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Principali componenti dei substrati, le torbe sono in grado di trattenere l’acqua e favorire l’aerazione. Esse sono mescolate a componenti grossolani e inerti nel tempo come la scorza di pino, la pozzolana, la lana di roccia e la perlite per sfruttare le caratteristiche complementari dei materiali.
Le torbe sono sostanze di origine organica, ottenute dalla decomposizione più o meno avanzata di piante appartenenti alla classe dei muschi, in particolare gli sfagni, ma anche a quella dei giunchi e dei carici.
Esistono diverse categorie di torbe:
Le torbe bionde sono poco decomposte. Derivano dall'accumulo di sfagno morto, in ambiente acido e anaerobico. Gli sfagni contengono cellule morte che svolgono un ruolo fondamentale nel trattenimento dell'acqua.
Le fibre che costituiscono le torbe bionde sono relativamente spesse, trattengono bene l'acqua e favoriscono l'aerazione. L'acqua è infatti trattenuta sia all’interno delle particelle di torba, sia tra una particella e l’altra. Tale particolarità fa sì che il substrato, al momento del disseccamento, possa contare su una doppia distensione, consentendo ai vegetali di resistere più a lungo e facilitando la riumettazione dopo il disseccamento.
Le torbe nere sono sostanze molto decomposte, ottenute dall'invecchiamento naturale della torba bionda. Anch'esse trattengono bene l'acqua, ma l'aerazione è meno buona. Si ritirano notevolmente nel corso della riasciugatura.
Le torbe brune sono intermedie.
Le torbe sono substrati leggeri, con un'elevata capacità di scambio di cationi. Il principale inconveniente delle torbe è la loro scarsa capacità di umettazione e di riumettazione. Esse, infatti, si contraggono enormemente in caso di disseccamento (perdita dell'acqua trattenuta nelle cellule morte) e la reidratazione non è semplice.
Le torbe sono spesso acide e per portarle a livelli neutri di pH è necessario aggiungere carbonato di calcio o calce spenta (cfr. opere specialistiche).
Nonostante siano di origine organica, queste torbe non contengono patogeni.
Inoltre, sono termicamente inerti.
Le torbe, in particolare quelle bionde, sono obbligatorie nella tecnica della subirrigazione.
Si possono utilizzare le cortecce di pino e altri prodotti dell'industria del legno (trucioli, segature…) o di quella agroalimentare.
Le cortecce di pino non sono utilizzate allo stato grezzo, dato che la presenza di resine, tannini e altri componenti rappresenta un fattore di fitotossicità. Di conseguenza, vengono inizialmente neutralizzate, compostate e infine triturate.
Le cortecce trattengono poco l'acqua. Quando sono fresche, il loro rapporto C/N è elevato e durante il processo di degradazione consumano molto azoto. Il rapporto C/N delle cortecce compostate è meno elevato.
Le cortecce formano substrati leggeri, ben ossigenati e con una buona stabilità strutturale. Sono ricche di potassio che, liberato lentamente e continuamente, diventa disponibile per la pianta.
Al contrario, presentano una scarsa capacità di ritenzione dell'acqua e di scambio di cationi.
E' importante ricordare che, prima di integrare le composte di cortecce nelle miscele, è necessario analizzarle.
Sono rocce di origine vulcanica, formate da componenti che le rendono inerti.
Sono entrambe porose. Tuttavia, la differenza di accessibilità della porosità fa sì che mentre l'aerazione della pozzolana è superiore a quella dei tufi, la capacità di questi ultimi di trattenere l'acqua è maggiore rispetto a quella della pozzolana.
Al contrario dei tufi vulcanici, la capacità di scambio di cationi della pozzolana è irrilevante.
La stabilità strutturale è elevata in entrambe le rocce ed è all'origine della loro grande durevolezza.
Si tratta di materiali costituiti da granuli di dimensioni diverse. Trattengono poco l'acqua e la capacità di ritenzione è inversamente proporzionale alla dimensione dei granuli a cui, invece, l'aerazione è direttamente proporzionale. L'apporto di elementi grossolani consente di ottenere substrati filtranti.
Le sabbie che contengono calcare possono interferire con il pH e con l'equilibrio della soluzione nutritiva.
Inizialmente, la lana di roccia reagisce con la soluzione nutritiva e libera ioni calcio, magnesio, ferro e manganese. Tale reazione non comporta alcun danno a carico della coltura, purché si provveda ad umidificare il substrato con una soluzione acida 48 ore prima d'iniziare il ciclo di coltivazione.
Questa sostanza presenta una discreta porosità. Ha una buona aerazione che però può nuocere alle risalite capillari.
La perlite è una sabbia silicea di origine vulcanica, molto leggera, molto porosa e con ottime capacità di aerazione. La ritenzione dell'acqua dipende dalla granulometria (Brun, 1993 citato da Urban, 1997). E' un materiale fragile, costituito da granuli friabili che si disaggregano nel corso del tempo, riducendo così la porosità e l'aerazione.
Miscelata con altri elementi, la perlite migliora il drenaggio senza nuocere troppo alla capillarità.
E' leggera, porosa, dotata di buona aerazione e di buona capacità di trattenere l'acqua, compresa tra il 45 e il 50 % (Brun, 1993 citato da Urban, 1997). Col passare del tempo, però, la vermiculite diventa asfissiante, a meno che non sia utilizzata miscelata con altri materiali più ossigenati.
La capacità di scambio di cationi è relativamente elevata.
L'argilla espansa si presenta sotto forma di granulati ottenuti tramite trattamento ad alta temperatura di noduli di argilla umida.
Sebbene l’argilla espansa sia un materiale duraturo e leggero e fornisca buona aerazione, le capacità di ritenzione e di disponibilità d'acqua sono scarse. Anche la capacità di scambio di cationi è scarsa.
Si utilizza anche l'argilla "non cotta".
Alcune prove condotte nel 1993 dal centro di coltivazione di piante da vaso dell'IFHP di Angers (Morel e collaboratori, 1995) hanno consentito di verificare l'influenza di un apporto di argilla sulla coltivazione del ciclamino, in condizioni standard di produzione. Gli studi sono stati condotti sulla varietà Halios rosso scarlatto (Morel) e su alcuni substrati presenti in commercio, con e senza argilla. L'irrigazione è stata effettuata per subirrigazione a scorrimento.
Alla fine degli studi, si è notato che l'apporto di argilla ha influenzato ben poco le proprietà fisiche dei substrati esaminati: la disponibilità d'acqua diminuisce leggermente, mentre il tenore d'aria rimane inalterato. Ciò significherebbe che gli apporti di argilla in questi substrati (apporto inferiore al 10 % del volume) hanno effetti trascurabili. Quanto alle misure agronomiche, si è osservato un effetto scalare dell'argilla sulla crescita delle piante e sulla fioritura. Sembra quindi che l'argilla, anche in piccole dosi, abbia un effetto limitante sulla crescita della pianta.
Il polistirene non è un substrato da coltivazione nel senso stretto della parola, in quanto non è in grado di trattenere l'acqua. Utilizzato però assieme ad altre sostanze, migliora le proprietà di aerazione e alleggerisce la struttura.
Le schiume poliuretaniche sono leggere, morbide, spugnose, inerti e trattengono poco l'acqua.
I vari elementi possono essere utilizzati sotto forma di miscele per rendere complementari le rispettive proprietà. Le proporzioni di ogni singolo elemento variano a seconda delle caratteristiche che si richiedono ad un substrato. Nel complesso, si dovrà ottenere un substrato a pH compatibile con la coltivazione del ciclamino (pH da 5,5 a 5,8), ossigenato e leggero (per poter smaltire di notte le calorie in eccesso assorbite nelle ore calde), drenante, disinfettato, che assicuri una buona distribuzione del fertilizzante. La scelta di un substrato che presenti una struttura fibrosa e spessa, una giusta bagnabilità, una buona capacità di scambio di cationi e un potere tampone elevato, è la garanzia per avere un maggior controllo delle situazioni di rischio (variazioni climatiche, calore intenso, eccesso o mancanza d'acqua, salinità, pH) e ottenere quindi le condizioni ottimali per la coltivazione delle piante. Oggi si può dire che i substrati a base di torba presentano alcune delle qualità richieste.
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