Rolnictwo miejskie budzi coraz większe zainteresowanie. Ludzie pragną kontaktu z naturą. Chcą mieć ogródek i uprawiać w nim warzywa czy owoce na własny użytek. Nie każdy jednak może sobie na to pozwolić. Rosnąca gęstość zabudowy nie musi jednak oznaczać rezygnacji z miejskich upraw. Odpowiedzią na te problemy mogą być systemy wertykalne, w których rośliny sadzone są w pionie. Wertykalne ogrody nie wymagają zatem dużych powierzchni. Lokalizowane są na ścianach domów, firm czy instytucji. Razem z ogrodami zakładanymi na dachach budynków stanowią tzw. „urban farming”, coraz bardziej popularny również w polskich aglomeracjach.
Hydroponika w przydomowym ogródku
Ogród wertykalny również świetnie sprawdza się w uprawie hydroponicznej. Hydroponika to bezglebowa metoda uprawy. Pozwala sadzić rośliny na pożywce zawierającej roztwór soli mineralnych. Uprawy hydroponiczne mogą być realizowane nie tylko w skali przemysłowej, ale również w ogródkach przydomowych. Podnoszą w ten sposób samowystarczalność miast w produkcji żywności. Minusem tego rozwiązania jest relatywnie duże zapotrzebowanie na wodę oraz konieczność oczyszczania zużytej pożywki.
Rolnictwo miejskie: wyzwaniem zamknięcie obiegu wody
Na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej prowadzone są jednak prace nad zamknięciem obiegu wody w hydroponicznej uprawie sałaty, poprzez oczyszczenie odcieku w systemie zielonej ściany. Prof. Ewa Wojciechowska i dr inż. Karolina Matej-Łukowicz z Katedry Inżynierii Sanitarnej WILiŚ oraz studentka Joanna Stycharz prowadzą badania nad połączeniem dwóch systemów wertykalnych. Pierwszy z nich służy do hydroponicznej uprawy sałaty, natomiast drugi to tzw. zielona ściana, której zadaniem jest oczyszczanie odcieku z uprawy hydroponicznej. Uprawy niezależne są od warunków atmosferycznych.
Lampy zamiast promieni słonecznych
Uprawa hydroponiczna nie tylko eliminuje konieczność sadzenia roślin w ziemi, ale również ich potrzebę dostępu do światła naturalnego. Uprawy tego rodzaju można prowadzić w zamkniętych pomieszczeniach. Do fotosyntezy niezbędnej w procesie wzrostu roślin, zamiast promieni słonecznych, stosowane są specjalne lampy o odpowiednim natężeniu światła. Eliminuje to problem niekorzystnych warunków atmosferycznych – uprawy można prowadzić przez cały rok. Rośliny nie są też podatne na choroby przenoszone przez glebę, co redukuje użycie chemicznych środków uprawy roślin.
– Uprawa hydroponiczna jest też odpowiedzią na długie łańcuchy dostaw produktów żywnościowych oraz na rosnące ceny świeżej żywności w miastach. Dzięki uprawianiu roślin na użytek prywatny, skracamy drogę między miejscem produkcji, a naszym stołem. Uprawy bezglebowe stanowią odpowiedź na wyzwania związane z koniecznością wyżywienia dynamicznie rosnącej populacji – podkreśla prof. Ewa Wojciechowska, kierownik projektu.
Sałata w koszyczkach 3D
W ramach realizowanego aktualnie projektu Radium Learning Through Research Programs skonstruowano układ do hydroponicznej uprawy sałaty. Rozsady sałat dojrzewają w szklarniach. Następnie przesadzane są do specjalnych koszyczków, wydrukowanych na drukarce 3D i umieszczane w rurach wypełnionych pożywką, z wyciętymi na doniczki otworami. Dzięki takiej konstrukcji uprawy można umieścić w wybranym pomieszczeniu zarówno poziomo jak i w pionie, w zależności od potrzeb czy dostępności miejsca.– To tanie rozwiązanie. Poza koszyczkami, których zakup sprawiał trudność i z pomocą przyszedł nam student WETI, który umiał zaprojektować i wydrukować na drukarce 3D odpowiedniej wielkości i kształtu ażurowe pojemniczki do rozsad, użyłyśmy rur kanalizacyjnych, które otrzymałyśmy od firmy Pipelife. Do tego odpowiednia lampa – sałata wymaga akurat światła o temperaturze 6500 K i nasza hydroponiczna uprawa ma już odpowiednie warunki – wyjaśnia dr. inż. Karolina Matej-Łukowicz.
W projekcie badaczki z WILiŚ skupiają się przede wszystkim na weryfikacji możliwości oczyszczania ścieków z hydroponicznej uprawy sałaty z zastosowaniem zielonej ściany i na możliwości zamknięcia obiegu wody w tej hodowli.
Rolnictwo miejskie: odpowiedź na betonozę i brak miejsca
Zielone ściany to coraz popularniejszy trend w aglomeracjach miejskich. Stanowią odpowiedź na nękającą miasta „betonozę”, ale ich funkcja nie ogranicza się tylko do estetycznego wyglądu. Korzystnie oddziaływają na mikroklimat, redukując efekt „miejskiej wyspy ciepła”. Z powodzeniem mogą też oczyszczać wodę. Najczęściej stosuje się je do oczyszczania wody deszczowej lub tzw. ścieków szarych, umożliwiając ich powtórne wykorzystanie. Nowatorskim pomysłem w projekcie Radium jest wykorzystanie zielonej ściany do oczyszczania odcieku z uprawy hydroponicznej.
– Chcemy zbadać, czy woda użyta do podlewania naszych upraw, która tworzy dalej pożywkę, może być zastosowana powtórnie, a nawet kilkukrotnie. Zamknięty obieg pozwala na znaczące zmniejszenie ilości wody użytej do upraw hydroponicznych, co jest niezmiernie ważne ze względu zmiany klimatu, których rezultatem jest m.in. problem z dostępnością wody. Żeby jednak taki obieg zamknąć, musimy wodę oczyszczać. I tu z pomocą przychodzi zielona ściana zbudowana z kilku pięter roślin, które naszą wodę przefiltrują, oczyszczą i będzie mogła po raz kolejny być zastosowana do upraw sałaty – wyjaśnia dr inż. Karolina Matej-Łukowicz.
Badaczki używają różnych roślin do tworzenia zielonych ścian, m.in.: trzmieliny (Eonymus) czy żurawki (Heuchera) i sprawdzają ich możliwości filtrujące.