Säästävää tehotuotantoa: voisiko kerrosviljely, mikrobiproteiini tai robotiikka mullistaa ruuantuotannomme?

Eletään vuotta 2001. Lapinjärveläinen Robert Jordas kokeilee herneenversojen kasvattamista useassa päällekkäisessä kerroksessa. Hän on päättänyt kyseenalaistaa vallitsevat kasvatusmetodit, mutta aika ei ole vielä kypsä. Miehen mielessä velloo: jonakin päivänä tätä pitää vielä kokeilla.

Kuluu neljätoista vuotta. Jordas aloittaa laajan kerrosviljelyn, ensimmäisenä Suomessa. Yrittäjä on yhä aikaansa edellä, ja pian Lapinjärvellä on pinta-alaltaan Euroopan suurin ilman luonnovaloa toteutettu kerrosviljelmä eli niin sanottu kasvuhuoneviljelmä.

Juuri sellaisesta kerrosviljelystä kohistaan maailmalla enemmän kuin koskaan. Sitä pidetään yhtenä ratkaisuna ruoantuotannon ongelmiin.

Nyt Jordas koordinoi viljely-yrityksensä laajennushanketta Keravalle. Kun projekti on valmis, kerrosviljelyala on laajennettu yhteen hehtaariin – ja Robbes Lilla Trädgård on jälleen yksi alansa suurimmista yrityksistä Euroopassa.

– Ei se ihan niin mene, että maailma pelastuu kerrosviljelyllä. Jos homma olisi niin yksinkertainen, joku olisi keksinyt tämän jo kaksikymmentä vuotta sitten, Jordas sanoo.

Jordas tosin itse oli lähellä keksiä sen silloin.

Kerroksissa viljelemisestä on kasvanut maailmanlaajuinen trendi, mutta se on vielä pientä toimintaa verrattuna avomaaviljelyyn. Juureksia, marjoja ja hedelmiä kasvattavia avomaan puutarhayrityksiä on Suomessa noin 2 700, mutta ilman luonnonvaloa toimivia kerrosviljelmiä eli kasvuhuoneita on vain kymmenkunta.

Optimaaliset kasvuolot ilman tuholaisia tai kasvitauteja

Tekovalon avulla toteutetun kerrosviljelyn suurimpana etuna pidetään viljelmän kompaktia ja helpommin hallittavaa kokoa. Esimerkiksi kasvikset vaativat selvästi vähemmän tilaa kuin perinteisessä kasvihuoneessa. Kasvit kasvavat sananmukaisesti kerroksissa, suljetussa tilassa, jota valaistaan energiatehokkailla led-lampuilla. Tavoitteena on saavuttaa optimaaliset olot kasvulle ympäri vuoden. Koska tila on suljettu, kasvit välttyvät kasvihuoneviljelijöille tutuilta vihulaisilta kuten tuholaisilta ja erilaisilta kasvitaudeilta.

Kerrosviljelmän vieressä seisoessa tulee miettineeksi: tässäkö se nyt on, ruoantuotannon tulevaisuus. Tila ei näytä nykyaikaiselta, jos ei perehdy tarkemmin tuotantoteknologiaan. Robert Jordaksen tilalla kasvatetaan salaattisekoituksissa käytettävää babyleaf-salaattia sekä yrttejä kuten basilikaa, timjamia, persiljaa, viinisuolaheinää ja tilliä.

– Kasvien ilmastointi ja kastelu on täysin automatisoitu. Ihmisen tarvitsee mennä tilaan käytännössä vain, jos jotakin yllättävää tapahtuu. Siellä ei ole työntekijöitä, yrittäjä selvittää.

Kasvit kasvavat kymmenen senttimetrin välein kapeissa kouruissa, joita liikuttaa kone. Se valitsee, minkä kourun taimet siirretään ihmisen käsiteltäväksi pakkaamoon.

– Tavoite on, että taimien logistiikka järjestetään mahdollisimman tehokkaasti. Tässä tapauksessa taimi tuodaan ihmisille, ei niin, että ihmiset menevät taimien luo.

Kun avomaalla korjataan yksi sato, suljetussa kerrosviljelmässä tehdään samassa ajassa parhaimmillaan yli 30 satoa. Salaattia pystytään kasvattamaan 15 kertaa vuodessa.

Valaistus, huoneilmasto ja kastelu ovat avainroolissa. Led-valoista koituvat kulut ovat Jordaksen mukaan 25 prosenttia pienemmät kuin perinteisten kasvihuoneiden suurpainenatriumvaloista koituvat kulut. Säästöä tulee jopa 100 000 euroa vuodessa.

– Jos käyttäisimme perinteistä valaistusta, viljely ei olisi tällä hetkellä kannattavaa, Jordas sanoo ja viittaa energian hintojen rajuun nousuun.

Onko kerrosviljely sittenkään kannattavampaa kuin kasvihuoneviljely? Perinteinen kasvihuonehan hyödyntää myös ilmaista auringonvaloa.

On, mutta vain osittain.

– Tiettyjen kasvien kohdalla, Jordas sanoo ja viittaa takana kasvaviin salaatteihin ja yrtteihin.

– Jos sen sijaan puhutaan isolehtisistä vihanneksista, kerrosviljely ei ole yhtä kannattavaa.

Yrtit kasvavat kerrosviljelmällä hyvin, koska ne hyötyvät erityisen paljon vertikaalisuudesta ja led-valaistuksesta. Jordas on kehitystyössään huomannut, että metodista voi olla hyötyä myös muille kasveille. Hän kasvattaa taimet optimaalisissa olosuhteissa kerroksissa ja siirtää hyvin kasvaneet juuret vieressä sijaitsevaan kasvihuoneeseen.

– Tällä tavalla saamme hyvän taimen. Se tarkoittaa etenkin salaatin kohdalla hyvää lopputuotetta.

Solar Foods: "Vastaavaa ei tehdä missään muualla maailmassa"

Ruoantuotannon tulevaisuutta ajatellen kerrosviljely kuulostaa lähes vanhanaikaiselta verrattuna suomalaisen Solar Foodsin suunnitelmiin. Yritys on parhaillaan perustamassa 4 000 neliömetrin kokoista tehdasta, jossa ruokaa valmistetaan sähkön avulla. Vuonna 2023 käyttöön otettavia tuotantotiloja rakennetaan Vantaan Vehkalaan.

Siellä ruvetaan kasvattamaan erikoista tuotetta.

– Vastaavaa ei tehdä missään muualla maailmassa, toimitusjohtaja Pasi Vainikka kehuu.

Patentoidun elintarvikkeen valmistus perustuu luonnolliseen käymisprosessiin, jollainen on tavalliselle tallaajalle tuttu esimerkiksi kotikaljan valmistuksesta. Solar Foodsin tapauksessa käymisprosessissa ei ole mukana sokeri vaan vety. Sitä lisätään käymisastiaan yhdessä hiilidioksidin, typen, hapen ja suolojen kanssa.

– Samaan aikaan, kun mikrobit kasvavat, poistamme tuotenestettä käymisastiasta. Erotamme ja kuivaamme solut nesteestä, Vainikka selvittää.

Lopputuloksena on hienojakoista keltaista, soleiiniksi nimettyä jauhetta, jonka voisi sijoittaa ravintokoostumuksensa perusteella kuivatun lihan ja porkkanan välimaastoon. Kuiva-aineessa on proteiinia lähes 70 prosenttia. Lisäksi jauheessa on rasvoja ja hiili­hydraatteja. Keltaisen värinsä se saa beetakaroteenista.

– Aminohappokoostumus muistuttaa eläinperäistä ravintoa, ja juuri sitähän me olemme soleiinilla korvaamassa, Vainikka sanoo.

Solar Foods odottaa parhaillaan elintarvikelupaa EU:lta. Sen jälkeen yritys voisi myydä jauhettaan raaka-aineeksi esimerkiksi erilaisiin lihaa korvaaviin tuotteisiin, jogurtteihin, juustomaisiin levitteisiin, majoneeseihin ja tofun kaltaisiin tuotteisiin. Jauhe voidaan tarpeen tullen jättää nestemäiseksi, jolloin sitä voidaan myydä esimerkiksi juomien valmistukseen.

Vainikka on vakuuttunut siitä, ettei Solar Foods jää lajinsa viimeiseksi.

– Tämän kaltainen ruuantuotanto tulee yleistymään. Ihmisen aiheuttamista kasvihuonepäästöistä kolmannes tulee siitä, mitä syömme. Siitä noin 80 prosenttia tulee eläinten kasvatuksesta. Niin ei yksinkertaisesti voida jatkaa.

Proteiinipitoisen ruoan tarve kasvaa jatkuvasti, mutta proteiinin tuottaminen lihan muotoon kiihdyttää ilmastonmuutosta. Vainikan mukaan kyse ei ole pelkästään Amazonin alueen metsien hakkaamisesta lihantuotannolle, sillä myös koti-Suomessa puhutaan metsittämisen tarpeesta.

– Omalla toiminnallamme kytkemme ruoantuotannon irti hehtaareista ja viljelyskelpoisesta maasta. Maa voidaan vapauttaa takaisin metsän kasvulle, jolloin metsät voivat varastoida hiilidioksidia ilmasta itseensä.

Vainikka puhuu ”kellon kääntämisestä taaksepäin”. Uusilla ruuantuotannon keinoilla ihmiskunta voisi hänen mukaansa matkata takaisin 1980-luvulle, mikä antaisi lisäaikaa ilmastonmuutoksen vastaiselle työlle.

Vainikalla on viesti lihansyöjille.

– Eläimestä tulevia lihatuotteita syödään jatkossakin, mutta niitä ei tarvitse syödä joka aterialla. Siten voisimme palauttaa perinteisen maataloustuotannon arvostuksen sille tasolle, jolle se kuuluu. Jos söisimme eläimestä saatua lihaa vähemmän, voisimme maksaa siitä kenties enemmän, jolloin tuottajat saisivat tuotteistaan paremman hinnan.

Robottiin yritetään saada ihmiskäden pehmeä ote

Hämeen Ammattikorkeakoulun Lepaan yksikön kasvihuoneessa huomio keskittyy tomaatti­rivien välissä etenevään robottiin.

Vihanneskasvien viljely kasvihuoneissa on vielä työvoimavaltaista, mutta tilanne saattaa muuttua jo lähivuosina. HAMKin projektissa pyritään kehittämään itsenäisesti toimiva keräysrobotti, joka osaisi poimia tomaatit ja marjat ihmisen puolesta. SatoBotti-hanke on saanut rahoitusta Euroopan aluekehitysrahastolta (EAKR)

– Suurin haaste robotin kehittämisessä on se, miten ihmiskäden pehmeä ote ja yhteistoiminta näkökyvyn kanssa saadaan siirrettyä robottiin, Lepaalla tutkimus­päällikkönä toimiva hortonomi Mika Järvinen kertoo.

Projektissa on edistytty, helmikuun alkupuolella robotti poimi ensimmäisen tomaatin Lepaan kasvihuoneessa. Kaupalliseen versioon on silti vielä matkaa.

Siinä missä Robert Jordasia on onnistunut ensimmäisten joukossa kaupallistamaan keinovaloilla toteutetun kerrosviljelyn Suomessa, Järvinen on seurannut kyseisen viljely­tavan kehittymistä jo 1990-luvulta lähtien. Lepaalla ensimmäinen alkeellinen kerrosviljelmä pystytettiin niinkin aikaisin kuin vuonna 1976, tuolloin lähinnä tulppaanien hyötöön. Hyötämisellä viitataan kasvihuoneviljelyyn, jossa kasvi ”pakotetaan” kukkaan.

– Kerrosviljelyssä suuruuden ekonomia toimii samalla tavalla kuin muussakin viljelyssä. Jos ajatellaan ihmisten ravinnon saantia tulevaisuudessa, Suomessa tuotetusta ravinnosta hyvin pieni osa tulee kerrosviljelystä. Se soveltuu varsin huonosti energiapitoisten kasvien viljelyyn, Järvinen huomauttaa.

Järvinen pitää parempana ratkaisuna puolisuljettuja tai kokonaan suljettuja kasvihuoneita, joilla pystytään säästämään energiaa ja vettä. Suljettu kasvihuone on koneellisesti jäähdytetty tila, jossa ei ole tuuletusluukkuja. Sisätilassa voidaan pitää yllä haluttua lämpötilaa ja suurempaa hiilidioksidipitoisuutta kuin ulkoilmassa. Suomessa sellaisia kasvihuoneita on vain tutkimuskäytössä.

Puolisuljettuihin kasvihuoneisiin on sen sijaan investoitu muun muassa Närpiössä ja Porissa. Ne eroavat suljetuista siten, ettei tilaa tarvitse jäähdyttää koneellisesti.

– Ne kasvihuoneet eivät ole nousseet julkisessa keskus­telussa samalla tavalla kuin kerrosviljely. Jälkimmäisestä puhutaan mielestäni hieman ylioptimistisesti. Jos verrataan kasvihuoneviljelyä ja kasvuhuoneviljelyä, kasvihuoneviljelyn etuna on aina auringonvalo. Kasvuhuoneviljelyllä voidaan silti tuottaa lisääntyvään kulutukseen puhtaita ja tuoreita kotimaisia vihanneksia lähellä kuluttajia, Järvinen sanoo.

Vedensäästö on kerrosviljelyssä huomattava

Robert Jordas esittelee kerrosviljelmässään kasvavaa salaattia. Se saa vielä jatkaa kasvamista. Kahdessa viikossa se on valmis pakattavaksi.

Salaatti kasvaa turpeessa. Se on Jordaksen mukaan paitsi luonnonmukaista, myös luonnollinen valinta suomalaiselle viljelmälle.

Havainnollisimmin kerrosviljelmän ekologisuudesta kertoo käytetyn kasteluveden määrä. Kaikki automaattisen kastelujärjestelmän toiminnasta haihtuva kondenssivesi kerätään talteen ja hyödynnetään uudelleen. Vettä tarvitaan merkittävästi vähemmän kuin peltoviljelyssä.

''Yhden salaattikerän tuottamiseen tarvitaan kerros­viljelmässä kaksi litraa vettä. Avomaalla tarvittava määrä on 100–200 litraa''

Robert Jordas

Erolla ei ole kovin paljon merkitystä Suomessa, mutta vesipulasta kärsiville eteläisen Euroopan maille ja Yhdysvaltojen länsirannikon viljelmille kerrosviljely on ollut mullistava uudistus. Jos kasteluvesi on likaista, vihanneksissa on riski E.coli -bakteerille ja listerialle.

Nykyaikaisen kerrosviljelyn rooli maailman ruuantuotannon kehityksessä on vielä epäselvä. Jordas uskoo, että todellinen ratkaisu on muualla.

– Kerrosviljely ei ratkaise ruuantuotannon ongelmia eikä edes vihannestuotannon saatavuutta. Se ratkaisee haasteet joidenkin kasvien kohdalla ja helpottaa viljelyä hankalissa paikallisissa olosuhteissa. Varmaa on, että kasvien ja kasvisten kulutus tulee lisääntymään. Siinä kehityksessä on hienoa olla mukana.