La coltivazione idroponica è considerata un metodo di agricoltura sostenibile, in quanto consente di ridurre il consumo di suolo fertile e ottimizzare le risorse naturali utilizzate per coltivare gli ortaggi. Vediamo come funziona la coltivazione idroponica, quali benefici offre e quali sono le sue prospettive future.
Per coltivazione idroponica si intende un metodo agricolo che prevede la coltivazione delle piante in acqua, senza l’utilizzo di terra. L’origine del termine deriva dalla lingua greca, in particolare dai termini “hidro” ossia acqua e “ponos” ovvero lavoro. In sostanza, l’approccio idroponico prevede il mantenimento delle piante al di fuori del terreno, mentre le sostanze nutritive sono fornite attraverso l’acqua in un ciclo chiuso per garantire una crescita veloce degli ortaggi.
Questo sistema può essere realizzato adottando varie tecniche, come l’irrigazione a goccia, il flusso e deflusso d’acqua arricchita di nutrienti, oppure l’immersione continua delle radici in una soluzione di acqua e nutrienti. In alternativa, la coltivazione idroponica può essere effettuata senza substrato, con l’immersione diretta delle radici nell’acqua in cui sono disciolti i nutrienti essenziali alla crescita delle piante. In entrambi i casi, è necessario regolare con attenzione la quantità di luce e ossigeno, oltre a gestire in modo accurato le sostanze nutritive messe a disposizione delle piante.
Le coltivazioni idroponiche possono essere realizzate sia su piccola scala, anche in ambito domestico, sia su larga scala all’interno di grandi serre tecnologicamente avanzate. In queste strutture si utilizzano sistemi all’avanguardia per monitorare costantemente le piante, regolando in maniera precisa una serie di parametri come la temperatura, l’umidità, la ventilazione, l’intensità luminosa ed eventuali malattie e parassiti.
Una delle applicazioni del sistema idroponico è nelle cosiddette vertical farm, ossia degli orti verticali. Le vertical farm sono delle serre che si sviluppano in altezza, con vari piani in cui si trovano le coltivazioni idroponiche. All’interno avvengono spesso anche i processi di trasformazione dei prodotti alimentari, come la raccolta, la pulizia e il confezionamento, per questo motivo sono anche conosciute come aziende agricole verticali.
Il vantaggio principale è la possibilità di produrre ortaggi in qualsiasi luogo, anche all’interno delle città, risolvendo il problema della scarsità di risorse e terreni agricoli. Esistono però delle criticità, legate soprattutto agli alti costi iniziali, alle competenze richieste e al consumo energetico elevato di queste strutture, ma si tratta comunque di soluzioni promettenti su cui molti paesi hanno deciso di puntare.
La coltivazione idroponica sta crescendo molto in Italia, un Paese con un territorio ridotto e un fabbisogno alimentare elevato, aspetti che agevolano l’adozione di questo tipo di metodi agricoli. Vicino Milano infatti si trova Planet Farms, la vertical farm più grande d’Europa, che si sviluppa in una struttura di oltre 9 mila metri quadrati.
Questa fattoria verticale funziona con il 90% di suolo e il 95% di acqua in meno rispetto a una coltivazione tradizionale, producendo soprattutto insalate e basilico senza l’utilizzo di pesticidi e senza sprechi, in modo completamente indipendente dalle condizioni climatiche. La vertical farm di Cavenago è appena uno degli esempi di coltivazione idroponica in Italia, un settore in forte sviluppato specialmente in regioni come Lombardia, Campania e Toscana.
Vantaggi e Svantaggi della Coltivazione Idroponica
Il sistema idroponico offre numerosi vantaggi rispetto alle tecniche agricole tradizionali, ma presenta anche delle criticità che bisogna conoscere per capire se questo modello può rappresentare realmente una soluzione sostenibile alla scarsità di risorse alimentari.
Vantaggi:
- Riduzione del consumo di suolo fertile.
- Ottimizzazione delle risorse naturali.
- Possibilità di coltivare in ambienti urbani e aree con scarsità di risorse.
- Produzione indipendente dalle condizioni climatiche.
- Riduzione dell'uso di pesticidi.
Svantaggi:
- Costi iniziali elevati.
- Necessità di competenze specifiche.
- Consumo energetico elevato (soprattutto per le vertical farm).
Secondo i dati della società di analisi PitchBook, gli investimenti mondiali nell’indoor farming sono passati da 1,86 miliardi di dollari nel 2020 a 2,71 miliardi nel 2021, con una crescita globale dell’agricoltura idroponica del 25% all’anno.
Le prospettive future quindi sono particolarmente promettenti e positive, soprattutto quelle legate alle coltivazioni idroponiche alimentate esclusivamente con energia proveniente da fonti rinnovabili. Tuttavia, sarà necessario risolvere alcuni problemi come la sostenibilità economica dei sistemi agricoli senza terra, riducendo i costi attraverso l’innovazione tecnologica e la diffusione su larga scala per offrire ai consumatori prezzi più accessibili e competitivi.
Come Coltivare Insalata Idroponica in Casa
Realizzare un impianto di idroponica fai da te e realizzare il proprio orto sul balcone è davvero semplice ed è possibile costruirlo in pochi e semplici passi. Un sistema di idroponica verticale si compone di 2 elementi principali: l’impianto di fertirrigazione e l’impianto di coltivazione. Indipendentemente dalla dimensione, la vasca di miscelazione sarà indispensabile e noi vi consigliamo di sceglierne una non più piccola di 50 litri.
Nell’agricoltura idroponica è fondamentale monitorare i valori di pH e di EC (elettroconducibilità) della soluzione nutritiva circolante.
Quali ortaggi conviene coltivare? Ecco una breve guida.
POMODORI: I pomodori si prestano bene alla coltura idroponica e sono diverse le varietà che hanno dimostrato una buona attitudine alla coltivazione fuori suolo, adattandosi senza problemi a diverse tipologia di substrato.
INSALATA: L’insalata è probabilmente l’ortaggio più semplice da coltivare con coltura idroponica. Tra le diverse varietà, la lattuga è sicuramente quella che meglio si presta a crescere all’interno di una serra idroponica: questa tecnica consente alle radici delle piantine di lattuga di svilupparsi al meglio e più velocemente rispetto ad un sistema di coltivazione tradizionale; le radici riescono infatti a ricevere ed assimilare i nutrienti meglio e in modo più rapido. La lattuga non è l’unica varietà adatta alle serre idroponiche.
Coltivare l'insalata in idroponica è estremamente semplice, molto di più di quanto possa sembrare; anche per chi inizia da zero e si avvicina per la prima volta al mondo dell’idroponica. Innanzi tutto, occorre precisare che per coltivare l’insalata con questo sistema è possibile utilizzare qualsiasi impianto: quello a goccia, il sistema Ebb&flow e quello NFT, tuttavia - per chi è alle prime armi - vale la pena prendere in considerazione il sistema aeroponico Aeroflo, che è molto facile da installare, usare, monitorare e manutenere e - allo stesso tempo - consente di ottenere un ricchissimo raccolto.
Dopo aver parlato del giardino idroponico, vediamo ora come la lattuga sia in realtà la cosa più semplice da coltivare, per cui è proprio il tipo di prodotto più adatto per chi si cimenta per la prima volta con una coltura indoor.
Come coltivare lattuga idroponica?
Una volta individuata la varietà di insalata più adatta alle vostre esigenze e ai vostri gusti, dovete procurarvi i semi, che potete trovare nella sezione del sito dedicata alle sementi o acquistarli direttamente in uno dei grow shop della vostra città, dovrete poi acquistare dei cubi di lana di roccia (Rockwool) e dei vasetti a rete, una miniserra per riporli al caldo, in un ambiente protetto e dei vasetti a rete, studiati proprio per le esigenze delle piante che vengono coltivate con sistemi idroponici e aeroponici. Servirà, quindi, un piccolo impianto idroponico o aeroponico. Vediamo allora quali sono i passi da compiere.
- I semi di insalata vanno inseriti all’interno dei cubi di lana di roccia inumiditi (è raccomandabile non inserire più di cinque semi per ogni cubo) solo con acqua e poi sistemati all’interno della miniserra, ad una temperatura che può oscillare tra i 23 e i 28 gradi centigradi.
- Un aspetto da controllare - quando si usano i cubi di lana di roccia - è la quantità di acqua che assorbono, perché un’eccessiva quantità di liquido potrebbe portare a far marcire le radici e all’annegamento delle stesse. Per questo, è opportuno sempre controllare i livelli di liquido presenti ed eventualmente strizzare i cubi per far uscire l’acqua in eccesso.
- Con la giusta quantità di acqua e la temperatura ideale, i semi di lattuga inizieranno a germinare dopo circa 48 ore.
- Quando vedrete spuntare le prime radici dai cubi di lana di roccia (sia dai lati che dalla base), vuol dire che è arrivato il momento di trasferire le piantine appena nate negli appositi vasetti a rete, che andranno prima riempiti con dell’argilla espansa e poi sistemati nell’impianto idroponico che avete scelto (o aeroponico).
- Le piantine inserite nel sistema aeroponico andranno poi alimentate con un’apposita soluzione nutritiva a base di acqua e fertilizzanti in modo da fornire tutto quello di cui hanno bisogno. È importante evitare qualsiasi tipo di fertilizzante durante la fase di germinazione e poi iniziare con una dose dimezzata rispetto a quando raccomandato sulla confezione.
- Usando dei fertilizzanti adatti e nella giusta dose, si consente alle radici delle piantine di lattuga di svilupparsi al meglio e più velocemente rispetto a quanto impiegherebbero con un sistema di coltivazione tradizionale, anche perché - in questo modo - le radici riescono a ricevere e ad assimilare i nutrienti in modo più rapido.
Per far crescere le piantine in modo sano e veloce, rafforzando così anche il loro apparato radicale in modo da renderlo più robusto, è possibile optare per alcuni fertilizzanti particolari, che contengono sostanze fondamentali in grado di promuovere e aumentare la crescita, accelerando l'assorbimento dei nutrienti, e tenere lontane le malattie più comuni dell’insalata.
I fertilizzanti giocano un ruolo fondamentale per la vita e la salute della pianta. Dal momento che il sistema idroponico e aeroponico non prevedono la presenza di terreno fertile, per far in modo che l’insalata riceva tutti i nutrienti è fondamentale utilizzare i fertilizzanti giusti per poter far crescere le piante in modo corretto. Rafforzare l’apparato radicale delle piante di insalata e prevenire i parassiti significa far crescere piante sane, forti e vigorose, in grado di restituire un buon raccolto. Uno dei marchi raccomandabili per la fertilizzazione delle piante di insalata coltivata in idroponica è Canna, prodotti molto facili da gestire e molto efficaci.
A questo punto, una volta avviata la coltivazione, è opportuno tenere sotto controllo alcuni valori importanti per la salute e la crescita di ogni pianta, come il pH, che determinerà la capacità - da parte del vegetale coltivato - di assorbire correttamente i nutrienti disponibili. Per far in modo che le piante di insalata assorbano in modo corretto tutti i nutrimenti, il pH deve essere leggermente acido e per accertarsi che sia sempre tale è opportuno monitorare spesso la situazione con dei test manuali. Ad esempio, è possibile utilizzare le strisce di carta per il pH test economiche e facili da utilizzare.
Per creare un ambiente adatto e protetto, è raccomandabile riparare e controllare le piante di insalata all’interno di una grow box, in modo da farle crescere bene, in salute e più velocemente, senza pesare sul costo della bolletta. Tra i vantaggi dell’uso della grow box c’è sicuramente quello di poter controllare più facilmente la temperatura rispetto ad un ambiente più grande e, quindi, meno controllato, gestire al meglio la ventilazione, assicurarsi la giusta illuminazione (grazie al telo mylar riflettente presente all’interno della grow box che consente di propagare in modo efficace la luce).
Ma quando si otterrà il primo raccolto di insalata? Molto dipende dalla varietà scelta e coltivata, ma - in linea generale - è possibile affermare che il tempo necessario oscilla tra le 4 settimane e gli 80 giorni. Scegliendo varietà diverse e gestendo al meglio il sistema aeroponico, potrete avere dell’insalata fresca, gustosa e sana in qualsiasi periodo dell’anno. coltivando l’insalata al chiuso - con sistemi idroponico o aeroponici - permette di gestire l'ambiente e prolungare il raccolto.
Per aiutare la crescita, è opportuno illuminare correttamente le piantine di insalata: la soluzione migliore è utilizzare le lampade HID a scarica oppure con le LED, ma è possibile trovare un buon compromesso anche utilizzando le lampade fluorescenti. Per gestire al meglio l’illuminazione delle piante di insalata, è opportuno attivare le luci per 12 ore al giorno, garantendo così 12 ore di buio. Per chi inizia, è opportuno acquistare un semplice set di illuminazione formato da 4 lampade CFL, sufficienti per una coltivazione casalinga.
I pannelli Float System di Isolconfort, sono vassoi in polistirolo di grandi dimensioni fessurati a sezione tronco-conica. La pianta all’interno del substrato germoglia, radica e si sviluppa. Quando le ortive baby leaf, multifoglie o piante aromatiche, sono pronte per essere colte i vassoi vengono spostati in apposite macchine dotate di nastro trasportatore che fa avanzare i vassoi fino ad una lama per il taglio delle foglie. Il materiale più utilizzato nelle serre idroponiche per la produzione di orticole da taglio e ortaggi è il polistirolo espanso o EPS.
I pannelli in EPS per sistemi idroponici sono igroscopici, non si deteriorano a contatto con l’acqua; L’acqua non scioglie o rovina il polistirolo, né attraversa le pareti delle celle chiuse, perciò non può venire assorbita se non tra gli interstizi residui fra le perle espanse.
La sperimentazione di nuove tecniche in agricoltura, come l'idroponica, per una migliore sostenibilità ambientale e una resa superiore della produzione in termini quali-quantitativi è uno degli obiettivi che gli associati dell’Op mantovana Verde Intesa si pongono. Diego Spazzini, titolare assieme al fratello Fabio dell’omonima azienda agricola crede e investe nella coltivazione con il sistema idroponico in floating system.
L’azienda associata all’Op Verde Intesa è dotata di serre convenzionali e sperimentali per la coltivazione in floating. In tutto 60 ettari tra campi e serre. «Un paio di anni fa io e mio fratello Fabio abbiamo iniziato questa sperimentazione con l’insalata in floating su pannelli galleggianti all’interno delle serre. Siamo partiti bene, poi abbiamo superato alcune difficoltà tecniche dovute anche al clima. Per questo usiamo la lavorazione in serra: per cercare di assicurare una stabilità climatica. I risultati sono soddisfacenti e le sperimentazioni vanno avanti. Al momento utlizzano una vasca di 400 metri quadrati contenente 120 metri cubi di soluzione nutritiva. La soluzione è fatta da acqua, sali minerali, macro e micro elementi e va integrata in ogni ciclo di lavorazione a seconda delle necessità. Con questo metodo non c’è spreco di materiale organico, né dispersione energetica. Si riescono a ottenere 10 cicli di produzione in un anno, con la possibilità di giungere anche a 11 cicli.
Diego e Fabio Spazzini da sempre hanno creduto nell’innovazione tecnologica in orticoltura, andando oltre alla coltivazione convenzionale dell’insalata e puntando sull’idroponico. «L’idea di partire con il sistema floating - sottolinea Spazzini - è stata quasi casuale. Io avevo già studiato e valutato queste tecniche. Poi abbiamo deciso di provarci, spinti dalle difficoltà nella coltivazione, che tutti i produttori di insalata hanno: il caldo e il clima impazzito, il maltempo, le reti antigrandine, nuove malattie. Nei campi ci sono sempre più problemi.
«I vantaggi per il consumatore sono molteplici - conclude Diego Spazzini - il prodotto è di alta qualità con residuo zero. La soluzione nutritiva, infatti, utilizza solo prodotti biologici e viene sciolta in vasca. La coltivazione idroponica sta prendendo piede dappertutto. Accade in Africa, dove si candida a essere una soluzione importante per fornire un’alternativa sostenibile e possibile in aree altrimenti incoltivabili. Da qui il crescente interesse per questo tipo di mercato (un po’ come per il vertical farming) che, secondo le previsioni di MarketsandMarkets, è destinato a moltiplicarsi nel giro di pochi anni. Valutato 9,5 miliardi di dollari nel 2020, si stima raggiungerà 17,9 miliardi di dollari entro il 2026. Ma non si tratta di un sistema noto a tutti. Partiamo dall’ABC, scoprendo innanzitutto cos’è l’idroponica. Il termine deriva dal greco: hydro-, “acqua”, e ponos, “lavoro” e definisce un metodo praticato da secoli.
C’è chi individua addirittura nei giardini pensili babilonesi i primi piani di coltivazione senza suolo; gli Atzechi sfruttavano un ingegnoso sistema che utilizzava le acque di un lago vicino e delle zattere dove venivano messe a dimora piantine. Ma come funziona una coltivazione idroponica? In estrema sintesi, nell’agricoltura idroponica le piante non crescono nel terreno, ma direttamente nell’acqua arricchita di nutrienti.
Flusso e riflusso: la tecnica di coltivazione a flusso e riflusso (ebb and flow) contempla l’allagamento intermittente del substrato di crescita e si caratterizza per la sua semplicità: i vasi sono riempiti con un substrato inerte che non funziona come il terreno e non apporta nutrimento alle piante, ma che permette di far ancorare le radici e funge da riserva temporanea di acqua e nutrienti minerali solventi.
Acquaponica: questo metodo unisce due sistemi, quello per coltivare le piante sfruttando l’allevamento dei pesci. Essa integra un unico sistema di produzione in un sistema di ricircolo che unisce acquacoltura e idroponica. L’acqua passa dalle vasche dei pesci attraverso filtri, per giungere ai letti di crescita delle piante e poi tornare di nuovo al pesce.
Si può parlare di agricoltura idroponica? L’agricoltura definisce sì la coltivazione delle piante al suolo, ma nel tempo si è evoluta anche per rispondere a esigenze e complessità crescenti. La coltivazione idroponica offre un primo, fondamentale vantaggio: è possibile in diversi climi e zone agro-ecologiche, comprese le aree aride e le zone urbane. La coltivazione in serra idroponica o in altri ambienti controllati separa l’area di produzione dall’ecosistema naturale del luogo. Quindi, l’ecosistema non ha alcun impatto sulla crescita delle piante idroponiche. Pertanto, la coltivazione può essere praticata ovunque.
Certo, la coltivazione idroponica ha costi più elevati rispetto a quelle tradizionali: c’è chi stima un costo da due a venti volte superiore. Una serra idroponica professionale di 279 mq con sistemi completi di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione costa infatti tra i 10mila e i 30mila dollari. Le serre a basso costo, come le serre a cerchio e le serre solari annesse, possono invece essere costruite a partire da 500-1.500 dollari (Fonte: Greer e Diver 2000). Proprio per questo ,sebbene i costi siano elevati, i sistemi idroponici possono essere redditizi.
I sistemi idroponici più semplici da utilizzare in casa possono essere svolti con la tecnica coltura in acqua profonda, sopra accennata. In questo caso le piante vanno sospese sopra una vasca d’acqua e le radici pendono nel contenitore dove assorbono acqua e sostanze nutritive. È possibile acquistare sistemi idroponici di coltura in acqua profonda già pronti, ma è più conveniente e quasi altrettanto facile costruirseli da soli.
Cosa serve per mettere in atto questa coltivazione idroponica fai da te? Un’ottima guida la fornisce l’Università del Minnesota che segnala, innanzitutto, un contenitore d’acqua da 15 litri come minimo. Nella scelta del contenitore occorre tenere conto delle dimensioni delle piante che si vogliono coltivare. Oltre al contenitore, serve un coperchio o un dispositivo di galleggiamento: se il contenitore del sistema idroponico conterrà l’acqua e i nutrienti, la pianta avrà bisogno di un sostegno. Nel caso si può utilizzare il polistirolo estruso (fogli di isolante).
Quali piante scegliere per una coltivazione idroponica? Una considerazione sull’acqua: le piante danno il meglio quando crescono in acqua con un pH compreso tra 5,4 e 7.
Diego Spazzini (49 anni), titolare assieme al fratello Fabio (44 anni) dell’omonima azienda agricola crede e investe nella coltivazione con il sistema idroponico in floating system. La tecnica idroponica del floating system si basa sul principio di coltivare piante fuori dal terreno, nell’acqua, arricchita di soluzioni nutritive. Floating - si traduce dall’inglese in “galleggiante” - è la sistemazione di pannelli di polistirolo (dove vengono poste le piante di insalata) che galleggiano sull’acqua.
L’azienda associata all’OP Verde Intesa è dotata di serre convenzionali e di quelle sperimentali per la coltivazione in floating: 60 ettari tra campi e serre. “Un paio di anni fa io e mio fratello Fabio abbiamo iniziato questa sperimentazione nel coltivare l’insalata in floating su pannelli galleggianti all’interno delle serre. Siamo partiti bene, poi abbiamo superato alcune difficoltà tecniche dovute anche al fattore climatico, per quello usiamo la lavorazione in serra, cercando di assicurare una stabilità climatica. I risultati sono soddisfacenti e le sperimentazioni nella lavorazione dell’insalata “idroponica” vanno avanti. Al momento viene utilizzata una vasca di 400 metri quadrati contenente 120 mila metri di soluzione nutritiva (acqua, sali minerali, macro e micro elementi tutti diluiti nell’acqua). La soluzione nutritiva va integrata ogni ciclo di lavorazione, quel tanto di cui le piante necessitano. Con questo metodo non c’è spreco di materiale organico, né dispersione energetica. Si riescono a ottenere dieci cicli di produzione in un anno, con la possibilità di giungere anche a 11 cicli.
Diego e Fabio Spazzini da sempre hanno creduto nell’innovazione tecnologica in orticultura, andando oltre alla coltivazione convenzionale dell’insalata e puntando sull’idroponico. “L’idea di partire con il sistema floating - sottolinea Diego Spazzini - è stata quasi casuale. Io avevo studiato e valutato queste tecniche che mi affascinavano. Parlando con dei tecnici io e mio fratello ci siamo detti: proviamo! Anche perché i produttori di insalata stanno sempre più difficoltà di coltivazione: il caldo e il clima impazzito, il maltempo, le reti antigrandine, le malattie nuove e sconosciute. Nei campi ci sono sempre ulteriori problemi. Proviamo questa strada rispettosa anche dell’ambiente.
“I vantaggi per il consumatore sono molteplici - conclude Diego Spazzini - mangia un prodotto di alta qualità con residuo zero. La soluzione nutritiva infatti utilizza solo prodotti biologici e viene sciolta semplicemente in vasca.
LA MIA (disastrosa) ESPERIENZA CON LA COLTIVAZIONE IDROPONICA
Tabella: Confronto tra Coltivazione Tradizionale e Idroponica
| Caratteristica | Coltivazione Tradizionale | Coltivazione Idroponica |
|---|---|---|
| Uso del suolo | Richiede suolo fertile | Non richiede suolo |
| Consumo di acqua | Elevato | Ridotto (ricircolo) |
| Uso di pesticidi | Potenzialmente elevato | Ridotto o assente |
| Controllo climatico | Limitato | Elevato (in serre) |
| Costi iniziali | Inferiori | Superiori |
| Resa | Variabile | Potenzialmente superiore e più costante |
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