O hydroponice – uprawie roślin w wodzie bez użycia gleby – słyszałem przez całe życie. Firma Epcot przedstawiła je kilkadziesiąt lat temu jako rolnictwo przyszłości. Rolnictwo hydroponiczne istnieje. Sałatę hydroponiczną mogę kupić w supermarkecie. Ale pomimo całego szumu, produkty tego rolnictwa stanowią nadal niewielki procent światowej produkcji żywności. Wydaje się jednak, że teraz hydroponika wchodzi w fazę szybkiego rozwoju. W 2020 roku globalny rynek szacowano na 9,3 miliarda dolarów i przewiduje się, że do 2026 roku może się podwoić.
Narodziny hydroponiki wiąże się z nazwiskiem botanika Juliusa von Sachsa, który w 1860 roku opublikował zestaw mieszanki składników odżywczych niezbędnych do dodania do wody, pokazując po raz pierwszy dokładnie, jakich składników odżywczych rośliny potrzebują do wzrostu. Od tego czasu opracowano kilka systemów hydroponicznych, a dziś nowoczesna hydroponika jest na nowym etapie, z precyzyjną kontrolą zarówno podawanych składników odżywczych, jak i środowiska, co pozwala na optymalizację uprawy.
Potencjalne zalety hydroponiki są imponujące, a jedyną prawdziwą wadą jest to, że koszty początkowe mogą być wysokie, a ogólna cena produktów jest nadal wyższa niż w przypadku rolnictwa konwencjonalnego. Powodem, dla którego hydroponika pozostaje niszą, jest to, że może nie być tak opłacalna ekonomicznie, ale w miarę poprawy techniki przepaść w kosztach szybko maleje. Drugim wyraźnym minusem jest to, że hydroponika zużywa znacznie więcej energii. Konwencjonalne rolnictwo jest w większości zasilane przez słońce, podczas gdy hydroponiczne rolnictwo w dużej mierze wymaga sztucznego światła i ogrzewania. Szacunki z 2015 r. wykazały, że hydroponika zużywa 11 razy więcej energii niż konwencjonalne rolnictwo.
Zalety są kolosalne: Uprawy hydroponiczne pozwalają na uprawę wertykalną, ponieważ nie są zależne od gleby. Pozwala to na większe plony roślin z jednostki ziemi, a ziemia staje się coraz cenniejszym zasobem. Szacunki oszczędności ziemi zależą od plonów i wysokości pionowej farmy, więc trudno to jeszcze obliczyć, ale waha się to od kilku do setek razy więcej niż plon z hektara ziemi w rolnictwie konwencjonalnym. Pionowe farmy hydroponiczne można będzie w razie potrzeby zaprojektować pod kątem optymalnego wykorzystania gruntów, co da setki razy większe plony bez konieczności poświęcania na to dużego areału ziemi.
Ta wysoka wydajność z małego obszaru ziemi pozwala również na uprawę hydroponiczną na obszarach miejskich. Dzięki temu część świeżych produktów jest uprawiana lokalnie i nie musi być transportowana z odległych miejsc. To dodatkowo pozwala na optymalizację odmian roślin pod kątem wartości odżywczych i smaku, a nie pod kątem zdolności do przetrwania transportu.
W dodatku zużycie wody jest również znacznie niższe, ponieważ farmy hydroponiczne mogą przetwarzać 98% zużywanej wody. Według ostrożnych szacunków hydroponika wykorzystuje dziesięciokrotnie mniej wody do wyprodukowania tej samej ilości biomasy niż w rolnictwie konwencjonalnym, ale przy odpowiednio zaprojektowanych systemach oszczędności mogą być jeszcze większe. Pamiętajmy, że słodka woda staje się również coraz cenniejszym zasobem, a rolnictwo zużywa 70% światowej wody słodkiej. Kiedy hydroponika zacznie dostarczać znaczących ilości żywności może to radykalnie zmniejszyć nasze zapotrzebowanie na świeżą wodę.
Rolnictwo hydroponiczne wykorzystuje również kontrolowane środowisko wewnętrzne. Ma to wiele zalet. Po pierwsze – praktycznie nie wymaga pestycydów. Nie ma chwastów, z którymi trzeba się uporać, a owady można znacznie łatwiej kontrolować. Można również zarządzać jakością powietrza, a także temperaturą, wilgotnością i światłem. Hodowcy mają całkowitą kontrolę nad czasem, intensywnością i częstotliwością światła, optymalizując wzrost i używając częstotliwości światła jako biologicznego wyzwalacza, gdy jest to konieczne. Oznacza to również, że uprawa hydroponiczna może odbywać się przez cały rok, w każdym środowisku, nawet na pustyni.
Ponieważ jest to system zamknięty, nie ma przedostawania się azotu do cieków wodnych, a tym samym nie powoduje się zakwitów glonów spowodowanych przedostawaniem się nawozów do naturalnych zbiorników wody. Również ryzyko skażenia żywności jest znacznie mniejsze. Nie ma patogenów z gleby ani z nawozu.
A co z samymi uprawami? Ponieważ technologia była ulepszana przez lata, dostosowując składniki odżywcze i warunki uprawy, produkty końcowe uległy poprawie. Ponownie, jest to zależne od upraw, ale w wielu przypadkach rośliny hydroponiczne mają lepsze właściwości odżywcze i smakowe. Będziemy obserwowali dalszą poprawę w miarę, jak rośliny będą hodowane lub konstruowane tak, aby były zoptymalizowane pod kątem upraw hydroponicznych.
Wysokie zapotrzebowanie na energię jest wadą, którą można złagodzić. Na przykład dostępność coraz tańszych i bardziej wydajnych paneli słonecznych może zasilać farmę hydroponiczną. Pomocne mogą być również systemy, które maksymalnie wykorzystują naturalne oświetlenie. Ale prawdopodobnie rolnictwo hydroponiczne będzie zawsze bardziej energochłonne – energia zastępuje glebę, wodę i słońce. Jednak z biegiem czasu zasoby gleby i wody stają się coraz bardziej ograniczone, a energia staje się coraz tańsza. Po przecięciu tych linii prawdopodobnie rozpocznie się masowa uprawa hydroponiczna.
Jak zwykle, to ekonomia określi przyszłość rolnictwa hydroponicznego, ale wydaje się, że dotarliśmy do punktu krytycznego. Korzyści dla środowiska mogą być ogromne, a wraz ze wzrostem niedoborów gruntów rolnych i wody, wzrośnie również motywacja do uprawy hydroponicznej.
Biorąc pod uwagę wszystkie korzyści środowiskowe, można by pomyśleć, że zwolennicy ekologicznego rolnictwa będą entuzjastycznie nastawieni – radykalnie zmniejszone zużycie wody, odchodzenie od pestycydów, brak spływania azotu do zbiorników wodnych. Nic z tego nie przekonuje. Entuzjaści rolnictwa ekologicznego nadal się krzywią. Dlaczego? Wydaje się, że jest to obrona własnego podwórka. Odmawiają hydroponice etykiety „rolnictwa organicznego”, mimo że spełnia ono wszystkie ich wymagania. Twierdzą, że ponieważ rolnictwo ekologiczne polega na pielęgnowaniu gleby, bez gleby nie może być rolnictwa ekologicznego. Wyraźnie są przekonani, że jest coś magicznego i nieznanego w tym, jak gleba odżywia uprawy, a hydroponika nie potrafi zastąpić tej magii – pomimo tego, że plony są równie dobre lub lepsze.
Nic nowego. Wiedzieliśmy to o rolnictwie ekologicznym. Używają więcej ziemi niż konwencjonalne rolnictwo, żeby wyprodukować tę samą ilość żywności, ignorując, że ma to negatywny wpływ na środowisko. Teraz ignorują oczywiste korzyści pionowej uprawy hydroponicznej, aby chronić swoją miłość do „magicznej gleby”.
Nie przewiduję, że hydroponika szybko zastąpi całe tradycyjne rolnictwo. Może jednak stanowić ważny dodatek do naszej infrastruktury rolniczej i pomóc nam wyżywić rosnącą populację bez zwiększania areału ziemi oddanej pod pług. W rzeczywistości możemy zmniejszyć obszar ziemi potrzebnej na produkcję żywności i przywracać część gruntów ornych naturalnym ekosystemom. Podobnie jak we wszystkich gałęziach rolnictwa, niezależnie od filozofii należy stosować tę metodę, która jest optymalna dla lokalizacji i danej uprawy. Nie mamy luksusu pozostawania przy prymitywnym rolnictwie – potrzebujemy rolnictwa opartego na nauce, zoptymalizowanego pod kątem wydajności i mniejszego negatywnego wpływu na środowisko.
