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
HCO3- 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} = {NO3+SO4+P}
9
Tápoldat-adagolás
idővezérlés
nedvességtartalom-mérés (start tálca, tenziométerrel)
globálsugárzás (pl. paradicsom: 1 J/cm2 - 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
Gyökérközeg-tartó edények
Alakjuk
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
