Principi di tecnica idroponica a ciclo chiuso

Nei sistemi a ciclo chiuso, la soluzione drenata viene raccolta e rimessa in circolo dopo un aggiustamento del pH e della concentrazione dei nutrienti (sulla base dell’EC).

Un riutilizzo totale dell'acqua di drenaggio nei sistemi chiusi è possibile solo quando la concentrazione degli ioni nell’acqua di irrigazione è simile o inferiore alla concentrazione di assorbimento, data dal rapporto tra i nutrienti assorbiti e l'acqua assorbita dalla coltura.

La gestione della soluzione nutritiva nel ciclo chiuso varia in funzione della pressione presente all’interno dell’impianto.

Nei sistemi chiusi, la soluzione di drenaggio è recuperata e ridistribuita alla coltura dopo un opportuno aggiustamento del pH e della conducibilità elettrica (EC), ed eventualmente dopo essere stata disinfettata.

Le componenti più rilevanti per un sistema a ciclo chiuso sono:

il fertirrigatore che, sulla base della misura in linea del pH e dell’EC, prepara la soluzione nutritiva e la distribuisce alla coltura sulla base di un regime irriguo definito a priori (mediante un timer) oppure sulla stima dell’evapotraspirazione della coltura (usando, ad esempio, un solarimetro);

i contalitri: questi sono posti, a valle e a monte della coltura, per stimare dal rapporto dei valori registrati la percentuale di drenaggio; un altro rileva il consumo effettivo di acqua della coltura;

un sistema di valvole per la miscelazione, controllata dal fertirrigatore,  dell’acqua irrigua ‘fresca’ e della soluzione di recupero; per l’attivazione dell’irrigazione; eventualmente, per lo scarico del drenato raccolto quando il valore di EC è troppo alto;

le sonde di pH e EC nella vasca di recupero del drenato;

(eventualmente) l’impianto di disinfezione e la vasca di stoccaggio dell’acqua così trattata.

La gestione dei sistemi chiusi è particolarmente difficile quando l’acqua irrigua è di scarsa qualità (salina); valori di EC e/o della concentrazione di cloruro di sodio (NaCl) superiori, rispettivamente,a 1,0-1,2 mS/cm e 4-5 mmoli/L sembrano già eccessivi per pensare di realizzare una coltura a ciclo chiuso sensu strictu di specie ornamentali, notoriamente poco resistenti alla salinità (tranne poche eccezioni). In queste condizioni, le piante possono andare incontro a condizioni di stress a causa del progressivo aumento di EC legato all’ accumulo di ioni come sodio, cloruro, solfato, e boro o qualche altro microelemento presente nell’ acqua irrigua.

I cambiamenti nella EC e nella composizione della soluzione nutritiva avvengono perché la coltura non assorbe l’acqua e gli ioni con lo stesso rapporto con cui essi sono combinati nell’ acqua irrigua e nella soluzione erogata alle piante; cioè, perché la così detta concentrazione (apparente) di assorbimento (CA) è diversa (di solito, inferiore) da quella della soluzione nutritiva.

Così, quando l’acqua irrigua non è particolarmente buona, la soluzione nutritiva è rimessa in circolo fin quando la sua composizione e la EC rimangono nei limiti considerati ottimali per una determinata specie.