Assenza di substrato, radici fluttuanti, fertilizzazione tramite nebulizzazione e veloce entrata in produzione: queste sono le caratteristiche principali della coltivazione aeroponica, una tecnologia innovativa per la produzione di piante orticole e di piante aromatiche, come ad esempio il basilico (Ocimum basilicum).
Sembra fantascienza ma in realtà diversi sono i progetti aziendali che utilizzano l'impianto aeroponico in alternativa alla classica coltivazione in vaso: in Liguria per esempio nel 2021 è stata avviata una produzione di 35mila piantine di basilico prodotte con tale sistema (fonte: Genova Today). Inoltre, la ricerca sta continuando a migliorare la tecnologia con lo scopo di abbattere i costi energetici, avere un maggiore controllo dei parametri ambientali e diminuire i costi iniziali di investimento.
Per capire al meglio come funziona questa tipologia di coltivazione senza suolo AgroNotizie® in collaborazione con la Società di Ortoflorofrutticoltura Italiana fa una panoramica sulle opportunità, i limiti e le future innovazioni del settore.
La Società di Ortoflorofrutticoltura Italiana si adopera per sviluppare la cooperazione scientifica e tecnica tra il mondo della ricerca, gli imprenditori ed i professionisti del settore ortoflorofrutticolo interessando con le sue azioni ed attività un ampio settore dell'agricoltura che include le colture arboree da frutto e da legno, le piante ortive, le colture floricole, le piante ornamentali, il vivaismo, i tappeti erbosi e la gestione del paesaggio e la tutela degli spazi a verde, con il fine ultimo di favorirne il progresso e la diffusione.
Aeroponica, come funziona
È doveroso prima fare un passo indietro e spiegare che cosa si intende per aeroponica: fa parte delle tecniche idroponiche, cioè quel gruppo di colture che non utilizza il substrato, ad esclusione delle prime fasi di propagazione della pianta, e si caratterizza per il fatto che la radice cresce all'interno di una canaletta dove viene spruzzata ad intermittenza una soluzione nutritiva per mantenere un velo di acqua e di nutrienti intorno alla radice.
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In generale tutti i tipi di aeroponica si basano su una nebulizzazione più o meno fine di una soluzione nutritiva sulle radici delle piante coltivate.
"A seconda della ditta costruttrice ci possono essere delle varianti nella forma della canaletta che può essere rigida o flessibile, come ad esempio il brevetto Airfloating®, oppure particolari forme dell'ugello atte ad evitare l'otturazione dello stesso" spiega Luca Incrocci, docente di orticoltura e floricoltura presso il Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro ambientali dell'Università di Pisa.
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Poi all'interno di un impianto aeroponico la gestione dei parametri climatici (luce, aria, umidità, ossigeno, temperatura) non differisce molto da quella di una tradizionale coltivazione in serra con vaso. Va posta però particolare attenzione alle temperature minime e massime della zona radicale, che tendono ad essere molto simili a quelle dell'aria della serra, e che se non controllate adeguatamente possono portare la pianta in stress con ricadute negative poi sulla resa.
Risultati ottenuti in basilico
In genere gli ortaggi coltivati in aeroponica entrano prima in produzione e con una resa più elevata perché il sistema produttivo permette un totale controllo della nutrizione minerale. La qualità produttiva può essere quindi entro certi limiti controllata in base alle richieste del mercato.
In basilico, per esempio, il progetto di ricerca denominato Inn.o (INNovazione nell'Ortofrutta finanziato dal Psr 2014-2020 della Regione Toscana) ha confrontato le rese in prodotto fresco fra un sistema di coltivazione in vaso tradizionale in sub irrigazione con uno in aeroponica.
"Il confronto produttivo fra il prototipo aeroponico e il sistema tradizionale ha mostrato una netta superiorità dell'impianto idroponico, il quale ha prodotto circa 60 chilogrammi per metro quadro all'anno contro 35 chilogrammi per metro quadro all'anno dell'impianto tradizionale in vaso" sottolinea Incrocci.
Inoltre, come accennato l'impianto aeroponico entra in produzione molto più velocemente di un sistema tradizionale. È stato osservato infatti che la prima raccolta delle piantine poteva essere svolta già dopo 15 giorni dal trapianto, e poi successivamente ogni 10-15 giorni a seconda delle condizioni di luminosità e temperatura interne della serra, con una produzione media di circa 2 chilogrammi per metro quadro.
Nell'impianto la soluzione nutritiva viene continuamente riutilizzata e questo consente di abbattere lo spreco idrico
(Fonte: AgroNotizie®)
Ma perché tale impianto dovrebbe essere promettente per un orticoltore?
Il sistema serra assieme all'impianto aeroponico permette di superare alcune problematiche come la stanchezza del terreno, dovuta a funghi e parassiti animali, e l'asfissia radicale che per esempio in un sistema idroponico "floating system" può presentarsi spesso. Inoltre, consente di aumentare fortemente l'efficienza dell'uso dell'acqua e dei nutrienti minerali (fino al 90%) perché è un sistema a ciclo chiuso e la soluzione nutritiva viene continuamente raccolta e somministrata nuovamente. Di conseguenza le uniche perdite sono dovute alla traspirazione fogliare e all'assorbimento dei nutrienti da parte della pianta.
E poi un'altra caratteristica interessante è che si presta bene alla cosiddetta biofortificazione, ovvero poter migliorare la qualità nutrizionale degli ortaggi. Questo perché tramite la nebulizzazione si può modulare in maniera molto precisa l'accumulo o meno di micronutrienti: nel caso del basilico si può ottenere una biofortificazione con selenio, iodio e altri microelementi essenziali.
La biofortificazione degli alimenti vegetali pone perciò un valore aggiunto ai prodotti commercializzati e soprattutto è un sistema su cui la moderna agricoltura punta per fornire un'alimentazione adeguata sia nei paesi industrializzati che nei paesi in via di sviluppo.
L'impianto aeroponico presenta però alcuni svantaggi fra cui un maggior costo di investimento iniziale, un maggiore consumo di plastica, da cui poi deriva il problema del corretto smaltimento del materiale, ed è più vulnerabile a guasti e blackout non essendoci una riserva di acqua se l'impianto si arresta.
Innovazioni future per il settore
Per aumentare la performance della tecnologia sarà necessario in futuro l'inserimento di sensori di umidità dell'apparato radicale per programmare l'intervento irriguo a seconda della reale necessità della pianta, abbandonando definitivamente l'attuale regolazione a timer.
"Questa innovazione potrebbe portare ad una riduzione del funzionamento delle pompe fino al 20% con un netto risparmio energetico e a una diminuzione dell'usura delle pompe" conclude Incrocci.
Altro aspetto da migliorare è la modellistica per il rifornimento nutritivo della soluzione; infatti, attualmente la nutrizione minerale si basa quasi esclusivamente sulla sua conducibilità elettrica, mentre sarebbe necessario il rifornimento basato sulla concentrazione degli elementi minerali.
Questo obiettivo, basato quindi sulla concentrazione e non sulla conducibilità della soluzione fertilizzante, potrebbe essere modellizzato utilizzando la misura della quantità di alcuni ioni presenti nella soluzione nutritiva e flussimetri specifici.
Con lo scopo di migliorare l'efficacia nella divulgazione di dati e risultati di ricerche in ambito agrario, nasce l'accordo tra Soi e Image Line®. In quest'ottica verranno realizzati articoli, approfondimenti e interviste mensili legati alla coltivazione delle piante, dagli alberi da frutto agli ortaggi fino alle colture estensive.
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