pubblicato il 31 agosto 2017
In 4 parti, le tecniche applicate alle serre e alle colture protette - 1a parte
Parte 1a - In serra, oltre la nutrizione e l'irrigazione, è necessario una conoscenza globale del clima e della sua gestione.
L'argomento è vasto e complesso; per le serre, nelle loro varie tipologie, ci sono molti aspetti da prendere in considerazione. Per la coltivazione in fuori suolo o no, per la coltivazione di orticole o floricole, per le diverse esigenze geografiche e climatiche, ecc. si utilizzano diverse strutture serricole. Inoltre ci sono da considerare tutti i componenti ed accessori interni ed esterni, come per es. quelli per il controllo e la gestione del clima, per la movimentazione e la logistica interna dei bancali e delle piante, ecc.
Alcuni dati informativi: nel sistema agroindustriale italiano le colture protette rivestono una notevole importanza economica sia per la loro ragguardevole estensione, oltre 40.000 ha, sia per la produzione di prodotti orticoli freschi a largo consumo che di prodotti floricoli.
In questi ultimi anni, ed in misura sempre più crescente, la coltivazione in serra é stata oggetto di un complesso processo evolutivo che, attraverso l'ammodernamento tecnologico dei fattori di produzione, tende a privilegiare la qualità della produzione e la commercializzazione di prodotti garantiti.
Infatti questo modello produttivo, se da un lato trova nelle aree mediterranee favorevoli condizioni climatiche, dall'altro deve risolvere problemi di ordine tecnico e tecnologico, ambientale, economico ed energetico. Nelle colture protette occorre innovazione, ricerca ed applicazione per gli aspetti che riguardano principalmente la climatizzazione, l'impiego dell'acqua e dei fertilizzanti, l'impiego di agrofarmaci, il monitoraggio ed il controllo dei parametri produttivi.
ASPETTI TECNOLOGICI GENERALI DELLE COLTURE PROTETTE
Per coltura protetta s'intende la produzione, in massima parte ortofloricola e vivaistica, che si esegue in ambiente protetto, influendo sul controllo dei fattori ambientali che condizionano la crescita della pianta.
Le "protezioni" impiegate vanno dal semplice tunnellino in plastica, posto sulla singola fila, ai tunnel in film plastico, fino alle serre in vetro con struttura in ferro od in alluminio.
Le colture protette, in Italia, rivestono una notevole importanza economica sia per la loro ragguardevole estensione (oltre 27.000 ha, secondo fonti ISTAT 1.999) sia per la produzione, destinata all'esportazione, di prodotti freschi a largo consumo e di prodotti floricoli.
Le colture protette interessano prevalentemente le colture orticole (circa 23.000 ha) ove prevalgono le solanacee e le cucurbitacee, le floricole (oltre 4.000 ha) e in misura minore le arboree da frutto, settore quest'ultimo che presenta l'incremento maggiore in superficie.
In questi ultimi anni, ed in misura sempre più crescente, il settore è soggetto ad un complesso processo evolutivo che, attraverso l'ammodernamento tecnologico degli aspetti di natura produttiva, strutturale ed organizzativa, tende a privilegiare la qualità della produzione e la commercializzazione di prodotti garantiti.
La serra è un sistema agricolo molto complesso; non solo per le notevoli interazioni che si creano tra i diversi fattori del ciclo produttivo, ma anche per la svariata tipologia strutturale e climatica che essa presenta. Inoltre, altri fattori di variabilità sono rappresentati dal grado di preparazione tecnica degli operatori del settore, dall'organizzazione dell'attività e dal mercato a cui è rivolto il prodotto.
Sarebbe quindi auspicabile che, nell'affrontare le varie tematiche di questo agro-ecosistema, l'approccio perseguito sia di tipo sistemico e multidisciplinare in cui l'impiego delle diverse tecnologie innovative disponibili possa risolvere la conflittualità che ancora esiste tra processo produttivo da un lato ed esigenze di ordine energetico,ambientale ed economico dall'altro.
In tale situazione, una strategia per ridurre l'impatto delle colture protette sull'ambiente è quella che tende a trasformare la serra da sistema agricolo "aperto" a uno di tipo "chiuso", sostanzialmente basato sulla:
a) riduzione/riutilizzo del materiale di scarto e dei residui tossici;
b) automazione ed informatizzazione;
c) monitoraggio dei parassiti;
d) coltivazione "senza suolo";
e) riciclo della soluzione nutritiva (in determinate tecniche di coltivazione fuori suolo);
Si propone di individuare il più appropriato grado di automazione e di informatizzazione sostenibili nell'ambiente serricolo, cercando di soddisfare anche l'esigenza di assistenza tecnico/scientifica per le problematiche riguardanti sia gli aspetti tecnologici, legati all'automazione, sia quelli prettamente tecnico-colturali e fitosanitari.
Come di seguito riportato, si vuole fare una panoramica sulla coltivazione in serra di ortaggi e fiori in modo da individuare per quali specie potrebbe essere auspicabile l'introduzione di "tecnologia" nel processo produttivo.
1) STRUTTURE PER LA COLTIVAZIONE IN AMBIENTE PROTETTO
Nel settore delle produzioni vegetali è possibile realizzare sistemi che consentono di limitare l'influenza del fattore "ambiente". I sistemi di protezione delle piante vanno dalle barriere antivento alle coperture di film plastico, alle serre vere e proprie con coperture in vetro o in materiale plastico. Lo sviluppo dei sistemi di protezione e la loro diffusione è sicuramente legato all'avvento dei materiali plastici.
La scelta dei mezzi di forzatura o difesa delle piante dipende sia dalle esigenze delle stesse sia dall'entità dei fattori climatici che si vogliono contrastare.
In Italia il condizionamento riguarda circa il 30% delle serre e considera come fattori principali da controllare la temperatura, l'umidità, il contenuto d'anidride carbonica dell'aria, la temperatura del terreno, l'intensità e durata della luce. L'interazione di questi fattori regola il processo fotosintetico delle piante.
Negli impianti più moderni, l'attuazione delle operazioni connesse con il condizionamento è affidata al computer, con notevoli vantaggi dal punto di vista gestionale.
In linea generale una serra consente di aumentare di molte volte il valore della produzione ottenibile per unità di superficie nel corso di un anno.
I fattori da considerare per la realizzazione di un insediamento serricolo sono i seguenti:
a) condizioni climatiche del luogo, compresa la frequenza degli eventi meteorologici che determinano il tipo di struttura di protezione da realizzare;
b) giacitura del terreno, che determina la forma della serra;
c) esigenze ambientali delle colture che determinano il livello di condizionamento richiesto;
d) caratteristiche e composizione del suolo (per colture a terra);
e) disponibilità di acqua, energia elettrica e gas;
f) disponibilità di manodopera che influisce sulle scelte colturali e sul grado di automazione;
g) distanza dalle reti di comunicazione e dai mercati.
L'impiantistica e gli accessori presenti in serra per il condizionamento si occupano principalmente di:
a) riscaldamento;
b) ventilazione;
c) irrigazione;
d) illuminazione;
e) ombreggiamento.
Il problema delle serre è essenzialmente energetico in quanto, è questa la voce che incide maggiormente nel costo di produzione delle colture in serra. Circa il 20-30% delle serre italiane sono dotate d'impianti di riscaldamento.
Si calcola che per la sola climatizzazione il consumo diretto di energia si aggira sull'ordine di 140.000 TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio), pari a circa il 95% dell'energia globalmente necessaria alla produzione, con una incidenza sul costo totale di produzione del 20-30%.
Per i consumi energetici indiretti, relativi ai materiali di struttura e copertura, si stima che in ogni m2 di plastica e di vetro siano incorporati rispettivamente circa 10-12.000 Kcal e 80.000 Kcal.
Per le colture protette in Italia, ogni anno, si consumano circa 80.000 tonnellate di plastica; pertanto notevoli sono i problemi legati al materiale di scarto di questo tipo. Si osserva in ogni modo che l'impiego di materiali plastici a lunga durata è poco diffuso a causa del loro costo elevato.
Normalmente gli obiettivi perseguiti per una razionale gestione energetica della serra sono quelli legati da un lato alla massimizzazione dell'apporto di energia e dall'altro alla limitazione di perdita di energia.
Tuttavia l'interazione dei fattori che condizionano la progettazione e l'utilizzazione della serra (clima esterno locale, esposizione, pendenza del terreno, altimetria, ventosità, tipo di serra e materiale strutturale impiegato, specie vegetale coltivata, ecc) influenzano enormemente il bilancio energetico.
Ed è per tale motivo che l'attenzione della ricerca e della sperimentazione si rivolge necessariamente sia verso una tipologia di serra a climatizzazione passiva o spontanea (serra "bio-climatica"), sia verso soluzioni di tipo industriale che si avvalgono di sistemi "automatici", in cui l'installazione di sistemi di rilevamento e regolazione consentono l'ottimizzazione del clima interno.
Caratteristiche costruttive delle serre
Le strutture di serre per l'orticoltura e per la floricoltura maggiormente utilizzate sono dette "a padiglione" con pareti verticali e tetto a falde piane e possono essere a navata semplice o multipla.
Le serre si differenziano secondo le modalità costruttive e i materiali utilizzati; questi ultimi vanno distinti in relazione alla funzione che può essere rispettivamente:
a) per la realizzazione della struttura portante;
b) per il sostegno del materiale di copertura;
c) per la copertura.
Le principali caratteristiche delle serre più diffuse e di tecnologia più recente sono:
a) struttura portante in ferro zincato con copertura in vetro;
b) altezza alla gronda 2-2,5 m;
c) altezza al colmo 3-3,5 m;
d) presenza di aperture con finestre o sportelli di ventilazione sia sulle fiancate sia sul colmo della serra a controllo automatico;
e) impianto di riscaldamento, normalmente costituito da generatori d'aria calda alimentati a gasolio o a gas, sospesi alla struttura portante della serra.
L'adozione di questo tipo di serra si è registrata soprattutto tra i giovani imprenditori, più attenti ad accogliere le innovazioni seguendo criteri che rispondono alle esigenze:
a) di avere una maggiore ventilazione o aerazione e unconseguente minore ristagno di umidità;
b) di migliorare le condizioni di lavoro, avvalendosi di mezzi meccanici e automa-tismi vari;
c) di diminuire gli oneri di manutenzione;
e) di attuare risparmi energetici e di utilizzare fonti alternative di energia (pannelli solari).
DOWNLOAD: Le Problematiche legate alla gestione della serra - Il Floricultore n°4 - Aprile 2008
Alcuni dati informativi: nel sistema agroindustriale italiano le colture protette rivestono una notevole importanza economica sia per la loro ragguardevole estensione, oltre 40.000 ha, sia per la produzione di prodotti orticoli freschi a largo consumo che di prodotti floricoli.
In questi ultimi anni, ed in misura sempre più crescente, la coltivazione in serra é stata oggetto di un complesso processo evolutivo che, attraverso l'ammodernamento tecnologico dei fattori di produzione, tende a privilegiare la qualità della produzione e la commercializzazione di prodotti garantiti.
Infatti questo modello produttivo, se da un lato trova nelle aree mediterranee favorevoli condizioni climatiche, dall'altro deve risolvere problemi di ordine tecnico e tecnologico, ambientale, economico ed energetico. Nelle colture protette occorre innovazione, ricerca ed applicazione per gli aspetti che riguardano principalmente la climatizzazione, l'impiego dell'acqua e dei fertilizzanti, l'impiego di agrofarmaci, il monitoraggio ed il controllo dei parametri produttivi.
ASPETTI TECNOLOGICI GENERALI DELLE COLTURE PROTETTE
Per coltura protetta s'intende la produzione, in massima parte ortofloricola e vivaistica, che si esegue in ambiente protetto, influendo sul controllo dei fattori ambientali che condizionano la crescita della pianta.
Le "protezioni" impiegate vanno dal semplice tunnellino in plastica, posto sulla singola fila, ai tunnel in film plastico, fino alle serre in vetro con struttura in ferro od in alluminio.
Le colture protette, in Italia, rivestono una notevole importanza economica sia per la loro ragguardevole estensione (oltre 27.000 ha, secondo fonti ISTAT 1.999) sia per la produzione, destinata all'esportazione, di prodotti freschi a largo consumo e di prodotti floricoli.
Le colture protette interessano prevalentemente le colture orticole (circa 23.000 ha) ove prevalgono le solanacee e le cucurbitacee, le floricole (oltre 4.000 ha) e in misura minore le arboree da frutto, settore quest'ultimo che presenta l'incremento maggiore in superficie.
In questi ultimi anni, ed in misura sempre più crescente, il settore è soggetto ad un complesso processo evolutivo che, attraverso l'ammodernamento tecnologico degli aspetti di natura produttiva, strutturale ed organizzativa, tende a privilegiare la qualità della produzione e la commercializzazione di prodotti garantiti.
La serra è un sistema agricolo molto complesso; non solo per le notevoli interazioni che si creano tra i diversi fattori del ciclo produttivo, ma anche per la svariata tipologia strutturale e climatica che essa presenta. Inoltre, altri fattori di variabilità sono rappresentati dal grado di preparazione tecnica degli operatori del settore, dall'organizzazione dell'attività e dal mercato a cui è rivolto il prodotto.
Sarebbe quindi auspicabile che, nell'affrontare le varie tematiche di questo agro-ecosistema, l'approccio perseguito sia di tipo sistemico e multidisciplinare in cui l'impiego delle diverse tecnologie innovative disponibili possa risolvere la conflittualità che ancora esiste tra processo produttivo da un lato ed esigenze di ordine energetico,ambientale ed economico dall'altro.
In tale situazione, una strategia per ridurre l'impatto delle colture protette sull'ambiente è quella che tende a trasformare la serra da sistema agricolo "aperto" a uno di tipo "chiuso", sostanzialmente basato sulla:
a) riduzione/riutilizzo del materiale di scarto e dei residui tossici;
b) automazione ed informatizzazione;
c) monitoraggio dei parassiti;
d) coltivazione "senza suolo";
e) riciclo della soluzione nutritiva (in determinate tecniche di coltivazione fuori suolo);
Si propone di individuare il più appropriato grado di automazione e di informatizzazione sostenibili nell'ambiente serricolo, cercando di soddisfare anche l'esigenza di assistenza tecnico/scientifica per le problematiche riguardanti sia gli aspetti tecnologici, legati all'automazione, sia quelli prettamente tecnico-colturali e fitosanitari.
Come di seguito riportato, si vuole fare una panoramica sulla coltivazione in serra di ortaggi e fiori in modo da individuare per quali specie potrebbe essere auspicabile l'introduzione di "tecnologia" nel processo produttivo.
1) STRUTTURE PER LA COLTIVAZIONE IN AMBIENTE PROTETTO
Nel settore delle produzioni vegetali è possibile realizzare sistemi che consentono di limitare l'influenza del fattore "ambiente". I sistemi di protezione delle piante vanno dalle barriere antivento alle coperture di film plastico, alle serre vere e proprie con coperture in vetro o in materiale plastico. Lo sviluppo dei sistemi di protezione e la loro diffusione è sicuramente legato all'avvento dei materiali plastici.
La scelta dei mezzi di forzatura o difesa delle piante dipende sia dalle esigenze delle stesse sia dall'entità dei fattori climatici che si vogliono contrastare.
In Italia il condizionamento riguarda circa il 30% delle serre e considera come fattori principali da controllare la temperatura, l'umidità, il contenuto d'anidride carbonica dell'aria, la temperatura del terreno, l'intensità e durata della luce. L'interazione di questi fattori regola il processo fotosintetico delle piante.
Negli impianti più moderni, l'attuazione delle operazioni connesse con il condizionamento è affidata al computer, con notevoli vantaggi dal punto di vista gestionale.
In linea generale una serra consente di aumentare di molte volte il valore della produzione ottenibile per unità di superficie nel corso di un anno.
I fattori da considerare per la realizzazione di un insediamento serricolo sono i seguenti:
a) condizioni climatiche del luogo, compresa la frequenza degli eventi meteorologici che determinano il tipo di struttura di protezione da realizzare;
b) giacitura del terreno, che determina la forma della serra;
c) esigenze ambientali delle colture che determinano il livello di condizionamento richiesto;
d) caratteristiche e composizione del suolo (per colture a terra);
e) disponibilità di acqua, energia elettrica e gas;
f) disponibilità di manodopera che influisce sulle scelte colturali e sul grado di automazione;
g) distanza dalle reti di comunicazione e dai mercati.
L'impiantistica e gli accessori presenti in serra per il condizionamento si occupano principalmente di:
a) riscaldamento;
b) ventilazione;
c) irrigazione;
d) illuminazione;
e) ombreggiamento.
Il problema delle serre è essenzialmente energetico in quanto, è questa la voce che incide maggiormente nel costo di produzione delle colture in serra. Circa il 20-30% delle serre italiane sono dotate d'impianti di riscaldamento.
Si calcola che per la sola climatizzazione il consumo diretto di energia si aggira sull'ordine di 140.000 TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio), pari a circa il 95% dell'energia globalmente necessaria alla produzione, con una incidenza sul costo totale di produzione del 20-30%.
Per i consumi energetici indiretti, relativi ai materiali di struttura e copertura, si stima che in ogni m2 di plastica e di vetro siano incorporati rispettivamente circa 10-12.000 Kcal e 80.000 Kcal.
Per le colture protette in Italia, ogni anno, si consumano circa 80.000 tonnellate di plastica; pertanto notevoli sono i problemi legati al materiale di scarto di questo tipo. Si osserva in ogni modo che l'impiego di materiali plastici a lunga durata è poco diffuso a causa del loro costo elevato.
Normalmente gli obiettivi perseguiti per una razionale gestione energetica della serra sono quelli legati da un lato alla massimizzazione dell'apporto di energia e dall'altro alla limitazione di perdita di energia.
Tuttavia l'interazione dei fattori che condizionano la progettazione e l'utilizzazione della serra (clima esterno locale, esposizione, pendenza del terreno, altimetria, ventosità, tipo di serra e materiale strutturale impiegato, specie vegetale coltivata, ecc) influenzano enormemente il bilancio energetico.
Ed è per tale motivo che l'attenzione della ricerca e della sperimentazione si rivolge necessariamente sia verso una tipologia di serra a climatizzazione passiva o spontanea (serra "bio-climatica"), sia verso soluzioni di tipo industriale che si avvalgono di sistemi "automatici", in cui l'installazione di sistemi di rilevamento e regolazione consentono l'ottimizzazione del clima interno.
Caratteristiche costruttive delle serre
Le strutture di serre per l'orticoltura e per la floricoltura maggiormente utilizzate sono dette "a padiglione" con pareti verticali e tetto a falde piane e possono essere a navata semplice o multipla.
Le serre si differenziano secondo le modalità costruttive e i materiali utilizzati; questi ultimi vanno distinti in relazione alla funzione che può essere rispettivamente:
a) per la realizzazione della struttura portante;
b) per il sostegno del materiale di copertura;
c) per la copertura.
Le principali caratteristiche delle serre più diffuse e di tecnologia più recente sono:
a) struttura portante in ferro zincato con copertura in vetro;
b) altezza alla gronda 2-2,5 m;
c) altezza al colmo 3-3,5 m;
d) presenza di aperture con finestre o sportelli di ventilazione sia sulle fiancate sia sul colmo della serra a controllo automatico;
e) impianto di riscaldamento, normalmente costituito da generatori d'aria calda alimentati a gasolio o a gas, sospesi alla struttura portante della serra.
L'adozione di questo tipo di serra si è registrata soprattutto tra i giovani imprenditori, più attenti ad accogliere le innovazioni seguendo criteri che rispondono alle esigenze:
a) di avere una maggiore ventilazione o aerazione e unconseguente minore ristagno di umidità;
b) di migliorare le condizioni di lavoro, avvalendosi di mezzi meccanici e automa-tismi vari;
c) di diminuire gli oneri di manutenzione;
e) di attuare risparmi energetici e di utilizzare fonti alternative di energia (pannelli solari).
DOWNLOAD: Le Problematiche legate alla gestione della serra - Il Floricultore n°4 - Aprile 2008