PALERMO (12 ottobre 2010) - Le coltivazioni fuori suolo, già note alle grandi civiltà del passato, costituiscono una valida opportunità per gli innumerevoli vantaggi di carattere economico e organizzativo che offrono. Attualmente esistono diverse tipologie di colture su substrato, sia per quanto riguarda il materiale utilizzato al posto della terra, sia per il metodo di erogazione della soluzione nutritiva. Oggi, inoltre, sono stati sviluppati numerosi software che permettono di gestire la distribuzione della soluzione nutritiva in funzione di parametri fisiologici e climatici. Secondo dati recenti, si stima che solo in Olanda ci siano oltre 5.500 ettari di superficie coperta (fra colture orticole, floricole e piante ornamentali in vaso)

coltivata in fuori suolo, seguono la Spagna con circa 4 mila ettari (colture principalmente orticole), la Gran Bretagna e la Francia con circa 2 mila ettari ciascuno. In Italia le colture fuori suolo (idroponiche e su substrato) non sono ancora molto sviluppate: secondo le stime più recenti, la superficie dedicata è di circa 1200-1500 ettari.

Le coltivazioni fuori suolo
Con il termine “coltivazioni fuori suolo” si intendono tutte quelle colture attuate in assenza del comune terreno agrario con tecniche di coltivazione, che prevedono il rifornimento di acqua e di elementi nutritivi attraverso l’erogazione di una apposita soluzione. Sulla base di questo criterio le colture senza suolo possono essere suddivise in colture idroponiche (senza alcun tipo di substrato di coltivazione) e colture su substrato artificiale.
Con il termine “coltura idroponica” si indicano tutti quei sistemi di coltivazione in cui l’apparato radicale della pianta è immerso in un mezzo liquido. Per quanto riguarda le “colture su substrato”, invece, prevedono l’impiego di un substrato di origine organica (torba, fibra di cocco, ecc.) o inorganica (argilla espansa, perlite, lana di roccia, pomice o lapillo vulcanico).
I principali vantaggi delle colture fuori suolo sono il miglior controllo delle condizioni fitosanitarie e nutrizionali della coltura e, conseguentemente, della produzione. Ovviamente non mancano gli svantaggi. Tra i principali, i maggiori costi di impianto e nella produzione di substrati e/o soluzioni nutritive esauste da smaltire. C’è anche da dire che la conduzione di un impianto di coltivazione fuori suolo, inoltre, richiede un’elevata preparazione professionale degli operatori.

Le colture idroponiche
Le coltivazioni in mezzo liquido, o colture idroponiche, possono essere distinte in base al recupero o meno della soluzione nutritiva somministrata. Se la soluzione nutritiva drenata non viene recuperata e riutilizzata si parla di “sistema aperto”; al contrario, se la soluzione viene raccolta, reintegrata e somministrata nuovamente alla coltura si parla di “sistema chiuso”.
Rispetto al sistema aperto, il sistema chiuso consente di ridurre al minimo l’impatto ambientale, per cui il futuro delle coltivazioni senza suolo, considerata la sempre maggiore sensibilità degli operatori verso l’ambiente, è quello di un progressivo passaggio dal sistema aperto a quello chiuso.
Inoltre, come dimostrato da vari studi, i sistemi chiusi consentono un risparmio medio d’acqua del 30%, e una riduzione nel consumo di fertilizzanti fino al 50% nella coltivazione di ortaggi da frutto.
Le colture su substrato
Attualmente i mezzi di crescita più diffusi sono i substrati a base di torba o fibra di cocco (mescolati con pomice o perlite), la perlite e la lana di roccia. Negli ultimi anni si è assistito all’introduzione di molti nuovi materiali (come ad esempio la fibra di cocco, schiuma di poliuretano), ognuno dei quali presenta pregi e difetti.
A prescindere dal lato economico, però, il mezzo ideale di coltura dovrebbe presentare alcune importanti caratteristiche: proprietà meccaniche adeguate per garantire la stabilità dell’impianto; alta porosità (non meno del 75-80%); una distribuzione adeguata di aria (ossigeno) e acqua per garantire una buona tenuta idrica e allo stesso tempo facilitare gli scambi gassosi nella parte ipogea della pianta; pH compreso tra 5,0 e 6,5; basso contenuto in sali solubili; bassa capacità di scambio cationico; capacità di mantenere le caratteristiche originarie per colture con ciclo colturale lungo; assenza di patogeni e/o sostanze bio-tossiche.
In realtà il substrato ideale – caratterizzato da una buona capacità idrica, una buona aerazione, con scarsa capacità di scambio cationico, con struttura stabile nel tempo, economico e facilmente riciclabile – non esiste. Inoltre, prima di intraprendere per la prima volta una coltivazione fuori suolo bisogna analizzare i seguenti fattori: struttura e impiantistica a disposizione; qualità dell’acqua a disposizione; scelta dell’impianto più idoneo; scelta del substrato; scelta dell’impianto di fertirrigazione e pilotaggio dell’irrigazione; scelta della ricetta nutritiva da adottare.
Qualora si tratti di reimpianto bisogna, infine, fare attenzione a una serie di operazioni preliminari all’impianto stesso.


I sistemi di coltura fuori suolo
Deep Water Culture Sistema costituito da vasche contenenti la soluzione nutritiva, sulle quali viene appoggiata una rete a maglia fine ricoperta da una tela che serve a sostenere un sottile strato di sabbia (circa 1 cm) in cui vengono trapiantate le giovani piantine. Il principale difetto di questo sistema è il rischio di ipossia radicale a causa della limitata superficie di scambio aria-acqua rispetto al volume della soluzione e del basso coefficiente di diffusione dell’ossigeno nell’acqua. Il problema dell’ipossia radicale, tipico di questa tecnica, può essere risolto attraverso l’introduzione di una aerazione forzata (con compressori) o con speciali sistemi di ricircolo della soluzione nutritiva che ne favoriscono l’aerazione.
Floating system Il sistema fu usato per la prima volta da Franco Massantini (Università di Pisa) nel 1976 per la coltivazione di lattuga, cardo e fragola. Il sistema deve la sua applicazione alla diffusione del polistirolo e altri materiali plastici “ultraleggeri” che hanno permesso di costruire dei vassoi di coltivazione “autoportanti” e cioè capaci di galleggiare sulla soluzione nutritiva. Nel Floating system le piante sono allevate in un elevato volume di soluzione nutritiva (circa 150-200 litri per m2). L’estrema semplicità costruttiva è il principale motivo della notevole espansione commerciale di questo sistema in Italia (in particolare nel Veneto) per la coltivazione di specie a ciclo breve, come insalate da taglio, rucola, valerianella ed erbe aromatiche (basilico, menta, timo ecc.). Queste specie mostrano un velocissimo ritmo di crescita in idroponica, soprattutto nelle fasi iniziali del ciclo, dovuto alla maggiore disponibilità idrica e nutritiva presente nel sistema idroponico rispetto alla coltivazione in suolo (Incrocci et al., 2001).
Nutrient film technique (Nft) Questa tecnica, messa a punto da Cooper nel 1972, prevede la coltivazione delle piante in canalette in leggera pendenza (1,5-2,5%) entro le quali scorre (con un flusso di 1-3 l/min) un sottile film di soluzione nutritiva. Il sistema Nft presenta non pochi inconvenienti, che di fatto ne hanno limitato la diffusione su scala commerciale. Il più importante è legato alla formazione di un eccessivo apparato radicale che, in colture a ciclo lungo, aumenta i rischi di ipossia radicale e di proliferazione di organismi patogeni responsabili di malattie radicali.
Aeroponica In questo sistema le radici delle piante sono sospese in un contenitore dove un sistema di nebulizzazione le mantiene costantemente umide. La soluzione nutritiva è ricircolante. I problemi di ipossia sono praticamente nulli, (Massantini, 1973, 1985), ma gli elevati costi di impianto ne hanno finora limitato la diffusione.
La coltura in contenitore Le prime coltivazioni su substrato furono realizzate utilizzando bancali di cemento riempiti con sabbia o ghiaia (gravel culture), successivamente l’introduzione di substrati a base di torba assicurò una maggiore riserva idrica ed aerazione permettendo così di ottenere un sistema abbastanza affidabile dal punto di vista commerciale. L’introduzione della plastica ha permesso di abbandonare i costosissimi bancali di cemento passando all’impiego di canalette in polipropilene, opportunamente sagomate, e all’uso di sacchi/lastre di substrati vari che hanno determinato una riduzione del volume di substrato a disposizione della pianta. Nelle serre per la produzione di piante ornamentali in vaso è molto diffusa la subirrigazione (detta anche tecnica del flusso e riflusso) in cui i vasi sono collocati in canalette o bancali o meglio in platee impermeabili con un flusso intermittente di soluzione nutritiva. Il principale vantaggio di questa tecnica sta nel fatto che la soluzione nutritiva penetra nel vaso dalla base e per risalita capillare si diffonde verso l’alto. Si crea così un flusso unidirezionale che ostacola la propagazione dei parassiti e semplifica il controllo dei nutrienti nella soluzione nutritiva ricircolante. Tuttavia, il fenomeno della risalita capillare può creare forte salinità all’interno del vaso, a causa dell’accumulo di ioni non essenziali non assorbiti dalla pianta, se non si utilizzano acque di qualità.

Biagio Dimauro
Responsabile filiera colture protette