Agricoltura verticale e indoor: da utopia a realtà

di Antonio Ferrante

L’agricoltura verticale o la coltivazione in ambiente interno, noti in termini anglosassoni come vertical farming o indoor farming, stanno acquistando sempre maggiore interesse da parte degli imprenditori, investitori e consumatori. I sistemi produttivi possono essere molto semplificati a scopo hobbistico per attività da svolgere nel tempo libero per produrre piccole quantità di ortaggi destinati all’autoconsumo oppure molto complessi e tecnologicamente avanzati per produzione di ortaggi su larga scala. Nel periodo di lockdown, durante l’emergenza sanitaria, molte persone sono state costrette a lavorare da casa, e così, si sono cimentate nella produzione di ortaggi da foglie, come insalate, piantine officinali etc.
A livello commerciale sono notevolmente aumentate le richieste di moduli produttivi per l’ambiente interno e micro-impianti idroponici e i relativi accessori. La produzione in ambienti chiusi non è solo un’attività hobbistica, ma sta sempre di più diventando un vero settore produttivo, soprattutto nelle città ad alta densità di popolazione o in ambienti a clima estremo. Negli ultimi anni si stanno proponendo diversi sistemi produttivi o moduli di coltivazione tecnologicamente avanzati con il pieno controllo dell’ambiente di coltivazione. I sistemi di coltivazione sono rigorosamente idroponici come flusso e riflusso, floating system e l’aeroponici. Quest’ultimi sono particolarmente indicati per le coltivazioni in verticale, dove il peso dei piani di coltivazione deve essere contenuto per ridurre le dimensioni delle strutture portanti e quindi i costi dell’impianto. La produzione in ambiente interno permette di creare dei siti produttivi direttamente all’interno delle città, spesso sfruttando edifici abbandonati o industrie dismesse. Non mancano esempi di coltivazioni nel sottosuolo in tunnel abbandonati o sui tetti di edifici come centri commerciali e ristoranti. Tutti questi sistemi effettivamente permettono di ottenere una filiera di produzione corta, il cosiddetto km 0, ossia produrre vicino ai consumatori. La coltivazione in ambiente interno si allontana dalle leggi naturali che regolano l’agroecosistema e si avvicina al concetto di agricoltura industriale. L’agricoltore o imprenditore nei sistemi di coltivazione in ambiente interno ha il pieno controllo della rizosfera, della coltura e dell’ambiente. Attraverso la gestione e l’isolamento del sistema può effettivamente azzerare l’effetto degli stress biotici e abiotici, permettendo di ottenere delle produzioni più elevate e con assenza di fitofarmaci.
La produzione in ambiente chiuso è tecnicamente possibile, abbiamo tutte le competenze agronomiche e tecnologiche per poter coltivare in ambienti estremi, a tal proposito ricordiamo i progetti in Antartide, nel deserto e nelle stazioni spaziali orbitanti. Tra i problemi tecnici più importanti ricordiamo il mantenimento dei parametri ambientali interni uniformi come temperatura, umidità relativa e illuminazione in tutta l’area di coltivazione. La gestione di questi parametri diventa particolarmente complessa nelle coltivazioni in verticale, dove bisogna creare dei moduli in cui la circolazione dell’aria sia opportunamente studia per uniformare i parametri ambientali senza condizionare la crescita della coltura. Un altro aspetto molto importante è la realizzazione della struttura per poter effettuare l’agricoltura verticale, spesso i costi dei materiali e degli impianti ad alto contenuto tecnologico sono molti elevati. Dal punto di vista agronomico questi sistemi di coltivazione possono essere utilizzati per ortaggi da foglie con cicli brevi e sviluppo contenuto, mentre non sono particolarmente adatti per ortaggi da frutto che hanno un elevato sviluppo come il pomodoro da mensa, cetriolo, melone, ecc. Inoltre, l’assenza di insetti inibisce l’impollinazione, per cui tutte le colture ad impollinazione entomofila richiedono interventi meccanici o uso di arnie. Comunque sia, l’azione impollinante di questi insetti in ambienti illuminati con LED può avere problemi. Nei sistemi completamente chiusi, l’illuminazione artificiale è il parametro più importante dal punto di vista agronomico ed economico. Le piante per la crescita e la produzione hanno bisogno di un’adeguata illuminazione che deve essere definita per ogni coltura in termine di intensità e di durata. L’aumento della disponibilità di luce velocizza la crescita e la produzione, ma bisogna giungere a un compromesso per rendere il sistema produttivo economicamente sostenibile. In generale, possiamo affermare che il sistema di coltivazione in ambiente interno in verticale o meno può essere sostenibile se si trovano fonti energetiche a basso costo come ad esempio le centrali nucleari. Non a caso molte delle vertical farm sono vicino le centrali nucleari dove, sfruttando anche l’inversione giorno-notte rispetto all’ambiente esterno, rendono il sistema produttivo sostenibile. La realizzazione di questi impianti deve essere opportunamente valutata e possono diventare economicamente e ambientalmente sostenibili a secondo della localizzazione del sito produttivo. Sicuramente, i prodotti ottenuti da questi sistemi devono essere competitivi sul mercato, possono essere più elevati in ragione di qualità più elevata dal punto di vista nutrizionale e sanitario, ma devono essere comunque accessibili alla maggior parte dei consumatori.
In conclusione, possiamo affermare che con questi sistemi si può coltivare ovunque, tuttavia la loro diffusione dipende dalla sostenibilità economica ed ambientale.