Ortive fuori suolo senza nitrati ma biofortificate con selenio e iodio

Impianto serricolo dedicato alla coltivazione fuori suolo delle ortive da foglia in Toscana
«Più qualità e sicurezza se l’ortiva è fuori suolo». Lo assicura Luca Incrocci dell’Università di Pisa che nel Futur Lab Edagricole di Legnaro (Pd) racconta un futuro che si sta avvicinando a tappe forzate grazie alla diffusione dell'idroponica

 

Coltivare le ortive fuori suolo (idroponica, substrati…) può consentire di aumentare la qualità e la sicurezza delle produzioni ortive.

Luca Incrocci

È il messaggio di Luca Incrocci, dell’Università di Pisa, Dipartimento Scienze agrarie, agroalimentari e agroambientali, lanciato al Futur Lab “L’innovazione in orticoltura” organizzato da Terra e Vita  a Legnaro (Pd) (leggi qui), presso l’Università di Padova.

Coltivare senza il supporto del terreno, ma dosando l'apporto idrico e minerale tramite soluzioni nutritive calibrati  «permette un minor impiego di fitofarmaci, riduce il contenuto di nitrati nella parte edule delle ortive da foglia, consente di produrre ortaggi non contaminati da metalli pesanti e nichel-free, permette eventualmente di arricchire gli ortaggi di elementi utili alla salute dell’uomo come il selenio e lo iodio».

Pomodoro da mensa coltivato su substrato

Più precisamente per Incrocci il fuori suolo comporta 5 ordini di vantaggi:

  • evita il problema della stanchezza del terreno (patogeni, fitotossine, salinità);
  • permette maggiori produzioni e maggiore qualità;
  • consente di estendere il periodo di coltivazione rispetto alla coltivazione su terreno;
  • consente l’eventuale recupero di aree marginali;
  • nella sua versione a ciclo chiuso, permette di controllare l’impatto ambientale della coltivazione.

 

Occorre però tener conto anche di questi possibili svantaggi:

  • Pomodoro fuori suolo coltivato come in Olanda

    costi d’impianto elevati;

  • necessità di personale tecnico specializzato;
  • smaltimento dei substrati utilizzati o esausti, nonchè delle soluzioni drenate non completamente esaurite;
  • maggior uso di materiali difficili da riciclare (plastica);
  • rischi di asfissia radicale (idroponica).

Idroponica o substrato?

Floating system

 

Le colture fuori suolo possono essere realizzate in idroponica o su substrato.
L’idroponica a sua volta si può declinare in:

  • Floating system: sistema di coltivazione in cui le piante sono mantenute sulla superficie della soluzione nutritiva mediante supporti galleggianti, ad esempio pannelli perforati di polistirene espanso;
Nutrient film technique
  • Nutrient film technique (Nft): canalette all’interno delle quali si sviluppa l’apparato radicale delle piante e scorre ala soluzione nutritiva, in modo continuo o no, sotto forma di uno strato sottile;
  • Aeroponica: le radici si trovano, in modo continuo o no, in un ambiente saturo di piccole gocce di soluzione nutritiva.
Aeroponica

La coltivazione su substrato, invece, può avvenire in canaletta, in sacchi o in vasi, con subirrigazione. Nei primi due casi è dominante l’irrigazione a goccia o drip. Torba, pomice, perlite, fibra di cocco, lana di roccia, sono i substrati più utilizzati.

Substrato in canaletta
Substrato su sacchi o vasi

Le coltivazioni fuori suolo delle ortive avvengono in coltura protetta, ma in Italia si registrano anche circa 3.500 ettari di piante in vaso in pien’aria nei distretti di Pistoia, Albenga, Messina.

A frenarne la diffusione sono alcuni vincoli (Tab.1).

tab. 1 Vincoli alla diffusione delle colture senza suolo in Italia
VINCOLO Valutazione da parte degli intervistati (%)
molto importante importante non importante
A Costi elevati rispetto ai fatturati e ai redditi ottenibili 23 15 62
B Mancanza di assistenza tecnica di buona qualità 47 37 16
C Necessità di acqua di buona qualità 14 44 42
D Serra climaticamente non adeguata alla coltura fuori suolo 46 38 16
E Divieto di utilizzo da parte di disciplinari di produzione 4 16 80
F Dimensioni aziendali ridotte e/o ridotta capacità di finanziamento 46 38 16
Da uno studio condotto da Incrocci et al. nel 2009. «Sono soprattutto i vincoli B, D, F quelli che hanno impedito un largo sviluppo della coltivazione fuori suolo in Italia».
Subirrigazione
Coltivazione idroponica di ortaggi per la quarta gamma

Ad invertire questa tendenza è oggi soprattutto la coltivazione idroponica che, come testimonia il docente pisano, sta conoscendo una particolare diffusione nella produzione degli ortaggi per la quarta gamma, grazie ai seguenti vantaggi:

  • Particolare dell’apparato radicale di ortaggi per la quarta gamma coltivati in idroponica

    miglior qualità (basso contenuto in nitrati);

  • - maggiori produzioni;
  • - possibilità di incrementare il valore nutrizionale degli ortaggi mediante l’arricchimento con micronutrienti;
  • - limitati costi d’impianto e di gestione (rispetto ad altri sistemi di coltivazione idroponica);
  • - riduzione dell’impatto ambientale.

Meno nitrati negli ortaggi da foglia

Uno dei vantaggi più significativi del fuori suolo è la possibilità di contenere la presenza di nitrati negli ortaggi da foglia. Nitrati e nitriti, in una pianta, si accumulano in questi organi, in ordine di concentrazione: piccioli > foglie > steli > radici > infiorescenze. In orticoltura le situazioni più pericolose si riscontrano negli ortaggi da foglia, con una presenza che può andare da 1.000 sino a 5-10.000 ppm. Meno pericolosi gli ortaggi da frutto e i cavoli, con presenza sotto le 1.000 ppm.
La tossicità dei nitrati e dei nitriti è ben conosciuta. La Dga, dose giornaliera accettabile è 3,7 mg/kg di peso corporeo (per una persona di 60 kg: 100 g di lattuga con nitrato = 2.200 ppm) e la concentrazione massima di nitrati ammessa dal Reg. CE 1258/2011 è :

  • - per lo spinacio fresco: 2.500-3.000 ppm;
  • - per lo spinacio surgelato: 2.000 ppm;
  • - per la lattuga, dal 1° ottobre al 31 marzo: coltura protetta 5.000 ppm, pieno campo 4.000 ppm;
  • - per la lattuga, dal 1° aprile al 30 settembre: protetta 4000 ppm, pieno campo 3.000 ppm;
  • - per la rucola (Eruca sativa, Diplotaxis sp.; Brassica tenuifolia): dal 1° ottobre al 31 marzo 7.000 ppm, dal 1° aprile al 30 settembre: 6.000 ppm;
  • - per i baby foods: 200 ppm.

Per ridurre la quantità di nitrati negli ortaggi da foglia occorre: a) ridurre la percentuale di azoto nitrico rispetto all’azoto totale; b) prima della raccolta, sostituire i nitrati con cloruri e solfati; c) sempre prima della raccolta, eliminare ogni forma di azoto nella soluzione nutritiva.

Prove su rucola

In merito alla tecnica “c”, Incrocci ha presentato a Legnaro i risultati di una sperimentazione volta a ridurre (d’inverno, quando il limite è di 7.000 ppm) la presenza di nitrati nella rucola. Bene, in questa esperienza nella soluzione nutritiva il giorno zero c’erano 12 mM di N e nelle foglie di rucola 8.000 ppm di nitrati. Una parte della coltivazione ha continuato a essere servita da una soluzione con 12 mM di N e per cinque giorni le foglie hanno continuato ad avere 8.000 ppm di nitrati. Un’altra parte della coltivazione di rucola, invece, è stata servita da una soluzione con zero mM di N; qui il primo giorno dopo il cambio di soluzione la quantità di nitrati nelle foglie era già scesa a 6.000 ppm, il secondo giorno a 4.500 ppm, il terzo giorno a meno di 4.000 ppm, il quarto giorno a 3.200 ppm, il quinto giorno a 2.900 ppm.

Niente metalli pesanti e nichel

Un altro vantaggio dell’orticoltura fuori suolo è quello di ottenere prodotti senza metalli pesanti e nichel. In pieno campo infatti le ortive possono assorbire tramite le radici ioni indesiderabili eventualmente presenti nel terreno come cadmio, piombo, cromo, nichel.

Il fuori suolo invece «risolve i problemi di contaminazione dei suoli e ottenere così ortaggi senza la presenza di metalli pesanti».

Biofortificazione con selenio

Pomodoro da mensa in una prova di biofortificazione con selenio

 

Il selenio riveste una grande importanza nella dieta umana: è un oligoelemento che entra come catalizzatore nell’enzima glutatione perossidasi; ha funzione anti-ossidativa, la sua carenza provoca disfunzioni ormonali e un indebolimento delle difese immunitarie; negli adulti la dose di assunzione giornaliera è di circa 50 µg/die.

Basilico biofortificato con selenio

Una “biofortificazione” degli ortaggi con selenio, dunque, «permetterebbe un aumento dell’assunzione di selenio da parte del consumatore. Inoltre avrebbe anche buoni effetti sull’attività produttiva, dal momento che questo elemento induce un ritardo nella senescenza delle piante e nella maturazione dei frutti». D’altra parte questa addizione di selenio si sta già facendo con successo nella produzione di patate, il marchio è ben noto. Incrocci riferisce di un’esperienza (Martina Puccinelli et al., 2017) condotta dal suo gruppo di studio su basilico, che ha evidenziato un aumento della concentrazione di selenio nelle foglie e nella biomassa fogliare dopo che ne era stata aumentata la somministrazione nella fertilizzazione. I principali risultati di questa esperienza sono :

  • - Il selenio si accumula in foglie di basilico, frutti e semi.
  • - Il selenio non influenza la quantità e la qualità dei frutti di pomodoro.
  • - Il selenio non influenza la produzione di basilico fino a 10 mg/L di Se.
  • 12 g di foglie di basilico arricchito con Se forniscono 57 µg di Se.
  • 200 g di pomodoro arricchito con Se forniscono 48 µg di Se.

Biofortificazione con iodio

Prove su due diverse varietà di basilico per studiare le possibilità di biofortificazione con iodio

Il fuori suolo può consentire anche una biofortificazione degli ortaggi con iodio. Anche quest’ultimo è un elemento importante nella dieta umana: lo iodio è fondamentale per la sintesi degli ormoni tiroidei (tyroxina, triiodiotironina). La sua carenza può causare fenomeni di sindrome da iodio-deficienza. La I-deficienza si può prevenire utilizzando nella dieta sale iodato, oppure mediante la biofortificazione di alimenti di origine vegetale (es. riso, patate, cipolle…). Anche nel caso dello iodio sono in commercio patate arricchite di questo elemento.
Di qui la decisione dell’Università di Pisa di organizzare un esperimento di I-biofortificazione su due varietà di basilico (vedi foto). Esperimento che ha dato questo risultato: 5 g di basilico fresco (4-5 foglie) di piante coltivate per 3-4 settimane con KI 10 μM soddisfano il fabbisogno giornaliero di iodio da parte dell’uomo, che è di 150 µg/die.


“Orticoltura”, un manuale utile e versatile

“Orticoltura - Principi e pratica” (clicca qui per lo shopping online) è l'utile e versatile manuale Edagricole edito a cura di Alberto Pardossi, Giorgio Prosdocimi Gianquinto, Pietro Santamaria e Luca Incrocci destinato agli studenti dei corsi universitari di primo livello, ma anche a orticoltori e tecnici del settore. Tra gli argomenti affrontati:  propagazione, tecniche colturali, miglioramento genetico, conservazione degli ortaggi, coltura protetta, coltivazione fuori suolo.

Nella “parte speciale” del volume sono trattate le principali colture orticole, raggruppate per famiglia botanica, e di cui vengono descritti: l’origine e la diffusione, il ciclo biologico, la morfologia, la biologia fiorale, la coltivazione, le varietà, le questioni fitosanitarie, l’utilizzazione del prodotto, ecc.

TUTTE LE ESPERIENZE DESCRITTE AL FUTUR LAB EDAGRICOLE:

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