L'agricoltura in serra fuori suolo aumenta l'efficienza agricola

Per secoli, l'agricoltura tradizionale basata sul suolo è stata la spina dorsale della produzione alimentare. Tuttavia, con sfide come la diminuzione dei raccolti, l'aumento dei costi e le preoccupazioni ambientali, gli agricoltori e gli innovatori agricoli si stanno rivolgendo a metodi alternativi. Tra questi, la coltivazione senza suolo in serra si distingue come un approccio rivoluzionario che promette maggiore efficienza, migliori raccolti e produzione sostenibile.

La coltivazione senza suolo, come suggerisce il nome, prevede la coltivazione di piante senza terreno, utilizzando invece soluzioni ricche di nutrienti. Sebbene il concetto non sia del tutto nuovo, i progressi tecnologici lo hanno trasformato in un metodo di coltivazione sofisticato e scalabile. Negli Stati Uniti, la maggior parte della coltivazione senza suolo avviene in serra, dove le condizioni ambientali possono essere controllate con precisione.

• Maggiore densità di impianto: Le piante possono essere distanziate in modo più efficiente, consentendo una maggiore produttività per metro quadrato rispetto all'agricoltura tradizionale su suolo.
• Aumenti dei raccolti: Molti coltivatori segnalano raccolti più elevati e prodotti di migliore qualità, sebbene risultati simili possano teoricamente essere ottenuti con sistemi di suolo ottimizzati.
• Riduzione dell'uso di acqua: I sistemi chiusi riducono al minimo l'evaporazione, portando a significativi risparmi idrici, un vantaggio fondamentale nelle regioni aride.

• Investimento iniziale più elevato: Pompe, serbatoi, sistemi di controllo e infrastrutture specializzate possono aggiungere diversi dollari per metro quadrato ai costi di installazione.
• Maggiore consumo di energia: Il funzionamento di pompe e sistemi di illuminazione supplementari aumenta le spese di elettricità.
• Competenza tecnica richiesta: Una coltivazione senza suolo di successo richiede la conoscenza della fisiologia vegetale, della chimica e della manutenzione del sistema.

Sebbene quasi tutte le colture possano essere coltivate senza suolo, alcune sono particolarmente adatte a questi sistemi. Le verdure a foglia verde come lattuga, pomodori, peperoni, cetrioli, fragole ed erbe aromatiche come basilico e prezzemolo sono tra le più comuni. Il fattore chiave nella progettazione del sistema è come sostenere la pianta mentre cresce nella soluzione nutritiva.

Le innovazioni nella coltivazione senza suolo hanno portato a diversi progetti di sistemi, ciascuno con vantaggi unici a seconda del tipo di coltura, dei requisiti di spazio e delle considerazioni economiche.

Questo metodo utilizza letti profondi (45-60 cm) riempiti di sabbia, ghiaia o roccia vulcanica, rivestiti di plastica e inclinati per il drenaggio. Le piante vengono poste direttamente nel substrato e irrigate con soluzione nutritiva più volte al giorno.

Vasche di plastica aperte o chiuse e tubi in PVC sono popolari per lattuga, pomodori e cetrioli. Questi possono contenere solo soluzione nutritiva o essere riempiti con mezzi inerti come torba o perlite. Alcuni sistemi sono dotati di rastrelliere mobili per regolare la spaziatura delle piante man mano che crescono.

Le vaschette periodicamente allagate vengono utilizzate per la produzione di lattuga. Le piante, avviate in piccoli blocchi di coltivazione, vengono distanziate manualmente man mano che si sviluppano. Le vaschette sono tipicamente realizzate in plastica stampata o compensato impermeabile.

I ricercatori della Cornell University hanno sviluppato un sistema che utilizza letti interrati rivestiti di plastica in cui la soluzione nutritiva viene pompata a un'estremità e drenata all'altra. Le piante di lattuga sono sostenute da fogli di polistirene galleggianti.

Sviluppato dal Dr. Allen Cooper nel Regno Unito, l'NFT utilizza canali poco profondi realizzati in plastica film. La soluzione nutritiva scorre attraverso questi canali, con le piante sostenute da vasi o blocchi di coltivazione posizionati lungo la lunghezza.

Sacchi di polietilene riempiti con miscele di torba-vermiculite sono disposti in file con irrigazione a goccia che fornisce nutrienti. Questi sacchi possono supportare più cicli di coltura prima della sostituzione.

In questo sistema avanzato, le radici delle piante sono sospese in aria all'interno di contenitori chiusi e nebulizzate con soluzione nutritiva. L'aeroponica offre un'ossigenazione eccezionale e un'efficiente erogazione di nutrienti.

Oltre alle strutture di supporto delle piante, i sistemi senza suolo richiedono serbatoi, pompe e controlli. Serbatoi in cemento, plastica o fibra di vetro immagazzinano soluzioni nutritive. Le pompe specializzate resistenti alla corrosione dei fertilizzanti sono essenziali. I sistemi di controllo vanno da semplici timer a sofisticati computer che monitorano e regolano automaticamente la chimica dei nutrienti.

Con l'avanzare della tecnologia, i sistemi senza suolo stanno diventando più intelligenti e automatizzati. Le innovazioni emergenti includono:

• Sensori intelligenti: Monitoraggio delle condizioni ambientali e della salute delle piante in tempo reale.
• Robotica: Automatizzazione delle attività di piantagione, manutenzione e raccolta.
• Analisi dei dati: Ottimizzazione delle condizioni di crescita attraverso l'apprendimento automatico e algoritmi predittivi.

La coltivazione senza suolo rappresenta qualcosa di più di una semplice tecnica agricola: incarna un passaggio verso un'agricoltura di precisione che massimizza le risorse riducendo al minimo l'impatto ambientale. Per gli agricoltori che affrontano le sfide dell'agricoltura tradizionale, questi sistemi offrono un promettente percorso futuro.