Zöldséghajtatás talajnélküli rendszerekben Dr. Slezák Katalin Budapesti Corvinus Egyetem Kertészettudományi Kar Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék Kialakulásának története I. XVII. század: kerti menta vízkultúrában hogyan nevelhetők növények (angol orvos) XVIII. század: számtalan természettudós végzett vizsgálatokat. 1758.: Duhamel kísérletek talajszűrletekkel. XIX. század: Liebig és Spreyel, Sach és Knopp sóoldatok, receptek XIX. század vége XX. század eleje: tisztázódott, hogy a növények fejlődéséhez nem szükséges a talaj 1921: szegfű-homokkultúra (Pember és Adams) 1929: tankkultúra (Gericke) 1944: amerikai hadsereg Csendes-óceáni szigetek 1963: Graves komplett talaj nélküli termesztéstechnológia (Anglia) 1972: Hollandiában elindult üzemi termesztésben (1975: 5 ha, 1981: 255 ha) ma: gyakorlatilag 100% (paprika, paradicsom) 1
Kialakulásának története II. Magyarország: 1959: Somos András kavicságyas kísérletek 1980-as évek: 1-3 ha (sikertelen próbálkozás) 1995: 1 ha. 1999: kb. 100 ha (80% zöldség, 20% dísznövény) 2009: kb. 200 ha kőzetgyapot terjed a vödrös termesztés Előnyei nem igényel termőtalajt, talajápolással kapcsolatos munkák nincsenek, a talajból eredő kór- és kártétel elmarad, gyakorlatilag steril gyökérrögzítő közeg, a gyökér környezetének optimális hőmérséklete könnyebben és olcsóbban biztosítható, könnyebben biztosítható az optimális víz és tápanyag ellátottság automatizálható is, csökkenthető a szubjektív emberi tényező szerepe, korábbi érés, jobb a termék minősége (szabályozható), nagyobb az elérhető termésmennyiség, az előállított termék mentes a káros anyagoktól. 2
Hátrányai jelentős többlet beruházás megvalósításkor, elengedhetetlen a technológiai fegyelem, speciális szakértelmet követel (hátrány?), az elhasznált gyökérrögzítő közegek környezetkímélő megsemmisítése drága, jól kiépített szaktanácsadó- és szerviz hálózatot igényel. A talajnélküli termesztés változatai Hidroponika = valódi vízkultúra Agregátponika = támasztóközeg klultúra Aeroponika = tápköd kultúra 3
Hidroponika Nincs jelentős mennyiségű szilárd gyökérközeg A gyökerek közvetlenül a tápoldatba merülnek Min. 5-8 ppm oldott oxigén szükséges a tápoldatban (hőmérséklet!) Változatai: Deep water culture Floating hydroponic systems Deep/semi deep re-circulating water culture Plant Plane Hydroponics (PPH) Nutrient Film Technology (NFT) Hidroponika Deep water culture: Gerlicke, 1929 Floating hydroponic systems: Jensen, 1976 4
Hidroponika Deep/semi deep re-circulating water culture Kyowa-system: Ein Gedi system: Hidroponika: PPH Az egész felület lejt Az egész felületen szivárog a tápoldat Gravitációs áramlás 5
Hidroponika: NFT A tápoldat zárt csatornákban folyik Gravitációs áramlás Aeroponika Szilárd gyökérközeg nélkül A gyökerek tápködben függenek Folyamatos vagy nagyon gyakori tápoldat spriccelés Levélzöldség termesztésben alkalmazzák Ez igényli a legmagasabb technológiai fegyelmet 6
Agregátponika Ez a legelterjedtebb A gyökerek túlnyomó része szilárd gyökérközegben A közeg elsődleges szerepe: Gyökérrendszer tartása Megfelelő víz és levegő arány biztosítása a gyökerek számára A termesztő rendszer felépítése gyökérrögzítő közeg tartására alkalmas edények, anyagok, tápoldat keveréséhez és tárolásához szükséges tartályok, a tápoldat kijuttatásához szükséges csőrendszer, a tápoldat továbbításához szükséges szivattyú, automata tápoldat adagoló berendezés, kiegészítő egységek. Az elemek anyaga lehet: műanyag, koracél, (üveg). 7
Vízminőség Fizikai tényezők: élettelen lebegő anyagok (50-100 mg/l közepes) víz hőmérséklet Kémiai tényezők: ph sótartalom hidrokarbonát tartalom EC ms/cm Na + mmol/l Cl - mmol/l HCO 3 - mmol/l <0,5 <1,5 <1,5 <5,0 Víznyerési lehetőségek felszíni víz kútvíz (vastalanítás, mangántalanítás!) vezetékes víz esővíz 8
Tápoldat számítás és készítés I. recept: a növény fejlődési stádiumához adott tápelemszint, módosítva az öntözővíz minőségével, emellett töménység (EC) beállítása pillanatnyi igényekhez mmól/l vagy mgeé/l vagy mg/l egyedi vagy speciális komplex műtrágyák használata, melyek vízben tökéletesen oldódnak nagyobb felületen termesztve: törzsoldatkészítés (pl. 100 l-ben 10 kg -> 100 x higítás -> 0,1%) Tápoldat számítás és készítés II. A-tartály: Ca-tartalmú és nitrát-tartalmú műtrágyák, klorid-tartalmú műtrágyák, vaskelátok. B-tartály: szulfát-tartalmú, kálifoszforsav, kálifoszfokarbonát, mikroelemek (vaskelát kivételével) C-tartály: savtartály (salétromsav vagy foszforsav) télen néha: D-tartály: lúgtartály (kálibikarbonát) ionegyensúly: {K+Ca+Mg} = {NO 3 +SO 4 +P} 9
Tápoldat-adagolás idővezérlés nedvességtartalom-mérés (start tálca, tenziométerrel) globálsugárzás (pl. paradicsom: 1 J/cm 2-2 ml vízfogy.) drénvízmennyiség- és összetétel vizsgálat (napi 3-4. önt. drénvíz megjelenése) egy alkalommal kijuttatott mennyiség: 70-200 ml/tő Tápoldat-felhasználási rendszerek Nyílt rendszer - környezetterhelés Zárt rendszer - folyamatos adat-visszacsatolás fertőtlenítés: gőzzel, magas hőmérséklettel, UV szűréssel, mikroszűréssel. 10
A gyökérközegekkel szemben támasztott legfontosabb elvárások A növény szempontjából: Tartós szerkezet, ideális levegő-ellátottság az egész tenyészidőszakban Jó vízmegkötő és leadó képesség Lehetőleg semleges ph Alacsony összessó-tartalom Kémiailag indifferens Kór- és kártevőktől mentes Káros anyagoktól mentes A gyökérközegekkel szemben támasztott legfontosabb elvárások A termesztő szempontjából: Beszerezhetőség Ár (közeg ára + járulékos költségek) Az elhasznált közeg kezelhetősége Közeggel kapcsolatos ismeretanyagok 11
Gyökérrögzítésre felhasználható anyagok természetes szerves anyagok: tőzeg, kókuszrost, szalma, fakéreg, rizspelyva, faforgács, komposzt, stb. természetes szervetlen anyagok: homok, kavics, bazalt zúzalék, zeolit, vulkáni tufa, habkő stb. természetes anyagokból gyártott: perlit, kőgyapot, üveggyapot, vermikulit, égetett agyaggranulátum stb. szintetikus anyagokból gyártott: PUR-hab, oazis, biolaston, styroplast stb. Tőzeg Felláptőzeg ( balti tőzeg ) fehér fekete Síkláptőzeg (meszes, rétláp tőzeg) 12
Kókuszrost Évről évre újratermelődik, melléktermék Tiszta (steril, fertőzésektől, gyommagvaktól mentes) 1 évig használható Na, K Ca, Mg kicserélődés (telítéssel stabilizálható) Kőzetgyapot Bazalt+mészkő+kohósalak Tiszta (steril, fertőzésektől, gyommagvaktól mentes) 1 vagy több évig használható (több típus) Inert Nagy víztartó képesség Gyenge pufferoló képességgel rendelkezik 13
Égetett agyaggranulátum Mészmentes agyagásvány, égetéssel állítják elő Osztályozott szemcseméret Tiszta (steril, fertőzésektől, gyommagvaktól mentes) Több évig használható Víztartó és vízáteresztő képessége a szemcsemérettől függ Növénytermesztésre: semleges kémhatású Perlit Nagy víztartalmú, savanyú vulkáni kőzetek hevítésével állítják elő 1-3 v. 1-5 mm szemcseméret Tiszta (steril, fertőzésektől, gyommagvaktól mentes) 1(-2) évig használható (algásodás!) Inert Vízmegkötő képessége igen jó 14
Homok Folyami homok (bányahomok!?) Feltétel: alacsony agyag-iszap tartalom Tisztasága, sterilitása a származástól és a kezeléstől függ (mosás, rostálás!) Több évig használható Inert Jó víz és levegő kapacitás, rossz víztartó képesség Alkalmazkodás a közeg tulajdonságaihoz Tartóedény, drénelvezetés Öntözés - tápoldatozás Fajtaválasztás Fitotechnikai munkák Növényvédelem 15
Közeg-elhelyezési módok táblás, tömlős konténeres, vödrös Vályús Elhelyezési rendszerek talajra helyezett függesztett csatornás mozgatható asztalos polcos, állványos Gyökérközeg-tartó edények Anyaguk: különféle műanyagok Polietilén Polisztirol (Hungarocell) PVC Szilárdságuk vékony, hajlékony vastag, merev falú 16
Alakjuk Gyökérközeg-tartó edények hengeres, álló csonkakúp alakú, álló szögletes (négyzet vagy téglalap alapú) (hengeres, fekvő táblás vagy tömlős rendszerek, ill. vályús termesztés) Belső felületük: sima, bordázott vagy speciális mintázatú Méretük (mozgathatóság és növényhigiéne) (3)-5 liter - 20 liter vályús: akár több ezer liter Gyökérközeg-tartó edények Színük Fekete / sötétszürke Fehér / Fedett fehér egyéb (pl. kék, zöld, világos szürke, vörös, drapp) 17
Egy edénybe hány növényt ültessünk? Amit mérlegelni kell: Gyökértérfogat Térállás Ápolási munkák elvégezhetősége Növényvédelem (kártevők, kórokozók terjedése) A tartóedény és a közeg ára A termesztéstechnológia különleges elemei Izoláció az eredeti talajtól Edények és gyökérközeg elhelyezése és előkészítése ültetésre Palántanevelés Ültetés Öntözés Tápoldatozás Árnyékolás Fitotechnikai munkák Betakarítás Növények eltávolítása 18
Izoláció a talajtól Szintezés - vízelvezetés Teljes felület vagy sorok takarása Takarófólia színe: áttetsző fehértől feketéig Takarófólia élettartama: 1-3(-5) év Árnyékolás Nyáron Veszélyes: fehér talajtakaró fólia + sötét edények 19
Többszöri felhasználhatóság Tartós fizikai szerkezet Tisztaság (szerves maradványok) Sterilitás / Sterilizálás 20