Miejskie plony

Wyobraźmy sobie miasto, w którym na dachach budynków rosną świeże warzywa, ścieki stają się cennym zasobem dla rolnictwa, a niewykorzystane przestrzenie przyczyniają się do poprawy zaopatrzenia lokalnych społeczności w żywność.

Rolnictwo miejskie otwiera wiele obiecujących możliwości, jednak zapewnienie jego zrównoważonego rozwoju pod względem środowiskowym wciąż stanowi wyzwanie.

Naukowcy z Autonomicznego Uniwersytetu w Barcelonie od ośmiu lat badają, jak zwiększyć efektywność produkcji żywności w szklarniach umieszczonych na dachach budynków. Wyniki ich badań pokazują, że stosunkowo proste działania, takie jak konserwacja pokrycia szklarni czy odpowiedni dobór nawozów, mogą znacząco wpłynąć zarówno na wielkość plonów, jak i na oddziaływanie upraw na środowisko.

Badanie opublikowane w październiku 2026 roku w czasopiśmie Agronomy for Sustainable Development dostarcza cennych informacji na temat przyszłości produkcji żywności w coraz gęściej zaludnionych miastach.

Osiem lat uprawy pomidorów

Badanie przeprowadzono w doświadczalnej szklarni dachowej na terenie kampusu Autonomicznego Uniwersytetu w Barcelonie. Obiekt został zintegrowany z budynkiem i pozostawał z nim w bezpośrednim kontakcie termicznym, co umożliwiło analizę produkcji rolnej w środowisku miejskim.

W latach 2015–2023 naukowcy przeanalizowali 11 cykli uprawy pomidorów, porównując wydajność produkcji, zużycie zasobów oraz wpływ na środowisko. Ich celem było wskazanie praktycznych usprawnień, które pozwoliłyby zwiększyć produktywność miejskiego rolnictwa, a jednocześnie ograniczyć jego ślad ekologiczny.

Wyniki wskazały na dwa szczególnie istotne czynniki: ilość światła słonecznego docierającego do roślin oraz efektywne zarządzanie składnikami odżywczymi przez cały okres wzrostu.

Światło słoneczne robi ogromną różnicę

Naturalne światło okazało się czynnikiem, który najsilniej wpływał na wielkość plonów pomidorów. Z biegiem czasu plastikowe panele pokrywające szklarnię stopniowo się zużywały, przez co do roślin docierało coraz mniej promieni słonecznych. Naukowcy powiązali to zużycie materiału ze spadkiem produkcji o 31 proc. w okresie ośmioletnich badań.

Po wymianie zużytych paneli w 2023 roku zbiory pomidorów wzrosły o ponad 56 proc. w porównaniu z poprzednim rokiem. Wyniki wskazują, że regularna konserwacja może być równie ważna jak stosowanie nowoczesnych technologii rolniczych.

Choć producenci często zalecają wymianę pokrycia szklarni mniej więcej co dziesięć lat, naukowcy rekomendują krótszy cykl, wynoszący od czterech do sześciu lat. Według ich obliczeń takie podejście może również zmniejszyć całkowity ślad węglowy szklarni o około 6,7–7,7 proc.

Ścieki jako źródło cennego nawozu

Kolejne obiecujące odkrycie dotyczyło struwitu. Ten bogaty w fosfor minerał można odzyskiwać ze ścieków w komunalnych oczyszczalniach. Fosfor jest niezbędny do wzrostu roślin, jednak tradycyjna produkcja nawozów oraz straty składników odżywczych mogą przyczyniać się do problemów środowiskowych.

Badacze sprawdzili, czy struwit odzyskiwany ze ścieków może stanowić skuteczną alternatywę w uprawie pomidorów. Ustalili, że najwyższe plony w badaniu uzyskano przy zastosowaniu zoptymalizowanej dawki 100 gramów struwitu na roślinę. Rezultaty były porównywalne z efektami osiąganymi przy użyciu tradycyjnych nawozów mineralnych.

Metoda ta przynosi również istotne korzyści środowiskowe, ponieważ może ograniczać zanieczyszczenie wód spowodowane przedostawaniem się do nich nadmiernych ilości składników odżywczych. Odzyskiwanie cennych substancji ze ścieków może pomóc miastom w tworzeniu obiegowych systemów żywnościowych, w których zasoby są ponownie wykorzystywane, zamiast trafiać do odpadów.

Czy uprawy wewnątrz budynków są naprawdę bardziej ekologiczne?

Naukowcy porównali uprawę na dachu również z systemem do produkcji pomidorów w pomieszczeniach, wykorzystującym sztuczne oświetlenie LED. Chociaż uprawa wewnątrz budynków pozwalała efektywnie wykorzystywać wodę, jej wpływ na środowisko był znacznie większy ze względu na zużycie energii elektrycznej.

Produkcja jednego kilograma pomidorów w systemie wewnętrznym wiązała się z emisją około 7,06 kilograma ekwiwalentu dwutlenku węgla. Dla porównania, w najbardziej wydajnych cyklach uprawy w szklarniach dachowych wartość ta wynosiła zaledwie od 0,54 do 0,94 kilograma.

Ponad 93 proc. śladu środowiskowego systemu wewnętrznego wynikało ze zużycia energii elektrycznej. Badacze wskazali jednak możliwe rozwiązanie. Gdyby całe zapotrzebowanie systemu na prąd pokrywano energią słoneczną, szacowany ślad węglowy zmniejszyłby się o 87 proc., osiągając około 0,93 kilograma ekwiwalentu dwutlenku węgla na kilogram pomidorów.

Pokazuje to, jak silnie zrównoważony charakter upraw wewnątrz budynków zależy od sposobu pozyskiwania energii.

Co to oznacza dla miast przyszłości?

Wyniki badań dostarczają praktycznych wskazówek miejskim producentom żywności, architektom i decydentom, którzy pracują nad tworzeniem bardziej zrównoważonych systemów żywnościowych.

Konserwacja przezroczystych pokryć szklarni, odpowiednie dostosowanie dawek nawozów oraz wykorzystanie odzyskanych składników odżywczych mogą poprawić efektywność produkcji rolnej. Energia elektryczna ze źródeł odnawialnych może natomiast znacząco ograniczyć negatywny wpływ na środowisko systemów upraw wykorzystujących sztuczne oświetlenie.

Ważnym wnioskiem z badania jest to, że postęp często wynika z systematycznego monitorowania i stopniowego wprowadzania ulepszeń, a nie z jednego przełomowego odkrycia technologicznego.

W miarę jak miasta coraz częściej dążą do produkowania świeżej żywności bliżej konsumentów, zdobyta wiedza może pomóc przekształcać dachy i inne przestrzenie miejskie w wydajne obszary upraw.

Przyszłość miejskiego rolnictwa może zależeć od zaskakująco prostego rozwiązania: zrozumienia, w jaki sposób rośliny wykorzystują światło, składniki odżywcze i energię, a następnie jak najstaranniejszego gospodarowania tymi zasobami.