Il termine idroponica comprende tutte le tecniche di

coltivazione fuori il terreno agrario, il quale è

sostituito da substrato naturale o artificiale, oppure in

soluzione nutritiva. Consente di ovviare i problemi di

stanchezza del terreno ed eccessivi trattamenti

fitosanitari. Sono tecniche tipiche dell’ortofloricoltura,

non solo in serra ma anche in piena aria.

LE COLTURE IDROPONICHE

Cenni storici

• 1620 Van Helmot: riusci a mantenere in vita un ramo di salice per 5 anni, affermando che l’acqua è essenziale per la produzione dei tessuti vegetali;• 1699 Woodward: riusci a mantenere in vita porzioni di piante in acqua e terra disciolta;• 1856 Knop e Sach: utilizzarono le prime soluzioni nutritive con acqua e Sali minerali disciolti;• 1929 Gericke: utilizzò le soluzioni nutritive per la coltivazione in serra e defini queste colture idroponiche;• 1936 nell’ Ohio furono effettuati i primi impianti a scopo commerciale;• 1963 le colture idoponiche si diffusero in Europa;• 1980 si sono diffuse su larga scala in tutto il mondo;

475050%

135010%

25005%

10003%

70020%

52013%

30030%

10933%

•I paesi del Nord-Europa hanno una buona % di colture senza suolo.

•I paesi del Mediterraneo hanno una percentuale inferiore di superficie investita a fuori suolo.

DIFFUSIONE DEL FUORI SUOLO

Nel 1990 erano presenti solo 50 ha, diffusi per lo più in SardegnaNel 1996 la diffusione era pari a circa 400 ha.Nel 2004 si stima intorno a 1000 ha.

Motivi del lento sviluppo :

• Semplice introduzione della tecnologia dai paesi nordici;• Mancanza di figure professionali preparate (istant expert);• Maggiori costi di impianto;• Resistenza all’innovazione da parte degli agricoltori.

Diffusione delle colture senza suolo in ItaliaDiffusione delle colture senza suolo in Italia

Situazione attuale delle colture fuori Situazione attuale delle colture fuori

suolo in Italiasuolo in Italia

• 98% sono coltivate in substrato;

• Principali colture: rosa, gerbera, pomodoro e fragola;

6

• Torba, pomice, perlite, lana di roccia sono i substrati piùutilizzati.

Classificazione Idroponica

Soluzione Nutritiva

SubstratoFuori Suolo

Idrocoltura

Floating

NFT

Aria

Radici a contatto:

Areoponica

Ortaggi da foglia (IV gamma) e piante officinali

Ortaggi da frutto (pomodoro, melone)

Ortaggi da frutto (pomodoro, melone), fiori recisi

Piante in vaso da interno

Ortaggi

Classificazione Idroponica

Ciclo chiuso

Ciclo Aperto Fuori suolo con sub.

Floating

Fiori suolo con sub.

Soluzione Nutritiva:

Acqua e fertilizzanti recuperati, sterilizzati e riutilizzati

Acqua e fertilizzanti dispersi nell’ambiente

NFT

Aeroponica

Le coltureidroponiche

In canaletta In sacchi o vasi

Floating systemN. F. T

Rifornimento ossigeno

L’immissione di ossigeno viene effettuato con bombole o un compressore in modo da garantire un livello di ossigeno pari a 6 mg L-1, le piante soffrono di anossia quando il livello di ossigeno scende al disotto dei 3 mg L-1.

Prestare attenzione al volume di acqua da utilizzare per pannello.

NUTRIENT FILM TECHNIQUE (NFT)Sistema colturale senza substrato, le radici poggiano direttamente a contatto con la soluzione nutritiva, richiede monitoraggio continuo della concentrazione degli elementi e conducibilitàelettrica

Componenti del sistema:

• Canalette

• Sistema disinfezione SR

• Sistema ossigenazione

• Misuratore CE e pH

• Monitoraggio elementi nutritivi.

NUTRIENT FILM TECHNIQUE

POMPA

DEPOSITO

CONDOTTA DIALIMENTAZIONE

TUBAZIONEDI RECUPERO

CANALETTAADDUTTORI

Schema di coltivazione in NFT

Le piante hanno bisogno di sostegno, generalmente fili di nylon. La soluzione nutritiva viene controllata continuamente (CE, pH) e riportata a volume.

NFT

Parte iniziale (sopra) e finale (sotto) di una canaletta di un impianto di NFT. La soluzione nutritiva, spinta da una pompa sommersa nel bidone di raccolta, èimmessa nella parte alta della canaletta da dove ritorna nel deposito; la circolazione e la caduta nel deposito di raccolta ne permette l’ossigenazione.

Morte di piante allevate in NFT, dovuta a ipossiaradicale

Sviluppo abnorme del tappeto radicale di una coltura di melone in NFT.

Coltivazione su Substrati

Sistema colturale in cui il terreno è stato

sostituito da substrato (artificiale o

naturale).

Elementi dell’impianto:

• sistema d’irrigazione idoneo

• substrato con pH (5.5-6.5) e CE idonei

• Stock di elementi nutritivi e fertirrigatori

Coltivazione su substrato

Coltivazione su substrato

Schema di un impianto idroponico su substrato.Vasi o canalette riempite con substrato (avente determinate caratteristiche idrauliche).

FLUSSO E RIFLUSSO

La tecnica del flusso e riflusso, definita

anche come subirrigazione, è una

coltivazione in contenitore dove la

somministrazione della soluzione avviene

mediante periodiche inondazioni (flusso)

con soluzione nutritiva del bancale.

Elementi dell’impianto:

-bancale idoneo;

-vasi;

-soluzione nutritiva;

-pompe per inondazione.

FLUSSO E RIFLUSSO

Ciclo Aperto e Chiuso

..* IIII.. .. ..

HH++

SOLUZIONENUTRITIVA

COLTURA SENZA SUOLO A CICLO APERTOCOLTURA SENZA SUOLO A CICLO APERTO

SPRECO DI ACQUA E FERTILIZZANTI

INQUINAMENTO

AA BB

FACILE CONTROLLONUTRIZIONALE

..* IIII.. .. ..

HH++

SOLUZIONENUTRITIVA

COLTURA SENZA SUOLO A CICLO CHIUSOCOLTURA SENZA SUOLO A CICLO CHIUSO

RISPARMIO DI ACQUAE FERTILIZZANTI MINORE

INQUINAMENTO

AA BBDIFFICILE CONTROLLO

NUTRIZIONALE

Sistemi aperti e sistemi chiusi (soluzione nutritiva ricircolante)

COLTURE SENZA SUOLOCOLTURE SENZA SUOLOCOLTURE SENZA SUOLO

�������� ☺☺☺☺☺☺☺☺ ��������

gestionepiù semplice

minori costi

minori rischifitopatologici

maggioreaffidabilità

spreco

sprecodi nutrienti

notevoleimpattoambientale

vincolilegislativi (?)

risparmiodi acqua

risparmiodi nutrienti

minor impattoambientale

gestionepiù difficile

maggior costi

maggiori rischifitopatologici

minore affidabilità

CICLO APERTO CICLO CHIUSO

☺☺☺☺☺☺☺☺

Ciclo chiuso

COLTURA

ACQUAACQUAIRRIGUAIRRIGUA

DEPOSITODRENATO

FILTRO(DISINFEZIONE) POZZETTO

RECUPERODRENATO

SensoreECd

SCARICO

Sensorelivello (L)

pH EC ECECspsp

Contalitri VI

VD/VI = 0.4 - 0.7VD/VI = 0.4 - 0.7

ECmax = ECsp * 1.5

es. Rosa: 2.0 e 3.0 mS/cm

es. Gerbera: 1.5 e 2.2 mS/cm

FERTIRRIGATORE(configurazione AB+ACIDO)

Schema di un sistema di coltivazione su substrato a ciclo chiuso (configurazione 2)

IF ECIF ECD D > EC> ECMAXMAX

LLMIN MIN = VI= VI Contalitri VD

irrigazione

drenaggio

iniezione in linea

EV3

EV1

EV4

EV1

PIRANOMETRO(RG)

PC

RG, VI, VD, ECD

EV1-4, VI, VD/VI, EC

Consumo di acqua ed elementi nutritivi su gerbera

Confronto ciclo Confronto ciclo apertoapertovsvs ciclo chiusociclo chiuso

Riutilizzo del drenato su coltura in terreno

Abbandono del drenato nell’ambiente

Ciclo aperto!!

Ciclo chiuso!!

Controllo entrata:pH (5,5-6,0)E.C. (1.6-3.0)

Controllo periodico del drenato (25-50%):pH (5,0-7,0); E.C. (2,0-4,0)

Drenato

Impianto “tipo”: gestione della soluzione

SUBSTRATO COLTURA LIQUIDA

CARATTERISTICHE

IRRIG. A

GOCCIA

SUBIRRIG.

NFT FLOATING

SYSTEM

AEROPONICA

Diffusione ++++ ++++ ++ + +

Colture ort. frutto

f.recisi

p.in vaso

f.recisi

ort.foglia

ort.frutto

ort.foglia ort.foglia

Substrati organici o

inerti

organici assente assente assente

C.aperto (A) o

chiuso(C)

A, C C, (A) C C C

Potere tampone +++ ++ assente assente assente

Costi di investimento ++ ++++ +++ + ++++

Costi di gestione ++ ++ +++ + ++++

Difficoltà di gestione ++ +++ +++ + ++++

Rischio ipossia radicale + ++ +++ +++ +

Rischio alta temp. rad. ++ +++ +++ ++ +++

Rischio fitopatolog. + (C, +++) + +++ ++ ++

Caratteristiche dei vari sistemi di coltivazione fuori suolo

Impianto costituito da canaletta, con recupero del drenato

Evoluzione verso sistemi di facile e rapido montaggio

8

Impianto tipo e tendenze evolutive

Tulipano in floating

Bulbose in coltura fuori suolo.

Fertirrigazione

acqua

acido

elettrovalvola

stock 1 stock 2

filtro filtroriduttorepressione

contalitri

iniettore

programmatore

piranometro

linee gocciolanti

ECpH