Aqu @teach: Fertirrigazione

La fertirrigazione è l’uso di fertilizzanti nella combinazione appropriata, concentrazione e pH. La nutrizione minerale è fondamentale per una crescita ottimale delle piante. Le condizioni nutrizionali ottimali possono variare tra diverse specie vegetali, per le stesse specie vegetali in periodi diversi del suo ciclo di vita, per le stesse specie vegetali in periodi diversi dell’anno e per le stesse specie vegetali in condizioni ambientali diverse. Anche i sistemi aquaponici bilanciati possono sperimentare carenze di nutrienti. I mangimi per pesci non hanno necessariamente le giuste quantità di sostanze nutritive per le piante e generalmente hanno bassi valori di ferro, calcio e potassio (cfr. Capitolo 5). Pertanto, possono essere necessari fertilizzanti vegetali supplementari, in particolare quando si coltivano ortaggi da frutto o quelli con un elevato fabbisogno di nutrienti. I fertilizzanti sintetici sono spesso troppo duri per l’acquaponica e possono sconvolgere l’ecosistema equilibrato. In generale, il ferro viene aggiunto come ferro chelato per raggiungere concentrazioni di circa 2 mg/l. Calcio e potassio vengono aggiunti quando si tampona l’acqua al pH corretto. Questi sono aggiunti come idrossido di calcio o idrossido di potassio, o come carbonato di calcio e carbonato di potassio. La scelta del tampone dipende dal tipo di pianta coltivata: le verdure a foglia potrebbero aver bisogno di più calcio, mentre le piante da frutto potrebbero aver bisogno di più potassio (Somerville et al. 2014c).

Qualsiasi soluzione nutritiva idroponica inizia con l’acqua, e quindi è essenziale iniziare con l’analisi di laboratorio di un campione. Le tre cose principali da notare sono l’alcalinità, la conducibilità elettrica (EC) e la concentrazione di elementi specifici. L’alcalinità, che è una misura della capacità dell’acqua di neutralizzare l’acido, è solitamente riportata in termini di mg/L di equivalenti carbonato di calcio (CaCo₃). I valori di alcalinità possono variare da vicino a 0 (in acqua trattata con osmosi molto pura o inversa) a più di 300 mg/L CaCo₃. Maggiore è l’alcalinità dell’acqua, più il pH tende ad aumentare nella soluzione nutritiva. L’alcalinità della fonte d’acqua è un numero molto più importante da considerare rispetto al suo pH: il pH è semplicemente un’istantanea di come sia acida o basica l’acqua, mentre l’alcalinità è una misura del suo effetto pH duraturo. Solo una volta che l’alcalinità dell’acqua sarà nota sarà possibile selezionare una strategia di fertilizzante appropriata. A seconda dell’alcalinità, potrebbe essere necessario scegliere una formulazione con una maggiore proporzione di forme acide azotate (ammonio o urea) o aggiungere acido per neutralizzare l’alcalinità e contrastare l’aumento del pH (Mattson & Peters 2014).

EC è una misura del totale dei sali disciolti, compresi sia gli elementi essenziali che i contaminanti indesiderati (come il sodio). La CE è quindi una misura approssimativa della purezza della fonte d’acqua. EC dovrebbe idealmente essere inferiore a 0,25 mS/cm per i sistemi chiusi. L’analisi dell’acqua di laboratorio indicherà anche quali elementi essenziali e contaminanti sono presenti nell’acqua. La concentrazione di elementi essenziali deve essere presa in considerazione quando si prepara una ricetta di soluzione nutritiva (vedi sotto). L’acqua del rubinetto può spesso contenere livelli significativi di Ca, Mg, S e P. Il sodio e il cloruro (sale da cucina) sono contaminanti comuni in alcune acque; idealmente questi dovrebbero essere inferiori a 50 e 70 mg/L, rispettivamente (Mattson & Peters 2014).

I nutrienti minerali sono disponibili sotto forma di liquidi o come concentrati in polvere che vengono poi diluiti con acqua. I nutrienti sono disponibili in diverse formule che, se mescolate insieme, forniscono tutti gli elementi essenziali. Di solito, i composti contenenti calcio sono tenuti separati dai composti fosfati e solfati, perché in alte concentrazioni il calcio si combinerà con i fosfati e i solfati per formare precipitati insolubili. Una soluzione nutriente tipica sarà divisa in 3 vasche: un serbatoio di calcio/ferro, il macro/micro serbatoio contenente tutti gli altri nutrienti e un serbatoio acido che è tenuto separato in modo che il pH possa essere regolato individualmente (Rorabaugh 2015).

Un coltivatore inizierà con una ricetta di soluzione nutritiva — un elenco di composti inorganici e le loro concentrazioni finali in mg/L (milligrammo per litro) o mMol (millimolo). La ricetta deve tener conto della pianta che si desidera coltivare, della posizione regionale e delle condizioni ambientali e del periodo dell’anno. La tabella 3 mostra una ricetta di soluzione nutritiva per la coltivazione di pomodori a Las Vegas durante l’inverno. Nelle settimane 0-6 la ricetta è più alta in azoto, calcio e magnesio per garantire una buona struttura e una crescita vegetativa. Nelle settimane 6-12 l’azoto è ridotto e il potassio aumentato per migliorare la fioritura (riproduzione). Dalla settimana 12 in poi la ricetta è progettata per mantenere un equilibrio tra crescita vegetativa e riproduttiva (Rorabaugh 2015).

Tabella 3: Esempio di soluzione nutritiva utilizzata da Sunco Ltd., Las Vegas NV, per i pomodori durante l’inverno (da Rorabaugh 2015

HydroBuddy è un programma open source per il calcolo di soluzioni nutritive per l’idroponica. Il programma consente di individuare la quantità di peso salino necessaria per la preparazione di una soluzione nutritiva con una determinata composizione o, al contrario, di determinare le concentrazioni di nutrienti all’interno di una soluzione basata su un dato peso fisso di sali. Mentre la banca dati contiene formulazioni predefinite, il programma può essere personalizzato per consentire l’aggiunta di altri preparati.

*Copyright © Partner del progetto Aqu @teach. Aqu @teach è un partenariato strategico Erasmus+ per l’istruzione superiore (2017-2020) guidato dall’Università di Greenwich, in collaborazione con l’Università di Scienze Applicate di Zurigo (Svizzera), l’Università Tecnica di Madrid (Spagna), l’Università di Lubiana e il Centro Biotecnico Naklo (Slovenia) . *