Tecnica del film nutriente (nft)

L’NFT è un metodo idroponico che utilizza tubi orizzontali ciascuno con un flusso poco profondo di acqua acquaponica ricca di nutrienti che scorre attraverso di esso (Figura 4.60). Le piante sono collocate all’interno di fori nella parte superiore dei tubi e sono in grado di utilizzare questo sottile film di acqua ricca di sostanze nutritive.

Sia il NFT che DWC sono metodi popolari per le operazioni commerciali in quanto entrambi sono finanziariamente più redditizie rispetto alle unità letto media quando sono aumentate (Figura 4.61).

Questa tecnica ha un’evaporazione molto bassa perché l’acqua è completamente protetta dal sole. Questa tecnica è molto più complicata e costosa dei letti multimediali e potrebbe non essere appropriata in luoghi con accesso inadeguato ai fornitori. Questa tecnica è più utile nelle applicazioni urbane, soprattutto quando si utilizzano spazi verticali o limitazioni di peso sono considerazioni.

Sebbene tutti i metodi abbiano un approccio diverso alla coltivazione effettiva delle piante, la differenza più importante tra loro è il metodo di filtrazione che le unità NFT e DWC utilizzano rispetto al metodo del letto multimediale. Il testo seguente descrive in dettaglio questo metodo di filtrazione per le unità NFT e DWC. Successivamente, i metodi NFT e DWC sono discussi individualmente. Il layout generale di questa sezione inizia con la dinamica del flusso dell’acqua o il modo in cui l’acqua si muove attraverso il sistema. Vengono poi discussi i metodi di filtrazione, seguiti da specifiche linee guida di impianto per i sistemi NFT.

Dinamica del flusso d’acqua

L’acqua scorre per gravità dall’acquario, attraverso il filtro meccanico e nella combinazione biofiltro/coppa. Dalla coppa, l’acqua viene pompata in due direzioni attraverso un connettore a «Y» e valvole. Un po’ d’acqua viene pompata direttamente all’acquario. L’acqua rimanente viene pompata in un collettore che distribuisce l’acqua equamente attraverso i tubi NFT. L’acqua scorre, ancora per gravità, giù attraverso i tubi di coltivazione dove si trovano le piante. All’uscita dai tubi di coltivazione, l’acqua viene restituita al biofiltro/pozzetto, dove di nuovo viene pompata nell’acquario o coltivata tubi. L’acqua che entra nell’acquario fa sì che l’acquario trabocchi attraverso il tubo di uscita e di nuovo nel filtro meccanico, completando così il ciclo.

Questo disegno, come descritto in questa pubblicazione, è chiamato «Figura 8» disegno a causa del percorso dell’acqua. Questo design assicura che l’acqua filtrata entri sia nell’acquario che nei tubi di coltivazione, utilizzando una sola pompa. Non è necessario posizionare il pozzetto più in basso rispetto al resto dell’unità, rendendo questo design possibile l’utilizzo su pavimenti in cemento esistenti o sui tetti. Tutti i componenti sono a un livello di lavoro confortevole per l’agricoltore senza chinarsi o utilizzare scale. Inoltre, il design utilizza pienamente le dimensioni del contenitore IBC per garantire spazio adeguato per il pesce. Uno svantaggio è che la combinazione sump/biofiltro funziona per diluire la concentrazione di nutrienti dell’acqua che raggiunge i tubi di coltivazione, e allo stesso tempo, restituisce acqua al pesce prima che l’acqua sia stata completamente spogliata di sostanze nutritive. Tuttavia, la leggera diluizione viene gestita controllando il flusso bidirezionale che esce dal pozzo/biofiltro e, nel complesso, ha scarso effetto sull’efficacia di questo sistema alla luce dei benefici forniti. Generalmente, la pompa restituisce l'80 per cento dell’acqua alle vasche di pesce e il restante 20 per cento ai letti o ai canali di coltivazione, e questo può essere controllato con la valvola.

Filtrazione meccanica e biologica

La filtrazione dedicata è di fondamentale importanza sia nelle unità NFT che DWC. Mentre il mezzo nella tecnica del letto multimediale funge da biofiltro e filtro meccanico, le tecniche NFT e DWC non hanno questo lusso. Pertanto, entrambi i tipi di filtri devono essere costruiti deliberatamente: in primo luogo, una trappola fisica per catturare i rifiuti solidi, e poi un filtro biologico per la nitrificazione. Come accennato nella sezione 4.3, esistono molti tipi di filtri meccanici, e le unità NFT e DWC richiedono quelli all’estremità alta dello spettro delineato in esso. I disegni descritti nell’appendice 8 utilizzano un filtro meccanico a spirale per intrappolare i rifiuti di particolato, con ventilazione periodica dei solidi catturati. Uscendo dal filtro a spirale, l’acqua passa attraverso uno schermo a rete aggiuntivo per intrappolare tutti i solidi rimanenti e quindi raggiunge il biofiltro. Il biofiltro è ben ossigenato con pietre d’aria e contiene un mezzo di biofiltrazione, solitamente Bioballs^®, rete di nylon o tappi di bottiglia, dove i batteri nitrificanti trasformano i rifiuti disciolti. Con una filtrazione insufficiente, sia le unità NFT che DWC si intaserebbero, diventerebbero anossiche e presenterebbero cattive condizioni di crescita sia per le piante che per i pesci.

Tecnica del film nutriente coltivare tubi, costruzione e semina

Seguendo i metodi di filtrazione sopra illustrati, NFT utilizza quindi l’uso di tubi di plastica disposti orizzontalmente per coltivare verdure utilizzando l’acqua acquaponica (Figura 4.62). Dove possibile, utilizzare tubi di sezione rettangolare con larghezza superiore all’altezza, che è standard tra i coltivatori idroponici. La ragione risiede in un film più grande di acqua che colpisce le radici con lo scopo di aumentare l’assorbimento dei nutrienti e la crescita delle piante. Uno dei vantaggi della NFT è che i tubi possono essere disposti in molti modelli, al di là dello scopo di questa pubblicazione, e possono fare uso di spazi verticali, pareti e recinzioni e balconi a strapiombo (Figura 4.63).

L’acqua viene pompata dal biofiltro in ogni tubo idroponico con un piccolo flusso uguale che crea un flusso poco profondo di acqua acquaponica ricca di nutrienti che scorre lungo il fondo. I tubi di coltivazione contengono un numero di fori lungo la parte superiore del tubo in cui sono collocate le piante. Man mano che le piante iniziano a consumare l’acqua ricca di nutrienti dal flusso, iniziano a sviluppare sistemi radicali all’interno dei tubi di coltivazione. Allo stesso tempo, i loro steli e foglie crescono intorno ai tubi. Il film poco profondo di acqua sul fondo di ogni tubo assicura che le radici ricevano grandi quantità di ossigeno nella zona della radice insieme all’umidità e alla nutrizione. Mantenere un flusso poco profondo consente alle radici di avere una superficie di scambio d’aria più ampia. Il flusso d’acqua per ogni tubo di coltivazione non deve essere superiore a 1-2 litri/min. La portata è controllata dalla valvola Y, con tutto il flusso d’acqua in eccesso restituito all’acquario.

Crescere la forma e le dimensioni del tubo

È consigliabile scegliere un tubo con il diametro ottimale per i tipi di piante coltivate. I tubi con una sezione trasversale quadrata sono i migliori, ma i tubi rotondi sono più comuni e totalmente accettabili. Per le verdure da frutto più grandi, sono necessari tubi da coltivazione di 11 cm di diametro, mentre verdure a foglia verde e piccole con piccole masse di radici richiedono solo tubi con un diametro di 7,5 cm. Per la policcoltura su piccola scala (che cresce molti tipi di verdure) devono essere utilizzati tubi di diametro 11 cm (Figura 4.64).

Questo evita i limiti di selezione delle piante perché le piccole piante possono sempre essere coltivate nei tubi più grandi, anche se ci sarebbe un sacrificio nella densità di impianto. Le piante con sistemi radicali estesi, comprese le piante vecchie mature, possono intasare tubi più piccoli e causare traboccamenti e perdite d’acqua. Sii particolarmente attento ai pomodori e alla menta, poiché i loro massicci sistemi di radici possono facilmente intasare anche tubi di grandi dimensioni.

La lunghezza del tubo di coltivazione può essere compresa tra 1 e 12 m. Nei tubi più lunghi di 12 m, le carenze di nutrienti possono verificarsi nelle piante verso la fine dei tubi perché le prime piante hanno già rimosso i nutrienti. È necessaria una pendenza di circa 1 cm/m di lunghezza del tubo per assicurarsi che l’acqua fluisca attraverso l’intero tubo con facilità. La pendenza è controllata utilizzando spessori (cunei) sul lato lontano dall’acquario.

I tubi in PVC sono raccomandati perché di solito sono i più comunemente disponibili e sono economici. I tubi bianchi dovrebbero essere usati in quanto il colore riflette i raggi del sole, mantenendo così fresco l’interno dei tubi. In alternativa, si consigliano tubi idroponici quadrati o rettangolari di dimensioni 10 cm di larghezza × 7 cm di altezza. I tubi idroponici professionali per coltivatori commerciali sono tipicamente di questa forma, e alcuni coltivatori usano pali di recinzione in vinile.

Piantare all’interno dei tubi di coltivazione

I fori praticati nel tubo idroponico dovrebbero avere 7-9 cm di diametro e devono corrispondere alle dimensioni delle coppe rete disponibili. Il centro di ogni foro dovrebbe essere di almeno 21 cm per consentire uno spazio adeguato alle verdure a foglia verde e alle verdure più grandi (figure 4.65 e 4.66).

Ogni piantina viene posta in una tazza di rete di plastica, che viene poi a sua volta posizionata all’interno del tubo di coltivazione. Questo fornisce supporto fisico per la pianta. Le tazze di rete sono riempite con mezzi idroponici generici (ghiaia vulcanica, lana di roccia o LECA) intorno alla piantina. Se lo si desidera, un tubo in PVC di 5-10 cm di lunghezza di 5 cm può essere collocato all’interno della tazza di rete come ulteriore equilibrio e sostegno alla pianta. Istruzioni dettagliate per l’impianto sono incluse nell’appendice 8.

Se i bicchieri in rete di plastica non sono disponibili o sono troppo costosi, è possibile utilizzare normali bicchieri di plastica. Seguire la procedura di semina come indicato nel paragrafo precedente assicurandosi di aggiungere molti fori alla tazza di plastica in modo che le radici abbiano un sacco di accesso nel tubo di coltivazione. Altri coltivatori hanno avuto successo con schiuma flessibile a cellule aperte per sostenere le piante all’interno del tubo di coltivazione. Se nessuna di queste opzioni è disponibile o desiderata, è possibile trapiantare le piantine direttamente nei tubi, in particolare tubi rettangolari (Figura 4.67).

Le piantine possono essere trapiantate con il loro mezzo di germinazione, che laverà via nel sistema o le radici possono essere accuratamente risciacquate, il che mantiene il mezzo fuori dal sistema ma può aumentare lo stress del trapianto. Tuttavia, è preferibile utilizzare tazze di rete piene di supporti.

Quando si piantano inizialmente le piantine nel tubo, assicurarsi che le radici possano toccare il flusso d’acqua sul fondo del tubo. Ciò garantirà che le giovani piantine non si disidratino. In alternativa, gli stoppini possono essere aggiunti quel sentiero nel flusso d’acqua. Inoltre, è consigliabile innaffiare le piantine con acqua acquaponica una settimana prima di trapiantarle nell’unità. Ciò contribuirà a mitigare contro lo shock trapianto per le piante man mano che si abituano alla nuova acqua.

*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. *