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4.1 Introduzione

2 years ago

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Nella produzione orticola, la definizione di coltivazione priva di suolo comprende tutti i sistemi che forniscono la produzione vegetale in condizioni prive di suolo in cui la fornitura di acqua e di minerali viene effettuata in soluzioni nutritive con o senza terreno di coltivazione (ad esempio lana di roccia, torba, perlite, pomice, cocco fibra, ecc.) I sistemi di coltura privi di suolo, comunemente noti come sistemi idroponici, possono essere ulteriormente suddivisi in sistemi aperti, dove la soluzione nutritiva in eccesso non viene riciclata, e sistemi chiusi, dove il flusso in eccesso di nutrienti dalle radici viene raccolto e riciclato nel sistema (Fig. 4.1).

I sistemi di coltura privi di suolo si sono evoluti come una possibile soluzione per evitare malattie trasmesse dal suolo che sono sempre state un problema nel settore della coltivazione in serra.

Al giorno d'oggi, i sistemi di coltivazione privi di suolo sono comuni nella pratica orticola nella maggior parte dei paesi europei, sebbene non in tutti i paesi ciò avvenga su larga scala. I vantaggi dei sistemi privi di suolo rispetto alle colture coltivate sul suolo sono:

  • Iniziare senza agenti patogeni con l'uso di substrati diversi dal suolo e/o un controllo più agevole degli agenti patogeni presenti sul suolo.
  • Crescita e resa sono indipendenti dal tipo di suolo/qualità della superficie coltivata.
  • Migliore controllo della crescita attraverso un apporto mirato di soluzione nutritiva.
  • Il potenziale di riutilizzo della soluzione nutritiva che consente di massimizzare le risorse.
  • Aumento della qualità dei prodotti ottenuta dal miglior controllo di altri parametri ambientali (temperatura, umidità relativa) e parassiti.

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Figura 4.1 Schema dei sistemi a ciclo aperto (a) e ad anello chiuso (b)

Nella maggior parte dei casi, vengono adottati sistemi ad anello aperto o a ciclo chiuso piuttosto che sistemi a circuito chiuso o a ricircolo, anche se in un numero sempre maggiore di paesi europei questi ultimi sono obbligatori. In questi sistemi aperti, la soluzione nutritiva esaurita e/o superflua viene depositata nei corpi idrici sotterranei e superficiali, oppure viene utilizzata nella coltivazione in campo aperto. Tuttavia, per quanto riguarda le questioni economiche e ambientali, i sistemi privi di suolo dovrebbero essere il più possibile chiusi, vale a dire dove avviene il ricircolo della soluzione nutritiva, dove il substrato viene riutilizzato e dove vengono utilizzati materiali più sostenibili.

I vantaggi dei sistemi chiusi sono:

  • Una riduzione della quantità di materiale di scarto.

  • Minore inquinamento delle acque sotterranee e superficiali.

  • Un uso più efficiente di acqua e fertilizzanti.

  • Aumento della produzione grazie a migliori opzioni di gestione.

  • Riduzione dei costi grazie al risparmio sui materiali e alla maggiore produzione.

Ci sono anche una serie di svantaggi come:

  • L'alta qualità dell'acqua richiesta.

  • Investimenti elevati.

  • Il rischio di rapida dispersione di agenti patogeni trasmessi dal suolo mediante la soluzione nutritiva a ricircolo.

  • Accumulo di potenziali metaboliti fitotossici e sostanze organiche nella soluzione nutritiva a ricircolo.

Nei sistemi commerciali, i problemi della dispersione degli agenti patogeni vengono affrontati disinfettando l'acqua attraverso tecniche di filtrazione fisiche, chimiche e/o biologiche. Tuttavia, uno dei principali fattori che ostacolano l'uso della coltura di soluzione nutritiva a ricircolo per le colture in serra è l'accumulo di sali nell'acqua di irrigazione. In genere, vi è un costante aumento della conducibilità elettrica (EC) a causa dell'accumulo di ioni, che non sono completamente assorbiti dalle colture. Ciò può essere particolarmente vero in ambienti aquaponici (AP) in cui il cloruro di sodio (NaCl), incorporato nel mangime per pesci, può accumularsi nel sistema. Per modificare questo problema, è stato suggerito che un'ulteriore fase di dissalazione potrebbe migliorare l'equilibrio dei nutrienti nei sistemi AP multi-loop (Goddek e Keesman 2018).


Aquaponics Food Production Systems

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