Vertikalt landbruk gir nye muligheter for grønnsaksproduksjon i Norge. Enten du er helt ny i gamet, eller skal gå over fra veksthusproduksjon til vertikalt landbruk, er det en prosess å komme i gang med dyrking i høyden. Dette er hvordan du kommer i gang med vertikalt landbruk:
For å lykkes med vertikalt landbruk må du ha det riktige inneklimaet, gode lysforhold og et fungerende vanningssystem. Du trenger også et dyrkningsmedium, plantenæring og å holde insekter og sykdommer på avstand.
Hvorfor vertikalt landbruk?
Det er en prosess å starte med vertikalt landbruk. Likevel er det mange fordeler: man sparer blant annet areal og vann i produksjonen. Det fremmer også økt produksjon av norsk lokal mat. Dette igjen reduserer utslippene ved transport i forbindelse med import av frukt og grønt.
Dyrking av planter er energikrevende, men med LED-belysning som er kjent for å avgi mer enn 50 % mer lys pr. watt enn andre lyskilder er det mer energieffektivt enn tidligere. Med god tilgang til fornybar energi slik som vi har i Norge, er ikke energiforbruket en stor ulempe.
Fordelene med vertikal dyrking
I tillegg til de tidligere nevnte fordelen som at du sparer vann og areal i produksjonen, gir vertikal dyrking deg en rekke fordeler.
Avlingene dine blir mer stabile, fordi de er beskyttet mot vær og vind, og mot ulike skadedyr og invaderende planter. Alt dette bidrar til mindre tap av avlinger. Du kan også høste avlinger gjennom hele året med samme effektivitet sommer som vinter.
Dette igjen fører til økt profitt.
Samtidig gir vertikal dyrking deg flere alternativer til hva du kan dyrke. Det er fordi du selv kan sørge for at plantene får det klimaet og den næringen de trenger til enhver tid.
Vertikal dyrking er også mer bærekraftig enn andre produksjonsmetoder. Du sparer vann og energi ved å resirkulere alle ressurser som inngår i produksjonen, samt bidrar til å redusere klimagassutslipp forbundet med import. I tillegg blir det en mer effektiv bruk av areale som fører til færre ødeleggelser i naturen.
Det er dessuten mulig å gjøre vertikal dyrking 100 % økologisk ved bruk av riktig gjødsel og vedlikehold.
Mer grunnleggende info finner du her: Hva er vertikalt landbruk?
Oppstart av vertikal dyrking
I denne guiden skal vi gå gjennom hvordan du kan komme i gang med vertikalt landbruk steg for steg.
Vi skal se på:
- Valg av bygg
- Hva du skal dyrke
- Infrastruktur – ventilasjon, vann, strøm og internett
- Dyrkingssystemer
- Lysforhold
- Plantenæring
- Hvordan unngå skadedyr og plantesykdommer
- Valg av styringssystem
Valg av bygg
Når du skal starte med vertikalt landbruk må du starte med å velge hva slags bygning du skal bruke. Du kan velge mellom å benytte en bygning du allerede har til disposisjon, eller å bygge nytt.
Valget avhenger blant annet av hva slags bygninger du disponerer i dag.
Spørsmål du må stille deg er om bygget er godt isolert, og om det er beskyttet fra solen eller annen oppvarming fra omgivelsene.
Det beste valget er alltid naturlig kjølige lokaler.
På den måten får du best mulig kontroll over vekstforholdene og kan justere det på en energieffektiv måte.
Naturlig kjølige lokaler er som regel også naturlig fuktige. Derfor er det anbefalt å isolere de kalde overflatene fra dyrkningsarealet for å slippe kondensering på vegg eller tak.
På denne måten får man god kontroll og svært lite varmepåvirkning utenfra på varme sommerdager.
Hva du skal dyrke
Etter at lokalet er bestemt må du bestemme deg for hva du skal dyrke. Dette er i aller største grad bestemt av markedet og hva markedet ditt kan ta imot.
Derfor anbefaler vi alle som vurderer å starte med vertikalt landbruk å ta en runde i markedet og få på plass så mange intensjonsavtaler som mulig med aktører som kan kjøpe produktene dine. Vi i Avisomo har god kjennskap til det norske markedet for frukt og grønt,og kan hjelpe deg med å utforme slike avtaler.
I disse intensjonsavtalene kan dere bli enige om pris og volum. En slik avtale gir deg godt grunnlag for å investere i systemer. Produktene dine vil tross alt komme på løpende bånd hele året, uten unntak, og produksjonsvolum kan du enten teste selv med en liten investering eller få oppgitt av systemleverandør.
Forventet produksjonsvolum i Avisomo sine systemer forteller vi om i en annen artikkel. Den tar for seg hvordan du skaper lønnsomhet i vertikalt landbruk.
Det er også stor forskjell i inntjeningspotensialet til ulike planter. Plantetyper som mikrogrønt, spirer, urter og salater, gir alle god økonomi, men den ene gir vesentlig bedre ROI enn de andre.
Det er alltid bedre å spesialisere seg på noe som kan leveres jevnlig enn å produsere mye forskjellig!
Infrastruktur – ventilasjon, vann, strøm og internett
I tillegg til en egnet bygning, trenger du infrastruktur. Du trenger ventilasjon, vann, strøm og internett for å kunne drifte produksjonen din.
Vann og strøm forklarer seg selv, da du selvfølgelig må sørge for vann og lys til vekstene dine. Du trenger også strøm for å drifte ventilasjons- og klimasystemet ditt. I tillegg trenger du internett for å kunne drifte styringssystemene dine.
For effektiv drift er du nemlig helt avhengig av å bruke systemer som automatiserer prosessene for deg.
Systemet vil styre og kontrollere vann, lys, temperatur og så videre for deg, og alt kan planlegges fremover i tid.
Slike systemer gjør det enklere å drive med vertikalt landbruk i både stor og liten skala. Systemet sørger for at du ikke trenger å se til planteveksten, kun passe på at næring og vann er tilgjengelig for systemet.
Ventilasjon og klimakontroll
En svært viktig faktor for å lykkes med vertikalt landbruk er å finne og vedlikeholde det riktige klimaet. Da spesielt med tanke på temperatur og luftfuktighet.
Det er nemlig veldig lett å glemme at LED-lysene vil påvirke temperaturen i bygget ditt både direkte og indirekte.
Selv om LED-lys blir mindre varme enn tradisjonelle vekstlys, vil noe av energien du bruker konverteres direkte til varme.
Derfor trenger du et godt ventilasjons- og klimasystem for å sirkulere luften og fjerne eventuell overskuddsvarme.
I tillegg blir energien som konverteres til lys absorbert av vekstene dine. Dette igjen vil føre til at plantene slipper fra seg vanndamp for å kvitte seg med den ekstra varmen.
Denne prosessen gir høyere luftfuktighet, da plantene slipper hele 97% av alt vannet de drikker ut i luften rundt seg.
For å holde temperaturen og luftfuktigheten på riktig nivå, trenger du derfor et godt ventilasjonssystem i bygningen din.
Det riktige nivået er fastsatte verdier basert på forskning, der man vet at fotosyntese jobber best under spesifikke forhold. Dette kalles VPD (Vapor Pressure Deficit).
Å opprettholde god VPD er svært viktig. Ubalanse i VPD blir av mange forskere ansett som den faktoren som oftest hemmer plantevekst i kommersielle produksjoner.
Hvis du ikke installerer et godt klimaanlegg vil avlingene dine reduseres, og du vil få ekstra kostnader knyttet til å løse disse problemene senere. Vi hjelper deg i avgjørelsen og kan tilby gode klimasystemer fra vårt nettverk av norske og internasjonale leverandører.
Valg av dyrkingssystem
Når du skal i gang med produksjon i høyden, er noe av det første du må bestemme deg for hva slags vanningssystem du skal gå for. I all hovedsak handler det om å tilføre så mye oksygen man klarer på plantens røtter, da oksygen er den viktigste faktoren for god og stabil vekst uten problemer.
Det finnes tre forskjellige utbredte metoder å dyrke vertikalt på, der det er igjen finnes underkategorier.
Hovedkategoriene er:
- Hydroponisk
- Aeroponisk
- Akvaponisk
- Jord
Hydroponisk dyrking
Hydroponisk dyrking foregår uten jord. Plantene vokser på en slik måte at røttene har direkte tilgang til vann og næring til enhver tid. Næringen er løst ut i vannet og man opprettholder korrekt pH slik at plantene får tilgang til all næringen.
Innenfor hydroponisk dyrking finnes det flere teknikker vi skal se nærmere på senere i artikkelen.
Dyrkningsmediumet man bruker i hydroponi burde være et nøytralt medium som ikke har noen næringsstoffer i seg. På denne måten kan man med hydroponi tilføre nøyaktig den næringen du vet at planten ønsker seg til enhver tid.
Aeroponisk dyrking
I likhet med hydroponisk dyrking bruker du ikke jord til denne dyrkingsmetoden heller. Forskjellen er at der plantene ved hydroponi står med røttene i vann, står plantene med røttene i luft ved aeroponisk dyrking.
Røttene vil da sprayes med en næringsrik blanding ved jevne intervaller for å gi dem den næringen plantene trenger. Vannet som sprayes på røttene har en dimensjon på ca. 50 micrometer i diameter.
Dette gjør at planten kan ta boblene rett inn i røttene sine uten at det legger seg vann på røttene som kan forhindre oksygentilgang.
Denne metoden er kjent for å være den metoden som gir aller raskest vekst i forskningsanlegg. Dessverre er det mange mekaniske utfordringer knyttet til denne måten å dyrke på. Derfor krever de fleste slike anlegg veldig mye vedlikehold for å opprettholde god driftssikkerhet.
Akvaponisk dyrking
Akvaponisk dyrking er mer lik hydroponisk dyrking. Forskjellen er at det her brukes fisk eller andre akvatiske dyr for å tilføre næring til plantene.
Da både plantene og fisken skal leve i det samme vannet må du tenke svært nøye gjennom hvilken fisk, fiskefôr og type plante du skal ha i systemet. Dette fordi ulike planter har ulike preferanser på pH, næringskonsentrasjon og temperatur – det samme har fisken.
Dette betyr at det kun finnes noen få gode kombinasjoner av fisk og planter som trives sammen og gir gode resultater.
Viktige faktorer ved akvaponisk dyrkning
I tillegg til at du må finne riktig kombinasjon av planter og fisk, er det også knyttet andre utfordringer til akvaponisk dyrkning.
Det er viktig å være klar over at du trenger vesentlig flere planter enn fisk for at vannet skal bli renset godt nok for fisken. Dette betyr at du i de aller fleste tilfeller må ha alle filtre og systemer som du måtte hatt ved å drive innendørs fiskeoppdrett uten planter i systemet.
Fordelen er at du kan dyrke planter på næringsrikt vann som du allerede har dersom du har et fiskeoppdrettsanlegg. Derfor anbefaler vi som regel å begynne med å oppdrette fisk og å få opp den infrastrukturen du trenger for det, før du setter opp et plantesystem.
Teorien bak akvaponi er veldig god, men det er vanskelig å skape gode anlegg i praksis og enda vanskeligere å skalere opp.
Avisomo har koblet sine dyrkningssystemer på fiskeoppdrettsanlegg tidligere. Vi kan derfor hjelpe deg hvis du jobber med et akvaponiprosjekt eller ønsker å koble et dyrkningssystem til ditt fiskeoppdrettsanlegg.
Jord
Du kan også benytte tradisjonell jord eller torv. Jord og torv er svært kompakt og tillater ikke for mye oksygen til plantens røtter, derfor er det viktig å ha en vel-drenerende jord.
Jord har allerede en del næringsstoffer i seg. Derfor må man velge gjødsel med omhu for å ikke skape anaerobiske forhold i jorden der næringsstoffer bygger seg opp og oksygen ikke slipper til.
I tillegg må man ha god kontroll på filtrering av vannet for å ikke spre eventuelle problemer videre i systemet. Ved bruk av jord eller torv er det derfor svært viktig å ha enten UV- eller koke-filter på returvannet før det går tilbake i produksjon. Unntaket er hvis du bruker biologisk næring – da vil dette drepe bakteriefloraen.
Ved å ta jord inn i en lukket og kontrollert produksjon tar man også mange problemer inn. Dette kan være f.eks. sykdommer, bakterier, organismer, soppsporer og insekter. Dette medfører som regel at man må ty til andre midler for å forhindre skader, sykdommer eller andre problemer.
Lysforhold
Siden vertikalt landbruk foregår innendørs, trenger du en annen lyskilde enn sola. Heldigvis kan LED-belysning brukes, og den kan etterligne lysspekteret i solstrålene som planter trenger for å vokse.
Det finnes god forskning på hva LED-lys gjør med plantene, hvilke bølgelengder som begrenser vekst og hvilke som øker vekst. I tillegg finnes det forskning som indikerer hvilke bølgelengder som øker enkelte karakteristikker som man gjerne ønsker seg. Eksempler er aroma, smak, næringsinnhold og biomasse.
I Avisomo har vi flere års erfaring fra dyrkning under forskjellige lysspektre. Vi vet derfor hvilke lys som egner seg til tidlig vekst og videre i livssyklusen til et mangfold av forskjellige planter. Derfor hjelper vi deg gjerne med produksjonen du skal sette opp slik at vi kan bidra med vår kunnskap inn i ditt prosjekt.
I tillegg er det sånn at enkelte planter krever mer intenst lys enn andre, derfor er også antall lamper og dimming av lampene noe du burde ha stort fokus på.
Avisomos LED-lys er spesielt utviklet for oss her i Norge. De er utstyrt med en patentert linse som sprer lyset akkurat slik vi trenger det. Vårt styresystem er utviklet med muligheter for å enkelt og automatisk dimme lampene ettersom plantene vokser seg større og nærmere lyset.
Vi er det eneste stedet i verden du kan kjøpe disse lampene enkeltvis, og de er av den høyeste kvalitet for rask ROI. Lampene har en forventet levetid på over 20 år og leverer hele 3,2 micromoles med lys!
Lampene kommer med fester slik at de er enkle å installere i Avisomo vekst-stasjonene.
Ulikt lys kan gi ulike resultater
Det spennende med valg av lys er at ulikt lys kan gi ulike resultater. Det finnes forskning fra Philips GrowWise Centre og mange kommersielle prosjekter fra hele verden som viser hva bruk av ulike lys kan gjøre.
Et eksempel er rød eikesalat
Når denne salaten vokser utendørs blir den rød på grunn av stress forårsaket av sola og store endringer i temperaturen. Den gir også typisk mindre avlinger enn dens grønne motpart.
Når den vokser innendørs forblir den stort sett grønn fordi det ikke finnes UV-lys innendørs. Til gjengjeld utvikler den seg raskt og kan gi like stor eller større avling enn den grønne varianten.
Basert på forskning fra Philips GrowWise Centre kan man utvikle en lys-oppskrift for hvordan man gjør eikesalaten rød på bare noen få dager, rett før avlingen skal høstes.
På denne måten kan man bruke LED-lysene til sin fordel og skape en god avling, samtidig som den får det riktige utseendet.
Bruk av plantenæring
Produksjonen i vertikalt landbruk foregår i mange tilfeller uten jord. Det er opp til deg hva slags dyrkningsmedium du velger. Vi tar kun for oss bærekraftige alternativer i denne artikkelen:
- Jord
- Cellulose
- Trefiber
- Growfoam
- Perlite/annen vulkansk sten
- Vermiculite
Dyrker du uten jord er du nødt til å tilføre næring til plantene på en annen måte. Dette gjøres vanligvis ved hjelp av vekstnæring som blandes ut i vann med riktig pH.
Hva du må tenke på når du velger gjødsel
I hydroponisk dyrking vokser plantene oftest med røttene direkte i vann iblandet vekstnæring. Slik kommer røttene i direkte kontakt med næringen, noe som gir gode vekstvilkår for de fleste planter. Vekstmediet benyttes på mange måter kun som en støtte for planten mens den vokser seg stor og sterk.
I hydroponisk dyrking er det viktig å bruke fullgjødsel som tilfører alle sporstoffer. En god blanding som er vannløselig og kan brukes både til jord og hydroponi er for eksempel Yara krystalon plus, kalksalpeter og bittersalt. Denne blandingen vil gi en rund og fin kombinasjon som fungerer til alt, enten om det er tomat eller salat du skal dyrke.
I Avisomo har vi mye erfaring med plantenæring. Ved å tilpasse plantenæringen til det man skal dyrke kan man spare penger og gjøre vedlikehold enklere. Vi har også en del kunnskap om vannløselig biologisk næring, men her er det en hel del utfordringer vi tar for oss i en annen artikkel.
Det næringsrike vannet resirkuleres for å brukes på nytt i våre systemer, noe som er en av hovedårsakene til at man kan spare så mye vann i produksjonen. Dette kommer i tillegg til at vi henter ut vannet plantene transpirerer ut i luften.
I aeroponisk dyrkning står røttene i luft, men får tilført næring og vann ved at de sprayes. Dette krever enda mindre vann enn hydroponi.
Ved akvaponisk dyrking benyttes avføring fra fisk eller andre havdyr for å tilføre næring til plantene. Hvilken næring som ender opp hos plantene avhenger da av type fisk og type mat som fisken fôres med.
Hvordan håndtere skadedyr og plantesykdommer?
Alle avlinger kan bli utsatt for skadedyrangrep og plantesykdommer. Vertikalt landbruk gir deg noen fordeler når det gjelder å bekjempe disse problemene sammenlignet med tradisjonelt landruk eller dyrking i veksthus.
Dyrkingen foregår i lukkede bygninger, med klimakontroll, noe som minsker sjansen for angrep. Du må likevel være oppmerksom på at skadedyr og plantesykdommer kan entre bygningen via utilsiktet smitte fra personell eller frø, eller på grunn av dårlig renhold eller vedlikehold.
Mest sannsynlig vil slik smitte skje via ventilasjonsanlegget, blitt brakt inn av personer i arbeid eller gjennom åpne innganger.
For å minimere risikoen kan man bruke løsninger som luftfiltre, luftslusebaserte systemer med desinfiseringsrutiner, egne klær for å gå inn i produksjonen og desinfiserende vannbad som man tråkker i før man går inn.
Sykdommer kan også spres via vannet, og for å forhindre spredning av sykdommer i vannet finnes UV-filtre, kokefiltre og andre løsninger som desinfiserer vannet før det resirkuleres tilbake til plantene.
For å minimere risikoen for skadedyr og plantesykdommer er det derfor svært viktig med god klimakontroll, spesielt for å holde luftfuktigheten på riktig nivå.
Ulike nivåer gir fordel
En fordel med vertikalt landbruk er at dyrkingen foregår i forskjellige nivåer. Dette gjør det vanskeligere for vingeløse skadedyr og plantesykdommer å spre seg.
Biologisk plantevern – bruk av nyttedyr
Samtidig kan dette hindre nyttedyrene du bruker for å kvitte deg med skadedyr fra å forflytte seg mellom nivåene, og du kan bli nødt til å bruke flere nyttedyr.
Eksempler på slike nyttedyr er bruk av rovmidden Phytoseiulus persimilis for å bekjempe spinnmidd. Rovmidden kan ikke fly, og du kan derfor være nødt til å bruke flere av dem for å bekjempe skadedyrene.
Det er nok ved bruk av flyvende nyttedyr for fjerning av skadedyr du vil se den største fordelen i vertikalt landbruk, da nyttedyrene naturlig nok vil holde seg i driftsbygget.
Biologisk plantevern – banker plants
Det er også smart å plante såkalte “banker plants” for å hindre spredningen av skadedyr – dette er planter som settes mellom plantene i avlingen din.
Banker plants er planter som er naturlige fiender for skadedyrene. De blir en alternativ vertsplante som tiltrekker seg skadedyrene. Det finnes ulike banker plants du kan benytte deg av avhengig av hva slags avling du dyrker og hva slags skadedyr du er plaget med.
Planter som havre og hvetegress kan for eksempel hjelpe deg med å bekjempe bladlus.
Valg av vanningsmetode
Etter at man har på plass et marked, en lokasjon som er kald og god med tilhørende infrastruktur som vann, strøm og internett – er det på tide å finne systemer.
Avisomo kan hjelpe deg fra start til slutt, og har bygget mange forskjellige typer systemer. I all hovedsak bunner innendørs dyrkning i forskjellige måter å tilføre næring til plantene i systemet.
Her har vi 4 forskjellige aktuelle metoder: Aeroponi, Deep Water Culture (DWC), Nutrient Film Technique (NFT) eller den tradisjonelle Ebb & Flow.
Aeroponi
Som tidligere nevnt blir plantenes røtter sprayet med en næringsrik blanding ved jevne intervaller ved aeroponisk dyrking.
Dette er ikke en metode Avisomo anbefaler til bruk i stor skala da det er knyttet noen problemer til metoden, for eksempel at dyser tetter seg. Det kreves mye vedlikehold for å opprettholde driftssikkerheten.
Deep Water Culture (DWC)
Ved bruk av DWC-metoden blir plantene plassert i brett med røttene hengende ned i vannet.
Dette er den mest brukte metoden i store kommersielle prosjekter der man dyrker én spesifikk avling, for eksempel salat, basilikum eller andre planter. Denne metoden er godt egnet for mekanisering.
Vannet byttes ut med jevne mellomrom for å opprettholde gode oksygennivåer.
Nutrient Film Technique (NFT)
NFT er en hydroponisk teknikk der en benytter seg av en grunn vannstrøm som inneholder plantenæring.
Vannet blir sirkulert forbi de nakne planterøttene i en vanntett kanal eller brett.
NFT er fint fordi man alltid tilfører oksygen til røttene ved at vannet renner, litt som skjer i naturen i nærheten av en elv.
Ebb & Flow
Ebb & Flow er også en hydroponisk metode der en ofte benytter seg av et dyrkningsmedium uten jord, men det er også denne måten man som regel benytter hvis man skulle dyrket i jord.
Dyrkningsmediet blir ved jevne intervaller oversvømt med næringsrikt vann, der planten drikker vann ut fra mediet.
Dyrkningsmediet får tørke mellom hver gang det oversvømmes. Plantene har godt av denne uttørkingen, da dette får røttene til å strekke seg, noe som igjen fører til bedre opptak av næring og oksygen.
Ikke glem å lese vår artikkel om hvilke planter som kan dyrkes i vertikalt landbruk.
Avisomo systemet
I et Avisomo system har vi lagt opp for enkle konfigurasjoner mellom de forskjellige metodene, da vi vet at alle planter er forskjellig og trives på forskjellige måter.
Et godt eksempel på dette er jordbær som ikke liker å ha våte røtter hele tiden, mens salat er motsatt og stortrives i direkte kontakt med vann.
Når du har funnet ut hvilken plante du vil dyrke kan vi i Avisomo hjelpe deg med disse avgjørelse og fortelle om fordelene og ulempene med de forskjellige metodene.
Etter at alt dette er bestemt gjelder det å beregne de forskjellige vannings-metodene, type lys, mengde lys og type bygning opp mot hverandre for å finne det optimale klimasystemet.
Avisomo leverer et system som er modulbasert. Slik kan du begynne med bare noen få moduler, og skalere opp senere.
Det danner et grunnlag for automatisering.
Hvordan starte et vertikalt landbruk? Spør Avisomo!
I denne artikkelen har vi gått igjennom fundamentale ting å ta stilling til for å komme i gang med vertikalt landbruk, men det vil garantert dukke opp flere spørsmål underveis, som for eksempel:
- Hvor mye må du regne med å avfukte?
- Er det behvo for kjøing i anlegget – hvis ja, hvor mye?
- Hvor mye energi tilføres, og hvor mye kjøling vil naturlig foregå i bygningen?
- Kan overskuddsvarmen (hvis det finnes) flyttes til et annet sted i bygningen for gjenbruk?
Svarene på disse spørsmålene avhenger av flere ulike faktorer, men størrelsen på produksjonen er ofte avgjørende.
Dette fordi man må beregne å avfukte ca. 0.5kg vann og kjøle ca. 0,2kW for hver time lysene står på pr. tralle. Disse tallene tar utgangspunkt i voksne planter i et Avisomo system.
Alt dette, og mye mer, hjelper vi deg med i prosjekteringsfasen vår hvis du skal bygge en større vertikal produksjon. Ta kontakt om du har spørsmål om vertikalt landbruk. Avisomo har svarene.
Relevant artikkel: Hvorfor investere i vertikalt landbruk?
