Calcolare la soluzione nutritiva: determinare i milligrammi per litro dall’etichetta e dall’acqua di irrigazione

Una soluzione nutritiva è l’acqua di irrigazione dopo che vi è stato sciolto il fertilizzante. Calcolare la soluzione nutritiva significa stabilire, per ogni elemento nutritivo, quanti milligrammi ce ne sono in un litro, cioè quanti millesimi di grammo, in breve mg/L. Nel risultato confluiscono due fonti: il fertilizzante, il cui contenuto è riportato in etichetta, e l’acqua, che porta già qualcosa di suo. Se il risultato va bene lo mostra solo il confronto con intervalli obiettivo, e questi sono stati misurati in prove con una o due varietà per studio.

Basta una sola riga dell’etichetta per vedere quanto è facile sbagliare. Lo zolfo vi compare come triossido di zolfo, SO₃, un composto di zolfo e ossigeno in cui solo poco più del 40 % del peso spetta allo zolfo. Chi inserisce la cifra dell’etichetta come zolfo calcola quindi con due volte e mezzo quello che c’è davvero nella bottiglia.

Dall’etichetta ai milligrammi

Le etichette dei fertilizzanti nell’UE indicano fosforo, potassio, calcio, magnesio e zolfo come ossidi, cioè come composti con l’ossigeno: P₂O₅, K₂O, CaO, MgO e SO₃. Lo si può immaginare come un peso comprensivo di imballaggio, in cui l’ossigeno è l’imballaggio. Per il calcolo conta solo il contenuto, e per ottenerlo ci sono fattori fissi ricavati dalle masse atomiche: P₂O₅ per 0,4364 dà il fosforo, K₂O per 0,8302 il potassio, CaO per 0,7147 il calcio, MgO per 0,6030 il magnesio e SO₃ per 0,4005 lo zolfo. Un’etichetta con il 10 % di P₂O₅ corrisponde quindi, per calcolo, al 4,36 % di fosforo. L’azoto compare in etichetta come elemento, suddiviso secondo le forme in cui è presente.

Nei fertilizzanti liquidi si aggiunge una seconda trappola. Il contenuto può essere dichiarato in percentuale in massa o in percentuale in volume, cioè riferito al peso o allo spazio che il liquido occupa. Solo con la percentuale in massa entra nel calcolo la densità, il peso di un millilitro: un fertilizzante con il 3 % di azoto e una densità di 1,2 g/ml fornisce, a 2 ml per litro di acqua di irrigazione, 72 mg/L di azoto per calcolo se il 3 % è in massa, e 60 mg/L se è in volume, una differenza di un sesto. Nei sali fertilizzanti solidi il contenuto dipende inoltre dalla forma commerciale: il sale di Epsom contiene il 9,9 % di magnesio, la kieserite, un solfato di magnesio con meno acqua di cristallizzazione legata, il 17,6 %. Quale forma abbia un prodotto lo dice la sua scheda tecnica.

Che cosa porta l’acqua di irrigazione

Ciò che è già disciolto nell’acqua fa parte della soluzione nutritiva e va sottratto dalla quantità obiettivo, nitrato compreso, una delle forme dell’azoto. I gestori idrici indicano il nitrato come ione intero, mentre gli intervalli obiettivo intendono l’azoto che contiene: 40 mg/L di nitrato nell’acqua di rubinetto sono per calcolo 9,0 mg/L di azoto, circa il 6 % dei 160 mg/L che una delle prove sull’azoto ha trovato ottimali. Anche il limite tedesco di 50 mg/L per l’acqua potabile si riferisce al nitrato; espresso come azoto sono 11,3 mg/L. Sodio e cloruro limitano l’idoneità dell’acqua. Si misurano in millimoli per litro, una quantità che conta il numero di particelle: sotto 1,5 mmol/L, cioè 34,5 mg/L di sodio o 53,2 mg/L di cloruro, l’acqua è considerata adatta a tutte le colture in serra, e fino a 2,5 mmol/L ancora alle colture la cui soluzione non viene fatta ricircolare.

La durezza dell’acqua deriva dal calcio e dal magnesio: un grado tedesco di durezza, 1 °dH, corrisponde a 7,15 mg/L di calcio o a 4,33 mg/L di magnesio. Per acidificare conta un altro valore, la capacità acida KS4,3. Indica quanto acido assorbe un litro d’acqua prima di arrivare a un pH di 4,3, e misura così soprattutto il bicarbonato, la sostanza dell’acqua che tampona l’acido aggiunto. Una formula pratica molto diffusa pone il bicarbonato uguale a KS4,3 meno 0,05 mmol/L; 1 mmol/L di bicarbonato corrisponde a 2,804 °dH di durezza carbonatica. Nella coltivazione su substrato il bicarbonato viene neutralizzato con acido finché ne restano da 0,5 a 0,75 mmol/L, e la quantità di acido si regola sul bicarbonato stesso. L’acido porta così nella soluzione un nutriente suo: per ogni millimole di bicarbonato neutralizzato l’acido nitrico fornisce 14,01 mg di azoto in forma di nitrato, l’acido fosforico 30,97 mg di fosforo e l’acido solforico 16,03 mg di zolfo. Se si acidifica un’acqua con 2 mmol/L di bicarbonato fino a 0,5 mmol/L, l’acido fosforico porta così per calcolo circa 46 mg/L di fosforo, più dell’intero intervallo da 11 a 25 mg/L oltre il quale il fosforo in torba non ha più dato vantaggi. Chi mescola l’acqua di rubinetto con acqua piovana o acqua osmotizzata, cioè acqua da cui una membrana ha tolto gran parte dei sali, abbassa tutti questi valori in proporzione alla miscela.

Calcolatore di fertilizzanti Bunkerlinge

Il calcolatore mostra quanti milligrammi di ogni nutriente apporta per litro di acqua di irrigazione una miscela di fertilizzanti commerciali, include nel calcolo l'acqua di irrigazione e affianca il risultato agli intervalli degli studi sulla cannabis.

Su che cosa sono stati misurati gli intervalli obiettivo

I valori obiettivo del calcolatore di fertilizzanti valgono per ciò che si prepara: la soluzione nell’annaffiatoio, nel serbatoio o al gocciolatore. Ciò che si trova poi nel vaso o nel serbatoio può essere molto diverso. Ciò che la pianta non assorbe resta nel vaso finché non esce dal fondo con l’acqua di irrigazione. Questo deflusso si chiama drenaggio, e meno ne esce, più sale si accumula nel vaso.

Due prove mostrano fin dove si può arrivare. In torba, con il 15 % dell’acqua di irrigazione che usciva dal fondo, l’apporto di fosforo è stato triplicato e il fosforo nel drenaggio è aumentato di dodici volte. In una coltura idroponica chiusa la soluzione consumata veniva solo rabboccata. Il rabbocco portava 90 mg/L di fosforo, ma nel serbatoio ce n’erano circa 300 mg/L, più del triplo. Chi prepara la soluzione esattamente al valore obiettivo e poi annaffia così poco che quasi nulla drena, o si limita a rabboccare il serbatoio, può quindi avere alla radice un multiplo di ciò che indica il calcolatore.

Gli intervalli stessi provengono da prove in vaso o in secchio con una o due varietà per studio. Le piante crescevano in perlite, una roccia vulcanica espansa al calore che quasi non trattiene nutrienti, in miscele di torba o in idroponica, in cui le radici pendono nella soluzione. Il potassio mostra quanto due varietà possano differire: in una prova con due varietà, una cresceva meglio a 175 mg/L, l’altra oltre 60 mg/L non cresceva meglio, anche ricevendone di più. Se un’altra varietà somigli all’una, all’altra o a nessuna delle due non è stato studiato per la cannabis. Gli intervalli sono quindi un punto di partenza da verificare sulla pianta stessa, per esempio con un’analisi fogliare come quella descritta più avanti.

Azoto: quantità e forma

Nella fase vegetativa, la crescita prima della fioritura, 160 mg/L di azoto sono risultati ottimali in una prova in perlite con una varietà; a 240 mg/L la crescita delle radici era già frenata, e tra i due livelli non c’è stata alcuna misura. Uno studio in idroponica con un’altra varietà raccomanda da 160 a 200 mg/L. In fioritura la resa ha raggiunto un plateau intorno a 160 mg/L in due prove su substrato: una varietà CBD ha dato 16,1 g di fiore secco per pianta a 80 mg/L, 22,6 g a 160 e 26,3 g a 240 mg/L, ma la resa in CBD per pianta era statisticamente uguale a 160 e a 240 mg/L. Un modello in idroponica colloca il suo ottimo a 194 mg/L. Più azoto ha abbassato nelle due prove su substrato la concentrazione dei cannabinoidi, i principi attivi come THC e CBD, e in una prova con radici nebulizzate il contenuto di THC di due varietà è calato del 9,5 % dando 250 invece di 150 ppm; nel modello idroponico l’azoto non ha avuto effetto su di essi. Chi concima per il contenuto e non per la resa resta quindi all’estremo inferiore.

Le piante assorbono l’azoto come nitrato e come ammonio, due ioni diversi. In una prova in perlite con una varietà, con 200 mg/L di azoto costanti, il nitrato puro ha dato il risultato migliore: già il 10 % di ammonio sull’azoto totale è costato il 35 % della resa in fiori, il 50 % è costato il 46 %, e al 100 % è rimasto il 3 % della resa. Gli autori ritengono accettabile fino al 30 % di ammonio e sconsigliano di più; quel 30 % è quindi indicato come limite superiore. Uno studio di segno opposto, che ha trovato valori di cannabinoidi migliori con il 40 % di ammonio, si basa su tre piante per livello e su una statistica poco chiara. L’urea, un composto azotato che nella zona radicale viene prima trasformato in ammonio, non è stata usata in nessuno degli studi sulla cannabis consultati.

Fosforo, potassio, magnesio e gli altri elementi

Per il fosforo in fioritura i risultati dipendono dal sistema e non si possono ridurre a una media. In perlite con circa il 30 % di drenaggio il plateau di resa stava tra 30 e 90 mg/L; 90 mg/L era solo il livello più alto provato. In torba il fosforo oltre 11–25 mg/L non ha portato né più resa né più cannabinoidi. In idroponica due studi si contraddicono: in un impianto chiuso sono bastati 15 mg/L, mentre in secchi con la soluzione cambiata ogni settimana un modello ha collocato l’ottimo di resa a circa 59 mg/L. Per la fase vegetativa non c’è alcuna prova su substrato consultata. Il potassio non ha avuto effetto sulla resa in fioritura tra 60 e 175 mg/L, ma le forme acide dei cannabinoidi e i terpeni, le sostanze aromatiche della pianta, sono calati al crescere del potassio, e 240 mg/L hanno danneggiato una delle due varietà; gli autori propongono 60 mg/L. Il magnesio ha avuto in fioritura il suo ottimo a 35 mg/L in una varietà di tipo drug coltivata in perlite, mentre due varietà di canapa CBD in torba e perlite sono cresciute meglio a 50–75 mg/L.

Per calcio, zolfo, boro, rame, ferro, manganese e molibdeno nessuno degli studi sulla cannabis consultati ha provato concentrazioni graduate. Quanto ce n’era nella soluzione delle prove veniva da una soluzione di base costante, in una delle prove sull’azoto per calcolo 44,9 mg/L di calcio e 88,8 mg/L di zolfo. Che questi elementi servano lo mostrano le prove di omissione, in cui mancava ogni volta un elemento: senza zolfo la resa in fiori di una varietà in idroponica è calata del 34 %; senza calcio i contenuti di cannabinoidi sono stati i più bassi, anche se la soluzione senza calcio era pure quella con più sodio; e in giovani piante di canapa senza boro o senza rame la massa secca è calata del 28 % e del 45 %. Quanto sia ottimale, una prova del genere non lo dice. Per lo zinco 0,35 mg/L è risultato ottimale in fioritura, in uno studio. Come controllo resta la foglia: da 6119 campioni di canapa vengono intervalli per il contenuto nei tessuti, per il boro circa 30–90 ppm, e un’analisi fogliare mostra che cosa la pianta ha assorbito, mentre il calcolo dice solo che cosa le è stato offerto.