A népszerûség oka a termelés jobb programozhatósága, a lényegesen nagyobb termés ígérete, a küllemi jellemzők piacosabb megjelenése, és az automatizálásból adódó termelői szabadságok megjelenése, valamint a gazdaságossági szempontok érvényesülésében rejlik. Tudni kell azonban, hogy a hidrokultúra bevezetése a vizekkel szembeni fokozott igényességet tételez fel és a hagyományoshoz képest fokozottabban jelentkeznek a környezeti és egészségvédelmi kockázatok.
A gazdák jelentős része kevés földterületen volt kénytelen megélhetését biztosítani. Egy harmadik dimenzióba kellet kilépni, az intenzív gazdálkodás irányába. Ennek egyik lehetősége lett a talaj nélküli növénytermesztés hazai megjelenése, adaptálása és terjedése. Az alábbiakban ebben gyakorló termelőként, kutatóként, oktatóként és szaktanácsadóként szerzett ismereteimből adok közre a technológia lényegére és gyakorlatára vonatkozó ismereteket.
Témánk előzményének tekinthető az árasztott rizstermesztés, a tengeri országok algatermesztése, és feltétlenül ide lehet sorolni a történelmi maja kultúra úszó növényszárakon folytatott zöldségtermesztését, valamint az ókori világ egyik csodáját – Szemiramisz függőkertjeinek kialakítását is. A hidrokultúra a magyar növénytermesztési gyakorlatban talaj nélküli növénytermesztést jelent. Ilyen körülmények között a növények gyökérzete valamilyen mesterséges közegben fejlődik, pl. kőzúzalékban, perlitben, vagy szálas szerkezetû „kőzetgyapotban”. Ez a mesterséges közeg biztosítja a növény gyökérzete számára az ideális víz-levegő arányt. A tápanyagot és a vizet oldat formájában a csepegtető öntözés technikai elemeivel juttatják ki. A szükséges makro- és mikroelemeket számítógép segítségével keverik az öntözővízbe a növényállomány fejlődési fázisának megfelelő arányban és mértékben egy vezérlő programba beírt növény modell előírásai szerint. A program vezérli az öntözést, módosít a mindenkori ökológiai paraméterek szerint, és lehetővé teszi a felülírható, illetve a kézi vezérlési üzemmódot. A talaj nélküli termesztés technológiájában az időszakos feladatok közé tartozik a keverő automata számára a tömény törzsoldat tartályok és a savtartályok feltöltése, a vízszûrők karbantartása, a támrendszerhez kapcsolódó zöldmunkák aktuális ellátása, a különböző elektronikus érzékelők ellenőrzése és természetesen a számítógépes rendszer mûködésének felügyelete.
A talaj nélküli termesztés lényegesen nagyobb és egyenletesebb minőségû termés elérését teszi lehetővé, mint a hagyományos technológiák. Ennek az a titka, hogy minden növényegyedre vonatkozóan lehetőségünk van technikai eszközökkel a növény számára legfontosabb termesztési tényezőket optimális szinten tartani. A elérhető termelési eredményeket szemlélteti a mellékelt 1. táblázat, amely a hagyományos technológiával a talajon elérhető terméseredményeket hasonlítja a hidrokultúrás termelési eredményeket. Látható, hogy a hagyományos technológiákban potenciálisan meglévő termőképességet 200–500%-kal jobban ki tudjuk használni. Ez a lehetőség növényfajonként változó és ezeken belül is vannak olyan fajták, amelyek az automata termelési lehetőségeket jól tûrik, illetve jó eredményekkel hálálják meg. A 2. táblázat összehasonlításával szemléltetni kívántuk a talaj nélküli és a hagyományos növénytermesztési rendszer néhány szempontját, részben a szakmai közvélemény egyértelmû tájékoztatására részben az esetleges döntések segítésé céljából.
Az 1. képet egy szépen termő paradicsom kultúrában készítettük. A látvány is bizonyítja azt a 30–35 kg/m2 termést, amit a bemutatott táblán betakarítottak. Érdemes megfigyelni a kőzetgyapot grodán kockákat, amelyek mindegyike egy növényt és egy csepegtető elemet tartalmaz. A bemutatott termesztő helyen ezekből 3–3 darabot egy termesztő „paplanra” helyeztek, ami által a három csepegtető elem esetleges térfogatáram egyenlőtlensége kiegyenlítődik és a gyökerek is keveredve terjedhetnek szét. Egy ilyen egység viszont a gyökérfertőzések szempontjából a többiektől izoláltnak tekinthető. Talán jobban megfigyelhető ez a 2. képen, ahol EC és pH ellenőrzés céljából a paplanból „talajoldat” mintavételt mutatunk be.
A talaj nélküli termesztés sikere érdekében a tápanyag és vízellátás adagonkénti nagyságára és egyenletességére különös figyelmet kell fordítani. A területről akkor takarítható be a legnagyobb termés, ha a csepegtetőtestek teljesen egyenletesen adagolnak. Ha valamelyik rendre kevesebbet ad ki, akkor a hozzá tartozó növény kevesebbet terem és csökkenti az átlagot. Az öntöző- rendszeren belül egy csepegtető akkor adagol kevesebbet, ha eltömődik. A gyakorlatban a vízben lebegő anyagok 50–100 mg/l érték feletti mennyisége megnöveli az eltömődés veszélyét még akkor is, ha a csepegtető kifolyónyílások mérete a részecske átmérő tízszeresét is meghaladja. Ezeket az anyagokat szûréssel tudjuk eltávolítani. A szûrt vízben is jelen levő élő anyagok a napfény és a nagyobb hőmérséklet hatására robbanásszerûen felszaporodnak és a szûrés ellenére okozhatnak eltömődést. A vízben oldott anyagok függnek a vizek származási helyétől és a geológiai és hidrokémiai viszonyaitól. A kutak vizeiből a felszínre kerülve nyomás- és hőmérsékletváltozás hatására kiválások indulnak be. A vas és mangán túlzott mértéke oxigén hatására oldhatatlan csapadékot képez, amely a sarkokban és a szûkületekben lerakódik. A hidrokarbonátos vizekből 300–350 mg/l felett mészkőkristályok válnak ki és eltömődést okozhatnak. A foszfát mûtrágyák kalciummal és magnéziummal, a kalcium mûtrágyák a hidrogén karbonáttal lépnek reakcióba és ezek oldhatatlan csapadéka gátolhatja az áramlást. Az oldott ammónia növeli a víz lúgosságát (pH), ami segíti a kalciumkarbonát képződését. Ezért a savas víz kedvezőbb a csepegtetéshez. Ezeket a szabályokat a vízkezelés alapelveihez is fel lehet használni. Eltömődés ellen védekezni megelőző kezeléssel lehet. Ennek első lépése a szabványos mintavételen alapuló laboratóriumi vizsgálat. Az eredmények birtokában lehet döntést hozni a kémiai beavatkozás és a szûrés technikai részleteiről. A vas és mangán alapú szennyeződések ellen a levegőztetés és az ezt követő ülepítő tartályok használata a legolcsóbb eljárás. A karbonátos kicsapódásokat savazással (salétromsavval) lehet kezelni.
A már eltömődött rendszereket a növényváltás időszakában lehet kezelni, mert a szerek túl magas, vagy túl alacsony pH értéke károsíthatja a gyökereket. Szerves szennyeződések esetére különleges algamentesítőt lehet alkalmazni. Szervetlen szennyeződések tisztításához 100 liter vízhez 2 liter salétromsavat kell keverni. 1000 m2 területre 1000 l vizet alkalmazva. A valós helyzetekben szakember közremûködését kell igénybe venni! Az eltömődések egyenletességet rontó hatását fokozza a csepegtetőket előállító üzemek gyártási szórásának mértéke, és bizonyos tervezési hibák megléte is. Ezért a megfelelő referenciákkal rendelkező tervező és a megbízható minőségû termékek árát nagyon kockázatos a csináld magad módszerek rövid távú előnyeivel felcserélni. A csepegtetők egyenlőtlenségéből fakadó károk kivédésére gyakran túlöntözéssel védekeznek. A vízadagokat úgy állapítják meg, hogy a legkisebb adagolású csepegtető növénye elegendő tápoldatot kapjon. Ebből következik, hogy az összes többi túladagol, és előbb utóbb megjelenik egyfajta túlfolyás, amit ki kell vezetni a növények környezetéből. Ilyen esetet mutat be a 3. kép, ékesen szemléltetve a környezet potenciális szennyezését. A kivezetett tápoldat a rendszerbe bevezetett összes tisztított víz és oldott mûtrágya és mikroelem anyagok 25–35%-át is elérheti. Ennek környezetkárosító hatása a felszín alatti vízkészletek szennyezésében jelentkezik, de nem lebecsülendő a gazdát érintően az a közvetlen kár sem, ami az üzemköltség és a megvásárolt anyagok ugyanilyen arányú pazarlásában mutatható ki.
A talaj nélküli termesztési technológiák szükségszerû velejárója, hogy a cserére szoruló termesztő közeg hulladékként jelenik meg. Noha nem természetidegen anyagokról van szó, az elhelyezés gyakran nehézségekbe ütközik, és mint a 4. kép ábrázolja, tárolni kell, nagyobb telepeken egész jelentős dombok formájában. Ennek a problémának a mérséklése céljából konténerekben és az abban elhelyezett, a fenti hivatkozásnál kezelhetőbb (pl. perlit) anyagon történik a hidrokultúrás termesztés. Erre mutat egy példát az 5. kép. A konténerek nagyobb gyökértömeget engedélyeznek, és növény-egészségügyi szempontból kifejezetten előnyös, hogy minden növény egymástól izolált. A konténeres megoldás is jelentős drénvíz képződéssel jár, hiszen a túlfolyás okai a csepegtető rendszerben keresendők, és a technika jelenlegi állása mellett nem is küszöbölhetők ki.
Az egész világon az öntözéses gazdálkodás egyre többször az újrafelhasználható vizek használatára szorul. Ezért nem engedhető meg az öntözésre kiválóan alkalmas hidrokultúrás technológiai hulladékvíz elvesztése. Másrészt tudott, hogy az Európai Unió országaiban már az 1990-es években születtek szabályozások a mezőgazdaságban alkalmazott mûtrágyák mennyiségére vonatkozóan. Magyarországon a 2006. február 15-től hatályos 27/2006. (II.7.) kormányrendelet a (49/2001.(IV.3.) kormányrendelet módosítása) szabályozza a vizek mezőgazdasági eredetû nitrátszennyezésére vonatkozó határértékeket. Ez az úgynevezett „új nitrátrendelet”, amely többek között a túlzott mûtrágyahasználat következményeit kezeli. Ebben a problémakörben a Tessedik Sámuel Főiskola a HAKI konzorciumi partnereként a hidrokultúrás túlfolyó vizekkel kapcsolatos problémák kezelését tûzte ki célul a GVOP-3.1.1.-2004-050476 sz. projektjében. A projektben egy modell termesztő berendezésben Medgyesegyházán egy gyakorlott, az újra fogékony, vállalkozó birtokán (fóliatelepén) mûszaki rendszert dolgoztunk ki a túlfolyó víz automatikus összegyûjtésére és újrahasznosítási lehetőségére. Kialakítottunk egy modul rendszerû automatikus drénvíz gyûjtő rendszert a talaj nélküli zöldséghajtató berendezések környezetvédelmi problémáinak kizárására. Az összegyûlt hulladékvíz 1 m3 tartályokba kerül, automatizált módon töltve meg egyik tartályt a másik után. Ezek a tartályok más termesztő helyekre szállíthatók, vagy visszaforgathatók származási helyükre. A nyers öntözővíz-kezelési technikájának fejlesztése keretében foglakoztunk a túlfolyó vizek eredeti sótartalmának és fertőző képességének mérséklésével. Modul rendszerû fordított ozmózis elvén alapuló víztisztító készülékkel és UV fertőtlenítő egységet alakítottunk ki amellyel a kívánalmak szerinti, vagy akár mindegyik tartály vize kezelhető és azt a hidrokultúrás termelési gyakorlatnak át tudjuk adni.
Lelkes János
