Beltéri vertikális növényfal kutatásfejlesztés tapasztalatai a Debreceni Egyetemen

A nagyvárosi élettér egyre szélesebb tömegeket szorít olyan mesterséges keretek közé, amelyek leválasztják az embert a természetes környezettől – ami egyébként testi-lelki egészségünk, hosszú és minőségi életünk feltételeinek záloga. A növényi jelenlét szükségességét környezetünkben tehát nemcsak esztétikai, hanem humán-egészségügyi, illetve élelmezési, mezőgazdasági szempontok is hangsúlyozzák. Mentális jólétre gyakorolt hatásukról, a botanikai szemléletű légtisztítás fontosságáról (a levegő CO2-tartalmának, porszennyezésének csökkentése, O2-tartalmának növelése stb.), illetve a kültéri növényalkalmazás szerepéről a városi hőszigethatás csökkentésében számos szakmai tanulmány született az elmúlt 20 évben.

A növényalkalmazás hagyományos, tágabb teret igénylő lehetőségeire (pl. parkosítás, fasorok ültetése közterületeken, illetve nagyméretű planténeres növényalkalmazások beltérben) a nagyvárosi élettér nem nyújt elegendő lehetőséget, ezért is vált szükségessé olyan vegetációs technológiák alkalmazása, amelyek révén szűkebb terekben is emberközelbe hozható a növényvilág. Ezek a megoldásra váró feladatok a Debreceni Egyetemen működő munkacsoportunkat az elmúlt tizenöt évben a vertikális növényalkalmazások kutatására inspirálták, mely feladatot a Pannon Breeding program keretében folytattuk.

 

HIB-modulok

 

Célkitűzésünk olyan könnyedén és hosszú távon fenntartható, költséghatékony vertikális zöld növényinstallációk biológiai hátterének alapozó kutatása és műszaki feltételeinek a kidolgozása, amelyek elősegítik, és megkönnyítik az élő növényhasználat elterjedését intézményekben, illetve otthonainkban is. A vertikális technikák alkalmazása jelenlegi visszafogottságának egyik alapvető oka magas árfekvésük, illetve a megvalósulások hazai környezetre való adaptációjának elégtelensége. Ez a megállapítás elsősorban – de nem kizárólagosan – a kültéri zöldhomlokzatokra vonatkozik. Tíz évvel ezelőtt létrehoztuk az első modulokból álló, szilárd közeget használó, növényekkel beültetett felületet a Debreceni Egyetemen, amelyet „HIB” névre kereszteltünk (Hort-In-Box, Kert a Dobozban). Ezzel a munkával az Év Zöldtetője és Zöldfala 2014 pályázaton, Kültéri Zöldfal kategóriában a Magyar Építéstechnika különdíját nyertük el. Ezeket az egymásba épített HIB-modulokat, mint „Élő növénykép”, több kültéri és beltéri helyszínen teszteltük. Például étteremben és a Debreceni Egyetem MÉK hallgatói által leglátogatottabb folyosókon. Akkori tapasztalataink alapjául szolgáltak további beltéri vertikális növénynevelő egységek tervezéséhez és építéséhez. Kísérletképpen felépítésre került egy 8 db modulból álló beltéri zöldfal (0,25 m2/modul), amelyet 2019 májusában állítottuk fel, LED-világítással kiegészítve a Debreceni Egyetem MÉK egyik épületének közvetlen természetes fénytől távol álló, északra nyíló folyosóján.

 

A növényalkalmazás tapasztalatai

A növényválasztásnál szem előtt tartottuk, hogy olyan növények kerüljenek beültetésre az adott felületen, amelyek igényei hasonlóak, az esetleges különbségek pedig rugalmasan kezelhetők legyenek. Esetünkben a vizsgált fajok vízigényének finomhangolását a szintenként differenciált öntözéssel oldottuk meg. Olyan dekoratív, szín- és formagazdag taxonokkal próbálkoztunk, amelyekkel eddig nem találkoztunk vertikális alkalmazásokban. Korábbi tapasztalataink azt mutatták, hogy a kompakt, lassú növekedésű, kúszásra nem hajlamos növények a legtöbb esetben egyenletes és tartós borítást adnak vertikális felületeken, kisebb vagy elhanyagolható fitotechnikai beavatkozás mellett is.

Mindezeket a szempontokat szem előtt tartva három taxont jelöltünk ki beültetésre:
1. Chlorophytum orchidastrum (Green orange),
2. Sansevieria trifasciata ’Hahnii’,
3. Peperomia obtusifolia ’Variegata’.

A növények optimális térállását korábbi, cserepes növények nevelésében szerzett tapasztalataink alapján választottuk. A HIB vertikális növényinstalláció műszaki szempontból előnyös jellemzői:1. A moduláris (600 × 400 mm-es egyedi műanyag kazetták) felépítés, az egyedi modultól („living picture”) a nagyméretű felületekig való alkalmazást is lehetővé teszi.

1. A modulonkénti gyorsrögzítő rendszer a gyors és biztonságos installálást segíti, illetve az esetleges modulcserék lehetőségét könnyíti meg.
2. A csurgás-, ill. csepegésmentesség biztosítására a vertikális pozicionálás finom szabályozása lehetőséget biztosít (a modulok a függőleges pozícióhoz képest enyhén döntve, mintegy tetőcserépszerűen rögzíthetők).
3. A modulokon található ültetőnyílások lehetővé teszik a terjedőtövűség, illetve a hajtásvastagodás taxononként eltérő jellegzetességeinek optimális kezelését.

 

HIB-modulok
Részlet a HIB-modulokról (felül Sansevieria trifasciata ’Hahnii’, alul Chlorophytum orchidastrumGreen orange)

 

Megvilágítás

A fényviszonyok összességében nem voltak elegendők a növényfal optimális megvilágításához, ezért a fotoszintézis szempontjából optimális hullámhosszon sugárzó LED-lámpával pótoltuk a hiányzó fényt. A növénynevelésre alkalmas LED-lámpa a vörös és kék hullámhossztartományban sugároz legaktívabban, ezért a belőle kibocsátott látható fény rózsaszín. A rózsaszín megvilágítás esztétikai szempontból nem előnyös egy alapvetően dekorációs célú növényinstalláció esetében, ezért a növénynevelő LED-fénycső mellé fehér fényt kibocsátó reflektorokat is felszereltünk.

 

Megfigyeléseink összefoglalása

Tekintve, hogy a HIB-rendszer ún. részlegesen zárt gyökérterű (PIROT) növénynevelési mód, a vízveszteséggel elméletileg csak a transpiráció okán számolhattunk. Így a HIB-egységek tömegének rendszeres mérésével nyomon követhettük a növények vízfogyasztásának alakulását. Az azonos megvilágítottságú és hőmérsékleti feltételek mellett nevelt beltéri taxonok vízfelhasználási sajátosságai (napi átlagos vízveszteség/modul/g) taxononként eltérőnek bizonyultak. A nyári hónapok külső hőmérsékletének emelkedése jól látható hatással volt a növények vízfogyasztására, párologtatására a beltéri, viszonylag temperált mikroklimatikus körülmények ellenére is. A vizsgált taxonok közül a legkisebb vízfogyasztás a mérési időszakon belül átlagosan a legkisebb volt a viaszos levelű, közismerten szárazságtűrő Sansevieria trifasciata ’Hahnii’ esetében (30–50 g/modul), míg a Peperomia obtusifolia ’Variegata’ vízfogyasztása bizonyult a legmagasabbnak (40–75 g/modul). A felület növényborítottságának, növényekkel történő fedettségének nyomon követéséhez rendszeresen fotókat készítettünk az installációról, majd a borítottság dinamikáját, időbeli alakulását felületelemző program segítségével számszerűsítettük. A taxonok vízfogyasztása és a borítottsági mutatók összefüggéseit vizsgálva karakteres különbségek mutatkoztak az egységnyi vízfogyasztásra eső növényborítottság időbeli alakulását illetően is. 100 ml öntözővíz-fogyasztásra jutó növényifelület-borítottság (%-os arányban) a Sansevieria trifasciata ’Hahnii’ esetében volt a legmagasabb.

A mesterséges megvilágításra alkalmazott világítótestek növényi életműködés szempontjából fontos paramétereit vizsgálva a PAR- (Fotoszintetikus Aktív Sugárzás), ill. luxértékek mérését végeztük el a növényi felület síkján. A bevilágított felület különböző pontjain történő mérések a sugárzás eltérési sajátosságaira hívták fel a figyelmet. Ennek a fajokra gyakorolt hatása a fejlődés olykor szemmel is látható különbségeiben megnyilvánult. További funkcionális kiegészítők használatával, a vízeloszlás egyenletességének optimalizálásával, a csurgásmentesség kiküszöbölésének további lehetőségeivel, a drénvízelvezetés technikai-esztétikai szempontokat is kielégítő finomításával, a taxonokhoz adaptált növényi közegek alkalmazásával egy biológiailag és technikailag is kontrollálható, programozható, biztonságosan és könnyen működtethető, költséghatékony vertikális növénynevelő modulrendszer állhat a közeljövőben a széles körű felhasználás szolgálatába. Mindezt a GINOP-2.2.1-15 – K+F versenyképességi és kiválósági együttműködések, A Pannon régió növényeinek genetikai hasznosítása című pályázat keretein belül vizsgáltuk.

 

SZERZŐ: KOROKNAI JUDIT

 

agrár beltéri fitotechnika HIB HIB-modul HIB-rendszer Hort-In-Boksz K+F Kert a Dobozban mesterséges megvilágítás mezőgazdaság nagyvárosi élettér növényalkalmazás növényfal PANNON BREEDING planténeres vertikális