Гидропоника – один из методов выращивания растений без почвы в контролируемой среде (СЕА). Сегодня мы поговорим о том, какие риски возникают при таком производстве.
При гидропонном выращивании корни растения находятся в субстрате (заменителе почвы) или влажном воздухе, куда подаётся вода с требуемыми питательными веществами. Таким субстратом могут быть гравий, щебень, кокосовое волокно и многие другие пористые материалы.
Главное преимущество гидропоники в том, что она позволяет выращивать питательные продукты в любое время года. Гидропонные теплицы популярны в засушливых регионах, где обычное сельское хозяйство затруднено дефицитом воды (например, на Ближнем Востоке), а также в холодных областях, где в естественных условиях растениям не хватает света и тепла.
Сегодня с помощью гидропоники можно вырастить практически любое растение. Самые популярные в пищевом секторе гидропонные культуры такие:
- Овощи: капуста, сельдерей, горох, шпинат, огурцы, морковь, свекла, лук, перец, редис, помидоры.
- Фрукты: голубика, малина, клубника, виноград, арбузы, а также яблоки и лимоны (на карликовых деревьях).
- Специи: кориандр, базилик, тимьян, розмарин.
Уникальные микробиологические риски
Безопасность пищевой продукции в гидропонной системе обеспечивается не совсем так, как в традиционном сельском хозяйстве. Гидропонные растения получают питательный раствор непрерывно, и если в этот раствор попадёт патоген, то он может быстро заразить растение (в том числе его съедобную часть) и другие растения, растущие вблизи. Трудность в том, что органические вещества, выделяемые корнями растений (в том числе сахар), попадают непосредственно в питательный раствор, делая его благоприятной средой для размножения бактерий и образования биоплёнок.
В такой среде могут выжить многие патогенные бактерии, в том числе сальмонелла, листерия и кишечная палочка. А так как гидропонное выращивание часто идёт без перерыва на чистку и дезинфекцию, ничто не мешает им образовывать патогенные биоплёнки, которые становятся угрозой для следующего растения. Акт о модернизации пищевой безопасности (FSMA) 2016 года содержит руководство по борьбе с патогенами в сельском хозяйстве, но оно касается традиционной почвы и не учитывает специфику гидропонного производства.
Нехватка исследований
Сейчас ни в России, ни за рубежом нет единого стандарта или руководства, где было бы рассказано о лучших методах предотвращения заражения гидропоники. Дело в том, что у каждой компании – своя система менеджмента безопасности пищевой продукции (СМБПП), свои методы предотвращения и свой метод производства. В 2025 году американские учёные провели мета-анализ исследований, касающихся борьбы с патогенами в гидропонике, проведённых в странах Европы и Америки за последние 20 лет, и сделали неутешительные выводы.
Существует несколько типов гидропонных систем: фитильная, аэропонная, с капельным поливом, с питательным слоем и так далее – но почему-то в половине исследований, касающихся методов предотвращения, не указывается, какой именно тип гидропонной системы анализировали авторы. В тех исследованиях, где тип системы указан, отсутствует количественная валидация, поэтому на их основе трудно составить практические рекомендации.
Исследования касались в основном салата-латука и других листовых овощей; учёные часто оставляют без внимания огурцы, помидоры, клубнику и другую продукцию, которая растёт дольше и более требовательна к питательному составу. Чаще всего исследовалось заражение гидропоники сальмонеллой, листерией и кишечной палочкой, а по другим частым патогенам информация ограничена.
Что касается самих методов борьбы, чаще всего учёные оценивают химические методы, в том числе санитайзеры на основе хлора и пероксиацетиловой кислоты (ПАК), то есть наиболее доступные и дешёвые. Однако эффективность химической обработки зависит от состава субстрата и материала поверхности. Так, ПАК и четвертичный аммоний оказались эффективны на большинстве поверхностей, но если их добавлять в питательный раствор, это навредит здоровью растений и снизит количество и качество продукции на выходе. На данный момент не существует какого-то общепринятого метода – химического, физического или биологического – который устранял бы патогены из семян, побегов или съедобных частей растений.
Главная цель – предотвращение
Итак, устранить патогены, попавшие в гидропонную систему, по всем названным причинам проблематично. Если и существует эффективный метод, он пока не открыт. Значит, самой надёжной стратегией остаётся предотвращение на основе надлежащих сельскохозяйственных практик (GAP) с учётом анализа всех основных векторов проникновения: воды, питательного раствора, поверхностей, вредителей и самих сотрудников.
Контроль качества воды и питательного раствора. Вода и питательный раствор – главный фактор риска; их дезинфекция является критической контрольной точкой (ККТ). Наибольший риск представляет вода, взятая более чем из одного источника.
Гигиена сотрудников. Кожа или одежда сотрудников часто становится источником заражения гидропоники. Тут необходимы те же меры безопасности, что и на обычном пищевом производстве: личная гигиена (в том числе мытьё рук) и исключение контакта больных и травмированных сотрудников с продукцией, оборудованием и упаковочным материалом.
Дезинфекция поверхностей. Так как патоген может поселиться на любой грязной поверхности, чистка и дезинфекция критически важны, чтобы не дать ему попасть в гидропонный продукт. Для характеризации степени риска различных поверхностей можно применить классическое гигиеническое зонирование:
- Зона 1 – поверхности, контактирующие с продуктом (в том числе ёмкости для собранных урожаев)
- Зона 2 – поверхности, находящиеся рядом с продуктом
- Зона 3 – поверхности внутри упаковочной зоны
- Зона 4 – помещения, соседние с производственной зоной (например, туалеты)
Борьба с вредителями. Гидропонная среда должна быть защищена от грызунов, птиц, насекомых и других животных, переносящих патогены. Лучшим решением будут физические барьеры, которые тоже нуждаются в регулярной чистке. В случае проникновения вредителей нужен анализ рисков с целью определить и убрать из помещения любую продукцию, с которой мог контактировать вредитель.
Все эти GAP должны быть задокументированы как часть плана пищевой безопасности. Это важно не только для верификации их эффективности, но и для прослеживаемости: если патоген всё же попадёт в продукт, с помощью документов можно будет отследить, на каком этапе это произошло.
Заключение
Гидропоника известна уже много лет, но безопасность пищевой продукции при таком производстве пока недостаточно хорошо изучена. Известны главные её уязвимости, но не хватает масштабных экспериментов, на основе которых можно было бы составить практические рекомендации для производителей различных культур, использующих тот или иной метод.
Чтобы исправить ситуацию, нужны эксперименты за пределами стандартных лабораторий, в условиях реального гидропонного производства, с чётким описанием принятых мер биобезопасности и анализа их эффективности.
Источник: crispy.news
