Wood fibre substrates as an alternative to peat for a future more sustainable technology-based horticulture industry

SUBTECH har fokusert på utvikling og evaluering av nye alternativer til torvbaserte vekstmedier basert på trefiber fra norsk gran. I tidligere prosjekter er ulike vekstmedier screenet, og trefiber fra lokal gran har vist lovende resultater som erstatning for, eller i blanding med torv og kokos. Flere forsøk med ulike gjødsel- og vanningsstrategier er gjennomført i plasttunneler og veksthus i SUBTECH i fire år. Disse har gitt ny kunnskap om egenskaper hos trefiber brukt som vekstmedium til basilikum, agurk, julestjerne, potet, bringebær og jordbær. Kjemiske og fysiske fiberegenskaper hos 13 fibervarianter produsert ved ulike produksjonsinnstillinger er analysert, og vil bli testet i planteproduksjon. Det har blitt jobbet med fysiske og kjemiske egenskaper hos disse fibervariantene, og det arbeides med å lage et substratbibliotek der slike data lagres. I et samarbeid med industripartnerne i SUBTECH, har forskjellige blandinger av torv og trefiber blitt produsert hos Degernes Torvfabrikk, og blitt testet sammen med startgjødsel i jordbærproduksjon i plasttunneler på NIBIO Apelsvoll, og hos jordbærprodusenter i Buskerud. Blandingen er også testet i andre veksthuskulturer i samarbeid med NORGRO og Hunton Fiber. Dette arbeidet har ført til at Hunton Fiber (Fibergrow) nå selger tre typer trefiber (fin-medium-grov), samt dyrkingsplater, og NORGRO har lanserer tre nye torvreduserte produkter som er i salg. På slutten av prosjektet har det blitt fokusert på bruk av kompost i videreutvikling av torvfrie vekstmedier til profesjonelle veksthusprodusenter. Forsøk med gjenbruk (nytt, ett og to års bruk) av trefiber som substrat i jordbærproduksjonen er gjennomført. Forsøk har i tillegg undersøkt ulike gjødslingsstrategier og overvåking av ledetall i avrenningsvannet i produksjon av den remonterende jordbærsorten Favori. Avrenningsvann er analysert ved hjelp av tradisjonelle laboratorie-analyser og sensorer. Design og produksjon av forskjellige tre-baserte materialer er gjennomført av NIBIO Treteknologi. Disse materialene er testet i potteforsøk i veksthus med tomat og basilikum. I alle forsøk har plantevekst og avling blitt registrert med både klassiske vekst-registreringer og sensor-monotoring-systemer. Målet med SUBTECH er ny kunnskap som vil gi grunnlag for økt bærekraftig produksjon av planter og planteprodukter i plasttunnel og veksthus i alle landets regioner, slik at en stabil planteproduksjon også etter utfasing av torv kan sikres. Arbeidet i SUBTECH blir nå videreført i prosjektet SUBTECH 2.0 (2024-2027) og i EU-prosjektet 'Hort2thefuture' (2024-2028).

SUBTECH has developed fully functional spruce fibre-based growing media from Norwegian resources. Project outcomes has considerably changed the way we think about growing media. Together with technology based sensor solutions, these new production systems will be the next step in the development of a more sustainable horticulture. The target group for the new growing media is the professional horticulture industry, working in controlled and semi-controlled environments. The proposed solutions will be suitable not only for the domestic market, but will also be applicable worldwide and have a large potential for value creation, job security and job creation. The new growing medias will bring us closer to fulfilling the ambitious goal of the Norwegian Government to phase out peat for professional horticulture industry by 2030. The substitution of peat based growth media with domestic, renewable substrate systems are means to reducing peatland devastation.

SUBTECH focuses on the development and evaluation of new alternatives to peat growing media based on Norwegian spruce wood fibre. The exploitation and degradation of peatland is an important issue when discussing substrate sustainability. Therefore, the Norwegian Government has ordered a plan for phasing out peat for the private gardening market by 2025, and for the professional horticulture industry by 2030. By today, sustainable alternatives are missing and it is environmentally and economically inevitable to find alternatives to peat and promote more sustainable solutions. In 2018, NIBIO conducted a series of preliminary growth trials with different wood fibres as growing media. The obtained results for defibrated fibres (from Hunton fiber AS) were especially promising. Drawing on the knowledge and experience of these trials, the aim of SUBTECH is to develop, environmentally friendly wood-fibre-based growing media for future sustainable plant production. In dialogue with the industry, the following R&D tasks are prioritized: 1) We will conduct physical and chemical analysis of different wood fibre fractions and mixes, and select the most promising growth media prototypes for further examination. 2) At NIBIO, we will examine growth and development of model crops grown in selected substrates. 3) Based on novel sensor technology solutions, precise watering and fertigation strategies for the new substrates will be developed and adapted to the individual crop species for different growth stages. 4) Professional Norwegian plant producers will test selected growing media prototypes. We will use the obtained experience and feedback for improving substrate prototypes and maximizing market suitability. Strong partners are attached to SUBTECH, covering the industrial horticulture value chain, fibre material producers and research teams from horticulture, precision agriculture and wood technology. This interdisciplinary approach will ensure the success of the project.