Nello spazio e sulla stazione spaziale internazionale sono stati eseguiti esperimenti per coltivare in microgravità, con vegetali in crescita condizionata
Esperimenti in microgravità
Sono stati svolti esperimenti di coltivazione in micro gravità sia nello spazio, su piattaforme appositamente costruite, o a terra nei simulatori che annullano la forza di gravità.
Facendo ruotare l’organismo, continuamente, ad una velocità che annulla l’effetto unidirezionale dell’onda gravitazionale.
Coltivare in microgravità
Gli esperimenti hanno dimostrato: che la micro gravità non impedisce il completamento dei cicli vitali più importanti, ma può alterare alcuni processi biologici.
Tra i quali: la dinamica dei fluidi, che può provocare ristagno di liquidi, con conseguente asfissia delle radici, e accumulo di etilene
che è un ormone prodotto dalla pianta ma, se in quantità alterate, può bloccare alcuni processi vitali tra i quali: mancata impollinazione e ridotta germinazione.
Un ulteriore problema della coltivazioni in micro gravità, è l’alterazione della struttura e della funzione degli organi vegetali, non dannose
per la salute dell’essere umano, ma che possono essere soggette ad alterazioni nella funzionalità e nelle qualità nutrizionali dei prodotti per l’alimentazione.
Per coltivare le piante in micro gravità devi procurarti un clinostat a rotazione lenta (per evitare l’effetto centrifugo) e può variare dai 0,3 ai 3 giri al minuto.
Questo per non stimolare la piante, a rispondere fisicamente, alla forza di gravità e neppure alla forza centrifuga.
Come coltivare le piante in microgravità
Per simulare l’assenza di gravità
il clinostat, deve essere posizionato perfettamente orizzontale usando una livella di precisione, anche solo una piccola inclinazione la pianta percepirà un vettore di gravità netto, esempio:
per simulare la gravità lunare (circa 1,6 G) occorre posizionare il clinostat con un angolo di circa 10° dall’orizzonte terrestre.
La pianta reagisce alla gravità se viene mantenuta, sotto la sua interazione, per un tempo che varia dai 10 ai 200 secondi; il clinostat deve avere
una scala cronometrica adeguata, per evitare che la pianta abbia il tempo di rispondere alla forza di gravità o a quella centrifuga.
Il clinostat
possiede due dischi verticali, collegati da un traverso orizzontale spugnoso, attrezzato per: l’irrigazione e il trasporto degli elementi nutritivi, sul quale vengono disposti i semi per la germinazione.
Ad uno dei due dischi verticali: viene collegato, tramite una cinghia, il motore per il movimento continuo dell’asse orizzontale, sul quale sono disposte le sementi.
Come coltivare le piante in microgravità
Il clinostat a rotazione rapida
viene usato per esperimenti su embrioni o cellule animali, la sua velocità può variare dai 30 ai 150 giri al minuto; anticamente il clinostat: veniva messo in rotazione
da un meccanismo ad orologeria, oggi basta usare un motore che permetta di ottenere i giri, al minuto, necessari.
Le piante svolgono completamente le loro funzioni se in presenza di luce, che deve possedere le frequenze dell’infrarosso e dell’ultravioletto.
I tempi di illuminazione variano da 24, 18, 12 ore per i diversi cicli vitali dei vegetali, infatti: a 18 o 24 ore la pianta si troverà nel ciclo vegetativo di crescita,
mentre a 12 ore inizia la fioritura, la fruttificazione e la maturazione del frutto.
Gli elementi principali dei quali necessita la pianta sono: l’azoto il fosforo e il potassio in dosi bilanciate, per via fogliare e tramite le radici,
oltre ai macro elementi che sono il calcio, carbonio, il magnesio e i micro elementi: rame, silicio, ferro, manganese, sodio, cobalto, zinco e mobildeno.
Le radici delle piante hanno bisogno di ossigeno
e quindi vogliono un base di radicamento ben drenata e arieggiata, per evitare il ristagno e il soffocamento delle stesse.
L’ambiente deve essere sterile da microorganismi per evitare la nascita di insetti o muffe che possono infestare tutte le piante con conseguente deperimento.
