A hidroponikus étel olyan egészséges, mint a hagyományos talajban termesztett élelmiszer?

A hidroponikus étel olyan egészséges, mint a hagyományos talajban termesztett élelmiszer?

Rachel Tinker-Kulberg, PhD

Az USDA becslései szerint 23 millió embernek nincs megfelelő hozzáférése az egészséges és megfizethető élelmiszerekhez, és ennek következtében az élelmiszerekkel kapcsolatos betegségek, például a 2-es típusú cukorbetegség, a rák, a szívbetegségek és az elhízás jelenleg növekszik ebben az országban.

A szervesen talajban termesztett termékek egyre népszerűbbek, mert a fogyasztók alaposan megvizsgálják, mit tesznek a testükbe, és olyan ételeket akarnak vásárolni, amelyeket nem veszélyes vegyszerekkel kezeltek. A hidroponikusan termesztett termékek szerves tanúsítását - a mezőgazdaság olyan formáját, ahol a növényeket vízben és műtrágya-oldatban (azaz talaj nélkül) termesztik - a tápoldatok (szervetlen ásványi sók) kémiailag szintetizált jellege és azért, mert a növekvő szubsztrátok általában nem fenntarthatóak (pl. mint a kőzetgyapot). Csalódott, mert úgy gondolják, hogy ez nincs hatással termékeik minőségére vagy biztonságára. A hidroponikus termelők „szerves” tápanyag-keverék-megoldásokkal kísérleteznek tanúsítás megszerzése érdekében, de sokukban problémák merülnek fel, mivel ezek az anyagok nem oldódnak könnyen és el kell törni mikrobiális hatással, amely a „steril” hidroponikus rendszerben nem lehetséges.

Eltekintve az „organikus” címke bürokratikus meghatározásaitól, a fogyasztók körében egyre növekvő aggodalomra ad okot, hogy a hidroponikus termékek olyan egészségesek-e, mint a szervesen a talajban termesztett termékek.

A növényi növekedéshez szükséges ásványi anyagok teljes étrendjének biztosítása kémiai műtrágyák révén a hidroponikusan termesztett növényekről kimutatták, hogy magasabb növekedési sebességet és hozamot érnek el. Néhány hidroponikus támogató feltételezi, hogy ezeknek az ideális termesztési feltételeknek egészségesebb növényeket kell termelniük, elvégre a növényi ásványi anyagok teljes étrendjének magasabb „tápanyagtartalmú” növénytartalommá kell válnia - ugye? Az az igazság, hogy a növényfiziológia nem olyan egyszerű, és a mezőgazdaság területén dolgozó tudósoknak és oktatóknak a növények táplálkozási értékével kapcsolatos kritikus kérdésekkel kell foglalkozniuk, mivel a talaj nélküli hidroponikus rendszereket alkalmazó tömeges élelmiszer-termelési tendenciák egyre növekszenek annak érdekében, hogy megfeleljenek a a növekvő népesség iránti igény és a szántóterületek korlátozott rendelkezésre állása.

Nehéz kísérletesen megválaszolni azt a kísérleti kérdést, hogy a makro- és mikroelemek tökéletes keverékén termesztett hidroponikus növények táplálékban gazdagabb terméket eredményeznek-e a talajban termesztett termékekhez képest, mivel sok hidroponikus termelő a tápanyagtól függően különböző tápanyag-összetételeket használ nőtt, és környezeti paramétereik is változhatnak.

A talajgazdálkodók a talaj egészségével és a környezeti feltételek ingadozásával kapcsolatban ugyanolyan típusú változásokat tapasztalnak. Például a vízminőség, valamint a hőmérséklet és a páratartalom változása stresszt jelenthet a növényekre, amelyek biokémiai összetételüket potenciálisan megváltoztathatják, az alkalmazott termesztési módszertől függetlenül. Ezen változatok miatt a hidroponikusan termesztett termékek tápanyag-tartalmát a talajban termesztett eddigi vizsgálatoknak vegyes eredményei voltak - egyes tanulmányok nem mutattak különbséget a két módszer között, míg mások azt mutatták, hogy a talaj nélküli rendszerek jobban vagy rosszabbul teljesítettek, mint a talajban termesztett kontrollok a tesztelt tápanyagszintek tekintetében Elképzelhető, hogy a kísérleti tervezés és a körülmények nagyban változtak ezek között a vizsgálatok között, és attól függően, hogy miként tervezték őket, befolyásolta az eredmények eredményét és jelentőségét.

Például egy nemrégiben Treftz által készített tanulmány, 2015 összehasonlította a talajban és a talaj nélküli körülmények között termesztett eper és málna táplálkozási minőségének különbségeit. Az alkalmazott hidroponikus tápoldat általános kereskedelmi hidroponikai szabvány volt (Flora sorozat), a felhasznált talaj pedig a Nevada termőtalaj és a Miracle-Gro cserepes talaj (1: 1 keverék) keveréke volt, amelyet hathetente Miracle Grow műtrágyával újratermesztettek. A csodanövekedés szintetikus műtrágya, ezért nem szolgálhat szerves talajmódosító kontrollként, sőt, egyes termelők úgy vélik, hogy magas ammónia- és ásványi sótartalma miatt képes megsemmisíteni a talajban található hasznos mikroorganizmusokat. A jó talajmikroorganizmusokat tartalmazó egészséges talaj lehetővé teszi a növények számára, hogy a gyökéralapú szállítási rendszerekkel való kölcsönhatásuk révén fenntartsák az optimális tápanyagtartalmat a környezeti terhelésekkel szemben. Ezért a talaj nélküli és a talajon alapuló termesztési rendszerek közötti különbségek értékeléséhez elengedhetetlen a megfelelő kísérleti tervezés, ahol a talajmikrobák egészségét mérlegelik.

Mindazonáltal a tanulmány eredményei azt mutatták, hogy az „egészséges” antioxidáns vegyületek (pl. C-vitamin, tokoferol és összes polifenol-vegyületek) a hidroponikusan termesztett eperben szignifikánsan magasabbak voltak a talajban termesztettekhez képest, de a málnára fordítva igaz! Érdekes módon a Premuzic 1998 korábbi tanulmányai azt mutatták, hogy az egészséges organikus talajban termesztett paradicsomgyümölcs (100% vagy 50% vermikomposzt) több C-vitamint tartalmaz, mint ugyanaz a hidroponikusan termesztett gyümölcs, míg a Buchanan, 2013 más tanulmányai azt mutatják, hogy a hidroponikusan termesztett saláta több C-vitamint tartalmaz mint a talajban termesztett fajták. Ez utóbbi tanulmányban nem hivatkoztak a felhasznált talaj pontos típusára, azon kívül, hogy megjegyezték, hogy „nem kereskedelmi jellegű, természetes összetett anyagokkal dúsított talajról van szó”. Érdekes módon sok ilyen, szakértők által áttekintett összehasonlító vizsgálatban a cukor (fruktóz és glükóz) szintje magasabb volt a talajban termesztett gyümölcsben, ami megmagyarázhatja, miért jellemzik a hidroponikus termékeket néha „kevésbé ízletesnek”, mint a talajban termesztett.

Úgy tűnik, hogy ezekből és más korábbi összehasonlító vizsgálatokból származó kísérleti eredményekből nem lehet valódi „tág” következtetéseket levonni.

Ahhoz, hogy ezek a kísérletek valóban értékesek legyenek, a jövőbeli kutatóknak körültekintőbbnek kell lenniük a „talajban termesztett” kontrolljukkal, hogy valóban utánozzák a szokásos ökológiai gazdálkodási gyakorlatokat, amelyek fenntartják a talaj integritását és egészségét. Ez nem könnyű feladat, mivel a szerves anyagok talajba adásának és a mikrobák és férgek által alapvető tápanyagokká történő átalakításának szokásos gyakorlata idővel fokozatosan felszabadul a talajba. Talán azáltal, hogy együttműködnek mindkét földművelési ágazatban jól bevált termelőkkel, és véletlenszerű termékmintákat vesznek tőlük és különböző piactereken, a kutatók segíthetnek finomítani tudományos tanulmányaikat.

Végül egyre több bizonyíték áll rendelkezésre arról, hogy a növények az egészséges antioxidáns vegyületek stresszhelyzetben történő szabályozására fejlesztettek ki, hogy segítsenek túlélni a környezeti sértéseket.

Ésszerű, hogy ha a hidroponikai műveletek „tökéletes” feltételeket biztosítanak a növények számára azáltal, hogy mindent megadnak nekik a növekedéshez, talán ezeket az antioxidáns vegyületeket és másokat, amelyeket még nem jellemeztünk, alacsonyabb szinten (vagy nem mind) összehasonlítva a talajművelés „ideálisnál nem ideálisabb” körülmények között termesztett növényekkel, ahol a stresszes környezeti feltételek elkerülhetetlenek? Ennek a jelenségnek egyik klasszikus példája, amikor a paradicsomot ozmotikus vagy sós stressz éri, a likopin nevű jótékony fitokémiai anyag jelentősen megnőtt. Valójában az olyan zárt hurkú vízvisszaforgató rendszerek, mint a hidroponika és az aquaponics (a haltermelés és a zöldségtermesztés összekapcsolása) valójában előnyt kínálhatnak a talajon alapuló termesztéssel szemben, mivel mindkét rendszer vízkémiája manipulálható a természetes növényi bioaktív anyagok fellendítése érdekében az egészségügyi előnyökhöz. Az ilyen típusú „szuperélelmiszerek” termesztése a hidroponikus kutatók középpontjába kerül, mivel nemcsak magas tápértékű élelmiszer-terméket kínálnak, hanem magasabb piaci árat is követelhetnek a termelő számára.

Ahogy haladunk az élelmiszer-előállítás csúcstechnológiájú világa felé, meg kell győződnünk arról, hogy elvégeztük-e a megfelelő tudományos kutatásokat annak biztosítására, hogy ezek az előrelépések megvédjék ételeink egészségét és tápanyagtartalmát, valamint környezetünket.

A környezetbarát, fenntartható termesztési módszereket, például az aquaponicsot és az integrált agrár-akvakultúra-rendszereket (IAAS) kiértékelő jövőbeni táplálkozási kutatás szintén kritikus fontosságú a tápanyagban gazdag szántóföldi növények, valamint a vízi fajok (hal és garnélarák) termelésének optimalizálása érdekében, miközben környezetünket is védi mivel az élelmiszerek egészsége és hozzáférése - az élelmezésbiztonság eredményeként - végül is kiszolgáltatott a környezet pusztulásának.

Treftz, C. és Omaye, S. T. (2015) Üvegházban termesztett talaj és talaj nélküli eper és málna tápelemzése. Food and Nutrition Sciences 6: 805-815.

Premuzic, Z., Bargiela, M., Garcia, A., Rendina, A. és Iorio, A. (1998) Szerves és hidroponikus paradicsom kalcium-, vas-, kálium-, foszfor- és C-vitamin-tartalma. HortScience 33 (2): 255-257

Drew N. Buchanan, Stanley T. Omaye (2013) Az aszkorbinsav és tokoferol koncentrációinak összehasonlító vizsgálata hidroponikus és talajban termesztett lettucokban. Élelmiszer- és táplálkozástudomány 4: 1047-1053