Idroponica per tutti. HydroScope. Dello stesso autore. Hydroponics for Everybody, All about Home Horticulture

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1 Dello stesso autore Hydroponics for Everybody, All about Home Horticulture (English Edition, Mama Editions, 2013, 2014, 2015) L Hydroponie pour tous, Tout sur l horticulture à la maison (French Edition, Mama Editions, 2013, 2014, 2015) Idroponica per tutti HydroScope Hydroponik leicht gemacht, Alles über Pflanzenanbau im Haus (German Edition, Mama Editions, 2013, 2014, 2015) Hidroponía para todos, Todo sobre la horticultura en casa (Spanish Edition, Mama Editions, 2013, 2015) Гидропоника для всех, Всё о Cадоводство на дому, (Russian Edition, Mama Editions, 2013, 2015) Hydroponie pro každého, Vše o domácím zahradnictví (Czech Edition, Mama Editions, 2013, 2015) Hydrocultuur voor iedereen, Alles over thuiskweken (Dutch Edition, Mama Editions, 2015)

2 WILLIAM TEXIER Idroponica per tutti TUTTO SULL ORTICOLTURA DOMESTICA Traduzione: Alessia Fisichella Illustrazioni: Loriel Verlomme Copyright Mama Editions (2015) Tutti i diritti riservati per tutti i paesi ISBN HydroScope: ideato e prodotto da Tigrane Hadengue Mama Editions, 7 rue Pétion, Paris (France) Mama editions

3 L idroponica è un metodo di coltivazione artificiale ma non innaturale, basato sugli stessi principi che la natura ha stabilito per la vita. William F. Gericke Fondatore dell idroponica moderna

4 Ringraziamenti Desidero ringraziare tutti quelli che mi hanno aiutato a scrivere questo libro, con la revisione e la correzione del mio inglese un po strano, Hilaria, Lani e Cal, Fred e Alix. Un ringraziamento speciale a Noucetta, mia moglie, amica e complice da tanto tempo. E naturalmente non posso dimenticare i miei cari amici Lawrence Brooke, con il quale l avventura è iniziata e continua, e Cal Herrmann, che mi ha insegnato quel poco di chimica che so. Voglio dedicare questo libro anche a tutti voi che coltivate e amate le piante.

5 William texier Idroponica per tutti Sommario Introduzione 15 Cenni storici I vantaggi: perché scegliere l idroponica...22 I limiti dell idroponica Capitolo 1 I diversi sistemi idroponici 33 Sistemi passivi...33 Flood and Drain...36 Nutrient Film Technique (NFT) Deep Flow Technique (DFT)...44 Sistemi a gocciolamento...44 Aero-idroponica Pompe ad aria Pompe a immersione Vortex...52 Aeroponica...55 Coltivazioni verticali...56 Deep Water Cultivation (DWC)...58 L idroponica del futuro Quale scegliere?...62 Capitolo 2 Substrati idroponici 67 Caratteristiche comuni...67 Substrati inorganici...70 Lana di roccia e lana di vetro...70 Pietre laviche Pomice Perlite...72 Vermiculite...72 Ghiaia...72 Sabbia...74 Argilla espansa...74 Substrati organici...76 Torba...76 Fibra di cocco...76 Segatura...78 Altri tipi di substrato Mix per colture senza suolo Acqua Capitolo 3 La soluzione nutritiva: l acqua, i nutrienti e la filtrazione 85 L acqua...85 ph Alcalinità Durezza Salinità Filtrazione e trattamenti...91 Osmosi inversa...92 Filtri UV...94 Filtri a sabbia...94 Filtri biologici...94 Filtri al carbone attivo...95 Filtri in ceramica...95 I nutrienti...95 Tabella: il ruolo di ogni elemento Capitolo 4 Gestire la soluzione nutritiva 103 Temperatura ph Tabella relativa all assorbimento Conducibilità elettrica Tabella relativa alla conducibilità elettrica espressa in ms/cm Sostituire la soluzione Qualche consiglio di base Capitolo 5 Tutte le fasi della coltivazione idroponica 115 Semina Piante madri Talee Fase vegetativa Fioritura e fruttificazione Raccolta Coltivare per raccogliere i semi Coltivazioni outdoor Capitolo 6 La grow room 127 Ambiente Umidità Aerazione CO Ioduri metallici (MH) Sodio ad alta pressione (HPS) LED (diodo a emissione luminosa) Lampade al plasma Odori Capitolo 7 Carenze, infestazioni e altro 149 Carenze Tabella degli elementi mobili, immobili e semimobili Tabella dei sintomi di carenze/eccessi Infestazioni nelle coltivazioni indoor Parassiti della parte aerea Tetranichidi Afidi Tisanotteri Mosche bianche Muffe Funghi Parassiti dell apparato radicale Afidi delle radici Nematodi Moscerini dei funghi Muffe Funghi Capitolo 8 Additivi: più vigore all idroponica 167 Silice Umati Stimolanti a base di estratti vegetali Ormoni Estratti di alghe Funghi e batteri Estratto di vermicompost Perossido di idrogeno Pastiglie di CO Enzimi Micorriza Capitolo 9 L idroponica può essere biologica? La bioponia 183 Conducibilità elettrica ph Filtrazione Conclusione 191 Allegato 1 Galleria fotografica 195 Allegato 2 Normative ed etichette 209 Obblighi di legge Concimi minerali Concimi organo-minerali Concimi organici Il marchio Ecolabel Informazioni al consumatore Quello che l etichetta ci dice Quello che l etichetta non ci dice Quello che si legge in realtà sull etichetta In breve Allegato 3 Conversione unità di misura 213 Allegato 4 Bibliografia 215 Indice Analitico 219 HydroScope

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7 Idroponica per tutti Introduzione Sul dizionario Webster la parola idroponica viene definita in modo molto sintetico come Tecnica di coltivazione delle piante fuori terra, in una soluzione a base di acqua e sostanze nutritive : in poche parole, l idroponica consiste proprio in questo. Se la pratichiamo nel modo giusto, con questo tipo di coltivazione possiamo ottenere frutti, erbe e ortaggi più buoni e più nutrienti, riducendo inoltre l impatto ambientale rispetto alle tradizionali coltivazioni in suolo. Con questo libro vorrei aiutarvi a imparare come si fa, condividendo con voi molte delle informazioni che ho raccolto nel corso della mia vita praticando la coltivazione idroponica. Più cose apprenderete, migliori saranno i risultati che potrete ottenere. Io cercherò di fare del mio meglio e vi spiegherò man mano tutti i termini e i concetti nuovi, insegnandovi come applicarli. Esistono due sistemi per coltivare le piante in acqua: uno prevede l immersione delle radici in una soluzione nutritiva; l altro si basa sull uso di un substrato inerte, senza fare uso di terra. In alcune lingue il termine idroponica si riferisce solo alla coltivazione in soluzione acquosa, mentre la coltivazione in substrato inerte viene detta senza suolo. Più avanti tratteremo entrambi i metodi. I principi fondamentali dell idroponica sono molto semplici, direi quasi elementari: bisogna mantenere la soluzione nutritiva a una temperatura opportuna e ossigenarla, fornendo alla pianta tutti i nutrienti di cui ha bisogno. L ossigenazione è la fase più importante di tutto il procedimento: affinché il sistema idroponico funzioni, l acqua deve mantenersi costantemente satura di ossigeno. Quando sarete riusciti a ricordare questa regola, potrete quasi sbarazzarvi di questo libro! È un punto estremamente importante e torneremo più volte sull argomento. La parola idroponica deriva dal greco: è composta da idros, che significa acqua e da ponos, che significa lavoro. Possiamo tradurla come acqua che lavora, lavorare con l acqua o lavoro dell acqua, ma in ogni caso il concetto espresso è piuttosto chiaro. Idroponica non si riferisce a una sola tecnica ma comprende tecniche diverse che verranno illustrate in seguito. Purtroppo bisogna dire che in questa categoria sono incluse anche tecniche mediocri, capaci di danneggiare gravemente l ambiente, fare spreco di acqua e produrre alimenti di bassa qualità, sia in termini di sapore che di valore nutrizionale. Forse i prodotti idroponici che avete trovato al supermercato erano pomodori privi di sapore e rose senza alcun profumo, e potreste avere concluso che si tratti di tecniche innaturali e inquinanti, che servono esclusivamente a ottenere quantità industriali di cose a stento commestibili. Se così fosse, non sarebbe certo colpa vostra. Anzi, purtroppo avreste anche ragione. I processi che portano ad avere prodotti di quel genere creano anche una quantità gigantesca di rifiuti, vecchi teli pacciamanti di plastica, blocchi di lana di roccia consumata e molti altri materiali indesiderati, nessuno dei quali è biodegradabile. 15

8 William texier Idroponica per tutti Fortunatamente l idroponica può offrire molto di più. Cercherò di guidarvi per tenervi lontani da certe pratiche grossolane. Prima di tutto cominciamo a distinguere tra sistemi a ciclo aperto e a ciclo chiuso. La maggior parte degli impianti commerciali si basa su semplici sistemi a ciclo aperto, in cui le piante crescono su lastre di lana di roccia e vengono irrorate con una soluzione nutritiva messa in circolo più volte al giorno (la frequenza delle erogazioni dipenderà dalla temperatura dell ambiente). Il 25 o 30% della soluzione erogata sarà drenato e disperso nell ambiente dopo ogni irrigazione, per evitare accumuli salini nel substrato. Questa tecnica, sebbene sia seriamente dannosa per l ecosistema e abbia contribuito alla cattiva reputazione dell idroponica, è ancora molto usata perché particolarmente economica. Molti coltivatori la usano in ambito commerciale per contenere i costi di produzione e proporre prezzi competitivi sul mercato. Le disposizioni più recenti comunque obbligano a smaltire correttamente le acque di scarico o a trattarle in modo che possano essere rimesse in circolo. Nei sistemi a ciclo chiuso si fa circolare la soluzione nutritiva dal serbatoio alle colture e poi nuovamente verso il serbatoio. Poiché l acqua in circolo viene interamente assorbita ed emessa per traspirazione dalla pianta, il consumo d acqua è più efficiente; inoltre con il ricircolo si evita il rischio di inquinamento del suolo e delle falde acquifere per colpa dei nutrienti che, diversamente, verrebbero liberati negli scarichi. Questi sono i sistemi che molto probabilmente troverete presso i rivenditori specializzati (i grow shop) perché, essendo quelli che meglio si adattano a grow room di diverse dimensioni, sono i più richiesti sul mercato. I sistemi a ciclo chiuso permettono di risolvere il problema dello spreco di acqua ma non sono comunque esenti da problemi. La qualità delle colture può risultare scadente anche in un sistema a ciclo chiuso. Dobbiamo considerare inoltre il problema della nutrizione della pianta; nelle produzioni di tipo commerciale capita spesso che i coltivatori non provvedano correttamente alla nutrizione per motivi di tipo economico. Tuttavia, per ottenere prodotti ricchi di sapore, è necessario fornire alle piante tutti gli elementi nutritivi di cui hanno bisogno, in una forma assimilabile dalle radici. Di questo parleremo in uno dei prossimi capitoli. Un altra causa della bassa qualità dei prodotti idroponici in commercio è la scelta delle varietà di piante coltivate su larga scala, scelta che di solito privilegia l aspetto esteriore e la possibilità di maneggiare facilmente i prodotti. Per esempio, le cultivar di pomodoro vengono selezionate in modo che i frutti siano omogenei fra loro sia per colore che per dimensioni e che, quando vengono messi in vendita, sia facile manipolarli senza inconvenienti. Nessuno di questi criteri riguarda il sapore e il valore nutrizionale. Eppure, se scegliete una varietà buona quanto la migliore pianta di pomodori che avete in giardino, la inserite in un sistema idroponico e la nutrite in modo adeguato, potrete avere risultati sorprendenti: i pomodori saranno deliziosi, la crescita sarà più veloce e la produttività sarà maggiore rispetto a una coltura in suolo. Grazie alla mia esperienza posso assicurarvi che i risultati saranno simili con quasi tutte le piante. Cosa distingue ciò che possiamo chiamare idroponica da ciò che non lo è? Talvolta il confine è molto sottile. Affinché un sistema di coltivazione possa essere definito idroponico, deve possedere due requisiti: primo, le radici devono ricevere i nutrienti attraverso l acqua di irrigazione; secondo, il substrato, se presente, deve essere inerte e fungere solo da supporto fisico. Può essere eventualmente dotato di capacità di scambio cationico (come nel caso della fibra di cocco) ma non deve mai essere fonte di nutrimento per la pianta. Immaginate di avere sul tavolo delle piante in vaso e di nutrirle singolarmente, irrorandole mediante un gocciolatore collocato in ciascuno dei vasi: se i vasi sono riempiti di substrato inerte e non di terra, avete davanti un esempio di idroponica. Si parla invece di fertirrigazione quando, in suolo, si aggiungono elementi nutritivi all acqua di irrigazione attraverso iniettori e linee erogatrici. Cenni storici 2000 a.c. circa: La prima pianta in vaso, in Egitto, di cui si abbia traccia. Non ha nulla a che vedere con l idroponica ma mi piace ricordare questa data perché, in un certo senso, questo fu l inizio della storia di ciò che ci interessa: per la prima volta l uomo estrasse una pianta dal suolo, la mise in un vaso riempito di terra e la portò nella propria casa. 600 a.c.: I famosi giardini pensili di Babilonia, spesso citati come primo uso dell idroponica nella storia. (1) Purtroppo, però, questa antica e leggendaria vegetazione non si basava esattamente sulla coltivazione idroponica così come oggi è definita perché, sebbene le radici fossero irrorate da un flusso d acqua continuo, le piante crescevano dentro canalette riempite di terra. Tra l altro questi giardini non erano neanche pensili : questa convinzione nacque dalla traduzione errata di una parola greca che significava sporgente. Ciò nonostante rimangono il più antico e vasto sistema di irrigazione integrato in un palazzo. 1100: Le tribù indigene dell America del Sud e del Messico (come gli Aztechi) ampliavano le aree coltivabili costruendo sull acqua del lago delle specie di zattere, isole galleggianti chiamate chinampas, fatte di canne e giunchi intrecciati. Questa struttura veniva ricoperta di fango vulcanico, molto fertile, e veniva usata per coltivare. Le piante ricavavano nutrimento dal fango e dal lago sottostante, che accoglieva le radici in un acqua ricca di sali minerali, fresca e bene ossigenata. Questa tecnica veniva usata anche in altre parti del mondo, come per esempio in Cina, dove nel 1275 Marco Polo vide dei giardini galleggianti. Non sappiamo con certezza dove e quando i giardini galleggianti siano stati costruiti per la prima volta ma rappresentano sicuramente la prima vera applicazione della tecnologia idroponica. 1699: Il naturalista inglese John Woodward, che si occupava anche di botanica ed era membro della Royal Society, dimostrò per la prima volta che le piante traggono nutrimento dal suolo per mezzo dell acqua. Non sappiamo bene quali fossero allora le conoscenze sull argomento nel resto del mondo ma è certo che in Occidente, prima del 1699, le nozioni sulla crescita delle piante fossero molto limitate. Con quello che divenne il primo esperimento di coltivazione idroponica, Woodward dimostrò che le piante crescevano meglio se immerse nell acqua del fiume invece che in acqua distillata. Ciò significava che le piante estraevano dall acqua il nutrimento necessario. Inoltre, aggiungendo all acqua diverse quantità di terra, egli dimostrò che le piante crescevano meglio quando si aggiungeva una quantità maggiore di terra, con la conseguenza che quest ultima doveva contenere qualcosa di essenziale. Dopo questo esperimento, le conoscenze nel campo della fisiologia vegetale aumentarono lentamente. Passò un altro centinaio di anni prima che un altro scienziato britannico, Joseph Priestley, dimostrasse che le piante modificavano la composizione dell aria circo

9 Idroponica per tutti stante. Successivamente egli scoprì anche l ossigeno e mise in evidenza che le piante lo assorbivano, emettendo biossido di carbonio. Nel 1779 Ian Ingenhousz scoprì che la luce era fondamentale per lo svolgimento della fotosintesi. Dunque all inizio del XIX secolo si sapeva ormai molto sui meccanismi coinvolti nella crescita delle piante, anche se ancora non si conoscevano esattamente tutti gli elementi necessari a questa crescita. 1860: Lo scienziato tedesco Julius Von Sachs pubblicò la formula di una soluzione nutritiva che poteva essere disciolta in acqua e usata per coltivare le piante. Von Sachs e il chimico agrario Knop gettarono così le basi della coltivazione in acqua. Non sono riuscito a ricostruire la formula di Von Sachs con precisione ma, considerando che a quel tempo la disponibilità di sali minerali era limitata, doveva trattarsi di una formula piuttosto primitiva che non avrebbe permesso di coltivare le piante per periodi molto lunghi. A partire da queste prime coltivazioni in acqua però, sperimentando e modificando la formula originaria, gli scienziati riuscirono a stabilire quali elementi erano necessari alla crescita delle piante e quali no : Il dr. William F. Gericke viene considerato il fondatore dell idroponica moderna, soprattutto nel mondo anglosassone. A lui si devono due innovazioni importanti: con lui la coltivazione in acqua cessò di essere solo un esperimento da laboratorio e divenne per la prima volta un operazione commerciale; inoltre fu proprio Gericke a coniare la parola idroponica. La sua attività ebbe grande risonanza in una società che, grazie all intenso progresso scientifico, era in rapida evoluzione. Alcuni autori arrivarono al punto di dichiarare che quello delle terre coltivabili era ormai un problema del passato. Tutto questo clamore però si rivelò prematuro e dannoso, poiché questa tecnica era solo agli inizi e ancora serviva l intervento di uno scienziato come Gericke per riuscire a ottenere delle colture di qualità. Si susseguirono quindi numerosi insuccessi e molte iniziative commerciali intraprese con grande ottimismo ebbero esiti disastrosi. Ci fu tuttavia anche un risvolto positivo: tutta questa pubblicità portò a un incremento della ricerca scientifica sia pubblica che privata. Il libro di Gericke Complete Guide to Soilless Gardening (Guida completa alla coltivazione fuori suolo) è stato ristampato nel 2008 ed è disponibile ancora oggi. Mentre Gericke perfezionava quello che potremmo definire hardware dell idroponica, ovvero i sistemi fisici, Dennis R. Hoagland si occupava invece del software, cioè dei nutrienti. Nel 1933 fu pubblicata la formula della celebre soluzione di Hoagland, che negli anni seguenti subì delle lievi modifiche (soprattutto con l introduzione del chelato di ferro) ma che sostanzialmente viene usata ancora oggi per gli esperimenti di routine in molti laboratori di ricerca sulle piante. Francamente io mi chiedo perché si faccia ancora uso di una formula così datata. In ambito commerciale la usano quei coltivatori che non hanno voglia di spendere soldi per una formula migliore; forse anche voi vi sarete prima o poi ritrovati ad acquistare la soluzione di Hoagland. Negli ultimi tempi sono nate molte aziende che si occupano di distribuire i nutrienti in questo settore: di solito chi cerca guadagni sicuri sceglie la formula di Hoagland perché è facile da trovare (il Web è pieno di siti che la vendono) e produrla costa poco. (1) : Prima applicazione dell idroponica su larga scala, purtroppo durante una guerra. Sulle isole del Pacifico l esercito statunitense si trovò alle prese con il grave problema dell alimentazione dei soldati, poiché i cibi freschi non potevano essere spediti e non era facile coltivare un terreno così roccioso e salino, dove non c erano neanche riserve d acqua sufficienti. Fu così che gli americani fecero ricorso all idroponica ed ebbero modo di apprezzarla. La tecnica fu portata avanti anche dopo la guerra e negli anni 50 si utilizzò 19

10 William texier un sistema idroponico con substrato di ghiaia, elaborato da Robert e Alice Withrow della Purdue University, chiamato Nutriculture System. Questo impianto fu la base di quello che poi sarebbe diventato il sistema noto come Flood and Drain o Ebb and Flow (niente a che vedere con il marchio Nutriculture che conosciamo oggi). Era un grande sistema di vasi riempiti di ghiaia che, a cicli ripetuti più volte al giorno, venivano inondati con la soluzione nutritiva e poi sottoposti a un lento drenaggio. (2) (2) Per un po non ci furono grossi sviluppi, un po perché intraprendere una nuova operazione era costoso e un po perché la tecnologia andava ancora perfezionata. Uno dei problemi era che i substrati a base di ghiaia e di sabbia usati all epoca risultavano troppo pesanti e compatti. Inoltre non si riusciva ancora a stabilizzare il ferro in soluzione. In quegli anni furono avviati diversi progetti in aree desertiche del pianeta ma nella maggior parte dei casi fallirono o comunque evidenziarono la crisi di questa tecnologia, crisi che si protrasse per alcuni anni : Alcuni progressi contribuirono in questi anni alla rinascita dell idroponica. Si cominciò infatti a fare uso della lana di roccia, un materiale usato principalmente come isolante nell edilizia. Apportando qualche modifica, la lana di roccia fu impiegata come substrato per la coltivazione. Vennero inoltre prodotti chelati sintetici per migliorare la resa dei micronutrienti in soluzione. Comparvero sul mercato alcuni sali complessi, come il fosfato monoammonico (MAP), che ampliarono la scelta delle fonti di fosforo solubile. Allo stesso tempo, con l espansione dell industria della plastica, furono realizzati nuovi prodotti per l agricoltura in serra. Le coperture di vetro delle serre furono sostituite gradualmente da quelle di plastica, così come i vasi in cemento furono sostituiti da canalette, vassoi e teli in plastica. Ci si avvicinava sempre di più alla tecnica moderna. 1970: Il dr. Allen Cooper introdusse un sistema noto come NFT o Nutrient Film Technique, tecnica del film nutritivo. Nel 1979 fu pubblicato il suo libro ABC of NFT, un testo che si legge spesso ancora oggi. L NFT fu adottato presto in varie parti del mondo per colture a ciclo breve destinate alla distribuzione commerciale, come per esempio le verdure da insalata : In questo periodo furono adottate in varie parti del mondo diverse forme di tecnologia idroponica: sebbene le colture di questo tipo andassero aumentando, ciò non garantiva sempre un risultato positivo. Contemporaneamente prendeva piede il fenomeno delle coltivazioni in ambiente domestico. Nel 1978 Lawrence Brooke fondò la General Hydroponics. Il suo obiettivo era modificare e migliorare gli impianti idroponici industriali in modo che le loro dimensioni non superassero quelli di una camera di coltivazione (grow room) urbana. Il sistema funzionava con una delle migliori soluzioni nutritive del tempo, una formula elaborata insieme al dr. Cal Herrmann del NASA Ames Research Center. Per la prima volta, la tecnologia idroponica veniva messa a disposizione dei piccoli coltivatori urbani. All inizio il mercato stentò a svilupparsi ma poi esplose all improvviso, intorno alla metà degli anni 80, quando in molti cominciarono a dedicarsi alle coltivazioni domestiche. Nel 1986 il dr. Hillel Soffer dell Università della California di Davis mise a punto il Vortex, che ancora oggi rimane il più efficiente sistema idroponico presente sul mercato. La ricerca da lui condotta evidenziò una correlazione tra la crescita della pianta e il livello di ossigeno disciolto nella soluzione nutritiva: regolando il livello di ossigeno riuscì a modificare la velocità di crescita del Ficus benjamina. L operato di Soffer gettò le basi dell aero-idroponica, un ramo importante dell idroponica moderna. 20

11 William texier Più o meno nello stesso periodo fecero la loro comparsa sul mercato molte delle aziende statunitensi e canadesi tuttora attive in questo settore. A partire dalla metà degli anni 80 l idroponica si è divisa in due rami ben distinti: il ramo commerciale delle coltivazioni su larga scala e quello dei piccoli coltivatori domestici. Molti di questi ultimi sono appassionati di piante tropicali e medicinali, oppure collezionisti di specifiche varietà di piante. Nel frattempo, in Europa, l unico paese in cui si facevano passi avanti era l Olanda, dove si praticava un tipo speciale di coltivazione indoor che riguardava soprattutto fiori coltivati in serre molto estese. Agli olandesi possiamo riconoscere il merito di avere introdotto il metodo Sea of Green (Mare verde), che consiste nel coltivare molte piante piccole invece di poche piante grandi oggi: Per quanto riguarda il ramo commerciale, l industria idroponica è in rapido sviluppo e sta cambiando per adattarsi ai nuovi tempi. Alcuni sistemi più sofisticati ed ecologici si sono rivelati particolarmente convenienti per le colture a ciclo breve, come lattuga ed erbe aromatiche. Quanto al ramo delle piccole coltivazioni indoor, nel 1995 la General Hydroponics ha aperto una consociata europea. Nello stesso periodo la britannica Nutriculture ha iniziato a distribuire i propri prodotti in Europa. Presto si sono aggiunte molte altre aziende che hanno sede in Europa o che esportano i materiali dal Nord America. La tecnologia idroponica ha gradualmente preso piede e nuovi grow shop sono stati aperti in tutti i paesi. I primi ad adottare l idroponica indoor sono stati i paesi del Nord Europa, seguiti da Francia, Spagna, Italia e Portogallo, tutti spinti dalla gratificazione e dal compiacimento che procura consumare ciò che si è prodotto da soli. Adesso è il turno dei paesi dell Est. L introduzione dell idroponica a fini non commerciali ha permesso l ampia diffusione di questa tecnica per usi domestici, dalle colture fai-da-te di erbe, sia aromatiche che medicinali, alle colture floreali. In tempi più recenti ha iniziato ad affermarsi anche una nuova tendenza piuttosto affascinante: l integrazione dell idroponica nel mondo dell architettura e del design al fine di ottenere elementi decorativi per interni ed esterni. Per esempio, la vegetazione che cresce sulle facciate e sui tetti delle case funge sia da ottimo isolante termico che da bacino di assorbimento del biossido di carbonio (CO 2 ). Coltivare le piante all interno delle case permette invece di purificare l aria, arricchendo contemporaneamente lo spazio interno di bellissime forme e colori. Il desiderio di spazi verdi che sente chi abita in città fa sì che questo fenomeno sia oggi in rapida espansione. (3) A ciascuno dei rami dell idroponica che ho menzionato potrebbe essere dedicato un intero libro. Tuttavia nei prossimi capitoli mi concentrerò prevalentemente sul secondo, quello domestico. I vantaggi: perché scegliere l idroponica Voi stessi potreste farvi questa legittima domanda: perché mai spendere soldi in sistemi idroponici quando potremmo continuare a coltivare le piante nei vasi con la terra, in modo economico? In realtà io credo che questo modo di ragionare sia sbagliato e che esistano migliaia di buone ragioni per usare le tecniche idroponiche. Vediamo quindi quali sono i vantaggi che l idroponica ci può dare, prima nel mondo e poi nel nostro ambiente domestico. (3) 22

12 William texier Idroponica per tutti Controllo sulla nutrizione Il primo e importantissimo vantaggio è che potrete avere il totale controllo sulla nutrizione della pianta. Alle radici arriveranno solo gli elementi nutritivi che voi metterete nell acqua, nelle quantità da voi stabilite. In ogni momento potrete controllare sia la qualità che la quantità dei nutrienti disciolti. Non dimenticate che è merito dell idroponica se negli ultimi 200 anni la botanica ha fatto grandi passi avanti, soprattutto per quanto riguarda la nutrizione delle piante. Oggi l idroponica è coinvolta nella maggior parte delle ricerche sui vegetali e, sebbene in modo controverso, nella ricerca genetica, in particolare quella che si concentra sul trasferimento genico. Risparmio di acqua Non fraintendiamo: per crescere sana, la pianta ha bisogno di perdere una certa quantità di acqua mediante la traspirazione. La crescita veloce e ricca tipica delle colture idroponiche comporta inevitabilmente un consumo d acqua significativo. Tuttavia sarà solo la traspirazione della pianta a consumare acqua. In assenza di sprechi dovuti alla dispersione nel terreno e all evaporazione, il risparmio di acqua rispetto alla coltivazione in suolo è notevole. I recenti miglioramenti apportati ai sistemi di irrigazione, dall irrigazione a pioggia alla somministrazione localizzata di acqua alla base delle piante, hanno ridotto sensibilmente il consumo di acqua in orticoltura ma sotto questo aspetto i sistemi idroponici sono ancora, di gran lunga, i più efficienti. Risparmio di concime Allo stesso modo, la pianta assorbe per intero i nutrienti somministrati. Non essendoci alcuna dispersione nel suolo, si scongiura il rischio di contaminazione delle falde acquifere e di alterazione della vita microbica. La crescita più sana e più veloce riduce il bisogno di pesticidi Il termine pesticida in realtà è inappropriato: queste sostanze dovrebbero chiamarsi biocidi, dato che uccidono qualunque forma di vita (tranne quella di chi li compra!). Molta gente è convinta che i pesticidi uccidano solo gli organismi nocivi, mentre in realtà non sono selettivi, quindi uccidono anche quelli benefici; per questo non si dovrebbe mai farne uso se non in pochi casi eccezionali. La crescita di una pianta coltivata in idroponica sarà rapida e sana, e permetterà alla pianta di svilupparsi libera da organismi infestanti, o almeno di essere abbastanza forte da resistere al loro attacco. Non voglio dire che con l idroponica non avrete mai bisogno di combattere i parassiti. Intendo solo che ciò accadrà più raramente e che, in quei casi, potrete adottare soluzioni più dolci invece di sterminare tutte le forme di vita che gravitano intorno alla vostra pianta. Questo vale soprattutto per le piante annuali mentre non è così immediato con quelle perenni, anche se la resistenza delle piante coltivate in idroponica può rivelarsi un vantaggio anche in questo caso. Non c è bisogno di diserbanti Il motivo è abbastanza chiaro: nei vasi e nelle canalette di plastica non c è spazio per erbe infestanti. Non usando diserbanti e offrendo la possibilità di liberarsi dei parassiti con metodi meno aggressivi, l idroponica si presenta come una tecnologia ecologica. Le piante avviate in idroponica sono più forti Coltivando e clonando la pianta madre in idroponica, le piante figlie, trapiantate successivamente in suolo, saranno più forti di quelle provenienti da una pianta madre che è stata coltivata in modo convenzionale. Ho eseguito personalmente questo esperimento più volte e la differenza tra i due metodi si è sempre dimostrata significativa. Si ottimizza lo sfruttamento del potenziale genetico Il processo di coltivazione si può rappresentare come una catena la cui resistenza è determinata dall anello più debole. Ogni coltivazione ha infatti un punto critico: può essere la luce, oppure il biossido di carbonio, l umidità, la carenza di alcuni nutrienti o altro. L idroponica permette di eliminare quasi tutti gli anelli deboli della catena, soprattutto quelli legati a problemi del suolo di varia natura, garantendo così alla pianta le condizioni ottimali per la piena espressione del proprio potenziale genetico. Anche la genetica però può diventare l anello debole quando si sceglie una varietà sbagliata. Negli anni abbiamo prodotto in serra vegetali mai visti in natura: non facciamo certo miracoli ma ci limitiamo semplicemente a rafforzare gli anelli deboli della catena. Quando nella vostra grow room avrete creato le condizioni ideali in termini di nutrimento, intensità della luce, temperatura e umidità, allora l anello debole sarà il biossido di carbonio. Elevata qualità e quantità del raccolto È ovvio che, se la pianta gode di buona salute, allora ciò che produce sarà migliore. I prodotti coltivati in idroponica sono più grandi di quelli coltivati in suolo: il pomodoro ciliegino smetterà di somigliare davvero a una ciliegia! Inoltre, dal punto di vista nutrizionale, le analisi dimostrano che i prodotti idroponici sono più ricchi di vitamine e sali minerali. Ciò vale anche per i principi attivi delle piante medicinali. Le radici sono accessibili È molto utile poter controllare le condizioni delle radici in qualunque momento. Nelle colture idroponiche le radici non affondano nel terreno, quindi è molto più semplice verificarne regolarmente lo stato. I controlli frequenti consentono di individuare precocemente gli agenti patogeni e di intervenire tempestivamente con maggiore efficacia. Esaminare le radici vi darà informazioni importanti sulla salute e sul probabile futuro della vostra pianta. Nella maggior parte dei sistemi idroponici si accede facilmente alle radici; con l esperienza imparerete a scartare le talee che hanno un apparato radicale sano ma non abbastanza saldo intorno al fusto. Io ci ho fatto così tanto l abitudine che mi sembrerebbe strano coltivare una pianta senza vederne le radici. Disporre di un impianto idroponico è particolarmente vantaggioso quando l apparato radicale costituisce la parte più importante del raccolto, come nelle piante medicinali, i cui principi attivi si concentrano di solito nelle radici. Talvolta le differenze tra i principi attivi delle radici e quelli contenuti nella parte aerea della pianta sono notevoli. Raccogliendole si finisce per distruggere l intera pianta, tanto che alcune varietà medicinali sono andate scomparendo in natura per colpa della raccolta incontrollata. Nei sistemi idroponici a ciclo chiuso, invece, le radici rimangono scoperte e immerse nel flusso della soluzione nutritiva, quindi possono essere raccolte periodicamente senza arrecare danni alla pianta. Naturalmente per mantenere un certo equilibrio bisognerà tagliare anche un po della parte aerea. La biomassa vegetale di scarto può essere impiegata come ulteriore 24 25

13 William texier Idroponica per tutti fonte di principi attivi o semplicemente destinata al compostaggio. Le radici raccolte con questo sistema si mantengono pulite e non richiedono lavaggi prima di essere lavorate per estrarre i principi attivi. La concentrazione di queste sostanze può essere aumentata ulteriormente regolando il nutrimento della pianta in funzione delle molecole che si vogliono ottenere; inoltre la crescita delle radici può essere stimolata agendo sul livello di ossigeno disciolto nella soluzione nutritiva. Come in tutto il settore agricolo, anche in questo caso prima di avviare le colture bisogna ritagliarsi uno spazio sul mercato e organizzare la commercializzazione dei prodotti. Comunque, trattandosi di radici, questa pianificazione è meno urgente rispetto a quando si vendono frutta e ortaggi, poiché le radici essiccate possono essere conservate a lungo. Si aprono così nuove prospettive per la serricoltura su scala commerciale. Ampia disponibilità di biomassa vegetale Grazie all elevata percentuale di nitrato presente nella soluzione nutritiva, la coltivazione idroponica favorisce lo sviluppo abbondante della pianta in fase vegetativa, cosa particolarmente utile quando si ha bisogno di una biomassa vegetale abbondante. Per esempio, usando le vasche idroponiche per depurare acque gravemente inquinate, si otterrebbe come risultato secondario una vasta massa vegetale che potrebbe essere convertita in combustibile. Fra i vari esperimenti che lo hanno messo in evidenza, ricordiamo quello condotto in Portogallo presso un allevamento di suini: gli effluenti di allevamento, in condizioni che potete immaginare, sono stati sottoposti a depurazione e riutilizzati per colture produttive. Non capisco davvero perché questo metodo non venga usato più spesso. Si può coltivare anche in condizioni estreme La prima ricerca autorevole nel campo della tecnologia idroponica moderna è stata condotta dalla NASA, la nota agenzia spaziale statunitense, tra la fine degli anni 60 e i primi anni 70. Dato che l uomo non può sopravvivere a lungo nello spazio senza produrre alimenti freschi, la NASA ha sperimentato la coltivazione in assenza di gravità, impresa tutt altro che semplice. Tornando al nostro pianeta, nelle stazioni di ricerca sperdute in Antartide, al Polo Nord e in altre zone remote e inospitali del mondo, si fa uso dell idroponica per integrare l alimentazione. Un impianto idroponico che ricordo bene è quello che abbiamo installato per una missione in Antartide. Nella camera di coltivazione a forma di igloo c erano anche alcune amache, in modo che i membri della squadra potessero andare lì a rilassarsi, a riscaldarsi e a prendere un po di luce. Ovviamente lo scopo principale era quello di produrre gli alimenti di base, essenziali nel caso di una spedizione così lunga. Le condizioni ambientali non devono essere necessariamente così estreme. Le tecniche idroponiche possono essere d aiuto anche in località turistiche, come ad esempio le isole caraibiche, dove la terra è troppo arida e salina. Per provvedere all alimentazione dei numerosi turisti, gli alimenti freschi vengono importati dall estero o prodotti in loco con impianti idroponici. Sono stati effettuati anche alcuni esperimenti riguardanti l integrazione di moduli idroponici nei rifugi di emergenza usati in caso di terremoto o di uragano. Come dimostrato da alcuni esperimenti condotti in Sud America, una famiglia riuscirebbe a ricostruire una parte del proprio orto in poco più di un mese. L Institute of Simplified Hydroponics (http://www.carbon.org/index.html) si dedica all elaborazione di una tecnologia idroponica semplificata, destinata ai paesi in via di sviluppo. I loro progetti sono già stati avviati in diversi continenti. Vediamo adesso quali sono i vantaggi delle coltivazioni idroponiche praticate in una grow room: Ottimizzazione dello spazio L estensione dell apparato radicale è inferiore rispetto alla coltivazione in suolo. Poiché le piante non devono competere per le risorse e ricevono tutto il nutrimento di cui hanno bisogno in uno spazio ridotto, possono essere coltivate a poca distanza l una dall altra. Questo permette di applicare il metodo del Sea of Green, con cui le piante raggiungono una densità elevatissima: si può arrivare ad avere 60 o 70 piante per metro quadrato. Noi non ci spingeremo fino a tanto ma, come vedremo più avanti, l idroponica si presta comunque di più alla coltivazione di molte piante piccole che di poche grandi. Niente più sacchi pesanti di terriccio Io lo trovo un grande vantaggio. Anzi, a dire il vero, questa è stata proprio la prima ragione che in passato mi ha portato a scegliere l idroponica. Volevo avviare una coltivazione indoor ma non avevo alcuna voglia di trasportare avanti e indietro quei sacchi di terriccio così pesanti. Forse quando si ha lo spazio adatto in una casa indipendente non è un grosso problema, ma quando si abita in appartamento è davvero poco pratico e può rivelarsi troppo complicato. La tecnologia idroponica produce pochi scarti e non richiede grosse sostituzioni tra un raccolto e l altro, quindi è particolarmente adatta agli spazi ridotti. Ho iniziato a dedicarmi alle coltivazioni in acqua per pigrizia e da allora non ho più smesso; non me ne sono mai pentito e non tornerei mai alle coltivazioni in suolo: sono invece più interessato a come ricostruire in acqua i vantaggi del terreno. Controllo sulla nutrizione Lo ripropongo sotto un altro aspetto. A differenza di piante come il pomodoro e il peperone, che crescono e si riproducono nella stessa fase, altre piante attraversano una fase vegetativa ben distinta da quella della fioritura e della maturazione dei frutti. In questi casi, le due fasi richiedono una nutrizione completamente diversa che, se la pianta è coltivata in suolo, va somministrata irrorandola ripetutamente, cosa che determina un certo spreco di acqua. Con le colture in acqua invece basta svuotare il serbatoio e riempirlo nuovamente, riutilizzando l acqua residua della fase vegetativa per le altre piante che si hanno in casa, limitando così gli sprechi. Credo che modificare improvvisamente la composizione della soluzione nutritiva sia uno degli elementi chiave che accelerano la fioritura e la maturazione dei frutti: la pianta riceve il segnale che è tempo di fiorire, insieme a tutti gli elementi nutritivi di cui ha bisogno in questa fase. Pratico la coltivazione idroponica da tanti anni ma ancora trovo stupefacente che un piccolissimo cambiamento nell equilibrio dei nutrienti sia capace di influenzare così tanto il modo in cui la pianta cresce, sia dal punto di vista strutturale che da quello del gusto e del valore nutrizionale dei frutti. Possiamo concludere che la composizione della soluzione nutritiva è il fattore che più di tutti influisce sul prodotto finale

14 William texier Idroponica per tutti Crescita vegetativa della pianta madre Coltivando una pianta in un sistema idroponico con una nutrizione ricca di azoto, questa si svilupperà in un modo così rigoglioso che talvolta potrebbe sembrare persino eccessivo. Questo tipo di crescita è ideale quando si ha l esigenza di ottenere una grande quantità di talee da una pianta madre, come per esempio nell orticoltura di tipo industriale, che richiede la propagazione di numerose specie vegetali su larga scala. I cloni possono poi essere coltivati in idroponica oppure trapiantati in suolo dove, come abbiamo detto prima, si manterranno resistenti ma richiederanno più spazio. Ora voi starete pensando che tutto questo è troppo bello per essere vero, quindi è arrivato il momento di parlare degli svantaggi. I limiti dell idroponica Il primo e più importante svantaggio dell idroponica è che le piante sono meno salvaguardate dai vostri errori. Il suolo esercita un effetto tampone e dà stabilità all area che circonda l apparato radicale: quando il suolo è in condizioni ottimali, i parametri fisici e biologici sono in equilibrio; quando alle piante si somministra troppo concime, una miscela sbagliata o qualcosa che ha un ph inadeguato, i microrganismi presenti negli strati più superficiali del suolo intervengono e, insieme alle proprietà chimiche da esso possedute, contribuiscono a ristabilire l equilibrio della pianta. Questo accade anche nei sistemi idroponici ma in misura minore. La soluzione nutritiva ha un effetto tampone che riguarda soprattutto il ph ma che certo non è paragonabile a quella del suolo; un banale errore di regolazione del ph può avere conseguenze disastrose, arrivando a distruggervi l intera coltura in un solo giorno. Nelle coltivazioni idroponiche tutto avviene molto velocemente. Un paragone che mi piace fare è quello tra una macchina da corsa e un utilitaria: quando si guida una macchina da corsa si va più veloci, però allo stesso tempo si rischiano incidenti più gravi; analogamente, con l idroponica le piante crescono a vista d occhio ma, se sbagliate qualcosa, rischiate di ritrovarvele tutte morte nel giro di un ora. Un altro limite è rappresentato dalla temperatura, che nella zona radicale è ottimale quando è compresa tra i 18 e i 22 C. La temperatura tollerata si spinge fino ai 26 C, oltre i quali la crescita della pianta inizia a rallentare. Intorno ai 35 C si verifica una carenza di ossigeno che uccide le radici e quindi la pianta. Per contrastare il calore esistono delle soluzioni, che vedremo più avanti, ma quello della temperatura rimane un problema non trascurabile soprattutto nelle regioni tropicali e nelle coltivazioni indoor, a causa del grande calore prodotto dalle lampade. Uno svantaggio è anche che non tutte le colture sono compatibili con la tecnologia idroponica. Per quelle che normalmente vengono estratte da sotto terra, come radici e tuberi (patate e carote, per fare un esempio), ci vogliono sistemi specifici. Se da un lato è vero che i costi dell idroponica possono essere alti, dall altro le coltivazioni indoor permettono di recuperare rapidamente le spese iniziali. Infatti, l energia elettrica è costosa e quindi, coltivando le piante sotto le lampade e dovendo climatizzare l ambiente, si cerca di effettuare il raccolto prima possibile per contenere i costi di produzione. L idroponica aiuta a risparmiare tempo e, in questo caso più che mai, il tempo è denaro. Per quanto riguarda l accusa di essere una tecnica innaturale, io la trovo discutibile. Che cosa può essere definito veramente naturale? Piantare un solo tipo di pianta in un intero campo è naturale? La natura è varietà. Pensateci: per quanto possa suonare strano, tutte le tecniche agricole potrebbero essere considerate innaturali. Quando l umanità viveva ancora di caccia e raccolta, il nostro impatto sul pianeta era praticamente nullo. Ci procacciavamo il cibo raccogliendolo dall ambiente come tutti gli altri esseri viventi e il nostro impatto ambientale era molto limitato. I problemi sono cominciati quando, con lo sviluppo dell agricoltura, abbiamo imparato a piantare e a coltivare i vegetali, dando inizio alla trasformazione della società da nomade a stanziale. Gradualmente i villaggi si sono trasformati in città e le città in Stati, in lotta tra loro per la conquista del territorio, fino ad arrivare alla società in cui noi oggi viviamo. Ecco, le cause di tutti i nostri problemi risalgono al primo uomo che ha coltivato un campo. A prima vista l idroponica, con i suoi tubi di plastica e i sali minerali, potrebbe sembrare una cosa strana mentre in realtà, se ci pensate bene, non è né più né meno naturale dell agricoltura tradizionale. Non capisco il perché ma certe persone non si preoccupano quando nutrono con i sali minerali le proprie piante coltivate in suolo, rischiando che quelli finiscano negli scarichi fognari e inquinino le falde acquifere. Si preoccupano invece quando si tratta di usare quegli stessi minerali, ma in forma ancora più pura, in una canaletta di plastica isolata e sicura. Sarebbero disposte a praticare la concimazione fogliare, cosa che non mi sembra sia molto usuale in natura, ma considerano innaturale tenere le radici immerse in una soluzione nutritiva. Esistono isole dove la terra non riesce a produrre cibo sufficiente per i numerosi turisti; aree tropicali dove il suolo è infestato dai parassiti; luoghi dove la terra è stata così maltrattata che si è inaridita; zone prive di terreni coltivabili. Ovunque l agricoltura biologica non sia praticabile, l idroponica può essere una valida soluzione per fornire cibo senza distruggere l ambiente. Dato che questa tecnologia permette di ottenere medicine e prodotti alimentari sia nutrienti che squisiti in assenza di alternative valide, il fatto che sia più o meno naturale mi sembra irrilevante. Detto questo, esaminiamo questa tecnologia nei dettagli. Per cominciare vi descriverò i diversi sistemi che vengono definiti idroponici, con particolare attenzione a quelli maggiormente reperibili sul mercato. Parleremo inoltre delle tecniche idroponiche più adatte alle diverse fasi della crescita delle piante coltivate nella grow room. Da considerare è anche l aspetto economico: una pianta come il grano può crescere bene in idroponica ma sarebbe poco conveniente. La scelta delle colture andrà fatta in base alla zona geografica e al mercato locale. Fra le varie critiche all idroponica che mi capita di sentire, c è che i costi iniziali sono troppo alti. Un altra, invece, è che non è naturale. Ho persino sentito definire l idroponica come fare le flebo alle piante! 28 29

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16 Idroponica per tutti Capitolo 1 I diversi sistemi idroponici Quando si installa un sistema idroponico, la prima cosa che bisogna tenere in mente è la semplicità. Molti insuccessi derivano proprio dall avere perso di vista questo principio fondamentale. In fin dei conti tutti i sistemi idroponici sono composti più o meno dalle stesse parti: un serbatoio, una pompa, una struttura che ospiti e dia sostegno alle piante, tubi per l erogazione e il ritorno della soluzione nutritiva, una vasca di coltivazione costituita da una canaletta o da un vassoio. Ciò non toglie che le varie parti possano essere progettate e organizzate in modi differenti, cosa che dà origine alle diverse categorie e sottocategorie dei sistemi idroponici, distinti tra loro per obiettivi ed efficienza. La disamina dei vari sistemi può essere forse un po noiosa perché si tratta più o meno della stessa cosa fatta in modi diversi, ma conoscerli è molto importante quando si deve decidere quale sistema acquistare. Quando andrete in negozio, dovrete essere capaci di capire se chi vi serve è competente oppure no; con tutti i negozi specializzati in coltivazione indoor che aprono e chiudono continuamente, non tutti i venditori possono conoscere davvero bene i prodotti che trattano. Quella che all inizio potrebbe sembrarvi solo una piccola differenza di progettazione, in un secondo momento potrebbe rivelarsi determinante in termini di risultati e facilità di manutenzione del sistema che avrete scelto. I sistemi idroponici possono essere classificati in base al tipo di pompa (ad aria o a immersione) e alla presenza o meno del substrato. Io però preferisco elencarli in ordine cronologico, dal più vecchio al più recente. Sistemi passivi Prima di tutto affrontiamo l argomento di quella che viene definita idroponica passiva, basata su sistemi a stoppino (wick systems) e nota anche come idrocoltura. Si definisce passiva perché il sistema non si avvale di una pompa: la soluzione nutritiva contenuta nel serbatoio raggiunge la zona radicale per capillarità, per mezzo di stoppini. Vivaisti e floricoltori usano tecniche simili da anni ma per tradizionali colture in vaso. Sono tecniche usate spesso per le piante da appartamento, in primo luogo perché le piante ornamentali da foglia, a crescita molto lenta, sono le uniche che riescono a sopravvivere in questo modo per un po di tempo. Quando si coltiva in suolo, si sfrutta l azione capillare di uno 33 BIOPONIA ADDITIVI CARENZE GROW ROOM COLTIVAZIONE GESTIONE NUTRIENTI SUBSTRATI SISTEMI

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