La prossima volta che mangi un pomodoro o un peperone dolce, dare un'occhiata più da vicino, perché ci sono buone probabilità che il suo aspetto sano sia dovuto a uno dei discorsi dell'ex presidente degli Stati Uniti Barack Obama e alla ricerca dell'ESA per l'invio di persone in missioni spaziali di lunga durata.

Ispirato da un discorso di Obama nel 2010 sulle missioni umane su Marte, La società olandese Groen Agro Control ha iniziato a studiare il modo migliore per coltivare e fertilizzare le piante nello spazio, e se ciò potrebbe anche portare a migliorare la crescita delle verdure sulla Terra.

"Nello spazio, puoi fertilizzare le piante solo con i minerali che porti con te, ma vuoi comunque che producano i migliori raccolti possibili, " spiega Lex de Boer dell'azienda.

"Idealmente, utilizzeresti anche l'acqua che evapora dalle piante come fonte di acqua potabile, con la minima quantità di purificazione. Ciò significa che devi applicare le dosi di ciascun minerale con estrema attenzione, in modo che il meno possibile finisca inutilizzato nell'acqua di scarico."

Per studiare questo, l'azienda ha costruito un sistema chiuso in cui le piante di pomodoro e peperone ricevevano dosi di 16 diversi minerali, osservando come l'assorbimento di ciascun minerale fosse correlato alla crescita.

Nel 2013, l'azienda ha incontrato un team dell'ESA all'evento Space-MATCH organizzato dall'Organizzazione olandese per la ricerca scientifica applicata TNO e dall'Ufficio del programma di trasferimento tecnologico dell'ESA per riunire gli ingegneri dell'ESA e l'industria per lo scambio di know-how. Qui, l'azienda è stata ispirata a creare un servizio intelligente che aiuta gli orticoltori a fertilizzare meglio le piante sulla Terra.

Innescato dalla necessità di provvedere ai bisogni degli umani in lunghe missioni sulla Luna e su Marte, Il progetto Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA) dell'ESA si concentra su un sistema di supporto vitale "chiuso", dove tutti i materiali di consumo vengono riutilizzati e riciclati. Così, Per esempio, i rifiuti organici e l'anidride carbonica dovrebbero essere interamente convertiti in ossigeno, acqua e cibo.

"MELiSSA riconosce che dobbiamo sviluppare un sistema autosufficiente per missioni lunghe, poiché gli astronauti non potranno fare affidamento su consegne regolari di rifornimenti, soprattutto quando si allontanano dalla Terra, " spiega Christel Paille dell'ESA.

"Una questione chiave è l'approvvigionamento di cibo e acqua. Gli astronauti dovranno coltivare il proprio cibo con risorse limitate, e recuperare quanta più acqua possibile da quel ciclo di crescita. Quindi è fondamentale sviluppare uno schema che indichi loro esattamente la giusta quantità di fertilizzante da applicare in ogni fase della crescita delle piante".

SPIN-OFF DALLA RICERCA COME NELLO SPAZIO

Sulla base dei suoi esperimenti iniziali, e i risultati ottenuti dalla coltivazione di ortaggi in ambienti chiusi e ben controllati concettualmente come nello spazio, l'azienda ha sviluppato uno schema per gli orticoltori, questa volta con l'obiettivo di massimizzare la crescita delle piante e la resa attraverso un uso molto attento dei fertilizzanti.

Nel servizio ora offerto ai coltivatori, vengono prelevati campioni ogni settimana sia della soluzione fertilizzante gocciolata nelle piante, compresi i pomodori, peperoni, cetrioli, melanzana, rose e gerbere – e il liquido che cola via.

Questi vengono analizzati presso il laboratorio dell'azienda e i risultati inviati ai coltivatori, con consigli su eventuali modifiche che dovrebbero apportare alle quantità di ciascuno dei 16 minerali dati alle piante.

"C'è un approccio separato per ogni minerale, ma questi sono anche collegati tra loro perché l'assorbimento di alcuni minerali – come il potassio, magnesio e calcio – sono strettamente correlati, "dice Lex.

"Anche la quantità di ciascun minerale di cui una pianta ha bisogno varia durante il suo ciclo di vita. Avrà bisogno di una combinazione diversa quando produce steli e foglie all'inizio della sua vita rispetto a quando produce fiori e frutti".

Gli orticoltori affrontano anche sfide nell'alterare le dosi di fertilizzante per adattarsi alle mutevoli condizioni di crescita. Per esempio, l'aumento dei prezzi dell'energia ha incoraggiato i coltivatori a tenere chiuse le finestre delle serre. Però, questo provoca una maggiore umidità, con conseguente diminuzione dell'evaporazione dalle piante.

Quella, a sua volta, rende più difficile per le piante di pomodoro trasportare il calcio nella parte superiore della pianta, che può portare a una condizione che lascia e la parte superiore della pianta diventa necrotica".

Lo schema dell'azienda mostra ai coltivatori come compensare ciò alterando non solo la quantità di calcio nell'acqua della goccia, ma anche magnesio e potassio.

Aumento della produzione

In meno di una stagione, Il cliente olandese Zwingrow ha già iniziato a vedere risultati positivi dall'utilizzo dello schema per il suo raccolto di peperoni arancioni.

"Cerchiamo sempre di migliorare la salute e la qualità delle piante che coltiviamo, ma l'utilizzo di questa analisi settimanale significa che agiamo in modo proattivo, approfondire le esigenze delle piante e ottenere risultati migliori, "dice Ted Zwinkels, comproprietario di Zwingrow.

"Anche se abbiamo iniziato a usarlo dopo l'inizio della stagione lo scorso anno, le piante crescevano meglio ed erano più sane. Direi che la produzione complessiva è aumentata di circa il 5%.

"È impossibile sapere quanto di questo sia dovuto al nuovo regime, poiché anche le variazioni della luce solare di anno in anno hanno un ruolo.

"Però, già in questa stagione, utilizzando il servizio fin dall'inizio, abbiamo visto più forte, piante migliori, e meno vulnerabili".

Groen Agro Control ora ha clienti in tutto il mondo. Anche se ha ancora in programma esperimenti sulla crescita delle colture nello spazio, sta allargando i suoi orizzonti anche sulla Terra, compreso un potenziale servizio per le colture coltivate all'aperto utilizzando l'applicazione di fertilizzanti con gocce d'acqua, come gli asparagi.