- Prove di compostaggio del frass (scarto dell’allevamento di insetti) con materiale verde e paglia per ottenere un compost, alternativo alla torba, utilizzabile per la coltivazione senza suolo di ortaggi.
- Ottimizzazione della gestione idrica di basilico rosso coltivato in serra su bancale in substrato di torba e perlite e irrigato con microirrigazione e un sistema di sensori per la gestione razionale e sostenibile del processo produttivo.
- Coltivazione senza suolo a ciclo chiuso in Nft di carosello scopatizzo mettendo a confronto tre diversi livelli di NaCl nella soluzione nutritiva.
Sono state queste le prove oggetto dell’open day in campo organizzato a Mola di Bari presso l’Azienda sperimentale “La Noria” dell'Istituto di scienze delle produzioni alimentari (Ispa) del Cnr di Bari.
Tre prove che, sebbene non direttamente rientranti nel progetto Soilless Go, sono comunque strettamente legate alle esperienze accumulate attraverso esso negli ultimi anni presso “La Noria”.
Rinnovato interesse per le colture senza suolo. Il progetto Soilless Go
«Risalgono al periodo tra le due guerre mondiali, negli Stati Uniti, le prime applicazioni su scala commerciale dell’idrocoltura grazie alla spinta di W.F. Gericke, fisiologo della California Agricultural Experimental Station – ha introdotto Francesco Serio, ricercatore del Cnr-Ispa di Bari –. La parola hydroponic fu coniata dallo stesso Gericke nel 1936 ed etimologicamente deriva da “hydro”, acqua, e “ponos”, lavoro.
In un secolo le colture senza suolo si sono notevolmente sviluppate e negli ultimi anni stanno vivendo un rinnovato interesse grazie all’introduzione di nuove tecnologie, che in parte sono presenti nelle attività sperimentali condotte in questa azienda sperimentale.
Questo è il percorso seguito dal progetto Soilless Go “Sostenibilità ambientale, innovazioni di processo e di prodotto per la competitività delle coltivazioni senza suolo in Puglia – Gruppo operativo” (promosso dal “Gruppo operativo sulle colture senza suolo in Puglia” e finanziato nell’ambito del Psr Puglia 2014/2020 – Misura 16 – Cooperazione – Sottomisura 16.2 “Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologie”). Il Gruppo operativo ha voluto operare in risposta a specifici fabbisogni, manifestati dagli attori locali del settore delle coltivazioni senza suolo, connessi con l’introduzione di tecnologie innovative per l’impiego più efficiente delle risorse, per innovare processi e prodotti, valutare i vantaggi economici derivanti dall’adozione di innovazioni e consolidare la posizione dei prodotti sul mercato. Al progetto partecipa una rete di soggetti rappresentativi di realtà diversificate operanti nel comparto regionale delle coltivazioni senza suolo: Agris, società dedita alla consulenza in agricoltura; Cnr-Ispa e Università di Bari - Disaat (adesso Disspa), impegnati da anni in ricerche sulle colture senza suolo in ambiente mediterraneo; le aziende agricole F.lli Lapietra, Boccuzzi Giannangelo, Ortogourmet soc. agr. srl, Susca Vitantonio; la Sysman Progetti e Servizi, operante nel settore delle tecnologie smart in agricoltura».
Il progetto prevede un’ampia attività di divulgazione tecnica. In tale ambito rientra anche l’open day nel corso del quale sono stati illustrate prove relative al progetto internazionale Advagromed e al progetto Agritech finanziato dal Pnrr.
Dal frass un compost per colture orticole senza suolo
Advagromed (Advanced agroecological approach based on the integration of insetti farming with local field practices in mediterranean countries) è un progetto internazionale triennale (settembre 2022-settembre 2025), che coinvolge strutture di ricerca di diversi Paesi mediterranei (Italia, Spagna, Portogallo, Grecia, Marocco) e Germania. In Italia vede la partecipazione di ricercatori sia dell’Università di Torino (che ne è capofila con il coordinamento della professoressa Laura Gasco), precisamente del Dipartimento di scienze agrarie, forestali e alimentari (Disafa) e del Dipartimento di scienze veterinarie (Dsv), sia del Consiglio nazionale delle ricerche afferenti all’Istituto di scienze delle produzioni alimentari di Bari e Torino.
«Presso l’Azienda “La Noria” – ha comunicato Angelo Parente, ricercatore del Cnr-Ispa di Bari – stiamo effettuando prove di compostaggio unendo lo scarto dell’allevamento di insetti (Hermetia illucens e Tenebrio molitor) per la produzione di larve per l’alimentazione di specie avicole (denominato “frass”, formato da escrementi, esuvie, ecc. degli insetti e utilizzabile anche direttamente quale fertilizzante, come stiamo valutando in un’altra prova in pieno campo) e altri materiali. Il confronto è fra: 1. il testimone, compost costituito da materiale verde di scarto e paglia; 2. compost da verde, paglia e frass di Hermetia, in rapporto 1:1:1, come per le due successive prove; 3. compost da verde, paglia e frass di Hermetia, con l’aggiunta successiva di Trichoderma; 4. compost da verde, paglia e frass di Tenebrio.
L’obiettivo è ottenere un compost utilizzabile per la coltivazione senza suolo di ortaggi in alternativa alla torba, che, come è noto, è un materiale in via di esaurimento.
Le prove di compostaggio hanno superato la prima fase, termofila, in cui le temperature nei contenitori hanno raggiunto anche 60-70 °C per diversi giorni, e adesso sono nella fase mesofila, di maturazione dei compost. Una volta pronti i diversi compost, faremo delle prove per valutarne l’attitudine a essere utilizzati come substrati in colture orticole senza suolo.
Aggiungo che il frass, per legge, non può essere utilizzato tal quale, ma sottoposto prima a temperatura di 70 °C, perciò il trattamento di compostaggio dovrebbe consentirne una adeguata sanificazione. Il passaggio successivo della prova sarà aumentare quanto più possibile la quantità di frass nel compost».
Ottimizzazione della gestione idrica di basilico rosso con sensori
L’ottimizzazione della gestione idrica di basilico rosso (Ocimum basilicum cv. Dark Opal) coltivato in serra su bancale in substrato di torba e perlite e irrigato mediante microirrigazione, con drip da 2 L/h, e con un sistema basato sull’utilizzo di sensori. Questa è la finalità, ha illustrato Francesco Montesano, ricercatore dell’Università di Bari, di una prova condotta dal Cnr-Ispa e da Uniba-Disspa nell’ambito di Agritech - Centro nazionale per lo sviluppo delle nuove tecnologie in agricoltura, un progetto finanziato dal Pnrr e basato sull’utilizzo delle tecnologie abilitanti per lo sviluppo sostenibile delle produzioni agroalimentari, con l’obiettivo di favorire l’adattamento ai cambiamenti climatici, la riduzione dell’impatto ambientale nell’agrifood, lo sviluppo delle aree marginali, la sicurezza, la tracciabilità e la tipicità delle filiere.
«Le colture senza suolo presentano diversi vantaggi, come l’elevata produttività, l’alta qualità dei prodotti e la potenziale sostenibilità per la notevole efficienza nel consumo di acqua e nutrienti. Ma per ottenere tali risultati la gestione delle colture senza suolo deve essere corretta e, quindi, ben guidata.
Perciò negli ultimi anni si sta riservando grande attenzione nella tecnica agronomica all’impiego dei sensori, che semplificano e ottimizzano la gestione idrica e nutrizionale della coltura poiché consentono di prendere decisioni operative non più in maniera empirica, cioè a seguito di osservazioni visive, ma sulla base dei dati che forniscono.
Noi ci occupiamo da diversi anni di una serie di sensori che monitorano all’interno del substrato l’andamento della disponibilità idrica, la conducibilità elettrica, ecc. e che, integrati all’interno di sistemi informatici, ci consentono da remoto di monitorare costantemente ciò che accade nei vasi oggetto della prova. Con l’aiuto dei sensori possiamo capire bene quando irrigare, cioè poco prima che la riserva del substrato facilmente disponibile per la pianta si esaurisca, e quanta acqua dare, cioè esattamente la quantità che serve per ripristinare la riserva idrica o eventualmente per mantenere costante il livello di umidità».
Presso “La Noria” negli anni i sensori sono stati applicati in prove su colture come pomodoro, zucchino, cetriolo, fragola e così via.
«Sul basilico rosso – ha aggiunto Montesano – applichiamo sensori collegati a una centralina che automatizza completamente l’irrigazione. Quando il sensore rileva che l’umidità ha raggiunto un livello soglia che avvicina la pianta a condizioni di stress, parte l’irrigazione, fornendo una quantità di acqua tale da mantenere l’umidità del substrato sempre allo stesso livello.
Stiamo confrontando diversi livelli di umidità: 50%, 40%, 30% e 20%. In quest’ultimo le piante raggiungono un livello di sofferenza. Ma nelle altre tesi quasi non si vedono differenze, ciò significa che con questa irrigazione di precisione è possibile risparmiare acqua senza interferire sulla risposta produttiva della pianta. In questa prova stiamo inoltre verificando se livelli di stress legati a umidità decrescenti aiutano a migliorare alcune caratteristiche di qualità del basilico, per esempio l’odore, come abbiamo già verificato nel basilico genovese».
Coltivazione senza suolo a ciclo chiuso in Nft di carosello
Nella prova sperimentale di coltivazione senza suolo a ciclo chiuso in Nft su carosello scopatizzo (varietà locale di Cucumis melo), finanziata dal Pnrr nell'ambito del Centro Nazionale Agritech (Spoke 3.2.3 tema della ricerca “Optimization of nutrient solution management in closed soilless cultivation systems”), vengono messi a confronto tre diversi livelli di NaCl nella soluzione nutritiva.
«NFT sta per “Nutrient Film Technique”, cioè tecnica dei film di nutrienti – ha spiegato Davide Palmitessa, ricercatore presso l’Università di Bari –. Le piante poggiano non su un substrato ma su canaline con pendenza dell’1,5% in cui scorre un sottile film di soluzione nutritiva, che passa tra le radici fornendo loro tutti gli elementi di cui hanno bisogno. Ogni canalina viene fertirrigata in maniera autonoma.
La soluzione nutritiva non utilizzata viene raccolta in una vasca posta al termine di ogni canalina, per poi essere rimessa in circolo, pronta a scorrere nuovamente sulle radici. Abbiamo utilizzato l’NFT perché non ha il substrato, quindi non ci sono elementi esterni che possono apportare altri nutrienti alla pianta oltre quelli dati da noi. La costante somministrazione alle radici di acqua ed elementi nutritivi, che ne permette un maggiore
assorbimento, e l’accesso illimitato da parte delle radici all'ossigeno permettono di ottenere una resa produttiva nettamente maggiore rispetto a quella conseguibile con la tradizionale coltivazione su suolo, aspetto che comunque vogliamo verificare nella nostra prova».
Obiettivo della prova è studiare come vengono assorbiti acqua e nutrienti dalle piante nel tempo e quindi comprendere le variazioni dei consumi di soluzione nutritiva e della composizione in macro e micronutrienti nei tessuti della pianta.
«Le piante oggetto della prova sono state trapiantate il 2 maggio. La raccolta è iniziata il 1° giugno. A metà giugno abbiamo già raccolto un chilo per pianta. Le piante vengono alimentate con la stessa soluzione nutritiva, che però ha tre diversi livelli di cloruro di sodio (NaCl): 0 (controllo), 2,5 mM e 5 mM.
Valutare la risposta del carosello scopatizzo al cloruro di sodio, che è presente nell’acqua di falda, ci permette di capire come ottimizzarne la coltivazione. Studiare come la pianta assorbe nel tempo i nutrienti dalla soluzione nutritiva ci permette di creare un modello di consumo dei nutrienti nel tempo e quindi di preparare una ricetta dinamica, in modo da poter cambiare la soluzione nutritiva nel tempo senza avere accumuli di macro e microelementi di scarto, che la pianta non assorbe. La finalità ultima è, insomma, rendere quanto più efficiente possibile l’utilizzo dell’acqua irrigua e dei nutrienti da parte della pianta».
