Relazione in itinere

DIPARTIMENTO DI AGRONOMIA ANIMALI ALIMENTI
RISORSE NATURALI E AMBIENTE
DAFNAE
Progetto CoCaL
Analisi e osservazioni
2013 – 2014
Introduzione
Il progetto CoCaL si pone l’obiettivo di migliorare la fertilità dei suoli agrari aumentando il
contenuto di carbonio e riducendo le emissioni di CO2 conseguenti l’attività agricola, mediante
l’utilizzo del “Substrato Spento di Fungaia”, risultante dalla fine del ciclo di coltivazione dei funghi,
su rotazioni orticole.
In Italia vengono prodotte ogni anno circa 250.000 tonnellate di tale ammendante di cui la metà in
Veneto, e la produzione avviene a ritmo settimanale durante tutto l’arco dell’anno.
Si tratta di un ammendante purtroppo assai poco valorizzato in Italia a differenza di quanto
avviene negli altri Paesi produttori di funghi (USA Gran Bretagna, Irlanda Francia ecc.), dove
importanti studi ne hanno messo in evidenza la valenza agronomica e viene impiegato con ottimi
risultati su numerose colture.
In Italia non sono mai stati fatti studi in merito, pertanto il substrato che rimane alla fine della
coltivazione dei funghi anziché una risorsa per la fungaia, l’agricoltura e l’ambiente, risulta un
onere per l’azienda che lo deve smaltire.
Il substrato per la coltivazione del Prataiolo viene preparato utilizzando come materie prime il
letame di cavallo, la p-p di frumento e la pollina; dopo una fermentazione controllata di circa due
settimane il materiale viene pastorizzato, seminato e messo in produzione.
Quanto rimane alla fine del ciclo di produzione è un prodotto omogeneo, ad alto contenuto di
sostanza organica, di facile distribuzione in campo, inodore e con un contenuto di Azoto di circa il
2% sul secco, oltre al Fosforo ed al Potassio.
Studi effettuati all’estero, dei quali è disponibile un’ampia bibliografia, hanno evidenziato l’ottimo
potere fertilizzante del composto di fungaia su varie colture, in particolare pomodoro, lattuga,
patata, frumento e mais.
Altri studi hanno messo in evidenza un altro aspetto importante di questo materiale: l’Azoto, il
Fosforo ed il Potassio sono ceduti al terreno ed alle colture lentamente e, particolare importante,
tali elementi non percolano nel terreno oltre i 20-30 cm con grande beneficio per le acque di falda.
Il substrato è anche interessante dal punto di vista dell’arricchimento in sostanza organica del
terreno e per la struttura dello stesso.
La messa a punto delle più idonee tecniche agronomiche/colturali per l’impiego del letame di
fungaia permetterà di aumentare la sostenibilità sia economica che ambientale sia dei produttori
di funghi che degli utilizzatori della matrice permettendo, nel lungo periodo, un aumento dello
stoccaggio del carbonio nei suoli, un innalzamento della fertilità dei terreni nonché una riduzione
della pressione ambientale. Inoltre, i singoli attori della filiera otterranno un grande beneficio dal
progetto, essenzialmente perché verrà resa loro disponibile una matrice organica disponibile con
continuità nell’arco dell’anno, di grande valore ambientale ed agricolo. Per i fungicoltori la ricerca,
una volta condotta, permetterà di garantire una collocazione rispettosa dell’ambiente e con buone
potenzialità economiche, qualora potesse venire venduta.
Materiali e metodi
Sono stati considerati tre diversi momenti per effettuare i prelievi dei campioni su cui effettuare le
analisi : in “entrata”, cioè prima che questo venga effettivamente utilizzato per la coltivazione,
“fine 2^ volata”, al termine del secondo ciclo di coltivazione e “fine 3^ volata”, con cui si conclude
il ciclo di coltivazione e il substrato si può considerare “spento” e quindi destinato allo
smaltimento.
Per questi ultimi, inoltre, alcune aziende prevedono la pastorizzazione del substrato spento di
fungaia, mentre altre non prevedono l’utilizzo di tale tecnica. Considerando, quindi, la disponibilità
di avere composti spenti di fungaia che subiscono differenti trattamenti in uscita, si conviene
prendere in considerazione la possibilità dell’utilizzo di entrambi i composti spenti (pastorizzato e
non pastorizzato): in entrambi i casi verranno analizzati e utilizzati nelle successive prove di
sperimentazione in campo.
Sui substrati sono state effettuate le analisi che ci permettono di valutare i principali parametri
chimico- fisici.
Nello specifico, il contenuto di sostanza secca è stato valutato ponendo in stufa un’aliquota di
campione a 105°C per almeno 48 ore; successivamente il contenuto di sostanza organica è stato
ottenuto ponendo in stufa a 105°C per ulteriori 2 ore un’aliquota di substrato già secco, e in un
secondo tempo in muffola a 550°C per 6 ore. Attraverso formula dedicata per il calcolo si ottiene
la percentuale di sostanza organica presente nel substrato considerato.
Per quanto riguarda il contenuto di azoto, è stato utilizzato il metodo Kjeldahl.
Il valore del pH è stato misurato nell’estratto acquoso ottenuto ponendo in agitazione substrato e
acqua distillata in rapporto 1:5, e sul filtrato dell’estratto acquoso è stato misurato anche il
parametro conducibilità elettrica.
L’estratto acquoso utilizzato per le analisi di pH e conducibilità elettrica, è stato utilizzato anche
per ricavare i parametri di alcuni anioni e cationi, tramite cromatografia ionica.
Oltre alle analisi sopra esposte, è stata individuata la quantità di alcuni metalli pesanti, ponendo
un’aliquota di substrato in una miscela di acido cloridrico e acqua demineralizzata, e poi analizzato
tramite ICP (spettrometria di massa a plasma accoppiato induttivamente).
Sostanza secca
38
36
34
%
a-pp
a-ppl
32
a-pl
p-p
30
28
26
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
pH
8.5
8
7.5
pH
a-pp
a-ppl
7
a-pl
p-p
6.5
6
5.5
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Sostanza organica
90
85
80
75
%
a-pp
a-ppl
70
a-pl
65
p-p
60
55
50
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Conducibilità elettrica
7.5
6.5
mS/cm
5.5
a-pp
a-ppl
4.5
a-pl
p-p
3.5
2.5
1.5
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Azoto
2.5
2.3
2.1
1.9
a-pp
1.7
%
a-ppl
1.5
a-pl
p-p
1.3
1.1
0.9
0.7
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Cadmio
0.25
0.2
0.15
mg/Kg
a-pp
a-ppl
a-pl
0.1
p-p
0.05
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Rame
30
25
mg/Kg
20
a-pp
a-ppl
15
a-pl
p-p
10
5
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Nichel
7
6
mg/Kg
5
a-pp
4
a-ppl
a-pl
3
p-p
2
1
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Piombo
8
7
6
5
mg/Kg
a-pp
a-ppl
4
a-pl
3
p-p
2
1
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Zinco
140
120
mg/Kg
100
a-pp
80
a-ppl
a-pl
60
p-p
40
20
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Potassio
24000
22000
20000
mg/Kg
a-pp
a-ppl
18000
a-pl
p-p
16000
14000
12000
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Fosforo
6400
5400
4400
mg/Kg
a-pp
a-ppl
3400
a-pl
p-p
2400
1400
400
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Cloruri
10000
9000
8000
mg/Kg
7000
a-pp
6000
a-ppl
5000
a-pl
p-p
4000
3000
2000
1000
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Nitrati
1300
1100
mg/Kg
900
a-pp
700
a-ppl
a-pl
500
p-p
300
100
-100
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Fosfati
50000
45000
40000
mg/Kg
35000
30000
a-pp
25000
a-ppl
a-pl
20000
p-p
15000
10000
5000
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Solfati
55000
45000
35000
mg/Kg
a-pp
a-ppl
25000
a-pl
p-p
15000
5000
-5000
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Sodio
4000
3500
3000
2500
mg/Kg
a-pp
a-ppl
2000
a-pl
1500
p-p
1000
500
0
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Ammonio
1500
1300
mg/Kg
1100
a-pp
900
a-ppl
a-pl
700
p-p
500
300
100
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Potassio
29000
24000
19000
mg/Kg
a-pp
a-ppl
a-pl
14000
p-p
9000
4000
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Magnesio
3800
3300
mg/Kg
2800
a-pp
2300
a-ppl
a-pl
1800
p-p
1300
800
300
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Calcio
11700
9700
7700
mg/Kg
a-pp
a-ppl
a-pl
5700
p-p
3700
1700
entrata
fine 2^ volata
fine 3^ volata
Dalle analisi eseguite sui campioni di substrato, è emerso che non ci sono delle significative
variazioni dei principali parametri considerati tra i diversi substrati presi in considerazione, fatta
eccezione per il contenuto di alcuni metalli pesanti, in cui i vari tipi di composto presentano
tendenze differenti.
Nello specifico si è potuto apprezzare un incremento della percentuale di sostanza secca del
composto in uscita, rispetto a quello in entrata nei composti a-pp e a-ppl. Il composto a-pl
presenta un lieve decremento tra “fine 2^ volata” e “fine 3^ volata”, anche se non significativo.
La percentuale di sostanza organica ha subito un decremento in tutti i composti utilizzati, anche se
meno accentuato per quanto riguarda il composto a-ppl, il quale si mantiene comunque su livelli
più elevati.
Per quanto riguarda il pH si può notare una leggera acidificazione nei composti in uscita.
Valori di conducibilità elettrica più bassi si riscontrano nel composto “a-ppl”. Tendenzialmente
tale parametro aumenta tra il composto in entrata e quello in uscita.
La percentuale di azoto totale si attesta su valori medi del 2%, come da previsioni; nei composti App e a-pl si può notare un lieve decremento, tranne per quanto riguarda il composto “a-ppl” che si
mantiene piuttosto costante, con trascurabile aumento.
I metalli pesanti considerati sono stati Cadmio, Cromo, Rame, Nichel, Piombo, Zinco, Potassio e
Fosforo. I valori ottenuti nel composto “fine 3^ volata” sono stati confrontati con i tenori massimi
consentiti per gli ammendanti come da D. Lgs. n. 75 del 29 aprile 2010, risultando ampiamente
inferiori ai limiti di legge.
Nello specifico il Cadmio tende a diminuire in tutti i composti considerati; anche il Cromo
diminuisce, fatta eccezione per il composto a-pp per il quale si segnala un lieve aumento.
Rame, Nichel e Zinco tendono a rimanere piuttosto costanti, seppur con un lieve aumento, ma
comunque trascurabile.
Per i livelli di Piombo si nota un aumento nei composti a-pp e a-pl, mentre il composto a-ppl
segnala una diminuzione, seppur trascurabile.
I livelli di Fosforo tendono ad aumentare per i composti a-pp e a-ppl , mentre il composto a-pl
rimane costante.
Il Potassio diminuisce per tutti i composti.
Gli anioni e cationi presi in considerazione sono Cloruri, Nitrati, Fosfati, Solfati, Sodio, Ammonio,
Potassio, Magnesio e Calcio.
Per quanto riguarda Cloruri, Sodio e Potassio possiamo notare valori costanti tra il composto in
entrata e il composto esausto.
Fosfati, Solfati, Nitrati, Magnesio e Calcio presentano un aumento dei valori, seppur non
significativo, nel composto in uscita.
Per quanto riguarda l’Ammonio, per tutti i composti considerati il valore in uscita è costante,
anche se il valore del composto in entrata parte da valori diversi, evidenziando una diminuzione
dei valori per il composto a-pl, un aumento dei valori per il composto a-ppl mentre si attestano
valori costanti per il composto a-pp.
Attività proposte
Sulla base dei risultati ottenuti verranno identificati alcuni substrati da utilizzare in prove di pieno
campo come sostitutivi e/o coadiuvanti dei fertilizzanti chimici, inizialmente ponendo a
coltivazione specie quali lattuga e radicchi, ma anche cipolla o porro, andando a coprire il periodo
compreso da febbraio/marzo a ottobre.
I diversi substrati esausti verranno confrontati tra loro, oltre che essere messi a confronto con un
testimone non concimato (verifica della fertilità residua del suolo) e con una tesi che riceverà una
concimazione minerale in una prova di pieno campo.
I trattamenti che verranno applicati faranno riferimento a diverse combinazioni di concimazione
minerale e/o mista e/o organica. Il parametro di riferimento che verrà considerato sarà l’apporto
di N che normalmente viene impiegato per ogni coltura, mantenendo uguali gli apporti di P e K.