Lidé se mě neustále ptají na informace spojené s fungováním hydroponických systémů, přičemž jednu otázku slýchám pořád dokola: Je hydroponie organická? Odpověď zní: Ne. Je tedy alespoň ekologická? Rozhodně ano. Jako zdroj živin používáme čisté minerální soli, šetříme vodou a díky tomu, že rostliny jsou v tomto prostředí opravdu šťastné, mohou plně rozvinout svůj genetický potenciál. Produkujeme zeleninu, která voní, má dobrou chuť a vysoké nutriční hodnoty. Také pěstujeme aromatické a léčivé rostliny, které mají nejvyšší možný obsah sekundárních metabolitů (aktivních látek).
Tato dlouhá odpověď mne po letech začala štvát natolik, že jsem se jednoho dne rozhodl: chtějí organickou hydroponii, tak ji mají mít! Ovšem abych řekl pravdu, nebyl jsem z této myšlenky dvakrát nadšený. Nevěřil jsem, že organické živiny dokáží nahradit klasické prvky, a očekával jsem pouze problémy. Dlouhodobě jsem používal organické stimulátory, a to mi k uspokojení mých organických potřeb naprosto stačilo. Ostatně platí, že můžete pěstovat kdekoli a jakkoli, ale rostliny budou vždy vstřebávat stejné prvky v té samé podobě: ionty.
Dovolím si zde krátké zastavení: když se minerální soli rozpouští ve vodě, stávají se z nich ionty (prvky s elektrickým nábojem), které mohou rostliny okamžitě vstřebávat. Ionty organického původu se v roztoku namísto toho „spojují“ s organickými molekulami (navazují se na ně) obsahujícími uhlík a vodík. Z toho důvodu je těžké udržet je v roztoku tak dlouho, aby z nich rostliny měly užitek. Řešením je navození podobných podmínek, jaké jsou v půdě: aby je rostliny mohly vstřebávat, organické molekuly musí být rozkládány bakteriemi nebo houbami, které z nich oddělí uhlík a uvolní volné prvky ve formě, s níž rostliny nebudou mít problémy. V půdě se přirozeně vyskytuje mnoho mikroorganismů, díky kterým se tyto procesy odehrávají neustále. Nekonečná recyklace organických molekul je jedním ze základních přírodních procesů důležitých pro život na Zemi. Komplexní sloučeniny jsou rozkládány na jednotlivé prvky a uvolňují přitom nahromaděnou energii a soli. Rostliny vstřebávají tyto jednotlivé ionty a za pomoci sluneční energie dokončují celý cyklus – slučují ionty znovu do velkých organických molekul. Energie získaná z fotonů, která se v rostlině přemění ve shluk organických molekul, se odtud „přesune“ do těla býložravého zvířete. To se poté stane potravou jiného, tentokrát masožravého zvířete, které poslouží jako potrava dalšímu predátorovi. Tak funguje potravní řetězec na naší planetě, jenž je do jisté míry založen na predátorském způsobu života. Všechno živé „krade“ energii z jiných forem života, jež byla původně načerpána rostlinami ze slunce. Kromě této energie potřebují rostliny jako potravu právě rozpuštěné minerály, které se do půdy uvolňují postupným rozkladem hornin. Jedná se tedy o zcela přirozený způsob získávání dostupných iontů, přičemž stejně tak se v hydroponii aplikují anorganické živiny.
Když jsem začal přemýšlet o skladbě organicko-hydroponického roztoku (zní to skoro jako protimluv), došlo mi brzy, že to nebude žádná legrace.
Živiny se do roztoku přidávají v kapalné formě, případně musí být zcela rozpustné ve vodě. A tak jsem se začal probírat klasickými organickými zdroji živin, až jsem vyzkoumal, že v tekuté formě se v organickém zemědělství používá zejména rybí extrakt anebo krevní moučka. Bohužel tyto produkty se nesmí přidávat do vody, protože by začaly hnít a hrozivě páchnout. Další živiny v kapalné podobě – jako třeba extrakt z mořských řas, čaj z vermikompostu, výluh z kopřiv a podobné – sice zlepšují zdraví rostlin, ale neobsahují dostatečné množství esenciálních prvků. Tyto organické zdroje živin nelze z hlediska obsahu potřebných prvků poměřovat s anorganickými živnými směsmi. Nakonec se mi podařilo objevit vedlejší produkt zemědělských procesů, který splňuje požadavky organického pěstování: draselné hnojivo Vinasse. V tekuté formě by se dalo použít jako základní stavební prvek živného roztoku. Obsahuje mnohem více důležitých minerálů než výše zmiňované přípravky, ale stále to není dost.
U dvou základních prvků je důležité mít se na pozoru, pokud se snažíte pěstovat organicky: u dusíku a fosforu. S prvním je potíž v tom, že naprostá většina forem, ve kterých je dostupný, nesplňuje regule organického pěstování (jedním z hlavních rozdílů mezi organickým a anorganickým zemědělstvím je právě množství používaného dusíku). Fosfor je problematický proto, že všechny organické zdroje (fosfát, netopýří trus a další) jsou ve vodě prakticky nerozpustné. Prováděl jsem různé experimenty a snažil se problém vyřešit, ale dlouho se mi nedařilo s ničím přijít – až mne jednoho dne napadla spásná myšlenka: místo abych se snažil rozpouštět nerozpustitelné, zkusil jsem přidávat jednotlivé prvky v koloidní formě. Koloidní částice jsou tak miniaturní, že i když se v roztoku ihned nerozpustí, zůstanou v něm přítomny dost dlouho na to, aby je mohly rostliny vstřebat. Provedl jsem další sérii experimentů, než se mi podařilo objevit nejvhodnější zdroj. Poté jsem přidal nějaké aminokyseliny, fytohormony, huminové a fulvonové kyseliny (všechny samozřejmě z organicky akceptovatelných zdrojů) a nakonec jsem dospěl ke svému cíli: dokonalému organickému roztoku.
Poté přišla další výzva: aby se organické živiny daly použít v hydroponii, je nutno věrně napodobit degradační procesy, které se odehrávají v půdě. To znamená, že do systému musíme přidat živé organismy.
Jednou možností je nechat přírodu pracovat za nás. Mikroorganismy se nacházejí všude kolem (dokonce i na nás a v nás): ve vzduchu, ve vodě, prostě všude. Experimentoval jsem i v této oblasti a nakonec jsem došel k závěru, že se jedná o funkční přístup s jednou jedinou nevýhodou – celý proces se rozbíhá velmi pomalu. My ale musíme zajistit, aby rostliny měly přístup k živinám od počátku pěstebního cyklu, kdy to ostatně potřebují nejvíce. Pátral jsem proto po nejrychleji pracujících mikroorganismech a snažil se objevit nějaký levný a obecně dostupný zdroj. Řešením se ukázala být trichoderma: účel plní dostatečně, lze ji sehnat prakticky kdekoli a nestojí jmění. V tu chvíli byl vývoj „bioponické technologie“ dokončen.
Jak jsem již uvedl, jeden z hlavních rozdílů mezi organickými a anorganickými živinami je právě v množství dostupného dusíku. Bioponie je založena na myšlence trvale udržitelného zemědělství. Cílem je dodávat rostlinám méně dusíku a směřovat jeho působnost spíše na fázi kvetení a zrání než na fázi vegetativní. Zajímavým aspektem bioponie je rozdíl mezi množstvím zelené masy a výnosem ze sklizně. Tak například stejný výnos, řekněme třeba 10 kilogramů rajčat, získáte z mnohem menšího množství zeleně, než byste měli při používání anorganických živin. Jedná se o velmi úsporný druh pěstování, protože spotřeba vody a živin je oproti jiným pěstebním technikám minimální. Bioponie skvěle kombinuje výhody hydroponie a organického pěstování v půdě.
Organické živiny ovšem nelze využívat v úplně všech hydroponických systémech. Hlavním omezením je obsah kyslíku, protože ho bude potřebovat všechno živé v systému. Houby, kořeny rostlin, bakterie – všichni dýchají, a tudíž spotřebovávají kyslík. V porovnání s minerálními živinami je poptávka po kyslíku v roztoku mnohem větší, a to i v případě, že se v minerálním roztoku nacházejí prospěšné mikroorganismy – stále jich tam bude řádově méně než v organickém roztoku. Nelze používat systémy kapkové závlahy, protože kořenová zóna by nebyla dostatečně okysličená – ideální jsou k tomuto účelu rozprašovače. Vzduchové čerpadlo použít lze, ale pouze v těch nejmenších systémech.
Jednou z hlavních výhod bioponie, kterou jsem při experimentování objevil, je skutečnost, že velké množství mikrobů v systému slouží mimo jiné jako vysoce účinná obrana před patogeny. Kořeny brání početná armáda prospěšných organismů, takže patogeny je nemají jak napadnout. Jsou-li kořeny dostatečně okysličovány, zůstanou po celý cyklus zdravé a imunní vůči útokům.
Provoz hydroponického systému s organickými živinami vyžaduje více pozornosti než klasické systémy s minerálním roztokem. Nyní nemám na mysli časovou náročnost, ale to, že je potřeba být velmi pozorný při „vizuální inspekci“, tedy prohlížení rostlin. Správné fungování bioponického systému nesouvisí pouze s vhodnou regulací pH a vodivosti, ale i s tím, jak dokážete „číst“ vnější znaky. EC a pH jsou důležité pojmy i v bioponii, ale nehrají tak zásadní roli jako v klasické hydroponii.
Vodivost
Elektrická vodivost představuje nejkomplexnější součást bioponie. Jak jsme již uvedli, organické živiny nemají elektrický náboj, a proto jejich množství v roztoku EC metrem nezměříte. Když je přidáte do vody, pouze zlomek se okamžitě rozpustí a přemění na ionty, takže výsledná vodivost bude velmi nízká i přesto, že v roztoku se „v rezervě“ nachází živin dostatek. To představuje velký problém. Doba a rychlost, jakou se tyto živiny budou rozpouštět a vstřebávat, se odvíjí od několika rozdílných faktorů, přičemž klíčovým z nich je teplota roztoku. Ta totiž ovlivňuje, jakou rychlostí zpracovávají potravu mikroorganismy a také to, jak rychle se množí. Pokud máte v roztoku příliš mnoho organického materiálu, může zvýšení teploty vést ke zvýšení vodivosti až na hodnoty, které mohou vážně poškodit (ba i zahubit) vaše rostliny – k tomu může dojít během 12 hodin. V roztoku proto musíte mít to „správné množství“ rezervních živin, ať už to má znamenat cokoli. Toto množství nelze nijak změřit a není vždy jednoduché objevit ty správné hodnoty. Právě zde nachází největší uplatnění všímavý pěstitelův zrak. Ideální je, když se nejprve důkladně seznámíte s údržbou a provozem systému a všemi specifiky ještě předtím, než ho začnete vylepšovat a zjišťovat, jaké je ono „správné množství“. Nicméně při tomto pátrání ve tmě nejste zcela na holičkách – coby pomyslná slepecká hůl vám poslouží elektrická vodivost:
Začínat budete s EC kolem 0,65 mS (0,6 až 0,7 mS). Toto množství na začátek bohatě stačí. Pomalu jej zvyšujte, až se po týdnu dostanete na 1 mS. Zatímco některé prvky budou vstřebávány rostlinami, další se budou postupně uvolňovat a vodivost zůstane zhruba na stejných hodnotách. Když zásoby organické hmoty poklesnou, EC začne také klesat, a to je právě znamení, že byste měli přidat další živiny. Tento postup vypadá vcelku jednoduše, ale abyste dosahovali nejlepších výsledků, měli byste být schopni tento pokles EC předvídat a zajistit, aby k němu nedocházelo, tedy aby v roztoku bylo neustále přítomno dostatečné množství organického materiálu. Živiny dodávejte pouze ve chvíli, kdy vodivost poklesne pod 0,8, ale nezvyšujte ji nad 1. Roztok zatím nevyměňujte, abyste plně využili ideální prostředí, které vzniklo v kořenové zóně.
Dalším důležitým aspektem je zdraví a velikost populace mikroorganismů. Jakmile se vám podaří nasadit a udržet velkou, zdravou kolonii mikrobů, budete mít výrazně nakročeno k úspěšné sklizni. Populace nemusí být přehnaně diverzifikovaná (ve skutečnosti je lepší mít co nejméně různých druhů). Začít můžete s jednou houbou (mým favoritem je Trichoderma harzianum). Tím spustíte proces a další mikrobi se přidají k hostině a urychlí rozklad organické hmoty. Dokud je roztok dostatečně okysličován, žádné škodlivé bakterie se v něm neobjeví. Mikroorganismy, které v roztoku za žádnou cenu nechcete, se nazývají anaerobní bakterie.
Hodnoty pH
V bioponii je obtížnější udržovat stabilní hodnoty pH, protože podle směrnic je z jakéhosi důvodu zakázáno používat v organickém roztoku ty nejvýkonnější pufry. To přirozeně znamená, že hodnota pH v roztoku pozvolna poroste.
Nicméně pH zde nehraje tak zásadní roli jako v hydroponii. Tradiční horní hranici 6,5 lze bez problémů překročit na 7,5. Až v tu chvíli byste měli začít pomalu snižovat směrem k 6, ale nic neuspěchejte a dejte tomu pět až šest dní. Přípravek na snižování pH přidávejte po malých dávkách a vždy ho dobře rozřeďte. Nalévejte ho do nádrže co nejdále od čerpadla (nebo ho vypněte). Tím se alespoň částečně vyhnete stresu, který by rostlinám a mikroorganismům způsobila náhlá změna pH roztoku – proud silně koncentrované kyseliny by zabil vše, co by jí přišlo do cesty.
Pokud musíte mít absolutně vše v systému organické, vaše možnosti snižovat pH budou značně omezené. Citronový džus je fajn, ale budete muset vymačkat hodně velkou kupu citronů. Kyselina citronová je pravděpodobně nejlepší volbou, ale také nepříliš účinnou. Dávejte pozor, ať jí do roztoku nepřidáte příliš. Upřímně řečeno, když použijete trochu kyseliny fosforové, obzvláště ve fázi zrání a květu, žádný rozdíl na finálním produktu nepoznáte (a ta troška fosforu navíc nikomu neublíží).
V každém případě se vyhýbejte těmto látkám:
Kyselina chlorovodíková: Do živného roztoku by se z ní uvolnilo množství chloru hraničící s toxickým zamořením.
Kyselina octová (ocet a další): Skvělý pufr a dobrá kyselina, ale pro rostliny je toxická.
Zvýšení pH byste naopak neměli nikdy potřebovat, protože k výraznějším poklesům za normálních okolností nedochází. Pokud se něco takového začne dít, je to znamení, že v roztoku pravděpodobně uhynulo velké množství mikroorganismů. Snažte se co nejrychleji odhalit příčinu, odstranit ji a nasadit nové mikroorganismy. Nejčastější příčinou je nedostatek kyslíku nebo příliš rychlé změny pH.
Filtrace
Organický živný roztok obsahuje mnoho velkých částic, které se zcela nerozloží. Kvalitní filtrace je proto zcela nezbytnou součástí systému, jelikož brání ucpávání trubek a hadiček. Větší částice se navíc nalepují na kořeny a vytvářejí fyzickou bariéru, která brání v příjmu kyslíku a živin. Mohou dokonce způsobit to, že se rostliny samy udusí, obzvláště v teplém počasí. Nejlepší filtr v bioponii je samozřejmě biofiltr. Nahromaděný organický materiál bude rychle rozložen a přeměněn na potravu pro mikroorganismy. K tomu budete ještě ovšem potřebovat jeden jemný filtr u čerpadla – buď u přívodu vody, nebo mezi čerpadlem a trubkou vedoucí vodu k rostlinám. Hustota částic není taková, že by se filtry ucpávaly snadno, ale pravidelná kontrola je důležitá. Nečistěte je ovšem až do chvíle, než to bude nezbytné, protože tím z nich odstraníte i prospěšné mikroorganismy, které se tam začaly usazovat společně s nahromaděným materiálem. Z biofiltru tak rázem máte extra biofiltr.
Zbývající pravidla bioponie jsou stejná jako při jakémkoli druhu pěstování: teplota, vlhkost, cyklus, prevence a ochrana před škůdci – vše musí odpovídat potřebám rostlin.
Organické živiny se ve světě hydroponie prosazují jen velmi zvolna zejména proto, že se jedná o spoustu nových informací, které musí pěstitelé zpracovat. Nevěřím tomu, že dojde k nějakému masovějšímu rozšíření této metody. Koneckonců platí, že nadšenci do organických způsobů pěstování se rádi hrabou v půdě, zatímco lidé využívající hydroponii chtějí co nejefektivnější pěstební cyklus a co největší výnos. Přesto musím uznat, že se jedná o velmi zajímavý způsob kultivace rostlin. Z hydroponie si bere to nejlepší – rychlý růst, přehled nad živinami, zvýšenou odolnost vůči patogenům, lepší okysličení kořenů – a výsledný produkt přitom bude k nerozeznání od těch, jež byly vypěstovány v půdě s těmi nejlepšími organickými živinami. Oproti pěstování v půdě také ušetříte spoustu vody (dokonce ještě více než u klasické hydroponie s anorganickými živinami). Jediná nevýhoda je o něco slabší sklizeň. O kolik přesně nelze určit, většinou to záleží na konkrétním druhu rostlin a odrůdě. Je potřeba provést více testů, a to zejména co do porovnání s půdou. Způsobů je nepočítaně – já například poměřuji výnos během jednoho roku na jednom metru čtverečném pěstební plochy pod výbojkou o síle 600 W. Myslím, že se jedná o spolehlivou srovnávací metodu, která dává do souvislosti s výnosem a prostorem i časovou náročnost. S hydroponií můžete během jednoho roku sklízet vícekrát a každé objektivní srovnání s půdou to musí potvrdit. Řekněme, že v bioponii bude výnos někde mezi půdou a hydroponií. Po sklizni se roztoku rozhodně nezbavujte, protože se z něj stal významný zdroj prospěšných organismů, aminokyselin, fytohormonů a živin – když ho použijete na zalévání rostlin v půdě, nebudete se stačit divit, jak jim to prospěje.
Článek je se svolením vydavetele Mama Editions převzat z knihy Hydroponie pro každého od Williama Texiera. Tato bohatě ilustrovaná bible hydroponického pěstování vám pomůže v klidu domova dosáhnout takových výnosů, o jakých se vám dříve ani nesnilo. Knihu naleznete v naší nabídce Edice Legalizace.
Překlad: Lukáš Hurt