Acqua reflua per l'agricoltura sostenibile

L’adozione dei cosiddetti sistemi di coltivazione a cascata (SCC) è una strategia molto efficace per limitare lo spreco di acqua e sali fertilizzanti e il conseguente impatto ambientale associati alle acque di drenaggio nelle colture fuori suolo a ciclo aperto o semi-chiuso. Queste vere e proprie acque reflue hanno spesso (soprattutto nel caso dei sistemi semi-chiusi) una salinità eccessiva per gran parte delle specie orticole o ornamentali coltivate in serra o in vivaio. Nei SCC, gli effluenti di una ‘coltura donatrice’ relativamente sensibile alla salinità sono utilizzati per la fertirrigazione di una o più ‘colture riceventi’ con maggiore tolleranza allo stress salino. 
I primi studi sui SSC nelle serre idroponiche sono stati condotti circa venti anni fa all’Università di Pisa dal gruppo di ricerca guidato, a quel tempo, dal Prof. Franco Tognoni (Dipartimento di Biologia delle Piante Agrarie, confluito nel 2012 nell’attuale Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agroambientali), ma recentemente è sorto un nuovo interesse per questi sistemi applicati a colture a terra o fuori suolo, sia in serra che in campo. Il riutilizzo degli effluenti idroponici presenta tuttavia diversi inconvenienti, poiché in genere sono caratterizzati, oltre che da un’elevata salinità, da concentrazioni anomale dei vari elementi nutritivi e dalla presenza di essudati radicali fitotossici, metaboliti di origine microbica e anche residui di prodotti fitosanitari utilizzati per la difesa antiparassitaria della coltura donatrice.
Oltre a quello per i SCC, c’è un grande interesse anche per le erbe spontanee commestibili (o alimurgiche) in considerazione delle loro proprietà nutrizionali e nutraceutiche. Su queste piante, ad esempio, si sono conclusi di recente due progetti dell’Università di Pisa finanziati dal Piano di Sviluppo Rurale della Regione Toscana (ERBAVOLANT, www.go-erbavolant.it; ERBIBONI; www.erbiboni.it).  Gran parte delle erbe alimurgiche sono alofite o glicofite molto tolleranti al sale.
Recentemente, sulla rivista Agricultural Water Management è stato pubblicato uno studio condotto dal Prof. Luca Incrocci e colleghi (tutti allievi del Prof. Tognoni) nell’ambito del progetto internazionale IGUESS-MED (Programma PRIMA 2019; https://www.iguessmed.com/) su due specie spontanee che, in virtù della loro tolleranza alla salinità, sono ottime candidate a svolgere il ruolo di ‘colture riceventi’ nei SCC.  Queste due specie sono state coltivate in serra in idroponica (floating system) utilizzando la soluzione nutritiva (effluente) scaricata periodicamente da una coltura di pomodoro su substrato (lana di roccia) a ciclo semi-chiuso, che aveva una concentrazione di cloruro di sodio (NaCl) di quasi 3 g/L (50 mmoli/L). Il disegno sperimentale comprendeva anche una soluzione nutritiva di controllo, arricchita o meno con il NaCl, e un effluente artificiale, cioè una soluzione nutritiva di nuova preparazione ma con la stessa composizione minerale dell’effluente genuino.
La ricerca ha dimostrato che le due specie potrebbero essere coltivate in idroponica sugli effluenti salini di colture fuori suolo in serra con una moderata riduzione della resa del raccolto; questa riduzione della produzione è almeno in parte compensata dalla migliore qualità delle foglie indotta dall'elevata salinità degli effluenti e soprattutto dall’azzeramento dei costi per l’acquisto dei sali fertilizzanti e il trattamento delle acque reflue della ‘coltura donatrice’. I risultati hanno anche dimostrato che entrambe le specie possono essere coltivate in idroponica con concentrazioni di azoto e fosforo della soluzione nutritiva molto più basse di quelle solitamente consigliate per le colture fuori suolo. 

Agricultural Water Management 282 (2023) 108275 -  https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108275
Wild edible plant species grown hydroponically with crop drainage water in a Mediterranean climate: Crop yield, leaf quality, and use of water and nutrients.
[Specie di piante selvatiche commestibili coltivate in idroponica con gli effluenti colturali in un clima mediterraneo: effetti sulla produzione, la qualità del prodotto e l’uso di acqua e elementi fertilizzanti]