Van de Hangende Tuinen van Babylon tot Moderne Huizen: Hydroponics Helpt Gewassen Te Kweken Waar Land Een Beperking Is

Aangezien land een eindige hulpbron is en de wereldwijde voedselvraag voortdurend stijgt, zoeken agritechnologen al lang naar manieren van teelt die geen bodem vereisen. 

Hydroponics is een dergelijke manier om planten te kweken met een wateroplossing vol voedingsstoffen in plaats van aarde. Het bodemvervanger kan een aggregaat substraat of een reeks kweekmedia omvatten, zoals:

• Vermiculiet
• Kokosvezel
• Perliet

Deze veelzijdige kweekmethode is populair geworden onder hobbyisten, kleine boeren en commerciële ondernemingen. Deze vraag drijft de marktgrootte om te groeien van bijna US$7 miljard naar een geschatte meer dan US$12 miljard tegen 2025. 

Hoe Verschillen Hydroponics Van Aeroponics?

Aeroponics maakt gebruik van lucht in plaats van de waterige voedingsoplossing die in Hydroponics wordt gebruikt. Voordat we dieper ingaan op hoe het werkt, is het cruciaal om het verschil tussen deze twee methoden in meer detail vast te stellen. 

In Aeroponics halen planten nooit voedingsstoffen uit water. Ze krijgen deze uit een voedingsrijke mist die op de wortels wordt gespoten. Hydroponics daarentegen maakt volledig gebruik van water. Hier hangen telers de planten de hele tijd in water of voeden ze met een intermitterende waterstroom. 

Aeroponics-teelttechnieken gebruiken weergecontroleerde afgesloten omgevingen waarin planten groeien in containers met voedingsoplossingen in Hydroponics. 

Wat hun impact betreft, zijn zowel aeroponics als hydroponics milieuvriendelijk met nul gebruik van chemische meststoffen of pesticiden. Echter, in waterarme regio’s heeft aeroponics het voordeel dat het veel minder water verbruikt dan hydroponics. 

Met hun verschillen en overeenkomsten winnen zowel hydroponics als aeroponics aan populariteit. En vandaag bekijken we de manieren waarop hydroponics in de loop der jaren momentum heeft gewonnen. 

Klik hier om alles te leren over aeroponics.

De Wetenschap Van Hydroponics

We kunnen hydroponische systemen bekijken vanuit het perspectief van hun constructie. Over het algemeen zijn er twee categorieën: Open systemen en Gesloten systemen. 

We kunnen hydroponics ook bekijken in termen van hun gebruik van ondersteunende media. Hier zouden de categorieën Aggregaat- of Niet-aggregaat-systemen zijn. 

Ten slotte, afhankelijk van het gebruik van elektrische componenten, kan hydroponics passieve of actieve systemen hebben. Laten we nu bekijken wat deze onderscheidingen betekenen.

Open & Gesloten Systemen

Een open hydroponisch systeem omvat een reservoir, groeikamer en buizen. Voorbeelden van een Open Systeem zijn Nutrient Film Technique, Ebb and Flow, enz. 

De kernwerkarchitectuur van een open systeem vereist dat de voedingsoplossing van het reservoir naar de groeikamer stroomt en via de buizen terug naar het reservoir.

Gesloten hydroponische systemen, die werken met methoden zoals Deep Water Culture of de Kratky-methode, gebruiken het voedingsreservoir zowel als reservoir als groeikamer. Hangende plantwortels komen in de voedingsoplossing terecht zonder pompen, omdat de oplossing het reservoir niet verlaat. 

Aggregaat- & Niet-Aggregaat-Systemen

Aggregaat-systemen gebruiken een aggregaat, in plaats van aarde, als ondersteunend medium, terwijl niet-aggregaat-systemen rotswol of zwembadschuim als hun ondersteunende medium gebruiken. Ebb & flow en wick-systemen zijn voorbeelden van de aggregaatvariant, terwijl niet-aggregaat-systemen de Nutrient Film Technique of Kratky-methoden volgen. 

Passieve en Actieve Systemen

Passieve en actieve hydroponics-systemen verschillen doordat de eerste variant geen bewegende of gemotoriseerde onderdelen bevat en daarom onafhankelijk is van elektrische componenten. 

Aan de andere kant is het actieve systeem afhankelijk van elektrische componenten, zoals pompen, beluchters en timers. Deze componenten zorgen voor een tijdige levering van voedingsstoffen aan planten. 

De Rol Van Technologie In Hydroponics

Landbouwmethoden maken al decennialang succesvol gebruik van geavanceerde technologieën. Hydroponics vormt hierop geen uitzondering. 

AI-gebaseerde Technologieën

Hydroponics maakt bijvoorbeeld gebruik van Artificial Intelligence om nauwkeurig de bestaande omgevingscondities te monitoren, inclusief lichtniveaus, vochtigheid en voedingsniveaus. AI helpt ook bij het optimaliseren van investeringen en het verlagen van kosten door gepersonaliseerde groeiplannen voor elk planttype te creëren. 

LED-Verlichting

LED-lampen zijn een andere cruciale technologische interventie in hydroponics. Deze lampen verbruiken veel minder energie, stralen minder warmte uit en gaan langer mee dan andere lichtbronnen. 

LED-lampen zijn ook bevorderlijk voor op vereisten gebaseerde ontwerpen. Ze zijn effectief in het bieden van het juiste type licht, zowel qua intensiteit als gebiedsgerichte focus, wat resulteert in een gezonde wortelontwikkeling en verbeterde plantgezondheid. 

Sensor-gebaseerde Geautomatiseerde Groeisystemen

De meest significante technologische ontwikkeling tot nu toe in hydroponics is echter de geautomatiseerde groeisystemen.

Deze systemen kunnen zowel binnen als buiten worden opgezet. Het is mogelijk ze op afstand te bedienen, zelfs via een smartphone. Het doel van deze sensor-gebaseerde systemen is om omgevingsparameters zoals temperatuur, vochtigheid, licht, pH-waarden en nutriëntenvolume te volgen en indien nodig aan te passen.

Naast de geassisteerde optimalisatie van deze factoren, helpen ze ook de nutriëntenvoorziening om de juiste mix van mineralen en organische verbindingen te behouden. Maar zoals elk opkomend toepassingsgebied, dat elke dag groeit, volgt hydroponics ook het spoor van rijk academisch en toegepast onderzoek.

Hydroponics: Hoe Het Tot Stand Is Gegrepen?

Onderzoekers hebben vroegere bodemloze teelttechnieken die op hydroponics lijken in verschillende vormen uit de oudheid geïdentificeerd. Zo zijn er overeenkomsten of overblijfselen te vinden in de hangende tuinen van Babylon (600 v.Chr.), de Azteekse drijvende tuinen (10e eeuw) en de Chinese rijstvelden (13e eeuw). 

Dr. William F. Gericke, een professor uit Californië, wordt echter gecrediteerd voor het voor het eerst gebruiken van de term hydroponics. Ontwikkeld als een laboratoriumtechniek, kreeg het geleidelijk de commerciële vorm die het vandaag heeft. 

Een groot deel van de erkenning voor de commerciële opschaling gaat naar het Amerikaanse leger, dat hydroponics gebruikte om vers voedsel te verbouwen voor troepen gestationeerd op onvruchtbare Pacifische eilanden tijdens de Tweede Wereldoorlog. 

Sindsdien wordt hydroponics commercieel uitgevoerd door vele bedrijven in de Verenigde Staten, Europa, Afrika en Azië.

Commerciële Bedrijven Met Transformerende Hydroponics Oplossingen

1. Grow Generation

Grow Generation is een van de toonaangevende leveranciers van hydroponics-productoplossingen. Het biedt complete hydroponic-systemen evenals afzonderlijke componenten, waaronder lucht- en waterpompen, waterkoelers en -verwarmers, fittingen, groeitrays en standaards, netpotten en bekers, reservoirs en tanks, druppelsystemen, en oplossingen voor waterfiltratie en -behandeling. 

Voor het financieel jaar eindigend op 31 december 2022 registreerde GrowGeneration (GRWG ) een omzet van meer dan US$278 miljoen. De brutowinst bedroeg meer dan US$70 miljoen. Deze omzet was echter aanzienlijk lager dan de cijfers van Grow Generation in 2021, toen het een omzet van US$422 miljoen registreerde, met een brutowinst van meer dan US$118 miljoen.  

2. ScottsMiracle-Gro

ScottsMiracle-Gro is een andere publieke speler in dit veld die minstens twaalf merken aanbiedt op het gebied van hydroponics. Enkele van zijn merken zijn General Hydroponics, Botanicare, Vermicorp Organics, AeroGarden, Agrolux, MotherEarth, en meer. General Hydroponics biedt voedingsstoffen, supplementen, controle- en onderhoudsproducten. Het biedt ook voederschema’s voor commerciële telers en hobbyisten om precies te bepalen wat planten gevoed moeten worden. De aanwezigheid van Scotts Miracle-Gro (SMG ) in hydroponics strekt zich uit over meer dan vier decennia. 

Scotts Miracle-Gro geregistreerd netto-omzet van meer dan US$3,9 miljard in 2022, US$4,9 miljard in 2021, en US$4,1 miljard in 2020. De brutomarge van het publieke bedrijf als percentage van de netto-omzet was 22,2%, 29,8% en 32,6% in deze drie jaren. 

3. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings is een ander wereldwijd merk dat bekend staat om zijn uitgebreide assortiment hydroponics-producten. Het productassortiment omvat pompen, programmeerbare timers, pH-oplossingen, organische bodemloze mengsels, en meer. In de afgelopen 45 jaar is het merk uitgegroeid tot een one-stop-shop voor alle soorten indoor landbouwbehoeften. 

Hydrofarm verkoopt aan een gefragmenteerde klantenbasis via gespecialiseerde hydroponic retailers, zoals Greencoast en Growers House; tuincentra/retail, zoals Nurseryland en Ace Hardware; e-commercenpartners, zoals Amazon (AMZN ) en Hydrobuilder; en kas-/kanaalpartners, zoals BFG Supply Co., en Griffin.

In 2022, Hydrofarm registreerde netto-omzet van meer dan US$344 miljoen, met een brutowinst van meer dan US$29 miljoen. In 2021 had het een omzet van meer dan US$479 miljoen met een brutowinst van meer dan US$101 miljoen. 

Al deze grootschalige publieke bedrijven die door de jaren heen aanzienlijke inkomsten genereren door hydroponics-oplossingen te verkopen, getuigen van de waarde van de teelttechniek en haar levensvatbaarheid. Onmiskenbaar heeft het meerdere voordelen. Laten we er een paar bekijken.

Hydroponics: Kansen en Uitdagingen om te Overwinnen

Elke teelttechniek die helpt eindige hulpbronnen zoals land en water te besparen, is gunstig voor de gezondheid van de planeet. Hydroponics, met zijn vele voordelen, belichaamt deze benadering. 

Met hydroponics kunnen telers bijvoorbeeld tussen de drie en tien keer meer voedsel produceren dan conventionele landbouw. De plant heeft ook veel minder tijd nodig om te groeien. Het vereist geen herbiciden of pesticiden, aangezien hydroponics-gekweekte gewassen aanzienlijke bescherming genieten tegen onkruid en insecten. 

Studies tonen aan dat de methode 20 keer minder water verbruikt dan traditionele landbouw. Bovendien, omdat het plaatsvindt in een gesloten en gecontroleerd systeem, is er weinig kans op besmetting. Echter, om hydroponics zijn volledige potentieel te laten bereiken, moet het een aantal uitdagingen overwinnen. 

Ten eerste moet de initiële opstartkosten lager zijn, wat hoger is dan wat nodig is om op land te gaan boeren. En aangezien er geen bodem betrokken is, die in traditionele landbouw als natuurlijke barrière fungeert, bestaat de kans dat ziektes zich snel door het hele systeem via het water verspreiden. 

Men zou ook voortdurend de bodem moeten inspecteren op micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels, die het water kunnen besmetten. 

Naast fysieke monitoring vereist hydroponics ook resource-intensieve interventies om de nutriëntenlevels te behouden, wat training en educatie vereist over juiste irrigatie- en verlichtings technologieën. 

Hydroponics: De Toekomst

In de loop der jaren is hydroponics echt uitgegroeid tot een levensvatbare oplossing voor duurzame landbouw, en de groeiende reikwijdte maakt de toekomst veelbelovend. Veel van de componenten van de voedingsoplossing worden bijvoorbeeld verkregen uit zouten. 

Wanneer deze componenten echter niet beschikbaar zijn, hebben telers voldoende gelegenheid om ze te vervangen door meer gangbare organische meststoffen, zoals koeienmest of vogelguano. Nutriënten kunnen ook bestaan uit vismeel, hout- of graafschroot, of zeewier. 

Evenzo zijn er veel substraatopties beschikbaar, waaronder perliet, puimsteen, vermiculiet, rijstschil, houtvezel, wol en rotswol, die telers een verscheidenheid aan keuzes bieden. 

Het belangrijkste is dat hydroponics kan helpen bij het produceren van diverse gewassen en planten, waardoor het geschikt is voor zowel thuislandbouw als grootschalige landbouw, inclusief bladgroenten, groenten, fruit en aromatische planten. 

In de komende jaren, met de juiste kennis van irrigatie, plantbiologie, genetica, en licht- en luchtbeheersingstechnologie, kunnen we hydroponics verder ontwikkelen als een levensvatbare aanvulling op op land gebaseerde landbouw.

Klik hier om alles te leren over verticale landbouw en de wereldwijde impact.