SZENT ISTVÁN EGYETEM

SZENT ISTVÁN EGYETEM A SZEGFŰ ÉS A KÁLA HIDROKULTÚRÁS TERMESZTÉSE Doktori értekezés Turiné Farkas Zsuzsa Témavezető: Dr. Schmidt Gábor egyetemi tanár Készült a Szent István Egyetem Dísznövénytermesztési és Dendrológiai Tanszékén Budapest 2002

1 1. BEVEZETÉS 1.1. A téma indoklása A növényházi szegfű Magyarországon a legkedveltebb növények egyike, a vágott virágok népszerűségi listáján az első helyen áll. Népszerűségét indokolja, hogy egész évben virágoztatható, nagy a fajták szín- és formaválasztéka. Jól szállítható, tárolható, tartós vágott virág, termesztéséhez mérsékeltházi körülményeket igényel. Magyarországi termőfelülete megközelítőleg 60-70 ha. Napjainkban növekszik a hidrokultúrás termesztési mód jelentősége. A városiasodás fokozódása miatt csökkennek a termőfelületek, a rohamos ipari kitermelés következtében megcsappantak a tőzegkészletek, a felszíni vizek elszennyeződnek, problémát okoz a földkeverékben történő termesztésnél a talajlakó gombák elleni védekezés. E gondokra nyújt megoldást a hidrokultúrás termesztés. Az Európai Unióhoz történő csatlakozással szigorodnak a környezetvédelmi előírások, azonban a zárt, cirkulációs rendszerű hidrokultúrás termesztés a legszigorúbb előírásoknak is megfelel. A talaj nélküli termesztés steril körülmények között történik, ültetési közegként hazánkban kőzetgyapotot vagy más mesterséges anyagot, például szivacspaplant alkalmaznak. Előnyös tulajdonságai közé tartozik, hogy nincsenek talajmunkák, jól gépesíthető, tápanyag- és víztakarékos termesztési eljárás, azonban nagy odafigyelést, szakértelmet kíván, a rendszer kiépítése pedig többlet beruházást igényel. A kála közel 300 éve ismert növény, nálunk a menyasszonyi csokor gyakori virága volt, az 1970-es években azonban háttérbe szorult. Napjainkban újra reneszánszát éli, a modern virágkötészet elemeként. Termesztését az import nem veszélyezteti, hiszen nagyon súlyos, a szállítása igen költséges. Tartós vágott virág. Termesztéséhez a szegfűhöz hasonlóan mérsékeltházi körülményeket igényel, így azzal társítható. Rendkívül vízigényes, hiszen mocsári növény. A Zantedeschia aethiopica származásából és vízigényéből adódóan jól illeszthető a hidrokultúrás termesztéstechnológiába.

1. 2. Célkitűzés 2 A Kecskeméti Főiskola Kertészeti Főiskolai Kar Dísznövénytermesztési- és Kertfenntartási Tanszékén 1988. óta foglalkozunk hidrokultúrás termesztéssel. A növényházi szegfű hidrokultúrás termesztését, mint előkísérletet egy német gyártmányú, Primőr- 1 típusú növényházban végeztük. A munka folyamán régebbi, hagyományos és újabb fajtákat vizsgáltunk. Ültetési közegként kőzetgyapotot és poliuretán-éter habszivacsot alkalmaztunk (1.ábra). 1. ábra: Poliuretán-éter habszivacsba ültetett virágzó szegfű állomány (Kecskemét, 1993.) A kutatómunkát 1994-től a francia gyártmányú Filclair termesztő-berendezésben az előkísérletek tapasztalatai alapján folytattuk négy éven keresztül.

3 Az előkísérletek során a PU-szivacs alkalmazásával elért pozitív eredmények hatására a közeg összehasonlító kísérleteket csak két évig folytattuk. Célunk a Grodan márkájú kőzetgyapot és a PU-szivacs hatásának vizsgálata volt a Pink Castellaro szegfűfajta növekedésére, virághozamára, virágátmérőjére és szárhosszúságára. Négy éven keresztül folytattuk a fajtaösszehasonlítást, két éven keresztül hat, további két évig pedig négy fajtát vizsgáltunk. A fajták kiválasztásánál a fontosabb virágszínek alkalmazására törekedtünk. Célunk a fajták hatásának a vizsgálata volt a növények fejlődésére, a hozamra és a virágminőségi tulajdonságokra: a virágátmérőre és a virágszár hosszára. Célul tűztük ki a piros virágszínű és a két Castellaro fajta hatásainak az összehasonlítását is. Végül a hidrokultúrás termesztésünk alapján fajtajellemzést kívántunk alkotni. A kála esetében célunk volt három termesztési mód, ezen belül két ültetési közeg és két termesztőberendezés hatásának a vizsgálata a növekedésre, a virághozamra, a virág és a virágszár hosszára, valamint a vázatartósság tanulmányozása. A kísérletbe bevont növények egyik részénél ültetési közegként PU-szivacsot és földkeveréket alkalmaztunk, ezt az állományt a csak vegetációs fűtéssel ellátott Filclair növényházba helyeztük el. A földkeverékbe (konténerbe) ültetett növények másik részét a német gyártmányú Primőr-1 típusú termesztő-berendezésben állítottuk kísérletbe, ahol a talajfűtés is biztosított volt. Mindkét növényfaj esetében célunk volt a modern és korszerű hidrokultúrás termesztéshez adatokat szolgáltatni a virághozam és minőség tekintetében, egyben a legmodernebb, EU-konform termesztési rendszer széleskörű elterjesztéséhez hozzájárulni.

4 2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS 2. 1. A talaj nélküli termesztés általános bemutatása A talaj nélküli dísznövénytermesztés, vagy hidrokultúra (hidropónia) kezdete még a múlt századra nyúlik vissza. Az élettani vizsgálatokban egyes tápanyagok hatását hidrokultúrában (vízben) való termesztés segítségével figyelték meg. A kertészeti termesztési gyakorlatban a vízkultúra az 1930- as években jelent meg. Ma elsősorban az intenzív zöldségtermesztésben és az intenzív dísznövénytermesztésében van kiemelkedő szerepe. A dísznövények közül a levéldísznövények termesztésében jelentős, de a hosszú életű, vágott virágot szolgáltató növényeknél és az anyanövényeknél is fontos (NAGY, 1986). Hidrokultúrás termesztés minden olyan talajtól izolált termesztési mód, amelyben a növények tápanyagellátása túlnyomóan vagy kizárólag tápoldatozáson alapul, függetlenül a felhasznált gyökérrögzítő közeg mennyiségétől és minőségétől, valamint a tápoldat kijuttatásának módjától (IMRE, 1995 a). SCHÄFER et al. (1998 a) szerint a hidrokultúra kifejezés a görög víz szóból származik, tehát vízkultúrát jelent. Ez alatt azt értjük, hogy a növényeket talaj nélkül, tápoldat segítségével termesztjük. A talaj nélküli termesztésnek többféle változata alakult ki. A gyökerek és környezetük alapján: 1. HIDROPONIKA (vízkultúra): elhagyják a gyökérrögzítő közeget. A gyökér néhány milliméter vastagságú tápoldatba merül. Ezen eljárások közül a legismertebb a NFT (Nutrient Film Technology). A tápoldat áramoltatása gravitációs úton történik. A második mód, amely a legelterjedtebb, az AGREGÁTPONIKA (támasztóközeg kultúra). Átmenetet képez a hidropónika és agregátponika között az Aquaponic, melyet lejtős területen helyeznek el, a növényeket poliakrilamidból készült vékony anyaggal takarják le. Szintén átmenetet képez a PPH (Plant Plane Hydroponic). Lényege, hogy két fóliaréteg között található egy vékony fátyolfólia réteg. A felső fólia fehér, mely télen a fényt visszatükrözi, nyáron pedig megakadályozza, hogy a gyökerek túlzottan felmelegedjenek. A harmadik változat az AEROPONIKA (tápköd kultúra), mely esetben a gyökerek a levegőben lógnak, a tápoldatot finom páraköd formájában juttatják ki, hogy a gyökerek ne száradjanak ki (KOVÁCS, 2000).

5 A talaj nélküli termesztési módok csoportosítása történhet a gyökérrögzítő közeg minősége (2. ábra) és a tápoldat kijuttatási módja alapján is. Közeg nélkül Hidrokultúra Inert közeg NFT - kultúra Aeroponika egyéb Kőzetgyapot Blahton Perlit, Vermikulit PU - szivacs egyéb 2. ábra: A hidrokultúrás termesztés áttekintése (MOLITOR, 1991 után) Napjainkban a vízkultúrás termesztésnek két változatát különböztetik meg a tápoldat hasznosítása szerint. Az egyik, amelyben a nyílt, vagy pangó vizes rendszerben a tápoldat csak egyszer kerül felhasználásra. A növény adott magasságú folyadékból tudja felvenni a számára szükséges anyagokat, ezért fontos, hogy az adagolás mindig teljesen szinkronban legyen a növény igényével. Ha a víz sok, a felesleg elfolyik, ha kevesebb, akkor a növény éhezik, szomjazik. A tápanyagok költsége az elfolyás miatt 20-35 %-kal is megnövekedhet (KOVÁCS et al, 1990). A másik a zárt, vagy cirkulációs rendszer, amelyben a növények közös csatornában találhatók, az áramló tápoldatot összegyűjtik és újra a növényhez vezetik. Ennek a módszernek napjainkban egyre fokozódik a jelentősége, a talajvizek elnitrátosodása miatt (LÉVAI-FARKAS, 1998). Hosszú távon környezetvédelmi szempontból csak ennek a módszernek van jövője (SCHMIDT 1998, 1999 b, 2000). LEVENSON (1984) szerint a hidropónikás termesztést szerte a világon alkalmazzák. Különböző eljárásokat dolgoztak ki, ezekben a közös az, hogy a növény tápoldatból veszi fel a tápanyagokat. A gyökerek megtámasztására az említetteken kívül kavics, homok, ásványi gyapot és perlit szolgálhat. SCHMEIL (1991) a Plant Plane Hidroponic zárt rendszerű, környezetkímélő termesztési módszerről számol be, melynek automatizálásával a termesztett növények számára optimális víz- és tápanyag utánpótlás alakítható ki. Belgiumban 1973-ban kezdődött a talaj nélküli termesztési kísérlet, az első gyakorlati alkalmazásra azonban csak 1980-ban került sor. A talaj nélküli termesztési módszerekre való áttérést a földben lévő metil-bromid felhalmozódása váltottak ki. A fizikai fertőtlenítési módszerekkel, mint például a

6 gőzölés, jó hatékonyságot értek el, ugyanígy az UV-sugárzás fertőtlenítő hatása 100mJ/cm 2 dózisban sikeresnek bizonyult a Fusarium, a Pythium és az Opidium kórokozók ellen (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995). A növényeket a szaporítástól hidrokultúrás rendszerben nevelhetjük, vagy előnevelt növényeket ültethetünk hidrokultúrába (SONNEVELD, 1991). A talaj nélküli termesztés sikerének feltételei LETARD (1982) szerint: a közeg megválasztása, a megfelelő felszerelés a tápoldat elkészítéséhez és a növényekhez juttatásához, a tápoldat megfelelő ellenőrzése és a termesztéstechnikának a növény igényeihez való alkalmazása. A termesztési eljárás számos előnye mellett hátrányait is figyelembe kell vennünk. A talaj nélküli termesztés előnyei: nem szükséges hozzá termőtalaj (TARJÁNYINÉ, 1980) teljesen független a kedvezőtlen talajadottságoktól (a talajmunkák, a talajcsere és a fertőtlenítés költsége elmarad) (IMRE, 1995 a) a támasztóközeg fertőtlenítése könnyebb, mint a talajé (TARJÁNYINÉ, 1980) a sok kézi munkára épülő talajápolási munkák kiküszöbölésével csökkenthető a kezelőszemélyzet száma (TARJÁNYINÉ, 1980) kártevőktől és kórokozóktól mentes a gyökérközeg (IMRE, 1995 a) a támasztó közeg szervetlen anyag, ezért a talajlakó kártevők ellen nem kell védekezni (TARJÁNYINÉ, 1980) a kultúra standard, különös tekintettel a gyökér környezetére (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995) kizárjuk a talajfertőzést és a káros növényvédőszer maradványok felhalmozódását (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; FISCHER, 1991) a gyökerek környezetében az energia-bevitelt csökkentjük (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; MORGAN és MOUSTAFA 1986; IMRE, 1995 a) a vízfelhasználást csökkentjük (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; FISCHER, 1991; IMRE, 1995 a) hatékonyabb a tápelemek felvétele (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; FISCHER, 1991; IMRE, 1995 a) hatékonyabb a növények vegetatív és generatív fejlődésének a szabályozása (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; FISCHER, 1991)

7 korábbi és magasabb hozamot érhetünk el (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; MORGAN és MOUSTAFA 1986; FERENCZ 1998 a) hosszabb a kultúraidő (az állomány tovább marad egészséges, illetve a kultúraváltás lényegesen gyorsabb, mint talajon) (IMRE, 1995 a) a növények termőképessége jobban hasznosítható (IMRE, 1995 a) nagyobb árbevétel érhető el (FERENCZ 1998 b) jobb minőségű terméket kapunk (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995) a munkaszervezés racionalizálása (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; FERENCZ 1996) a kultúra automatizálása és gépesítése könnyebben megvalósítható (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; MORGAN és MOUSTAFA 1986; IMRE, 1995 a) 90%-kal nagyobb a helykihasználás (MORGAN és MOUSTAFA 1986) jobb a szár-, levél- és virág minőség, több bimbó képződik (MORGAN és MOUSTAFA 1986) környezetbarát (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; IMRE, 1995 a; LÉVAI TURINÉ, 2000). A talaj nélküli termesztés hátrányai: speciális berendezéseket igényel (TARJÁNYINÉ, 1980) magas beruházási költség igényű (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995; FISCHER, 1991; KOVÁCS 2000), azonban FERENCZ (1998 a) szerint a magasabb hozam és a nagyobb árbevétel következtében a beruházási költség gyorsan megtérül a szakemberekkel szemben magasabb képzettséget követel meg (TARJÁNYINÉ, 1980; FISCHER, 1991; KOVÁCS 2000) a technológia megvalósítása rendkívül nagy fegyelmet kíván (KOVÁCS 2000) jól kiépített szaktanácsadó és szervízhálózatot igényel (KOVÁCS 2000) hektáronként 60-80 m 3 kőzetgyapot halmozódik fel (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995) hektáronként 2000 m 3 tápoldatot készítenek, melyben 5 t műtrágya van feloldva, ez a talaj eutrofizálódását és a talajvíz elszennyeződését okozza (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995) hektáronként a talaj borítására és a tápoldat vezetésére 5 t PE- műanyagot alkalmaznak (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995) a tápoldat ismételt felhasználása (visszafolyása) előtt csírátlanításra van szükség (FISCHER, 1991).

8 Vágott virágok esetében, különös tekintettel a szegfűre, gerberára, rózsára és a krizantémra, jó minőség elérése mellett terjed a hidrokultúrás termesztés technológiájának kidolgozása. A termesztő országok között egyre élénkült a konkurencia a vágott virág értékesítésében. Ez arra kényszerítette Franciaországot, hogy az előállítási költségek csökkentésével és a jó minőség megtartásával őrizze meg versenyképességét a nemzetközi piacon. A C.N.I.H. új módszert dolgozott ki a vágott virág gazdaságos előállítására a szegfű, a boglárka és a szellőrózsa tápoldatos növényházi kultúráiban (BONTEMPS, 1988). Németországban a hidrokultúrás termesztésre való áttérés oka a talajok elsózódása, valamint a nitrát és a növényvédő szerek felhalmozódása és ezeknek a talaj- és ivóvízre való hatása. Ezen környezetkárosító tényezők kiküszöbölése érdekében vizsgálták, hogy a növényházi szegfű esetében hogyan alkalmazható a talaj nélküli, zárt rendszerű termesztés (LEINFELDER és RÖBER 1988). 2. 2. A hidrokultúrás termesztés sajátosságainak leírása 2. 2.1. Berendezések és termesztő közegek A tápoldatos talaj nélküli termesztés speciális eszközöket igényel, ilyenek a tálcák, vagy egyéb alkalmatosságok, amelyek a szubsztrátumot tartják, különböző tartályok, csővezetékek a tápoldat tárolására, keverésére és vezetésére, valamint szivattyúk és automatikus műszerek (SOMOS et al, 1980; KOVÁCS, 2000). A szubsztrátumok használata történhet különféle sűrűségű rétegek egymásra rakásával vékonyrétegkultúraként; csatornában, edényben (konténer, fóliazacskó) vagy szőnyegként (kőgyapot, poliuretán-szivacs) (SCHÄFER et al, 1998 a). ADLER és WILCOX (1986) a tápoldat cirkuláltatására kétféle módszert ajánl. Az egyik légnyomással és szelepekkel megoldott szívás elvén működik, míg a másik egy perisztaltikus pumpa beiktatásával kiküszöböli a légnyomás és a szelepek használatát. Szegfű recirkulációs NFT-rendszerben történő termesztésénél BOWE és REINELT (1991 a) kísérleteiben a GUP-hullámlemezből készült csatornaelemeket szabályozható magasságú alapokon helyezték el. A növény gyökérrendszerének erős fejlődéséhez 2 %-os csatornalejtést ajánlanak. Így a növényekre negatívan ható pangó nedvesség elvezetése megoldott. A csatorna optimális mérete:

9 11 m hosszú, 15 cm széles és 7 cm magas. A csatornába helyezték a kőzetgyapotot, melyet vékony polystirol takaróanyaggal fedtek le az algásodás elkerülése és a fényvisszaverés miatt. A takaróanyagon réseket vágtak a növények beültetéséhez. Az előzőkhöz hasonlóan JEANNEQUIN (1982) a növények szempontjából a max. 20 m hosszú, 1,5 % lejtésű csatornát tartja a legjobbnak. SCHAFFER (1978) szerint kőgyapotos termesztésnél a kőgyapotot kiterített polietilén lapokkal szigeteljék el a növényház talajától, s ez legalább 5 cm vastagságú legyen. A tápanyagellátás automatikus vezérlésű, csepegtető berendezéssel történjen. A hidrokultúrás termesztésben a szubsztrátumok széles köre alkalmazható gyökérrögzítésre: természetes szerves anyagok: tőzeg, kókuszrost, szalma, fakéreg, rizspelyva, faforgács stb. természetes szervetlen anyagok: homok, kavics, bazalt zúzalék, zeolit, vulkáni tufa, habkő stb. természetes anyagokból gyártottak: perlit, kőgyapot, üveggyapot, vermikulit, égetett agyag granulátum stb. szintetikus anyagokból gyártottak: poliuretánéter-hab (agrofoam), oázis, biolaston, styroplast stb.(kovács, 2000). KOKAS (1983) szerint a talaj nélküli termesztésnél felhasználható közegek: a kavics, a tiszta rostos tőzeg, a perlit, a kőgyapot, amiből 5 cm-es réteg használatos és a tápanyagfilm közeg (NFT), amelyben a gombás fertőzések gyorsabban terjednek, ez nehezíti a módszer alkalmazását. A föld nélküli kultúrában a közeg feladata csak a rögzítésre korlátozódik, viszont ahhoz, hogy ezt a szerepet be tudja tölteni, több követelménynek is eleget kell tennie. A termesztés folyamán szerkezetét nem változtathatja, fizikai összetétele állandó kell, hogy maradjon, az öntözés következtében nem válhat levegőtlenné, nem iszapolódhat el. Tegye lehetővé a gyökérzet átszellőzését, legyen kellően porózus, kapilláris vízemelő- és víztároló képessége legyen jó. Sűrűsége kiegyenlített, tömege a felhasználás céljára megfelelő könnyen mozgatható legyen. Nem tartalmazhat olyan anyagot, ami a tápelemeket megköti, kémiailag közömbös legyen, de bizonyos pufferképességgel rendelkezzen. Regenerálása egyszerű, az elsózódás mértéke csekély, fertőtlenítése könnyen megoldható legyen. Többször felhasználható, vagy környezetbarát módon megsemmisíthető legyen. Kedvező árfekvésű és esztétikus legyen (KÜHLE, 1982; BAILLY, 1989; KOVÁCS 2000).

10 A virágzás időzítésekor figyelembe kell venni, hogy hidrokultúrás termesztés esetében a virágzási idő lerövidül a talajban termesztett növényekhez képest. A hozamok ennél fogva éves viszonylatban 20 %-kal megnövekednek, és különösen a nyári virágok minősége jobb, mint talajon történő termesztéskor (LÉVAI TURINÉ, 2001). LEINFELDER és RÖBER (1991) szerint a közeg kiválasztásánál döntő szerepe van az ökonómiai elveknek és a környezetvédelmi intézkedéseknek. LEINFELDER és RÖBER (1988) vizsgálta a különböző közegek hatását a szegfűdugványok gyökeresedési erélyére (1. táblázat). 1. táblázat: Szegfűdugványok gyökeresedése különböző közegek esetében. (LEINFELDER és RÖBER, 1988 után) Alkalmazott közeg Gyökeresedési arány (%) tőzeg + perlit 1:1 + 4g CaCo 4 /l 100 kőgyapot kocka 60 polyphenol szivacs 95-100 égetett agyag-granulátum (0-4 mm) 90-95 A növények a szivacsban és a kőgyapotban járulékos gyökereket fejlesztettek. A végleges szubsztrátumba történő kiültetés után kezdetben késlekedett a gyökérképződés. A csekély növekedést valószínűleg az alacsony ph értéke okozta a szivacsnál. A kísérletek során figyelemmel kísérik a tápoldat ph értéket és a vezetőképességét (EC) megteremtve a szegfű számára optimális 5-6,5 ph-t és 2,5-3,5 ms/cm-es vezetőképességet. Sokak szerint a Grodan márkájú kőgyapot a legjobb hidrokultúrás szubsztrátum. Ezen a véleményen van WELLEMAN és VEWER (1983) is. Meghatározásuk szerint a Grodan egy szervetlen közeg, ami 60 % bazalt és 20 % mészkő olvasztásából jön létre, 20 % szén hozzáadásával. A közeg steril, szerves anyagoktól mentes, ph-ja 7-8 közötti, szabályozható. Egységes anyag, az egy négyzetméternyi felületre jutó térfogata a talajénak egytizede. A kiinduláskor teljesen tiszta, betegségektől mentes anyag, nem lép fel semmilyen kölcsönhatásba a tápoldat alkotóelemeivel (BIZA, 1999). TARJÁNYINÉ (1980) szerint a kőgyapot szőnyeg térfogata 96 %, a pórusok azonos méretűek, phja szabályozható. 1 m 3 szőnyeg tömege 80 kg, állandósítja a víz- és a tápanyagellátást és hat a Fusarium oxysporum f. dianthi gombafertőzés ellen (BOWE és REINELT, 1989).

11 Az európai piacot jelenleg szinte kizárólagosan a nemzetközi Rockwood Csoport Grodan kőgyapot termékei uralják. Tájékoztatásuk alapján termékeik és alkalmazásuk kiemelkedően magas terméseredményekhez vezet. A hatalmas mennyiségben keletkező használt kőgyapot újrahasznosítása minden igyekezet ellenére még mindíg nem megoldott (MOLITOR-FISCHER, 1989; IMRE, 1995 b). Egy egész terméksor áll a termesztők rendelkezésére: Grodan- Experty Függőleges szálakból készült, ami állandó minőséget eredményez, kedvező árfekvésű. Egy- és többéves használatra alkalmas. G.- Master Két vízszintesen álló szálrétegből áll, amely azonos nedvesség eloszlást eredményez, így fokozza a terméshozamot. Egy éves termesztésnél alkalmazható. G.-Talent Szálai függőlegesen állnak, kiemelkedő drén rétege van, ezáltal az EC- és a ph-érték egyszerűen és jól szabályozható. Állandó vízkapacitásnál jó gyökérnövekedést és levegőzöttséget biztosít. Egy- és többéves használatra alkalmas. G.-Classik Meghatározója a vízszintes szálirány, többéves kultúránál használható. Stabil, vastag szálakból áll, hosszú tartósság, nagyon jó drén tulajdonság jellemzi. G.-Vitagreen Nagyon jó minőségű, ásványi agyag-granulátummal kombinálják. Az inert tulajdonságaiból adódóan jól tompítja a ph- és EC- értéket, így kevésbé kell szabályozni. Growcube Egyesíti a kőzetgyapot ideális tulajdonságait a konténeres termesztés megfelelő formáival. Nagy jelentősége van a vágott virág kultúráknál: gerbera, anthurium, orchidea. Kimagasló tápanyag- és víztakarékosság jellemzi. Kocka alakú, laza közegű kőgyapotból, diabázból (vulkanikus kőzet) állítják elő. A kis kockák cserepező géppel is betölthetők (GRODAN, 1998). SONNEVELD (1991) ismerteti a Hollandiában alkalmazott kőzetgyapot típusoknak, a Grodannak és a Cultilénnek a minőségi tulajdonságait. Franciaországban a kőgyapot a leggazdaságosabb növényházi közeg, a magvetéstől, vagy dugványozástól a kultúra végéig benne maradhat a növény (VERDURE, 1988).

12 Belgium és Hollandia együttesen 7000 ha termő területével a világ legnagyobb hidrokultúrás felületet adó országai. A használt közeg 90 %-a kőzetgyapot. A kőzetgyapot környezetvédelmi hátránya a közeg rövid élettartamában van. Egy ha kőzetgyapot alapú hidrokultúra minimum 60 m 3 hulladékot ad. 1990-ben Grodan reciklizálta a kőzetgyapotot, de ez az eljárás dupla költséggel bír a gőzzel történő fertőtlenítéssel szemben. A termesztési közeg fertőtlenítésére konténerben elhelyezett gőzölő berendezést alkalmaznak. A közeget 1 m x 1,2 m méretű raklapokra 1,5 m magasságban helyezik el a konténerbe. A túlmelegített gőz, melyet egy mobil gép két gőzfejlesztő generátora biztosít felülről érkezik a konténerbe, kb. 5 perc múlva éri el a közeg alsó rétegét. Ezt követően a fertőzés erősségétől függően a kezelés 5-10 percig tart, majd a raklapokat kicserélik a konténerben. Az így végzett gőzölés költsége kb. fele a termesztési közeg újra-feldolgozásának vagy megsemmisítésének (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995). WAFFENSCHMIDT (1988) úgy vélekedik, hogy a kertészetben a jó termés és ezzel együtt az optimális üzemi eredmény nagy méretékben függ a termesztő közegtől. A vízszívó Grodan sok kultúra ideális kiindulópontja. A kedvező víz- és levegőviszonyok biztosítják a gyökerek minimális károsodását. GÖTZ (1985) a kőgyapotos termesztés néhány fontos általános tulajdonságáról fejti ki nézeteit. A tápoldatos termesztés nagy előnyének tartja, hogy a tápanyagok a növények számára közvetlenül felvehető állapotban vannak. A ph érték jelentős mértékben függ az ásványi N formáktól. Ezért a tápoldat összetételét és ph-ját rendszeresen ellenőrizni kell. Megítélése szerint a tápoldat a technológia legfontosabb része. A kőgyapotot kitűnő talajt helyettesítő szubsztrátumnak tartja. A növényházi szegfű hidrokultúrás termesztése kőzetgyapoton vagy egyéb mesterséges közegen, pl. szivacspaplanban történik. Ez a termesztési mód főleg üvegházban és a nehezen mozdítható fólia blokkok alatt terjed (SCHMIDT, 1999 a, 2002). Hollandiai mérések szerint a szegfű kőgyapotos termesztése esetében korábban szedhető az első virághullám és 5-15 százalékkal magasabb a hozam (BIZA, 1999). SCHÄFER et al. (1998 b) szerint a kőzetgyapot alkalmazása a dísznövénytermesztésben a vágott virágok és az anyanövény-állományok fenntartása esetében jelentős. A termesztés vagy csatornában elhelyezett kőzetgyapot tömbökön vagy ágyrendszerben kőzetgyapot táblán történik. A vágott virágok közül elsősorban a krizantém, a rózsa, a gerbera, a szegfű és a vágott zöld, az

13 anyanövények esetében pedig a mikulásvirág, a muskátli, a krizantém és a korallvirág termesztésénél alkalmazzák. Előnyös tulajdonságai a következők: a talajban fertőző betegségek elkerülése kézimunkaerő takarékos, ezáltal a munkabér csökken a forgalmazó szaktanácsadói tevékenységet lát el gőzölés után többször felhasználható. Hátrányos tulajdonságai közé sorolható: a tápoldat sterilizálásának szükségessége tartószerkezet kiépítése a közeg magas ára nagy szakmai odafigyelés felső (csepegtető) öntözés kialakítása a tápoldat állandó ellenőrzése. A szerzők hangsúlyozzák a kőzetgyapot előnyei között a talajban fertőző betegségek, például a Fusarium és a Phytophthora fajok kiküszöbölésének a jelentőségét, amely különösen a monokultúrás termesztés esetében fontos. A hátrányok között nyomatékosítják a közeg magas árát (35-40 DM / m 2 ) valamint a pufferhatás hiányát és az újrafeldolgozás problémáját (SCHÄFER et al., 1998 c). A talaj nélküli termesztésnél közegként alkalmazzák az égetett, granulált agyagot (Blahtont: 4-8 vagy Lecatont: 5-9 szemcseeloszlásút) is. Svájcban eredetileg szigetelő építőanyagként állították elő, mészmentes agyagból. 1200 o C-on égetik ki forgó kemencékben, ennek következtében az agyaggolyók felfúvódnak, a víztartalmuk gőzként eltávozik és porózus szerkezetűvé válnak. Szemléltetésként a kaviccsal összehasonlítható paramétereit a 2. táblázat szemlélteti (KÜHLE,1980): 2. táblázat: Szubsztrátumok tulajdonságai (KÜHLE, 1980 után) Közeg Sűrűség (kg/m 3 ) Porózus térfogat (%) kavics 1580 37 égetett agyag granulátum 640 54

14 Az égetett agyag granulátum főbb jellemzői: kémiailag közömbös szerkezetstabil korhadás ellenálló külső kérge viszonylag szilárd (KÜHLE, 1980). Előnyei közé tartozik még FLÜTHMANN (1990) szerint, hogy: optimális a gyökerek számára az oxigénellátás gyors növekedésű a gyökérállomány földkultúrával összehasonlítva magasabb hozam érhető el a termesztés során 5 évig felhasználható gőzöléssel könnyen fertőtleníthető. Ugyanígy vélekedik BUSCHMANN (1993), de kiegészíti azzal, hogy nincs tápelem tartalma, magas a vízkapacitása, tenyészidő lerövidül a használatával. A Lecaton márkájú agyag granulátum csökkenti a kártevőkkel szembeni érzékenységet (KOEHLER, 1990). A termesztésben különböző változatai terjedtek el. A megfelelő kiválasztásához nyújt segítséget FISCHER és MEINKEN (1991) által szerkesztett összefoglaló 3. táblázat. 3. táblázat: Az égetett agyag értékmérő tulajdonságai (FISCHER és MEINKEN, 1991 után) Blahton változatok Vizsgálatok száma ph Só (g/100g) CaO (mg/100g) Na 2 O (mg/100g) Mg (mg/100g) Cl (mg/100g) F (mg/100g) Lecaton 50 7,6 (8,0) 0,19 67 (101) 4 (5) 3 (4) 5 (7) 0,8 (0,9) (0,24) Hydroton 18 7,5 (7,6) 0,18 36 (48) 8 (10) 2 (4) 4 (4) 0,8 (0,8) (0,20) Liflor 4 7,0 (7,4) 0,16 30 (51) 11 (14) 4 (15) 4 (4) 1,1 (1,5) (0,25) CN-Hydro 5 7,2 (7,4) 0,16 40 (54) 10 (14) 4 (6) 4 (7) 0,9 (1,1) (0,20) Leca Hydro 5 8,9 (10,0) 0,10 25 (27) 3 (6) 2 (3) 5 (5) 0,7 (1,0) (0,11) Argex 8 6,9 (7,6) 0,21 54 (66) 12 (15) 6 (9) 7 (11) 0,7 (1,0) (0,25) Alkalmazható tartomány 0.25 120 15 15 10 1.2

15 A blahton alkalmas vágott virágok például: krizantém, szegfű, rózsa és gerbera valamint anyanövény állomány hidrokultúrás termesztésének közegeként. Előnyös tulajdonságai közé sorolható: az egyenletes tápanyagellátás a magas pórustérfogat a jó automatizálási lehetőség az újra-feldolgozhatóság a jó értékesíthetőség és gőzzel történő fertőtlenítése költségkímélő. Hátrányos tulajdonságai a következők: a drénvíz csírátlanítása a befektetési költség a vízminőségre igényes ballasztanyagban szegény tápanyagot igényel a magas ár (SCHÄFER et al., 1998 c). A ZEOLIT ellentétben a Blahton-nal vagy kőgyapottal kémiailag nem semleges, hanem nagyon jó ionkicserélő képességű. Természetes nyomelemeket is tartalmaz, mint vas, mangán, réz, cink és bór. A zeolit kristályszerkezetének üregeiben a kationok reverzibilis kötésben vannak, ezáltal lehet a tápanyaghiányt és többletet kompenzálni, illetve a ph-érték ingadozását pufferolni (IMRE, 1994). A tápoldatos termesztéstechnológia fejlesztése területén Belgium az egyik legjelentősebb eredményt a poliuretánéter (PU) alkalmazásával érte el, a kőgyapot közeg helyett. A PU közegben jobb a gyökerek levegőellátottsága, ami különösen magas hőmérsékleten jelentős (30 o C), ahol az oxigéntartalom gyorsan csökken (BALÁZS és FILIUS, 1989). Az újra feldolgozott PUR előnyös tulajdonsága a kőzetgyapottal szemben, hogy fertőtlenítés után 5-6 évig alkalmazható ültetési közegként, ezt követően újra feldolgozható vagy elégethető. Tehát a PUR környezetkímélő közeg. Vízfelvétele új állapotban 4,77 %, amely 8,30 %-ra emelkedik miután a gyökerek teljesen átszőtték. Több mint 80 % levegőt tartalmaz, a termesztési feltételeknek megfelel, de amennyiben a hőmérséklet 30 ºC fölé emelkedik, átmenetileg oxigén hiány lép fel (BENOIT és CEUSTERMANS, 1990 a). 1984. óta kísérleteznek új támasztóközeggel, poliuretánéter (PU) darabkákból préselt matracokkal. Különböző sűrűségű közeget tudnak létrehozni. A poliuretán termesztő közeg 10 évig használható,

16 a fertőtlenítése gőzzel történik, ami nem idéz elő szerkezeti változást (BENOIT és CEUSTERMANS, 1988). Az utóbbi évtizedben Belgiumban a kutatások környezetbarát, a gyakorlat számára hasznosítható közegek előállítására irányultak, mint pl. az inert poliuretán szivacs, melyet különböző formákban alkalmaznak: PUR matrac (5 cm magas, 17 cm széles, 100 cm hosszú). Ezzel a közeggel hasonló, sok esetben jobb eredményt lehet elérni, mint a kőzetgyapottal. Sikeresen alkalmazták gerbera, szegfű és a rózsa termesztése esetében. Fizikai vizsgálatok igazolják, hogy a PUR AGROFOAM szárazabb a kőzetgyapotnál, azonban sokkal kedvezőbb a levegőzöttsége, tehát gyakoribb öntözést igényel, viszont a levegőellátottsága kedvezőbb a gyökérfejlődés számára. A közeg nedvességtartalmával változtatható az elektronikus vezetőképesség. A PUR kezelhetősége kedvezőbb, a rugalmas matracok törés nélkül újra becsomagolhatók. Ezzel ellentétben a kőzetgyapot esetében a mechanikai törés 25 %-ot is elérhet. PUR-blokk (5 cm magas, 10 cm széles, 20 cm hosszú) Ezt a közeget NFT rendszerben alkalmazzák. PUR-csík (0,8 cm magas, 2 cm széles, 50 cm hosszú) Szintén NFT rendszerben alkalmazzák. Új hidrofil PUR Nagyon könnyű anyag, sűrűsége 23 kg/m 3, amely hőkezelésnél hátrányként jelentkezett, mivel az alsó matracok a felsők súlya alatt összenyomódtak. Kezelés után nem nyerték vissza eredeti sűrűségüket (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995). A hidrokultúrás termesztés közegeként felhasználható a természetes szerves anyagok közül a tőzeg is. A síkláp tőzeg erősen elbomlott, föld nélküli kultúrák közegeként nem megfelelő. A felláp tőzeg felső szintjén képződött fiatalabb rétege alkalmas a hidrokultúrás termesztésre, ez az ún. fehér tőzeg (KÜHLE, 1980). A szigorú természetvédelmi előírások következtében mindinkább visszaszorul a tőzeg használata. Helyét egyéb megújuló szerves anyagok, mint pl. kókuszrost, fakéreg, rizspelyva és Gramineae szalmák veszik át. Sajnos ezek hátránya, hogy nem szerkezetállóak és a tápoldattal is reakcióba lépnek, viszont környezetbarát voltuk és áruk is kedvező (IMRE, 1995). Újdonság a talaj nélküli termesztésben a kókuszrost, amelyet egyenletes vízfelvétel jellemez, valamint nagy előnye, hogy a beültetett növények növekedését a kezdeti időszakban sem gátolja (GASSELING, 1993).

17 Belgiumban 1989. óta a talaj nélküli ökológiai termesztés módszereinek kidolgozásánál alkalmazzák a faforgácsot szubsztrátumként. Erdei fenyő forgácsdarabjait préselik össze, kivéve a kéreg- és a szíjács részt, mivel ezen részekben található cseranyagok, gyanták és terpén vegyületek fitotoxikus hatásúak lehetnek. Közegként alkalmazzák a nyárfa forgácsot is. Mindkét közeg vízmegtartó képessége a PUR és kőzetgyapot között van (BENOIT és CEUSTERMANS, 1990 b; 1995). Kolumbiában sekély ágyásokat hoznak létre talajon és ezt vastag fekete polietilén fóliával bélelik ki, így izolálják az alatta lévő talajtól. Az ágyásokat ezután megtöltik egy rendelkezésre álló közeggel, mint pl. rizskorpa, amelyet korábban sterilizáltak. Ez a technika valójában egy hidrokultúrás rendszer, mivel a rizskorpa nagyon kevés vagy semmi tápelemet nem tartalmaz. A növény táplálását ennek megfelelően szigorúan ellenőrizni kell. Nem lehet megengedni semmiféle tápanyag adagolási hibát, mivel ez a közeg nem rendelkezik természetes pufferolási képességgel a talajokkal ellentétben(pizano, 1999). BECKER és GRANTZAU (1999) vizsgálták a különböző közegek víz- és levegőháztartását, amelyről a 4.táblázat ad felvilágosítást. 4. táblázat: Különböző közegek pórustérfogata és levegőkapacitása (BECKER és GRANTZAU, 1999 alapján) Közegalkotók Pórustérfogat Tf.% Levegőkapacitás Tf. % Fehér tőzeg 92-97 16-60 Fekete tőzeg 85-95 6-35 Fakéreg humusz 82-87 30-40 Komposzt 75-95 15-35 Farost 92-96 53-75 Rizshéj 92-97 82-87 Kókuszrost 93-97 40-55 Ásványi anyagok Pórustérfogat Tf.% Agyag granulátum 35-65 5-15 Vermiculit 95 45-55 Blahton 80-85 60-75 Perlit 97 40-70 Levegőkapacitás Tf. % Szintetikus anyag Pórustérfogat Tf.% Styromull 98 97 Hydromull 98 30 Levegőkapacitás Tf. % A Blahton pórustérfogata relatíve kicsi, a pórusok levegővezetése magas. Ezért alkalmazzák hidrokultúrás termesztésen kívül hosszú kultúrák drén rétegeként.

18 IMRE (1995 b) véleménye szerint, a növényházi technika fejlődésével azonban mindinkább lehetővé válik a többnyire csak a kiegyenlítő szerepet betöltő gyökérrögzítő közegek teljes elhagyása. A legismertebb közeg nélküli termesztési eljárások közé tartozik az NFT (Nutrient Film Technology), a Plant-Plane-Hydroponic, az Aeroponic és a Hydroponica. Elterjedésükkel egyszer s mindenkorra megoldódna a gyökérrögzítő közegek gondja. BOWE és REINELT (1991 b) összehasonlították a NFT-kultúrát a kőgyapotos termesztéssel és a következő előnyöket fogalmazták meg: a közeg (mint vezérlő- és befolyásoló rendszer) elhagyásával optimális a tápanyagellátás, egyszerűbb a kezelése, takarékosabb a tápanyag- és a vízellátás. Véleményük szerint a hidrokultúrás termesztési módszerek közül határozottan fejlettebb a Plant- Plane-Hydroponic- és az Aeroponic- rendszer. NFT termesztésben a növényházi szegfű bokrosodása koraibb, a virágzás 14 nappal hamarabb kezdődik, mint hagyományos termesztésnél, így a növények belső termőképessége jobban kihasznált (BOW és REINELT, 1989; 1991a.) 2.2.2. Hő- és fényviszonyok A tápoldat hőmérséklete a növény igényei szerint változik, ugyanis a növény gyökerei csak a számukra optimális hőmérsékletű oldatból képesek felvenni a tápanyagokat. A tápoldat hőmérséklete és O 2 -tartalma között szoros összefüggés van (JEANNEQUIN, 1982). Az NFT-rendszer fontos előnye, hogy a gyökérzetnél lévő hőmérsékletet a növény igényei szerint könnyen tudjuk változtatni. A gyökérzóna melegítése növeli a növény növekedésének mértékét (COOPER, 1973). BOWE és REINELT (1989) kísérletükben a tápoldatot a tápoldat medencében merülő-forraló segítségével melegítették fel max. 290, 15 K o -ra (17 o C ) (átlagosan 285,15 K o = 12 o C). BOWE és REINELT (1991 b) további kísérleteikben a tápoldatot 15-20 o C hőmérsékletre melegítették fel. Szerintük a magasabb hőmérséklet a növekedést serkenti, de következménye a Fusarium fertőzés elterjedése.

19 A hőmérsékletet egyaránt vizsgálni kell a kőgyapot, a tápoldat és a levegő vonatkozásában. A kőgyapottal végzett kísérletek alkalmával az egyik módszernél 20 o C-on tartották a gyökérközeg hőmérsékletét, a másiknál nem fűtöttek. Jelentős hozamkülönbség adódott a fűtetlen és a fűtött közegben nevelt növények között a fűtött javára (UFFELEN, 1979). A növényházi szegfű esetében a gyökérzóna térségében a 15 20 ºC közötti hőmérséklet az optimális. 20 ºC felett nő a Fusarium oxysporum fellépésének a kockázata (WAGENKNECHT, 1991). HOEVEN (1988) szegfű hidrokultúrás termesztéshez pótmegvilágítás alkalmazását ajánlja izzólámpával szeptemberi, októberi, novemberi és januári ültetés esetében. Fény hatására korábbi volt a virágzás, kevesebb volt a levél szár arány, a virágszálak rövidebbek voltak. 2.2.3. Vízfelhasználás Igen fontos feladat a növények vízfogyasztásának mérése. A növekedési szakaszban a csökkentett vízellátás általában káros hatással van a hozamra. A legnagyobb hozamcsökkenés akkor következik be, ha folyamatos a szárazság a bimbó kifejlődéséig. A bimbó kifejlődése előtt és kezdetekor elszenvedett vízhiány csökkenti a virágok számát, főleg ha emellett magas a hőmérséklet és alacsony a páratartalom (DORRENBOS és KASSAM, 1979). SONNEVELD és VOOGT (1986) szerint a szegfű vízadagolásánál figyelemmel kell lenni arra, hogy a napi vízadagok a fejlődési stádiumtól és az évszakoktól függően növényenként 0,5-2 l között változnak. Januártól januárig tartó tenyészidő esetében a vízfelhasználás 440-525 mm között változott. Ha Ca-hiány okozott jelentős növekedéscsökkenést, a vízfelvétel is 10 %-kal kevesebb volt. BOWE és REINELT (1989) megfigyelései alapján a növényházi szegfűre az évszakonkénti szabályos vízfogyasztás jellemző. A növényenkénti havi vízfogyasztás 50-90 l között változik. Erősen csökkenő fogyasztás novembertől tapasztalható, ebben az időben kicsi a növények vízszükséglete. Hollandiai mérések szerint a kőzetgyapotos technológia során egy négyzetméter szegfű termőfelület egy év alatt 810 liter vizet párologtat el (BIZA, 1999).

20 KOVÁCS (2000) felhívja a figyelmet a vízkultúrás termesztésre alkalmas vizekkel szemben támasztandó fizikai és kémiai követelményekre: Fizikai tényezők: az élettelen lebegő anyagok mennyisége 50 mg/l alatt legyen, 100 mg/l felett nagy a csepegtető testek eltömődésének a veszélye. az ideális tápoldat hőmérséklet egyezzen meg a mindenkori léghőmérséklettel (maximum 25 ºC) Kémiai tényezők: ph-érték, a legtöbb tápanyag 5-7 ph között tartható oldatban, a magas ph (7 feletti) növeli a kicsapódás mértékét, ami a növénynél relatív tápanyaghiányt idéz elő. sótartalom, az a víz a legalkalmasabb, melynek 0,5 ms/cm a vezetőképessége a növény számára hasznos vegyületek: a nitrátok, a szulfátok károsak: a nátrium mennyisége nem lehet több 1,5 mmól/l-nél, a klór max. 1,5 mmól/l lehet a hidrogénkarbonát emeli a ph-t és zavarja a növények tápanyagfelvételét, a magas értéket savazással közömbösíteni kell. SZŐRINÉ (2000) szerint a tápoldat készítéséhez felhasznált víz kémhatása, valamint a benne található vegyületek befolyásolják a tápoldat összetételét, adagolását és kezelési lehetőségeit. A termesztést megelőző vízvizsgálat ezért különösen fontos. A víz minőségi paramétereit az 5. táblázat tartalmazza. 5. táblázat: A víz minőségi besorolása a hidrokultúrás termesztésben (SZŐRINÉ, 2000 után) Megnevezés Jó Még megfelelő EC (ms/cm) <0,5 <1,0 HCO 3 (mg/l) <400 <600 Ca,Mg (mg/l) <100 <140 Cl (mg/l) <40 <100 Na (mg/l) <40 <140 SO 4 (mg/l) <100 <200 B (mg/l) <0,1 <0,5 Fe (mg/l) <0,1 <0,6 A hidrokultúrás termesztésben alkalmazott közegekre vonatkozó általános érvényű szabály, hogy a kiszáradás ellen minden közeget napfelkelte előtt egy órával be kell öntözni (BENOIT és CEUSTERMANS, 1995).

2.2.4. Tápanyagellátás 21 A növények tápanyagellátása a hidrokultúrában különösen fontos szerepet tölt be, mivel a talajpótló közegben nincsenek említésre méltó tápanyagok, ezért minden életfontosságú tápsót trágyázással kell a növényekhez eljuttatni (HOEVEN, 1988). SCHULTZ és DREWS (1990) szerint a szabad szénsavat tartalmazó vizek esetében a csőrendszer korrodálódik, és a víz cinktartalma nagyon megemelkedhet. Ennek folyamatos kiszűréséről gondoskodni kell. A tápoldat összetételénél a víz Zn tartalmát is figyelembe kell venni. Szintén a vízben lévő sótartalomnak tulajdonít nagy jelentőséget WINDHOLZ (1991), véleménye szerint a zárt rendszerben történő termesztésnél hatással bír az öntözővízben lévő sók mennyisége és az adagolt trágya. Sóérzékeny növényeknél nagyobb jelentőségű az öntözővízzel bejuttatott sók mennyisége, mint a nagyobb trágyaadagokkal táplálandó növényeknél. Ezért fokozottan figyelembe kell venni az öntözővíz minőségét. Az öntözővíz valamennyi oldott sót mindig tartalmaz. Az elektromos vezetőképesség, EC sótartalmat jelez. Az öntözővíz minőségét jellemző határérték 0,5-1,5 EC. A 0,5 EC alatti vezetőképességű víz minden körülmények között alkalmas öntözésre és hidrokultúrás termesztésre is. Az öntözővíz 1 EC vezetőképessége a só összetételtől függően 600-800 mg/l só mennyiséget jelent. Átszámítva, az elfogadható só mennyiség általában 300-1200 mg/l. Az öntözővízben vannak tápanyagként hasznosítható elemek, mint Ca, Mg, S, N (ionok formájában). Más elemek pedig kifejezetten károsak, mint a Na, Cl, és hidrokarbonátok (HCO 3 ). Közülük a klór (Cl ) mérgező a növényre, a nátrium (Na+) és hidrokarbonát (HCO 3 ) ionok a tápelemek felvételét gátolják. A hidrokultúrás termesztésben még szigorúbban kell kezelni az öntözővíz minőségét, hiszen a talaj pufferképességével nem számolhatunk. A hidrokarbonát mennyisége hidrokultúrában 1 mg/l feletti mennyiséget savazással kell közömbösíteni. A karbonátok közömbösítésére a rendszeres kalciumnitrát adagolás is megfelelő, ha a szintje nem túl magas (HORINKA, 1994). Ha az összes sótartalom 300 mg/l alatt van, a vizet minden további nélkül fel lehet használni a föld nélküli kultúrához. A hidrokultúrában nagy jelentősége van a kemény és lágy víz megjelölésnek. Vízkultúrás termesztés csak lágy vizek alkalmazásakor lehet sikeres. Ezért van gyakran szükség a víz analizálására. A 15 Nk feletti vizeket lágyítani kell (KÜHLE, 1980).

22 A kőgyapotos termesztés során minden szükséges tápanyagot folyadék formában biztosítanak, így precízen ellenőrízhetők. A vizet ajánlatos analizálni, különös tekintettel a K és Ca-szintre és a phértékre (SCHAFFER, 1978). STRANCH (1991) szerint az időre megadott iránymutató értékeket nagymértékben befolyásolják a helyi adottságok. Így pl.: a vízminőség (összkeménység, karbonát keménység), a vízfelhasználás, tápanyag-koncentráció, ph-érték, a hőmérséklet és az oxigéntartalom. Ezért a tápoldatot rendszeresen ellenőrízni és elemezni kell, és ha szükséges, javítani is. A növény növekedése, a tápanyagfelvétel szempontjából fontos a víz ph értéke. Hidrokultúrában 5-6 közötti ph szükséges. Ilyen enyhén savanyú kémhatású közegben a növény az összes tápiont fel tudja venni. A lúgos tartományok kedvezőtlenek, mert foszfort kötnek le és a vas kiválása is már 6 ph felett megkezdődik. Vízlágyítással a ph csökken, ezért szükséges utána a kémhatás megmérése, melynek nem szabad 5 alá süllyednie (KÜHLE, 1982). FLAUBACHER (1988) szerint a vízkultúrás növényeknél a ph-érték és a tápanyagok mennyisége különbözőképpen alakul. A problémák okai a ballasztsók, a nehézfémek, a ph-értéket befolyásoló tényezők és a tápanyag-koncentráció alakulása. Az ioncserélők megkötik a kálciumot és a magnéziumot, és ezáltal hiánytüneteket okoznak. VOOGT (1988) több kísérletet is végzett szegfű tápoldatának vizsgálatával. A ph-érték 4,5-8,5 között mozgott. A ph változást különböző mennyiségű NH 4 -mal érték el. A fejlődés jobbnak bizonyult az alacsonyabb ph-értéknél. SZŐRINÉ (2000) a következő tápoldat receptet ajánlja a szegfű tápoldatozására (6. táblázat). 6. táblázat: A legfontosabb elemek optimális mennyisége a tápoldatban (mg/l) a szegfű kőgyapotos termesztésénél (SZŐRINÉ, 2000 után) Elemek Mennyiség (mg/l) N 210 P 40 K 245 Ca 150 Mg 25 S 40 Fe 2 Mn 0,6 B 0,35 Cu 0,1 Zn 0,2 Mo 0,05 ph 5,5-6,2 EC 1,6-2,0

23 A talaj nélküli termesztésben, ha cirkulációs módszerrel végezzük a tápoldatozást, ugyanazt a tápoldatot hosszú ideig használhatjuk. Ebben az esetben a tápanyagtartalmat rendszeresen vizsgálni kell, ugyanis 6 nap alatt a tápelemek 60-70 %-a felhasználódik (LEMAIRE, 1982). A hordozható ph és EC (vezetőképesség) mérőkkel végzett mérések jól kiegészítik a laboratóriumi vizsgálatokat. Különösen a vízkultúrás növényeknél fontos mindennapi használatuk. Fontos a tápoldat vizsgálata, a só felhalmozódás és a ph ingadozás mérése hosszabb periódusok alatt és a környezeti tényezőknek megfelelő növénytáplálás ellenőrzése (TURKEWITSCH, 1988). JEANNER (1980) szerint a tápoldat ph-ját 5,5-6,5 között kell tartani, és ezt méréssel ellenőrízni kell. A kívánt ph érték megfelelő mennyiségű sav (salétromsav, sósav) adagolásával tartható fenn. BOWE és REINELT (1989) kísérleteiben a ph és EC-érték mérésére az automatikus ellenőrző és vezérlőberendezés, a KM-100 szolgál. A tápoldatot négyhetenként újra készítik. A tápanyagutánpótlást hetente két alkalommal végzik. BOWE és REINELT (1991 a) szerint szegfű hidrokultúránál a növények fejlődésének és az évszakok váltakozásának megfelelően optimális az 1,5-1,9 közötti EC-érték, valamint az 5,8 phérték, melyet KOH hozzáadásával lehet beállítani. A tápoldat elkészítéséhez ajánlott a Combivit tápanyag-koncentrátum. A tápanyag-utánpótlás heti gyors tesztvizsgálat alapján végezhető. SONNEVELD (1986) 'White Sim' és 'Tanga' szegfű fajták növekedését vizsgálta 2, 4 és 6 ms/cm EC -szintnél. Télen magas, 6,0 ms/cm szintet, nyáron pedig 2 ms/cm-t tartottak. A kísérletek azt bizonyítják, hogy a tartósan magas EC-szint (4-6 ms/cm) csökkenti a hozamot, a nyári időszakban nagyobb mértékben, télen kevésbé. Részletesen foglalkozott a kőgyapotban nevelt szegfű tápoldatának összetételével és hatásával. Kísérletei szerint a szegfűnek magas a Ca igénye. A tápoldat K:Mg aránya nem befolyásolta nagymértékben a hozamot. A K:Ca:Mg = 55:35:10 arányú tápoldat látszott a legmegfelelőbbnek. Ez az arány a gyökér környezetében 55:30:15 arányra változott. Szövetanalízis szerint a K: 900 mmol/kg, Ca: 350 mmol/kg, Mg: 100-150 mmol/kg az optimális. A felhasznált anion mennyiség meghaladja a kation mennyiséget, ezt a különbséget a ph szabályozáshoz használt savmennyiség okozza. A kationok felhalmozódnak a tápoldatban, a Mg nagyobb mennyiségbe, mint a K. A K esetében a relatív felhalmozódás nőtt ezeknek az elemeknek adagolásával, míg Ca és Mg relatív felhalmozódása legnagyobb volt kis adagolásban. A Ca mennyiség befolyásolta a gyökérrothadás fokát, magas Ca-szintnél a fertőzöttség kialakulásának lehetősége csökkent.

24 Az inaktív közegen (kőgyapot, perlit, stb.) termesztett szegfű teljes tápanyag-utánpótlását a tápoldattal kijuttatott tápanyag biztosítja. A KEMIRA program komplex, csak nitrát N-tartalmú műtrágyára alapozott technológiát alkalmaz. Hangsúlyos a Ca utánpótlása, hiszen az minden talajban adott valamilyen szinten, az inaktív közegen teljes mennyiségben pótolni kell. Fontos a mikroelemek pótlása, valamint az öntözővíz minősége. A KEMIRA cég a szegfű hidrokultúrás termesztésénél a következő tápoldatozási programot javasolja: 7. táblázat (HORINKA, 1994). 7. táblázat: Virágzó szegfű tápoldatozása inaktív közegen (KEMIRA program, HORINKA, 1994 után) Időszak N/K Szükséges műtrágya kg/1000 l víz aránya Ferticare IV Káliumnitrát Kalciumnitrát I-IV. 1:1,3 0,8 0,10 0,65 V-VII. 1:1,5 0,9 0,05 0,46 VIII-IX. 1:1,8 1,0 0,05 0,35 X-XII. 1:2,0 1,0 0,10 0,35 2. 2. 5. A növényvédelem sajátosságai Kőgyapotos termesztésnél és egyéb talaj nélküli termesztésnél jelentős költség-megtakarítást jelent a talajfertőtlenítés elhagyása (LÉVAI-FARKAS, 1998). A vízkultúrás, kőgyapotos termesztési technológia bevezetését a vágott virág-termesztésben a talajfertőzések, a talajból fertőző fonálférgek kártételének megakadályozása tette indokolttá (LÉVAI, 1998). A gombabetegségek elleni védekezés ennél a termesztésnél igen nehéz, mert a fungicidek már kis mennyiségben is nagy kárt okozhatnak a hidrokultúrában, ezért 0,05 %-nál nagyobb töménységben nem javasolt a használatuk (WOHANKA, 1984). SCHAFFER (1978) szerint a kőgyapoton való termesztés esetén ugyan a termesztés utolsó szakaszában nagyobb problémát jelentettek a betegségek és a kártevő rovarok, mint a hagyományos termesztésnél, de gyökérbetegségek nem mutatkoztak. Ezért a kőgyapot többszöri termesztésre is felhasználható.

25 Fontos a víz fertőtlenítése, mivel ezzel az összes növény gyökere érintkezik, így fokozottabb a betegségek terjedése. Az oldatba 2 % formalint keverve és rendszeresen átcirkuláltatva a gyökéren élő káros mikroorganizmusok elpusztíthatók. A cirkuláltatott vizet zárt rendszerben 10 percen át tartó 90 o C-os hőkezeléssel lehet vírusmentesíteni. A fuzárium elpusztításához több idő kell, a gombás betegségek ellen fungicideket lehet az oldatba keverni, maximum 0,05 %-os töménységben (RUMIA és BOLLEN, 1988). GRAVES (1983) a kísérletében az NFT-rendszert és a benne lévő növényeket fertőtlenítette, egészen a növekedési periódus végéig, a tápoldathoz szintén 2 %-os formalin oldatot adott, ezt keresztül cirkuláltatva a rendszeren megölte a gyökér káros mikroorganizmusait. BOWE és REINELT (1989) Fusarium elleni védekezésként 1 héttel a tápoldat lecserélése előtt 0,01 %-os Fundasol-t adagolt a tápoldatba. Kórokozó mikroorganizmus emelkedését így nem tapasztalták. WAWRA (1988) szerint az újra felhasznált víz fertőtlenítésének ajánlott módszerei a szűrés, az UV besugárzás, kémiai kezelés, hevítés, ionizálás gamma-sugárzással és klórozás. BENOIT és CEUSTERMANS (1995) szerint is a közegen átáramoltatott oldatokat fertőtleníteni kell, ezáltal csökken a növényvédő szerek alkalmazása. Bevezették a tápoldat UV-fertőtlenítését, melynek hatására nem lépett föl Pythiumos gyökérrothadás és Olpidium fertőzés. 2. 3. A fajta szerepe a növényházi szegfű hidrokultúrás termesztése során BOWE és REINELT (1989) szerint NFT termesztés számára a 'White Sim' fajta bizonyult a legalkalmasabbnak, de különösen jók az 'Arthur Sim' és a 'Keefers Cheri Sim' fajták is. A magas növénykiesés ellenére a magasabb hozam kiegyenlíti a veszteséget. A veszteségarány a föld kultúrát és az NFT módszert összehasonlítva 1:1,6. A fajták szárminőségének függvényében tavasszal magas törékenység figyelhető meg NFT termesztésben. Legnagyobb veszteség a 'Sim' fajtánál lép fel. A 'Grace' fajta a magas törési % miatt alkalmatlan erre a termesztésre. Hidrokultúrás termesztésre kiemelkedően alkalmas a 'Pallas' fajta. A minőségrészesedés 80 %-a I. osztályú (BOWE és REINELT, 1991a.).

26 BOWE és REINELT (1991b.) kutatásaikat NFT rendszerben végezték. A kísérlet során az állományban nem volt növénypusztulás. A megfigyeléseket Selecta fajtákkal: 'Chinera', 'Candy orange', 'Francesco', 'Castellaro', 'Grace', 'Light Pink Candy' és 'Flavio' végezték. A leszedett virágok 80 %-a I. osztályú minőségű volt. Az NFT rendszerben termesztett állományt összehasonlították a hagyományosan talajba ültetettel és megállapították, hogy az NFT rendszer fajtái három héttel korábban bevirágoztak. Az előbb említett fajták közül a 'Grace' adta a legjobb virágminőséget, ennél nem tapasztaltak csészerepedést. YAMAGUCHI - KOSHIOKA (1996) talaj nélküli kultúrában vizsgálták a szegfű hozamát, a Tanga fajtával végezték a kísérletet. Októbertől - decemberig a fajta m 2 -ként 82,5 szálat produkált a kontroll (talajban termesztett) 32 szál/m 2 -rel szemben. Az összes virágot tekintve a talaj nélküli kultúra 15 % -kal adott jobb eredményt. BUNT - COCKSHULL (1995) szerint a 6-6,8 közötti, ZIMMER (1991) szerint a 7 körüli ph az optimális. YUEN - MCCAIN (1993) szerint az 5,5 alatti ph toxikus a szegfűre. VOOGT (1995) és GUBA et al. (1993) beszámolnak mesterséges közegben a szegfűtermesztésben végzett ph kísérletekről. Véleményük szerint ezen körülmények között az 5,5 ph -jú környezetben kapták a legtöbb és a leghosszabb szárú virágokat. DUIJFF (1995) kapcsolatot talált a ph és a fuzárium - ellenállóság között, beszámol arról, hogy a Léna fajta 7,5 ph -nál volt a legellenállóbb és 6,5 alatt ez a tulajdonsága romlott. A Pallas számára viszont 5,5 ph volt a legkedvezőbb. VOOGT (1995) vizsgálta a ph hatását a kőzet-gyapoton termesztett szegfűre 'Red Debby' és 'Adelfie' fajták esetében. A ph-t NH + 4 : NO - 3 arányváltozással befolyásolták. Az első két virág hullám hozama abban az esetben növekedett, amikor a ph csökkent. 'Red Debby' esetében ez történt az egész termesztés alatt. 'Adelfie' fajtánál úgynevezett, hervadt virágok jelentek meg a második virágzási hullámban, amelyek még tovább hervadtak a ph csökkenésével. A kutatók megállapították, hogy jó hozamot alacsonyabb ph szinten is el lehet érni, amennyiben emeljük a mikroelemek felvételét, kivéve a molibdént. HUETT (1994) kőzetgyapotos termesztés esetében három tápoldat készítmény hatását vizsgálta négy Sim szegfűfajta szálhozamára és minőségére. A vizsgált fajták: Raggio d Sole, White Sim, Manon és Doria voltak. A következő tápoldatokat alkalmazták: 1. Standard (Std), ahol a ) N : K arány 1.29 : 1,00 volt és a szegfű N- ellátása NO - 3 -al történt