Parlando di coltivazione fuori suolo nell’orticoltura e nel florovivaismo, si fa avanti una novità, la tecnica dell’ acquaponica. Si tratta di un sistema di produzione a mezzo liquido statico che coniuga insieme l’acquacoltura, ovvero l’allevamento di specie acquatiche quali i pesci e i crostacei, con la coltivazione idroponica, ovvero la coltura di vegetali senza l’utilizzo della terra.
Schematicamente in un impianto acquaponico l’acqua della vasca, all’interno della quale vengono allevati dei pesci o dei gamberi (separatamente oppure insieme), viene utilizzata per irrigare speciali letti di crescita, privi di terra e concime, dove sono collocate le piantine o direttamente i semi da far germogliare.
I sistemi produttivi fuori suolo, che impiegano l’acqua come veicolo per i nutrienti e diversi substrati come sostegno o supporto per le piantine, si possono classificare in due categorie: a ciclo aperto e a ciclo chiuso.
Nella prima categoria sono compresi sistemi di coltivazione con substrato (organico, inorganico, sintetico) con la possibilità di utilizzare bancali con sabbia e ghiaia, canaletta, sacco, vaso o cassetta con irrigazione a goccia, subirrigazione, tappetino capillare. Nei sistemi a ciclo chiuso invece la coltivazione avviene senza substrato, a mezzo di liquido, utilizzando principalmente i seguenti sistemi: idroponica (floating system); aeroponica; film nutritivo (Nft).
L’acqua dell’acquaponica è ricca di sostanze nutrienti, provenienti dal metabolismo degli animali e dai resti di cibo, che possono essere utilizzate dalle piante per il loro sviluppo grazie all’azione biochimica di alcune popolazioni benefiche (nitrobacter e nistrosomonas) completamente naturali di microrganismi coltivati opportunamente nei letti di crescita; in questo modo le sostanze, altrimenti considerate di rifiuto (e quindi destinate a essere smaltite), vengono trasformate biologicamente (mineralizzate) e naturalmente in importanti elementi fertili adatti per poter essere assorbiti dalle radici delle piante.
Senza concimi esterni
L’Agenzia per i Servizi nel Settore Agroalimentare delle Marche (Assam), presso il Centro Agronomico di Jesi (An), recentemente ha iniziato, in collaborazione con Acquacoltura Italia srl di Osimo, una sperimentazione su un impianto di acquaponica.
Il progetto prevede di verificare la possibilità di coltivare, in un ambiente protetto non riscaldato, ortaggi e ornamentali associati all’allevamento dei pesci di acqua dolce, per valutare la funzionalità e la sostenibilità di tale processo. In particolare il progetto ha la finalità di verificare la capacità, produttiva ed economica, di alcune specie di ortaggi e di piante da fiori coltivati esclusivamente attraverso il ricircolo di acqua proveniente da vasche dove vengono allevati pesci di acqua dolce.
I nutrienti, necessari per la coltivazione, vengono ricavati dalle deiezioni prodotte dai pesci rese assimilabili dagli apparati radicali delle piante grazie all’azione di specifici microrganismi. Questo sistema di coltivazione consente di ottenere un prodotto di buone caratteristiche qualitative, pulito e privo di residui di terreno, e ha anche il vantaggio di limitare il ricorso ad agrofarmaci. Parallelamente, si ottiene una produzione ittica da destinare al mercato alimentare o a quello ornamentale (acquari).
Un progetto nelle Marche
«La sperimentazione – spiega Alfio Santinelli, responsabile tecnico del progetto – prevede l’utilizzo delle carpe Koi (Cyprinus carpio) affiancate alla coltivazione di ortaggi a foglia e non, quali insalate, bietole, sedano, angurie, meloni, pomodori e ornamentali come gladiolo, lilium e lupinus, con l’obiettivo di valutare le reazioni delle diverse specie alle condizioni di coltivazione in serra non riscaldata».
«L’acquaponica – sottolinea Santinelli - nasce dall’esigenza di assicurare un raccolto anche in situazioni di carenza di acqua e coniuga gli aspetti dell’idroponica con quelli dell’acquacoltura. Si configura come un ecosistema circolare che, utilizzando i residui organici prodotti in acqua da pesci e sfruttando i batteri che trasformano i residui (ammoniaca) in micro e macro nutrienti (nitrati, fosforo, potassio, boro ecc) per le piante, permettono la crescita di queste assicurando il filtraggio dell’acqua che, depurata dell’ammoniaca prodotta, viene reimmessa nel ciclo. Il sistema risulta economico e di facile gestione, prevedendo alcuni controlli periodici e analisi per la rilevazione del pH e dei nitrati.
Alcuni dei vantaggi degli impianti di acquaponica sono: risparmi nel consumo di acqua che necessita solo di rabbocchi in funzione all’evaporazione, assorbimento e traspirazione delle piante (calcolata mediamente nella misura del 10% al mese in ambiente protetto); assenza di concimi e fertilizzanti chimici, con conseguente risparmio economico; maggiore produzione vegetale per metro quadro, rispetto a quella ottenibile con agricoltura tradizionale; minore fatica nella coltivazione delle piante; basso impatto ambientale derivante dal ridotto consumo di energia elettrica per alimentare le pompe e dal riciclo dell’acqua».
L’impianto predisposto presso il Centro Agronomico dell’Assam è costituito:
- da una vasca della dimensione di 120x600x75 cm, capace di contenere circa 4 metri cubi di acqua per l’allevamento dei pesci;
- da un letto di crescita ad argilla espansa, della dimensione di 120x600x35 cm, sovrastante la vasca dei pesci con la funzione di trattenere mediante una camera filtrante tutto il materiale organico proveniente dall’acqua dei pesci;
- e dal floating system, di 1600x120x35 cm, contenente circa 30 cm in altezza di acqua, dove far galleggiare le zattere in materiale inerte debitamente forate, dove sono collocate piantine di ortaggi o piante da fiore destinate alla coltivazione.
Attraverso il controllo puntuale delle condizioni agronomiche e ambientali del sistema, vengono valutati una serie di fattori: presenza di nitrati negli ortaggi a foglia a fine ciclo produttivo; i valori in elementi nutritivi e in carica microbica presenti nell’acqua di coltivazione; la lavorabilità e la conservabilità dei prodotti ottenuti e le relative caratteristiche organolettiche e nutrizionali.
Diffusa in ogni ambiente
Lo studio di sistemi integrati di allevamento e coltivazione, che sfruttino le relazioni naturali sinergiche esistenti tra le piante e gli animali, per ottenere produzioni di specie acquatiche e vegetali terrestri, è un’attività che sta trovando spazio crescente in molti paesi e negli ultimi anni anche in Italia sono stati avviati progetti per valutarne le opportunità produttive e di mercato.
Impianti commerciali acquaponici sono sorti negli ultimi anni in diverse nazioni come Stati Uniti, Canada, Messico, Germania, e Gran Bretagna mentre altri Paesi come la Cina e la Thailandia, già grandi operatori nel settore dell’acquacoltura, si sono interessati a questo metodo di produzione più ecosostenibile ed efficiente per la produzione di pesci, gamberi e vegetali commestibili.
Negli Stati Uniti sono nate vere e proprie fattorie urbane acquaponiche che hanno consentito il recupero di capannoni e altri edifici in disuso riconvertendoli in maniera ecologica e rendendoli il cuore produttivo di farmer market che possono offrire oltre ai prodotti vegetali anche quelli ittici di acqua dolce come trote, pesci gatto, carpe e tilapia.
Nel 2012 negli Emirati Arabi è stato inaugurato il più grande impianto di acquaponica: il Baniyas Center è in grado di produrre a regime ben 200 tonnellate di pesce e 300 mila cespi di lattuga ogni anno.
L’acquaponica viene oramai utilizzata anche in campo educativo per insegnare ad esempio la biologia, l’ecologia e le scienze naturali. In molte scuole negli Stati Uniti e in Australia sono presenti moduli didattici funzionanti con i quali gli studenti delle medie e dei licei possono addestrarsi e comprendere meglio i processi bioecologici relativi. Infine la Nasa ha individuato nell’acquaponica uno dei sistemi ecologici più promettenti per produrre cibo nelle future stazioni spaziali in orbita o sulle future basi lunari e marziane.
COME FUNZIONA
- Consumo idrico minimo con la necessità soltanto di rimboccare periodicamente l’acqua nella vasca di allevamento con un volume pari a quello consumato tramite l’evaporazione e la traspirazione vegetale e utilizzato per l’assorbimento in fase di sviluppo della pianta (pari al 10% in media al mese).
- Minore dipendenza da una fonte idrica costante.
- Non è necessario l’utilizzo di concimi chimici, sono aboliti fitofarmaci e tutti i prodotti dannosi alla fauna acquatica, compresi gli antibiotici.
- Le sostanze nutrienti necessarie alla crescita delle piante sono fornite in parte dalle deiezioni dei pesci e in parte dai residui di mangime, successivamente rielaborati biologicamente dai batteri.
- Produzione vegetale maggiore rispetto a quella ottenibile a parità di superficie con l’agricoltura tradizionale.
TUTTI I VANTAGGI
Secondo aquaguide.com:
- Il pesce produce residui organici in acqua.
- Dei batteri benefici, cresciuti in letti di crescita, trasformano i residui in sostanze nutrienti.
- Le piante crescono assorbendo questi nutrienti.
- L’acqua viene così anche filtrata e depurata dalle piante.
- L’acqua ritorna nella vasca e il ciclo riprende.
UN CIRCOLO VIRTUOSO
Si tratta di un sistema di produzione a mezzo liquido dinamico in cui le piante sono allevate su letti di crescita o sistemi flottanti, dove viene fatta ricircolare acqua proveniente da un allevamento ittico.
Questo sistema di coltivazione consente di ottenere un prodotto vegetale caratterizzato da buone caratteristiche qualitative, pulito e privo di residui di substrato e ha anche il vantaggio di impedire il ricorso ad agrofarmaci, limitandosi al solo utilizzo di prodotti utilizzati per la lotta biologica integrata, oltre a ottenere una produzione ittica da destinare al mercato alimentare o a quello hobbistico.
Il controllo puntuale delle condizioni ambientali e nutrizionali in coltivazione offre buone opportunità per ottimizzare: contenuto in nitrati, carica microbica, lavorabilità, caratteristiche organolettiche e nutrizionali. Inoltre garantisce la possibilità di ottenere molti più cicli rispetto al suolo durante l’anno.
Terra e Vita 23/2017 L’Edicola di Terra e Vita
