FAQ: Aspetti tecnici

Nei sistemi di coltivazione verticale si parla di volume di coltivazione (VDC) e di superficie di coltivazione equivalente (SCE): il primo rappresenta lo spazio tridimensionale all’interno del quale si dispongono le specie vegetali che vogliamo coltivare, mentre il secondo corrisponde alla superficie di coltivazione orizzontale che sarebbe necessaria in campo aperto per coltivare contemporaneamente la stessa quantità di piante. Per esempio: in una struttura di coltivazione delle dimensioni di 120 x 120 x 250 cm con 5 piani di coltivazione il volume di coltivazione è 3,6 m³ mentre la superficie di coltivazione è 7,2 m².

Il layout della growing room e le stesse strutture per la coltivazione devono essere realizzati in modo da massimizzare il numero di piante a metro cubo, cioè la quantità di piante che possiamo coltivare in un metro cubo di growing room (camera di crescita), senza comprometterne la crescita. Tale numero dipende da: la specie coltivata, la morfologia della struttura di coltivazione ed il layout dei sistemi di coltivazione all’interno della stessa growing room.

La soluzione nutritiva è un liquido composto da: acqua (pura) e Sali minerali (azoto, fosforo, potassio, ferro, ecc…). La composizione della soluzione nutritiva cambia in funzione del tipo di pianta e della sua fase di crescita (fase fenologica), in letteratura esistono numerose “ricette” ognuna adatta ad una specifica specie vegetale.

Come soluzione nutritiva, nei sistemi acquaponici, si utilizza l’acqua in uscita dalle vasche di allevamento ittico, poiché ricca di composti azotati (nitrati) facilmente assorbibili dalle radici delle piante. I questi sistemi, tuttavia, è possibile che sia necessario aggiungere elementi minerali come il ferro, il fosforo ed il potassio, poiché le quantità presenti nelle acque delle vasche di allevamento non sono sempre sufficienti a garantire il fabbisogno di piante, in particolare di quelle da frutto.

E’ importante che la soluzione nutritiva abbia un PH quanto più possibile stabile, nei sistemi idroponici questo valore si attesta tra i 5.5 ed i 6, mentre in quelli acquaponici il valore ottimale è di 6.8. Al di fuori di questi valori si le piante non assorbono correttamente tutti gli elementi presenti nella soluzione nutritiva.

Il numero dei cicli di coltivazione annuali all’interno di una vertical farm dipende dalla specie che si coltivano e dalle dimensioni finali dei prodotti. Per fare un esempio, con delle insalate da IV gamma si può andare dai 10 ai 14 cicli di coltivazione all’anno.

Le quantità prodotte dipendono molto da quale sia il prodotto finale che si vuole ottenere. Per esempio se si immaginasse di produrre insalate si potrebbe arrivare a 5000 piante a metro quadro all’anno (considerando un peso di 120 – 50 gr/pianta).

In una vertical farm si possono produrre quasi tutte le specie vegetali, il vero limite è la dimensione finale della pianta e dell’eventuale frutto. Si possono produrre in vertical farm tutti gli ortaggi da foglia, quelli da frutto, le erbe aromatiche, le erbe officinali, i piccoli frutti, i microgreens e con p sistemi anche i tuberi.

Nelle vertical farm che prevedono anche l’integrazione con l’allevamento si possono produrre molte delle specie ittiche di acqua dolce (nel caso di sistemi acquaponici), inoltre, esistono piccole sperimentazioni in cui vengono integrate anche piccoli allevamenti di animali da cortile come galline e conigli.

Nelle vertical farm propriamente dette, cioè dove si adotta un controllo completo di tutti i parametri ambientali, si utilizza luce artificiale emessa da apparecchi a LED. Tali lampade sono studiate per emettere luce con le sole lunghezze d’onda utili allo svolgimento della fotosintesi clorofiliana, in modo da massimizzare l’efficienza nell’uso dell’energia.

L’utilizzo della sola luce naturale all’interno di una vertical farm è molto raro, poiché i livelli di coltivazione posti in verticale creano delle ombre reciproche che riducono la quantità di luce (fotoni) che raggiunge ogni singola pianta, compromettendone il corretto sviluppo. Per questo, se si decide di utilizzare la luce naturale, è necessario prevedere un sistema di movimentazione dei livelli di coltivazione che consenta una distribuzione più uniforme della luce. Tali sistemi, tuttavia, sono meccanicamente complessi e non garantiscono un adeguato controllo dell’illuminazione.

L’automazione del processo produttivo di una vertical farm si divide in due categorie: da una parte c’è il controllo e la gestione dell’ambiente e dei parametri vitali delle piante; mentre dall’altra c’è l’automazione dei processi di raccolta, piantumazione e movimentazione delle specie coltivate.

La prima categoria è presente nella maggior parte dei casi, serve ad avere un controllo quanto più preciso possibile della growing room e dei suoi parametri ambientali. Mentre la seconda è presente solamente nelle strutture che hanno dimensioni e produzioni molto grandi (migliaia di chili a settimana) e richiede software di gestione specifici che controllino contemporaneamente sia i movimenti delle piante che i parametri ambientali e vitali.