Talaj nélkül nincs íz? Kérdések és válaszok a hidropóniáról
Az éghajlatváltozás, az aszályok, hőséghullámok vagy akár árvizek, a talaj kimerülése, a hazai vízkészlet sérülékenysége a mezőgazdaságot is súlyosan érintik, és komoly élelmezési kérdéseket vetnek fel, a végső nagy kérdés pedig: honnan jön az élelmiszerünk, hol, hogyan fogunk élelmet termelni akár néhány évtized múlva? A probléma egyik lehetséges megoldása egy olyan módszer, amely a most általános ipari léptékű mezőgazdálkodásnál lényegesen kevesebb vízfelhasználással jár, kisebb a helyigénye is, ráadásul a szezonalitást is kiiktatja, friss zöldséget adva egész évben.
A hidropónia, mint növénytermesztési módszer akár otthoni körülmények között is működhet, de a zárt térben létrehozható high-tech vertikális farmokban is szerephez jut. Abban viszont, hogy valóban működőképes mezőgazdasági megoldás lehet sokan kételkednek, sok kérdést vet fel a a vásárlókban. Ezekre a kérdésekre kerestük a választ Csulik Gergő, az Egreen Farming Solutions cég fejlesztő mérnöke segítségével.
Mi a hidropónia?
A hidropónia a talajnélküli rendszerek egyik formája. A szó jelentése a görög víz (hydro) és a munka (ponos) szavakból ered. A növények képesek csakis vízben fejlődni.
A hidropónia zárt rendszer, amely újrahasznosítja a vizet és a tápanyagokat. Megfelelően szabályozott körülmények mellett, ezzel a termesztési módszerrel jobb eredményeket lehet elérni, mint a hagyományos szántóföldi termesztésben, hiszen folyamatos tápanyagellátást biztosít a növényeknek, miközben fenntart egy oxigéndús gyökérzónát, ami kiemelkedő fejlődést eredményez.
Talajnélküli termesztési rendszer?
A talaj nélküli rendszerek – például a hidropónia – lényege, hogy a növények nem a földben, hanem valamilyen közegben vagy közvetlenül vízben, tápoldatban fejlődnek. A hidropóniában pontosan ugyanaz történik, mint a fent leírt folyamatban, csak talaj nélkül. A gyökerek vízben vagy tápoldatban „úsznak”, amelyben minden szükséges anyag megtalálható. A fényt mesterséges világítás is biztosíthatja, ha nincs rá természetes megoldás, így az időjárástól függetlenül nőhetnek a növények. A gyökerek minden szükséges tápanyagot vízben oldott formában kapnak meg, így a növények gyorsabban fejlődhetnek, kevesebb víz felhasználásával.
A talaj nélküli rendszerek alkalmazásának fő előnyei továbbá:
- Sokféle zöldség, virág, fűszernövény és mikrozöld termeszthető így,
- Kisebb a talajban előforduló betegségek esélye,
- Intenzívebb termesztést tesznek lehetővé egységnyi felületen,
- Víz és tápanyagok hatékonyabb használata,
- Termesztés minőségének növelése jobb tápanyagellátással és a növényvédőszerek használatának drasztikus csökkentésével,
- A zárt hidropónikus rendszerekben kontrolláltabban használhatjuk fel a trágyákat, tehát nem veszélyeztetjük a természetes ökoszisztémákat.
Mennyire víztakarékos megoldás?
A hidropónia 95%-kal kevesebb vizet használ, mint a hagyományos szántóföldi termesztés: 1 kg salátához ebben a rendszerben csak 1 liter víz kell, míg a hagyományos szántóföldi termesztésben szemben 120 liter.
Hogyan lehetséges ez? A hagyományos termesztésben a a gyökérzóna helyett a levegőbe juttatjuk a vizet, ami hatalmas vízpazarlás. Az öntözővíz egy része már azelőtt elpárolog, mielőtt a talaj beszívná, majd a talajból is elvész egy része, amikor leszivárog a talajvizek irányába. Ezzel szemben a hidropónikus rendszerekben a víz – a tápanyagokkal együtt – folyamatosan keringetve van, és annyit pótolunk, amennyi elfogyott. Fontos arra figyelni, hogy ne legyenek nyílt vízfelületek, hisz itt gyorsan elpárologhat a víz, illetve az algásodás is felgyorsulhat.
Ez önmagában már nagyjából 90%-os vízmegtakarítást okozhat, ekkor azonban a növény maga még mindig párologtat. És itt jönnek képbe a zárt rendszerű mezőgazdasági megoldások, legyen szó üvegházról vagy vertikális farmról. Ezekben a zárt építményekben a levegőből le lehet csapatni a vizet, majd újra felhasználni – ezzel érhetjük el a 95%-os megtakarítást.
Ezek a számok két véglet összehasonlításakor jönnek ki, amelyek azonban talán nem is állnak olyan messze a valóságtól, ha a jövő extrém klimatikus viszonyait és az ezáltal okozott károkat figyelembe vesszük. Előállhat az a helyzet, amelyben a hagyományos mezőgazdálkodás nagyon alacsony hatékonysággal öntöz, rossz minőségű a talaj, aminek nincs víztartó képessége, illetve nem megfelelő a növényválasztás, pl. száraz területen vízigényes növény. A másik véglet egy szintén extrém vízió, de tény, hogy az 1kg salátához 1 liter víz felhasználás egy űrállomáson is elérhető.
A földi rendszerek ennél persze kevésbé hatékonyak, van emberi hiba, karbantartás, takarítás, így én inkább kiló salátánként 1-2 liter vizet mondanék.
Ha erről még bővebben olvasnál, ezt a tanulmányt ajánljuk.
A Tudatos Vásárlóknál azon dolgozunk, hogy a szervezetedben és a környezetedben is kevesebb kockázatos vegyi anyag legyen. Neked annyi a dolgod, hogy a mindennapi vásárlásaiddal jó döntéseket hozz, és aláírásoddal, véleményeddel, figyelmeddel és a teheted, pénzbeli támogatásoddal járulj hozzá a közös sikerhez.
Magasabb termelékenység
Ha önmagában vizsgálunk két növényt, melyek közül az egyik földben, a másik tápoldatban nő, akkor adott idő alatt a tápoldatban fejlődött növény fejlettebb lesz, nagyobb lesz a tömege. Ez azt is jelentheti, hogy adott idő alatt nagyobb hozamot érhetünk el, vagy azt, ami gyakrabban előfordul, hogy több növényt tudunk adott fejlettségig elvinni egy év alatt. Ez a produktivitásbeli különbség csupán abból származik, hogy a vízből közvetlenül veszi fel a növény a tápanyagokat.
A vertikális talaj nélküli rendszerek még magasabb termelékenységet tesznek lehetővé: akár 80 kg friss saláta is megteremhet egyetlen négyzetméteren évente – míg szabadföldön ez átlagosan csak 4 kg lenne. Ez különösen értékessé teszi a rendszert olyan helyeken, ahol minden négyzetméter számít.
Mozdítható növények
Másik előnye egy ilyen rendszernek, hogy a növények könnyen átültethetőek, mozgathatóak, így a tőtávolságuk fejlődésük során akár többször is változtatható, míg szabadföldön a magokat olyan távolra kell elszórni egymástól, ahogy a végső érettségük pillanatában lesznek. Növényenként – és persze különböző eredmények jöhetnek ki, de a hidropóniával emiatt minimum duplájára nőhet a hozam.
A kontrollált környezet előnyei
Kontrollált környezetben természetesen nem csak hidropóniával, hanem hagyományos módon is termesztenek zöldséget, gyümölcsöt, gondoljunk csak az üvegházakra. Ha egész évben akarunk termelni, ahhoz hűtés-fűtés és a mesterséges megvilágítás szükséges.
Az ilyen kontrollált környezet 3-4 szabadföldi termesztési körhöz képest 10-12 kört tud évente produkálni, ez további akár négyszeres hozamnövekedés. Ha pedig végképp produktívabbá akarjuk tenni a rendszerünket, több szintet rakunk egymásra. Kivételes esetekben földalapú vertikális elrendezést is alkalmaznak, bár ez a plusz súly miatt komoly nehézséget jelent. Egy hidropónikus rendszerben üres csövekben folyatunk mindig annyi vizet(tápoldatot), amennyire szüksége van a növénynek – így sosincs túlterhelve a tartószerkezet.
Ilyen lehet a jövő növénytermesztése. A Csillagvárosban jártunk
A végső, 20-szoros arány olyan vertikális farmokra jön ki, amelyek hidropóniát alkalmaznak és mesterséges megvilágítás mellett klimatizáló rendszerek is üzemelnek folyamatosan.
Miért lehet egyre hasznosabb a hidropónia?
Bár a talaj nélküli termesztés komoly technológiai rendszerekkel is társítható, de erre nem feltétlenül van szükség. Az egyszerűsített talaj nélküli rendszerek a kisebb léptékű, nem gépesített és a nagyobb kertészeti termesztésben is megtalálhatók és alkalmazhatóak, lehetővé téve a termesztést ott is, ahol nem áll megfelelő termőtalaj rendelkezésre.
Vagyis akár egy kihasználatlan városi gyárépületben vagy egy kisebb léptékű gazdaságban is el lehet talaj nélkül növényt termeszteni.
Ez a lehetőség különösen felértékelődik most, amikor a klímaváltozás hatásai – például a talajerózió, hőhullámok, aszály – egyre nagyobb kihívást jelentenek a hagyományos gazdálkodók számára. A kisebb gazdaságokat fokozottan érinthetik ezek a változások, hiszen mögöttük nincs akkora tartalék vagy infrastruktúra, mint a nagyüzemek mögött.
Mi táplálja a növényeket egy hidropónikus farmon?
Azt már bemutattuk, hogyan is néz ki egy hidropóniával működő vertikális farm. Az itt termesztett növények növekedéséhez három fő tényező kell:
- egy termesztő egység,
- gyökérközeg
- és tápoldat.
A termesztőegység fő funkciója, hogy tartalmazza a gyökérközeget, ezáltal tartja a növények gyökérzetét, így biztosítva a vízellátást és a felesleges víz elvezetését. Jobb víz- és tápanyagellátottságot biztosít. A talaj nélküli rendszerek igen változatosak lehetnek, kezdve cserepes egyszerűsített házi – akár újrahasznosított anyagokból készítettig – akár nagyobb termesztésre kialakított megoldásokig.
A gyökérközeg támasztékot jelent a növények számára és biztosítja a kiegyensúlyozott vízellátást és vízelvezetést. Lehet szerves vagy szervetlen termesztőközeg: kőzetgyapot, kókuszrost, kender, égetett agyaggranulátum, de léteznek közeg nélküli megoldások is. A mi általunk végzett kutatásban fő célunk, hogy minél inkább fenntartható, tehát lebomló vagy újrahasznosítható megoldások szülessenek.
A tápoldat pedig egyszerre szállít vizet és tápanyagot a növények számára. A tápanyagok szerves és szervetlen trágyák is lehetnek.
Milyen szervetlen trágyát használnak a hidropóniában?
A hidropóniás tápoldatokhoz használt elemek, mint a nitrogén és a foszfor, bár a növények számára szervetlen formában hozzáférhetők, a műtrágyák gyártásához nagyrészt a földkéregből bányászott ásványi anyagokból származnak.
A nitrogén esetében a légkörből történő ipari megkötés (Haber-Bosch eljárás) a domináns forrás a műtrágyákhoz. A foszfor foszfátásványokból kerül kinyerésre. Fontos megérteni, hogy bár a természetben a nitrogén és a foszfor is részt vesz szerves és szervetlen formák közötti átalakulásokban (pl. a nitrogén körforgásban a szerves anyagok bomlása ammóniát, majd nitrátot eredményezhet), a koncentrált műtrágyák alapvetően bányászott vagy iparilag előállított szervetlen vegyületek. Az EU ezeknek az anyagoknak a használatát szeretné csökkenteni, így mi is foglalkozunk ezzel.
Milyen szerves tápanyagokat (trágyákat) használnak a hidropóniában?
A szerves trágyák igazi „élő” anyagok. Képzeljük el úgy, mint folyamatosan dolgozó tápanyagforrást a növényeink számára. Sokszor állati eredetű, például komposztált trágya, vagy éppen növényi maradványokból készül.
Ez a mi „újrahasznosított” tápanyagunk, hiszen folyamatosan tudjuk előállítani, szemben a hagyományos, „bányászott” műtrágyákkal, amelyeknek a készletei egyszer elfogyhatnak. Bár szerencsére mindig találnak újabb lelőhelyeket, a szerves trágya egy biztosabb, megújuló jövőt jelent a növények táplálásában.
Az Eco-Ready projektben mi a természetes és a hagyományos legjobb oldalait ötvözzük, ezért is teszteljük együtt a szerves és szervetlen anyagokat, sőt olyan különlegességeket is, mint az alginit és a tengeri alga alapú tápanyagok.
Mi lehet a szerepe a hidropóniának a városokban?
A hidropónia nemcsak egy mezőgazdasági technológia, egy várostervezési és élelmezési lehetőség is. Egyre több nagyvárosban jelennek meg tetőkertek, üres belső terekből lett vertikális farmok, sőt, parkolóházakból átalakított növény és gombatermesztő farmok is, ahol zöldségek és más ehető dolgok teremnek. De miért pont a városokban?
A városi hidropóniás termesztés előnyei:
- Közel van a fogyasztóhoz, így csökken a szállítási távolság, a károsanyag-kibocsátás, és az étel frissebben ér az asztalra.
- Kisebb helyen is működik, így egy kihasználatlan pince vagy tető is termőterületté válhat.
- Precíziós rendszer, alacsony víz- és tápanyaghasználattal.
- Egész évben működik, függetlenül az időjárástól vagy a városi klímától.
- Új városi funkciókat hoz létre: bevonja a közösséget, oktat, munkahelyet teremt, újragondolja az élelmiszertermelés helyét a városban.
- A mezőgazdasági talajok a folyamatos trágyázás következtében kimerülőben vannak, a természetes élőhelyeink elnitrifikálódtak.
A hidropónia a városok új szerepfelfogásának része is: nemcsak lakni, hanem élni, termelni, tanulni is lehet bennük.
Van elég tápanyag az így termesztett zöldségben?
Ha beletesszük van. Ez az egyik leggyakoribb tévhit a hidropóniai termesztéssel kapcsolatban. A növények ugyanis nem a talajtól, hanem a vízben oldott tápanyagoktól fejlődnek – ezek ugyanazok az elemek, amelyeket a talajból is felvennének.
Ha a tápanyagösszetétel megfelelő, a növény ugyanolyan gazdag lehet vitaminban és ásványi anyagban, mint a földben termesztett társa.
A műtrágyák használatát köztudottan egyre kevésbé támogatják a vásárlók, mert a szabadföldön kiszórt műtrágya bekerül az ökoszisztémába, a talajvizekbe. A zárt rendszerekben ilyesmiről nincs szó. Egyedül a magas nitrát tartalom okozhat problémát, ehhez folyamatos monitorozás szükséges, illetve alternatív megoldásokat keresünk mi is az Eco-Ready projekt keretein belül.
Mi a helyzet az ízzel?
Az íz elsősorban a fajtán, a növekedési körülményeken és a frissességen múlik – nem azon, hogy talajban vagy vízben nőtt. A titok ott van, hogy meg kell értenünk milyen zöldségben, gyümölcsben milyen ízt keresnek az emberek, és azt kell megnéznünk, hogy mi váltja ki ezeket az ízeket. Lehet a nappalok rövidülése, a vízmegvonás (lásd chili csípőssége) vagy egy adott nyomelem nagyobb arányú jelenléte.
Vegyük például a paradicsomot. A paradicsom vízizűsége több mindenből is adódik, például a cukortartalmán. Viszont a boltban nem cukortartalomért fizetnek az emberek, hanem zöldség kilogrammonként, innentől a gazdálkodó érdeke, hogy minél több vizet adjon el, hisz az olcsó.
A másik probléma, hogy a hidropónikus rendszereket főleg Hollandiából ismerjük, ami egyrészt elképesztően hatékony rendszer, 46 héten át szednek egy növényről paradicsomot. Viszont kevesebb fény van és többet utaznak a növények, éretlenül szedik le, majd a boltok polcain érnek be. Pedig a stressz az, aminek hatására a növény raktároz különféle számára fontos anyagokat – mindez befolyásolhatja az ízt. Pont mint például a szőlő évjáratoknál: a változó mennyiségű napsütés vagy eső több vagy épp kevesebb stressz a növénynek, ez adja meg az évjáratok sajátosságait.
Összességében, ha a vásárlók elvárnák, hogy a cukortartalmat feltüntessék a paradicsom csomagolásán, és ez alapján döntenék el, melyiket veszik meg, akkor a kis- és nagyüzemi termelőknek is az lenne az érdeke, hogy édesebb, ízesebb paradicsomot termeljenek.
Az íz vásárlói döntés, a többi pedig az agronómusok dolga, ha akarjuk mini ízbombákat is létre tudunk hozni, kérdés lesz e rá vevő?
Lehet hidropóniám otthon?
Igen, a hidropónia nemcsak futurisztikus üvegházakban vagy konténerfarmokban működik. Léteznek egyszerű, otthon is kivitelezhető low-tech megoldások – például lehet kisléptékű a hidropóniás kert égetett agyagolyókat használó és méretre készített termesztőegységgel működő, amelyet természetes fénnyel és kézi tápoldatozással működtetnek.
Ugyanakkor léteznek high-tech rendszerek is, amelyek szenzorokkal, mesterséges megvilágítással és automatizált környezetirányítással biztosítják az optimális növekedési feltételeket. A két véglet között sokféle megoldás létezik, a lényeg, hogy az adott célhoz és környezethez igazodva válasszunk.
Fotók: Tudatos Vásárlók Egyesülete
Ez ECO-READY projektet az Európai Unió HORIZON-CL6-2022 kutatási és innovációs programja támogatja. .A cikkben kifejtett nézetek és vélemények a Tudatos Vásárlók Egyesületének álláspontját képviselik, és nem feltétlenül tükrözik az Európai Unió véleményét. Ezekért sem az Európai Unió, sem a támogatást nyújtó hatóság nem tehető felelőssé.