
Hydroponiska odlingssystem
Kontaktperson
Relaterade forskningsämnen
Ett fokusområde inom ämnesområdet Mikrobiell hortikultur vid institutionen för biosystem och teknologi.
Integrerad produktion i växthus utförs vanligtvis i hydroponiska system. Dessa kan designas som öppna eller slutna system. Öppna system har en avsevärd inverkan på miljön i anslutning till växthuset eftersom den avrinnande lösningen som har höga halter av näringsämnen och är laddad med pesticider riskeras att bli utsläppt. Till skillnad av öppna system, recirkulerar och på så sätt återanvänds det näringsrika vattnet i slutna hydroponiska system. Slutna hydroponiska odlingssystem är bra för miljön och – genom besparing av gödselmedel och vatten – ekonomiska för företaget.
Det finns fyra generella tillvägagångssätt för att lösa överskott av näringsrikt dräneringsvatten i intensiva hortikulturella produktionssystem:
- Uppsamling av avrunnen näringslösning och förstöring i kommunala reningsverk
- Uppsamling av avrunnen näringslösning och användning för bevattning av fältgrödor
- Konsekutiva odlingssystem
- Återanvändning av dränerad näringslösning i s.k. slutna system
Rådgivare och forskare rekommenderar den senare. Slutna odlingssystem kallas ofta för odlingssystem med recirkulerande näringslösning. Efter att näringslösningen (vatten + lösta gödselmedel) har passerat växtrötterna samlas den upp, kompletteras med näring och vatten i proportion till växternas upptag samt pH-justeras före återpassage genom växtrötterna.
Återanvändning av näringslösningen i slutna system är en väletablerad teknik inom modern växthusodling. Teknologin är inte ny men introduktionen i Sverige har varit seg trots teknologins erkända miljömässiga och ekonomiska fördelar. Tre anledningar som ofta nämns i dessa sammanhang:
- Risk för spridning av rotsjukdomar via den återanvända näringslösningen
- Risk för ackumulering av organiska komponenter i näringslösningen
- Korrekt dosering av växtnäring
Det finns lösningar till alla dessa farhågor!
Risk för spridning av rotsjukdomar via den återanvända näringslösningen.
Teknologi för rening av näringslösningen i slutna odlingssystem finns. Det finns flera alternativ att välja mellan. Valet av utrustning beror på ett antal faktorer, så som:
- Kultur som odlas i det slutna systemet
- Patogen/patogener som utsätter kulturen för störst hot?
- Förhållanden i odlingssystemet
- Ekonomiska omständigheter
Rening sker på en särskild plats i odlingssystemet. Reningsutrustningen hjälper till att ta bort den rotskadegöraren som utrustningen är designad för. Spridningen mellan plantor påverkas dock inte. Generellt kan reningsutrustning grupperas utifrån effekten på mikrofloran (inkl. växtskadegörare) i aktiva (som dödar målorganismen) och passiva (som tar bort målorganismen) metoder. Biologisk bekämpning kan förebygga spridning av rotpatogener mellan plantor.
Risk för ackumulering av organiska komponenter i näringslösningen.
Organiska ämnen eller organiskt material i sig påverkar inte plantornas tillväxt. De är i motsats en väsentlig del av en välmående jord. Tidiga misstag däremot i slutet av 1980-talet och början på 1990-talet ledde till antagandet att fenoliska föreningar skulle kunna ackumulera i den recirkulerande näringslösningen och därmed orsaka fytotoxiska effekter. Innan denna hypotes kunde vetenskapligt bevisas spreds det som ett faktum och ifrågasattes inte. Vår forskning visar dock att fenoliska syror
- Förekommer i väldigt låga halter i näringslösningen
- Effektivt bryts ner av mikroorganismer närvarande i näringslösningen i det slutna odlingssystemet
- I små mängder främjar plantutvecklingen
En förutsättning är dock att en passande syrenivå upprätthålls i näringslösningen!
Däremot finns det visst stöd för ackumulering av organiska ämnen i den recirkulerande näringslösningen. Bekämpningsmedel som används för att kontrollera patogener på blad eller rötter kan hamna i den recirkulerande näringslösningen. Vår forskning visar att mikroorganismerna som lever i näringslösningen misslyckades med att bryta ner bekämpningsmedelsrester.