La coltura senza terreno

La coltivazione di una pianta richiama più o meno direttamente l'idea del terreno.
Il terreno non è però indispensabile per coltivare, anzi le colture che non si avvalgono del terreno rappresentano indubbi vantaggi in termini di resa e di produttività.
Escludendo il terreno si escludono molti dei problemi che questo comporta ed è più semplice evitare l'accumulo e la concentrazione delle sostanze nutrienti.
Il terreno ha due funzioni principali : sorreggere la pianta attraverso il suo apparato radicale e fornire la giusta umidità e concentrazione di nutrienti alle radici.
Le colture idroponiche si avvalgono di materiali inerti e porosi per svolgere la prima funzione e dell'acqua per tutte le altre.
E' infatti una coltura basata sull'acqua, così come si intuisce dal nome.
A differenza dell'idea di modernità e tecnologia, ha origini antichissime; si conoscono applicazioni presso i Babilonesi, poi ancora presso gli Aztechi e nella Cina di Marco Polo.
Oggi l'idrocultura è molto diffusa e si impone come tecnica obbligata laddove sia necessario operare in un ambiente controllato e regolato artificialmente.

Vantaggi dell'idrocoltura

Le piante vengono coltivate in un substrato inerte e quindi senza il pericolo di infestazioni da parassiti.
Altre caratteristiche del substrato sono la particolare idrofilia e la porosità in grado di rendere disponibile alle radici della pianta, oltre all'acqua anche ossigeno atmosferico necessario alla crescita stessa delle radici.
A seconda delle diverse tecniche, il substrato e le radici contenute vengono inumiditi dalla soluzione nutriente che oltre all'acqua contiene tutte le sostanze necessarie alla piante nelle proporzioni ottimali.
La possibilità di intervenire facilmente e rapidamente sulla soluzione, rendono questa tecnica più semplice rispetto alla coltivazione nel terreno dove eventuali correzioni di acidità o concentrazione possono avvenire con interventi più radicali ed invasivi.
Questa tecnica assorbe in se anche il compito dell'innaffiamento che sarebbe comunque necessario con la coltura in terra.
E' possibile con questa tecnica effettuare coltivazioni concentrate ed intensive, concentrate perché è possibile ottenere una maggiore concentrazione di piante nello stesso spazio ed intensive perché la pianta cresce in modo ottimale senza carenza di nessuna sostanza e con abbondanza di acqua.
Essendo la stessa acqua a ricircolo continuo, la coltivazione idroponica permette un migliore sfruttamento della risorsa idrica, perché questa non viene dispersa nelle fasce di terreno sottostante che non interessano la coltura.
Per lo stesso motivo non inquina ed è totalmente biologica in quanto non richiede nessun trattamento al terreno perché avviene senza terreno ed in genere al coperto, in serre o capannoni.

Varie tecniche

I substrati più usati sono la lana di roccia, la perlite e l'argilla espansa.
Il primo in particolare, pur essendo leggermente basico e in alcuni casi è necessario acidificare, garantisce un ottimo scambio di acqua e aria alle radici.
In base al modo di irrigare questo substrato, si distinguono diverse tecniche:
Ebb and flood
 Consiste nel sottoporre il substrato ad un assorbimento di soluzione pompando questa dal basso e lasciando poi il tempo di defluire prima di una successiva irrigazione.
Dripping
 Questo modo prevede un gocciolamento della soluzione dall'alto a cicli ravvicinati in modo da tenere sempre umido il substrato, che per queste sue caratteristiche di drenaggio e porosità tende a seccarsi.
Nutrient Film Technique
 L'irrigazione viene applicata tramite un velo di soluzione nutritiva fatta scorrere in un apposito canale insieme alle radici.
Sistema passivo
 Il quarto modo prevede un contenitore di acqua stagnante al posto del terreno.
Quest'ultima soluzione non si adatta ad una crescita intensiva perché l'acqua soffoca la necessità di ossigeno dell'apparato radicale richiesto per il suo sviluppo.
In questi casi aiuta addizionare perossido di idrogeno (acqua ossigenata) alla soluzione.

La soluzione

La soluzione comprende alcuni elementi necessari in dosaggi sensibili (macro nutrienti) :
azoto 70-300 ppm nella forma nitrato
0-30 ppm nella forma ammonio
fosforo 30-90 ppm
calcio 150-400 ppm
potassio200-400 ppm
zolfo60-330 ppm
magnesio 25-75 ppm
ferro0,5-5 ppm
ed alcuni elementi presenti in tracce :
manganese 0,1-1 ppm
boro0,1-1 ppm
zinco, 0,2-2 ppm
rame 0,2-2 ppm
mobildeno 0,1-1 ppm
ppm = parti per milione
a seconda della pianta e della fase di crescita.
La concentrazione totale varia fra 1000 e 2000 ppm.
Le errate proporzioni dei nutrienti si evidenziano dagli effetti sul colore delle foglie, che, in caso di deficienza di qualche elemento, diventa verde chiaro, giallo, con i bordi bruciati ed arricciati.
Altri valori determinanti della soluzione sono la temperatura ed il PH.
La prima deve pressappoco corrispondere a quella dell'aria, mentre il PH deve essere leggermente acido, compreso generalmente fra 5,5 e 6,5, in modo da favorire il migliore assorbimento radicale e contrastare la presenza di alghe e miceti.
Per correggere il PH, generalmente abbassandolo, è necessario aggiungere aceto, o acidi diluiti come acido solforico o fosforico.
Per alzare il PH basta allungare la soluzione con acqua di rubinetto.
Utilizzare acqua ad osmosi non è consigliabile per la notevole instabilità del PH e per le carenze di minerali, visto che quasi tutti i fertilizzanti in commercio sono formulati per acqua di rubinetto.
Controllando la temperatura dell'ambiente di giorno e di notte, la temperatura, il ph e la concentrazione della soluzione si controllano i principali parametri determinanti sulla crescita e la produzione della pianta.

Un esempio

Un esempio di applicazione è costituito da un vassoio montato sopra una cisterna.
Dalla cisterna, una pompa per acquari da 500-1500 litri/ora, in base alla grandezza del vassoio e al numero di piante, alimenta dei tubi in pvc da 16 mm da cui dipartono i capillari da 5 mm terminanti con gocciolatore da 4 litri/ora.
Il gocciolatore irriga un vaso di 1 litro e mezzo di substrato così composto dall'alto : blocco di lana di roccia, strato di perlite, strato di fibra di cocco (trattiene l'umidità alle radici in caso di blackout), strato di perlite e fibra di cocco, strato finale di argilla espansa.
L'irrigazione dovrebbe essere temporizzata con frequenza di 10-30 minuti, ma anche un irrigazione continua, limitata dai gocciolatori, rappresenta una soluzione efficace.