Impacts of Environmental Factors and Nutrients Management on Tomato Grown under Controlled and Open Field Conditions

Resumo

O tomate (Solanum lycopersicum) é comumente cultivado em estufas agrícolas e campos abertos. Nutrientes orgânicos e convencionais são dois insumos comuns para as culturas. Uma vez que existem diferentes métodos para a produção de tomates, foram selecionados os quatro cenários mais importantes, focando em dois tipos de opções de manejo de nutrientes (orgânico e convencional) e dois tipos de métodos de cultivo (campo aberto e estufa). A estufa+orgânico (cenário um: GH-O), estufa+convencional (cenário dois: GH-C), campo aberto+orgânico (cenário três: OF-O) e campo aberto+convencional (cenário quatro: OF-C) foram os quatro cenários examinados nesta pesquisa. Este estudo visa investigar os efeitos ambientais dos tomates de estufa agrícola e campo aberto no sistema orgânico e convencional de nutrientes. A avaliação do ciclo de vida (ACV) foi usada para avaliar o impacto ambiental de diferentes cenários. Este artigo usa ACV atribucional de ponto médio para analisar danos ambientais durante a produção de tomate. Neste estudo, o efeito ambiental dos cenários foi avaliado em três categorias: saúde humana, qualidade do ecossistema e recursos. O limite do sistema começa do berço e termina no portão da fazenda com a colheita dos tomates. Uma tonelada de tomates (unidade de massa) é considerada a unidade funcional para esta pesquisa. O modelo ReCiPe 2016 foi usado para a avaliação do impacto ambiental. Os resultados desta pesquisa mostraram que o cenário dois (GH-C) teve o maior rendimento entre os outros cenários, e o cenário um (GH-O) teve o menor dano ambiental. De acordo com os resultados deste estudo, o uso de composto no cenário orgânico de campo aberto não foi sugerido como uma boa opção para o cultivo de tomate devido ao seu impacto ambiental negativo na saúde humana, qualidade do ecossistema e recursos.

Abstract

Tomato (Solanum lycopersicum) is commonly cultivated in the greenhouse and open fields. Organic and conventional nutrients are two common inputs for crops. Since there are different methods for producing tomatoes, the four most important scenarios were selected, focusing on two types of nutrient management options (organic and conventional), and two types of cultivation methods (open field and greenhouse). The greenhouse organic (scenario one: GH-O), greenhouse conventional (scenario two: GH-C), open field organic (scenario three: OF-O), and open field conventional (scenario four: OF-C) were the four scenarios examined in this research. This study aims to investigate the environmental effects of greenhouse and open field tomatoes in the organic and conventional system of nutrients. Life cycle assessment (LCA) was used to assess the environmental impact of different scenarios. This paper uses midpoint attributional LCA to analyze environmental damages during tomato production. In this study, the environmental effect of scenarios was evaluated in three categories: human health, ecosystem quality, and resources. The system boundary starts from the cradle and ends at the farm gate with the harvest of tomatoes. One ton of tomatoes (mass unit) is considered the functional unit for this research. The ReCiPe 2016 model was used for the assessment of the environmental impact. The results of this research showed that scenario two (GH-C) had the highest yield among the other scenarios, and scenario one (GH-O) had the lowest environmental damage. According to the results of this study, the use of compost in the organic open-field scenario was not suggested to be a good option for tomato cultivation because of its negative environmental impact on human health, ecosystem quality, and resources.