14.1 Introduzione

Oggi, i sistemi acquaponici sono al centro di numerosi sforzi di ricerca volti a comprendere meglio questi sistemi e a rispondere alle nuove sfide della sostenibilità della produzione alimentare (Goddek et al. 2015; Villarroel et al. 2016). Il numero cumulato di pubblicazioni che menzionano «aquaponica» o termini derivati nel titolo è passato da 12 all’inizio del 2008 a 215 nel 2018 (risultati della ricerca nel database Scopus di gennaio 2018). Nonostante questo numero crescente di articoli e la vasta area di argomenti di studio che stanno trattando, manca ancora un punto critico, vale a dire la gestione dei parassiti delle piante (Stouvenakers et al. 2017). Secondo un sondaggio sui membri dell’EU Aquaponic Hub, solo il 40% dei praticanti ha alcune nozioni riguardo ai parassiti e alla lotta contro i parassiti delle piante (Villarroel et al. 2016).

Nell’acquaponica, le malattie potrebbero essere simili a quelle riscontrate nei sistemi idroponici sotto strutture a effetto serra. Tra i patogeni più problematici, in termini di diffusione, vi sono i funghi idrofili o i protisti simili a funghi che sono responsabili delle malattie delle radici o del colletto. Per considerare il controllo degli agenti patogeni vegetali nell’acquaponica, in primo luogo, è importante distinguere tra sistemi accoppiati e disaccoppiati. I sistemi disaccoppiati consentono la disconnessione tra l’acqua dal compartimento dei pesci e delle colture (cfr. cap. 8). Questa separazione consente l’ottimizzazione e un migliore controllo di diversi parametri (ad es. temperatura, composizione minerale o organica e pH) in ogni compartimento (Goddek et al. 2016; Monsees et al. 2017). Inoltre, se l’acqua proveniente dall’unità di coltura non ritorna alla parte ittica, qui potrebbe essere consentita l’applicazione di trattamenti fitosanitari (ad esempio pesticidi, biopesticidi e agenti chimici di disinfezione). I sistemi accoppiati sono costruiti in un unico anello in cui l’acqua ricircola in tutte le parti del sistema (cfr. Chaps. 5 e 7). Tuttavia, nei sistemi accoppiati, il controllo dei parassiti delle piante è più difficile a causa sia della presenza di pesci che di microrganismi benefici che trasformano i fanghi dei pesci in nutrienti vegetali. La loro esistenza limita o esclude l’applicazione di agenti disinfettanti e trattamenti chimici già disponibili. Inoltre non sono stati sviluppati pesticidi o biopesticidi specificamente per l’acquaponica (Rakocy et al. 2006; Rakocy 2012; Somerville et al. 2014; Bittsanszky et al. 2015; Nemethy et al. 2016; Sirakov et al. 2016). Le misure di controllo si basano quindi principalmente su pratiche fisiche non curative (cfr. [Sez. 14.3.1](/community/articles/14-3-protecting-impianti-patogeni-in-aquaponics #1431 -Metodi di protezione non biologici-non-biologici-di-protezione)) (Nemethy et al. 2016; Stouvenakers et al. 2017).

D’altra parte, studi recenti evidenziano che la produzione di piante acquaponiche offre rese simili rispetto all’idroponica, sebbene le concentrazioni di nutrienti vegetali minerali siano più basse nell’acqua acquaponica. Inoltre, quando l’acqua acquaponica viene integrata con alcuni minerali per raggiungere concentrazioni idroponiche di elementi nutritivi minerali, si possono osservare rese ancora migliori (Pantanella et al. 2010; Pantanella et al. 2015; Delaide et al. 2016; Saha et al. 2016; Anderson et al. 2017; Wielgosz et al. 2017; Goddek e Vermeulen 2018). Inoltre, alcune osservazioni informali di praticanti in acquaponica e due recenti studi scientifici (Gravel et al. 2015; Sirakov et al. 2016) riportano la possibile presenza di composti benefici e/o microrganismi nell’acqua che potrebbero svolgere un ruolo nella biostimolazione e/o avere antagonisti (es. attività inibitoria) contro i patogeni delle piante. La biostimolazione è definita come il miglioramento dei tratti qualitativi delle piante e la tolleranza delle piante contro lo stress abiotico utilizzando qualsiasi microrganismo o sostanza.

Per quanto riguarda questi aspetti, questo capitolo ha due obiettivi principali. Il primo è quello di fornire una revisione dei microrganismi coinvolti nei sistemi aquaponici con particolare attenzione ai microrganismi patogeni vegetali e vegetali benefici. Saranno presi in considerazione anche i fattori che influenzano questi microrganismi (ad esempio la materia organica). Il secondo è quello di rivedere i metodi disponibili e le possibilità future nel controllo delle malattie delle piante.