Új fogalmat tanulunk: indoor farming

Emellett a Zöldségtermesztés szekcióban is voltak ehhez a témához kapcsolódó előadások. Sokan próbálják magyarra fordítani a cikkem címében szereplő kifejezést, de még nincs igazán elfogadott magyar megfelelője. Izolált termesztés, kontrollált termesztés, iparszerű termesztés, növénygyár, ezek a kifejezések hangzottak el, de mint látni fogjuk, itt nem csak növényekről van szó.

A mezőgazdaság világszerte fájdalmas változásokon megy keresztül, és nagy kihívások előtt áll. A növekvő népesség számára egyre több élelmiszert kell előállítani az egyre csökkenő termőterületen. Ráadásul a szükséges erőforrások, víz, energia, segédanyagok, üzemanyag, műtrágya, vetőmag stb. sem állnak korlátlanul rendelkezésre. Becslések szerint 1960-ban 1 ha termőterületen 2 ember élelmiszerszükségletét kellett megtermelni, ma 5 emberét, és 2050-ben 6-7 fő szükségletét kell majd kielégíteni 1 ha területről. Ez nem megy másként, csak a termesztés intenzitásának fokozásával, a termésátlagok növelésével. A mezőgazdaság és segédtudományainak művelői már régen felismerték ezt, és nagy erőkkel dolgoznak a genetikai tartalékok feltárásán és a technológia korszerűsítésén. A probléma megoldásában nagy segítséget nyújthatnak az olyan rendszerek, amelyek kis területen, gazdaságos anyag- és energiafelhasználással nagy mennyiségű élelmiszer-alapanyagot tudnak előállítani. Ezek nagyon sokfélék lehetnek, összefoglaló nevük: indoor farming. Felmerül a kérdés, hogy kiválthatják-e, helyettesíthetik-e rövid vagy hosszú távon a hagyományos gazdálkodást? A mai válasz az, hogy nem, de nagyon jól kiegészíthetik azt. Éppen ezért fontos fejlesztési irányt jelent a minél sokfélébb és minél hatékonyabb ilyen rendszerek kidolgozása. Azt is hozzá kell tenni, hogy nagyon sok a téves információ ezzel kapcsolatban, és még szakmai körökben is nagy vitákat váltanak ki az ide tartozó megoldások.

Üvegházi talajnélküli termesztés

A sokféle rendszer közül először tegyünk említést az üvegházi talajnélküli termesztésről. Ez már régóta bevett gyakorlat a zöldségtermesztésben, a gyümölcsök közül pedig a szamócát már rutinszerűen, de a málnát, a szedret és a többi bogyós gyümölcsöt is egyre nagyobb mennyiségben termesztik így. A talaj nélküli termesztésnek sokféle módja van, és egyre jobban fejlődik a technológiája. Ezek részleteire itt nem szeretnék kitérni. Röviden csak annyit, hogy vannak a hidropóniás rendszerek, amelyeknél a növények gyökérzete valamilyen termesztő közegben (kőzetgyapot, kókuszrost…) van, és ebbe a közegbe adagoljuk a vízben oldott tápelemeket, amit a növény a gyökérzetével fölvesz. Az akvapóniás módszernél pedig már termesztőközeg sincs, csak a víz és a benne oldott tápanyagok, a növényt tehát valamilyen mechanikai módon kell rögzíteni. Számtalan előnye és hátránya van, ha a növényeket nem a megszokott közegükben, a talajban, és nem a szabadban, hanem zárt térben neveljük. Az előnyöket ki kell használni, a hátrányokat pedig korszerű technikával ki kell küszöbölni, megoldani, vagy előnyt kovácsolni belőlük. Először nézzük az előnyöket. Ha nincs talaj, nincsenek talajlakó kórokozók és kártevők. A zárt térnek is az egyik legfőbb előnye az egyszerűbb növényvédelem. Ha steril körülményeket tudunk biztosítani, akkor nem lehetetlen teljesen vegyszermaradvány-mentes termékek előállítása. A zárt tér másik előnye, hogy a növényeink nincsenek kitéve az extrém környezeti hatásoknak (fagy, szél, jégverés stb.). Hátrányként jelentkezik, hogy mindazok a környezeti feltételek, amelyek a szabadban a növények számára természetes módon rendelkezésre állnak, a zárt térben nem, vagy csak korlátozottan biztosítottak. Ha rovarmegporzású növényeket termesztünk (paprika, paradicsom stb.), a megporzó rovarokról is gondoskodnunk kell, különben nem lesz termés. Ezt poszméh családok betelepítésével tudjuk megoldani. A talaj hiányában pedig annak legfontosabb jó tulajdonságait kell nélkülöznünk, nevezetesen azt, hogy rögzíti, tápelemekkel ellátja a növényeket, és kiegyenlíti az ingadozó környezeti hatásokat a jelentős pufferkapacitása révén. Talaj nélkül mindezeket a műszaki és informatikai rendszerekkel kell megoldanunk. Itt jöhet az előnnyé formálás, mert ha jól működik a rendszer, akkor automatizálva mindig a növény számára optimális környezeti feltételeket tudja biztosítani. Ahhoz, hogy ezt elérjük, nagyon jelentős és szerteágazó fejlesztő, innovációs tevékenység szükséges. A növények igényeinek pontos feltárása a növényfiziológusok feladata, a növénynemesítők tudják a megfelelő fajtákat előállítani, a technikai oldalt pedig a műszaki és informatikai szakembereknek kell megoldani. Fontos, hogy az egyes szakterületek művelői hatékonyan tudjanak együttműködni.

A sokszínű indoor farming

Az AquaShield Control Kft. automatizált kontrolling rendszereket fejleszt üvegházi hidropóniás és akvapóniás termesztőberendezésekhez, amelyeket Sulcz Gábor mutatott be, a műszaki-informatikai oldalt képviselve. Szenzorok érzékelik a környezeti tényezőket, és jelentős informatikai apparátus segítségével a gépészeti berendezések automatizálva biztosítják a növények számára az optimális feltételeket (fény, hőmérséklet, páratartalom, víz, tápelemek). Az optimálistól való eltérés rövid időn belül jelentős károsodást okoz a növényekben, ezért nem megengedett. Az irányító rendszerek fejlesztése folyamatos, és összekapcsolja a különböző helyről begyűjtött információkat. Minél többen használják, annál jobban fog működni.

Az üvegházi zöldségtermesztés területén jelentős fejlesztések történtek az elmúlt egy-két évtizedben Magyarországon. Elsősorban a nagyvárosok környékén tudnak eredményesen működni, ahol nagy a felvevő piac. A Veresi Paradicsom Kft. azt a célt tűzte ki, hogy egész évben folyamatosan ellátja Budapest és környéke szupermarketjeit prémium minőségű, speciális igényeket kielégítő paradicsommal. A cég tevékenységét Márkus Zsolt mutatta be a PREGA Konferencián. Induláskor egy, főként tavasztól őszig üzemelő, automatizált üvegházat építettek. Az utóbbi években egészítették ki ezt egy „téli üvegházzal”, hogy a piacra eredményesen bevezetett termékük folyamatosan ott lehessen a polcokon. A télben nyarat csinálni, ahol jól érzik magukat a paradicsom növények, nem könnyű feladat, foglalta össze a kihívás lényegét Márkus Zsolt. Felkészült szakemberekkel és korszerű technikával azonban nem megoldhatatlan.

A korszerű üvegházakban a környezeti feltételeket a gépészet biztosítja, de még számítunk a természetes napfényre és napenergiára is. Az izolált termesztés (indoor farming) legújabb, nálunk is terjedőben lévő formájánál már nincs napfény, a növények egy zárt épületben, mesterséges megvilágítás alatt növekednek. Vagy nem is annyira új ez a módszer? Tisztán emlékszem rá, hogy a zöldségtermesztés tanárom egy Nyugat-Európában tett szakmai útról hazatérve lelkesen számolt be arról, hogy olyan „saláta gyárakat” látott, amelyekben mesterséges közegben, mesterséges fényen, szinte emberi kéz érintése nélkül, futószalagon termesztették a fejes salátát. Ennek pedig legalább 25 éve. Azóta persze ezek a termesztő berendezések is sokat fejlődtek, korszerűsödtek. Balázs Bence (bedrock.farm) az ilyen, zárt rendszerekről beszélt. Előnyük, hogy kis területen nagy mennyiségű élelmiszert lehet bennük előállítani. A többszintes épületek minden szintjén, állványzaton elhelyezett polcokon történik a termesztés. Úgy gazdaságos, ha 30-40 cm-enként vannak egymás fölött a polcok, tehát kisméretű, de gyorsan növő és nagy árumennyiséget biztosító növényekkel érdemes ezekben foglalkozni. A zöldségtermesztés területén született is egy szakkifejezés, a „mikrozöldség”, amely az így legjobban termeszthető, elsősorban levélzöldségeket foglalja magába. A másik nagy alkalmazási terület a fűszernövények előállítása. Már Magyarországon is vannak vállalkozások a nagyvárosok környékén, amelyek éttermek és szupermarketek számára friss zöldség- és fűszernövényeket termesztenek teljesen izolált körülmények között, az évszaktól teljesen függetlenül, folyamatos ellátást biztosítva. Az ilyen termékek ma már egyáltalán nem számítanak luxuscikknek, hanem az egészséges táplálkozás fontos részei. A szakemberek azonban nem állnak meg itt. Kísérletek folynak olyan rendszerekkel és növényekkel, amelyek a pékáruk és tésztafélék alapanyagául szolgáló lisztet szolgáltatnák, kis területről nagy mennyiségben.

A korszerű növénynevelő házak hatékony működésének egyik alapfeltétele a megfelelő és energiatakarékos mesterséges megvilágítás biztosítása. Az utóbbi évek során a kutatás-fejlesztés ezen a területen is nagyot lépett előre. Egyértelműen a LED lámpáké a jövő, a többi technikai megoldást elfelejthetjük. Két előadást is hallgathattunk a témáról. Utasi Lőrinc és Rakonczai Kristóf igyekeztek bennünket bevezetni a LED lámpák világába, mindketten a Tungsram Kft. munkatársai. A növények számára nem a beérkező fénymennyiség a lényeges, hanem a fotoszintetikusan aktív sugárzás (PAR). A látható fény tartományából a növények fotoszintetikus pigmentjei egyrészt a 400, másrészt a 700 nm körüli hullámhosszú sugárzást tudják legjobban hasznosítani. Ezen kívül az emberi szem által nem látható fénytartományokat is érzékelik. A fény hullámhossza és intenzitása erősen befolyásolja a növények élettevékenységét és produktivitását. A LED lámpákkal a növények életszakaszaihoz igazítva mindig az optimális spektrális összetételű és mennyiségű fényt tudjuk biztosítani. Kísérletek igazolták, hogy a legtöbb növénynél a kék fénytartomány a vegetatív növekedést serkenti, a piros fény a generatív folyamatokat stimulálja, a távoli vörös pedig alkalmas a virágzás indukálására. A levélzöldségek termesztésénél nagyon fontos, hogy elkerüljük a nitrátfelhalmozódást a növények szervezetében, optimális fényspektrummal ez is megoldható. Spenóttal folytatott kísérletekben, különböző fényen nevelve eltérő volt a növények szárhossza, levélfelülete, biomassza termelése, és a beltartalmi összetevőik is. A távoli vörös fény például növelte a levelek vastartalmát.

Mint a bevezetőben említettem, az indoor farming-ban nem csak növényekkel foglalkoznak, hanem rovarokkal is. Aszalai Sándor (Grinsect) egy érdekes kísérletről számolt be, amelynek célja a hatékony és fenntartható fehérje-előállítás, valamint a hulladékhasznosítás. Ezzel két legyet ütnek egy csapásra, jelentősen csökkentve a fehérjetermelés ökológiai lábnyomát a hagyományos módszerekhez képest. Mint kiderült itt valóban legyekről van szó, de nem mi fogjuk ezeket jóízűen elfogyasztani, hanem a brojlercsirkék. Magyarországon az üzemi rovartenyésztés takarmányozási célra még csak kísérlet, de vannak országok, ahol ez már működik. Nagyon szigorú szabályoknak kell megfelelni a működtetéséhez, és a jogi háttere sincs még megnyugtatóan kidolgozva. A tenyésztett rovar nem lehet inváziós faj, nem termelhet emberre és más élő szervezetekre káros anyagokat, nem lehet növényi vagy állati kártevő. A tenyésztő berendezéseknek higiéniai és környezetvédelmi szempontból megfelelőnek kell lenniük. A rovarok táplálékaként felhasználható anyagok körét is szabályozni kell. A kísérletek eredménye szerint a fekete katonalégy tűnik ígéretesnek. Nem válogat a táplálékban, minden szerves hulladékot elfogyaszt, gyors a növekedése. Zárt berendezésben hatékonyan tenyészthető. Állati takarmányként a lárvák használhatók, amelyek fehérjetartalma 45%, esszenciális aminosavakat, telítetlen zsírsavakat és vitaminokat is tartalmaznak.

Fontos kérdés a gazdaságosság és a beruházás megtérülése. Ezt a kérdést sokan feszegették a konferencián. Csak olyan rendszerek lesznek hosszú távon életképesek, amelyek anyag- és energiafelhasználása a lehető leghatékonyabban megoldott. Itt nagy szerepük lesz az alternatív energiaforrásoknak, a kommunális és ipari hulladékok hasznosításának, és sok egyéb innovatív megoldásnak, amelyek még kidolgozásra várnak.

Ma még eléggé utópisztikusnak tűnik, hogy az asztalunkra kerülő élelmiszerek, vagy legalábbis azok egy része nem a szántóföldön terem, hanem a 10. emeleten LED lámpák alatt, de 30-40 éve a mobil telefont és a laptopot sem tudtuk elképzelni. A világ változik, ez alól nem kivétel a mezőgazdaság sem.