W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się alternatywne metody uprawiania roślin. Jedną z nich jest hydroponika. Jest to nic innego jak sposób podawania pożywki, czyli wody z nawozami. Rośliny mogą być uprawiane bezglebowo, oraz przy kontroli warunków, takich jak temperatura czy wilgotność powietrza. Czy jednak plony uzyskiwane w systemach hydroponicznych mogą dorównywać tym produkowanym za pomocą konwencjonalnych metod? Zapytaliśmy o to profesorkę Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, dr inż. Annę Kołton, która współtworzyła pierwszą w Polsce modułową uprawę hydroponiczną z systemem kontroli warunków zewnętrznych.
Dr inż. Anna Kołton dostrzega korzyści i szanse, które oferuje ten sposób uprawiania roślin. Oprócz mniejszego zużycia wody oraz nawozów zaznaczyła, że jest to metoda, która została zaprojektowana z dbałością o środowisko. Jednym z największych współczesnych wyzwań są zmiany klimatu, które m.in. powodują ograniczony dostęp do słodkiej wody. Tym samym obowiązkiem nowoczesnego rolnictwa powinno być stosowanie bardziej zrównoważonych praktyk.
Jedną z najważniejszych zalet hydroponiki jest mniejsze zużycie wody podczas prowadzenia uprawy oraz możliwość ponownego wykorzystania nie zużytej przez rośliny pożywki.
– Warto wspomnieć, że hydroponika może mieć kilka typów. Najlepsza, która powinna być stosowana to metoda uprawiania z recyrkulacją pożywki. Pożywka, która trafia do rośliny i nie jest w pełni pobrana, powinna być odzyskiwana i wykorzystywana ponownie. Wtedy zyski dla rolnika mogą być największe, bo jest mniejsze zużycie wody — mówi dr inż. Anna Kołton.
Jednak ekspertka zaznacza, że takie dozowanie pożywki wymaga stosowania dodatkowych filtrów, pomp oraz innego sprzętu, co może powodować wzrost kosztów przedsięwzięcia. Niemniej jednak, dzięki wybraniu odpowiedniego systemu hydroponicznego można prowadzić opłacalne uprawy.
Systemy hydroponiczne oferowane przez Hydropolis umożliwiają recyrkulacje pożywki, czyli jej ponowne wykorzystanie. Dzieje się tak dzięki zastosowaniu obiegu zamkniętego, wraz ze specjalnym systemem filtrów. Algorytmy uprawowe, które opracowujemy, określają między innymi jakie pH, EC oraz proporcje składników odżywczych są najlepsze dla konkretnej rośliny. Te „przepisy” wprowadza do życia system automatyki uprawowej, która umożliwia precyzyjne dozowanie pożywki. Wykorzystanie tego rozwiązania pozwala oszczędzać nawet do 95% wody w porównaniu do tradycyjnych metod.
W większości systemów hydroponicznych podawanie nawozów jest kontrolowane. Dzięki temu plon może uzyskać najwyższą jakość o prawidłowej charakterystyce dla konsumenta. Kolejnym pozytywnym aspektem tej metody uprawiania jest zmniejszenie ryzyka, że nawozy trafią tam, gdzie nie powinny, czyli do środowiska naturalnego.
Naukowczyni dodaje również, że hydroponika w kontrolowany sposób wykorzystuje recyrkulację pożywki, co powoduje ograniczenie ścieku prawie do zera. Nawozy nie przedostają się do środowiska, tym samym nie zanieczyszczając wód gruntowych, rzek i mórz. Nie znaczy to, że nawożenie w konwencjonalnych uprawach jest niebezpieczne dla otoczenia, jednak przy niewystarczających umiejętnościach czy wiedzy może prowadzić do niekontrolowanego przedostawania się nawozów do gleb i wód.
Hydroponiczne metody upraw mogą znacznie ograniczyć lub nawet wyeliminować problem rozprzestrzeniania się chorób odglebowych oraz odkorzeniowych przy roślinie. Dr inż. Kołton podkreśla jednak, że muszą być zachowane najwyższe standardy czystości oraz prawidłowe prowadzenie uprawy.
Ekspertka dodaje również, że w warunkach polowych w przypadku nalotu szkodników czy pojawiania się chorób trzeba stosować środki ochrony roślin. Rolnik, stosując je zgodnie z zaleceniami, nie szkodzi środowisku, ale w uprawach hydroponicznych pod osłonami można kontrolować czystość uprawy i nawet w pełni wyeliminować używanie środków ochrony roślin.
Systemy hydroponiczne można budować nawet w bardzo małych przestrzeniach. Pozwala to intensyfikować plonowanie na ograniczonej powierzchni. Jednak jak to jest możliwe? Naukowczyni tłumaczy, że systemy hydroponiczne można budować wielowarstwowo lub wielopiętrowo – wtedy z jednostki powierzchni uprawy hydroponicznej można otrzymać dużo większy plon. Dodaje również, że wielkość gruntu przekłada się na płacony od niego podatek. Produkując większe ilości żywności (układ wielopiętrowy) z tej samej powierzchni gruntu uprawa hydroponiczna może okazać się korzystniejsza od uprawy polowej.
Uprawa polowa w Europie Środkowej możliwa jest tylko przez pewien okres w roku. Z kolei, uprawa hydroponiczna pod osłonami jest możliwa przez cały rok. Dr inż. Kołton podkreśla, że zarówno jedna, jak i druga metoda ma swoje wady i zalety. Koszty ogrzewania upraw pod osłonami mogą być wysokie. Użycie automatyki i hydrauliki oznacza większe zużycie energii, jednak można dobrać parametry w taki sposób, aby uprawa nadal była opłacalna. Nie można jednak zapominać, że chociaż uprawa polowa może być tańsza w lecie, to nie jest dostępna w zimowych miesiącach. Przez to dostęp do świeżej żywności staje się trudniejszy i wiąże się z dodatkowymi kosztami.
– Możemy importować zimą sałatę z Hiszpanii, jednak trzeba doliczyć do tego koszty logistyczne. Transport to po pierwsze czas, podczas którego produkt może stracić na jakości. Drugim jest ilość CO2 produkowanego podczas transportu, który powinno się liczyć jako koszt środowiskowy.
Jedną z wielkich zalet upraw hydroponicznych jest to, że można ją rozpocząć praktycznie wszędzie, niezależnie od dostępnej przestrzeni. Hydroponikę można stosować zarówno w warunkach domowych, jak i na skalę przemysłową — w szklarniach, czy przystosowanych budynkach.
– Można tworzyć systemy hydroponiczne duże, np. na 1,5 h szklarni, ale można też tworzyć systemy małe. Wtedy przy mniejszej dostępnej przestrzeni nadal możliwa jest uprawa. W tym momencie możemy wprowadzać uprawę niektórych gatunków roślin praktycznie wszędzie, gdzie jest trochę miejsca — mówi ekspertka.
– Produkcja lokalna jest istotna. Możemy uprawiać rośliny całorocznie nawet w niewielkich pomieszczeniach. To nie musi być jedna wielka fabryka, która dostarcza świeżą żywność dla mieszkańców całego miasta, tylko np. mniejsze ośrodki produkujące żywność dla poszczególnych dzielnic — dodaje ekspertka. Budowanie rozproszonej siatki lokalnych dostawców świeżych owoców i warzyw może służyć nie tylko lokalnej społeczności, ale także środowisku.
Czy rośliny uprawiane w systemach hydroponicznych mogą równać się jakością swoim odpowiednikom produkowanym w warunkach polowych? Zapytaliśmy o to dr inż. Kołton.
– Dobrze prowadzona hydroponiczna uprawa daje produkt co najmniej tej samej jakości, co ten z warunków polowych. Ten produkt może być nawet lepszy, bo jest kontrolowany. Wykorzystanie szklarni czy pomieszczeń zamkniętych daje możliwość regulacji większej ilości czynników zewnętrznych, przez co mamy wpływ na jakość produktu końcowego. To jest ważne, bo chcemy, aby roślina miała odpowiednią zawartość prozdrowotnych związków, np. witamin, ale też, żeby nie było za dużo niekorzystnych metabolitów.
Rozwiązania hydroponiczne pozwalają na racjonalne wykorzystanie wody oraz zatrzymanie niekontrolowanej ucieczki nawozów do środowiska. Dr inż. Kołton zwraca uwagę, że w wielu krajach zaczyna brakować gruntów pod uprawę z powodu degradacji gleby oraz rozrostu ośrodków miejskich. Wertykalna uprawa hydroponiczna umożliwia intensywniejsze wykorzystanie tej samej powierzchni do produkcji żywności, bez negatywnych konsekwencji dla środowiska naturalnego.
– Na południu Polski tego nie odczuwamy, ale w Europie Centralnej oraz w krajach południowych, takich jak Hiszpania czy Włochy, zaczyna brakować słodkiej wody. Jeżeli możemy ograniczyć jej zużycie, równocześnie produkując żywność, to jest istotne z punktu widzenia ekologii. Rolnictwo powinno być przyjazne środowisku, a nie działać przeciwko niemu.
Dostępnych jest wiele różnych systemów hydroponicznych, z których każdy dostarcza roślinom składniki odżywcze w nieco inny sposób. Osoba zainteresowana rozpoczęciem uprawy hydroponicznej powinna dobrać opcję, która będzie odpowiadać jej stopniu zaawansowania. Uprawa hydroponiczna jest szczególnie korzystna dla producentów komercyjnych, ponieważ rośliny rosną szybciej, niż te produkowane w warunkach polowych oraz dają większe plony z mniejszej powierzchni. Dodatkowo dzięki mniejszemu zużyciu wody oraz nawozów metoda ta może być korzystna nie tylko dla samych przedsiębiorców, ale również dla środowiska naturalnego.
Jeżeli jesteś zainteresowany systemami hydroponicznymi i/lub masz pytania dotyczące rozpoczęcia własnej uprawy wertykalnej, skontaktuj się z nami. Nasi specjaliści doradzą Ci najlepsze rozwiązanie i pomogą zacząć własną przygodę z hydroponiką
Pracownik naukowy (profesor uczelni) w Katedrze Botaniki, Fizjologii i Ochrony Roślin, Wydziału Biotechnologii i Ogrodnictwa, Uniwersytetu Rolniczego im. H. Kołłątaja w Krakowie. Od kilku lat zajmuje się upowszechnianiem wiedzy dotyczącej wpływu zanieczyszczenia światłem na rośliny, m.in. wśród studentów Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, na Festiwalu Ciemnego Nieba w Sopotni czy na konferencjach naukowych. Współtwórca kontenera do uprawy roślin.
Zainteresowania naukowe: 1) fotobiologia roślin w tym wykorzystanie światła i lamp LED do poprawy jakości plonu roślin ogrodniczych oraz reakcje roślin na stres zanieczyszczenia światłem w nocy; 2) fizjologia reakcji roślin na czynniki stresowe, a w szczególności odpowiedź systemu antyoksydacyjnego, wpływ warunków miejskich na funkcjonowanie drzew i krzewów, reakcje na warunki hipoksji w obrębie systemu korzeniowego; 3) metabolizm azotowy roślin i możliwości jego regulacji.
