Home II. A Treia Revoluție Agrară 2.1 Tehnologii utilizate în agricultura verticală

2.1 Tehnologii utilizate în agricultura verticală

Având câteva decenii în spate, agricultura verticală s-a dezvoltat în jurul a două clase tehnologice majore. Ambele presupun creșterea plantelor fără sol și diferă în special prin metodele de hrănire ale acestora. Prima, numită hidroponie, presupune creșterea plantelor cu rădăcinile în apă. A doua, numită aeroponie, presupune creșterea plantelor cu rădăcinile în aer. Sunt clase tehnologice, pentru că în cadrul fiecăreia s-au dezvoltat în timp tehnologii distincte. Ambele clase tehnologice sunt scalabile, adică ele pot fi utilizate atât în spații mici cât și în spații foarte mari, adică atât ca soluții de tip casnic/hobby cât și ca soluții educaționale și soluții pentru producție în scop comercial.

Pentru ambele clase tehnologice, plantele sunt așezate în suporți care permit rădăcinilor să se dezvolte în exteriorul lor. Cel mai frecvent utilizat suport este „net pot”, sintagmă pe care am putea-o traduce prin ghiveci de tip rețea. Un asemenea net pot este un suport similar cu un ghiveci, realizat din material plastic și deci refolosibil, având pe suprafața sa laterală și pe baza lui un număr de fante prin care planta și poate extinde rădăcinile în spațiul în care este hrănită.

Pentru a fixa planta, este utilizat un material numit substrat, material care trebuie să îndeplinească o serie de condiții dintre care cele care nu depind de tipul culturii sunt:

  1. Este un material granular care creează în interiorul ghiveciului un strat cu porozitate mai mare sau mai mică în funcție de tipul plantei cultivate. Acest strat susține tulpina și o parte din rădăcină și îi permite rădăcinii să se dezvolte în exteriorul ghiveciului.
  2. Fiecare granulă a sa este impermeabilă și incompresibilă. Practic substratul realizat așa permite soluției nutritive să treacă prin el ajungând și la partea de rădăcină din ghiveci și nu își modifică în timp structura.
  3. Fiecare granulă a sa este neutră chimic, are pH neutru și este izolator electric sau are electroconductivitate scăzută. Cu alte cuvinte, substratul nu interacționează cu soluția nutritivă.
  4. Fiecare granulă este izolator termic. Plantele sunt iluminate artificial sau natural. Aceasta presupune o degajare de căldură la nivelul suprafeței superioare a substratului. Pentru a evita transmiterea căldurii în compartimentul ocupat de rădăcini este necesar ca substratul să fie un izolator termic.
  5. Granulele sunt ușoare. Este o condiție simplă care asigură nedeformarea rădăcinilor și ca
  6. pacitatea acestora de a se dezvolta ușor.

În anumite situații este foarte important ca rădăcinile să se dezvolte în întuneric. De exemplu, în cazul cartofului, iluminarea rădăcinilor duce la compromiterea tuberculilor. De aceea, ghiveciul poate fi acoperit cu un capac din cauciuc sau un material asemănător. Acest capac este necesar și în cazul plantelor care au nevoie de sprijinirea tulpinii, fixând mai bine planta în ghiveci. Capacul poate juca un rol și în fixarea mai bună a substratului în ghiveci.

Există foarte multe tipuri de substrat utilizate în creșterea plantelor fără sol. Dintre acestea, cele mai utilizate materiale sunt argila expandată, fibra minerală și fibra de nucă de cocos. Pentru anumite tehnologii hidroponice sunt utilizate materiale care pot crea un strat poros cu absorbție mare de soluție nutritivă cum ar fi nisipul sau granulele mici de piatră ponce, perlită sau vermiculită. Plantele crescute într-un asemenea substrat nu necesită utilizarea unui ghiveci fiind plantate direct în substratul respectiv.

Decizia privind alegerea substratului ține de experiența și preferințele fiecăruia, precum și de tehnologia utilizată. De exemplu, unele ferme verticale din Olanda preferă creșterea tomatelor utilizând ca substrat argila expandată și ca tehnologie hidroponia prin picurare în timp ce unele ferme din Spania preferă creșterea tomatelor utilizând substratul de nisip și hidroponia prin difuzie.

Cum ajunge planta în ghiveciul în care urmează a se dezvolta va face obiectul unei alte postări. În aceasta, mi-am propus să vorbesc despre diversele tehnologii utilizate în creșterea fără sol. De la bun început trebuie să spun că indiferent de tehnologia utilizată este necesar un recipient care conține soluția nutritivă. Ea se obține diluând în apă soluția concentrată pe care o putem realiza singuri sau o putem cumpăra. Este foarte important ca apa pe care o utilizăm să nu conțină clor și există o serie de metode de eliminare a clorului în exces din apa. De asemenea este important ca soluția nutritivă să aibă pH-ul și electroconductivitatea cât mai apropiate de cele ideale pentru creșterea soiului căruia i-o administrăm. Să nu uităm că plantele crescute în aeroponie și în hidroponie sunt crescute în condiții ideale și într-un mediu septic. Din recipientul în care se găsește soluția nutritivă și al cărei nivel, pH și electroconductivitate se verifică și măsoară săptămânal (dacă nu utilizăm un sistem automat) acesta ajunge la plantă în feluri diferite în funcție de tehnologia utilizată.

Tehnologii hidroponice

Presupun toate hrănirea rădăcinilor prin cufundarea în soluția nutritivă. Sunt însă mai multe metode prin care putem face acest lucru.

O primă tehnologie o reprezintă picurarea. Este o tehnologie cu un grad mare de utilizare.

Soluția nutritivă este picurată în substratul din fiecare glastră. De aici, ea se prelinge în lungul rădăcinilor formând la nivelul lor o peliculă nutritivă. Picurarea se face continuu, soluția neabsorbită de rădăcini fiind recirculată.

Pentru că plantele au nevoie de oxigen pentru respirație, iar acesta se face în special la nivelul rădăcinii, soluția din recipientul de alimentare poate fi aerată utilizând un sistem similar cu cele din acvarii. În cazul sistemelor automate, aerarea se poate realiza și reglând frecvența picăturilor.

O altă tehnologie hidroponică ce are o utilizare frecventă este NFT (Nutrient Film Technique). Ea presupune alimentarea continuă a rădăcinilor cu soluție nutritivă. Are un grad mare de utilizare, în special pentru plante mari cum ar fi tomatele sau castraveții.

Soluția nutritivă este pompată în recipientul în care cresc rădăcinile și, de aici este transportantă gravitațional înapoi în recipientul de alimentare. Evident, în diagrama de mai sus am exagerat mult panta, aceasta fiind de câteva grade. Soluția nutritivă poate fi aerate anterior pompării ei în compartimentul în care cresc rădăcinile.

Cea mai cunoscută soluție este cea folosită pentru creșterea salatei și a verdețurilor, adică este o soluție tehnologică având răspândire mare. Pentru că soluția nutritivă este menținută și aerată (neapărat) în compartimentul de creștere a rădăcinilor, poartă numele de Cultură cu soluție statică.

Cu o utilizare mai scăzută, dar foarte eficientă pentru culturile de plante mari, tehnologia de creștere a plantelor prin difuzia nutrientului într-un mediu poros în care se găsesc rădăcinile plantate direct în substrat este ceva mai pretențioasă ca întreținere, dar poate da rezultate foarte bune și unele ferme verticale o utilizează din plin.

 

Tehnologii aeroponice

în această clasă se găsesc tehnologiile în care plantele sunt crescute cu rădăcinile în aer. Hrănirea se face pulverizând substanța nutritivă direct pe rădăcini. Aeroponia este o clasă tehnologică în care un minim de automatizare este necesar, alternanța între intervalul de pulverizare a soluției nutritive și cel în care radacinile stau în aer putând fi asigurată numai în acest fel. Intervalele de hrănire și aerare asigură atât nutrienții necesari plantei cât și oxigenul vital în procesul de respirație, proces care duce la generarea moleculelor de ATP, esențiale în economia energetică a celulei.

Cea mai simplă tehnologie aeroponică este cea de joasă presiune. Ea presupune ca duzele prin care se face pulverizarea soluției nutritive să nu urmeze un anumit profil dimensional al picăturilor de nutrient pulverizat, rădăcinile fiind doar stropite cu nutrient.

Este o tehnologie ieftină și cu rezultate acceptabile. Soluția nutritivă este absorbită lent în rădăcini, dar absorbția este mai bună decât în cazul hidroponiei ceea ce înseamnă o productivitate mai bună și mai puțin nutrient pierdut.

Dacă duzele prin care se pulverizează soluția nutritivă pot asigura picături cu dimensiuni între 5 și 80 de micrometri, vorbim de aeroponie de înaltă presiune. Dimensiunile picăturilor fiind mici este posibilă absorbția lor rapidă în rădăcină ceea ce duce la o creștere creștere mai rapidă a plantei și deci la o creștere a productivității.

 

Dezavantajul acestei tehnologii constă în înfundarea rapidă a duzelor de pulverizare sau la utilizarea unor materiale speciale și deci mai scumpe pentru confecționarea lor.

În ultimii ani s-a dezvoltat o variantă care este suficient de ieftină și de eficientă de aeroponie, variantă în care picăturile au dimensiuni între 5 și 20 de micrometri. Tehnologia se bazează pe crearea de ceață utilizând ultrasunete. O tehnologie utilizată dealtfel și în show biz. În engleză se numește foggponics. Să o numim ceațăponie?

Problema cu această tehnologie este că e nouă, deci nu a fost studiată suficient pentru a stabili intervalele de pulverizare si aerare optime pentru diferitele plante.

Tehnologii mixte

Există o clasă de tehnologii în care rădăcinile sunt alternativ imersate în soluția nutritivă sau ținute în aer pentru a se asigura respirația.

Prima tehnologie din această clasă este cea în care bazinul în care se găsesc rădăcinile este periodic inundat cu soluție nutritivă, alternând cu perioade în care rădăcinile respiră. Această tehnologie se numește Ebb & Flow (flux-reflux)

O altă tehnologie din acestă clasă presupune rotirea plantelor în așa fel încât periodic rădăcinile lor să se cufunde în bazinul cu soluție nutritivă. De unde și denumirea sa de Rotary.

Am trecut repede în revistă tehnologiile utilizate în agricultura verticală. Despre unele dintre ele voi scrie mai pe larg în postările următoare. Nu m-am referit deloc la cum ajunge planta din stadiul de sămânță în starea în care face obiectul acestor tehnologii. Această postare este însă suficient de lungă și, de aceea, voi vorbi despre germinatoare în postarea următoare.

 

Leave a Reply

Cele mai citite

2.1 – Despre aminoacizi și proteine

Un aminoacid este o moleculă compusă dintr-un atom de carbon legat de o amină (NH2), un radical (R) și un carboxil...

1.1. Cele trei Revoluții Agrare

În cei peste 200.000 de ani de existență a speciei noastre și cele peste două milioane de ani de existență a...

Ultimile postări

1.1 Brâncuși și oul dogmatic

Nu știu dacă Brâncuși l-a întâlnit vreodată pe Einstein. Cred că nici cărțile lui nu le-a citit. Este remarcabilă însă aceeași înțelegere a lumii...

2.1 Tehnologii utilizate în agricultura verticală

Având câteva decenii în spate, agricultura verticală s-a dezvoltat în jurul a două clase tehnologice majore. Ambele presupun creșterea plantelor fără sol și diferă...

5.1 Permacultura și Marele Platou de Loess al Chinei

Marelui Platou de Loess al Chinei reprezintă locul în care a apărut prima civilizație agricolă din Asia. Se întâmpla acum 11.500 de ani. De...

0. Ken Robinson sau de unde ar trebui să regândim sistemul

Ken Robinson este cel care mi-a cristalizat gândurile despre educație. De aceea, nu pot deschide secțiunea acesta a blog-ului fără ideile lui sintetizate atât...

1. Pur și simplu despre lumea de azi

Un bun prieten m-a întrebat azi de ce am făcut un blog despre ceea ce a numit el "viitor",   Mai întâi pentru că nu...
%d bloggers like this: