Ilmastonmuutos, väestönkasvu ja kaupungistuminen aiheuttavat haasteita ruoantuotantoon. Ruokaa on pystyttävä tuottamaan entistä enemmän yhä niukemmilla resursseilla. VTT on kehittänyt kaksi innovaatiota, jotka vastaavat näihin haasteisiin. Toinen – Slushissa 100 000 euron rahoituksen voittanut Plant Breath – auttaa parantamaan kasvuolosuhteita erityisesti vertikaalisessa viljelyssä, toinen taas suojaa satoa kuumuudelta nykyistä tehokkaammin.
Kaasumolekyylien havainnointi parantamaan satoja
Uusi ruoantuotannon tehostamiseen tähtäävä innovaatio keskittyy kasvuolosuhteiden optimointiin vertikaalisessa viljelyssä, joka tapahtuu useammassa kerroksessa. Vertikaalinen viljely soveltuu erityisesti kaupunkiolosuhteisiin ja sen merkitys kasvaa, kun yhä suurempi osa maapallon väestöstä muuttaa kaupunkeihin.
Kasvit tarvitsevat ravinteita, vettä ja valoa, mutta on vaikea tietää, saavatko ne niitä tarpeeksi. Olemme kehittäneet menetelmän, jossa kasvuolosuhteita voidaan selvittää mittaamalla kasvien ilmaan välittämiä kaasumolekyylejä. Tämän datan perusteella voimme optimoida kasvuolosuhteita ja parantaa satoja myös vähäisemmillä resursseilla.
Kyseessä on monitieteellinen ratkaisu, jossa hyödynnetään biologien kasvituntemusta, uutta mittausteknologiaa ja edistyksellistä data-analytiikkaa. Ratkaisua on jo testattu salaattien kasvatukseen laboratoriossa ja seuraavaksi testejä laajennetaan muihin viljelykasveihin ja kasvihuoneolosuhteissa.
Menetelmä avaa mahdollisuuksia ruoantuotannon automatisointiin ja vertikaalisen viljelyn lisäämiseen kaupunkiympäristössä esimerkiksi kodeissa, kouluissa ja työpaikoilla.
Sellupohjainen materiaali satojen turvaksi
Voimakas auringonvalo, kuumuus ja uv-säteily verottavat viljelysten satoa maapallon kuumilla alueilla. Kasveja on tähän saakka suojattu kuumuudelta muovipohjaisilla varjostuskankailla. VTT on nyt kehittänyt uuden selluloosapohjaisen materiaalin, joka päihittää nykyiset suojaharsot.
Lähtökohtamme oli kehittää biohajoava vaihtoehto, sillä muoviset peitteet muuttavat maahan jäädessään pellon viljelykelvottomaksi, jos niitä ei kerätä asianmukaisesti. Selluloosapohjainen materiaali ei keräänny peltoon, vaan hajoaa mullassa, ja se kestää lämpöä huomattavasti muovia paremmin.
Uuden materiaalin optisia ominaisuuksia voidaan muuttaa kemiallisesti, mikä on ehdoton etu. – Kalvon avulla voidaan muokata auringonvalon intensiteettiä ja aallonpituusaluetta sekä sirottaa valoa ja lämpöä. Näin kasveja voidaan suojata entistä paremmin kuumuuden ja kuivuuden aiheuttamilta vaurioilta. Lisäksi saamme kalvoon lisättävien sensorielementtien avulla tietoa kasvatusolosuhteista.
iBEX-ohjelmassa ratkaistaan globaaleja haasteita
Innovaatiot on kehitetty osana VTT:n iBEX 2019 -ohjelmaa. Ohjelma on esimerkki uudesta tavasta tehdä soveltavaa tutkimusta yhä ratkaisulähtöisemmin, ja siinä on mukana 11 tutkimusprojektia. Projekteissa tartutaan suuriin globaaleihin haasteisiin ja etsitään niihin radikaaleja ratkaisuja yhdessä teollisuuden ja ympäröivän yhteiskunnan kanssa. iBEX-ohjelma on kiitorata keksinnöille, jotka muuttavat maailmaa.
