LE COLTURE FUORI SUOLO

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1 LE COLTURE FUORI SUOLO

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3 STORIA DELL IDROPONICA Età antica: giardini pensili di Babilonia; giardini galleggianti del Mexico 1699: J. Woodward, coltura liquida della menta 1860: esperimenti di Sachs e Knopp : prime applicazioni commerciali in California (Gericke system) : diffusione della plastica in agricoltura Diffusione dell idroponica nell Europa Settentrionale : Diffusione nel Mediterraneo Oggi: circa ha su 1 milione di ha di serre!!!!

4 Vantaggi e svantaggi delle colture senza suolo. Vantaggi Standardizzazione della produzione Migliore controllo delle condizioni fitosanitarie Miglior controllo dell'ambiente radicale Riduzione del consumo idrico Uso efficiente dei concimi e migliore gestione della nutrizione della pianta Maggiore precocità Razionalizzazione del lavoro e possibilità di meccanizzazione Svantaggi Costi d'impianto elevati Necessità di personale tecnico specializzato Smaltimento dei substrati utilizzati od "esausti" Smaltimento delle soluzioni drenate non completamente esaurite Maggior uso di materiali difficili da riciclare (plastica) Necessità di disporre di acqua di buona qualità Rischi di asfissia radicale

5 Tecnologia dell idroponica Criteri per la classificazione dei sistemi idroponici Substrato (si/no; organico od artificiale) Metodo di erogazione della soluzione nutritiva Ciclo aperto o ciclo chiuso

6 COLTIVAZIONE SENZA SUOLO (Soilless culture) COLTIVAZIONE IN MEZZO LIQUIDO (Water culture o Hydroponic) Mezzo liquido statico (Deep Water Culture) Mezzo liquido recircolante (Deep recirculating water culture) Idroponica galleggiante (Floating system) Aeroponica (Aeroponics) Film di soluzione nutritiva (Nutrient Film Technique) COLTIVAZIONE SU SUBSTRATO (Substrate culture) In bancali con sabbia o ghiaia (gravel culture) In canaletta In vaso o cassetta con: Irrigazione a goccia Subirrigazione (flusso e riflusso) tappetino capillare In sacco (bag culture)

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8 Sistema che consente di alimentare le piante (con radice nuda) ponendole a diretto contatto con la soluzione nutritiva.

9 Parte iniziale (dx) e finale (sx) di una canaletta di un impianto di NFT. La soluzione nutritiva, spinta da una pompa sommersa nel tank di raccolta, è immessa nella parte alta della canaletta da dove ritorna nel deposito; la circolazione e la caduta nel deposito di raccolta ne permette l ossigenazione.

10 COLTIVAZIONE SU SUBSTRATO ARTIFICIALE

11 Le piante vengono preparate in cubetti di lana di roccia, che vengono poi appoggiate sulle lastre in cui le radici si infiltrano e si sviluppano Vassoi alveolati di lana di roccia Lastre di lana di roccia cubetti di lana di roccia lana di roccia

12 LANA DI ROCCIA Prima fase : preparazione delle piantine Seconda fase: coltivazione

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16 Pomodoro a ciclo lungo in NL

17 Pomodoro su lana di roccia Recupero del drenato

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19 SISTEMA FLUSSO E RIFLUSSO Esempio di bancale per flusso e riflusso

20 SISTEMA FLUSSO E RIFLUSSO adduttori Le piante sono alimentate tramite un impianto di fertirrigazione che distribuisce la soluzione nutritiva direttamente nei bancali che vengono allagati per un certo periodo e successivamente svuotati. Le piante assorbono la soluzione attraverso i fori di drenaggio dei contenitori. La soluzione può essere fatta circolare da un bancale all altro, in successione.

21 SISTEMI FLUSSO E RIFLUSSO su pavimento della serra che ha una pendenza verso il centro, dove si trova una griglia al di sotto della quale ci sono le vasche per la raccolta della soluzione. Le piante sono alimentate tramite un impianto di fertirrigazione che distribuisce, ad intervalli di tempo, la soluzione direttamente sul pavimento, e possono assorbire la soluzione attraverso i fori di drenaggio dei contenitori.

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23 Sistema noto come coltura su pannelli galleggianti. Viene usato soprattutto per ortaggi da foglia a ciclo molto breve (rucola, lattughino); Intressante per specie floricole Consiste nell allevare le piante in vassoi alveolati di polistirolo o in vasetti alloggiati in pannelli del medesimo materiale. Le radici delle piante si sviluppano direttamente nella soluzione nutritiva. Se il volume delle vasche è sufficiente, non è necessario ricorrere all arieggiamento della soluzione, altrimenti viene insufflata aria nelle vasche tramite un compressore. È una coltivazione a ciclo chiuso.

24 Floating System Floating System Tecnica di coltivazione idroponica molto semplice, che si basa sul principio di allevare piante su supporti flottanti (pannelli di polistirolo) posti a galleggiare in vasche Soluzione riempiti nutritive con acqua e soluzione nutritiva Vantaggi (mm) N 14; P 1,25; K Contenitori 10,7; Ca 5; Mg 1,6 + Perlite alveolari di micro + rispetto ai sistemi tradizionali di coltivazione, rispondepolistirolo vermiculite meglio alle esigenze ecofisiologiche degli ortaggi da foglia. rapido accrescimento delle piante (i cicli colturali durano non più di 3-4 settimane) eliminazione dei tempi morti tra una coltura e l altra (quelli necessari per preparare il terreno), estrema pulizia dei prodotti così ottenuti cm Costi d impianto: (5-10 U$/m 2 ) ph: 5,5-6,5 O mg/l CE: 1,7-2,00 ds m-1

25 Varie tipologie di pannelli utilizzati nel floating system. Vermiculite Perlite Panelli polistirolo fessurati Panelli polistirolo alveolati

26 Floating sistem su pannelli di polistirolo

27 Floatyng sistem con vasetti su pannelli forati

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29 (IDROCOLTURA) Coltivazione delle piante senza terra, che utilizza come substrato granuli di argilla espansa. L acqua è sempre presente all interno del vaso, i fertilizzanti vengono apportati tramite resine a scambio ionico. È un sistema utilizzato prevalentemente per le piante da appartamento ELEMENTI FONDAMENTALI DELL IDROCOLTURA: IDROVASO PORTAVASO ARGILLA ESPANSA INDICATORE DI LIVELLO RESINE A SCAMBIO IONICO

30 COMPONENTI - PORTAVASO esterno di plastica - IDROVASO interno di plastica - Indicatore del livello dell acqua - Argilla espansa - Lewatit HD5 (concime) due volte l anno

31 Gli elementi del sistema L argilla espansa Serve come sostegno E un materiale inerte Favorisce l'aerazione degli apparati radicali Non essendo un materiale organico, impedisce il formarsi di muffe e di parassiti La cartuccia di nutrimento Assicura alla pianta un apporto di sostanze nutritive per un periodo di 4 o 6 mesi L idrometro Tappo promemoria per la concimazione successiva Galleggiante Indicazione dei livelli massimo ottimale minimo

32 Gli elementi del sistema Vasi di coltivazione Vasi esterni di varie tipologie

33 Piante in idrocoltura durante il periodo di coltivazione: l alimentazione avviene tramite un sistema di flusso e riflusso. I bancali possono essere, come in questo caso, impermeabilizzati con teli plastici.

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35 Piante in idrocoltura al termine del periodo di coltivazione

36 AREOPONICA

37 È il sistema più svincolato dal terreno: le piante crescono con la radice sospesa in aria e sono nutrite tramite un sistema di fertirrigazione che spruzza la soluzione nutritiva direttamente sulle radici, ad intervalli di tempo ravvicinati. La soluzione nutritiva in eccesso viene recuperata: è un sistema a ciclo chiuso. AREOPONICA

38 impiego dell idroponica per la produzione di ortaggi in zone particolari come sono, ad esempio, le basi polari o saranno quelle lunari o spaziali. In Antartide, presso la base italiana Baia Terra Nova è in funzione una serra-container, frutto di una collaborazione scientifica fra l ENEA (Progetto Nazionale di Ricerche in Antartide) e il Dipartimento Biologia delle Piante Agrarie dell Università di Pisa; la serra è dotata di un sistema NFT impiegato per la produzione di ortaggi freschi da destinare al personale della base presente durante le missioni. Coltivazione di lattuga con il sistema NFT posto all interno della serra container presso la base antartica Baia Terranova.

39 Possibili sviluppi Modulo Closed Greenhouse Hydroponic System (CGHS), installato presso la base italiana Baia Terranova, in Antartide. Serra dotata di un sistema NFT

40 Possibili sviluppi Modulo per coltivazione nello spazio. Università Arizona

41 Possibili sviluppi

42 Possibili sviluppi Patata

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44 LE COLTURE FUORI SUOLO PRO Legislazione ambientalista Proibizione del bromuro di metile Attenzione crescente del mercato alla qualità delle produzioni Salinizzazione di terreni ed acque Minore disponibilità di manodopera CONTRO Costi elevati (investimento) Know-how insufficiente Carenza di infrastrutture Salinizzazione delle acqua (sist.chiusi)