Kort svar: Vertikal odling innebär att man odlar växter i flera lager ovanpå varandra. Fördelen är en hög produktion per golvyta, men systemet kräver noggrann kontroll av ljus, vatten, temperatur, luft och näring. LED-belysning är avgörande, eftersom varje lager måste ha sin egen enhetliga belysning.
Se SunFlux sortiment av odlingsbelysning och tillväxtbelysning.
Vad är vertikal odling?
I ett vertikalt odlingssystem står växterna i hyllor eller på olika nivåer. Odlingen sker ofta inomhus eller i noggrant kontrollerade miljöer. Sallad, örter, mikrogreener och unga plantor är lämpliga eftersom de är relativt låga och kan odlas tätt.
Ljuset är den viktigaste designfaktorn
I ett traditionellt växthus kommer en stor del av ljuset från solen. Vid vertikal odling måste nästan allt ljus tillföras artificiellt. Därför är effektivitet och ljusfördelning avgörande både för växternas tillväxt och för driftsekonomin.
PPFD och DLI
PPFD anger den fotosyntetiskt aktiva ljusmängden som träffar växterna per sekund. DLI anger den totala mängden fotosyntetiskt ljus under ett dygn. Två anläggningar kan därför ha samma PPFD men olika DLI om belysningen är påslagen under olika antal timmar.
Enhetlighet är viktigare än ett högt värde i mitten
En väl utformad vertikal belysning ger ungefär samma ljus över hela odlingsbädden. Om mitten får betydligt mer ljus än kanterna blir skörden ojämn. Armaturens längd, avståndet till växterna och placeringen måste därför anpassas efter odlingsbädden.
Avstånd mellan hyllor
Ju mindre avståndet är mellan hyllorna, desto mindre utrymme finns det för både växter, ljus och luftcirkulation. För mikrogrönsaker kan hyllorna placeras tätare än för tomater och gurkor. Planera därför systemet utifrån grödans slutliga storlek.
Linjära LED-armaturer
För hyllor är linjära växtlampor ofta praktiska, eftersom de kan belysa hela hyllans längd jämnt. Se även växtlampor och plantbelysning.
Hydroponik eller odlingsmedium?
Vertikal odling kan ske med hjälp av NFT, DWC, ebb- och flodmetoden, droppbevattning eller odlingslådor med substrat. Valet beror på grödan och driften. Mikrogreener odlas ofta i odlingslådor, medan sallad och örter ofta passar bra i hydroponiska system.
Luftcirkulation
Tätt placerade hyllor kan skapa områden med hög luftfuktighet. Luftcirkulationen runt bladen bidrar till temperaturutjämning och avdunstning. Ventilationen bör planeras tillsammans med belysningen och avståndet mellan hyllorna.
Värme från ljus
LED är effektivt, men den elektriska effekten omvandlas ändå i slutändan till värme i rummet. I större anläggningar måste därför kylbehovet beaktas. Ju högre ljusnivå, desto större blir värmebelastningen.
Automatisering och styrning
Tidtagare, sensorer och belysningsstyrning kan användas för att hålla fotoperioden stabil. I avancerade anläggningar kan ljusnivån anpassas efter olika tillväxtstadier eller grupper.
Så här planerar du en anläggning
- Välj gröda och produktionsmål.
- Bestäm hyllans storlek och antalet lager.
- Ange önskad PPFD och fotoperiod.
- Välj armatur och mät enhetligheten.
- Planera bevattning och avlopp.
- Dimensionera ventilation och kylning.
- Planera städning och serviceåtkomst.
Vertikal odling av mikrogrönsaker
Mikrogrönsaker lämpar sig väl för odling i flera lager, eftersom odlingstiden är kort och växterna är låga. Se mikrogröna brickor och frön för mikrogrönsaker.
Vertikal odling är ett energisystem – inte bara ett hyllsystem
Den största skillnaden mellan vanlig inomhusodling och vertikal odling är graden av integration. Ljus, kylning, luftfuktighet, bevattning och näring påverkar varandra. Om man ökar ljusnivån ökar fotosyntesen, värmebelastningen och ofta även plantornas vattenförbrukning.
Därför bör anläggningen utformas som ett sammanhängande system.
PPFD, fotoperiod och DLI hänger ihop
DLI kan, förenklat, beräknas utifrån PPFD och antalet ljustimmar. Om PPFD fördubblas och fotoperioden förblir oförändrad, fördubblas även den dagliga ljusmängden ungefär.
Det innebär att du kan uppnå samma DLI med relativt stark belysning under färre timmar eller svagare belysning under fler timmar. Vilken lösning som är bäst beror på grödan, elpriset, värmen och dygnsrytmen.
Exempel: sallad på hyllan
Sallad kräver mindre ljus än tomat och kan därför vara lämplig för tätt placerade hyllor. En typisk strategi är måttlig PPFD, lång men inte extrem fotoperiod och god luftcirkulation.
Om belysningen hänger för nära och ger en mycket hög PPFD kan växten utsättas för stress utan att avkastningen ökar i motsvarande grad.
Exempel: mikrogrönsaker
Mikrogrönsaker har kort odlingstid och låg växthöjd. Det gör det möjligt att ha många lager per hyllrad. Här är enhetlighet, hygien och effektiva arbetsflöden ofta viktigare än mycket hög belysningsnivå.
Se mikrogröna brickor och frön.
Armaturens verkningsgrad
Inom vertikal odling produceras nästan allt växtljus elektriskt. Därför är armaturens fotosyntetiska verkningsgrad viktig. Jämför dokumenterad PPF och ingångseffekt, inte bara watt eller ett marknadsföringsnamn.
En mer effektiv armatur minskar både elförbrukningen och värmen per levererad foton.
Hur nära varandra ska armaturerna sitta?
Ett kort avstånd möjliggör lägre effekt och mindre ljus utanför hyllan, men kräver en mycket jämn optik. Ett för stort avstånd ökar ljusförlusten och kan begränsa antalet lager som kan placeras i hyllan.
Linjära armaturer som är jämnt fördelade över marken är därför ofta ett självklart val.
Reflekterande ytor
Ljusa väggar och sidor kan reflektera en del av det förlorade ljuset tillbaka mot växterna. Det förbättrar framför allt ljusnivån vid kanterna. Mycket blanka reflektorer kan dock skapa hotspots, så en diffus ljusyta är ofta mer praktisk.
Ventilation mellan lager
Varje hylla skapar ett litet mikroklimat. Utan luftcirkulation kan luftfuktigheten precis ovanför växterna bli hög, även om rummets genomsnittliga luftfuktighet verkar rimlig.
Små cirkulationsfläktar eller ett planerat luftflöde genom hyllsystemet bidrar till att utjämna förhållandena.
VPD och luftfuktighet
Inom professionell odling arbetar man ofta med VPD – vapor pressure deficit – som beskriver skillnaden mellan luftens fuktighet och växtens förmåga att avdunsta vatten. För hög luftfuktighet kan begränsa transpirationen, medan mycket torr luft ökar vattenstress.
Det är därför mer exakt att reglera temperatur och luftfuktighet tillsammans än var för sig.
Vattenkvalitet
I hydroponiska system bör råvattnets EC-värde, pH-värde och mineralhalt vara kända. Hårt vatten eller hög natriumhalt kan påverka näringsbalansen. Professionella anläggningar mäter därför både tillflödet av vatten och den återcirkulerande näringslösningen.
EC och pH
EC används som mått på näringslösningens totala ledningsförmåga. pH-värdet påverkar tillgängligheten av de enskilda näringsämnena. De korrekta värdena varierar beroende på gröda och tillväxtstadium.
Automatisk dosering kan vara lämpligt i större system.
Återcirkulation eller avlopp?
Återcirkulation minskar vattenförbrukningen, men kräver övervakning av näringsbalansen och hygienen. Drain-to-waste är enklare att hantera, men kräver mer vatten och gödsel.
Värmebelastning – exempel
Om ett hyllsystem har tio armaturer à 100 W tillförs cirka 1 kW elektrisk effekt. Nästan all denna energi omvandlas till värme i rummet. Med tio hyllsystem uppgår värmebelastningen till cirka 10 kW, plus pumpar, fläktar och andra installationer.
Kylningen måste därför planeras in redan från början.
CO₂
I tätt utformade, högpresterande anläggningar kan CO₂ bli en begränsande faktor vid höga ljusnivåer. Tillförsel av CO₂ används i vissa professionella system, men det kräver noggrann styrning, ventilation och säkerhet.
Automatisering
En större anläggning bör övervaka åtminstone temperatur, luftfuktighet, vattennivå och belysning. Beroende på systemet kan även EC, pH, CO₂ och flöde övervakas.
Larmfunktionerna är minst lika viktiga som själva automatiseringen, eftersom ett pumpfel snabbt kan skada många växter.
Produktionsekonomi
Den högsta tekniska produktionen är inte alltid den mest lönsamma. Beräkna avkastningen per kWh, arbetstid per bädd, utsädeskostnad, spill och försäljningsvärde. En gröda med lågt försäljningspris kan vara olämplig för ett energikrävande inomhusodlingssystem.
Planeringsdata inför val av belysning
- skörd
- önskad PPFD och DLI
- hyllans längd och bredd
- avstånd mellan skikten
- antal timmar per dygn
- kylkapacitet
- bevattningssystem
- ventilation
- elpris och driftsbudget
Relaterade guider om vertikal odling
För system med mikrogrönsaker bör du läsa Guiden till bakgrunder och odlingssubstrat liksom den befintliga guiden om mikrogrönsaker. Om systemet är hydroponiskt, ger artikeln Vad är hydroponik? ett bra komplement.
För dimensionering av belysning kan du gå vidare till Guiden om µmol och växternas behov och jämföra med växtbelysning i växthus, där dagsljus och LED kombineras.
Vanliga frågor
Kan vanliga LED-lampor användas?
Växter kan reagera på vanligt vitt LED-ljus, men professionella anläggningar bör dimensioneras utifrån dokumenterat fotosyntetiskt ljus och effektivitet.
Hur många timmar ska tillväxtbelysningen vara på?
Det beror på grödan och önskad DLI. Fotoperioden bör fastställas tillsammans med PPFD.
Är vertikal odling energieffektivt?
Det kan vara arealeffektivt och precist, men konstgjort ljus och klimatstyrning kräver energi. Effektiviteten beror på anläggningens utformning och på grödan.
Vilka växter är enklast att sköta?
Sallad, örter och mikrogrönsaker är typiska eftersom de är låga och har relativt korta odlingscykler.
Facklig anmärkning: En professionell anläggning för vertikal odling bör utformas utifrån PPFD-mätningar, DLI-mål och beräkningar av värme- och ventilationsbehov. Watt per hylla räcker inte i sig.
