Idroponica e cultura senza suolo

La cultura senza suolo è il metodo di coltivazione delle colture agricole senza l’uso del suolo. Invece del terreno, vengono utilizzati vari terreni di crescita inerti, chiamati anche substrati. Questi supporti forniscono supporto alle piante e ritenzione di umidità. I sistemi di irrigazione sono integrati all’interno di questi mezzi, introducendo così una soluzione nutritiva nelle zone radicali delle piante. Questa soluzione fornisce tutti i nutrienti necessari per la crescita delle piante. Il metodo più comune di coltura senza suolo è l’idroponica, che include la coltivazione di piante su un substrato o in un mezzo acquoso con radici nude. Esistono molti progetti di sistemi idroponici, ognuno dei quali ha uno scopo diverso, ma tutti i sistemi condividono queste caratteristiche di base (Figura 1.3).

L’agricoltura senza suolo è stata utilizzata per ridurre i parassiti e le malattie trasmesse dal suolo che colpiscono le colture monoculturali. L’idroponica può infatti controllare i parassiti e le malattie trasmesse dal suolo evitando il contatto tra le piante e il suolo, e perché i terreni privi di terreno possono essere sterilizzati e riutilizzati tra le colture. Questo riutilizzo dei substrati soddisfa le particolari esigenze della produzione intensiva. Alcuni substrati sono di gran lunga migliori del suolo, in particolare in termini di capacità di ritenzione idrica e apporto di ossigeno nella zona radicale. Gli agricoltori hanno inoltre migliorato le prestazioni delle piante attraverso un maggiore controllo su diversi fattori cruciali della crescita delle piante. La disponibilità di nutrienti alle radici delle piante è meglio manipolata, monitorata e controllata in tempo reale, portando a produzioni quantitative e qualitative più elevate. Inoltre, la maggior parte dei metodi di coltura senza suolo utilizza una frazione dell’acqua necessaria per la produzione tradizionale a base di suolo, poiché la soluzione nutritiva viene riciclata.

L’agricoltura senza suolo è uno dei principali sviluppi scientifici, economici e tecnologici nel campo generale dell’agricoltura negli ultimi 200 anni. In generale, ma ridominatamente nelle nazioni sviluppate in climi temperati, c’è stata una crescente domanda di colture fuori stagione e di alto valore. In parte, questo è il risultato di un diffuso miglioramento degli standard di vita. Questo aumento della domanda ha portato all’espansione di molti tipi di sistemi di coltivazione protetti per aumentare la capacità produttiva e prolungare l’offerta di colture durante tutto l’anno. All’interno di questi sistemi protetti, le colture possono essere coltivate nel suolo. Tuttavia, per rimanere competitivi con la produzione agricola in campo aperto, l’intensità ha dovuto aumentare per compensare i maggiori costi di produzione associati all’agricoltura ambientale controllata. Di conseguenza, c’è stato un passaggio dalla produzione del suolo alla cultura senza suolo per rispondere alle mutevoli esigenze dell’agricoltura. Questo approccio fornisce alternative alla sterilizzazione tossica del suolo per controllare parassiti e agenti patogeni, e può aiutare a superare i problemi di stanchezza del suolo che le pratiche di monocoltura hanno portato.

Oltre ai rendimenti significativamente più elevati rispetto all’agricoltura tradizionale, l’agricoltura senza suolo è importante anche a causa della sua maggiore efficienza nell’uso di acqua e fertilizzanti, che rende l’idroponica la tecnica agricola più adatta nelle regioni aride o laddove la dispersione dei nutrienti sia un problema per entrambi motivi ambientali ed economici. L’offset del suolo rende l’idroponica una soluzione indispensabile nelle zone in cui non sono disponibili terreni arabili. L’agricoltura senza suolo può invece essere sviluppata in terreni aridi, in aree saline, in ambienti urbani e suburbani o laddove la concorrenza per terreni e acque o condizioni climatiche sfavorevoli richieda l’adozione di sistemi di produzione intensiva. L’elevata produttività per il piccolo spazio richiesto rende l’agricoltura senza suolo un metodo interessante per la sicurezza alimentare o per lo sviluppo di una microagricoltura a miglia zero.

Per riassumere, i quattro motivi principali per cui la coltura senza suolo è una pratica agricola in espansione sono: diminuzione della presenza di malattie trasmesse dal suolo e agenti patogeni a causa di condizioni sterili; miglioramento delle condizioni di crescita che possono essere manipolate per soddisfare le esigenze vegetali ottimali che portano ad un aumento delle rese; aumento delle efficienza nell’uso di acqua e fertilizzanti e possibilità di sviluppare l’agricoltura laddove non sia disponibile un terreno adeguato. Oltre all’aumento della domanda di prodotti chimici e privi di pesticidi e di pratiche agricole più sostenibili, si sono svolte ricerche approfondite sui metodi biologici e meno suolo. La sezione 6.1 discute queste differenze in modo più dettagliato.

Una delle principali preoccupazioni per quanto riguarda la sostenibilità dell’agricoltura moderna è la completa dipendenza da fertilizzanti chimici fabbricati per produrre alimenti. Questi nutrienti possono essere costosi e difficili da reperire, e spesso provengono da pratiche difficili dal punto di vista ambientale che rappresentano un contributo sostanziale di tutte le emissioni di anidride carbonica (CO₂) provenienti dall’agricoltura. L’apporto di molti di questi nutrienti cruciali si sta esaurendo ad un ritmo rapido, con proiezioni di carenza globale nei prossimi decenni. L’idroponica è molto più efficiente in termini di utilizzo di acqua e nutrienti rispetto all’agricoltura basata sul suolo, ma la sua gestione è più complicata e richiede un diverso insieme di input, soprattutto durante l’installazione. L’elettricità è generalmente necessaria per far circolare o ossigenare l’acqua. Tuttavia, non richiede combustibile per arare il suolo, non richiede energia supplementare per pompare volumi molto più elevati di acqua per l’irrigazione o per effettuare il controllo delle diserbazioni, e non disturba la materia organica del suolo attraverso pratiche agricole intensive. I costi iniziali, i materiali da costruzione e la dipendenza da elettricità e input saranno anche importanti limitazioni per l’acquaponica, ma in questo caso la necessità di fertilizzanti chimici viene completamente rimossa.

*Fonte: Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, piccola produzione alimentare acquaponica, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Riprodotto con permesso. *