Floating system e illuminazione a luci LED

floating system
Pannelli galleggianti di polistirolo con la disposizione delle piantine di basilico in cubetti di torba pressata
Coltivazione in vasche riempite con una soluzione nutritiva completa di macro e microelementi. Il ruolo dell’illuminazione

Il floating system è una tecnica colturale che non utilizza né terreno e ne substrati di coltivazione, ma soltanto l’acqua arricchita di una soluzione nutritiva.
Nelle colture tradizionali, il terreno, spesso si trova in condizioni agronomiche e fitosanitarie tali, da non permettere più una sana coltivazione senza ingenti interventi agrochimici per controllare patogeni tellurici e malerbe. Il divieto d’utilizzo del bromuro di metile e altri fumiganti ha portato gli agricoltori a ricercare e ad adottare una tecnica innovativa per poter continuare l’attività.
Il sistema di coltivazione prevede la realizzazione e l’impiego di vasche impermeabili, rivestite in materiale film plastico, riempite con una soluzione nutritiva completa di macro e microelementi, per un’altezza variabile tra i 15 e i 30 cm che viene arieggiata mediante iniezione di aria o con il ricircolo della soluzione acquosa ad intermittenza. È un sistema che nel tempo ha trovato diverse applicazioni, che si distinguono tra loro per la dimensione ed il volume della soluzione nutritiva e per le modalità di ricircolo ed ossigenazione della soluzione.
Nelle vasche, sull’acqua galleggiano dei contenitori alveolati di polistirolo ad alta densità, provvisti di fori, che fungono da supporto per le piante in coltivazione. In questi pannelli, per poter praticare la semina diretta della coltura si riempiono i piccoli fori a sezione troco-conica con un mix di substrati a base di vermiculite e perlite che ospiterà il seme. Per il trapianto invece, si utilizzano pannelli con fori di varia grandezza ed adeguatamente spaziati, posizionando le piantine in cubetti di torba pressata.
Il riscaldamento
Gli impianti specializzati esistenti in ambiente protetto sono tutti dotati di doppio sistema di riscaldamento acqua e aria in modo da garantire condizioni termo-igrometriche in grado di prevenire attacchi patogeni.
È un sistema interessante per i contenuti costi di realizzo e facilità di gestione, dovuti soprattutto alla limitata presenza di dispositivi automatici di controllo e correzione della soluzione nutritiva. La brevità del ciclo colturale non rende necessario reintegrare gli elementi nutritivi nella soluzione, e, solo tra un ciclo e l’altro, vengono corretti la reazione pH e la conducibilità elettrica (Ec) con l’aggiunta di acqua, soluzione concentrata e acido.
L’unico controllo necessario durante la coltivazione riguarda il contenuto di ossigeno che deve mantenersi su valori prossimi a 5-7 mg/l. Il sistema più semplice di ossigenazione consiste nel far circolare, a mezzo di una pompa, parte della soluzione nutritiva attraverso una tubazione in cui viene installato un tubo Venturi in grado di aspirare aria dall’esterno.
E necessario evitare un’eccessiva movimentazione perché, potrebbe danneggiare i delicati apparati radicali e mettere in soluzione eventuali essudati radicali che normalmente si depositano sul fondo delle vasche. Altri sistemi d’ossigenazione possono essere rappresentati da iniettori d’aria e di spruzzatori.
Il floating system rappresenta un sistema particolarmente adatto per la coltivazione di prodotti destinati per la IV gamma, in quanto assicura elevati livelli produttivi caratterizzati anche da buone caratteristiche qualitative.
Il contesto in cui s’inserisce il prodotto di IV gamma, (identificando con questo termine i prodotti ortofrutticoli freschi minimamente trattati e cioè lavati, tagliati e confezionati), è quello di un mercato che si amplia e si globalizza sempre più, dove il consumatore mostra una maggiore attenzione verso alimenti pronti all’uso e ricchi di servizi.
Due esperienze
Di seguito si riporta l’esperienza di due aziende. La Coop “Il Bettolino” di Reggio Emilia, dove per la coltivazione del basilico in floating system, hanno sostituito le lampade al sodio con le lampade a led, e l’azienda Cammelli di Firenze che è passata dalla coltura del basilico su terreno e su substrato, al sistema di coltivazione in floating system con successo da diversi anni.
Di recente, è interessante l’adozione della tecnica dell’illuminazione a luci led, da parte della Coop “Il Bettolino”, tecnica che abbinata al floating system ha permesso un interessante risultato produttivo.
All’interno di una serra dell’azienda, inizialmente c’era un sistema di illuminazione artificiale dotato di lampade HPS per un consumo totale di 32 KW. Veniva utilizzata la luce artificiale per molte ore durante il giorno per prevenire ed evitare la peronospora del basilico. (Il consumo totale di energia del sistema di illuminazione era un fattore importante del costo di produzione). Dopo la sostituzione del sistema di illuminazione artificiale con le lampade a luci led, si è avuto una riduzione di potenza del 56% ed un accorciamento del ciclo di produzione di 5 gg.
Le lampada a led professionali utilizzate sono una realizzazione italiana della ditta Ambra Elettronica di Vicenza. Nel caso in particolare le lampade sono state progettate per avere un elevata efficienza dal punto di vista energetico in quanto la luce viene emessa all’interno dello spettro luminoso visibile che interessa l’attività fotosintetica della pianta.
Az. Agr. Cammelli
di Firenze
Per la coltivazione del basilico (e non solo) in idroponica, siamo invece a Firenze, nel comune di Scandicci presso l’azienda agricola Cammelli.
Basilico e lattughe vengono allevate in floating system su una superficie di 2,5 ha, in serra (in costante incremento). Entrambi le colture vengono allevate in floating system, senza terreno né substrati di coltivazione, utilizzando dei contenitori di polistirolo galleggianti, dove vengono poste le piantine allevate in vivaio in un piccolo cubetto di torba pressata.
Questa tecnica di produzione è stata implementata in azienda circa 4 anni fa e messa a punto con l’ausilio di tecnici consulenti esterni.
In azienda, ci spiega l’agronomo Federico Daddi, la coltivazione viene effettuata in vasche di circa 200 m2, dove in una soluzione di acqua e nutrienti, opportunamente controllata, galleggiano dei contenitori in polistirolo da 40 fori con all’interno le piantine di basilico o di lattuga.
Le vasche hanno un altezza di 30 cm ed il livello dell’acqua è di circa 25 cm. Le vasche sono impermeabilizzate con un film plastico nero e circoscritte da un sostegno costruito in azienda in modo semplice ed efficace come si vede nelle foto.
La coltura si svolge in serre multi tunnel, coperte con un film plastico e riscaldate con impianto di riscaldamento a biomassa. Un valido e semplice sistema di controllo climatico automatizzato, gestisce la ventilazione e l’umidità della serra attraverso l’apertura automatica delle finestre laterali e al colmo.
Il ciclo colturale
La coltivazione si svolge su circa 8-10 cicli l’anno, a secondo della specie, con una durata media di ogni ciclo produttivo del basilico di circa 20-25 giorni in estate e circa 40 giorni in inverno. La lattuga, di diverse tipologie, ha una durata del ciclo a seconda del periodo da 30 a 75 giorni
Le principali varietà di basilico utilizzate sono: Mammolo e Geronimo (Varietà della tipologia “Genovese”, o “Aromatico della riviera ligure” con foglie lisce ed ampie a forma di cucchiaio, di colore verde scuro, intensamente profumate e aromatiche, prive dell’aroma di menta).
È una tipologia di produzione che viene apprezzata dalla Gdo, la quale apprezza un prodotto con una lunga “shelf life” o lunga vita del prodotto sullo scaffale.
La produzione prevede il taglio delle piante ed il confezionamento a mazzetti, in grosse scatole o in vaschette.
Le piantine di basilico, vengono poste a dimora nel vassoio forato galleggiante, coltivate in cubetti di torba pressata, provengono da un vivaio specializzato. Appena queste arrivano in azienda, vengono posizionate negli alveoli di polistirolo da 40 fori e successivamente poste a galleggiare nella vasca riempita di un apposita soluzione acquosa nutritiva.
Il cambio
«Per tanti anni, – spiega il tecnico – abbiamo coltivato varie tipologie di ortaggi su terra e sterilizzato il terreno con il bromuro di metile. A seguito della limitazione di questo prodotto fumigante, la coltivazione a terra ci poneva sempre maggiori problemi con i vari patogeni terricoli.
Questa limitazione, rendeva sempre più difficile un efficace controllo dei patogeni, tantoché ci siamo convinti a provare la coltura in idroponica con il metodo del floating system, iniziando con il basilico, per poi passare anche alle lattughe.
Con la consulenza di due tecnici esterni, abbiamo cominciato a fare delle prove di coltivazione in floating System in una piccola vasca. Da subito abbiamo capito che la nuova tecnica era applicabile e risolveva diversi problemi. A breve siamo passati a questa tecnica su una superficie di 1 ettaro.
Il primo vantaggio, è stato di ordine pratico, qualitativo ed anche economico, con un netto risparmio per i costi di fumigazione, ed una maggiore e migliore qualità di produzione.
Un solo dato per avere un idea dei numeri in gioco: La produzione a terra, si aggirava attorno gli 600 g di basilico/m2/ciclo x 4 cicli annui. Con il floating system siamo passati quasi a raddoppiare la produzione per m2/ciclo ma ripetuta per 8-10 cicli annui di media:
- Totale produzione annua/m2 a terra = 4.000 g/m2
- Totale produzione annua/m2
in floating system = 15.000 g/m2.
La qualità, precisa il tecnico, è evidente, e si traduce in un maggiore peso specifico del prodotto basilico, più pulito e con un grosso abbattimento dei residui di agrofarmaci sul prodotto finale».
Gestione della serra
Le serre utilizzate sono della tipologia multi-tunnel, e provengono dalla precedente attività orticola su terreno dell’azienda. Le serre hanno aperture laterali e alla gronda o al colmo per la ventilazione naturale e sono dotate di un impianto di riscaldamento con caldaia a biomassa, che permette di avere una temperatura di coltivazione che non scende mai al di sotto di 16°C in inverno.
Le serre più nuove sono state dotate di un impianto per l’automazione della ventilazione, attraverso l’apertura e la chiusura automatica delle finestre. Innovazione necessaria per migliorare la gestione climatica della serra, abbassare ed omogeneizzare l’umidità e la temperatura all’interno della serra. Operazione, che precedentemente avveniva manualmente e non garantiva assolutamente i risultati raggiunti invece con l’automazione, come ci mette in evidenza Federico Daddi.
Ad inizio estate si effettua l’imbiancatura della plastica delle serre con calce, che viene poi lavata a fine estate.
La soluzione nutritiva, nel floating system, resta sempre la stessa per tutta la durata dei diversi cicli di coltivazione. Viene reintegrata una soluzione nutritiva nuova almeno 1 volta a ciclo, e tenuta sotto controllo con frequenti e periodici controlli di misurazione di EC e pH. La soluzione nutritiva periodicamente viene mandata ad analizzare per controllare tutti i parametri e per effettuare eventuali correzioni.
Durante la coltivazione, viene effettuata l’ossigenazione della soluzione nutritiva per evitare problemi di anossia. Quando il contenuto di ossigeno va al di sotto di 3-4 ppm o mg/l, si rende necessario un intervento di ossigenazione con un insufflaggio di aria almeno 1 volta al giorno per circa 20-25 minuti. La tecnica di ossigenazione è molto semplice ed efficace, e si avvale di un compressore o di una soffiante e di un controllo periodico con un apposito strumento per valutare il contenuto di ossigeno nella soluzione acquosa.
Come ci racconta il tecnico, il valore ottimale dell’ossigeno disciolto nell’acqua ha valori di 4 – 5 ppm. Solo in estate, causa le temperature più elevate si arriva ad un tempo di insufflaggio anche di 30-40 minuti, diviso in due interventi per avere gli stessi valori di ossigeno omogenei.

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