Tutto sulla coltivazione idroponica: cos’è e come si realizza, quali vantaggi ha, da dove viene

Tutti i consigli per coltivare senza terra, anche in casa!

Rossella Vignoli9 Marzo 2023

0 5.809

La coltivazione idroponica, detta anche ‘coltivazione senza suolo’ comprende tutte quelle tecniche attuate in assenza di terreno. Questo metodo di coltura è adatto a moltissimi generi di piante, dagli ortaggi ai fiori e perfino alle piante grasse. La tecnica rappresenta una valida scelta green ed eco-sostenibile per fare fronte al problema della scarsità di risorse alimentari.

Tutto sulla coltivazione idroponica: cos’è e come si realizza, quali vantaggi ha, da dove viene

Cos’è la coltivazione idroponica o sistema idroponico

Si tratta di un metodo di coltura in cui le piante sono tenute fuori dal terreno e sono nutrite grazie all’acqua, nella quale vengono disciolte le diverse sostanze nutritive adatte per far crescere i vegetali velocemente e in salute.

Questa tecnica è declinata in vari sistemi, tutti altrettanto validi. In dettaglio:

il sistema di flusso e riflusso (Ebb&Flow) è molto utilizzato per le coltivazioni indoor domestiche, è quello più adatto ai principianti ed è il più economico. Le piante sono collocate in cassette su di un tavolo di coltivazione. Le cassette sono riempite fino all’orlo con una soluzione di acqua e nutrienti, che sommerge però solo le radici. Poi viene poi fatta defluire. Il ciclo di immersione e drenaggio viene controllato da una pompa e un timer, impostati su di una specifica durata e frequenza dei cicli. Questo sistema richiede meno acqua, poiché viene continuamente riutilizzata. In oltre, si ottiene un controllo preciso sulla somministrazione di nutrienti, migliorando la qualità e la quantità della coltivazione. La tecnica è adatta a diverse varietà di piante, come ad esempio verdure, erbe e piante ornamentali. L’unico difetto di questo sistema è che non riesce a tenere traccia della quantità di sostanze nutritive realmente assorbite da ogni pianta.
la tecnica Nutrient Film Technique (NFT), prevede la coltivazione su una sottile pellicola d’acqua e nutrienti che scorre lungo un canale inclinato. Le piantine sono collocate su una griglia o una lastra perforata posta in un canale con una leggera pendenza, riempito con una soluzione di nutrienti. Nel canale scorre un flusso di acqua continuo, creando un sottile pellicola (in inglese film, da cui viene il nome della tecnica) di soluzione nutrienti che bagna costantemente le radici delle piante. L’acqua è poi raccolta in un serbatoio, e viene nuovamente pompata all’inizio del canale per essere riutilizzata. Questo sistema permette alle radici delle piante di essere costantemente alimentate, migliorandone crescita e resa, e riutilizzando acqua e nutrienti. Se l’utilizzo di acqua è più basso, tuttavia il sistema necessita di una corretta concentrazione di nutrienti disciolti e deve essere garantita un’adeguata circolazione dell’acqua per evitare l’accumulo di sostanze tossiche e la crescita di batteri nocivi.
la tecnica d’irrigazione a goccia utilizza dei gocciolatori per fornire acqua e nutrienti alle radici delle piante. Una serie di tubi, posti vicino alle radici, rilasciano l’acqua lentamente e in modo controllato. Le piante sono collocate in contenitori che permettono solo alle radici di essere esposte all’acqua e ai nutrienti disciolti. Un sistema di tubi porta l’acqua in modo controllato e graduale, direttamente alle radici delle piante. Solo la corretta quantità di acqua e nutrienti arriva alle piante in maniera precisa e controllata, evitando sprechi e riducendo il rischio di carenze o eccessi idrici e nutrizionali. Si risparmia acqua, si ridurre il consumo di fertilizzanti. Riduce l’insorgenza di malattie e parassiti, poiché l’acqua non viene spruzzata sulle foglie delle piante.

Questa tecnica è molto diffusa nella coltivazione in serra e nell’orticoltura, ma può essere utilizzata anche in altri contesti, come ad esempio nell’agricoltura su vasta scala o nella coltivazione domestica di piante in vaso.

Come si fa l’agricoltura idroponica

Può essere effettuata secondo due modalità:

idroponica con substrato che prevede l’impiego di un materiale poroso come perlite, sabbia, lana di roccia o argilla espansa, che viene inumidito ed irrigato con acqua e sostanze nutritive
idroponica senza substrato dove le radici delle piante sono esposte ed immerse direttamente nel flusso della soluzione nutritiva composta da acqua e sostanze disciolte

In generale, è fondamentale che le piante coltivate ricevano anche la giusta quantità di ossigeno, di luce e di aria. L’agricoltore deve controllare le quantità di acqua, sali minerali ed ossigeno erogate, oltre che la corretta illuminazione, in modo tale che le radici, sospese nell’acqua in movimento, assorbano rapidamente queste molecole.

A seconda della tecnica utilizzata, è richiesto un substrato diverso, che può essere:

palline di argilla espansa e fibra di cocco per le colture con sistemi Ebb&Flow, NFT e a goccia
lana di roccia per sistemi a gocciolamento e Ebb&Flow
perlite e vermiculite per sistemi NFT ed a goccia

Cosa significa idroponica

L’etimologia della parola rimanda al greco antico dove hidro significa ‘acqua’ e ponos significa ‘lavoro’. Il termine identifica quindi il lavoro e l’azione dell’acqua per lo sviluppo e la coltivazione delle piante.

Già Aztechi e Babilonesi avevano adottato questo tipo di coltivazione per i loro giardini pensili, dove potevano coltivare cibo per l’intero anno senza la terra ma con un continuo afflusso di acqua.

Cosa si può coltivare con l’idroponica

Con questa tecnica si possono coltivare piante sia decorative che ortofrutta. Una grande varietà di vegetali, tra cui verdure ed erbe aromatiche, si adatta bene a questa tecnica: parliamo soprattutto della lattuga, degli spinaci, dei pomodori e dell’aglio, del sedano, e della valeriana, così come tra le piante aromatiche soprattutto maggiorana, menta, basilico, prezzemolo ed origano.

Quali piante piante coltivare con l’idroponica

In linea generale, tutte le piante possono essere coltivate in un sistema idroponico e non esistono varietà specifiche per questa tecnica.

Le caratteristiche della verdura e della frutta così ottenute dipendono dalle sostanze nutritive utilizzate dall’agricoltore ed il sapore finale dalla presenza di determinati composti e dal rapporto tra loro.

Con il termine piante idroponiche non si identifica quindi una famiglia di specie vegetali particolari, coltivabili facilmente in acqua o predisposte alla coltivazione in acqua, ma le piante prodotte utilizzando un sistema di coltivazione idroponico.

Idroponica per insalate

Potete fare il vostro giardino idroponico per coltivare l’insalata, si consiglia una tecnica con substrato. Per questo occorre procurarsi della lana di roccia, un materiale poroso fatto di fibre di roccia vulcanica fusa, che può essere utilizzato come substrato. Inoltre serviranno:

semi della varietà desiderata
cubi di lana di roccia
vasetti a rete specifici per questa coltura
mini-serra per riporli al caldo
piccola coltivazione idroponica o aeroponica

I semi di lattuga, o di un’altra varietà di insalata, vanno inseriti all’interno dei cubi di lana di roccia, inumiditi solo con acqua, e poi sistemati all’interno della mini-serra, ad una temperatura compresa tra i 23° ed i 28°.

La quantità di acqua che impregna i cubi è da tenere sotto controllo perché, se eccessiva, potrebbe far marcire le radici ed annegarle. Eventualmente strizzate i cubi per far uscire l’acqua in eccesso.

Nelle giuste condizioni, i semi inizieranno a germinare dopo circa 48 ore. Quando le prime radici spunteranno dai cubi, le piantine vanno trasferite negli appositi vasetti a rete, riempiti prima con dell’argilla espansa e poi sistemati nell’impianto idroponico o aeroponico prescelto.

Le piantine vanno quindi nutrite con un’apposita soluzione a base di acqua e fertilizzante.

Inoltre, è necessario un sistema di illuminazione artificiale per sostituire la luce solare e un’attenta gestione della soluzione nutritiva per evitare un eccesso o una carenza di nutrienti. La coltivazione richiede un investimento iniziale per l’acquisto dell’attrezzatura necessaria.

Idroponica per pomodori

La coltivazione dei pomodori senza terra ha iniziato a diffondersi già negli anni Trenta con la tecnica dell’Ebb&Flow (cioè flusso e riflusso), in cui le radici sono alternativamente immerse in una soluzione nutriente e poi drenate.

Negli anni Settanta è stato introdotto il sistema NFT (Nutrient Film Technique) in cui le radici delle piante dei pomodori erano immerse in un flusso continuo di soluzione nutriente in un canale in pendenza.

Successivamente il metodo di irrigazione a goccia a raffinato la tecnica dell’idroponico ancora di più ed oggi è il più utilizzato.

Il pH della coltivazione idroponica di pomodori deve essere compreso tra 5,8 e 6,3, mentre l’illuminazione deve essere abbondante. Si tratta infatti di uno dei fattori cruciali per la crescita e lo sviluppo delle piante e la temperatura ideale è di circa 18°-26° durante il giorno e circa 12°-18° durante la notte mentre la giusta temperatura per la germinazione è di 26°-27°.

Idroponica per orchidee

Le orchidee trovano nella coltivazione idroponica un ambiente perfetto per crescere vigorose e rigogliose. Un substrato inerte, come l’argilla espansa, riproduce tutte le condizioni ideali per la crescita delle orchidee e consente la necessaria ossigenazione per le radici, umidità e temperatura costanti ed una fertirrigazione equilibrata.

La coltivazione dell’orchidea in idroponica è ideale se si vuole tentare la riproduzione della piantina per semina o talea ma anche nel caso si sia acquistata una pianta in vaso.

In quest’ultimo caso, prima del rinvaso in serra idroponica, è necessario risciacquare delicatamente le radici e quindi trapiantare la pianta nel substrato già fertilizzato con il concime adatto. L’orchidea va irrigata regolarmente con soluzione nutritiva, in modo che il substrato mantenga il giusto tasso di umidità, senza ristagni pericolosi per le radici.

Idroponica per semi

Una grande varietà di piante può essere coltivata in questo modo, partendo da sementi.

Tra le piante da orto più adatte ci sono quelli lattuga, finocchio, zucchine, peperoncino, spinaci, carote e rucola.
Tra le aromatiche sono adatte menta, salvia, basilico, rosmarino, erba cipollina così come camomilla e lavanda.
Tra i fiori sono adatte la viola, i girasoli, la passiflora, l’altea, i lnasturzio, la calendula, le campanule ed i garofani

Quale acqua usare per idroponica

Per tutte le tecniche di coltivazione idroponica, come base di partenza per la soluzione acquosa si può tranquillamente utilizzare l’acqua di rubinetto, ma se le concentrazioni di solidi totali disciolti (TDS) supera i 150 mg/L, allora è necessario trattare preventivamente l’acqua con un filtro ad osmosi inversa.

Fare l’idroponica in casa

La coltivazione può essere realizzata anche in casa con ottimi risultati. Occorre procurarsi:

2 secchi di plastica non trasparenti che possano essere impilati uno dentro l’altro
dell’argilla espansa
1 pompa ad immersione
un ossigenatore a tubicino per la pompa
bicchierini di plastica
tubi per innaffiare

Si comincia praticando dei fori sul fondo del secchio più piccolo e dei bicchierini dentro i quali passeranno le radici delle piante. Il secchio piccolo appena bucato va riempito di argilla espansa mentre nel secondo secchio vanno messi circa 4 l di acqua.

Nella pompa va inserito il tubicino dell’ossigenazione e poi va collocata dentro il secchio con l’acqua. I bicchierini vanno posizionati nel secchio piccolo con l’argilla e fissati con del filo di ferro. Infine, il secchio piccolo va messo in quello grande che contiene l’acqua.

Occorre fare attenzione ai tubi ed alla pompa per evitare che si rompano. I tubi da inaffiamento devono infatti uscire fuori e collegarsi al secchio più in alto, sopra i bicchierini. A questo punto si può inserire la piantina o i semi.

Idroponica outdoor

La coltivazione idroponica è molto versatile si adatta sia agli ortaggi che alle piante ornamentali. Questo sistema, inoltre, è sfruttabile sia per le coltivazioni indoor che outdoor.

Per quanto riguarda gli ambienti esterni come il giardino, o i vasi sul terrazzo, o sul balcone, il sistema idroponico permette di coltivare una grande varietà di piante, ottimizzando le risorse e ottenendo grandi risultati.

Quali sono i nutrienti nell’idroponica

La soluzione nutritiva ideale deve contenente tutti gli elementi necessari per la crescita delle piante nella forma più solubile.

Ci sono tre elementi nutritivi principali che sono imprescindibili, ovvero di azoto, fosforo e potassio . Ci sono anche molti elementi nutritivi secondari che sono utilizzati dalla pianta in momenti diversi durante il suo ciclo di crescita e fioritura, ma non sono essenziali: calcio, magnesio, zolfo, ferro, molibdeno, boro.

Idroponica automatizzata

Per sistema di coltivazione idroponica automatizzata si intende un sistema in grado di ricreare le condizioni ideali alla coltivazione tramite l’utilizzo di acqua e sfruttando la tecnologia a sostituzione dell’uomo.

Una coltivazione idroponica automatizzata funziona attraverso la combinazione di più dispositivi elettrici quali, compressore, pompe, luci a LED, regolatori di temperatura e regolatori di umidità tutti gestiti da un software.

Tutti questi componenti vengono gestiti in modo da creare un ambiente ideale alla coltivazione delle piante scelte ottenendo così i migliori risultati nella coltivazione idroponica di semi, germogli e verdure.

Idroponica a goccia

Il sistema a goccia, detto anche sistema di gocciolamento, è il più utilizzato.

Le piante sono sospese in un substrato e vengono lentamente alimentate con una soluzione nutritiva. In dettaglio, i sistemi di gocciolamento richiedono un timer e una pompa immersi nella soluzione nutritiva.

Il timer accende la pompa e la soluzione nutritiva viene gocciolata sulla zona della radice di ogni pianta attraverso una piccola linea di gocciolamento. Tali sistemi offrono la possibilità di riciclare la soluzione nutriente in eccesso che non viene assorbita dalla pianta.

Serra idroponica

Una serra destinata all’idroponica non richiede un grande investimento in quanto è possibile utilizzare materiale da costruzione a prezzi accessibili o anche materiali di riciclo. Per fare una stima, la spesa media si potrebbe aggirare intorno ai 30-35 euro al mq, ma tutto dipende anche dal tipo di automazioni di cui va dotata.

Se si possiede già una serra o una growbox, occorre valutare lo spazio al suo interno in relazione alle piante che si intendono coltivare mentre, se si possiede già una struttura, ci sono molti stili e dimensioni disponibili per serre per coltivazione indoor e serre per coltivazione outdoor ma anche kit per serra idroponica che potrebbero essere la soluzione migliore per iniziare.

Idroponica didattica

Questa coltivazione rappresenta uno dei modelli più avanzati e versatili di coltivazione di molte specie vegetali, come pomodoro, fragole, insalata, piante aromatiche ed in futuro potrebbe contribuire a fare fronte ai problemi di approvvigionamento alimentare in tutto il mondo.

Consente di sfruttare minori risorse, aumentando l’efficienza produttiva e la qualità del prodotto con conseguente riduzione dell’impatto ambientale.

Per questo motivo, e per la relativa facilità di approccio, in molte scuole primarie e secondarie del territorio, stanno venendo proposti progetti didattici volti a familiarizzare le nuove generazioni con questa metodica di coltivazione.

Idroponica verticale

In questa coltivazione si utilizzano acqua con sali minerali disciolti ed in alcuni casi materiali porosi come substrato.

Il sistema risulta così più leggero del suolo e le radici necessitano di meno spazio per crescere, poiché hanno sempre a portata di mano l’acqua ed i nutrienti di cui hanno bisogno.

Tutto ciò consente un giardino verticale in cui coltivare le piante in poco spazio e ricoprendo muri e divisori, particolarmente nelle città e negli spazi pubblici. Va bene anche nelle case o negli uffici, ovvero in tutti i luoghi dove lo spazio orizzontale è scarso e mentre quello verticale libero può essere utilizzato.

Quali sono le differenze tra idroponica e idrocoltura

L’idrocultura è una tecnica di coltivazione fuori dal terreno in cui la coltivazione delle piante avviene in un ambiente acquoso.

Le piante hanno bisogno di acqua e sostanze nutritive, assorbite tradizionalmente dal terreno in cui vengono coltivate.

Tuttavia, se questi nutrienti vengono forniti attraverso una soluzione acquosa ricca di sostanze nutritive, applicate direttamente alla zona delle radici di una pianta, la necessità di un terreno viene meno.

Mentre però nell’idroponica si può utilizzare un substrato solido inerte, nell’idrocoltura questo non è mai previsto.

Quali sono le differenze tra idroponica e acquaponica

L’acquaponica è una tecnica di allevamento dei pesci che utilizza elementi di acquacoltura per nutrire piante coltivate con l’idroponica.

Consente di diminuire i problemi relativi alla produzione ed allo smaltimento della soluzione nutritiva, riducendo notevolmente l’uso di fertilizzanti. Utilizza un ciclo semi-chiuso in cui pesci e piante vivono in relazione simbiotica.

Il ciclo inizia con i pesci di un acquario che mangiando il mangime che gli viene fornito. Dopo aver digerito, i pesci arricchiscono l’acqua di azoto. Il liquido viene prelevato e filtrato per poi raggiungere le piante in idroponica. Le piante assorbono i nutrienti, finché la soluzione non si esaurisce e, dopo un altro filtraggio, viene pompata di nuovo nell’acquario, così che il ciclo possa continuare.

Resta comunque un sistema molto più delicato, perché la salute dei pesci aggiunge ulteriori variabili all’equazione, ma è estremamente efficiente.

Pro e contro dell’idroponica

I principali vantaggi dell’idroponica sono:

possibilità di coltivare ovunque, anche dove non c’è terreno o non c’è il clima ideale per poter avviare determinate coltivazioni
ottimo utilizzo del potenziale genetico delle piante
miglior controllo del nutrimento
maggior resa, cioè miglioramento quantitativo della produzione
minore tempo per la crescita di molte specie vegetali
spazio utilizzato in maniera più efficiente, con possibilità di coltivazione in verticale
sistema più pulito non utilizzando terreno
risparmio di fertilizzante e acqua, visti anche i problemi di scarsità
recupero e riutilizzo dell’acqua con sostanze nutritive disciolte, risparmiando fino al 50% rispetto all’irrigazione convenzionale
assenza totale di erbicidi e pesticidi chimici
limite al marciume delle radici e alla proliferazione di malattie perché le foglie on sono esposte all’acqua

Le coltivazioni idroponiche non sono però esenti da svantaggi, legati soprattutto alla mancanza dfi terreno, Per questo si avranno problemi come:

necessita una profonda conoscenza delle piante che si intendono coltivare
le piante coltivate sono molto più fragili rispetto a quelle cresciute in suolo perché legate ad un sistema artificiale e ogni problema di quest’ultimo potrebbe causare problemi alla pianta
serve un elevato tasso di umidità che favorisce l’insorgenza di malattie fungine, come ad esempio la verticillosi
necessita di un rigorosissimo controllo dell’irrigazione che deve soddisfare le esigenze delle piante e deve essere costante nel tempo
maggiori costi energetici per l’irrigazione automatica
maggiori costi per gli impianti di irrigazione e per i vasi dedicati che hanno subito un aumento dei prezzi
non può essere definita agricoltura biologica (Regolamento CE 889/2008) perché le piante non crescono nel terreno
non esiste un fertilizzante completamente biologico per le colture idroponiche, sebbene esistano concimi non tossici studiati ad hoc

Come iniziare l’idroponica

Le forniture di base di cui bisogna necessariamente dotarsi per cominciare la coltivazione in idroponica sono:

acqua
soluzione nutritiva
serbatoio per contenere la soluzione
luce artificiale se non si ha accesso alla luce solare

Alcuni sistemi, come quelli di flusso e riflusso e sistemi di gocciolamento, richiedono substrati come fibra di cocco, lana di roccia o ciottoli di argilla espansa.

La soluzione nutritiva deve essere areata per fornire ossigeno alle piante e perciò servono anche una pompa d’aria, tubi e una pietra d’aria. Servono ovviamente anche i giusti vasetti e contenitori per la coltivazione.

Sistemi più complessi come i sistemi aeroponici e NFT utilizzano attrezzature più specializzate come pompe e timer. Richiedono inoltre i pianti di nebulizzazione o ugelli spray che variano in base alle esigenze del singolo coltivatore.

Idroponica e zanzare

Le zanzare sono un fattore di rischio da non trascurare dato che amano i ristagni d’acqua. Bisogna perciò fare attenzione soprattutto alle coltivazioni outdoor.

Nel caso delle coltivazioni indoor, delle semplici zanzariere possono essere la soluzione ottimale per prevenire il problema. Per gli spazi all’aperto, l’ideale è prediligere sistemi naturali come la citronella.

Quale attrezzatura idroponica

Con l’aumento della popolarità di questo tipo di coltivazione, anche la disponibilità delle attrezzature è aumentata. Diversi negozi di grandi dimensioni e siti dispongono di attrezzature idroponiche, così come i piccoli negozi specializzati al dettaglio.

Inoltre, ci sono molte risorse che possono istruire i coltivatori su come costruire i propri sistemi idroponici in maniera semplice.

Per i principianti esistono piccoli kit o sistemi, come sistemi aeroponici da cucina, da banco o montabili a parete, che richiedono poca o nessuna conoscenza o attrezzatura per approcciarsi alla tecnica.

Dove comprare attrezzatura per idroponica

È possibile acquistare una serra idroponica presso i negozi specializzati, oppure sugli shop online, dove sono altresì disponibili kit idroponici completi per ricreare un vero e proprio impianto di coltivazione idroponica.

Se si è dei principianti, è meglio rivolgersi a degli specialisti nel settore in modo da acquistare kit che contenga tutto il necessario: il sistema idroponico e quello di illuminazione LED, il sostegno per la pianta ossia la base alla quale fissarla ma anche i nutrienti necessari ed i test per il controllo del pH, di modo da monitorarne il livello continuamente e con facilità.

Quanto costa un kit di idroponica

Sia nei garden center, che nei negozi di piante e nelle serre, e naturalmente online, sono disponibili dei kit per iniziare ad approcciarsi a questa tecnica. I prezzi vanno da minimo 60 euro in su, a seconda del numero di vasi.

Uno starter kit da 2 vasi per iniziare la prima coltivazione in modo giusto possono venire a costare 61,99 euro.