La coltivazione in Deep Water Culture (DWC), o coltivazione in acqua profonda, rappresenta un metodo idroponico avanzato che promette una crescita accelerata e rese incrementate grazie all'elevata ossigenazione delle radici. Questo approccio, pur richiedendo una comprensione specifica dei parametri di gestione, offre vantaggi significativi rispetto ai metodi tradizionali, minimizzando l'uso di substrati e la manutenzione.
Cos'è la Deep Water Culture (DWC)?
DWC è un acronimo che sta per Deep Water Culture, che si traduce in "coltivazione in acqua profonda". Si tratta di una tecnica di coltivazione idroponica in cui le piante crescono con le loro radici completamente (o quasi) immerse in una soluzione acquosa ricca di nutrienti e, soprattutto, di ossigeno. A differenza di altri sistemi idroponici che utilizzano substrati inerti come argilla espansa, lana di roccia o perlite per sostenere le radici, nel DWC la soluzione nutritiva funge sia da substrato che da veicolo per il trasporto dei nutrienti.
Questo metodo consente la coltivazione di piante di grandi dimensioni con un impiego minimo di materiale di supporto. È sufficiente una piccola quantità di argilla espansa, ad esempio, per far attecchire una giovane piantina e sostenerla finché le sue radici, sviluppandosi, non raggiungono la soluzione nutritiva. Per questa ragione, la coltivazione in acqua profonda può essere vista come una via di mezzo tra l'idroponica tradizionale e l'aeroponica.
I principali vantaggi della coltivazione in DWC includono:
- Crescita Accelerata: L'elevata concentrazione di ossigeno disponibile per le radici stimola un maggiore assorbimento dei nutrienti e accelera il metabolismo della pianta.
- Incremento della Produzione: Le piante coltivate in DWC tendono a produrre rese maggiori rispetto a quelle coltivate in terra.
- Impiego Minimo di Substrato: Non è più necessario movimentare grandi volumi di terra o altri substrati, poiché una piccola quantità di materiale inerte è sufficiente per supportare piante di notevoli dimensioni.
- Poca Manutenzione: Non vi sono gocciolatori che potrebbero intasarsi o pompe d'acqua che, in caso di malfunzionamento, bloccherebbero l'irrigazione. Inoltre, anche in caso di interruzione di corrente, le piante coltivate in DWC hanno una maggiore capacità di sopravvivenza.
L'Importanza Cruciale dell'Ossigeno
La chiave del successo nella coltivazione DWC risiede nell'apporto abbondante di ossigeno direttamente disponibile alle radici. Questo stimola i processi di crescita, migliora l'assorbimento dei nutrienti e accelera il metabolismo generale della pianta. Per ottenere questa condizione, è essenziale inserire nella soluzione nutritiva una o più pietre porose collegate a un aeratore o a una pompa d'aria. Le bolle d'aria generate, risalendo verso la superficie, movimentano la soluzione, favorendo lo scambio gassoso tra aria e acqua e arricchendola di ossigeno (O2).
Un altro fattore determinante, strettamente legato all'ossigeno disciolto (DO), è la temperatura della soluzione. La capacità dell'acqua di trattenere ossigeno è inversamente proporzionale alla sua temperatura: all'aumentare della temperatura, la quantità di ossigeno disciolto diminuisce. La temperatura ottimale per la soluzione in un sistema DWC si situa tra i 18°C e i 21°C. Questo intervallo rappresenta il miglior compromesso tra le esigenze delle radici della pianta e la disponibilità di ossigeno disciolto.
Qualità dell'Acqua: La Base di Tutto
In idroponica, e in particolare nei sistemi DWC, la qualità dell'acqua di partenza è di fondamentale importanza. Che provenga dalla rete domestica o sia stata trattata con sistemi a osmosi inversa, l'acqua deve essere priva di agenti patogeni e metalli pesanti.
Un altro parametro da controllare è la durezza dell'acqua, determinata principalmente dalla quantità di calcio e magnesio disciolti. L'EC (elettroconduttività) di partenza dell'acqua non dovrebbe superare i 300 µS/cm o 0,3 mS/cm. Se il valore di EC è superiore a 0,3 mS/cm, è consigliabile l'uso di un sistema a osmosi inversa, in grado di filtrare l'acqua dai sali minerali presenti e ridurre il valore di EC a 0.
DWC e RDWC: Sistemi a Confronto
Il concetto di base di un sistema DWC è piuttosto semplice. Fondamentalmente, consiste in un contenitore, solitamente di colore nero per prevenire infiltrazioni luminose e la conseguente formazione di alghe, dotato di un coperchio su cui alloggia un vaso a rete che sostiene la pianta. Il contenitore viene riempito con la soluzione nutritiva, e sul fondo del vaso una pietra porosa collegata a un aeratore mantiene la soluzione ossigenata, permettendo alle radici di svilupparsi al suo interno.
Nel caso in cui si desideri coltivare più piante, gestirle singolarmente in vasi separati potrebbe diventare complicato, soprattutto per quanto riguarda la misurazione e la regolazione dell'EC e del pH in ogni singolo vaso. È qui che entrano in gioco i sistemi RDWC (Recirculating Deep Water Culture). In questi sistemi, più vasi DWC comunicanti tra loro sono collegati a un vaso di controllo. Una pompa sommergibile per l'acqua fa circolare la soluzione attraverso l'intero sistema, miscelandola costantemente e uniformando i valori di EC e pH tra tutti i vasi. Questo semplifica notevolmente il lavoro del coltivatore. Tutte le operazioni di gestione della soluzione nutritiva, inclusa la misurazione e la regolazione di EC e pH, possono essere comodamente effettuate attraverso il vaso di controllo. Tutto ciò che viene aggiunto al vaso di controllo viene automaticamente distribuito in tutto il sistema.
Come Coltivare in DWC: Guida Pratica
Prima di Iniziare
Prima di avviare un ciclo di coltivazione, è fondamentale progettare attentamente l'area dedicata. Il sistema dovrebbe essere posizionato su una superficie piana per garantire un livello uniforme della soluzione. Il numero di vasi deve essere proporzionato all'area di coltivazione o alla grow box scelta, poiché le piante coltivate in DWC tendono a diventare più grandi rispetto a quelle coltivate in terra. Si consiglia una densità di circa 4 vasi per una superficie di 120x120 cm; quest'area verrà completamente coperta dalle 4 piante, anche se coltivate con un ciclo vegetativo breve (2-3 settimane) e un periodo di fioritura di 8-10 settimane.
Montaggio e Setup del Sistema
Assicurarsi che le piante siano ben inserite nei fori alla base del vaso a rete e che aderiscano bene lungo il bordo del foro. A questo punto, si procede al riempimento del sistema. Il livello iniziale della soluzione deve coprire il fondo del vaso a rete per circa 1 cm. Una volta che le radici saranno cresciute, il livello della soluzione dovrà essere mantenuto più basso.
Collegare la pompa dell'acqua e l'aeratore a una presa elettrica e accenderli.
La Soluzione Nutritiva nei Sistemi DWC
La soluzione nutritiva idroponica è una miscela di acqua e fertilizzanti. I fertilizzanti sono costituiti da sali minerali, disponibili in soluzione acquosa o in polvere, che contengono tutti gli elementi nutritivi essenziali per la crescita e lo sviluppo della pianta.
La concentrazione dei fertilizzanti nella soluzione nutritiva varia in base al tipo di pianta e al suo stadio fenologico (giovani piante, fase vegetativa, fase di fioritura). Questo valore è determinato dal rapporto tra la quantità di acqua e quella di fertilizzanti, ed è espresso tramite i termini EC (elettroconduttività) o PPM (parti per milione).
Un altro valore di primaria importanza è il pH, che indica il grado di acidità o basicità della soluzione e che è direttamente correlato alla capacità della pianta di assorbire i nutrienti.
È importante fare una precisazione riguardo ai livelli di fertilizzazione nei sistemi DWC o RDWC rispetto ai metodi idroponici tradizionali. Come accennato, nella coltivazione in acqua profonda, la soluzione viene caricata con elevati livelli di ossigeno, il che potenzia la capacità della pianta di assorbire acqua e nutrienti. Tuttavia, questo rende anche le radici più sensibili alle alte concentrazioni di fertilizzante.
L'assenza di substrato è un altro fattore da considerare. Nei metodi idroponici tradizionali, la soluzione attraversa materiali come argilla espansa, perlite o lana di roccia, che agiscono da "cuscinetto" tra le radici e i sali minerali. Per questi motivi, i livelli di EC in un sistema DWC devono essere mantenuti più bassi. Ciò eviterà il rischio di blocchi nell'assorbimento, stress all'apparato radicale con conseguente rallentamento della crescita e una consistente diminuzione del raccolto finale. In generale, si consiglia un dosaggio inferiore del 30% o 50% rispetto a quello indicato sulle schede dei fertilizzanti.
Prima di Cominciare (Preparazione)
Lavare accuratamente l'argilla espansa sotto acqua corrente per eliminare i residui polverosi che potrebbero depositarsi sul fondo dei vasi. Riempire circa metà del vaso a rete con l'argilla espansa e inserirvi il cubetto di lana di roccia con la piantina germinata o il clone radicato. Successivamente, riempire gli spazi vuoti intorno al cubo di germinazione con altra argilla.
Aggiungere i fertilizzanti seguendo le indicazioni del produttore e attendere che l'acqua all'interno del sistema si mescoli e il valore di EC si stabilizzi tra tutti i vasi. Controllare il valore di pH della soluzione e regolarlo per raggiungere il valore desiderato. Una volta che la soluzione si è stabilizzata, si è pronti per inserire le piante.
Si raccomanda di monitorare i valori di EC e pH quotidianamente e di correggerli, se necessario, cercando di evitare sbalzi significativi. Questo permetterà alla pianta di svilupparsi più rapidamente e di rimanere in salute.
Il Livello della Soluzione Nutritiva
All'inizio di un nuovo ciclo di coltivazione, è importante ricordare che i semi appena germogliati, così come le talee appena radicate, avranno bisogno di sviluppare le proprie radici prima di potersi immergere completamente nella soluzione. Per garantire che la giovane pianta riceva l'acqua e i nutrienti necessari per iniziare a crescere, il sistema viene caricato con la soluzione mantenendo un livello sufficientemente alto da coprire il fondo del vaso a rete per circa 1 cm. In questo modo, la soluzione bagnerà l'argilla che, per capillarità (come uno stoppino), rimarrà umida, consentendo alla giovane radice di iniziare ad assorbire i nutrienti e a svilupparsi.
Entro 3 o 4 giorni, saranno visibili le prime radici che spunteranno dalle maglie del vaso a rete. Nei giorni successivi, le radici continueranno a crescere fino a immergersi nella soluzione nutritiva. A questo punto, il livello della soluzione può essere abbassato in modo da lasciare una parte delle radici esposte all'aria (dai 5 ai 10 cm) e il resto immerso nella soluzione.
Durante la fase di fioritura, mantenere un livello più basso della soluzione, lasciando esposto all'aria il 25-30% delle radici, favorirà una maggiore ossigenazione e indurrà una sorta di stress idrico che porterà la pianta ad accelerare la maturazione e la produzione di resina.
Durante la fase di fioritura, una pianta sana con un apparato radicale ben sviluppato può arrivare a consumare fino a 2 litri di acqua al giorno, abbassando il livello della soluzione all'interno del sistema. Per mantenere il livello costante, sarà quindi necessario rabboccare la soluzione frequentemente. Questa operazione può essere svolta manualmente o automaticamente tramite l'uso di una valvola galleggiante collegata a una cisterna di accumulo. La valvola galleggiante, regolata in base al livello stabilito, farà defluire la soluzione direttamente all'interno del sistema ogni volta che il livello si abbassa; una volta ripristinato il livello originale, si chiuderà fermando il flusso della soluzione.
La Gestione dei Valori EC e pH
Gestione del Valore di EC
Controllare e gestire il livello di EC è di fondamentale importanza. La precisione, la costanza e la qualità dei fertilizzanti faranno la differenza nella crescita e nella salute della pianta, influenzando direttamente il peso e la qualità del raccolto.
Come detto in precedenza, il valore di EC dovrebbe rimanere più basso rispetto a quello consigliato sulle schede di dosaggio. Un EC troppo alto potrebbe causare un rallentamento nell'assorbimento di acqua e sostanze nutritive, influenzando i tassi di crescita della pianta e la produzione.
È importante monitorare costantemente l'EC con l'uso di un conduttivimetro. Questo strumento fornirà informazioni sia sulla concentrazione di fertilizzanti nella soluzione nutritiva, sia sul loro assorbimento da parte della pianta. Infatti, se il valore dell'EC aumenta, significa che la pianta sta assorbendo in proporzione più acqua che sali minerali; se diminuisce, significa che la pianta sta assorbendo più nutrienti rispetto all'acqua. In questi casi, sarà necessario aggiungere alla soluzione, a seconda della situazione, acqua o fertilizzante, o più precisamente una soluzione più acquosa o più fertilizzata.
Quando si regola la soluzione nutritiva, il valore di EC sarà una media tra il valore originale e quello della soluzione aggiunta. Ad esempio, se si hanno 10 litri di soluzione con un EC di 0,5 e si aggiungono altri 10 litri di soluzione con EC pari a 1,0, ci si ritroverà con 20 litri di soluzione con un EC di 0,75.
La tabella seguente riporta i valori di EC da mantenere durante un ciclo di coltivazione con una durata di 3 settimane di fase vegetativa (verde) e un periodo di 9 settimane di fioritura (rosso):
| Fase | Settimane | EC (mS/cm) |
|---|---|---|
| Vegetativa | 1 | 0,4 |
| Vegetativa | 2 | 0,6 |
| Vegetativa | 3 | 0,8 |
| Fioritura | 1 | 1,0 |
| Fioritura | 2 | 1,2 |
| Fioritura | 3 | 1,4 |
| Fioritura | 4 | 1,6 |
| Fioritura | 5 | 1,6 |
| Fioritura | 6 | 1,2 |
| Fioritura | 7 | 1,0 |
| Fioritura | 8 | 0,8 |
| Fioritura | 9 | 0,6 |
Come si osserva dalla tabella, durante il ciclo di coltivazione il valore di EC aumenta in rapporto alla crescita della pianta, raggiungendo il suo valore massimo nella seconda metà della fase di fioritura. Successivamente, dovrà iniziare a diminuire gradualmente fino ad eliminare totalmente i sali presenti nella soluzione negli ultimi 3 o 4 giorni (flush).
Questo procedimento serve a permettere alle piante di utilizzare i nutrienti accumulati al loro interno fino ad esaurirli completamente in prossimità della raccolta. Ciò conferirà una maggiore qualità al prodotto finale, soprattutto nel sapore.
Ma a cambiare non dovrà essere solo il valore di EC, bensì anche la composizione del fertilizzante, che dovrà soddisfare esigenze diverse a seconda dei diversi stadi fenologici della pianta.
Il pH
Il pH (potenziale idrogenionico) è una misura dell'acidità o basicità di una soluzione acquosa. In idroponica, mantenere il pH corretto è fondamentale per garantire che le piante possano assorbire i nutrienti disponibili. Ogni elemento nutritivo ha un intervallo di pH ottimale per la sua assimilazione. Se il pH è troppo alto o troppo basso, alcuni nutrienti diventano indisponibili per la pianta, anche se presenti nella soluzione.
Per la maggior parte delle piante coltivate in idroponica, l'intervallo di pH ideale si situa tra 5,5 e 6,5. Mantenere il pH all'interno di questo range assicura la massima disponibilità di tutti gli elementi nutritivi essenziali.
La misurazione del pH viene effettuata con un pHmetro digitale o con strisce reattive. La regolazione del pH si ottiene utilizzando specifici prodotti acidificanti (per abbassare il pH) o alcalinizzanti (per alzarlo). È importante aggiungere questi prodotti gradualmente, mescolando bene la soluzione e attendendo qualche minuto prima di effettuare una nuova misurazione, per evitare sbalzi eccessivi.
Fertilizzanti: Nutrizione Mirata
La scelta dei fertilizzanti è cruciale per il successo della coltivazione DWC. Esistono in commercio formulazioni specifiche per l'idroponica, spesso suddivise in due o tre parti (ad esempio, una base di crescita, una base di fioritura e un eventuale additivo di fioritura o microelementi). Queste formulazioni sono progettate per fornire tutti i macro e microelementi necessari alle piante in modo bilanciato.
È fondamentale seguire attentamente le indicazioni del produttore per quanto riguarda i dosaggi, ricordando sempre che nei sistemi DWC è consigliabile utilizzare concentrazioni leggermente inferiori rispetto a quelle indicate per altri metodi idroponici.
Schemi di Fertilizzazione
Uno schema di fertilizzazione ben strutturato accompagna la pianta attraverso le sue diverse fasi di crescita.
- Fase Vegetativa: Durante la fase vegetativa, le piante necessitano di maggiori quantità di azoto (N) per la crescita delle foglie e degli steli, oltre a fosforo (P) e potassio (K) in proporzioni equilibrate, e un corretto apporto di microelementi.
- Fase di Fioritura: Con l'avvicinarsi della fioritura, le esigenze nutritive cambiano. L'azoto tende a diminuire, mentre fosforo e potassio diventano più importanti per favorire lo sviluppo dei fiori e dei frutti. Anche altri elementi come il calcio e il magnesio giocano un ruolo significativo in questa fase.
È possibile utilizzare fertilizzanti specifici per la fase vegetativa e per la fase di fioritura, o formulazioni "all-in-one" che richiedono aggiustamenti di dosaggio in base allo stadio di crescita.
Gestione della Temperatura della Soluzione
Come già sottolineato, la temperatura della soluzione nutritiva è un parametro critico per l'ossigenazione e la salute delle radici. Temperature troppo elevate riducono la quantità di ossigeno disciolto, aumentando il rischio di marciume radicale e stress per la pianta. Temperature troppo basse, invece, possono rallentare il metabolismo e l'assorbimento dei nutrienti.
Per mantenere la temperatura ottimale (18-21°C), si possono utilizzare diversi metodi:
- Raffreddamento: In ambienti caldi, si possono impiegare refrigeratori per acquari o sistemi di raffreddamento ad acqua per abbassare la temperatura della soluzione.
- Isolamento: Un buon isolamento del serbatoio può aiutare a mantenere una temperatura più stabile, proteggendolo dalle fluttuazioni ambientali.
- Aerazione: Una corretta aerazione della stanza di coltivazione aiuta a dissipare il calore generato dalle luci e dalle pompe.
Inserimento delle Piante nel Sistema
Piante Nascute da Seme
Dopo la germinazione, i giovani semenzali vengono solitamente trapiantati in cubetti di lana di roccia o altri substrati simili. Quando le prime radici iniziano a spuntare dal fondo del cubetto, la piantina è pronta per essere inserita nel sistema DWC, posizionandola nel vaso a rete e completando con argilla espansa come descritto in precedenza.
Piante da Talea
Le talee radicate, una volta che hanno sviluppato un buon apparato radicale, vengono inserite direttamente nel vaso a rete, sostenute dall'argilla espansa.
Cura e Gestione del Ciclo di Coltivazione
Il Numero di Vasi in Relazione ai Tempi di Crescita e all'Area di Coltivazione
La densità di impianto è un fattore chiave per massimizzare l'uso dello spazio e garantire una crescita ottimale. Come accennato, per una grow box di 120x120 cm, 4 vasi sono generalmente sufficienti per ottenere una copertura completa delle piante, anche con cicli vegetativi brevi.
Uso della Rete (SCROG - Screen of Green)
La tecnica SCROG può essere utilizzata con successo nei sistemi DWC per gestire la crescita orizzontale delle piante e massimizzare l'esposizione alla luce. Una rete viene posizionata sopra i vasi, e i rami vengono intrecciati attraverso le maglie per creare una chioma uniforme. Questo metodo è particolarmente utile per ottimizzare lo spazio e aumentare la resa per singola pianta.
Cura delle Radici
L'apparato radicale è il cuore della pianta e, in DWC, è direttamente a contatto con la soluzione. È essenziale mantenerlo sano e privo di problemi.
- Ossigenazione: Come già detto, un'adeguata ossigenazione è fondamentale.
- Pulizia: Periodicamente, si può considerare la sostituzione completa della soluzione nutritiva (ogni 1-2 settimane) per prevenire l'accumulo di sali e patogeni. Durante la sostituzione, è possibile sciacquare delicatamente le radici con acqua pulita.
- Monitoraggio: Ispezionare regolarmente le radici per individuare eventuali segni di problemi. Radici sane sono tipicamente bianche e carnose.
Infezione e Marciume dell'Apparato Radicale
Il marciume radicale è una delle problematiche più gravi nella coltivazione DWC e può essere causato da funghi patogeni come Pythium o Phytophthora. Questi agenti patogeni prosperano in ambienti con basso ossigeno e temperature elevate.
Prevenzione:
- Mantenere sempre la soluzione ben ossigenata e a una temperatura ottimale.
- Utilizzare acqua pulita e fertilizzanti di alta qualità.
- Evitare contaminazioni esterne.
- Considerare l'uso di agenti biologici benefici (come batteri o funghi micorrizici) che possono competere con i patogeni e rafforzare le difese della pianta.
- Eseguire cambi d'acqua regolari.
Trattamento:
Se si sospetta un'infezione, è fondamentale agire rapidamente. Spesso è necessario rimuovere la pianta infetta, disinfettare l'intero sistema e, nei casi più gravi, utilizzare prodotti specifici (spesso a base di perossido di idrogeno o agenti fungicidi appropriati, sempre con cautela e seguendo le istruzioni).
Le informazioni e le foto presenti in questo manuale sono da intendersi esclusivamente ai fini di una più completa cultura generale sulla coltivazione indoor e non vogliono assolutamente promuovere comportamenti e condotte non leciti. Ricordiamo che la coltivazione e il possesso di cannabis in Italia sono illegali salvo specifica autorizzazione. È consentita la coltivazione di alcune varietà di cannabis sativa ai sensi del regolamento CE 1251/1999 e successive modificazioni.
tags: #dwc #table #fertilizer