La serra che verrà: luce, CO , fuori suolo

ATTUALITÀ
INNOVAZIONE Due binari: high-tech “semichiuse” per i paesi avanzati e “solari” negli altri
di Paolo Battistel – Ceres S.r.l. – Società di Consulenza in Agricoltura
La serra che verrà:
luce, CO2, fuori suolo
Avranno un futuro anche le “Vertical Farms”,
a patto di risolvere il problema del loro alto
fabbisogno energetico
U
n aspetto fondamentale per migliorare in
futuro le prestazioni della serricoltura a
livello mondiale, sarà quello di massimizzare
l’intercettazione della radiazione solare da
parte delle colture, migliorare la nutrizione
carbonica (CO2) e quella idrica e minerale,
tramite colture fuori suolo a ciclo chiuso.
Su un punto importante, infatti, le serre passive, anche quelle in Nord Africa, e quelle attive
“hi-tech”, anche quelle dotate di illuminazione artificiale, possono essere assolutamente
d’accordo: massimizzare la trasmissione della luce significa maggiore fotosintesi, quindi
maggiore resa e qualità.
La luce per le piante non è mai troppa. Purché ovviamente si possa mantenere la tem-
peratura (e l’umidità) della serra nell’intervallo
ottimale per la fotosintesi. In altre parole: ha
senso “perdere radiazione”, ad esempio con
l’ombreggio estivo, solo fino al punto di ottenere una riduzione di temperatura. Oltre, si ha
l’effetto opposto: si fanno solo “filare”, cioè
indebolire le piante.
Il primo passo è ovviamente la scelta del materiale di copertura. Oggi abbiamo teli plastici di copertura con trasmissione fino al 9293%, più o meno quella di un vetro standard,
che però con trattamento antiriflesso può
arrivare fino al 95-96%.
Anche la struttura ombreggia, quindi quello
che conta è la trasmissione totale della serra.
Una serra in vetro standard arriva così a ca.
Lavaggio a macchina del tetto di un multi-tunnel “hi-tech”
in Tunisia. Inutile adottare coperture ad alta trasmissività,
se poi non le si pulisce tutti i mesi: il pulviscolo che
continuamente si deposita riduce le rese fino al 20%.
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Copertura di una serra “canariana” con film
plastico a luce diffusa, per la coltivazione verticale
di melone: da notare l’assenza di ombre a terra,
anche in una giornata di pieno sole nel deserto.
il 70%, più o meno quanto una ricoperta con
doppio film plastico, che ha sì circa il 10-12%
di trasmissività in meno di un vetro singolo,
ma anche una struttura portante meno ingombrante. Il doppio film permette però un
risparmio sul riscaldamento del 25-35%, fino
al 50% in climi molto freddi.
Molti, troppi, dimenticano purtroppo l’“effetto
polvere”, che si deposita con continuità sulle
serre e può bloccare in poche settimane dal
10-12% fino al 20-25% della radiazione. Come per l’auto, inutile sperare nella prossima
pioggia: i tetti delle serre si possono lavare
solo con spazzole: o a mano o con macchine.
E poi in inverno c’è anche il problema della
condensa, che non solo porta malattie critto-
Lavaggio a mano di una serra “canariana”
in Marocco, prima dell’inverno. Qui al pulviscolo
si è sommata la sabbia. La pulizia del tetto aumenta
le rese fino al 30%.
n. 47-2014 29 novembre
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Serra semichiusa in Olanda. Si riconosce
dalla presenza di un’unica fila di finestre, per
compensare la sovra-pressione interna.
gamiche, ma toglie anche dal 9 al 13% di luce.
Il “dogma” è: 1% in più di radiazione equivale a
1% in più di produzione! E non dimentichiamo
la capacità di diffondere la luce della copertura, a parità di trasmissività: è ormai ampiamente dimostrato che materiali a luce diffusa
aumentano le rese fino al 10-15% in Nord Europa e fino al 40-60% in clima mediterraneo.
C’è un materiale di copertura che potrebbe
risolvere brillantemente tutte queste esigenze, se non fosse, purtroppo, molto costoso:
l’Etfe. Ha alta trasmissività, addirittura superiore al vetro, non solo nel PAR, ma anche
nell’UV, assai importante per la qualità delle
produzioni. Può esse montato anche come
doppio film gonfiato, quindi far risparmiare
il 35-40% di energia termica. È “anti-dust”,
cioè polveri e smog difficilmente si attaccano. Può subire anche trattamenti diffusivi e “anti-condensa” permanenti. Mantiene
le proprietà ottiche e meccaniche per molti anni (15-20), quindi in serre tecnologiche
potrebbe sostituire egregiamente il vetro e
ripagare il maggior investimento, se solo si
facessero i calcoli nel modo opportuno.
Melone fuori suolo sotto film a luce
diffusa: notare l’elevata penetrazione
della luce fino agli strati inferiori
della chioma. Migliora la fotosintesi
media della chioma fino al 50%.
uso di pesticidi chimici, ma solo col supporto
di barriere fisiche (reti anti-insetto, ad esempio), scelte agronomiche (innesto, sovescio,
compostaggio, rotazione), insetti e microorganismi utili, è già una realtà in molte serre
ben condotte, non solo hi-tech, ma anche a
media tecnologia. Vi sono le condizioni perché possa estendersi in pochi anni, a livello di
massa, anche nelle colture protette “passive”
a bassa tecnologia.
Concimazione carbonica
Alcuni serricoltori italiani pensano che la CO2
sia “roba da olandesi”. Purtroppo non è così:
proprio in ambiente mediterraneo la CO2 è
spesso il principale fattore limitante di rese
e qualità. È come sperare di poter costruire
una casa affidandosi alla miglior impresa edile sul mercato, ma senza mattoni e cemento
a disposizione.
Nell’aria che respiriamo si sa che la concentrazione di CO2 è ca. di 350-400 ppm. In una
serra mediterranea passiva, per gran parte
del giorno, cioè da ca. 2 ore dopo l’alba fino
quasi al tramonto, la CO2 scende normalmente a 200-250 ppm, talvolta anche meno, perché assorbita dalle colture per la fotosintesi.
Da 30 anni sappiamo che basterebbe riportare la CO2 almeno alla concentrazione esterna, per aumentare le rese di ca. il 20%.
Se poi la portiamo a 800-1.000 ppm con la
concimazione carbonica, si può arrivare a
+40% di resa.
Conclusione: nelle serre mediterranee sarebbe sufficiente migliorare il ricambio naturale di CO2 con l’esterno, dotandole di
opportune aperture mobili (ma anche fisse
e sarebbe già un grosso passo avanti), per
produrre il 20% in più.
Il futuro
Fuori suolo con difesa integrata
Vi sono pochi dubbi che le colture fuori suolo, obbligatorie in una serra “hi-tech”, si diffonderanno su larga scala anche nelle “serre
passive”.
Permettono di specializzare la serra e il serricoltore in una sola coltura o varietà, senza
dover ricorrere alla rotazione o alla fumigazione chimica, per mantenere la fertilità del
terreno. Se praticate a ciclo chiuso, possibile
anche in serre “low-tech”, tramite l’uso di filtri biologici, poco costosi, ma assai efficienti,
possono abbattere il consumo di acqua fino
al 70-80% e dimezzare il consumo di fertilizzanti.
Quanto alla difesa, la gamma di insetti predatori e parassitoidi, di funghi e batteri antagonisti o entomopatogeni si allunga ogni
giorno di più. La lotta integrata, senza alcun
Quale serra ci possiamo aspettare fra 30
anni? Nei Paesi avanzati: serre hi-tech “semichiuse”, coperte con materiali a luce diffusa e trattamento antiriflesso; doppi schermi energetici; cogenerazione abbinata alla
geotermia; illuminazione con lampade a Led
o al plasma; concimazione carbonica; difesa integrata, fino ad annullare quella chimica; altissimi livelli di automazione, fino alla
robotizzazione; gestione computerizzata
sulla base di algoritmi colturali e controllo
integrale a distanza; colture fuori suolo a ciclo chiuso. Probabilmente anche “Vertical
Farms”, se risolveremo il problema del loro
alto fabbisogno energetico.
Nel resto del mondo: “serre solari” come il
modello dominante in Cina, tensostrutture
(“parral”, “canariane”) o multi-tunnel migliorati
con ampie aperture mobili o fisse, per massimizzare il ricambio naturale di CO2; materiali
di copertura ad alta trasmissività e alta resa
termica, luce diffusa; anche qui obbligatorie
le colture fuori suolo a ciclo chiuso.
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