A zöldséghajtatás legújabb technológiai trendjei, fejlesztései

Vertikális termesztési rendszerek

Bár az üvegházak és a vertikális termesztőlétesítmények egyaránt beltéri termesztést tesznek lehetővé, a hasonlóságok itt véget is érnek. Először is, az üvegházaknak napfényre van szükségük, a vertikális farmok teljes mértékben mesterséges megvilágítást használnak. Másodszor, a több emeletes elrendezésnek köszönhetően a vertikális farmok azonos alapterületen nagyobb hasznos területtel rendelkeznek, harmadrészt pedig vertikális farmok bárhová telepíthetők. Korábban vitatott volt, hogy a vertikális farmok gazdasági hatékonysága megközelítheti-e az üvegházakét, de egy kanadai tanulmány szerint még jobb is lehet (J. Evans – S. Eaves, 2017).

Egy konkrét példa vertikális termesztési rendszerre

Svájcban, barnamezős beruházás keretében Basel egyik használatból kivont tehervasút-állomásán a Growcer AG (Gretzenbach) cég 2019 júliusában megkezdte az első magas szinten (95%-ban) robotizált, teljesen zárt, steril, talajmentes, növényvédőszer-mentes kizárólag mesterséges megvilágítást alkalmazó növénytermesztő létesítményének építését (Agritecture, FreshPlaza 2020). A növényház moduláris, előre megépített konténer rendszerű, azaz szükség esetén további konténerekkel bővíthető, és mivel természetes fényt egyáltalán nem használ, akár a föld alatt is lehetne (Growcer, 2020). Ez óriási előny, mivel a zsúfolt városi környezetben bármely szabadon maradt területre, akár egy logisztikai központ tetejére vagy alá, azaz a logisztikai lánchoz legközelebbi helyre építhető. A baseli egység egy közeli Migros bevásárlóközpontot fog kiszolgálni friss mikrozöldekkel, levélzöldségekkel, fűszernövényekkel, a későbbiekben pedig bogyós gyümölcsökkel is. A növényekkel szembeni követelmény mindössze annyi, hogy legfeljebb 30 cm magasak legyenek, mivel a termesztőszintek egymástól 40 cm-re helyezkednek el. További előny, ha egy növényfaj jól érzi magát aránylag alacsony fényintenzitás mellett, és örvendetes, ha minél kisebb tőtávon, minél sűrűbb állományban termeszthető. Klasszikusan ilyen növények a salátafélék és egyéb levélzöldségek, a mikrozöldek és egyes kis méretű gyökérzöldségek, valamint a szamóca.

Forrás: https://www.agritecture.com/blog/2020/1/27/switzerlands-first-robotic-vertical-farm

1. ábra: A Growcer magas szinten automatizált, kizárólag
mesterséges megvilágítást alkalmazó termesztőkonténere

A termesztőlétesítményben az egyes növénytermesztő konténerek hatemeletes rendszerűek, viszonylag kis, nagyjából szabvány konténer méretűek, – ami azt jelenti, hogy a polcok közötti utak relatíve nagy területet foglalnak el – de még így is két és félszeresére növelik az alapterülethez viszonyított hasznos termőterületet: a 400 m² alapterületen lerakott konténerekben összesen nettó 1000 m² hasznos területen folyik termesztés. A termesztőkonténerek a külvilágtól teljesen elszigeteltek, azaz a termesztés egész évben folyamatosan, talaj és növényvédő szerek nélkül, ráadásul egy üvegházi termesztéshez képest 90%-kal kevesebb víz felhasználásával történik úgy, hogy a késztermékek nem igényelnek mosást. Az értékesítési pontok közvetlen közelsége miatt a robotokkal betakarított növények néhány órán belül már a pulton lehetnek – ezzel nemcsak a pulton tarthatóság nő, hanem a szállítás is kisebb szén-dioxid kibocsátással oldható meg. A teljesen zárt rendszer és a folyamatos üzemű termelés miatt kiegyenlített hozamokkal, uniformizált termékminőséggel és konstans éves költséggel lehet számolni, ami megkönnyíti a cash-flow tervezését és a finanszírozást.

A Growcer termesztőkonténereihez igen hasonló a kanadai fejlesztésű GravityFlow rendszer, (Gartnerforbundet, 2020) melynek részleteit a Guelph Egyetem dolgozta ki a mesterséges megvilágítási rendszereket, LED-lámpákat fejlesztő norvég Intravision céggel együtt. Eredetileg a hasonló projektek jelentős része a NASA hosszú űrutazást (például Mars misszió) lehetővé tévő Advanced Life Support (ALS) programjából és a vele együttműködő Európai Űrügynökség MELiSSA programjából nőtt ki.

A vertikális rendszerek és az üvegházak üzemgazdaságtani mutatói az Egyesült Államokban

Peter Tasgal amerikai agroökonómiai szaktanácsadó 2019 áprilisában közzétett számításai (P. Tagsal, 2019) szerint az Egyesült Államokban jellemző árszínvonalak alapján a jelenleg alkalmazott termesztési rendszerek posztharveszt műveleteket, amerikai munkabért (2 150 Ft/óra, a hazai legalacsonyabb órabér kétszerese) és adókat is tartalmazó termesztési költségei az alábbiak szerint alakulnak (itt elsősorban a nagyságrendi viszonyok érdekesek, a Ft-ban megadott adatoknál 301,73 USD árfolyammal kalkuláltunk).

2. táblázat: Termesztési rendszerek posztharveszt költségeket is tartalmazó
termesztési költségei (1 kg saláta megtermelése és kiszállítása esetén)

Konvencionális szabadföld	Hidropóniás üvegház	Vertikális termesztési rendszer	Vertikális rendszer konténerben
432 Ft/kg	1 550 Ft/kg	2 042 Ft/kg	4 750 Ft/kg

Forrás: Tagsal et al, 2019 alapján, saját szerkesztés

Az Egyesült Államokban a szupermarketek tipikusan 40-45%-os haszonkulcsot alkalmaznak, ami azt jelenti, hogy mivel egy fej saláta körülbelül 200-220 grammos, ezért üvegházi vagy vertikális termesztés esetén 600-900 Ft-ba fog kerülni egy fej saláta. Összehasonlításként: Magyarországon 2020. január 19-én a fejes saláta a nagybani piacon 150-170 Ft/db áron cserélt gazdát, a szupermarketekben legalább 230 Ft/db körüli áron találkozhatunk vele, ha egyáltalán télen kapható, jégsalátánál pedig 340 Ft körül van a legalacsonyabb bolti ár. Az Egyesült Államokban viszont 970 ezer Ft/hó az átlagjövedelem, míg ugyanez Magyarországon 240 ezer Ft/hó. Az egyik trükk, hogy a szupermarketláncok feldolgozott, azaz csomagolt, mosott, konyhakész formában árulják a salátát és a salátakeverékeket, amit például a Lidl-ben 160-170 grammos kiszerelésben 299 Ft-ért árulnak – ez körülbelül 1 800 Ft-os kilogrammonkénti árnak felel meg. A másik trükk pedig, hogy az üvegházakban nem csak fejes salátát, hanem jégsalátát, római salátát (ennek még a hazai ára is 2 700 Ft/kg) és mikrozöldeket (például Magyarországon is 3 738 Ft/kg volt áron értékesített rukkolát) termesztenek.

Az Egyesült Államokban egy modern árutermelő üvegház üzemindítási (létesítési) költsége a magyarországihoz képest igen magas, négyzetméterenként 212,2 ezer Ft, ami egy hektáros üvegház esetében 2,12 milliárd Ft-os létesítési költséget jelent (tereprendezéssel, nagyon magas munkabérekkel, engedélyekkel, közterhekkel, anyagköltséggel, teljes gépészettel, berendezésekkel, stb.). Az üvegházban elérhető átlagos hozam saláta/levélzöldségek esetében 35 kg/m²/év. Lineáris, tehát minden évben azonos értékű 15 éves amortizációval számolva az értékcsökkenés évi 140 millió Ft/hektár (maradványérték nélkül), azaz csak az üvegház létesítési költsége és az ebből adódó értékcsökkenés kilogrammonként 406 Ft-os költségként jelentkezik 1 kg saláta/levélzöld termelésére lebontva. A közvetlen termesztési költségeknél az amerikai számítások szerint 35 200 Ft/m²–rel kell számolni, ami a saláta/levélzöldek direkt termesztési költségét 1 011 Ft/kg-ra adja ki, mindezt úgy, hogy a kalkulációban 25 000 m²-es üvegházakra 55 fős állandó munkaerőt alkalmaztak, azaz hektáronként 22 főt. A magas munkaerő költségek miatt az 1 011 Ft/kg-os termesztési költségből 731 Ft-ot a munkaerő tesz ki, ami az összes közvetlen termesztési költség 72%-a. A szállítási költségek nagyban függnek a távolságtól és a méretgazdaságossági jellemzőktől, iparági adatok szerint mégis konszenzus van abban, hogy átlagosan 133 Ft/kg-ba kerül az átvételi helyre történő áruszállítás. Az összes fenti tételt figyelembe véve üvegházi termesztés esetén 1 550 Ft/kg összköltséggel számolhatunk 15 éves időtávon.

Egy vertikális termesztőlétesítmény létesítési költsége az Egyesült Államokban hektáronként 18,3 milliárd Ft-ba kerül, nem véletlen, hogy ritka az ekkora létesítmény. Az USA legnagyobb vertikális farmja az Oasis Biotech cég Las Vegas-ban működő üzeme (2 hektár), de az AeroFarms 0,64 hektáros, 11,7 milliárd Ft-ért tavaly felhúzott üzeme is óriásinak számít, igaz viszont, hogy az előző példában szereplő üvegház 35 kg/m²/éves hozamával szemben a vertikális termesztésben 141 kg/m²/év hozammal lehet kalkulálni. Csak a 15 évre vetített lineáris értékcsökkenés évi 1,22 milliárd Ft/ha, ami fajlagosan 865 Ft/kg költséggel terheli meg a keretet. A termesztési költségeknél az üvegházihoz hasonló létszámú munkaerő (hektáronként 22 fő) esetén 1 044 Ft/kg jönne ki, de például a Growcer magas szinten robotizált rendszere már abba az irányba mutat, hogy a közeli jövőben hektáronként legfeljebb 3-4 fő alkalmazása is elegendő lehet, ekkor a jelenlegi 765 Ft/kg-os munkaerőköltség 100-130 Ft/kg környékére esne vissza, bár az amúgy is óriási beruházási költségek még tovább növekednének. Az amerikai kalkulációban az üvegházihoz hasonló szállítási költségeket alkalmaztak, azaz kg-onként 133 Ft-ot, pedig egy vertikális létesítménynek pont az a lényege, hogy bent a városban, vagy a városhoz nagyon közeli területen legyen. Ezzel számolva jön ki a 2 042 Ft/kg-os termesztési költség. A fenti táblázatban szereplő konténeres vertikális rendszerek költsége azért olyan maga, mivel ezek tipikusan kis mennyiségben, pont a helyi igényeknek megfelelően termelő üzemek, ezeknél tehát méretgazdaságossági hátrányok jelentkeznek.

Összefoglalva: a szabadföldi termesztéshez képest az Egyesült Államokban a modern termesztőlétesítmények alkalmazása 3-5-szörös többletköltséget jelent, viszont gyakorlatilag függetlenít az időjárástól. Míg a szabadföldi saláta kiskereskedelmi ára még az USA-ban is 300 Ft/fej alá vihető úgy, hogy a termelőnek is marad haszna, az üvegházi és a vertikális rendszereknél a gazda 600-900 Ft/fej körüli árnál éri csak el a fedezeti pontot. Mindezt egy olyan országban, ahol jelen van az a fogyasztói réteg, aki szívesen kifizet kétszeres-háromszoros árat azért, hogy a terméket valóban helyben, vegyszermentesen állítsák elő, és kizárólag lebomló csomagolóanyagokban helyezzék ki a polcokra.

Aeropóniás termesztési rendszerek

Az aeropóniás termesztésben a növények felfüggesztve helyezkednek el, gyökereik a levegőből veszik fel a tápanyagot az alulról folyamatosan permetezett vízpárából. Ez nem olyan értelemben talaj nélküli termesztés, hogy termőföld helyett valamilyen más közeget alkalmazunk, hanem itt valóban semmiféle talaj nincs, a növények egy lyukacsos vázon helyezkednek el, esetleg a gyökerek kapnak egy vezetőrácsot. A NASA kutatási adatai szerint a technológia 90-98%-kal csökkenti a fajlagos vízfelhasználást, és 60%-kal kevesebb tápanyagra van szükség (Towergarden, 2015). Mivel a növények gyökerei szabadon állnak, részint növekedésük erőteljesebb, részint a rothadással járó és egyéb betegségek kockázata jelentősen csökken. A növények elhelyezése miatt a betakarítás is egyszerűbb, különösen gyökérzöldségek esetében. Paradicsom esetében a palántákat általában 4 hetes nevelést követően ültetik át, míg aeropóniás technológiában 10 nap már elegendő. A hagyományos termesztési módszer egy vagy két ciklusával szemben a növény egy évben akár hatszor is képes termést hozni. Levélzöldségeknél külön előny, hogy a levelekre sokkal kevésbé terjednek át a termesztőközegben megjelenő kórokozók, ami salátáknál, mikrozöldeknél és fűszernövényeknél bír elsődleges jelentőséggel.

Forrás: Gardening Site – Aeroponics – Benefits and Disadvantages

2. ábra: Az aeropóniás termesztési rendszer sematikus működési elve

Szedőrobotok

Az élő munkaerő folyamatosan emelkedő költségei miatt világszerte igen sok cég foglalkozik a betakarítás automatizálásával. Az első generációs szedőrobotok hamarosan megjelennek a termesztésben (Techstartups Team, 2019), mivel képesek a sorok között közlekedni, felismerni majd sérülésmentesen leszedni az érett termést, és a megfelelő göngyölegbe helyezni (Root.ai, 2020).