A vertikális gazdálkodás egyre nagyobb figyelmet kap a mezőgazdaság jövőjéről szóló vitákban, mivel megoldást kínál a növekvő népesség és a csökkenő termőföldek kihívásaira. Ez az innovatív termesztési módszer zárt, ellenőrzött környezetben, föld nélkül, több szinten helyezi el a növényeket, lehetővé téve a hatékonyabb térkihasználást. A hidroponikus, akvapóniás és aeroponikus rendszerek révén a víz- és tápanyagfelhasználás is optimalizálható, így fenntarthatóbbá válik az élelmiszer-termelés. Emellett a vertikális farmok a városi mezőgazdaság fejlődését is elősegítik, csökkentve a szállítási költségeket és az ökológiai lábnyomot.
Vertikális gazdálkodás
A vertikális farm a talaj nélküli termesztés egyik speciális formája, amelyben a növényeket függőleges térkihasználással, zárt térben, föld nélkül termesztik. A hagyományos talajműveléssel és üvegházas technológiákkal szemben a vertikális farmok a vízszintes és függőleges síkot is kihasználják, ezáltal növelve a termelés hatékonyságát.
Az ilyen farmokon olyan innovatív technikákat alkalmaznak, mint a hidroponika, az akvapónia és az aeroponika. A hidroponikában a növények gyökerei tápanyagban gazdag oldatban fejlődnek, az akvapónia esetében a vizet halak vagy más vízi élőlények hulladékai dúsítják, míg az aeroponikában a gyökereket levegőben tartják, és tápanyagokkal dúsított permettel kezelik.
A zárt térben kialakított farmokhoz mesterséges körülményeket biztosítanak, például LED-világítással helyettesítik a napfényt, szabályozzák a hőmérsékletet, a vízellátást és a tápanyagokat. Ez a technológia olyan helyeken is alkalmazható, ahol a hagyományos mezőgazdaság nem működőképes, miközben a vízvisszaforgató rendszerek minimalizálják a vízfogyasztást és fenntarthatóbbá teszik a termelést.
A vertikális farmok egyik legnagyobb előnye, hogy azonos alapterületen akár tízszer nagyobb terméshozamot is elérhetünk, mivel a növényeket függőlegesen, polcokon vagy oszlopokon termesztik. Zárt rendszerük megvédi a növényeket az időjárási károktól, lehetővé teszi különböző növényfajták egyidejű termesztését, és jelentősen csökkenti a növényvédő szerek használatát, a földhasználatot, valamint a szállítási költségeket. Ezek a farmok olyan helyeken is működnek, ahol a hagyományos mezőgazdaság nem megvalósítható, például trópusi gyümölcsök termeszthetők mérsékelt éghajlaton vagy zöldségek száraz területeken. Emellett új növényfajták és hibridek is kifejleszthetők, amelyek táplálóbbak, ízletesebbek vagy akár a klímaváltozásnak ellenállóbbak lehetnek.
Forrás: Mi a vertikális farm? Mik az előnyei?
Hogyan biztosítható elegendő fény a vertikális farmokon?
A fény és a víz a növények növekedésének alapfeltételei, azonban a hagyományos mezőgazdaságban ezek gyakran szűkösek és költségesek. A vertikális farmok mesterséges megvilágítással és zárt, újrafelhasználó vízrendszerekkel optimalizálják a termesztést, csökkentve a vízveszteséget és a költségeket.
A növények növekedéséhez szükséges fényt LED-lámpák biztosítják, amelyek az adott növények számára optimális hullámhosszúságú és intenzitású fényt nyújtanak, helyettesítve a napfényt. Ez különösen előnyös olyan régiókban, ahol a napfény mennyisége vagy minősége nem elegendő.
A LED-lámpák szabályozhatók, így befolyásolják a növények fotoszintézisét, virágzását és terméshozamát:
- Vörös fény: Serkenti a levél- és virágnövekedést.
- Kék fény: Támogatja a klorofill-termelést és a levél fejlődését.
- Zöld fény: Mélyebbre hatol a növényben, fokozva a fotoszintézist.
- Infravörös fény: Szabályozza a virágzást és a növekedést.
- Fehér fény: A napfényt utánozza kiegyensúlyozott spektrumával.
A holland Wageningen University & Research kutatása szerint a LED-es világítás 25%-kal növeli a saláta terméshozamát a fénycsöves világításhoz képest, miközben javítja a minőségét is: emeli a C-vitamin-tartalmat és csökkenti a levelek nitrát-tartalmát.
Egy másik tanulmány, amelyet a Philips Lighting (ma Signify) és a lengyel Green Sense Farms közösen készített, kimutatta, hogy a LED-es világítás növelheti a bazsalikom terméshozamát. Emellett javítja az ízét és aromáját, mivel növeli az illóolaj-tartalmát.
Forrás: Nordic Harvest Vertical Farm, Denmark — Alastair Philip Wiper
Bevett gyakorlatok
A Tungsram vertikális farmja Budapesten
A Tungsram 2021-ben nyitotta meg kísérleti vertikális farmját budapesti újpesti központjában, részben az Innovációs és Technológiai Minisztérium támogatásával.
A közel 150 négyzetméteres farm két növekedési kamrával működik, ahol hidroponikus rendszerben termesztik a növényeket, speciális LED-fényekkel igazodva azok igényeihez. A vizet UV-fénnyel szűrik, miközben a pH-értéket, vezetőképességet és az oxigénszintet folyamatosan monitorozzák az optimális növekedés érdekében.
A farm célja a technológia kutatása mellett saláta- és fűszernövények kereskedelmi termesztése.
A Biopolus budapesti vertikális farmja
A Biopolus egy magyar vállalat, amely a városi fenntarthatóságot szolgáló innovatív megoldásokon dolgozik, mint például szennyvízkezelés, hulladékgazdálkodás és városi gazdálkodás.
2016-ban Budapesten, a Fővárosi Vízművek dunai szigetén helyezte üzembe első vertikális farmját az aero.green rendszerrel. A farm hidrokultúrát, tápanyagfilm-technológiát (NFT) és aeroponikát ötvöz egy integrált rendszerben.
A LED-fényekkel optimalizált növekedés mellett a farm érzékelőkkel szabályozza a víz- és tápanyagellátást, és helyben, fermentált növényi hulladékból állítja elő a szükséges műtrágyát.
A vízfelhasználás és a fenntarthatóság kérdése
A hagyományos mezőgazdaság jelentős édesvíz-felhasználással jár, ami kimeríti a felszín alatti vízkészleteket, csökkenti a talajvízszintet, a folyók vízhozamát, növeli a talajvíz sótartalmát, és negatívan hat a vízi ökoszisztémákra.
Ezzel szemben a vertikális gazdálkodás akár 95%-kal is kevesebb vizet használ zárt, vízvisszaforgató rendszereinek köszönhetően, amelyek megakadályozzák a párolgásból vagy elfolyásból eredő veszteségeket. Az aeroponikus, ködpermetezéses technológia különösen hatékony vízhasználat szempontjából.
A földhasználat terén is jelentős az előnye: a vertikális farmok akár 90%-kal kisebb területet igényelnek, mivel a növények függőlegesen, nem pedig vízszintes szántóföldeken nőnek. Ez csökkenti az erdőirtást és talajeróziót, miközben lehetőséget nyújt földek természetvédelmi vagy erdősítési célú visszaállítására.
Ugyanakkor a vertikális gazdálkodás energiaigénye – főként a LED-lámpák és egyéb rendszerek működtetése miatt – jelentős, ami az áramforrástól függően üvegházhatású gázkibocsátással járhat. A fenntarthatóság érdekében fontos, hogy egyre több farm használjon megújuló energiaforrásokat, például nap- vagy szélenergiát, ezzel csökkentve a szénlábnyomát.
Hidroponikus rendszerek
A hidroponika kifejezés a görög „víz” (hydro) és „munka” (ponos) szavakból származik. Először Dr. Gericke használta 1929-ben, aki laboratóriumi technikából kereskedelmi növénytermesztési módszert fejlesztett. A II. világháborúban az amerikai hadsereg is alkalmazta, és az 1950-es évekre elterjedt a világ számos részén. Ebben a cikkükben már szót ejtettünk a hidroponikus rendszerekről.
A hidroponika a növények termesztését jelenti tápanyagokban gazdag folyadékban, mesterséges közegek alkalmazásával vagy anélkül. Ez a módszer zöldségek (pl. paradicsom, saláta) és dísznövények (pl. fűszernövények, rózsa) termesztésére egyaránt alkalmas és egyre népszerűbb. Ennek két típusát részletesebben is bemutatjuk.
A hidroponikus rendszerek számos előnnyel rendelkeznek. A növénytermesztéshez akár 70-90%-kal kevesebb vízre van szükség, és a termesztéshez kisebb terület is elegendő, különösen vertikális növénytermesztéssel kombinálva. A növények gyorsabban fejlődnek a rövidebb vegetációs idő miatt, mivel energiájukat a lombozat növesztésére fordítják, nem a gyökerekre. Ezáltal magasabb terméshozam érhető el, és a tápanyag pontosan oda jut, ahol szükség van rá. A hidroponikus rendszerek függetlenek az időjárási viszonyoktól, zárt terekben, például üvegházakban vagy mesterséges megvilágítással is használhatók, így lehetővé teszik a növénytermesztést olyan helyeken is, ahol az más módszerekkel lehetetlen volna. A talaj hiánya miatt elkerülhetők a talajhoz kötött kártevők, és nincs szükség vegyszerek alkalmazására.
Ugyanakkor a hidroponikus rendszereknek vannak hátrányai is. Nem minden növénytípus termesztésére alkalmasak, például gabonafélék, kukorica, tökfélék vagy gyökérzöldségek esetében nem használhatók. A sikeres működéshez napi kontroll szükséges, mivel a legkisebb hibák is gyorsan megmutatkoznak a növényeken – bár ezek korrigálása egyszerűbb, mint a talaj alapú termesztésnél. A rendszerek energiaigénye magasabb a levegőztető és áramoltató rendszerek miatt és egy esetleges áramszünet a növények pusztulását okozhatja.
Akvapóniás rendszerek
Az akvapónia egy önfenntartó rendszer, amely egyszerre biztosítja ehető halak tenyésztését és zöldségek termesztését. Az akvakultúra (haltenyésztés) és a hidropónia (talaj nélküli növénytermesztés) kombinációjaként működik.
A módszer fenntartható, hiszen termőföld és műtrágya nélkül állít elő tápanyagban gazdag élelmiszert, miközben minimális hulladékot termel. A halak ammóniában gazdag ürülékét baktériumok alakítják a növények számára felvehető tápanyaggá. A növények megtisztítják a vizet, amely visszakerül a halakhoz, így a körforgás folyamatos.
Noha még nem elterjedt ez a fajta rendszer, sokan az élelmiszer-termelés jövőjét látják benne.
Aeroponikus rendszerek
Az aeroponikus, más néven tápködkultúrás rendszer a hidroponikus rendszerek továbbfejlesztett változata, ahol a növények gyökerei nem a vízben, hanem a levegőben lógnak, és rendszeresen tápanyaggal dúsított vízpermetet kapnak. Jelenleg leggyakrabban saláták, fűszernövények, burgonya, paradicsom, uborka, eper és más gyorsan növekvő növények termesztésére használják.
Az aeroponikus termesztés számos előnnyel jár. Mivel hely- és víztakarékos, a jövőben valószínűleg egyre elterjedtebbé válik olyan területeken, ahol kevés a termőföld vagy korlátozott az édesvízkészlet. Nincs szükség talajra vagy más hagyományos termőközegre, ezért talajmentesen működik. Környezetbarát megoldás, mivel jóval kevesebb vizet és tápanyagot igényel a termesztéshez. A növények gyorsabban fejlődnek, mivel a tápanyagok közvetlenül eljutnak hozzájuk, így azok gyorsan felszívódnak. Ezáltal nagyobb terméshozam érhető el, és akár többszöri betakarítás is lehetséges. A zárt rendszerben történő termesztés csökkenti a kártevők és betegségek előfordulását, így kevesebb növényvédelmet igényel. Az aeroponikus rendszer további előnye, hogy a környezeti feltételek, például a hőmérséklet, páratartalom és fényviszonyok könnyen szabályozhatók, ami optimális környezetet teremt a növények számára. Ez a rendszer helytakarékos is, mivel a növények sűrűn és kisebb területen termeszthetők, ami különösen városi környezetben előnyös.
Forrás: What is Aeroponics? Everything You Need To Know!
Közösségi kertek
A közösségi kert olyan földterület, amelyet egy közösség közösen gondoz és művel. Ezek a kertek különböző életkorú és hátterű embereket hoznak össze, akik a kertészkedés során nemcsak zöldségeket, gyümölcsöket és fűszernövényeket termesztenek, hanem egymás iránti tiszteletet és környezettudatos szemléletet is elsajátítanak. Emellett a közösségi kertek a városi térhasználat modern, fenntartható formái, amelyek egyszerre biztosítanak élelmiszert, közösségi élményeket és nevelési lehetőségeket.
A közösségi kertek számos területen előnyt nyújtanak, beleértve a közösségi kapcsolatok erősítését, az egészségmegőrzést, a szociális előnyöket, az oktatást és a környezetvédelmet.
A közösségi kertek erősítik az emberi kapcsolatokat, és hozzájárulnak a társadalmi összetartozás növeléséhez. A generációk és kultúrák közötti különbségeket csökkentik, és közös rendezvények, piacok vagy tanfolyamok szervezésére is alkalmasak. Ezek a kertek nemcsak élelmiszert termelnek, hanem újraélesztik a kertészkedés kultúráját is a városi környezetben.
A közösségi kertek vegyszermentes, jó minőségű élelmiszert biztosítanak, amely hozzájárul az egészségesebb táplálkozáshoz. A rendszeres kertészkedés és testmozgás elősegíti a testi-lelki jóllétet, miközben a város mikroklímáját is javítja.
A közösségi kertek erősítik a társadalmi interakciókat és elősegítik az öngondoskodó életmód kialakulását. Az alacsonyabb jövedelmű családok számára is elérhetővé teszik a jó minőségű élelmiszert, és hozzájárulnak a közbiztonság javításához. Emellett a közös kertészkedés javítja az önértékelést és új közösségek kialakulását is támogatja.
A kertek oktatási szempontból is hasznosak, hiszen szabadtéri tanórák és gyakorlati ismeretek átadására nyújtanak lehetőséget. A kertészkedés közben a fiatalok felelősségtudata és együttműködési készsége is fejlődik, miközben értékes szabadidős tevékenységet végeznek.
A közösségi kertek elősegítik a környezettudatos életmód kialakulását és hozzájárulnak a városi mikroklíma javításához. A helyben termesztett élelmiszerek csökkentik a szállítási emissziót, míg a komposztálás és víztakarékos öntözési technikák révén csökken a hulladék és a vízpazarlás.
A közösségi kertek nemcsak a városi életminőséget javítják, hanem hozzájárulnak a fenntartható életmód terjesztéséhez is. Ezt személyesen is megtapasztaltuk, amikor a Kortárs Építészeti Központtal közösen anno 3 közösségi kertet hoztunk létre (még más formációban).
A sorozat eddig megjelent cikkei:
[A sorozat szerkesztői: Ali Amina, Nagy Noémi, Vasók Rita és Szomolányi Katalin]
