Fuori suolo, con la fibra di canapa ottime rese per il pomodoro

 

La coltivazione fuori suolo in serra presenta numerosi vantaggi tecnici, economici e ambientali. Rispetto alla coltivazione in suolo, il controllo dell’operatore sui processi fisico-chimici che ruotano intorno alla coltura è molto maggiore.

Ciò permette di massimizzare l’impiego di acqua e fertilizzanti, incrementando le rese, limitando le perdite e quindi il rilascio involontario di elementi nutritivi nell’ambiente per lisciviazione.

Tra i vari aspetti da considerare per una coltivazione fuori suolo di successo, la scelta del substrato è uno dei punti cruciali. Per orientarsi tra tutti i materiali disponibili, bisogna considerare diversi aspetti tecnico-agronomici.

I limiti dei substrati inorganici…

Esistono vari tipi di substrati adoperabili come alternativa al suolo per la coltivazione in serra. In linea generale, si differenziano in substrati organici o inorganici. Uno dei substrati più diffusi è la lana di roccia, un materiale inorganico caratterizzato da ottime proprietà fisiche, tra cui: il rapporto tra volume di macro e micro-pori, la densità, la disponibilità idrica e il potere tampone.

Tuttavia, come tutti i substrati inorganici, lo smaltimento della lana di roccia alla fine del ciclo colturale ha un elevato impatto ambientale. Ad esempio, per la coltivazione di un ettaro di pomodoro da mensa, bisogna smaltire in discarica fino a 150 m3 di lana di roccia ogni anno.

Inoltre, la produzione di questo substrato richiede grandi quantità di energia ed emette quantità non trascurabili di gas serra (275 kWh e 167 kg di CO2 per metro cubo di substrato).

…e di quelli organici

Come alternativa, la ricerca scientifica sta testando alcuni substrati organici che potrebbero essere prodotti e smaltiti in modo più sostenibile. Il limite che maggiormente ostacola il loro utilizzo è la generale scarsa capacità di mantenere le caratteristiche fisiche ottimali per la coltivazione sul lungo periodo (fino a 330 giorni nel caso del pomodoro), a causa della loro degradazione operata da parte dei microrganismi.

Questo potrebbe causare diverse problematiche all’agricoltore, come un minore ancoraggio dell’apparato radicale al substrato, con una conseguente ridotta stabilità della pianta, insieme a un limitato apporto di acqua e nutrienti alle colture. In sintesi, l’impiego di substrati organici potrebbe potenzialmente causare riduzioni della resa e diminuzione della qualità organolettica dei prodotti agricoli.

Tuttavia, i risultati possono variare in base al substrato organico scelto. Per questo, diverse ricerche scientifiche hanno studiato l’impiego di vari substrati inorganici nella coltivazione in serra.

Alcuni studi hanno comparato la crescita delle piante di pomodoro, la resa agronomica e il contenuto di solidi solubili nelle bacche di pomodoro coltivato su lana di roccia (substrato inorganico), su lolla di riso o su fibra di cocco (substrati organici). I risultati sono stati incoraggianti, dato che non sono state riscontrate variazioni rilevanti tra i substrati testati.

Il caso della fibra di canapa

Uno studio recentemente condotto in collaborazione tra l’Università Humboldt di Berlino e l’Istituto di ricerca Leibniz di Erfurt, in Germania, ha confrontato l’impiego di fibra di canapa rispetto alla lana di roccia per la coltivazione idroponica di pomodoro in serra. La coltivazione sperimentale è durata 36 settimane.

I ricercatori non hanno riscontrato differenze rilevanti tra i due substrati per quanto riguarda la resa e la qualità dei frutti (intesa come il contenuto di solidi solubili, il contenuto di peso secco, la composizione minerale e il contenuto di composti fenolici).

Inoltre, l’area fogliare e l’altezza delle piante coltivate sui due substrati sono risultate simili. Tuttavia, mentre la quantità di gas serra (N2O, CO2 e CH4) emessa durante la coltivazione su lana di roccia è stata quasi nulla, quando è stata utilizzata la fibra di canapa le emissioni sono aumentate.

I ricercatori spiegano le mancate emissioni di gas serra nel caso della lana di roccia con l’assenza di una fonte di carbonio nel substrato, che deve aver fortemente limitato l’attività microbica e dunque la formazione di gas serra.

Più vantaggi che svantaggi

Analizzando questi risultati, i ricercatori hanno tratto diverse conclusioni. La sostituzione della lana di roccia con la fibra di canapa permette di diminuire l’impatto climatico della coltivazione idroponica tramite una riduzione dell’84% della CO2 emessa nella fase di produzione del substrato, data la minore energia richiesta.

Tuttavia, la degradazione del carbonio organico facente parte della fibra di canapa incrementa le emissioni di gas serra durante la coltivazione. Ciò nonostante, se il substrato organico è ottenuto da residui che sarebbero compostati, le emissioni riconducibili al substrato organico sarebbero minori.

In aggiunta, dato che le emissioni di N2O e CH4 si verificano in assenza di ossigeno, queste potrebbero essere ridotte immettendo ossigeno nel substrato.

Servono ulteriori studi per valutare l’effettiva sostenibilità climatica della fibra di cocco, poiché al momento non è certo quale sia il bilancio totale delle emissioni, ovvero se le ridotte emissioni in fase di produzione siano uguali, minori o maggiori di quelle prodotte durante il ciclo colturale.

In conclusione, la fibra di canapa è un buon substrato per la coltivazione idroponica del pomodoro, grazie alle sue proprietà fisiche (in particolare il volume totale dei pori e la densità). Gli svantaggi tecnici sono: un minore volume d’aria e acqua facilmente disponibile, una decomposizione microbica molto rapida e l’elevata immobilizzazione dell’azoto. Questi svantaggi, comunque, non hanno determinato un calo produttivo.

Il ruolo dell’agricoltura nel cambiamento climatico

Secondo la Fao, nel 2022 i sistemi agroalimentari europei hanno emesso il 31% delle emissioni totali di gas serra. Di queste, oltre il 40% è stato prodotto all’interno delle aziende agricole, mentre i processi produttivi precedenti e successivi alla coltivazione hanno contribuito per il 53%. Infine, il cambiamento di destinazione d’uso del suolo ha causato circa il 7% restante.

Dai dati dell’Agenzia europea dell’ambiente risulta che più dell’80% delle emissioni di gas serra in agricoltura è costituito dal metano (CH4) prodotto dalla fermentazione enterica dei ruminanti e dal protossido di azoto (N2O) emesso dal suolo per varie ragioni, tra cui: applicazione di fertilizzanti azotati e letame, combustione di residui colturali, deposizioni atmosferiche.

Un ulteriore 10% è costituito dal metano emesso dalla gestione del letame, mentre la percentuale restante (inferiore al 10%) deriva da varie fonti, tra cui l’impiego di determinati substrati per le coltivazioni fuori suolo.

Appare chiaro, quindi, che l’impiego di un substrato come la fibra di canapa, per quanto aumenti le emissioni di gas serra, contribuisca solo in minima parte al grosso problema del cambiamento climatico, di cui l’agricoltura è concausa ma non principale responsabile.

Per quanto adottare pratiche agricole che aiutino a combattere il cambiamento climatico sia un obiettivo importante che gli imprenditori agricoli dovrebbero avere a cuore, la soluzione a questa crisi globale dovrebbe essere ricercata in misure che permettano di ottenere risultati più sostanziali, a partire dalla gestione oculata del bestiame e dei reflui zootecnici.

Riguardo all’agricoltura in serra, è fondamentale prediligere strumenti e tecnologie che riducano il consumo energetico e ottimizzino l’uso delle risorse, a partire da quelle per il riscaldamento delle strutture.

Un solo grado centigrado in più aumenta le emissioni di CO2 di 100 tonnellate per ettaro, quindi è fondamentale evitare sprechi. Ma visto che la canapa è un substrato affidabile e ottenibile con molta meno energia della lana di roccia, bisognerebbe pensarci bene prima di rinunciarci.