Substrato di coltivazione biodinamica

Substrato di coltivazione: requisiti generali ed esigenze delle colture

on novembre 20 | in Cura delle Piante, Orto Biodinamico | by | with No Comments

Tufo vulcanico

Tufo vulcanico

Nell’attività orto-floricola, quando attuata in contenitore o con sistemi fuori-suolo, il terreno naturale appare tuttavia poco adatto alla coltivazione, a causa di limitazioni di carattere chimico (reazione, disponibilità di elementi nutritivi, ecc.) e fisico (struttura, ritenzione idrica, ecc.).

Le piante allevate in contenitore, infatti, sono caratterizzate da un rapporto chioma/radice non equilibrato e da richieste per acqua, aria e nutrienti molto maggiori di quanto avviene in pieno campo, dove i ritmi di accrescimento sono più lenti e le quantità di substrato teoricamente illimitate.

Per soddisfare queste esigenze è necessario ricorrere a substrati di coltivazione rappresentati da materiali organici o minerali di vario tipo, che da soli o in miscuglio assicurino condizioni chimico-fisiche e nutrizionali ottimali e stabili nel tempo.

Al momento attuale, i materiali che possono essere impiegati come substrati sono assai numerosi e con caratteristiche e costi molto diversi.

Di fatto, non esiste un substrato di coltivazione o un miscuglio che possa considerarsi universale, cioè valido per tutte le specie e in tutte le situazioni di coltivazione. Si rende necessario, quindi, esaminare i singoli materiali in modo da consentire una scelta corretta a seconda delle diverse condizioni in cui si opera: ambiente, specie da coltivare e fase di coltivazione (semina, radicazione delle talee, allevamento delle piante), sistema di coltivazione (contenitore, fuori-suolo).

Requisiti generali di un substrato di coltivazione ideale ed esigenze delle colture

I requisiti più importanti che un substrato deve possedere, al fine di consentire alla pianta di accrescersi nelle migliori condizioni, sono i seguenti:

  • costituzione
  • struttura
  • capacità di ritenzione idrica
  • potere assorbente
  • pH
  • contenuto in elementi nutritivi ed EC
  • potere isolante
  • sanità
  • facilità di reperimento e costo

Alcuni substrati, a causa del loro asso peso specifico apparente (PA, peso specifico apparente o densità apparente, espresso dal peso ecco del substrato per unità di volume apparente) e della loro incoerenza, come è il caso dei terricci grossolani, della perlite (ca. 100 kg m-3), del polistirolo in granuli (ca. 35 kg m-3) e della stessa torba di sfagno non compressa (ca. 60 kg m-3), non si prestano ad essere impiegati da soli nelle colture in vaso, soprattutto se si tratta di piante a portamento assurgente accentuato. Il PA ottimale per le colture in contenitore oscilla fra 150 e 500 kg m-3.

Questo è un aspetto di secondaria importanza soltanto nella produzione di piantine da trapiantare quando la coltivazione viene effettuata in contenitori alveolati.

Struttura caratterizzata da una più accentuata porosità rispetto al normale terreno caratterizzata da una più accentuata rispetto al normale terreno agricolo. Il substrato di coltivazione ideale per colture in vaso dovrebbe avere un volume lacunare di almeno il 75% con percentuali variabili di macro e micropori, in relazione alla specie coltivata e alle condizioni ambientali e colturali: orientativamente, il 40-60% dovrebbe essere interessato dalla fase liquida e il restante 15-35% da quella gassosa (porosità libera). Nella Tab. 7 vengono riportate le esigenze per la porosità libera di alcune specie ornamentali. Nelle colture in contenitore di piccole dimensioni (es. contenitori alveolati), la porosità totale dovrebbe raggiungere l’85% del volume.

substrati - porosità libera

Altro requisito molto importante è che la struttura si mantenga stabile nel tempo e resista, quindi, al compattamento ed alla riduzione di volume in fase di disidratazione (restringimento); un eccessivo restringimento del substrato, infatti, può causare la rottura delle radici. Un buon materiale dovrebbe presentare un grado di restringimento non superiore al 30% del volume.

Capacità di ritenzione idrica tale da assicurare livelli di umidità del substrato costanti e ottimali per le colture, senza dover ricorrere a irrigazioni troppo frequenti. La capacità di ritenzione idrica non deve essere comunque eccessiva per non determinare problemi di asfissia radicale e di raffreddamento del mezzo di coltura. Nel caso delle colture in vaso, bisogna tener presente che questo parametro varia con l’altezza del contenitore (Fig. 13) e tende ad aumentare man mano che si riduce lo spessore del substrato (in quanto si riduce l’acqua di percolazione).

ritenzione idrica vaso

Per tale motivo, nei contenitori poco profondi, è necessario aumentare i componenti drenanti del substrato. La capacità di ritenzione idrica in contenitore, infatti, corrisponde alla quantità d’acqua che, in un substrato in precedenza saturato, permane dopo lo sgocciolamento e che è trattenuta ad un pF uguale al log10 della metà dell’altezza in cm della colonna del substrato. Per una altezza di 10, 20, 30 cm, ad esempio, è data dalla quantità di acqua trattenuta a pF 0.70, 1.00 e 1.18 nell’ordine.

L’acqua disponibile per la pianta è data dalla differenza tra la quantità d’acqua alla capacità di ritenzione idrica e quella trattenuta a pF 2. Questa dovrebbe essere intorno al 30-40% del volume apparente e costituita per il 25-30% da acqua facilmente disponibile (cioè trattenuta fino a valori di pF pari a 1.7) e dal restante 5-10% da acqua di riserva (cioè trattenuta a valori di pF compresi tra 1.7 e 2.0).

Infine, bisogna considerare che con il procedere dell’accrescimento dell’apparato radicale viene via via ridotta la porosità libera e vengono modificate le caratteristiche idrologiche del substrato. Per questo motivo, nelle colture a ciclo lungo, è necessario, dopo un certo periodo variabile in relazione alla velocità di crescita delle piante (2-6 mesi), effettuare il rinvaso.

Potere adsorbente elevato, evidenziato da una elevata Capacità di Scambio Cationico (CSC). Questa caratteristica è importante soprattutto quando si usano concimi solidi, meno quando si applicano fertirrigazioni molto frequenti. In generale, i materiali di origine organica, al contrario di quelli minerali, presentano una elevata CSC e un alto potere tampone.

PH adatto alle esigenze della specie coltivata

I substrati di coltivazione con pH basso risultano più adatti alle colture in contenitore, in quanto più facilmente modificabili verso i livelli desiderati (correzione mediante carbonato di calcio) ed anche perché rispondono alle esigenze di un più largo numero di specie. Inoltre, durante la coltivazione il pH tende ad innalzarsi a causa delle irrigazioni con acque dure. Il pH può variare anche in relazione al tipo di fertilizzante impiegato. Più difficile risulta la correzione di un substrato alcalino, che può essere realizzata con l’aggiunta di zolfo o concimi fisiologicamente acidi (solfato di ammonio, solfato di potassio) o costituzionalmente acidi (perfosfato minerale).

Contenuto in elementi nutritivi equilibrato in dotazione nota e con valori di EC modesti. In molti casi, viene preferito l’impiego di un substrato povero o chimicamente inerte al fine di poter aggiungere allo stesso o alla soluzione nutritiva gli elementi fertilizzanti, in relazione alle esigenze specifiche e alla fase fenologica della pianta.

Oltre al contenuto di nutrienti, particolare attenzione andrà rivolta alla verifica della EC.

Tale intervento permette di rilevare la presenza di ioni che, pur non importanti sotto il profilo nutrizionale (es. Na), possono rivestire un ruolo determinante nel valutare l’idoneità di impiego del substrato.

Potere isolante elevato al fine di ridurre le escursioni termiche del substrato. Questa proprietà è correlata con la capacità di ritenzione idrica, ma può essere influenzata anche dal colore e dalla conducibilità termica del materiale. E’ noto, infatti, che l’aumento di temperatura e le escursioni termiche di un substrato sono tanto minori quanto maggiore è il suo contenuto d’acqua. I substrati organici, inoltre, si scaldano meno di quelli sabbiosi, poiché possiedono un più elevato calore specifico; altri prodotti di origine industriale (polistirolo e vermiculite) presentano una modesta dispersione termica per la bassa conducibilità.

Sanità assicurata da assenza di agenti patogeni (nematodi, funghi, insetti) e di sostanze potenzialmente fitotossiche (fitofarmaci) e semi di erbe infestanti. Alcuni materiali derivati da processi industriali (argilla espansa, perlite, lana di roccia, vermiculite e polistirolo), presentano garanzie di sanità in virtù dei trattamenti termici subiti durante il ciclo di lavorazione. Per molti substrati di origine naturale (es. cortecce, terricci di foglie), invece, la possibile presenza di patogeni e/o sostanze fitotossiche rappresenta un problema reale. A questo proposito gli interventi più opportuni sono rappresentati dalla sterilizzazione e dal compostaggio. Attualmente, prima del loro impiego, si ricorre con maggiore frequenza alla sterilizzazione fisica a mezzo calore piuttosto che ad interventi chimici (fumigazioni, disinfestazioni ecc.), in quanto minori sono i pericoli di fitotossicità residua e i rischi per l’operatore.

Il substrato di coltivazione, inoltre, deve essere di costo contenuto, di facile reperibilità e standardizzabile dal punto di vista chimico-fisico, nel tempo e nello spazio.

Come si può vedere, alcuni di questi requisiti rappresentano dei veri e propri vincoli nella scelta dei substrati, altri possono diventare vincolanti a seconda delle situazioni contingenti (specie, fase di accrescimento e sua durata, stagione, volume e geometria del contenitore, tecniche colturali).

Di conseguenza, i criteri tecnici di scelta porterebbero a diversificare notevolmente i substrati per ottimizzare le coltivazioni (in funzione della specie, dei contenitori, ecc.) ma, per ragioni economiche e di organizzazione del lavoro, si propende per un assortimento di substrati il più limitato possibile.

Soltanto un compromesso ben ponderato fra queste esigenze contrapposte, tecniche da una parte ed economiche dall’altra, permette di operare la scelta più conveniente.

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