Aspetti tecnici per la gestione delle coltivazioni in fuori suolo

Condividiamo con piacere l'interessante articolo del Dott. Agr. Silvio Fritegotto sulla fertirrigazione in fuori suolo, sistemi a ciclo aperto e chiuso ed aspetti agroambientali (trovate qui l'articolo completo).

Le colture in fuori suolo, nate per consentire coltivazioni intensive anche in assenza di terreni idonei, rappresentano l'elemento chiave nella ricerca di una soluzione integrata ad una serie di problemi che le coltivazioni protette in Italia e nel mondo stanno cercando di risolvere.

Quali problemi?
1 - Difficoltà per la programmazione delle produzioni nell'arco dell'anno;
2 - Sempre maggiore richiesta di standard qualitativi costanti ed elevati;
3 - Riduzione dei costi di gestione, soprattutto in relazione ai fabbisogni di manodopera;
4 - Rilevante impatto ambientale legato allo smaltimento di notevoli quantitativi di materiali reflui, sia solidi, come le plastiche per le coperture delle serre, i vasi ed i contenitori, i substrati di coltivazione, ecc., sia liquidi, come le acque di drenaggio contenenti elementi nutritivi e residui di fitofarmaci.
5 - Risparmio idrico ed energetico.

Tali problemi sono stati fino ad oggi affrontati secondo un approccio che tende a mantenere distinti i vari aspetti, e le soluzioni individuate coinvolgono accorgimenti e tecniche differenti, scarsamente o per niente integrate tra loro.
L'adozione delle coltivazioni idroponiche o in fuori suolo, viceversa, consentirebbe strategie di intervento globali finalizzate all'individuazione di sistemi di produzione "a ciclo chiuso" in cui apporti e perdite siano regolati in modo da massimizzare l'efficienza di utilizzazione degli input minimizzando gli output.
Se si considera l'esigenza di crescente automazione e la necessità di ridurre l'inquinamento, l'adozione di queste tecniche appare quasi una naturale evoluzione delle colture protette. In particolare i provvedimenti legislativi rivolti a penalizzare le attività produttive "inquinanti" rendono impellente il passaggio a coltivazioni più rispettose dell'ambiente stesso.

Trattandosi, tuttavia, di sistemi tecnologicamente avanzati per raggiungere gli obiettivi prefigurati essi richiedono investimenti elevati e la corretta gestione di tutti i fattori coinvolti nel processo produttivo.
Il ricorso alle tecniche di coltivazione in fuori suolo deve, infatti, accompagnarsi ad uno studio di strutture e di protezioni più efficienti e durature, ad una riduzione dell'uso dei fitofarmaci, sviluppo di nuovi e più efficaci sistemi di controllo della nutrizione idrica e minerale, adozione di tecniche di climatizzazione delle serre, aumento del livello di automazione, ecc..
Si tratta dunque di realizzare un processo di "innovazione tecnologica" della serricoltura, finalizzato alla standardizzazione dei sistemi produttivi e delle produzioni, sia sotto l'aspetto qualitativo che quantitativo, ed alla riduzione dell'impatto ambientale.

Sistemi a "Ciclo aperto" e a "Ciclo chiuso"
Attualmente gli impianti più diffusi utilizzano sistemi di gestione della soluzione definiti aperti, caratterizzati da un continuo apporto di soluzione nutritiva alla coltura, sempre fresca ed erogata in eccesso rispetto al fabbisogno giornaliero. Di questa solo il 60-80% è assorbita dalla coltura, mentre la restante parte è lasciata percolare dal substrato di coltura in modo da ottenere un'adeguata lisciviazione; il percolato o drenato è disperso nell'ambiente o, nel migliore dei casi, utilizzato per la concimazione di altre colture in pieno campo.
Attualmente la gestione dell'irrigazione nelle colture su substrato artificiale a ciclo aperto, per limitare i rischi, si basa sull'impiego di volumi idrici superiori alle reali esigenze della coltura in modo di avere un drenaggio del 20-40%.
La frequenza giornaliera delle fertirrigazioni va da 2-3 interventi in inverno, fino a 8-12 in estate. Questo regime idrico se da una parte assicura una costante umidità del substrato di coltivazione e consente un effetto dilavante che previene eccessi di salinità, dall'altro determina uno spreco di elementi nutritivi con ripercussioni negative sia per quanto riguarda il costo di produzione sia per il notevole impatto ambientale che tale tipo di gestione comporta.

I sistemi di coltivazione in fuori suolo possono essere considerati come una componente di tre sotto-sistemi interconnessi tra loro:
1 - interazione contenitore/substrato di coltivazione;
2 - interazione pianta/ambiente;
3 - tipologia di impianto di irrigazione.
Non è possibile esaminare tutti i fattori singolarmente, ma bisogna considerarli nella loro globalità.
Il substrato di coltivazione non può essere valutato separatamente dal contenitore, la cui forma e capacità di drenaggio, inerzia termica, ecc. interagiscono e condizionano la sua funzione.
In relazione al mezzo di coltura impiegato le tecniche di coltivazione in fuori suolo o idroponiche possono essere distinte in coltivazioni in mezzo solido o in mezzo liquido.
Quelle in mezzo solido utilizzano substrati di coltivazione naturali o artificiali con impianti di microirrigazione a goccia o subirrigazione, mentre quelle in mezzo liquido non utilizzano substrati ma solo la soluzione nutritiva acquosa (NFT, Floating system, Idroponica, aeroponica, ecc.).
Nel caso delle coltivazioni in substrato, è determinante la scelta del materiale ai fini della gestione della nutrizione idrica e nutritiva, per le implicazioni tecniche, economiche e di ecocompatibilità che essa comporta.