Fra Babylons hengende hage til moderne hjem: Hydroponikk hjelper med å dyrke avlinger der land er en begrensning

Land er en begrenset ressurs, og den globale matetterspørselen er stadig stigende, så agroteknologer har alltid søkt etter måter å dyrke på som ikke krever jord. 

Hydroponikk er en slik metode for å dyrke planter ved å bruke en vannbasert næringsløsning i stedet for jord. Jordsubstituttet kan inkludere et aggregatsubstrat eller en rekke vekstmedier, som:

• Vermikulit
• Kokosfiber
• Perlite

Denne allsidige dyrkningsmetoden har blitt populær blant hobbyister, småbønder og kommersielle foretak. Denne etterspørselen er det som driver dens markedstørrelse til å vokse fra nesten US$7 milliarder til en estimert grense på mer enn US$12 milliarder innen 2025. 

Hvordan skiller hydroponikk seg fra aeroponik?

Aeroponik utnytter luft i motsetning til den vannbaserte næringsløsningen som brukes i hydroponikk. Før man går dypere inn i hvordan den fungerer, er det viktig å tydeliggjøre forskjellen mellom disse to metodene i detalj. 

I aeroponik får plantene aldri næringsstoffer fra vann. De får dem fra en næringsrik tåke som sprayes på plantenes røtter. Hydroponikk – derimot – gjør full bruk av vann. Her holder dyrkerne plantene i vann hele tiden eller gir dem vann med periodisk flyt. 

Aeroponik‑dyrkningsteknikker bruker værkontrollerte innendørs miljøer hvor plantene vokser i beholdere med næringsløsninger i hydroponikk. 

Når det gjelder deres påvirkning, er både aeroponik og hydroponikk miljøvennlige med null bruk av kjemiske gjødselmidler eller pesticider. Imidlertid har aeroponik fordelen i vannknappe områder ved å bruke mye mindre vann enn hydroponikk. 

Med sine forskjeller og likheter får både hydroponikk og aeroponik økt oppmerksomhet. I dag ser vi på hvordan hydroponikk har bygget opp momentum gjennom årene. 

Klikk her for å lære alt om aeroponik.

Vitenskapen bak hydroponikk

Vi kan se på hydroponiske systemer gjennom konstruksjonsprismen. Grovt sett finnes det to kategorier: åpne systemer og lukkede systemer. 

Vi kan også se på hydroponikk i forhold til bruken av støttemedier. Her vil kategoriene være aggregat- eller ikke‑aggregatsystemer. 

Til slutt, avhengig av bruken av elektriske komponenter, kan hydroponikk ha passive eller aktive systemer. La oss nå se hva disse forskjellene betyr.

Åpne og lukkede systemer

Et åpent hydroponisk system består av en reservoar, vekstkammer og rør. Eksempler på åpne systemer inkluderer Nutrient Film Technique, Ebb and Flow osv. 

Hovedarbeidsarkitekturen i et åpent system krever at næringsløsningen flyter fra reservoaret til vekstkammeret og tilbake til reservoaret gjennom rørene. 

Lukkede hydroponiske systemer, som bruker metoder som Deep Water Culture eller Kratky‑metoden, bruker næringsreservoaret både som reservoar og vekstkammer. Hengende plant røtter kommer i kontakt med næringsløsningen uten behov for pumper, siden løsningen ikke forlater reservoaret. 

Aggregat- og ikke‑aggregatsystemer

Aggregatsystemer bruker et aggregat i stedet for jord som støttemedium, mens ikke‑aggregatsystemer bruker steinull eller svømmeleker som støttemedium. Ebb & flow‑ og veke‑systemer er eksempler på aggregatvarianten, mens ikke‑aggregatsystemer følger Nutrient Film Technique eller Kratky‑metodene. 

Passive og aktive systemer

Passive og aktive hydroponikksystemer skiller seg ved at den første varianten ikke involverer bevegelige eller motoriserte deler og dermed er uavhengig av elektriske komponenter. 

Den aktive systemet derimot er avhengig av elektriske komponenter, som pumper, luftpumper og tidsur. Disse komponentene sikrer rettidig levering av næring til plantene. 

Teknologiens rolle i hydroponikk

Landbruksmetoder har i flere tiår med suksess utnyttet banebrytende teknologier. Hydroponikk er intet unntak. 

AI‑baserte teknologier

For eksempel bruker hydroponikk Kunstig intelligens for nøyaktig å overvåke eksisterende miljøforhold, inkludert lysnivåer, luftfuktighet og næringsnivåer. AI hjelper også med å optimalisere investeringer og redusere kostnader ved å lage personlige vekstplaner for hver plantetype. 

LED‑belysning

LED‑lys er en annen viktig teknologisk intervensjon i hydroponikk. Disse lysene bruker langt mindre energi, avgir mindre varme og har lengre levetid enn andre lyskilder. 

LED‑lys er også egnet for kravbasert design. De er effektive i å tilby riktig type lys, både når det gjelder intensitet og områdefokus, noe som gir sunn rotutvikling og forbedret plantehelse. 

Sensorbaserte automatiserte vekstsystemer

Den mest betydningsfulle teknologiske utviklingen innen hydroponikk så langt har imidlertid vært de automatiserte vekstsystemene.

Man kan sette opp disse systemene innendørs eller utendørs. Det er mulig å kontrollere dem eksternt, selv via smarttelefonen. Målet med disse sensorbaserte systemene er å spore og justere – om nødvendig – miljøparametere som temperatur, luftfuktighet, lys, pH‑nivåer og næringsvolum. 

I tillegg til å optimalisere disse faktorene, hjelper de også næringsforsyningen med å opprettholde riktig blanding av mineraler og organiske forbindelser. Men som ethvert fremvoksende anvendelsesområde, som vokser dag for dag, følger hydroponikk også en sti av rik akademisk og anvendt forskning. 

Hydroponikk: Hvordan den oppsto?

Forskere har identifisert tidlige jordløse dyrkningsmetoder som ligner hydroponikk i ulike former fra antikken. For eksempel kan man finne likheter eller rester av dette i Babylons hengende hager (600 f.Kr.), de aztekiske flytende hagene (10. århundre) og de kinesiske risfeltene (13. århundre). 

Imidlertid får Dr. William F. Gericke, en professor fra California, æren for å ha brukt begrepet hydroponikk for første gang. Utviklet som en laboratorieteknikk, tok den gradvis den kommersielle formen den har i dag. 

Mye av æren for den kommersielle oppskaleringen tilkommer USAs militær, som brukte hydroponikk til å dyrke fersk mat til tropper på ufruktbare stillehavsøyene under andre verdenskrig. 

Siden da har hydroponikk blitt kommersielt utført av mange firmaer i USA, Europa, Afrika og Asia.

Kommercielle firmaer med transformative hydroponikkløsninger

1. Grow Generation

Grow Generation er en av de ledende leverandørene av hydroponikkprodukter. De tilbyr komplette hydroponiske systemer samt separate komponenter, inkludert luft‑ og vannpumper, vannkjølere og -varmere, fittings, vekstbrett og stativer, nettpott og kopper, reservoarer og tanker, dryppsystemer, samt løsninger for vannfiltrering og -behandling. 

For det regnskapsåret som endte 31. desember 2022, registrerte GrowGeneration (GRWG ) en omsetning på mer enn US$278 millioner. Bruttofortjenesten var over US$70 millioner. Denne salgsinntekten var imidlertid betydelig lavere enn tallene for 2021, da selskapet hadde en omsetning på US$422 millioner, med en bruttofortjeneste på mer enn US$118 millioner.  

2. ScottsMiracle-Gro

ScottsMiracle‑Gro er en annen offentlig aktør i dette feltet som tilbyr minst tolv merker innen hydroponikk. Noen av merkene inkluderer General Hydroponics, Botanicare, Vermicorp Organics, AeroGarden, Agrolux, MotherEarth og flere. General Hydroponics tilbyr næringsstoffer, tilskudd, kontroll‑ og vedlikeholdsprodukter. De tilbyr også fôringstabeller for kommersielle dyrkere og hobbyister for nøyaktig å bestemme hva som skal mates til plantene. Scotts Miracle‑Gro har vært tilstede i hydroponikk i mer enn fire tiår. 

Scotts Miracle‑Gro registrerte nettoomsetning på mer enn US$3.9 milliarder i 2022, US$4.9 milliarder i 2021 og US$4.1 milliarder i 2020. Bruttomarginen for det offentlige selskapet som prosentandel av nettoomsetningen var 22.2 %, 29.8 % og 32.6 % i disse tre årene. 

3. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings er et annet globalt merke kjent for sitt omfattende sortiment av hydroponikkprodukter. Produktsortimentet inkluderer pumper, programmerbare tidsur, pH‑løsninger, organiske jordløse blandinger og mer. I løpet av de siste 45 årene har merket blitt en alt‑i‑ett‑butikk for alle typer innendørs landbruksbehov. 

Hydrofarm selger til en fragmentert kundebase gjennom spesialiserte hydroponikktforhandlere, som Greencoast og Growers House; hagesentre/forhandlere, som Nurseryland og Ace Hardware; netthandels partnere, som Amazon (AMZN ) og Hydrobuilder; og drivhus-/kanalpartnere, som BFG Supply Co., og Griffin.

I 2022 Hydrofarm registrerte nettoomsetning på over US$344 millioner, med en bruttofortjeneste på over US$29 millioner. I 2021 hadde de salg på mer enn US$479 millioner med en bruttofortjeneste på mer enn US$101 millioner. 

Alle disse store offentlige selskapene som har generert betydelige inntekter ved å selge hydroponikkløsninger gjennom årene, vitner om verdien av dyrkningsteknikken og dens levedyktighet. Uten tvil har den flere fordeler. La oss se på noen av dem.

Hydroponikk: Muligheter og utfordringer som må overvinnes

Alle dyrkningsteknikker som bidrar til å spare begrensede ressurser som land og vann er gunstige for planetens helse. Hydroponikk, med sine mange fordeler, legemliggjør denne tilnærmingen. 

For eksempel kan dyrkere med hydroponikk produsere mellom tre og ti ganger mer mat enn konvensjonelt landbruk. Plantene vokser også mye raskere. Det kreves ingen herbicider eller pesticider, da hydroponisk dyrkede avlinger har betydelig beskyttelse mot ugress og insekter. 

Studier viser at metoden bruker 20 ganger mindre vann enn tradisjonelt landbruk. Dessuten, siden den foregår i et lukket og kontrollert system, er sjansen for forurensning svært liten. For at hydroponikk skal realisere sitt fulle potensial, må den imidlertid overvinne flere utfordringer. 

For det første må de innledende oppstartskostnadene være lavere, da de nå er høyere enn det som kreves for å starte jordbruk på land. Og siden det ikke er jord involvert, som fungerer som en naturlig barriere i tradisjonelt jordbruk, er det risiko for at sykdommer sprer seg raskt gjennom hele systemet via vannet. 

Man må også kontinuerlig inspisere vannet for mikroorganismer, som bakterier og mugg, som kan forurense vannet. 

I tillegg til fysisk overvåking krever hydroponikk ressurskrevende tiltak for å opprettholde næringsnivåene, noe som krever opplæring og utdanning i riktig irrigasjons- og belysningsteknologi. 

Hydroponikk: Veien videre

Gjennom årene har hydroponikk virkelig blitt en levedyktig løsning for bærekraftig jordbruk, og dens stadig voksende omfang gjør fremtiden lovende. Mange av komponentene i næringsløsningen, for eksempel, hentes fra salter. 

Når disse komponentene imidlertid ikke er tilgjengelige, har dyrkere god mulighet til å erstatte dem med mer vanlige organiske gjødselmidler, som husdyrgjødsel eller fugleguan. Næringsstoffer kan også inkludere fiskemel, tre- eller kornrester, eller tang. 

Tilsvarende finnes det mange substratalternativer, inkludert perlite, pimpstein, vermikulitt, riskli, trefiber, ull og steinull, som gir dyrkere et bredt utvalg. 

Viktigst av alt kan hydroponikk bidra til å produsere ulike avlinger og planter, noe som gjør den egnet både for hjemmebasert dyrking og større skala landbruk, inkludert grønnkål, grønnsaker, frukt og aromatiske planter. 

I de kommende årene, med riktig kunnskap om irrigasjon, plantebiologi, genetikk og teknologi for lys‑ og luftkontroll, kan vi videreutvikle hydroponikk som et levedyktig supplement til jordbasert jordbruk.

Klikk her for å lære alt om vertikalt jordbruk og dets globale påvirkning.