La coltura Idroponica e le sfide agro-ambientali del XXI secolo

Nell’epoca dei cambiamenti climatici e del surriscaldamento globale, la sfida più grande che la specie umana sarà costretta a fronteggiare è quella di riuscire a sfamare una popolazione mondiale in continuo aumento. Secondo le ultime stime dell’ONU, la popolazione umana sulla Terra aumenterà dagli attuali 6,8 miliardi ai 9,8 miliardi nel 2050, dato che si traduce in pratica in un terzo di bocche in più da sfamare rispetto ad oggi.

La nostra Terra ha ancora a disposizione terre sufficienti a nutrire la popolazione mondiale futura ma, avverte la FAO, la maggioranza di tali terre potenzialmente coltivabili è adatta solo a certi tipi di colture – che possono non essere quelle di cui c’è maggior domanda – e si trova per lo più concentrata in un numero ristretto di paesi.

Secondo l’ultimo rapporto FAO “The State of Food Security and Nutrition in the World” (Roma, 2019) per più di 820 milioni di persone nel mondo è difficile l’accesso a font sicure e adeguate di cibo, in particolar modo nelle aree del Sud-Est Asiatico e dell’Africa Subsahariana dove il problema della food security è particolarmente rilevante.

Food Security: accesso adeguato al cibo in termini sia qualitativi che quantitativi (FAO).

Di fronte a questo scenario, ripensare a nuovi modelli di produzione agricola sostenibile e rispettosa dell’ambiente è un compito quanto più necessario ed urgente per un migliore uso delle risorse rinnovabili del pianeta ed un aumento di qualità della produzione. In questo articolo, dedicato al mondo della coltura idroponica, approfondiremo quali sono le principali tecniche di coltivazione senza suolo ad oggi utilizzate e quali le strategie disponibili per la realizzazione di sistemi idroponici all’avanguardia nell’ottica degli attuali e futuri cambiamenti climatici. Infine, rivolgeremo la nostra attenzione ad un particolare sistema di coltivazione senza suolo, volto alla creazione di un modello di sviluppo sostenibile e promotore della biodiversità nell’ambito dei progetti promossi dalla FAO in ogni parte del mondo.

Perché l’idroponica? Scarsità idrica, aumento della desertificazione e consumo eccessivo del suolo

Uso sostenibile dell’acqua

La rapida crescita demografica sta condizionando la disponibilità di risorse idriche soprattutto nei paesi sotto la soglia di criticità (< 1000 m ³ / abitante) come Medio Oriente ed Africa settentrionale. L’acqua ricopre la superficie del nostro pianeta per il 71 % eppure solo l’1% di questa è accessibile per uso umano. Probabilmente tale quantità sarebbe sufficiente per consentire la sopravvivenza di tutti gli abitanti del pianeta, se solo fosse distribuita in parti uguali in tutto il mondo; in Asia, ad esempio, dove vive il 60 % della popolazione mondiale, le riserve idriche disponibili al consumo umano sono solo il 36 %.

Un altro aspetto da considerare è che la quantità realmente disponibile sta diminuendo vertiginosamente e, specie nei paesi più sviluppati e industrializzati, un tasso elevato di sprechi e di cattiva gestione nell’uso stanno riducendo drasticamente la disponibilità di questo bene. Secondo alcuni dati elaborati del Pacific Institute, è evidente che il prelievo dell’acqua sia destinato per il 70 % (si tratta del 70% di quell’1 % sopra menzionato) alla produzione agricola. Ecco che utilizzare meno acqua per riuscire a produrre al tempo stesso più cibo sarà cruciale per affrontare i problemi legati alla scarsità delle risorse idriche nella produzione agricola del futuro, dove per tenere il passo con l’incremento demografico la produzione alimentare mondiale dovrà aumentare del 60 %.

Il problema della desertificazione e della perdita di fertilità del suolo

Per desertificazione s’intende l’espansione dell’ambiente desertico in zone che precedentemente erano semiaride, a steppa o ricoperte di foreste. Gli effetti di questo cambiamento sono un progressivo e drastico impoverimento dei suoli, con la conseguente perdita di fertilità che di fatto non li rende più utilizzabili per la produzione agricola. Già nel 2013 il degrado del territorio era diventato un problema per 150 paesi ed ogni anno la desertificazione aumenta di un’area grande tre volte la Svizzera.

Le principali cause di questo fenomeno sono principalmente da attribuire a:

• un uso errato delle acque
• inquinamento delle riserve di acqua dolce
• pratiche agricole intensive
• disboscamento incontrollato ed eccessivo
• notevoli emissioni di gas serra

L’attuale tendenza ad aumentare le superfici da destinare a uso agricolo causerà seri danni all’intero ecosistema: il disboscamento e la desertificazione che ne conseguiranno aumenteranno i fenomeni di dilavamento superficiale, rendendo di fatto impossibile la penetrazione di acqua nel terreno nonché la corretta ricarica delle falde acquifere.

Introduzione alla coltura idroponica

Le coltivazioni o colture “idroponiche” o “senza suolo” includono tutte quelle tecniche di coltivazione attuate in assenza del comune terreno agrario. Si conoscono una vasta gamma di sistemi in cui il rifornimento di acqua ed elementi nutritivi, necessari per la crescita ed il corretto sviluppo delle piante, avviene attraverso la somministrazione di una soluzione nutritiva. Più precisamente, il termine “Idroponica” deriva dalle parole greche hydro, che significa acqua, e ponos che significa letteralmente “spirito del lavoro duro e della fatica”.

Alla base delle differenti tecniche di coltivazione idroponica, che avremo modo di approfondire nel paragrafo successivo, vi è la crescita delle piante terrestri con le loro radici immerse direttamente in una soluzione minerale nutritiva. Bisogna infatti precisare che “le colture fuori suolo” si possono suddividere in “colture su substrato” e “colture senza substrato o su mezzo liquido”. Nelle prime, le radici affondano in un substrato di diverso tipo (organico, inorganico o artificiale) che viene costantemente inumidito con la soluzione nutritiva, nelle seconde l’apparato radicale è invece immerso direttamente in tale soluzione. Le coltivazioni idroponiche rientrano quindi in questa seconda categoria.

I sistemi di coltivazione idroponica si sono rivelati particolarmente utili non solo per far fronte alle attuali sfide nei confronti del cambiamento climatico, ma anche per la creazione di modelli di produzione per un utilizzo efficiente delle risorse naturali e per la mitigazione della malnutrizione in determinate aree del mondo, in particolare dove il suolo è degradato e sottoposto ad un importante processo di progressiva desertificazione.

La produzione di colture ottenute tramite sistemi di idroponica ha conosciuto uno sviluppo significativo negli ultimi anni, in virtù del fatto che tale processo rende possibile un uso più efficiente non solo di acqua ,meno di 1/10- 1/5 rispetto all’agricoltura tradizionale equivalente ad un risparmio di circa l’80%,  ma anche di fertilizzanti e pesticidi. Vi è inoltre un aumento anche nella qualità delle colture e nella produttività, che si traduce in maggiore competitività ed introito economico.

Quali sono i requisiti fondamentali nell’idroponica

• acqua
• soluzione nutritiva
• nutrienti minerali
• controllo costante della temperatura
• aria
• materiali di supporto
• luce

N.B. Il substrato inerte può essere presente o meno, a seconda della tecnica di idrocultura utilizzata. Attualmente i mezzi di crescita più diffusi sono i substrati a base di torba o fibra di cocco (mescolati con pomice o perlite), la perlite e la lana di roccia (vedi immagine qui sotto).

Preparazione e controllo della soluzione nutritiva

Le piante ricevono tutti i micro e macronutrienti essenziali attraverso la soluzione nutritiva che consiste di sali fertilizzanti disciolti nell’acqua. Il successo o il fallimento di una tecnica idroponica dipende essenzialmente da un rigoroso programma di controllo nella gestione della somministrazione della soluzione nutritiva alle piante: solo manipolando accuratamente temperatura, conduttività elettrica, pH della soluzione nutritiva e rimpiazzando quest’ultima ogni qualvolta è necessario, si potrà ottenere una coltura idroponica soddisfacente.

Nonostante in commercio siano disponibili un gran numero di formulazioni, occorre prestare molta attenzione alla compatibilità tra i vari sali fertilizzanti disponibili; se usati assieme, alcuni di essi possono dar luogo a precipitati insolubili. Per esempio, il solfato di ammonio ed il cloruro di potassio formano insieme il meno solubile solfato di potassio, ed è perciò opportuno scegliere fertilizzanti compatibili gli uni con gli altri.

Le differenti tecniche disponibili per la coltura senza suolo

A prescindere da quale sia la tecnica utilizzata, ciascuna piantina cresce sempre con le radici sospese direttamente nella soluzione nutritiva.

Possiamo suddividere le varie tecniche in due categorie principali:

1. Tecniche che si basano sulla circolazione della soluzione nutritiva/ Sistemi chiusi
2. Tecniche che si basano sulla non circolazione della soluzione nutritiva/ Sistemi aperti

Per quanto riguarda la prima categoria, esse provvedono costantemente ad arricchire di nutrienti l’ambiente radicale di ciascuna pianta e si prestano facilmente ad un controllo di tipo automatico. Per contro, occorre fare molta attenzione che, per qualsiasi ragione, la soluzione nutritiva smetta di circolare per evitare che le piante vadano incontro ad un rapido disseccamento.

In questa categoria rientra ad esempio la “Nutrient film technique” (NFT) che, come è possibile vedere dalla figura qui a lato, si serve di tubi orizzontali in PVC, in ognuno dei quali viene fatta scorrere una pellicola di acqua arricchita della soluzione nutritiva. Nei tubi vengono praticati dei fori dove sono alloggiate le piantine che, non appena ricevono il flusso di nutrienti, cominciano a sviluppare l’apparato radicale all’interno della tubazione.

Non prevedendo l’utilizzo di substrati inerti l’acqua deve essere necessariamente trattata mediante un separatore biomeccanico ed un biofiltro. I tubi sono rialzati da terra in maniera tale da creare una cascata naturale per la raccolta delle acque di scarico ed il naturale ricircolo fino ad una vasca di raccolta dotata di pompa sommergibile. Il principale vantaggio di utilizzo di questa tecnica è la bassa evaporazione dell’acqua poiché essa è completamente schermata dal sole.

Della seconda categoria fanno parte tutte le tecniche nelle quali la soluzione nutritiva è statica e quindi non circolante nel mezzo. I vari recipienti disponibili per i sistemi aperti possono includere coppe di polietilene, piccoli vasi, barattoli di vetro e contenitori foderati con film nero in polietilene.

Polietilene: è il più semplice dei polimeri sintetici ed è la materia plastica più comune. Indicato spesso con la scritta “PE”, il polietilene è una resina termoplastica con ottime proprietà isolanti e di stabilità chimica.

 Tra i sistemi maggiormente in uso in questa categoria troviamo la cosiddetta “Floating techinique” o “Floating system”, dall’inglese “tecnica / sistema di galleggiamento”, dove le piante sono allevate su supporti galleggianti e posti in vasche riempite di soluzione nutritiva. La soluzione è quasi statica o stagnante, con un lento ricircolo che viene effettuato grazie ad un serbatoio dove è areata, controllata e adattata per pH e EC ed alla fine disinfettata. Tale sistema è utilizzato prevalentemente per ortaggi da foglia e semenzali di tabacco.

Coltura idroponica e resa media: alcuni dati

In virtù del fatto che nei sistemi idroponici la somministrazione di pesticidi è generalmente evitata, con la riduzione dei problemi derivanti dall’uso di questi prodotti ed il costante rifornimento di nutrienti alle radici delle piante, la produttività delle colture idroponiche è sicuramente molto alta e, in molti casi, superiore a quella ottenuta attraverso le tecniche di coltivazione tradizionale “soil based”.

Nella tabella qui di seguito è possibile operare un breve confronto tra le rese medie dell’agricoltura tradizionale con quelle ottenute, per stessa unità di superficie, tramite coltura idroponica.

N.B. I dati ottenuti derivano da uno studio condotto da ricercatori del MIT Academy of Engineering Alandi Pune, Maharashtra, India, si rende opportuno specificare che ad 1 libbra corrispondono circa 0,45 Kg di prodotto e che 1 acro di terreno corrisponde a circa 0,405 ettari. Da Sardare, M.D., and Admane, S.V.  (2013).

Idroponica con uno sguardo al futuro: nuove strategie ed opportunità per l’Agricoltura 4.0

Come abbiamo appreso nei paragrafi precedenti, uno tra i fattori più importanti per la buona riuscita del raccolto nei sistemi di coltura idroponica dipende essenzialmente dalla progettazione di un efficiente protocollo di preparazione e somministrazione della soluzione nutritiva alle piante.

Numerosi studi sottolineano come talvolta, nella gestione della soluzione idroponica da parte degli operatori, emergano alcuni problemi dovuti a fenomeni di natura chimica e fisiologica inaspettati; tale aspetto risulta essere di notevole importanza, in quanto potenzialmente capace di alterare e la composizione della soluzione e la natura delle interazioni tra i vari componenti. Questi fenomeni, se considerati insieme, potrebbero difatto compromettere significativamente la produzione e la qualità delle colture ottenute.

Per questi motivi, sono molti gli studi che attualmente si concentrano sulla creazione di nuove forme di nutrienti, come le nanoparticelle, e/o dei cosiddetti bioeffettori, come i Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPRs), in grado di promuovere e migliorare nettamente le capacità di assorbimento dell’apparato radicale.

Bioeffettore: microrganismo vivente o composto attivo di origine naturale che ha la capacità di influenzare direttamente o indirettamente la performance della pianta, implementandone o attivandone specifici meccanismi biologici. Particolarmente importante è il loro utilizzo come biofertilizzanti in agricoltura al fine di ridurre un apporto eccessivo di agrofarmaci come fertilizzanti e pesticidi.

Nanoparticelle

Grazie ad un’alta superficie specifica ed un’elevata reattività, le nanoparticelle hanno la capacità di approvvigionare le piante con nuove forme più solubili di nutrienti, limitandone e prevenendone la precipitazione o la non solubilizzazione. Con il loro diametro inferiore ai 100 nm, l’uso delle nanoparticelle nel contesto della produzione agricola è principalmente mirato alla riduzione nella perdita di nutrienti nell’ambiente, così come ad un aumento nelle rese colturali grazie ad una gestione ottimale ed efficiente di acqua e nutrienti.

Per queste ragioni, rispetto ai fertilizzanti tradizionali, le nanoparticelle sono considerate dei trasportatori di nutrienti molto più efficienti, oltre ad avere una promettente abilità nel controllo dei potenziali patogeni che possono insorgere durante il processo di coltivazione.

Ad esempio, è stato dimostrato che l’uso di nanoparticelle metalliche come argento (Ag), rame (Cu) o titanio (Ti) in sistemi di coltivazione fuori suolo, risulta essere determinante nella promozione delle difese nelle piante. Inoltre, due ricercatori hanno recentemente testato come l’uso di nanoparticelle di ossido metallico promuova la crescita di piantine di pomodoro e di melanzane. I risultati dello studio hanno dimostrato che le nanoparticelle di ossido rameico (CuO) aumentavano il peso fresco dei vegetali del 64 %, riducendo del 69% l’infezione dal fungo Verticillium wilt, trattenendo le piantine più del 32 % di rame nelle loro radici.

Tuttavia, nonostante gli innumerevoli vantaggi che apporterebbe l’uso delle nanoparticelle nei più avanzati sistemi di coltura idroponica, vi sono ancora molte domande aperte su quale sia, nel dettaglio, l’effettivo meccanismo molecolare alla base dei fenomeni prima citati. Un altro aspetto molto importante da considerare, tuttora al vaglio dei ricercatori, è se esista effettivamente la possibilità che tali particelle possano entrare, attraverso i tessuti edibili delle piante, nella catena alimentare e, aspetto ancor più cruciale, quali possano essere gli effetti sulla salute umana e sull’ambiente.

Per tali motivi, nonostante gli enormi benefici che apporterebbe in termini di sicurezza e precisione nella gestione dell’intero sistema di idrocoltura, lo sfruttamento sul campo di questa nuova tecnologia appare ad oggi ancora troppo prematuro e richiederà necessariamente ulteriori studi di approfondimento.

Uso dei Plant Growth-Promoting Rhizobacteria nelle soluzioni idroponiche

Con la terminologia Plant Growth-Prmoting Rhizobacteria (PGPRs), dall’inglese “Rizobatteri che promuovo la crescita delle piante”, si fa riferimento ad una particolare classe di batteri, i rizobatteri appunto, strettamente associati con l’apparato radicale delle piante tanto da instaurare con esse una relazione di simbiosi mutualistica. Essi stanno trovando un largo impiego soprattutto nelle aziende e nelle realtà che hanno come principale obiettivo quello di realizzare una filiera produttiva quanto più sostenibile.

Mutualismo: Per mutualismo s’intende una interazione diretta o indiretta tra due specie che risulta essere vantaggiosa per entrambe. Oltre alle interazioni microrganismi del suolo-piante, un altro esempio di relazione mutualistica ecologicamente rilevante è quella che si viene a creare tra la pianta ed una specie particolare di fungo; tale relazione prende il nome di micorriza.

Leggi anche: Simbiosi: una stretta relazione fra esseri viventi

I PGPR sono in grado di agire direttamente sui nutrienti presenti nel suolo favorendone così l’assimilazione da parte delle piante (ad es. fissazione dell’azoto atmosferico, solubilizzazione del fosforo, ecc…); i rizobatteri svolgono anche un’azione di biocontrollo per le malattie, potenziando le difese della pianta stessa attraverso, ad esempio, la produzione di antibiotici e di enzimi litici, ovvero di particolari enzimi in grado di rompere le membrane cellulari (lisi cellulare) causando la morte dell’ organismo patogeno.

Biocontrollo: termine generico con il quale s’intende l’utilizzo di organismi viventi come insetti, batteri e funghi come nemici naturali di altri organismi patogeni delle piante.

Studi recenti condotti su diversi ceppi batterici hanno dimostrato la loro efficacia d’azione anche nell’idrocoltura di numerose specie vegetali orticole e da frutto, ottenendo effetti positivi sulla crescita e sulla resa dei prodotti agricoli ottenuti. In particolare, l’inoculazione di ceppi di Bacillus licheniformis ha dimostrato di aumentare significativamente e l’altezza e la superficie di area fogliare in piantine di pomodoro e peperone; inoltre l’inoculazione ha anche indotto un aumento nel numero e nel diametro dei frutti di pomodoro.

Nonostante i sistemi di coltura idroponica permettano di ottenere prodotti di alta qualità assicurando così al consumatore una food security sicuramente molto elevata, non è infrequente l’impiego di pratiche di disinfezione sia fisiche (es. raggi UV, radiazioni gamma) che chimiche (es. imidazolo, carbendazim). E difatti, proprio l’uso di questi metodi di controllo può risultare in una diminuzione nel numero di PGPR, causando una riduzione nell’efficacia di questi microrganismi.

Queste importanti osservazioni prefigurano comunque uno scenario molto interessante per l’uso dei PGPRs in idrocoltura, dal momento che la loro applicazione potrebbe portare ad un aumento nella produttività e nelle proprietà nutraceutiche delle colture. Non di meno, un altro aspetto molto importante da considerare è che questa pratica risulterebbe in una significativa riduzione nell’uso delle risorse idriche e nell’impiego di agrochimici, come fertilizzanti e pesticidi.

Nutraceutici: principi nutritivi contenuti negli alimenti che hanno effetti benefici sulla salute umana ed animale. Si per lo più in natura e derivano normalmente dalle piante e da fonti microbiche. Esempi di nutraceutici sono i probiotici, gli antiossidanti e le vitamine.

Sensori intelligenti ed algoritmi in idrocultura per un monitoraggio Realtime della soluzione idroponica

Al giorno d’oggi sono sempre più le realtà che si affidano alla produzione idroponica, in virtù degli innumerevoli ed indiscutibili vantaggi dei quali abbiamo parlato sino ad ora. In particolare, oggi l’idrocoltura converge sempre più verso la produzione di specie frutticole di piccola e media taglia, produzione molto spesso basata su sistemi chiusi per il ricircolo della soluzione nutritiva. In questi casi, la soluzione nutritiva è quasi sempre utilizzata per più di un ciclo di coltura e sono perciò necessari continui e costanti controlli per garantire un adeguato rifornimento di nutrienti ad ogni ciclo. Dal momento che qualsiasi alterazione nella composizione qualitativa e quantitativa della soluzione potrebbe compromettere la qualità e la sicurezza del prodotto finale, è grande il bisogno di strumenti in grado effettuare monitoraggi in realtime della soluzione nutritiva.

A tal proposito, un possibile strumento di controllo è rappresentato dagli elettrodi ioni-selettivi (ISEs), che hanno già visto la loro applicazione anche nel controllo della qualità dell’acqua potabile. Alcuni autori hanno già sperimentato questa tecnica con lo scopo di trovare la composizione ottimale della soluzione per la crescita delle piante, effettuando una misura multipla di ogni suo componente.

Tale approccio permetterebbe così di ottenere un quadro realistico e completo di quali siano effettivamente i nutrienti richiesti dalle piante, consentendo di soddisfare, al bisogno, le richieste nutritive delle colture per una crescita ottimale. Per una migliore conoscenza, è opportuno precisare che sono ancora necessari ulteriori studi di approfondimento e di perfezionamento della tecnica, per la messa a punto di procedure di calibrazione sempre più efficienti, al fine di evitare una riduzione nella sensibilità dello strumento a causa di un’esposizione continua con la soluzione nutritiva.

Altro aspetto di fondamentale importanza, è che l’uso di questa nuova tecnologia porterà inevitabilmente ad un flusso enorme di dati da sottoporre ad un’analisi tempestiva e, proprio per questo, è necessario il concomitante sviluppo di nuovi macchinari in grado di elaborare algoritmi sempre più efficienti per il controllo e la gestione personalizzata di ogni singolo impianto.

L’uso di sensori e l’elaborazione di algoritmi rientra infatti nel concetto di agricoltura di precisione o smart agricolture, un nuovo modo di pensare e fare agricoltura che si basa essenzialmente su:

• Raccolta di dati ed immagini su singola area o diversa tipologia di coltura
• Invio dei dati ad un computer attraverso un apposito cloud (spazio di archiviazione personale)
• Applicazione di algoritmi ed altri strumenti per l’analisi dello stato di salute delle piante o per l’individuazione di eventuali segnali di stress o malattie

Mediante l’agricoltura 4.0 sarà quindi possibile superare le incertezze ed i danni causati dalle pratiche di agricoltura intensiva che, negli ultimi 50 anni, ha sfruttato e deteriorato le risorse naturali producendo costi ambientali, economici e sociali non più sostenibili.

L’ Idrocoltura al centro per la sicurezza alimentare e la salvaguardia degli ecosistemi: il Floating garden Agricultural Practice in Bangladesh

Già da molti anni l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, in sigla FAO, sostiene e coordina progetti in ogni parte del mondo per l’aumento della produttività agricola, l’accrescimento dei livelli di nutrizione ed il conseguente miglioramento nella qualità della vita delle persone. In particolare, anche l’Idrocoltura rientra tra i nuovi sistemi di produzione agricola promossi dalla FAO, tanto da esser stata inserita all’interno di alcuni progetti nell’ambito dei Globally Important Agricultural Heritage Systems (GIAHS). Si tratta di siti specifici in tutto il mondo (52 siti GIAHS in 21 paesi) nei quali la biodiversità agricola si combina con il prezioso patrimonio culturale degli abitanti.

In collaborazione con il Ministero dell’Agricoltura del Bangladesh, a partire dal 2015 la FAO ha dato il via all’implementazione di un particolare sistema di coltivazione idroponica locale nei distretti di Gobalgany, Piroypur e Barisal situati nel centro-sud del Paese.

Si tratta di un progetto molto ambizioso che vede coinvolti ben 2,500 ettari di territorio caratterizzato dalla presenza di estese pianure alluvionali, soggette alla completa sommersione durante la stagione dei Monsoni nel periodo che va da giungo a ottobre. In questo arco di tempo le comunità locali hanno gravi difficoltà nella coltivazione della maggioranza delle colture, con notevoli ripercussioni sulla vita sociale ed economica della maggioranza della popolazione.

Per queste ragioni, la FAO ha deciso di contribuire per contrastare i fenomeni della mancanza di cibo sicuro e della povertà in questa regione del mondo, ponendo come obiettivi principali la promozione e la salvaguardia della food security delle popolazioni rurali e contribuendo, al tempo stesso, alla difesa della biodiversità locale ed all’adattamento dell’ecosistema agli attuali e futuri cambiamenti climatici. Per proteggere le proprie coltivazioni durante la stagione monsonica i contadini hanno sviluppato, nel corso dei secoli, un particolare sistema di coltivazione su piattaforme galleggianti (conosciuto localmente come Dhap), nel quale le piante e le colture crescono fuori suolo immerse in acqua arricchita di nutrienti.

Dhap si presenta infatti come una tecnica particolare di idrocoltura (vedi “Le differenti tecniche disponibili per la coltura senza suolo”), in quanto questo sistema vede l’impiego di un letto galleggiante di piante acquatiche per la coltivazione fuori suolo di numerose specie agrarie. Tra le piante acquatiche maggiormente utilizzante vi è il cosiddetto giacinto d’acqua (Eichhornia crassipes), appartenente alla famiglia delle Pontederiaceae ed originario di fiumi e laghi delle regioni tropicali.

In virtù della loro abbondante distribuzione sul territorio, i giacinti d’acqua vengono utilizzati come substrato di coltura per il Dhap durante l’estate e, nell’inverno successivo, i loro residui di decomposizione vengono riutilizzati come fertilizzanti naturali per la coltivazione su terra dei vegetali. Grazie a questa particolare pratica environment-friendly, la popolazione può beneficiare così di cibo sicuro durante tutto l’arco dell’anno; nella stagione estiva, ad esempio, vengono coltivati il cocomero, l’ocra e la tipica zucca dei serpenti (Trichosantes cucumerina) sul sistema galleggiante, mentre dopo la stagione delle piogge i contadini si dedicano alla produzione di spinaci, spezie e di molte altre specie vegetali.

Oltre ad essere un ottimo esempio di pratica agricola sostenibile dal punto di vista sia sociale che ambientale, questi giardini galleggianti rappresentano anche un efficiente sistema di adattamento al cambiamento climatico; la produzione agricola attraverso il Dhap ha contribuito largamente alla food security della popolazione locale, in special modo durante questi ultimi anni caratterizzati da eventi metereologici di severa entità e da stagioni monsoniche sempre più dure per l’economia locale e la resilienza dell’ecosistema.

Gli obiettivi che la FAO si prefigge per i prossimi anni riguardano lo sviluppo e l’implementazione di questa tecnica su larga scala ed il suo trasferimento anche in ecosistemi similari di altre zone del Bangladesh. Il Bangladesh Agricultural Research Institute (BARI) ed Il Dipartimento per l’estensione dell’agricoltura (DAE) hanno di recente messo a punto alcuni progetti per il futuro sviluppo del sistema, in particolare per il controllo e la gestione ottimale dei nutrienti, nonché per il controllo dei fitopatogeni nella lotta agli stress ed alle malattie delle piante.

Conclusioni

L’Idroponica è attualmente il settore dell’agricoltura a crescere più velocemente e potrebbe veramente dominare il panorama della produzione di cibo in un futuro oramai prossimo. Come abbiamo visto nella prima parte dell’articolo, la popolazione umana sta aumentando vertiginosamente e le attuali stime ci dicono che riuscire a trovare le risorse per poter sfamare l’intera popolazione sarà sempre più difficile. A tutto ciò va aggiunto che ogni anno la percentuale di suolo degradato non più utilizzabile per la produzione agricola è in continuo aumento e che molte aree del pianeta sono sempre più soggette al rischio di desertificazione, complici le pratiche agricole intensive non rispettose dell’ambiente ed un’attività disboscamento eccessiva oramai fuori controllo.

Allo stato attuale, nonostante gli innumerevoli vantaggi che questa tecnica di coltivazione porterebbe all’ambiente ed alla salute delle persone, vi sono ancora alcune limitazioni nello sviluppo e nell’implementazione dell’idrocoltura su larga scala. Le applicazioni su scala commerciale richiedono molto spesso una buona dose di conoscenza tecnica ed un alto investimento economico soprattutto nelle prime fasi di sviluppo.

Alla luce di tutto ciò, è bene però ricordare che a fronte di un alto investimento in capitale ed energia iniziale, come ogni altra nuova tecnologia che si è affacciata sul mercato mondiale, anche l’Idrocoltura vedrà, nel breve-medio tempo, una riduzione sensibile nei costi di produzione che la renderà molto più accessibile ad un numero più ampio di persone.

Ottenere cibo sano e sicuro, salvaguardando al tempo stesso l’ambiente e le risorse rinnovabili, non è più un’opportunità da considerare ma una delle maggiori sfide che l’umanità è chiamata ad affrontare, in un mondo dove acqua e colture saranno sempre più beni rari ed inaccessibili per la maggioranza delle persone.

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