A vertikális farm, az indoor-farming vagy a beltéri kert fogalma egyaránt olyan adatalapú, szabályozott körülmények közötti növénytermesztést jelöl, ahol a termesztőközeg, a tápanyag- és a vízellátás szabályozott és növényspecifikus. A szaporodó külföldi és hazai példák azt mutatják, hogy a nagyüzemi beltéri, vertikális növénytermesztésre komoly piaci igény mutatkozik. Egyre többféle in-door növénytermesztő berendezés és rendszer lát napvilágot. Egyaránt találunk közöttük hidroponikus, aeroponikus, akvaponikus rendszereket és azok hibridjeit.
Mi is a hidropónia?
Talaj nélküli növénytermesztést jelent. A tápoldat a tápanyagokat vízben oldott állapotban biztosítja a növénynek, ami a vizes oldatba lógó gyökerein keresztül veszi fel a makro- és mikroelemeket. A vízalapú termesztés alapkoncepciója nem új keletű, körülbelül 100 éves. Egy-egy rendszeren belül számos változat került kidolgozásra, a magyar bedrock.farm agrártechnológiai start-up például Deep Water Culture (DWC) módszerrel dolgozik.
Ennél a megoldásnál a gyökérzónánál állandó vízkeringetést biztosítanak, a diffúziós folyamatok során veszik fel a növények a tápanyagot, amik fémből készült, rácsos tálcákon fejlődnek. Vannak cégek, amelyek kőzetgyapotból, lebomló szivacsból vagy egyéb anyagokból készült közegeket alkalmaznak a termesztőberendezésekben, főként a nagyobb növényeknél. Az aeropónia esetében a tápoldatból porlasztással párát, ködöt képeznek, a nedvesség permet formájában, levegő segítségével jut el a növény gyökeréhez. Az akvapónia az akvakultúra és a hidropónia egysége. A vízművelésben tenyésztett állatok (tengeri, édesvízi állatok, halak, rákok) ürülékét tartalmazó, tápanyagokban gazdag vizet vezetik hidroponikus rendszerekbe, ahol a növények felveszik azokat. Az így megtisztított vizet pedig ismét felhasználják az akvakultúrás termelésben. Külföldön már bizonyítottAz egyik első, nagyobb mennyiségű zöldség előállítására alkalmas beltéri, vertikális farm az Amerikai Egyesült Államokban kezdett termelni. A New Yersey Aerofarm 6400 m2-en több mint 1 millió kg levélzöldséget állít előévente.
A svéd Ljusgarda vállalat szintén levélzöldség-termesztésre szakosodott, egész évben friss áruval kívánja ellátni a fogyasztókat. Tibro városában, 7000 m2-en valósította meg elképzeléseit, fő célkitűzése, hogy rövid ellátási láncokon keresztül egész évben szállíthasson hazai piacra. A svéd üzem energiaigénye nagy, ami egyrészt a vízerőműveknek köszönhető relatív olcsó áram és a folyamatos automatizálásból fakadó megtakarítások miatt nem teszi finanszírozhatatlanná az előállítást. A dán Nordic Harvest agrárstartup a tajvani YesHealth Group vertikálisfarm-technológia specialistával közösen egy CO2-semleges toronyépületben helyezte el a beltéri növénytermesztő létesítményeit. A szükséges energiát teljes mértékben szélenergiából állítják elő. A 14 egymás felett elhelyezett polcrendszeren összesen 75 000 m2 áll rendelkezésre. Nagy-Britanniában a Jones Food Company Boston mellett tervezi az újabb üzemét megépíteni.
A Lincolnshire-i vertikális farmja már most is jelentős kapacitással rendelkezik, a szigetországi bazsalikomtermelés 1/3-át biztosítja. 2022-ben átadták a világ eddigi legnagyobb vertikális farmját Dubajban, amely az Egyesült Arab Emírségek élelmiszer- és vízbiztonságát hivatott növelni. A beltéri növénytermesztés egyik nagy úttörőjének számító Crop One céggel közösen egy 330 000 m2-es, évi 1000 tonna levélzöldség-kapacitású komplexumot hoztak létre az Al Maktoum Nemzetközi Repülőtér mellett.
A 40 millió dolláros befektetést az Emirates Légitársaság hajtotta végre, a megtermelt zöldségeket a repülőjáratokon szolgálják fel az utasoknak, idén júniustól. A hagyományos termelési rendszerekhez képest az előállított termés mennyiségére vetítve 250 millió liter vizet takarítanak meg évente a Bustanica vertikális farmon. Magyarországon nagyobb kapacitású egységet a Tungsram működtet újpesti farmján. A debreceni Green-Drop Farm magánszemélyeknek, nagyobb termelőknek, kisebb cégeknek gyárt vertikális egységeket. A sorolható, modulárisan bővíthető növénytornyait tesztfarmokon vizsgálták. Egy 100 m2-es üzemben 28 szinten elhelyezett, összesen 4200 darab növény évente 9 t zöldtömeg előállítására alkalmas.
Közös nevezők
A fejlesztési elképzelések abban közösek, hogy minél kisebb egységnyi területről minél nagyobb termést érjenek el, csökkenő energiafelhasználás mellett. A legelterjedtebb technológia a hidropónia. A vertikális farmok belső falait általában fehérre festik, a növények a mennyezethez erősített állványzatról lelógó csövekben, növénytartókon fejlődnek. A teljes egészében mesterséges megvilágítást LED-lámpák biztosítják. A világításnak itt már nem csak rásegítő szerepe van, mint az üvegházaknál, hanem egészében határozza meg a termelést az adatok és a beállítások függvényében. Az egész évben működő, zárt ciklusú rendszerekben tápanyagokban gazdag vizet használnak, amit folyamatosan visszakeringetnek a növényekhez. Az elpárolgott vizet újra visszanyerik, amit újrahasznosítanak a rendszerben. A vertikális farmok kevesebb műtrágyát használnak, mint a hagyományos szántóföldi vagy üvegházi termelés.
Ha zöldenergiával tudnak működni, akkor közel klímasemleges működésről beszélhetünk. A termeszthető kultúrák száma folyamatosan emelkedik. A kezdeti és máig legnépszerűbb kertészeti, levélzöldség-kultúrákon kívül egyéb zöldségek, fűszernövények, bogyósgyümölcsök, ehető virágok, valamint különféle csírák és mikrozöldek jelentek meg a kínálatban. A hidropónia során növényélettani, biológiai és biokémiai szempontból ugyanazok a természetes folyamatok zajlanak le, mint a szántóföldi növénytermesztés során. A kontrollált környezetben viszont minden növényfajnak, sőt, -fajtának ki kell dolgozni a legeredményesebb termesztési technológiáját. Ilyenkor vizsgálják a növények fényigényét és azt, hogy mekkora időintervallummal, milyen spektrummal mutatják a legnagyobb terméshozamokat. A színhőmérsékletet és a fényerősséget úgy állítják be, hogy a termeszteni kívánt kultúra íze és roppanóssága megfelelő legyen.
Mérnöki megközelítéssel
A termesztéstechnológiákat botanikusok, agrármérnökök, kertészmérnökök, IT-mérnökök közösen állítják össze. Az új technológiák új fajtákat igényelhetnek, ebben a géntechnológia (génmódosítás, génszerkesztés?) segíthet. A beltartalmi értékek, az íz, a karakter és a termelhetőség alapján kell a növényi genetikát és a teljes inputanyag-ellátást végiggondolni. A kontrollált és tiszta tér körülményei között nincsenek gyomok, betegségek és kártevők, a növények herbicidek nélkül termeszthetők. A folyamatos termesztési ciklusoknak (növényfajtól függően 10–15 ciklus/év) köszönhetően a termésmennyiség többszöröse a hagyományos növénytermesztésének.
Egy növény 4–6 hónapos termőszezonja akár 10 hónapra is kitolható. Fő előnyük még a vertikális farmoknak, hogy a betakarítás és a csomagolás szintén automatizálható. A gépi tanulással és a mesterséges intelligenciával (MI) a teljes előállítási folyamat továbbfejleszthető és optimalizálható. A folyamatosan kontrollált, kiegyensúlyozott mikroklíma biztosításának energiaigénye digitalizálással és automatizálással (adagolók, szűrők, vízfűtők, vízcserélők, szivattyúk, lámpák, tárolóberendezések stb.) tovább csökkenthető. A vertikális farmokon lehetőség nyílik a monokultúrás termesztésre, ami számos előnnyel járhat, ha a specializáció jelentette előnyök felől közelítjük meg a kérdést. Ez egyes egyedül talaj nélküli termesztési rendszerekben lehetséges.
Fenntartható, költséghatkony
A technológia egyelőre olyan országokban tart számot komolyabb érdeklődésre, ahol az éghajlati, klimatikus viszonyok nem teszik lehetővé egyegy növény eredményes termesztését, vagy a helyi mezőgazdaság eleve nem is képes az önellátás biztosítására. Az Egyesült Arab Emirátusok 90%-ban, Nagy-Britannia csaknem 50%-ban importból fedezi élelmiszer-szükségletét. A befektetők fő fókuszterülete Közel-Kelet és Kelet-Ázsia, illetve, ahogyan a példák is mutatják, Észak-Európa. A klímaváltozás hosszú távon jelentősen átrajzolhatja egyes növények termesztési körzeteit és termeszthetőségük határát.
Ezzel együtt, illetve a folyamatos problémát jelentő energia- és munkaerőválságok miatt a vertikális farmok terjedése várható. Ezt a folyamatot erősíti sajnos az a tény is, hogy az urbanizációval folyamatosan csökken a mezőgazdasági termelésre alkalmas földterületek aránya, a Föld pedig elérte eltartóképességénekhatárát. A beltéri növénytermesztés során a termelést kedvezőtlen időjárási események nem befolyásolják. Ha az energiaigényt megújuló energiából tudjuk fedezni, és a termelést a körkörös gazdaságba illesztve tervezzük, akkor a beltéri növénytermesztés előtt óriási lehetőségek állnak.
A fenntartható, költséghatékony rendszerek segíthetnek a termelés növelésében, a programozott termesztési ciklusoknak köszönhetően az élelmiszer-pazarlás csökkenthető. Jelenleg a technológia eléggé drága, a tőkeerős nagyvállalatok által megépített farmok óriási kapacitású létesítmények, amelyek azonban, paradox módon, akár exportpiaci szereplőkké is válhatnak, nagy hatást gyakorolva a globális frissélelmiszer-kínálatra. Hosszú távon azonban a víztakarékos rendszerekkel, a technológia olcsóbbá és elérhetőbbé válásával a hagyományos szántóföldi és/vagy üvegházi mezőgazdasági termelést folytató gazdaságok újabb eszköze lehet, ha az alternatív bevételi lehetőségeket kutatják. Egy konténerben megvalósított vertikális kert akár olyan piaci rések kiszolgálásában is segíthet, amit a csúcsgasztronómia támaszt a mikrozöldekkel, csírákkal vagy akár az ehető virágokkal szemben. Ebben az esetben az innováció legnagyobb hajtóereje a folyamatos minőség.
SZERZŐ: SÖJTÖRI ANDOR
