Orticoltura e Floricoltura - Benvenuto...Pomodoro in NFT Tuttavia, è possibile utilizzare la...

Corso di laurea in

Scienze e Tecnologie Agrarie

Anno accademico 2017/2018

Orticoltura e Floricoltura

In questa lezione

Coltivazione del pomodoro con sistemi

senza suolo

Introduzione

Relatore

Note di presentazione

I sistemi di allevamento senza suolo sono stati introdotti nel settore delle colture protette per svincolare la coltivazione delle piante dal terreno e, quindi, da problematiche quali i fenomeni di stanchezza, le fitopatie telluriche, la salinizzazione secondaria causata dall'eccessivo impiego di fertilizzanti, l’aleatorietà del controllo delle condizioni di crescita delle piante e l’incidenza della manodopera. In una prospettiva più ampia, i sistemi di coltivazione senza suolo consentono di raggiungere la “qualità totale”, intesa come miglioramento della qualità sia del prodotto sia del processo produttivo.

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Ciò nonostante, la sostenibilità del senza suolo è messa in discussione nei sistemi a ciclo aperto, in cui il surplus di soluzione nutritiva (SN) che fuoriesce dal substrato viene scaricato nell’ambiente.

Drenato

Soluzione “fresca”

Ciclo chiuso Ciclo aperto

Ambiente

Ciclo chiuso e ciclo aperto

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I sistemi di coltivazione a ciclo chiuso, invece, consentono di risparmiare acqua e fertilizzanti. Tuttavia, mentre la diffusione dei sistemi senza suolo a ciclo aperto è favorita dalla economicità e semplicità della gestione degli impianti, quella del ciclo chiuso è frenata da tre ostacoli: 1) costo degli strumenti necessari; 2) complessità della gestione della SN; 3) rischio di diffusione di patogeni ed accumulo di sostanze organiche e metaboliti fitotossici nella SN. Spesso nei sistemi a ciclo chiuso la produzione è minore di quella che si ottiene nei sistemi a ciclo aperto a causa dell’accumulo di alcuni ioni o, in generale, dello sbilanciamento della SN. Altre cause che possono determinare la riduzione della crescita e della produzione delle colture allevate in sistemi a ciclo chiuso sono l’accumulo di composti organici tossici essudati dalle radici e le limitazioni nel rifornimento di ossigeno. Il più delle volte si sottolineano soprattutto i problemi del ciclo chiuso, trascurando i vantaggi. Ad esempio, l’aumento dell’efficienza d’uso dell’acqua è particolarmente importante nelle regioni del Bacino del Mediterraneo caratterizzate da ridotta disponibilità idrica; il risparmio di fertilizzanti, invece, consente un maggior ritorno economico e riduce l’impatto ambientale del processo produttivo.

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La coltura senza suolo del pomodoro è condotta prevalentemente su substrato irrigato a goccia. Nelle colture protette ad alta intensità tecnologica si tende al sistema chiuso ed il substrato maggiormente utilizzato è la lana di roccia. Nelle colture mediterranee a minore intensità tecnologica prevale il sistema aperto e oltre alla lana di roccia si utilizzano vari substrati quali perlite, miscugli di torba e perlite, torba e pomice, fibra di cocco, poseidonia, vinacce, pula di riso, ecc.

Pomodoro in NFT

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Tuttavia, è possibile utilizzare la tecnica del NFT che, oltre a tutti i vantaggi derivanti dal ciclo chiuso, permette anche di Eliminare il costo del substrato Avere un maggior controllo dell’apparato radicale Eliminare gocciolatoi che si possono occludere

Pomodoro su fibra di cocco

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Substrato rinnovabile ed ecocompatibile dotato di buona ritenzione idrica. È ottenuta dalla sgusciatura (dal mallo) delle noci di cocco ed è un sottoprodotto dell’industria della fibra (frazioni di fibra più piccole non adatte ad altri usi), composto quasi esclusivamente da lignina. Prima del suo impiego viene compostata per 2-3 anni. Possiede caratteristiche simili alle torbe bionde, con i vantaggi però di avere pH più elevato e di mantenere più a lungo le caratteristiche originarie.

Pomodoro su perlite

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Materiale inerte espanso, sterile e leggero (silicato di alluminio di origine vulcanica) Capacità di scambio cationico e potere tampone quasi nulli. Dotata di buona porosità.

Pomodoro su lana di roccia

Pomodoro su lana di roccia

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Substrato con caratteristiche chimico-fisiche particolarmente idonee per le coltivazioni senza suolo: materiale sterile e inerte, con elevata ritenzione idrica. Deriva da rocce vulcaniche (silicati di alluminio, calcio e magnesio e carbon coke) fuse ed estruse ad oltre 1.600 °C sotto forma di filamenti del diametro di circa 5 m, uniti mediante una resina per renderla soffice, e di un tensioattivo, per conferirle la necessaria idrofilia. Presenta però costi elevati, a causa degli elevati consumi energetici necessari per produrla, dei costi di trasporto (il materiale è di esclusiva provenienza estera), e delle difficoltà di smaltimento.

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Si utilizzano tappi seme e cubi di vario formato.

http://www.grodan.com/growing-solutions/vegetable-solutions/tomato/

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Per la coltivazione è prodotta in lastre che presentano lunghezza variabile da 1 a 2 m, spessore da 7,5 a 10 cm e larghezza da 10 a 20 cm. Le fibre possono essere disposte con orientamento orizzontale o verticale per garantire una maggiore durata nel tempo e una diversa capacità di ritenzione idrica. In generale vengono utilizzate lastre di minor spessore, con fibre verticali negli ambienti con clima freddo e lastre di maggior spessore, con fibre disposte orizzontalmente, per garantire maggiore ritenzione idrica in condizioni di clima caldo.

Allevamento piantine in celle

Trapianto piantine in cubi

Allevamento piantine in cubi finché le radici

fuoriescono

Trasferimento dei cubi nelle lastre

Allevamento su lana di roccia

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Generalmente, i cubi vengono posizionati ad una distanza di circa 30 centimetri, in modo tale da avere tre piante per ogni lastra di 1 metro.

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Le piante utilizzate, provenienti da vivai specializzati, sono innestate per conferire alla coltura maggior resistenza ai patogeni ma anche per avere la vigoria desiderata in base alla tecnica agronomica utilizzata.

https://seminis.it/prodotto/maxifort/393

https://seminis.it/prodotto/beaufort/392

https://seminis.it/prodotto/optifort/394

https://seminis.it/prodotto/unifort/396

https://seminis.it/prodotto/dynafort/570

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Spesso si utilizzano piante bi-stelo, sorrette da bastoncini in legno a cui la piante è legata per mezzo di gancetti in plastica.

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I bastoncini in legno vengono eliminati al momento della legatura della pianta, operazione che permette di indirizzare ogni stelo da un lato e dall’altro della pianta, ognuno verso un’interfila diversa.

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Sostegni su cui saranno poggiate le piante

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Legatura delle piante: consiste nel legare ogni singolo stelo della pianta, mediante un tutore (filo di spago), a un fil di ferro orizzontale, ancorato alla struttura portante.

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L’operazione della legatura viene effettuata con l’ausilio di carrelli elevatori che permettono di raggiungere la parte alta della serra e che scorrono sui binari posti nelle interfile.

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Man mano che la pianta cresce, si procede a girala ed ancorarla attorno al tutore, affinché questa venga sostenuta e cresca in altezza. Operazione contemporanea all’ancoraggio è la sfemminellatura che consiste nell’eliminare tutti i geti ascellari che si formano man mano che lo stelo principale cresce e che devono essere eliminati per non creare competizione per le sostanze nutritive a scapito di una più elevata produttività. Anche queste operazioni colturali vengono effettuate con l’ausilio di carrelli elevatori.

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Una volta che la pianta ha raggiunto l’altezza del filo di ferro orizzontale, si provvederà all’abbassamento della stessa. Gli steli, man mano che vengono abbassati, vengono poggiati su dei tutori in acciaio ancorati alla canalina che sostiene la lastra.

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Tubi che conducono l’acqua calda

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Tubi che fungono da binari

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Grappolo con diversi fiori prima di essere potato per essere portato a 4 fiori.

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Stesso grappolo dopo la potatura: 4 fiori, in modo da avere un grappolo con frutti uniformi (è un insalataro)

NO3-

K+

Ca2+ Mg2+

Ca2+

K+

NO3- SO4

2-

SO42-

Mg2+

H2PO4-

La soluzione nutritiva

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Elemento comune dei sistemi di coltivazione senza suolo è la distribuzione di una SN in grado di fornire alle piante i nutrienti di cui hanno bisogno. La maggior parte delle specie cresce bene in una SN “universale”, ma al punto di vista pratico è impossibile racchiudere in un’unica formula nutritiva tutte le esigenze di una coltura, che variano in funzione di numerosi fattori.

Una scelta consapevole Specie di pianta, cultivar e forma di allevamento

Stadio di crescita della coltura

Parte della pianta raccolta ai fini commerciali (radice, stelo, foglia, fiore, frutto)

Ciclo colturale (stagione dell’anno, lunghezza del giorno) e condizioni ambientali (temperatura, intensità luminosa, ore di sole, ecc.)

Sistema senza suolo utilizzato

Obiettivi da raggiungere

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Ad esempio, la concentrazione di assorbimento dipende molto dalle condizioni ambientali e dalla stagione, che influiscono sul tasso di traspirazione. In condizioni che riducono la traspirazione vegetale, la coltura consuma meno acqua a parità di nutrienti assorbiti e pertanto la concentrazione di assorbimento è più alta. Il contrario si verifica quando la traspirazione è intensa. La concentrazione della soluzione nutritiva dovrà quindi aumentare nella stagione fredda e diminuire in quella calda.

Cultivar e forma di allevamento

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Per esempio, le cultivar di pomodoro ciliegino, caratterizzate da notevole vigoria, richiedono quantità minori di N, soprattutto nelle prime fasi vegetative, così come l’allevamento a più branche comporta l’adozione di una soluzione nutritiva diversa rispetto alla forma di allevamento monostelo.

Stadio di crescita della coltura

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Quando il primo palco è in fiore porto tra K+ e N deve essere di 1,2:1. Quando però la fioritura raggiunge il nono palco fiorale, il rapporto aumenta e può raggiungere anche 2,5:1. Questo perché la richiesta di K+ aumenta in proporzione alla carica di frutti: circa il 70% del K+ assorbito, infatti, si trova nei frutti. Per il pomodoro di solito si utilizzano almeno tre ricette con diversa concentrazione dei macroelementi.

Spalla verde del pomodoro

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Altro fenomeno della carenza di potassio nel pomodoro.

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Una volta preparata la soluzione nutritiva, questa viene erogata alla coltura per mezzo di linee di irrigazione che partono dal punto di preparazione della soluzione e giungono alla singola pianta per mezzo di un gocciolatoio con portata di 1-2 L/h.

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Recupero SN drenata

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Nei sistemi a ciclo chiuso la frazione del lisciviato non desta preoccupazioni, anzi, per evitare stress idrici alla pianta e per garantire la continua lisciviazione dei sali presenti in eccesso nel substrato, si somministrano sempre quantità elevate di SN rispetto a quelle richieste teoricamente dalla coltura.

Conclusioni (1/2) I sistemi di coltivazione senza suolo rappresentano uno dei modi più avanzati e versatili di coltivazione dei vegetali. Trovano applicazione soprattutto quando la coltivazione nel terreno è impraticabile a causa di problemi fitosanitari o, anche, per valorizzare risorse altrimenti non utilizzabili (o addirittura potenzialmente dannose se usate nel terreno) come nel caso delle acque salmastre. Con il senza suolo queste acque, opportunamente gestite, migliorano la qualità, perché, per es., inducono l’aumento della sostanza secca, dei solidi solubili, degli zuccheri riduttori, dell’acidità titolabile, dei caroteni e della vitamina C nelle bacche di pomodoro.

Conclusioni (2/2) I sistemi senza suolo trovano reali possibilità di applicazione anche per la produzione di cibo in situazioni estreme. Per estrinsecare al meglio le potenzialità, però, non è sufficiente adottare un determinato sistema piuttosto che un altro ma è indispensabile rispettare i precetti alla base della coltivazione senza suolo, realizzare questi sistemi in strutture di protezione sufficientemente evolute da assicurare il regolare condizionamento ambientale sia durante i periodi freddi sia durante la stagione estiva e rispettare rigorosamente le norme igienico-sanitarie al fine di evitare clamorosi insuccessi.

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