’ focusing on activation workshops in the Netherlands and an anthropological film about the project with which the knowledge can be unlocked worldwide. The follow-up to this initiative is Anthroponic. (https://anthroponix.org/)

The Swedish International Development Cooperation Agency (Sida) carried out agricultural trials in India in 2014 to test the benefits of harvesting urine for more sustainable agriculture. The pilot project in the district of Nalanda, in the state of Bihar, focused mainly on overcoming the prejudices about urine, to realize the potential economic benefits of ecological sanitation (ecosan) for local farmers. It introduced urine exit facilities and tried to introduce human urine as a valuable agricultural resource: an effective, safe and free alternative to commercial chemical fertilizers and thus an impulse for a better livelihood. This approach led to the introduction of urine crops in the vicinity of the communities, and may have paved the way for the introduction of more comprehensive sustainable sanitation. To learn more about the SEI-WASHi collaboration visit http://www.sei-international.org/projects?prid=2070. You can also download it https://www.sei.org/mediamanager/documents/Publications/sei-fs-2014-biharecosan-bind.pdf.

The RUAF foundation, a global partnership for sustainable urban agricultural and food systems from Leusden, has also researched “Introducing Urine as an Alternative Fertiliser Source: Case studies from Nigeria and Ghana”. With the same goal to collect and use human urine in the right way for agriculture. Moreover, it contributes to a better environment, sanitation in cities and reduces the costs of plant production. The innovation lies in the integration of agriculture, environment and sanitation. https://www.ruaf.org / introducing-urine-alternative-fertilizer-source-case-studies-nigeria-and-ghana

Disadvantage

There are of course a number of conditions that you have to ask otherwise there will be problems. For example, with regard to the use of urine as a food source in a hydroponics system, you must set strict conditions for what people eat. The release of persistent organic pollutants, drugs and trace metals in human urine is not desirable. Although urine itself is not very dangerous, some precautionary measures have to be taken to ensure safety. The World Health Organization (WHO) has developed a barrier system to prevent the spread of diseases. The barrier system is quite simple and requires no special skills or tools. The first barrier in the WHO process is the source separation. This happens at the level of the household where urine and faeces are separated by a toilet that diverts the urine. The urine is then collected and stored. Everyone involved in dealing with the urine must wear rubber shoes and gloves. The third barrier is the application technique: placing the urine directly in the soil so that it does not end up on the above-ground parts of the plant. Fourth is selective application. The use of urine on the land is of course different than on the basis of hydroponics.

Another safety risk is how urine is stored. Only use sealed containers, otherwise you risk mosquito larvae. Although the urine is quite sterile when it is fresh, there are some organisms that live in it. These usually disintegrate when they are applied to the ground, but the storage process ensures that these organisms are all dead. Such an organism that can live in the urine is Salmonella typhi / paratyphi, although it is of short duration – requiring only 1 week of storage to reduce their number a thousand times.

Conclusion

A World with clean water and fertile soil, achieved by recovering the nutrients from our bodies as elements in our life cycle. It is clear that urine has already been proven worldwide in agriculture as a valuable form of fertilization. The idea and the will to use this will take years. Still, I hope that initiatives such as the urine-rinsing flush toilets with a special urine receptacle in front of the toilet bowl, from the Rich Earth Institute’s and the Anthroponix’s initiative , make urine available for hydroponics. Otherwise ultimately people who thrown urine away thrown money away. A test for large-scale use within the hydroponics could be a breakthrough. It you have some additional information we would like to add this to this article

©Ed van der Post

Source:

  • Fosfaatschaarste bedreigt wereldvoedselvoorziening 1 oktober 2016. Auteurs: Henk Donkers en Bert van Vijfeijken
  • Philipp Kuntke Nutrient and energy recovery from urine, 168 pages. PhD thesis, Wageningen University, Wageningen, NL (2013) ISBN 978-94-6173-528-7
  • Environ Technol. 2018 May;39(9):1096-1101. doi: 10.1080/09593330.2017.1321690. Epub 2017 May Harvesting nutrients from source-separated urine using powdered rice straw. Hashemi S1, Han M1.
  • Sánchez, Henrique (2016). Wood ash as a nutrient supplement for Cucumis Sativus in an anthroponics system. Hemmaodlat, Malmö, Sweden.
  • http://wdeheij.blogspot.com/

Hydroponics: Test biologische en organische voedingsstoffen bij slateelt

Biologische babyleaf-sla op hydroponics-basis smaakt lekkerder en is gezonder

Biologische hydroponics moet de kloof tussen minerale en organische plantenvoeding gaan overbruggen. Dit moet de basis vormen van een volledig spectrum van hydroponische nutriënten dat alle essentiële elementen voor een gezonde plantengroei levert. Dus niet zoals veel hydroponics kwekers werken, namelijk met biologische biostimulanten die ze naast de minerale of organische meststoffen gebruiken. Een andere motivatie van deze test is dat de EFSA en de gezondheidsraad opeens in 2016 vonden dat nitraat en het daaruit gevormde nitriet lang niet meer zo toxisch is als het eerder werd beschouwd. Dit soort aanpassingen zijn meestal gebaseerd op commerciële  argumenten en niet op gezondheidsoverwegingen. Dus neem ik liever het zekere voor het onzekere. Daarom stelde ik mezelf de vraag of een biologische voedingstof een lager nitraatgehalte zou opleveren. Want het is duidelijk dat de nitrosaminewaarden in het bloed verder zullen toenemen bij een hogere nitraatinname; wat de risico’s hiervan zijn weten ze niet. Ook nemen we mee dat het nitraatgehalte afneemt naarmate een groente de tijd krijgt om te volgroeien en rijp te worden. Dus we eten ze niet binnen zes weken.

We hebben nu de mogelijkheid gekregen om twee volledig biologische voedingstoffen te testen.

De bedoeling van deze tets was om te kijken of er een duidelijk verschil is tussen 3 verschillende voedingsstoffen die net nieuw op de markt zijn. We hadden de mogelijkheid om twee 100% biologische voedingstof merken te testen en een 100% organisch product. We verdeelden ze in groep A,B en C.  Wel moeten we er bij vermelden dat het uitsluitend om sla gaat. Bij andere gewassen als tomaten, vruchtdragende planten of bladgroenten als kool, andijvie, etc. moeten deze biologische voedingstoffen wel aangevuld worden. Maar ik zie het als een begin, omdat sla toch een van de hoogste waarden van nitraat heeft

Groep A (Kelp)

Dit bedrijf heeft een vloeibare meststof die wordt geëxtraheerd uit verse “planten” door een enzymatisch hydrolyseproces. Het bevat veel actieve ingrediënten zoals natuurlijke plantaardige hormonen, alginezuur, alge-polysacchariden, NPK en spoorelementen. Het is een hoogwaardig vloeibaar concentraat. Deze is dus uitsluitend geschikt voor sla-soorten

Groep B (BiotamaX)

Dit bedrijf richt zich vooral op de ontwikkeling van vloeibare organische meststoffen die snel opneembaar zijn en geen verstoppingen veroorzaken in het irrigatiesysteem. Ze hebben een 100% biologisch/organisch nitraat dat sneller opneembaar is door de plant dan een chemische variant. Hierdoor kan er met lagere concentraties gewerkt worden zonder productieverlies. Hun meststoffen zijn voor alle gewassen inzetbaar. Bij traditionele teelten levert het toevoegen van dit product tot meer groei, hogere brixx-waardes en verbetert het de plantweerbaarheid. Bij veel teelten is het gebruik van dit product al binnen een paar weken zichtbaar. Er wordt niet specifiek gesproken over het gebruik bij hydroponics, maar dit zou mogelijk zijn.

Groep C (Oasis hydroponic FERTILIZER)

Volgens de fabrikant is deze “kunstmest” speciaal ontworpen voor commerciële en hobby-hydroponics-productie van sla, kruiden en de meeste groenten. Het gebalanceerde nutriëntenpercentage bevordert een robuuste groei en minimaliseert de noodzaak voor constante back-up van elementen, waardoor fouten worden vermeden en de arbeidskosten worden verminderd.

Omstandigheden

Uitgangspunt van deze test was om te kijken of deze voedingsstoffen onder gelijke omstandigheden dezelfde resultaten zouden geven. In ons geval was een onderdeel van ons uitgangspunt dat de omstandigheden niet kunstmatig zouden worden geoptimaliseerd. Dus geen klimaatregelaar, geen warmteregelaar en geen lichtregelaar. Dus met andere woorden: de basis- en natuurlijke omstandigheden van een plant in dit seizoen (september-oktober) in Nederland. Het enige wat wel gebruikt is, is een tunnelkas van plastic. Dit punt moet wel zeker meegenomen worden in het eindresultaat. Perfecte omstandigheden kunnen misschien een ander resultaat geven.

 De controle

Op alle dagen werd de pH en het PPM-gehalte gemeten en de temperatuur. Van de temperatuur kunnen we zeggen dat de laagste temperatuur 14c Celsius was (’s nachts) en de hoogste overdag 28c. De watertemperatuur lag altijd rond de 21c. Gemiddeld genomen was de temperatuur voldoende. Een beetje vertraging is niet erg. Het opvallende was dat de pH-waarden van zowel groep A als B (biologisch) vaker aangepast moest worden dan groep C. Soms waren er pieken van een pH 8, met name bij groep B. Al in de vierde week zag je de verschillen zichtbaar worden. Vooral B en C hadden afwijkende ontwikkelingskenmerken. Het resultaat is duidelijk op de foto te zien.

Conclusie

De belangrijkste vraag voor ons was of een volledig biologische voedingstof (incl. macro- en micro-nutriënten) onder natuurlijke omstandigheden, een goed eindproduct kan laten zien. Daarnaast of dit product qua smaak beter en natuurlijker zou zijn, en het nitraatgehalte lager dan die van de gangbare hydroponics-eindproducten. Hoewel smaak subjectief is kun je in dit geval wel zeggen dat bepaalde sla duidelijk beter en voller smaakte dan de andere. Helaas was dit alleen het geval bij groep C. Groep C had lange wortels en bladeren en weinig massa. Dus voor de huis en tuin keuken-hydroponics is deze zeker niet aan te bevelen. Wat betreft de 100% biologische groepen kun je zeggen dat B iets minder massa heeft dan A, maar dat de wortels vol zitten met de melasse van het product. Bovendien begint het B bij warm weer te schuimen, wat zou kunnen komen doordat het via een NFT-systeem teveel in beweging wordt gebracht. Op zich waren de wortels verder gezond. Qua smaak was B bitterder dan A.

Wij zouden daarom groep A zeker aanbevelen voor 100% biologische hydroponicsteelt en groep B zou met aanpassingen of onder andere omstandigheden opnieuw getest moeten worden.

© Ed van der Post

Brix and Hydroponics

Hydroponics can grow a supercharged product but choose for useless poor food

Why does one vegetable taste better than the other?

Relatively little is said about the Brix-values within hydroponics cultivation. And it is precisely this that is important to improve the quality of your product. After all, it is known that the taste of vegetables is optimal and healthy when it contains the full spectrum of minerals and nutrients. The higher the sugar content, the better the quality of your vegetables or fruit. You can therefore also say that you can directly link the mineral content and the protein content to the sugar content. So the higher the BRIX number, the higher the mineral and protein content and the healthier and more nutritious the vegetable or fruit. BRIX is a unit for measuring the refractive index, in the same way as Fahrenheit or Celsius is a temperature measurement. In the case of Fahrenheit, the properties of water were used to calculate a scale based on the thermal behavior. The two ends of the dish were divided by 180 ° F, yielding 32 ° F for the freezing point of water and 212 ° F for the boiling point.

In the case of BRIX, a sugar (sucrose) solution was used to develop the scale. At random, the refractive index of pure water (RI = 1.333) was simply defined as “0” BRIX. The rest of the scale was calibrated to be read directly as a percentage of sucrose (i.e., BRIX). The Refractive Index (RI) indicates the tendency of light to bend while passing through a liquid. A cup of pure water will bend light that passes through. When solids are dissolved in a beaker of water, the light will increasingly bend as the concentration increases. This was a useful reference because it was used to check when fruit was ripe and ready to harvest. Nowadays, the BRIX scale is widely used in the food industry for measuring the estimated amount of sugars in fruit, vegetables, juices, wine and soft drinks. It is also used in the metalworking industry as a convenient way to control water-based lubricant concentration. But you do not hear much about it in hydroponics. The reason is probably that a tomato and lettuce grown on hydroponics and water-based, has a very low BRIX content and a biological tomato has a very high BRIX content. You not only taste a sweeter taste, but also a fuller taste. There are also less harmful nitrates in food with a high BRIX number.

And that is unfortunate because unlike a crop grown in the soil, the brix of a fruit or vegetable in a hydroponic environment can be carefully and precisely adjusted by the grower. For example, the brix value can be increased or decreased by changing the potassium / nitrate ratio in the water solution or by adding fulvic acids, humic acids or amino acid mixtures. Although the argument against hydroponics is that the brix value only indicates the sugar content and that a small strawberry, for example, can have a very high brix, because there is very little water to mix with sugar. And that a large juicy watermelon can have a very low brix due to the high percentage of water. This does not mean that the watermelon is unhealthy, only that it is very well hydrated. Of course this is a weak argument, because the values of each individual brix level or fruit is known. And a small difference is not an argument. The difference is that a lettuce from a hydroponics culture has a value of 2 and a biological origin 12. Then a simple test with comparable size and weight is simple to perform. You can easily test it yourself. Take a tomato and put it in the water. A poor quality tomato floats or sinks very slowly. A qualitative tomato sinks quickly.

Brix is a measure of the amount of dissolved solids, sugar, in a liquid. The device refractometer indicates how much mass% of the liquid is solid. The Brix value is widely used in the processing of agricultural products for measuring the quality of fruit and vegetables. In general, the higher the Brix value, the better the quality. Higher Brix values indicate a sweeter taste and a better shelf life.

“Every time you raise a Brix value, you look for new phytochemicals that come out of the plant and that nobody knows they still exist. “

A refractometer effect can easily be explained. The drop of juice on the meter held by hand measures the amount of refraction (or diffraction) in a beam of light passing through the plant juice. Degrees Brix is named after the Austrian-German scientist Adolf Ferdinand Wenceslaus Brix (1798-1870), who unit developed in 1870. Now refractometers are available in all shapes and sizes at a reasonable price. They enable the conscientious consumer to carry out simple tests at home to determine the quality of the product.

Every hydroponics farmer, retailer or consumer who has an interest in the quality of their food needs a refractometer. Refractometer measurements indicate that products sold in supermarkets generally contain 25 to 50% of the nutrients they should have. But the Brix measures more than just sugar. The higher the brix value, the more the plants are insect and disease resistant. Weak plants have a low brix value and give off an electromagnetic frequency that attracts predators. Insects do not match the frequency of a plant with a high brix value. Fungi, mildew and other plant diseases can not use healthy plants.

William Albrecht, said: “Insects and diseases are the symptoms of a failing crop, not its cause, it is not the overwhelming intruder that we must fear, but the weakened state of the victim”.

So the question is why are you using it not?

For most hydroponics products you will find extremely low brix value. Especially the people from poor countries (indonesia, Arab countries and Africa) are washed up with hydroponics factories, but do not realize that it has no value. And certainly not healthy because of the high concentration of nitrate.

So you now what you eat…water and nitrate.

© Ed van der Post

Nederlandse overheid verbiedt de biohydroponics het natuurlijke alternatief

Colloïdaal Zilver en Hydroponics

Natuurlijk alternatief voor chemische nutriënten in Hydroponics

Het gebruik van Hydroponics voor groenteproductie is tegenwoordig blijkbaar essentieel om producties te maximaliseren en opbrengsten te verhogen. Hoewel de technische kwesties met betrekking tot de productie goed worden onderzocht en besproken, is er minder informatie beschikbaar over de impact van hydroponics op de voedingsstatus van verse groenten en met name op het niveau van de bioactieve stoffen. Een aantal factoren zoals de bestrijding van ziekten en plagen die hierbij een grote rol spelen zijn het onderwerp van dit artikel. Het is weer jammer te moeten constateren dat de Nederlandse overheid zich door verkeerde mensen laat influisteren en kiest voor de slechte oplossing.

Bio-Hydroponics

Wat betreft de voedingstoffen die momenteel binnen de hydroponics worden gebruikt is er een nieuwe noodzakelijke ontwikkeling nodig, namelijk de bio-hydroponics. Deels vanwege de uitputting van de aanwezige grondstoffen en deels omdat de vraag in de komende jaren enorm zal toenemen. Daarom zal de kloof overbrugd moeten worden tussen minerale en organische plantenvoeding. Het belangrijkste is een andere kijk op wat voeding betekent. Want strikt genomen zijn er naast de afwezigheid van bioactieve stoffen (bioactieve verbindingen kunnen worden gedefinieerd als essentiële en niet-essentiële verbindingen die in de natuur voorkomen als onderdeel van de voedselketen en met een positief effect op de menselijke gezondheid. Bioactieve verbindingen bestaan uit chemicaliën die in kleine hoeveelheden in planten voorkomen (in bladeren, wortels, scheuten, schors en voedingsmiddelen zoals fruit, groenten, noten, oliën en granen) ook veel andere elementen zoals BRM’s (biological response modifiers) specifiek aan ieder kruid of groente die niet aanwezig zijn, of het gemis van salvastrolen. etc.

Desinfecteren en steriliseren

Het desinfecteren van het hydroponics-systeem om het risico op ziekten bij planten te voorkomen is logisch. Meestal worden deze plantenziektes in een hydroponics-systeem veroorzaakt door microbiële belasting, voortkomend uit de voedingsoplossingen of door milieuverontreiniging. Technologieën die beschikbaar zijn om te desinfecteren omvatten chemicaliën (monochloramine, chloor, chloordioxide, jodium, koperionisatie, koperzouten, zilverionisatie, ozon, waterstofperoxide, peroxyazijnzuur, ammoniumdesinfectiemiddelen), niet-chemische of fysische behandelingen (filtratie, warmte, stoom, ultrasoonapparaat en ultraviolette straling, ozon) en ecologische alternatieven zoals filters. Duidelijk is dat ook binnen de hydroponics de steeds beperktere toepassing van chemische middelen noodzakelijk zal worden. Dit betekent dat telers steeds meer naar alternatieven moeten zoeken.

Naast het desinfecteren wordt voor het steriliseren vaak gebruik gemaakt van bleekmiddel, waterstofperoxide en antibacteriële producten.

Ziekten en plagen

Het is dus niet zo dat hydroponics vrij is van ziekten en plagen. De bekendste zijn meeldauw, grijze schimmel (met name pythium), wortelrot en natuurlijk de nodige insecten zoals mijten, tripsen, bladluizen, wittevlieg en muggen. Ook virussen en bacteriën (Salmonella, E-coli (STEC), Legionella en Listeria monocytogenes, maar ook de virussen Hepatitis A en het Norovirus) kunnen schaden aanrichten. Met name de laatste jaren zie je regelmatig dat grote hydroponics-leveranciers van groenten te kampen hebben met E-coli. In het bijzonder was dit het geval in Amerika in 2018. De vermeende uitbraken in Nederland in 2005 en 2011 kostten de tuinders miljoenen. Komkommers, sla, tomaten en taugé waren de voornaamste slachtoffers. Wel is het zo dat de teeltwijze van groenten in hydroponics door de Nederlandse commerciële bedrijven momenteel de meest veilige teeltmethode is die er bestaat. De kleinschalige projecten zijn wat gevoeliger voor problemen.

Chemisch of Biologisch behandelen

Volgens een aantal schattingen zouden er honderden zogenaamde natuurlijke gewasbeschermings­middelen in de handel zijn tegen ziekten en/of plagen. Maar de toepassingen hiervan lopen toch achter in verhouding met chemische middelen. De reden is dat de algemene visie bij telers is dat men meestal pas geneigd is om dergelijke middelen in te zetten als er geen andere middelen (meer) voorhanden zijn. Vaak wordt dan geredeneerd ‘baat het niet dan schaadt het niet’. Herkenbaar vanuit de menselijke medische wereld waar men ook vaak zo denkt bij het gebruik van natuurlijke middelen. Maar blijkbaar is dit ook in de land- en tuinbouw een gangbare visie. Het is vreemd omdat er veel uitstekende werkzame producten zijn die puur natuurlijk zijn. Zo zijn er bekende middelen op basis van kokosolie als insecticide op de markt tegen trips. Het is gebaseerd op de stof allicine (een krachtig antibioticum) het hoofdbestanddeel van knoflook. Deze stof verjaagt de trips. Maar ook dieren worden ingezet, zoals sluipwespen tegen de witte vlieg. Dus blijkbaar werken natuurlijke middelen wel, maar blijft de algemene opinie nog achterlopen of wordt deze door wetgeving op de achtergrond gedrongen. Een reden hiervan zou kunnen zijn dat er parallellen zijn met de farmacie en deze de industrie dwingt om uitsluitend gepatenteerde en “onderzochte” middelen te gebruiken. Zo bracht General Hydroponics fertilizers en pesticiden zoals AzaMax op de markt met daarin de nodige Monsanto chemicaliën. De cannabistelers spoten er vrolijk op los. Wanneer je de achtergrond bekijkt zie je dat het bedrijf General Hydroponics is gekocht door Scotts Miracle-Gro, een veroordeelde bedrijfscrimineel die Monsanto’s Round-Up en andere gifstoffen verkoopt. En deze heeft ook het Nederlandse verlichtingsbedrijf Gavita en het in Arizona gevestigde hydrocultuurbedrijf voor voedingsstoffen Botanicare gekocht. Dus infiltratie van de multinationals in de Hydroponicswereld. Het is een van de redenen dat natuurlijke middelen meer de aandacht moeten krijgen voordat het proces te ver is. Als het gaat om de gangbare plagen en insecten dan is er voldoende informatie te vinden.

Waarom ontstaan ziekten?

Een van de belangrijkste oorzaken voor de ziekten zijn de omgevingsfactoren. De groeiomgeving is vaak de belangrijkste factor die bijdraagt aan het uitbreken van een ziekte. Veel schimmel- en bacterieziekten hebben een hoge luchtvochtigheid of water nodig om succesvol het weefsel binnen te dringen. Dit is de reden dat ventilatie met luchtbeweging omhoog en onder en over gebladerte, en een goede vochtverwijdering, zo belangrijk zijn binnen gesloten teeltgebieden. Maar wanneer ze er zijn dan kiezen telers bij voorkeur uit een breed scala aan commerciële fungicide of bactericide sprayproducten, waarmee ze proberen een snelle en directe controle uit te oefenen. Beide benaderingen kunnen tot andere problemen leiden. Chemische sprays voor schimmelproblemen bijvoorbeeld kunnen resistentie veroorzaken in populaties van ziekteverwekkers, waardoor het product na slechts een paar toepassingen niet meer effectief is. Dit is een bekend verschijnsel. Momenteel is het brown rugose fruitvirus bij tomatenteelt een gevaarlijk virus dat resistent blijkt te zijn. Dus waarom niet voordat er een middel wordt ingezet jezelf afvragen, “waarom reageert deze plant op deze manier?”. Planten hebben hun eigen afweerstrategieën als het gaat om het voorkomen van ziekte-infecties. In feite veroorzaken de meeste schimmelsporen en bacteriële pathogenen die in een groeiende omgeving aanwezig zijn, nooit echt een significante ziekte-uitbraak.

Preventie de eerste en belangrijkste stap.

Een gezonde, stressvrij gewas heeft veel minder snel kans op ongedierte of ziekten. Problemen zullen altijd eerst de zwakste planten treffen. Als telers ervoor kunnen zorgen dat een groter deel van hun gewas gezond en sterk zijn, is er minder behoeften om andere middelen te gebruiken. Zo zijn de volgende basisbeginselen belangrijk:

  1. Water: additieven en andere onnatuurlijke verbindingen in kraanwater kunnen voedingsoplossingen vervuilen. In sommige gemeentelijke zuiveringsinstallaties zoals bij PWN en Evides gebruikt men chloordioxide. In het buitenland is het vaak normaal dat er chloor in zit. Maar ook andere chemicaliën kunnen op verschillende manieren invloed hebben op de planten.2. pH test: wanneer de pH van je voedingsoplossing buiten het gezonde bereik ligt, kunnen je planten ondervoed raken, en dat betekent zwakte. Veel planten hebben een pH van 5,5 tot 6,5 nodig om voedingsstoffen efficiënt op te nemen. Houd er rekening mee dat synthetische meststoffen – rijk aan zouten – de pH verlagen.
  2. Dingen niet schoonhouden. Als je een hydrocultuur opzet en het gebied eromheen rommelig en vuil maakt dan kunt je het risico op het verspreiden van ziekten of plagen naar je hydroponics-systeem vergroten.
  3. Het is algemeen bekend dat de voedingstekorten of verkeerde voeding de immuunfuncties kan beïnvloeden. Daartegenover staat dat er steeds meer aanwijzingen zijn dat voor bepaalde voedingsstoffen en een verhoogde inname hiervan boven de momenteel aanbevolen niveaus kan helpen bij het optimaliseren van de immuunfuncties. En hiermee de afweerfunctie en dus de weerstand tegen infecties kan verbeteren, terwijl de tolerantie behouden blijft. De wortels spelen hierbij wel de belangrijkste rol in een ingewikkeld proces, en juist hierdoor is hydroponics bij uitstek geschikt.

Preventie een handje helpen

In Nederland is er gelukkig een bedrijf die zich volledig onderscheidt van andere namelijk door het ontwikkelen van op de natuur gebaseerde producten die de natuurlijke immuunrespons van de plant direct stimuleren.

Colloïdaal zilver

Je hebt  wellicht gehoord van colloïdaal zilver. Niet zo snel in de land-en tuinbouw sector maar omdat sommige mensen het gebruiken als ze een sinusinfectie voelen aankomen, terwijl anderen colloïdale zilver  gebruiken om huidklachten en infecties te behandelen die veroorzaakt zijn door bacteriën, gist, virussen en parasieten. Het staat daarom ook bekend als het antibioticum van de natuur. Het is dan ook geen verrassing dat colloïdaal zilver ook preventief, therapeutische en herstellende eigenschappen kan bieden aan onze planten en onze tuinen.

De kennis hierover op het welzijn van mens, dier en plant is eeuwenoud en iedere arts had wel een persoonlijke voorraad aan zilver in zijn dokterstas. Tot ongeveer 1999 werd in Amerika colloïdaal zilver gezien als een “pre-1938 medicijn” en mocht het als zodanig ook als medicijn gebruikt en verkocht worden.  Maar de tijden veranderen weer en vanuit een tuinbouwperspectief biedt dit  misschien een oplossing. In plaats voor een snelle oplossing, zonder de planten de nuttige bestuivers, of de mensen die de daaropvolgende vruchten of groenten verbruiken te beschadigen, kan dit een oplossing zijn. Want uiteindelijk wil niemand in zijn avondeten extra chemicaliën op hun groenten en fruit hebben. De schoonheid van het gebruik van colloïdaal zilver in de teelt is dat het zeer veilig is voor de planten, en voor de mens. Alleen overdaad schaadt. Daarom moet het wel voorzichtig gericht gebruikt worden op bacteriën, parasieten en andere pathogenen. En je moet altijd zeker weten dat je echt colloïdaal zilver gebruikt en niet zilver eiwit of ionisch zilver, aangezien sommige toxisch kunnen zijn.

Strikt genomen is zilver een antimicrobieel, wat betekent dat het schadelijke microben kan doden. Dat is een feit.  Zoals gebruikelijk zijn er twee kampen in de wereld die elkaar tegenspreken. Maar het feit dat er wetenschappelijke onderzoeken zijn gedaan is duidelijk.  (www.mdpi.com/1422-0067/19/2/444/htm)  Zilver wordt beschouwd als een antibacterieel middel met een bekende werkingswijze en zijn bacteriële resistentie is goed beschreven. Vooral de ontwikkeling van nanotechnologie leverde verschillende methoden op voor de wijziging van de chemische en fysische structuur van zilver, waardoor het antibacteriële potentieel ervan kan toenemen. Daaruit kwam ook naar voren dat de fysisch-chemische eigenschappen van zilveren nanodeeltjes en hun interactie met levende cellen aanzienlijk verschilt met  die van zilverionen. Bovendien is de verscheidenheid van de vormen en kenmerken van verschillende zilveren nanodeeltjes ook verantwoordelijk voor verschillen in hun antibacteriële werkingswijze en waarschijnlijk bacterieel resistentiemechanisme. En daarin ligt het verschil in de twee visies. Zilver kun je niet echt vergelijken met colloïdaal zilver.

Wat is colloïdaal zilver

Colloïdale mineralen zijn samengesteld uit enkelvoudige grote moleculen of groepen kleine moleculen in een vaste, vloeibare of gasvormige staat. Colloïden lossen niet op in een zuivere oplossing en zijn niet in staat om de celwand te passeren. De colloïdale mineralen die in een vloeistof zweven zijn niet in staat om elektriciteit te geleiden, en zijn niet betrokken bij bio-elektrische activiteiten in de plant. Het woordenboek geeft aan dat een colloïde een substantie is gemaakt van ultra fijne deeltjes die zich in een of andere vorm van suspensie of oplossing bevinden.  Colloïdaal zilver heeft een concentratie van 10 ppm

De ultra fijne deeltjes in een colloïde zijn ongeveer een honderdduizendste tot tienmiljoenste van een centimeter. (0,65 nanometer)  Zulke fijne deeltjes zijn nog steeds groter dan de meeste moleculen. De grens tussen de moleculaire en colloïdale mate van verdeling kan niet precies worden vastgesteld. De reden hiervoor is dat de overgang van grofweg verspreide systemen naar moleculair verspreide systemen een continu proces is.

Een colloïdaal systeem moet aan de volgende drie eigenschappen voldoen:

Ten eerste moet het heterogeen zijn (d.w.z. het moet bestaan uit ongelijksoortige ingrediënten of bestanddelen, zoals zilver en water); ten tweede moet het systeem multi-fase zijn (wat betekent dat het meer dan een fase moet hebben, zoals vast, gas, vloeibaar); en ten derde moeten de deeltjes onoplosbaar zijn (wat betekent dat ze niet in de suspensie oplossen en niet de elektriciteit geleiden). Elk van deze drie eigenschappen heeft interactie met de andere, en geven colloïden hun unieke kwaliteiten. Colloïdale suspensies met metalen ionen hebben soms uitgesproken voordelen boven zuivere oplossingen. Zilvernitraat in zuivere oplossing, bijvoorbeeld, reageert vanwege zijn bijtende reactie vijandig met lichaamsweefsel en lichaamsvloeistoffen, en doet vaak meer kwaad dan goed. Metallic zilver in een colloïdale suspensie daarentegen, levert zilver ionen in zo n hoeveelheid dat het een schadelijk effect op micro-organismes heeft, zoals virussen, schimmels, gisten en bacteriën. Dit gaat langzaam genoeg om het weefsel niet te irriteren. Daarom kan colloïdaal zilver direct worden toegediend aan planten, zonder enige irritatie. Daarentegen kan zilvernitraat in een zuivere oplossing, vanwege de bijtende reactie teweeg brengen.

Werking

Colloïdale zilver is effectief in het activeren van het zuurstofmetabolisme enzym dat nodig is om het leven van ongewenste organismen te ondersteunen.  Met name de interactie met het binnenmembraan van de bacterie is een van de belangrijkste mechanismen van Ag + -toxiciteit. Het scheidt het cytoplasmatische membraan (CM) van de celwand binnen 30 min bij zowel grampositieve als gram negatieve bacteriën, waarna het zich bind aan componenten van cytoplasma, eiwitten en nucleïnezuren.  Spuiten van colloïdaal zilver op planten geïnfecteerd met bacteriën, schimmels en virussen veroorzaken snel dat deze ongewenste organismen verstikken en vergaan, allemaal zonder de negatieve effecten van traditionele pesticiden. In tegenstelling tot antibiotica, ontwikkelen pathogenen, virussen, schimmels en bacteriën geen immuniteit tegen deze zilveren nanodeeltjes.

Colloïdaal zilver is een veiliger en meer organisch alternatief voor de vele giftige stoffen die in de handel worden gebracht voor tuinen en boeren onder de vlag van gewasbescherming. Colloïdaal zilver is in wezen zuiver water met daarbij ingesloten ultrakleine nanopartikels van zilver. Het Amerikaanse Milieubeschermingsagentschap (EPA) noemt dit zilver een oligodynamische biocide, wat betekent dat het primitieve levensvormen aanvalt, maar niet meer volwassen organismen schaadt.  Geen schade dus aan bijen, lieveheersbeestjes en andere nuttige insecten.

Hoe te gebruiken

  1. Bij grote fruit en groenten

In een studie gepubliceerd in het maart 2010 nummer van het tijdschrift Mycobiology, werden de wortels van groene uien behandeld met zilveren nanodeeltjes om Sclerotium cepivorum schimmelinfecties uit te roeien. Naast het feit dat het de schimmel had opgeruimd, verhoogde het zilver het vers gewicht en het droge gewicht van de uien, waardoor grotere meer wenselijke groenten werden geproduceerd.  Wanneer je colloïdale zilver op je planten hebt gespoten, kun je rustig rusten om te weten dat er geen residu overblijft. Colloïdale zilver kan ook gecombineerd worden met water en azijn om een ​​fruit- en groentewas te creëren. Vaak wordt een oplossing gebruikt  van 1 eetlepel colloïdaal zilver en 1 liter water.

Colloïdaal zilver  in hydrocultuur werkt uitstekend om wortelrot uit te roeien. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3741593

  1. Water Zuivering

Colloïdaal zilver bezit een uniek vermogen om watertoevoer en reservoirs te zuiveren. Verschillende luchtvaartmaatschappijen gebruiken zilveren waterfilters om watergebonden ziekte bij de lucht te houden. Het zuiveringsproces verwijdert bacteriën en algen uit het water, zoals blijkt uit het oorspronkelijk beoogde doel van de afgifte van zilverionen en het doden van bacteriën in de drinkwatertoevoer op het Apollo ruimteschip. Met behulp van colloïdaal zilver kunt je in je water inzamelingssysteem ervoor zorgen dat het water vrij is van bacteriën, algen en pathogenen.

  1. Schade

Colloïdaal zilver (Argentum) is een ethyleenblokker en voorkomt dat ethyleen als een autokatalysator werkt om ethyleenniveaus op te bouwen. Dit is vooral interessant in het geval van hagelschade en knop- en bloemdruppels, waardoor de bloeiperiode wordt verlengd.  Mineralen spelen een belangrijke rol in het versterken van plantencellen, met name: fosfaat, stikstof, calcium, silicium, borium en magnesium. Een aantal producten die als meststof verkrijgbaar zijn stimuleren eveneens het afweersysteem van de plant door o.a. de productie van salicylzuur te verhogen.

  1. Opslag en houdbaarheid verlengen van tomaten, appels en druiven. Een juiste oplossing van antibacterieel zilverwater en het besproeien van geteste tomaten en fruit met een oplossing van water met nanohoudend water vertraagde bijna twee keer het verschijnen van symptomen van hun microbiologisch verval. De auteurs toonden aan dat wassen van salade met water gemengd met zilver evenals zilver en waterstofperoxide effectiever was dan wassen met gechloreerd water. Zilver op 50 ppm veroorzaakte al op de dag van het wassen een significante vermindering van micro-organismen. De concentratie van 125 ppm resulteerde in een vermindering van 49% van micro-organismen in vergelijking met een monster dat alleen met water was gewassen. Volgens de auteurs is slechts 0,5 ppm zilver voldoende om het aantal Pseudomonas met 0,7 log te verminderen, terwijl de toepassing van chloor in een concentratie van maximaal 125 ppm geen significante effecten heeft opgeleverd. Ook bleek Enterobacteriaceae gevoelig te zijn voor een kleine hoeveelheid zilver. Slechts 0,1 ppm veroorzaakte al een reductie van 50% van deze bacteriën op de dag van het wassen van de monsters, terwijl bij een concentratie van 125 ppm na 4 dagen opslag een reductie van 3,72 log in vergelijking met monsters die met water waren gewassen plaatsvond.

(Ekielski, Adam & Rak, Co & Obiedzinski, Mike & Biller, Elzbieta & Gуrnicka, E.. (2015). APPLICATION OF SILVER NANOPARTICLES TO FRUITS AND VEGETABLES TO IMPROVE THEIR POST-HARVEST SHELF LIFE. 10.5593/SGEM2015/B61/S25.039. )

© Ed van der Post

Container farming

Container farming is the cultivation of products in a container, which is adapted in such a way that the weather conditions are overcome and fully is equipped with the most efficient hydroponics cultivation system possible. Container farming is hot. The superlatives will fly you over if you look for them. But is that right? Here is a critical view of this new way of vegetable growing.

The question we have to ask is whether the rise of container farming is a realistic technological development or only suitable for an exclusive crop of lettuce. It is time to puncture unrealistic expectations and to talk honestly about the possible advantages and disadvantages of this trend. I hope that through this article, which has arisen after research of the various sites, the exchange of experiences with people in various countries and stories that I have heard from all over the world, wich I will give you an as objective as possible picture of the real place that container farming could take in the future of food shortage.

When you look at the market for the supply of container systems, there are a number of companies that stand out. The best known are: Freight Farms, Smart Greens, CropBox, Modular Farms, Alesca Life and Agritom. The last company is more focused on fodder systems (grass cultivation). More unknown: Growtainer®, Madar Farms, Harvestsquared, BoxXLand, Urban Crop Solutions and Sprout Stack. The American containers are generally the best known. I think they owe this to their aggressive market approach with many promises.

It is striking that containers for container farming are not cheap. Unfortunately, most companies are not transparent about their prices and other information. But if you have enough money you can even have a container with your own name made as the Belgians have done with FARMPRO in cooperation with the company Urban Crop Solutions.

In the Netherlands we also have container farming. For example, there is the Dutch initiative of Patrick Stoffer (Freight Farms container), which now tries out one of these containers under the name Growlocal. He has shared his experiences with us. His vegetables mainly go to the residential and care center Humanitas in Deventer. Albert Heijn (grocer) and De Bakker Barendrecht (Urban Crop Solutions container) have also place one for the headquarters of Ahold Delhaize in Zaandam. Only that will be a publicity stunt rather than a contribution to our world food issue, I think.

Some figures

There is a lot of talk about the comparison with the yield of a container and traditional agriculture. For example, every 40ft sea container would yield the annual equivalent of three to five hectares of agricultural land. And in a container you could grow plants at least six times faster than on a conventional farm. Let’s look at the real numbers (numbers are averages).

  • fact 1. A 40ft container has a capacity of 66 m3. The length is 11.95, the width 2.33 and the height 2.37 meters.
  • fact 2. Lettuce on open ground yields (8 to) 12 crops of m2 and can be harvested twice a year.

Lettuce under glass yields an average of 20 corps of lettuce per m2, with an average of 5 harvests / year.Lettuce under glass based on hydroponics yields 70 corps / m2 and 8 to 9 harvests per year.Lettuce in the modern automated environment produces 100 corps per m2, times 9 harvests.

  • fact 3. The cost of a corp of lettuce is about 24 cents.(in Holland) The purchase price around 36 cents and the sales price between € 0.80 and € 1.00
  • fact 4. The weight of lettuce lies on average between 200 and 350 gr. (depending on the species).
  • fact 5. The yield per hectare of open ground is 10,000 x 12 heads x 2 = 240,000 heads per year is 48 tons;

The yield per hectare under glass is 10,000 x 20 x 5 = 1,000,000 heads = 200 tons; The yield per hectare automated is 10,000 x 100 x 9 = 9,000,000 heads = 1800 tons.

We start with 40ft container

Now we are going to look at the container. Nearly all 40 ft containers reach a yield of between 27,000 and 40,000 heads of lettuce per year (see our website). This corresponds to a maximum of 1/6 hectares of traditional agriculture (so no three or five hectares as stated!). The yield is of course dependent on various factors, but also how you define a head of lettuce. To begin with, every head of lettuce needs a certain space. The more space there is for storage, movement and processing, the less space for the lettuce. I always made this comparison when organizing a fair: every visitor needs at least 1.5 m2. So you can calculate very quickly how many visitors there can be at an exhibition: width times length of the aisles and visitor spaces (+ of course the time of visit included). Every trade fair organizer will charge more for the promotional activities than reality, which will look suspiciously like the calculation of the number of heads of lettuce. Because here too you are bound by a number of laws. An adult lettuce plant needs a space of at least 30x30x30cm (= 27,000cm3). So when you have a container 100% full you can have 2444 plants in it. Then you have no aisle, no distance from lighting to plant, no picking or processing place, no room for electricity, pump, etc. And every cm3 counts. According to the builders of the container farms, the number of plants varies between 2700 and 3500 plants per container. Apparently they have devised a trick to reduce the amount of space per head of lettuce. You can also see this in practice. A vertical system has 13 plants per row. That would mean that you have to go up to 4 meters from my dimensions. But the height of a container is only 2.37 meters. So the plants only have a distance of 18 cm instead of 30. In traditional agriculture this is 25 to 30 cm. The size of a small head of lettuce is between 15 and 20 cm. In principle they are always bigger. In other words, the growth margin, the number of heads of lettuce per m2, is limited in comparison with water cultivation and agriculture. In addition, the yield is further increased by accelerating and optimizing the growth process. And here: the pops lettuce is a fact!

Now let’s assume the yield that is feasible according to the container builders, is 27 to 40,000 heads per year. Then you come to 74 to 110 heads per day. A store pays about 36 cents, that’s between 26 and 40 euros per day, or 780 to 1200 euros per month. That is of course not the profit, but the turnover. The purchase of the container and the system, the soil to set it up, the electricity, the water, the seed, the growth substances, the maintenance and the labor costs are not included. If you could sell the heads directly to the consumer, which is of course much more work, for a price of one euro each, your gross turnover at 80 heads per day is 2400 euro per month.

Negative sides

  • A container farm is not cheap. Although they do not all mention their price, the price is approximately between 75 and 120,000 euros. That is 25 to 40 million euros per hectare. For one tenth of that money you have a modern greenhouse, with a price of about 2.5 to 4 million euros per hectare;
  • The electricity costs of a container are considerable. Again, the companies prefer not to mention what their containers consume on electricity. But assuming the amount of LED lamps you can assume that the energy consumption is around 35000 kWh per year (equal to the consumption of more than 10 households). Depending on the country in which you live, these costs will reduce your profit much or very much. In the Netherlands it amounts to more than € 7,000 per year or € 600 per month.
  • Working conditions are not ideal. Since every cm3 is important, you see that the workspace is kept to a minimum. Jokingly you can also say that the work is not reserved for people with a strong stature. The container must always be closed in most weather conditions, so you are in an enclosed space with artificial light. You must therefore also not be claustrophobic.
  • Some container companies have also devised a way of not limiting profit by only selling the container. They prefer to make you dependent on them for a long time. They can do this by developing food systems that only they have. You are then obliged to continue to take it. Sometimes you also see that growth media systems have been specially made for their container. Prices are not known. But even without this strangulation you will have to feed your plants.
  • There is a restriction in the number of vegetables. The current breeding containers are focused on high-quality, fast-growing crops that require only a small area and a high turnover rate, such as lettuce, basil and other salad products. Slower growing vegetables are not profitable at all.

When you look at all aspects, you see that the purchase of the container and the construction of water and electricity cables already require a substantial investment and that, in addition, ongoing costs such as land rent, taxes, energy, seeds, growth mediums, and nutrients put the profits under considerable pressure . In fact, we have to conclude that the exploitation of a container as a production location is not profitable, on the contrary: it is quite loss-making. You must have at least four containers and work 80 hours per week to make it profitable. Or sell each head of lettuce for € 4,

Remember that container farming can not actually be about how much production you can put into a room. It is about bringing food closer to the people and maximizing production as a function to recoup the resources and labor that you invest. But not at all costs. So while container parks have the potential to make a fundamental contribution to bring food closer to the market, the people who exploit these container farms must be able to survive in order to make an impact.

Positive sides

Containerfarming certainly also has advantages over other types of cultivation.

  • In terms of sustainability, the reuse of containers is, of course, perfect. They are easy to transport and the containers themselves are cheap and there are many. The 40ft containers in particular are popular (but an old container is far from being a container farm).
  • Another positive aspect of a container is that it can be placed in impossible places. You only need an area of ​​12 by 2.5 meters. Although they have forgotten to mention that you have to take into account that most containers require a perfectly flat surface (level) in order to function properly. So putting it in your backyard can be difficult.
  • Another advantage of a container is that you can quickly start your own business and no special building is needed (probably a building permit). This means that a modern city farmer or a company in the city can easily put a container behind their restaurant or even in a parking space.
  • The most obvious advantage of any form of gardening in a container, whether it is flowers, grass or vegetables, is the possibility to grow them in places where a normal garden can not be realized. Such as in case of lack of ground or lack of clean soil.
  • The distance from production to the customer is minimal.
  • The transport of vegetables to the local market also prints the food print.

Conclusion

Container farming is a piece of technology that is not unique in itself. There are sufficient locations and initiatives in the world in closed spaces that use the same techniques. You must therefore ask yourself whether an existing location is not more suitable in a city to bring food production closer to the customer. (rooffarming) Container farming does have the technology and the potential to grow relatively many vegetables on a small surface, only: at the expense of what? It is certainly not a feasible sustainable initiative given the costs. For the time being I can not find a place in the world that would justify container fueling when it comes to solving our “world food problem” or for a sustainable future. There are many cheaper systems in a city to solve this “problem”. You can always approach us about this. So becareful by using these containers.

© Ed van der Post

The latest development shows that it is now possible to grow in a more sustainable and efficiënt form, on a small scale in a different form than the ordinary metal container.

This revolutionary indoor agricultural system injected with CO2, which controls and accelerates the process of plant growth up to 50%, is suitable for all climates, 365 days a year and optimal production is guaranteed. Ideal for extreme climates, which is increasingly challenging for agriculture and horticulture. They are state-of-the-art climate-controlled, antibacterial, healthy and nutritious environments for indoor cultivation. With the help of GMH technology, the most ideal energy-efficient indoor system for growth has been created. The interior is the ideal growth ecosystem with a cool temperature and balanced airflow. Suitable for maximizing plant growth, increasing yield and reducing the risk of plant disease. Around the area above and around the plants there is light, heat and humidification. This lowers the operating costs per plant and creates an airtight, controllable, no-load environment for your plants to grow in.

For more information e-mail info@hydroponics-nederland.nl

Het begrip Urban Farming wordt misbruikt

Door de gemiddelde consument wordt stedelijke landbouw of ‘urban farming’ gezien als een vorm van volkstuinbouw (community gardens), of zelfvoorzienende landbouw. Wat je in werkelijkheid ziet gebeuren is totaal iets anders. Er is een ontwikkeling gaande waarbij veel mensen opeens spreken over urban farming en urban farmers en in een adem over stads- en verticale landbouw. Al die termen lijken steeds meer in gebruik genomen te worden door individuen, gemeenschapsgroepen, milieudeskundigen, stadsplanners, architecten en consultancy. Moeten we dit toejuichen of nadenken over wat nu “stadslandbouw/urban farming” eigenlijk is? Immers: het telen van voedsel in steden is geen nieuw concept. Wat nu duidelijk aan het worden is, is dat het begrip “urban farming” een verkoopterm begint te worden. Er wordt een product geteeld of project opgezet (congres, onderwijs, lezingen, cursussen, etc.) dat wordt verkocht als urban farming, maar in tegenstelling tot wat je zou denken, worden er geen groenten gekweekt voor persoonlijke consumptie of om te delen met anderen. Goede voorbeelden van urban farming in Nederland zijn bijvoorbeeld de Dakmoestuin Zuidpark in Amsterdam en Urban Farming 035 (Hilversum). Maar slechte voorbeelden zijn de urban farmers uit Den Haag (om te overleven gaan ze nu greenhouse yogalessen geven) en de BrightBox, een initiatief van Botany, HAS Hogeschool en Philips in Venlo, hoewel ze dat city farming noemen. Maar ook bij “The New Farm” uit Den Haag gebruiken ze graag het begrip “urban farming” voor eigenlijk alles wat maar in de stadslandbouw kan worden opgezet, het liefst in de vorm van een congres of andere niet eetbare vorm. En niet te vergeten The Green House in Utrecht: 100 vierkante meter op beton voorziet slecht in 1/4 van de groenten voor het restaurant.

De naam urban farming lijkt bewust te worden gebruikt om eigenlijk het werkelijke concept “industrial greenfarming” of iets anders te verdoezelen, onder het excuus dat het nodig is in verband met de toenemende wereldbevolking. Maar waarom in Nederland? Wij exporteren al meer dan 60% van onze groenten.

Strikt genomen is het doel van urban farming het creëren van een overvloed aan voedsel voor mensen in nood door gebruik te maken van ongebruikt land, hierop tuinen te creëren en leefruimte te bevorderen, terwijl gelijkertijd de diversiteit van planten wordt bevorderd en tevens het bewustzijn met betrekking tot gezondheid en welzijn van jongeren, volwassenen en senioren wordt verhoogd. Hierbij speelt het ontlasten van mensen van de dagelijkse stress een belangrijke rol. Urban farming dient ook als een netwerk van mensen om vanuit een non-profit instelling, particuliere en publieke entiteiten met elkaar te verbinden. Dat dat nog niet meevalt toont het voorbeeld van “Uit je Eigen Stad” in Rotterdam, waarbij de groenten nu uitsluitend gebruikt worden voor het restaurant en niet meer voor andere mensen. Het ontwikkelen van een win-win-partnerschap van inwoners met de gemeenschap, overheidsinstanties, lokale bedrijven en internationale bedrijven is de basis van het urban farming-model.

Stadslandbouw onveilig

Je hoeft geen bedrijf te zijn om een stedelijke boerderij op te zetten, maar je moet een groot stuk land of iets anders hebben. Een individu, een paar vrienden, een non-profit organisatie of buurtgroep kunnen een urban farm starten en runnen. Er is geen duidelijke commerciële afzetmarkt voor een stedelijke boerderij nodig. Eten kan wel worden verkocht aan restaurants of op een boerenmarkt, maar ook worden weggegeven aan een lokale soepkeuken of kerk, of gedeeld door de leden, met groenteabonnementen. Het voedsel wordt voornamelijk gekweekt voor de groep, wijk of andere gebruikers (eventueel via een vorm van handel). Urban farming is een middel om de toegang tot lokaal geteeld voedsel te vergroten en een manier om het publiek weer te introduceren in de vele aspecten van voedsel die we als cultuur hebben verloren. Hoe voedsel groeit, welke regionale en seizoengebonden groenten er op een bepaalde plaats en in een bepaalde tijd groeien. Het zijn allemaal belangrijke lessen. En een beter geïnformeerde stedelijke consument kiest bewuster. Urban farming kan ook de voorlinie zijn om de visie over het voedselsysteem te veranderen. Althans dat laten organisaties als The New Farm je geloven. Het is jammer dat hogescholen (zoals de Haagse Hogeschool) en Universiteiten niet de moeite nemen om zich te verdiepen in onderwerpen als urban farming en pas daarna de studenten kennis laten maken met de werkelijke urban farmers (die zijn er bijna niet). De foto’s en studiemateriaal komen uit het buitenland, waar het klimaat perfect is en de mensen meer geld voor hun groenten willen betalen. In Nederland spelen totaal andere argumenten mee. In Nederland is het niet echt veilig om stadslandbouw toe te passen. Tegenwoordig zijn er meer risico’s op gebied van voedselveiligheid dan vroeger. Groenten uit de stad kunnen hoge gehaltes zware metalen bevatten, door het verkeer of de bodem. In de stad komen vaker vervuilde bodems voor. We weten bijvoorbeeld dat tweederde van de groenten uit tuintjes op minder dan 10 meter van een drukke weg de Europese normen voor lood overschrijdt. Wie in de stad woont krijgt het advies om de locatie van de tuin zorgvuldig te kiezen. Het risico op verontreiniging is het laagst in een tuin die zo ver mogelijk verwijderd is van autoverkeer of verscholen ligt achter een gebouw en heggen. De Nederlandse lucht is één van de vieste van Europa en Nederland voldoet nog steeds niet overal aan de Europese wet voor luchtkwaliteit. Hoe kan iemand dan in Nederland urban farming gaan promoten? En lekker vrijwillig buiten in de tuin werken. Wie gaat dat eigenlijk doen?????

Sommige urban farming-initiatieven zijn uitsluitend gebouwd voor opleidings-, trainings- of re-entry-programma’s. Vele zijn gebouwd om voedseltoegang in een specifieke gemeenschap te verbeteren of traditionele culinaire culturen voort te zetten. Voor anderen is gerechtigheid de reden om stedelijke boerderijen in hun gemeenschappen te ontwikkelen, wat betekent dat de toegang tot vers voedsel voor economisch achtergestelde gemeenschappen wordt verbeterd.

In Nederland is er geprobeerd de stadslandbouw te organiseren (Dag van de Stadslandbouw), maar helaas is het dit jaar gestopt. Daar is wel geconstateerd dat je zelf je stad eetbaar kunt maken, mits er een nieuwe bestuurlijke aanpak zou komen. Het is dan wel onduidelijk wat dan deze nieuwe bestuurlijke aanpak zou moeten zijn. In eerste instantie is het bittere noodzaak om eerst eens duidelijk te maken wat urban farming is. Als je de visie van het voedingscentrum erbij haalt of sommige artikelen van journalisten leest zie je dat ze alles bij elkaar en door elkaar gooien: biologische tuinen, giftige stadstuintjes, dakterrassen, moestuinen, schooltuinen, kasgroenten op basis van chemische nutriënten en alle mogelijke ander combinaties. Dat is geen urban farming. Dan is iedereen die groenten teelt in de stad, op zijn balkon of op het dak een urban farmer. De sociale voorwaarden en de gezondheidsaspecten moeten centraal staan volgens het oorspronkelijke concept. De betekenis die wordt gegeven aan het begrip urban farming is in Nederland aan het veranderen. Het model van de Urban Farmers uit Den haag is bijvoorbeeld gewoon een commercieel bedrijf waarbij de bevolking totaal niet betrokken is. Sterker nog ze moeten betalen om te mogen kijken. Het is tijd om de beeldvorming van urban farming aan criteria te toetsen en duidelijk te maken wat het wel en wat het niet is. Misschien is het wel een verandering naar een commercieel concept, en misschien is dat ook noodzakelijk. Maar dan is er een andere discussie nodig. Is urban farming in Nederland wel nodig en is groenten telen in de Nederlandse steden wel een goed idee?

Wat urban farming in ieder geval zeker wel is, daarvan kunt u een voorbeeld zien op deze video:

Vertical farming. Onzin

“Nederland is de Silicon Valley van de vertical farming,” verklaart Apesos. Onzin! (deel 3)

Bij stadsboerderijen of “urban farming” of “vertical farming” kunnen verschillende teeltsystemen en -structuren worden gebruikt, van stads- en kleinschalige landbouw tot hightech volledig gecontroleerde en semi-geautomatiseerde kassen in landelijke gebieden, en alles wat daar tussen zit. In de praktijk zien we in Nederland gelukkig nog weinig projecten, omdat er redelijk veel problemen ontstaan bij het realiseren van een succesvol project. Helaas is het wel zo dat in Nederland vaak de oorzaak van mislukking ligt in het feit dat de individuele projecten niet openstaan voor de kennis uit andere landen. Behalve dan voor de Goeroes, zoals Apeos. Maar een realistische kijk en onderzoek zou aangeven dat het eigenlijk te duur is om in de Nederlandse markt commercieel indoor farming weg te zetten. De vraag is dan ook: “waarom zouden we?” Het antwoord is natuurlijk bij iedereen bekend: prestige, mode en tijdsgeest. De titels alleen al: “Europese primeur met vertical farming in Drontense fabriek” of “Den Haag heeft grootste Urban farm van Europa”. (Ferme Abattoir in Brussel is eigenlijk de grootste met 2000m2)

Daarom dit artikel, waarin ik graag de kennis en informatie deel over mogelijke individuele projecten zoals van de Rabobank die de mogelijkheden voor vertical farming in Nederland onderzoekt. Of de vijf studenten van Inholland Delft die in opdracht van het Rotterdam Food Cluster onderzochten wat de kansen zijn voor business modellen in vertical farming en daarbij helaas alleen maar keken naar de steden Tokyo, Las Vegas en Rotterdam. Maar ook het project The Urban Tree Village in Amsterdam kan wat informatie gebruiken. Dit artikel is gebaseerd op een onderzoek dat al begin dit jaar bekend werd gemaakt (Hortinext schreef hier iets summiers over), maar waar weinig mensen blijkbaar weet hebben. Ze kunnen nu het volledige rapport downloaden.

Informatie voor het starten van een project

De organisatie Agrilyst uit Amerika wil graag hun informatie met ons delen. Het doel van hun rapport dat ze recentelijk (dit jaar) hebben gepubliceerd is om te kijken naar de opkomende trends, uitdagingen en voordelen van o.a. vertical farming. Dit rapport geeft niet alleen een overzicht van deze industrie, maar het geeft ook een nieuwe, bijgewerkte analyse van de industrie. Dit jaar waren meer dan 150 reacties van telers van over de hele wereld betrokken bij het tot stand komen van dit resultaat. De basisgegevens van dit verslag zijn afkomstig van respondenten die voornamelijk actief zijn in kassen en verticale farming, en hydrocultuur gebruiken als hun groeisysteem; 49% hydroponics, 15% aquaponics, 24% grond, 6% aquaponics en hydroponics en grondcombinatie en 6% aeroponics. Wanneer je kijkt naar het aantal bedrijven hierin dan is dit als volgt onder te verdelen: 12% tunnelkas (plastic),7% containerfarm, 47% glazen kas of poly, 30% verticale farming (indoor), 4% DWC.

De farms zijn opgedeeld in twee categorieën: grote en kleine farms. De kleine projecten zijn min.1000m2. De reden van deze drempel is dat de 1000m2-farms commercieel levensvatbaarder zijn. Vanuit een analyseperspectief ontdekten ze dat telers op of boven 1000m2 consistentere opbrengsten per vierkante meter haalden dan kleinere bedrijven (gebruikmakend van verschillende meetpunten (omzet, kosten, budgetten, enz.). Dit jaar waren 61% van de respondenten kleine bedrijven en 39% grote bedrijven. De vijf belangrijkste geteelde gewassen waren: bladgroenten, microgreens, kruiden, bloemen en tomaten, waarbij meer dan de helft van de ondervraagden bladgroenten teelde. Maar de volledige lijst van producten die werden geteeld, omvat niet alleen bladgroenten en tomaten, maar ook cannabis, bloemen, aardbeien, komkommers, paprika’s, champignons, uien, prei, hop, vijgen, suikermaïs, aubergine, vis, insecten, wortels en garnalen.

Een van de belangrijkste voordelen van verticale farming is de hogere opbrengst in vergelijking met conventionele landbouw. De controle van een faciliteit creëert een ideale groeiomgeving waardoor in minder tijd een gewas kan groeien van zaad tot oogst. Het heeft hogere opbrengsten en elke cyclus kan meerdere keren per jaar herhaald worden. Zo blijkt bijvoorbeeld dat de gemiddelde opbrengst van conventioneel geteelde Romeinse sla 0,69 pond per 900 cm2 is, vergeleken met 8,71 pond per 900 cm2 voor bladgroenten die via een hydroponics-systeem in een kas zijn geteeld. De verticale kwekers rapporteerden een opbrengst van 5,45 pond per 900 cm2 voor groene groentesoorten en containerparken rapporteerden de laagste opbrengsten bij 3,75 pond per 900 cm2 voor groene bladgroenten. Indoor verticale kwekerijen kunnen hun totale opbrengst verhogen door extra lagen te stapelen en hun groeigebied te vergroten als een percentage van de beschikbare vierkante meters.

Natuurlijk spelen een aantal factoren een rol die hier invloed op kunnen hebben. Een van de grote problemen zijn de hoge kosten. Dit is een enorme uitdaging voor telers. In feite rapporteerde slechts 51% van de respondenten winstgevend te werken. De gemiddelde leeftijd van de winstgevende bedrijven was zeven jaar en bedrijven die nog niet rendabel waren, waren gemiddeld vijf jaar oud. Met minder conventionele financiële bronnen beschikbaar, voor zowel kapitaal- als operationele kosten, alsook hogere operationele kosten, duurt het lang voordat de telers winst maken. Daarnaast maken velen misrekeningen en onderschatten operationele kosten (arbeid, HVAC en afval specifiek). Ik heb daar al over gesproken in het artikel de 3-belangrijkste-redenen-waarom-verticale-boerderijen-zoals-dronten-zullen-mislukken

Wanneer je een vergelijking maakt tussen de diverse systemen dan is het meest winstgevende systeem DWC en het minst winstgevende verticale farming. Van de kwekers van de vijf meest geteelde gewassen rapporteerde 100% dat de bloementeelt winstgevend is, naast 67% van tomatenkwekers en 60% van de microgreens-telers. Als we kijken naar alleen winstgevende activiteiten dan is de meest winstgevende bewerking bladgroenten op basis van hydroponics in een kas, met een winstmarge van 46%. Wanneer je alleen de inkomsten analyseert, en zowel winstgevende als niet-winstgevende activiteiten, zie je dat hydrocultuur en kasactiviteiten beide een gemiddelde omzet hadden van ongeveer $20 per 900 cm2. Ondanks het feit dat het niet de hoogste opbrengst per vierkante meter van alle bewerkingen heeft, heeft het groeien van bladgroenten in een hydroponics-systeem in een kas wel een van de laagste operationele kosten per m2.

Het grootste verschil tussen verticale boerderijen en kassen vanuit kostenperspectief is natuurlijk de totale uitgaven (in tegenstelling tot de uitsplitsing). De grafiek “Financials – Profitable Operations” toont de bedrijfskosten van een winstgevende kasfaciliteit (alle gewassen, alle systemen) op $13,86 per 900 cm2. Ter vergelijking: winstgevende verticale boerderijen (alle gewassen, alle systemen) gaven $37,10 per 900 cm2 uit. Dus met 50% aan arbeidskosten zou een kaskweker van één hectare ruwweg $300.000 kosten maken en een verticale boer $800.000.

Het onderzoek

Er staat natuurlijk veel meer in het rapport. Maar wat opvalt bij deze vertical farming is dat de telers geloven dat technologie niet alleen extra opbrengsten en inkomsten kan opleveren, maar ook de productiekosten kan verlagen. Techniek is alles en is het belangrijkste doel van de telers. Sterker nog, 19% van de telers is van mening dat technologie hen meer dan $20.000 per jaar kan besparen. Hier staat tegenover het totale gebrek aan het besef dat het voedsel is. Het is een maakbaar product geworden. De vraag of het gezond is en wat de nutriënten-samenstelling is van de groenten is helaas niet in het rapport opgenomen.

De efficiëntie en de techniek kosten veel en gezien dit rapport zijn er maar een paar opties in Nederland die verticale farming rendabel zouden maken.