CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
ISTITUTO PER I SISTEMI AGRICOLI E FORESTALI DEL MEDITERRANEO
SEZIONE DI PERUGIA
SOLUZIONI ALTERNATIVE ALLO SPANDIMENTO IN CAMPO
DEI SOTTOPRODOTTI DEI FRANTOI
RISULTATI DELL’ATTIVITÀ SPERIMENTALE
ANNI 2005 - 2007
A CURA DI
ROBERTO ALTIERI E ALESSANDRO ESPOSITO
Il volume è stato realizzato con il contributo finanziario dell’Agenzia Regionale per lo Sviluppo e
l’Innovazione del settore Agricolo-forestale (ARSIA), Regione Toscana, nell’ambito del progetto
Soluzioni alternative allo Spandimento in Campo dei Sottoprodotti dei Frantoi relativo al Bando di
ricerca per lo sviluppo del settore olivo-oleicolo della Toscana – Bollettino Ufficiale della Regione
Toscana n. 25 del 23/06/2004 – Sottoprogetto n. 3;
Costo totale del progetto: € 165.255,50
Contributo finanziario erogato dall’ARSIA: € 75.000,00
Coordinamento del progetto: ISAFoM-CNR di Perugia
Responsabilità scientifica del progetto: Roberto Altieri, ISAFoM-CNR
Autori dei testi:
Roberto Altieri e Alessandro Esposito
CNR - Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo - Sezione di Perugia
Milva Pepi, Arianna Lobianco, Anita Stendardi e Simone Gasperini
Università degli Studi di Siena - Dipartimento di Biologia Molecolare
Claudia Perini, Lorenzo Pecoraro, Paolo Castagnini
Università degli Studi di Siena - Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”
© 2008 Copyright
L’utilizzazione dei contenuti della presente pubblicazione è consentita previa autorizzazione degli
autori e citazione della fonte.
Stampa: Edizioni Cantagalli S.r.l., Siena
Finito di stampare ad Aprile 2008
Edizione fuori commercio, vietata la vendita
ISBN 978-88-903354-0-2
INDICE
PRESENTAZIONE
3
PREMESSA
5
CAPITOLO 1. CARATTERIZZAZIONE
DELLE PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE E MICRO-
9
BIOLOGICHE DI MISCELE SPERIMENTALI
CAPITOLO 2. VALUTAZIONE AGRONOMICA DI MISCELE SPERIMENTALI IN AMBITO
VI-
VAISTICO, COME SURROGATO DELLA TORBA NELLA FORMULAZIONE DEI
TERRICCI DI COLTURA, ED IN OLIVETO SPECIALIZZATO
17
2.1 Prove vivaistiche
17
2.2 Prova agronomica in oliveto specializzato
23
CAPITOLO 3. EVOLUZIONE
DELLE COMUNITÀ VEGETALI, FUNGINE E MICROBICHE IN
SUOLO AMMENDATO CON MISCELE A BASE DI REFLUI OLEARI ED ANALISI
DELLE VARIAZIONI DEL CARBONIO ORGANICO DEL SUOLO
27
3.1 Sperimentazione in località Doglio, Montecastello di Vibio (PG)
27
3.2 Sperimentazione presso l’Orto Botanico dell’Università degli Studi di Siena
30
CAPITOLO 4. SPERIMENTAZIONE IN AMBITO AGRO-INDUSTRIALE DI SUBSTRATI A BASE
DI REFLUI OLEARI PER LA COLTIVAZIONE DI FUNGHI EDULI
43
4.1 Sperimentazione di laboratorio
43
4.2 Sperimentazione industriale presso azienda Valfungo, Sansepolcro (AR)
45
4.2.1 Prova coltivazione Pleurotus ostreatus
45
4.2.2 Prova coltivazione Agaricus bisporus
47
CONCLUSIONI
53
ATTIVITÀ DI DIVULGAZIONE DEI RISULTATI OTTENUTI
55
RINGRAZIAMENTI
56
BIBLIOGRAFIA CONSULTATA
57
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
3
PRESENTAZIONE
L’ARSIA, Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l’Innovazione nel settore Agricolo-forestale e
nei settori dell’Acquacoltura, Pesca e Fauna selvatica della Toscana, è da tempo impegnata in iniziative mirate alla valorizzazione della filiera olivo-oleicola.
Nell’ambito della sua missione, l’Agenzia opera secondo una specifica metodologia di promozione della ricerca incentrata sui Tavoli di Filiera: luoghi di concertazione tecnica ai quali partecipano tutti i soggetti del mondo economico, scientifico, associativo e istituzionale interessati alla definizione degli obiettivi di ricerca che l’Agenzia successivamente promuove, o finanzia attraverso
lo strumento dei bandi.
Dalle richieste emerse dal “tavolo” per il comparto olivo-oleicolo, nasce il progetto “Soluzioni
alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi”, finanziato dall’ARSIA
nell’ambito del Bando di ricerca per lo sviluppo del settore olivo-oleicolo della Toscana, in risposta
alla condivisa esigenza di sperimentare nuovi impieghi dei sottoprodotti dei frantoi e di accrescere
il valore economico della filiera.
La Legge 574/96 che consente e disciplina lo spandimento in campo dei reflui oleari, e il successivo Regolamento Regionale 45/R del 2006, hanno chiarito i criteri di smaltimento dei reflui sui
terreni agrari.
Tuttavia le possibilità offerte da questa pratica non sempre sono risultate economicamente vantaggiose.
Il Progetto ha inteso perciò verificare sul territorio toscano alcuni impieghi dei reflui oleari alternativi allo spandimento in campo, testandoli sotto il profilo della fattibilità tecnica, con attenzione preliminare anche alla loro potenziale sostenibilità economica.
I risultati conseguiti risultano incoraggianti, in particolare nel prospettare la trasformazione dei
reflui oleari da residui di lavorazione, coi relativi oneri di smaltimento, a sottoprodotti destinati ad
utili impieghi in altri settori come, tra gli altri, quelli floro-vivaistico e della fungicoltura.
Nel triennio 2005-2007 in cui si è sviluppato, il Progetto è giunto così a delineare una nuova direzione nella creazione di valore aggiunto per un comparto, quale è quello olivo-oleicolo, che riveste tanta considerevole importanza per la Toscana.
Maria Grazia Mammuccini
Amministratore ARSIA
4
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
5
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
PREMESSA
Lo sviluppo della tecnologia di estrazione dell’olio dalle olive sta determinando il progressivo
abbandono dei sistemi di lavorazione tradizionali (presse idrauliche) a favore di quelli continui ed
automatici basati sul sistema centrifugo (decanter). L’introduzione di questi impianti ha aumentato
in modo sensibile l’efficienza produttiva e migliorato la qualità dell’olio anche se ha determinato
l’aumento consistente del volume dei reflui prodotti vista la necessità di aggiungere acqua al processo. Per attenuare tale inconveniente e ottimizzare ulteriormente il sistema estrattivo continuo negli anni 90 è stato introdotto nel mercato il cosiddetto decanter a “due fasi” in grado di ridurre pressoché a zero i consumi di acqua di processo. Tale sistema, estremamente diffuso in Spagna (>
90%), si caratterizza per la produzione, come unico scarto, di “sansa umida” che ingloba in sé le
Acque di Vegetazione (AV). In Tabella 1 si riporta il bilancio di massa nelle diverse tipologie di
frantoi oleari oggi esistenti mentre nella Tabella 2 viene riportata una stima delle produzioni di reflui oleari nei diversi contesti d’interesse.
Tabella 1. Bilancio di massa nell'estrazione meccanica dell’olio di oliva
Acqua
Acque
Tecnologia di estrazione
Sansa
Umidità sansa
aggiunta di vegetazione
Kg/100 Kg olive
3 fasi continuo
3 fasi a risparmio d’acqua
2 fasi
3 fasi tradizionale
50
0 – 20
0 – 10
0 - 10
80 – 110
33 - 35
0
56 - 58
(%)
55 – 57
56 - 60
75 - 80
30 - 35
48 - 54
50 - 52
60 - 64
25 - 30
Tabella 2. Dati sulle produzioni di olio di oliva e stima dei reflui prodotti
Produzioni
(000 t)
Olio
Sanse vergini
Sansa umide
Acqua di vegetazione
Toscana
18
50
14
86
Italia
657
1321
289
2241
Unione Europea
2175
2522
4801
5787
Mondo
2787
2522
7248
6552
NOTA: Elaborazione dati Agecontrol per la Toscana (media campagne 2000-04) e dati COI per il resto (media campagne 2000-07). Le stime hanno considerato una resa di estrazione dell’olio pari al
15% per la Toscana e al 20% per il resto. L’utilizzo considerato dei sistemi di estrazione continui a tre
fasi, a due fasi e discontinui tradizionali è stato pari rispettivamente al 58%, 15% e 27% della produzione per la Toscana, al 65%, 15% e 20% per il resto d’Italia. Per quanto riguarda il resto del mondo si
è considerato come sistema di estrazione più diffuso quello a due fasi, ad eccezione della Grecia dove
invece si è valutata la maggiore diffusione del sistema a tre fasi continuo.
6
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
L’elevato quantitativo di reflui, prodotti in un breve periodo dell’anno, impone la necessità di
provvedere in modo rapido ed economico al loro corretto smaltimento/gestione. In Italia, le procedure di smaltimento più utilizzate dai frantoiani sono lo spandimento diretto in campo delle AV e
delle sanse umide, il conferimento delle AV ai sistemi locali di depurazione e, in maniera sempre
meno frequente, il conferimento delle sanse non umide ai sansifici. Tra queste, lo spandimento in
campo rappresenta di gran lunga il metodo più adottato anche se, per le caratteristiche geomorfologiche del territorio italiano, non sempre risulta agevole e/o economico il reperimento, in
prossimità dei frantoi, di suoli adatti allo spandimento, secondo quanto prescritto dalla norma
574/96 e suoi successivi recepimenti a livello Regionale. Pertanto, gli operatori del settore manifestano un crescente interesse verso sistemi alternativi di smaltimento/valorizzazione dei sottoprodotti
del frantoio, anche in considerazione del fatto che l‘estrazione dell’olio residuo dalle sanse non costituisce più un’attività remunerativa né per il frantoiano né per il sansificio, soprattutto nel caso
delle sanse umide.
Considerando che la biomassa di scarto dei frantoi rappresenta una preziosa fonte di carbonio
organico e nutrienti utili per migliorare la fertilità e per contrastare la desertificazione dei suoli,
l’ISAFoM-CNR ritiene che l’impiego agronomico dei reflui oleari rappresenti la soluzione più idonea per gestire e valorizzare i sottoprodotti del frantoio oleario. A tal proposito ha recentemente sviluppato e brevettato una tecnologia innovativa per il trattamento dei reflui oleari a fini agronomici
denominata MATReFO (Metodo ed Apparato per il Trattamento dei Reflui dei Frantoi Oleari), in
grado di superare gli inconvenienti legati allo spargimento diretto in campo dei reflui. La tecnologia
è stata sviluppata nell’ambito del progetto LIFE Ambiente TIRSAV (2001-04) (Tecnologie Innovative per il Riciclaggio delle Sanse ed Acque di Vegetazione) durante il quale sono stati realizzati
due impianti prototipo operanti presso frantoi ubicati nel Parco Nazionale del Cilento e Vallo di
Diano.
La tecnologia MATReFO (Figura 1) si adatta alle diverse tipologie estrattive ed esigenze gestionali; opera in linea con il frantoio e risulta particolarmente conveniente se associata ai sistemi
estrattivi a due fasi; nel caso di frantoi a tre fasi, è prevista la miscelazione delle sanse e delle AV
all’uscita dal frantoio affinché sia unico il refluo da trattare. La tecnologia prevede quattro successivi passaggi: la denocciolatura della sansa vergine, la miscelazione del refluo denocciolato con altri
componenti organici igroscopici, il confezionamento del prodotto miscelato in sacchi a rete e lo
stoccaggio aerobico della massa confezionata.
Con la fase di denocciolatura la componente legnosa (endocarpo) viene separata mediante centrifugazione dal refluo oleario, producendo il nocciolino, un sottoprodotto adatto alla combustione o
ad altre utilizzazioni industriali. Il refluo oleario residuo viene condotto, attraverso sistemi automatici, in una vasca dove si attua la miscelazione e la triturazione degli additivi igroscopici aggiunti
(trucioli e segature provenienti da legname naturale non trattato, paglia di graminacee, cascame di
lana). Si riduce in tal modo l’umidità della massa fino ad ottenere un prodotto finale non percolante
che viene confezionato in sacchi a rete e stoccato in condizioni aerobiche. Il prodotto finale ottenuto
si caratterizza per un più basso rapporto C/N rispetto al refluo oleario d’origine grazie all’aggiunta
di materiali organici ricchi di azoto (es. cascame di lana). Lo stoccaggio del prodotto confezionato
viene effettuato in modo tale da stratificare i sacchi in una pila al riparo dagli eventi meteorici; tale
procedura può essere prolungata senza inconvenienti e consente alla miscela di subire una parziale
disidratazione ed una maturazione aerobica operata principalmente da lieviti e batteri, che contribuisce a migliorarne le caratteristiche chimico-fisiche.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
7
Figura 1. Schema della tecnologia MATReFO
La tecnologia MATReFO permette, dunque, di ottenere dai reflui oleari miscele ammendanti caratterizzate dalla presenza di un buon contenuto di elementi della nutrizione vegetale. Gli ammendanti a base di reflui oleari ottenuti possono essere impiegati oltre che in pieno campo anche come
surrogato della torba in ambito vivaistico ed agro-industriale.
Al termine del progetto TIRSAV la sperimentazione riguardante l’uso agronomico delle miscele
a base di reflui oleari ha avuto seguito attraverso le attività svolte nell’ambito del progetto “Soluzione alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi” realizzato dall’ISAFoMCNR in collaborazione con i Dipartimenti di Biologia Molecolare e Scienze Ambientali “G. Sarfatti”, dell’Università degli Studi di Siena, con il contributo finanziario dell’ARSIA Toscana,
nell’ambito del bando di ricerca per lo sviluppo del settore olivo-oleicolo toscano, con decreto ARSIA n. 11 del 18/01/2005, pubblicato sul B.U.R.T. n. 7 del 16 febbraio 2005.
Il progetto di ricerca, sviluppatosi in tre anni (2005-07) si è proposto l’obiettivo generale di approfondire gli studi relativi alla caratterizzazione e l’impiego agro-industriale di miscele organiche a
base di reflui oleari preparate secondo la tecnologia MATReFO.
Lo studio ha interessato in particolare le seguenti tematiche:
1) caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche e microbiologiche di miscele sperimentali
2) valutazione agronomica di miscele sperimentali in ambito vivaistico, come surrogato della
torba nella formulazione dei terricci di coltura, ed in oliveto specializzato.
3) Evoluzione delle comunità vegetali, fungine e microbiche in suolo ammendato con miscele
a base di reflui oleari ed analisi delle variazioni a carico del carbonio organico del suolo
4) sperimentazione in ambito agro-industriale di substrati a base di reflui oleari per la coltivazione di funghi eduli.
8
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
9
CAPITOLO 1. CARATTERIZZAZIONE
DELLE PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE E MICROBIOLOGICHE DI MISCELE SPERIMENTALI
Inizialmente sono state realizzate due miscele sperimentali, la cui composizione è riportata nella
Tabella 3, che differivano tra loro solo per la presenza o meno del cascame di lana.
Tabella 3. Composizione delle miscele realizzate, valori espressi in % p/p
Componenti delle miscele
Miscela B
Miscela C
Refluo Oleario Denocciolato (ROD)
72
72
Paglia
8,5
14
Segature/trucioli di legno
8,5
14
Cascami di lana
11
0
Tabella 4. Caratteristiche analitiche degli additivi e delle miscele sperimentali al momento della
produzione, i valori sono riferiti alla sostanza secca.
ROD
Cascame lana Paglia Segatura Miscela B Miscela C
Umidità
%
76
15
33
17
64,3
68,3
pH
4,69
7,08
7,26
6,70
5,39
5,25
-1
CEs
dS(m)
1,19
1,20
1,48
0,08
1,87
1,92
Ceneri
%
5,6
10,9
9,8
0,6
10,0
9,86
C totale
%
47,2
44,6
45,1
49,7
45,0
45,1
N totale
%
0,76
5,24
0,34
0,15
2,20
0,95
P totale
0,16
0,14
C/N
61,9
8,5
133,0 331,0
20,6
47,7
Grassi
%
3,7
nd
nd
nd
5,6
7,3
Bio-fenoli
%
2,6
nd
0,1
nd
0,7
0,5
-1
nd
nd
nd
nd
56,0
54,3
CSC
Cmol(+)Kg
K
%
2,1
1,4
1,3
0,1
1,91
3,1
Ca
%
0,15
0,13
0,2
0,18
0,29
0,46
Mg
%
0,07
0,04
0,16
0,04
0,14
0,15
Fe
ppm
200
706
170
77
1217
1540
Mn
ppm
7
37
45
< dl
32,0
55,8
Zn
ppm
21
85
< dl
< dl
50,7
28,7
Cu
ppm
24
8
3
< dl
15,3
85,4
Pb, Co, Cd, Cr
< lsm
< lsm
< lsm
NOTA: ROD = Refluo Oleario Denocciolato; CSC = Capacità di scambio Cationica; nd = non determinato;
lsm = limite sensibilità metodo
Dall’analisi delle caratteristiche analitiche delle miscele, riportate in Tabella 4, emerge nel Refluo Oleario Denocciolato (ROD) una buona dotazione dei principali elementi della nutrizione vegetale (K, e P). Gli additivi impiegati riducono l’elevato contenuto iniziale di umidità del ROD
(76,5%) rendendo la massa non percolante, e risultano privi di metalli pesanti; il cascame di lana,
per l’elevato contenuto di azoto (N = 5,24 %) riduce sensibilmente il rapporto C/N della massa nella miscela “B” (20,6) rispetto a quella “C” (47,7). Risultano anche significativi i contenuti di micro-
10
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
elementi (Fe, Mg, Mn, Zn e Cu) in entrambe le miscele sperimentali. Per quanto riguarda il grasso
residuo riscontrato nel ROD, esso si attesta su valori intorno al 3,7 %, in linea con quanto riportato
in letteratura, mentre il contenuto di bio-fenoli totali passa da 2,6 % nel ROD a valori < 0.7 % nelle
miscele, facendo registrare un calo di oltre il 70% durante la fase di miscelazione.
Tabella 5. Parametri fisici determinati sulla miscela sperimentale B
Densità apparente (sul secco all’aria*)
Kg m-3
Densità apparente alla capacità idrica massima
Kg m-3
Capacità idrica massima
%
Ritenzione idrica massima (sul secco all’aria*)
Kg Kg-1
Porosità totale (sul secco all’aria*)
%
Porosità per l’aria (sul secco all’aria*)
%
153
499
69,5
2,29
90,5
31,0
*umidità residua = 10%
Figura 2. Miscela sperimentale B appena prodotta, confezionata in sacchi a rete e pronta per il trasporto
Le caratteristiche fisiche sono state determinate sulla miscela “B” (Figura 2) ritenuta la più interessante dal punto di vista agronomico. I parametri valutati (Tabella 5) indicano compatibilità delle
miscele per l’uso vivaistico nella costituzione di substrati di crescita poiché caratterizzati da elevata
porosità (>75%), adeguata capacità di ritenzione dell’acqua (>60%) e buona porosità per l’aria (2530% della porosità totale).
Allo scopo di monitorare l’evoluzione chimico-fisica e biologica delle miscele sono state prese
in esame e confrontate tra loro diverse modalità di stoccaggio. Inizialmente il confronto ha interessato la modalità di stoccaggio denominata stack pile, realizzata in due ambienti diversi, di una massa di circa 200 kg di substrato insaccato e stratificato su pallet di legno (figura 3). In un caso lo
stack pile, posizionato in una serra riscaldata con temperatura minima di 20°C, è stato sottoposto ad
idratazioni successive della massa (senza produzione di percolato) in modo da bilanciare
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
11
l’evaporazione. Nel secondo caso lo stoccaggio è stato allestito all’esterno, al riparo dalla pioggia,
senza procedere al ripristino dell’acqua evaporata dalla massa. L’indagine ha anche interessato il
monitoraggio delle temperature.
A
B
Figura 3. Stoccaggio controllato del substrato sperimentale: in ambiente esterno al riparo della
pioggia (A) e in ambiente confinato (B).
L’andamento delle temperature ha evidenziato, in modo più marcato nell’ambiente confinato, la presenza nella massa in stoccaggio di una attività biologica degradativa che, nel caso dello
stack pile esterno, si è esaurita in breve tempo sia per raffreddamento che per disidratazione della
massa. Al termine della prova di stoccaggio, durata circa due mesi, in entrambi i casi si è registrato
un abbattimento notevole dei polifenoli presenti (> 90%) ed un lieve innalzamento del pH, attestatosi intorno alla neutralità. L’analisi degli anioni in estratti acquosi (1:10 p/v) evidenzia una presenza, sul tal quale, principalmente di solfati (18-36 ppm), fosfati (48-60 ppm), cloruri (300-600 ppm)
e nitrati (18-36 ppm). La presenza di nitrati evidenzia un’attività di nitrificazione, seppur esigua,
occorsa durante lo stoccaggio. I saggi di fitotossicità, eseguiti col test del crescione (Lepidum sativum) sulle matrici al termine dello stoccaggio, evidenziano, rispetto alla sansa vergine tal quale, una
notevole riduzione della fitotossicità in entrambi gli stoccaggi esaminati, con valori di IG % superiori al 60%, limite sotto il quale si potrebbero evidenziare danni alle piante.
Figura 4. Stoccaggio controllato del substrato sperimentale in big bag
12
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Nell’ottica di semplificare ulteriormente il sistema di confezionamento e stoccaggio della miscela a base di reflui oleari, nel corso del progetto è stata allestita un’ulteriore prova di stoccaggio
ponendo questa volta una massa di circa 1000 kg di substrato in un contenitore flessibile, denominato big bag, adatto all’imballaggio di materiali sfusi, costituito in tessuto di rafia polipropilenica (Figura 4). Il materiale insaccato, lasciato indisturbato per un periodo di circa 3 mesi, è stato sottoposto
a monitoraggio della temperatura e delle caratteristiche chimico-fisiche e biologiche.
La temperatura dell’intera massa ha rapidamente raggiunto i 60°C, con picchi anche superiori,
mantenendo tali valori per circa 5 giorni. Successivamente, la parte esterna della massa si è raffreddata rispetto a quella interna , facendo registrare, dopo circa 15 giorni, uno scarto di circa 15°C rimasto tale per tutto il periodo di monitoraggio effettuato. Dopo 2 mesi di stoccaggio la temperatura
interna era ancora intorno ai 50°C, dimostrando un’attività metabolica ancora in corso. Il monitoraggio delle temperature ha evidenziato, dunque, un intenso processo aerobico di maturazione con
profili termici assimilabili a quelli di masse organiche in compostaggio.
Lo stoccaggio in big bag, rispetto allo stack pile, ha fatto registrare una minore disidratazione
della massa dovuta sia alla tipologia di confezionamento che all’acqua di reazione prodotta
dall’intenso metabolismo aerobico occorso. La degradazione del carbonio organico occorsa, dimostrata dall’aumento progressivo di ceneri, da valori iniziali di circa 15% a valori superiori al 29 %,
insieme all’immobilizzazione dell’azoto da parte della componente microbica presente, ha determinato una notevole riduzione del rapporto C/N della massa, da valori iniziali di circa 17 a valori intorno a 10. La concentrazione di azoto totale riscontrata nel big bag al termine della prova, pari a
circa 4 %, di cui circa il 13% in forma minerale, rende il substrato paragonabile ad un concime organico azotato, mentre nello stack pile l’azoto totale è risultato pari a circa 2%, di cui oltre il 99% in
forma organica. L’intenso metabolismo degradativo ha avuto ripercussioni anche sul contenuto di
polifenoli totali della miscela sperimentale, con valori che si sono quasi dimezzati nel corso della
prova. Il pH della miscela in big bag, come nel caso dello stack pile, al termine della prova si è attestato intorno alla neutralità, con valori compatibili con impieghi agronomici anche in ambito vivaistico.
Figura 5. Saggio di fitotossicità, test di germinazione con semi di Lepidum sativum
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
13
Il test di germinabilità, eseguito su campioni raccolti durante lo stoccaggio, ha dato risultati negativi (IG < 60%), per i primi campionamenti. Successivamente, la degradazione aerobica occorsa
soprattutto nella parte più interna della biomassa, ha ridotto la sua potenziale fitotossicità (IG =
76,6 %) fino a valori accettabili (Figura 5).
Allo scopo di valutare differenze nell’evoluzione della sostanza organica riconducibili alle
differenti modalità di stoccaggio, si è proceduto all’analisi dei principali parametri di stabilità e maturità della miscela sperimentale I dati, riportati nella Tabella 6, evidenziano come le miscele al
termine dello stoccaggio in stack pile non abbiano fatto registrare sostanziali variazioni negli indici
di umificazione rispetto alla miscela fresca, appena prodotta. Al contrario, il sistema di stoccaggio
in big bag ha determinato una riduzione notevole del carbonio organico solubile ed un aumento del
tasso e del grado di umificazione della massa: ciò ha anche determinato la maggiore stabilità della
massa ai test respirometrici effettuati, con valori simili a quelli riscontrati in compost maturi. La
minore attività biologica occorsa nello stack pile ha invece evidenziato una maggiore reattività dei
campioni ai test respirometrici, soprattutto in riferimento a quelli statici (SOUR e OD12-20).
Tabella 6. Parametri di stabilità e maturità della miscela in prove di stoccaggio aerobico
Miscela fresca
Dopo stoccaggio
Big Bag
Stack Pile
Carbonio organico
%
44,8
42,3
43,4
Carbonio solubile
%
nd
0,82
5,03
TEC
%
27,0
22,7
21,7
HA+FA
%
18,4
18,5
15,9
DH
%
68,4
81,4
73,3
HR
%
46,8
43,8
36,7
HI
%
46,2
22,9
36,5
Sostanze volatili
%
90,0
70,3
87,0
-1 -1
IRDP
mg O2 Kg SV h
nd
< lsm
811
-1 -1
nd
4,6
17,0
SOUR
mg O2 Kg SV h
-1
-1
OD12
mg O2 Kg SV 12 h
nd
25,3
106,6
-1
-1
mg O2 Kg SV 20 h
nd
35,8
148,9
OD20
TEC = Carbonio organico estratto; DH = Grado di umificazione = (HA+FA)x100/TEC; HR = Tasso di
umificazione = (HA+FA)x100/TOC; HI = Indice di umificazione = [TEC – (HA+FA)]/(HA+FA).
SOUR = Specific Oxygen Uptake Rate; OD12-20 = Oxygen Demand in 12-20 ore; IRDP = Indice di Respirazione Dinamico Potenziale; SV = Sostenze Volativi; nd = non determinato; lsm = limite sensibilità metodo
Entrambi i sistemi di stoccaggio sperimentati si sono dimostrati capaci di stabilizzare almeno in
parte le miscele studiate. I dati analitici riscontrati a fine stoccaggio rientrano tra quelli previsti dalla
normativa vigente per ammendanti compostati misti.
14
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Le analisi microbiologiche hanno evidenziato la presenza marcata ed omogenea in tutta la massa in stoccaggio, di microrganismi eterotrofi ed attinomiceti (Figura 6), con una prevalenza dei primi dopo un’incubazione di 48 ore; tali differenze si sono annullate dopo una settimana di incubazione, portando il rapporto eterotrofi/attinomiceti intorno all’unità.
Figura 6. Colonie batteriche e muffe isolate dalle miscele sperimentali in terreno di coltura TSA.
Successivamente si è proceduto all’identificazione genetica dei ceppi isolati dalla miscela sperimentale attraverso la tecnica molecolare PCR per l’amplificazione del gene rRNA 16S.
L’indagine, effettuata in particolare su isolati provenienti dal terreno di coltura generale per batteri
Tryptic Soy Agar (TSA), ha evidenziato la presenza di batteri appartenenti al genere Renella sp. Si
tratta di batteri tipici di animali, non patogeni (non provocano zoonosi), la cui presenza nella miscela è probabilmente da collegare all'utilizzo dei cascami di lana. Le ulteriori ricerche di tipo microbiologico sulle miscele sono state indirizzate verso lo studio di quei ceppi microbici in grado di crescere impiegando bio-fenoli e composti aromatici come unica fonte di carbonio e di energia.
Attraverso tecniche standardizzate di laboratorio si è proceduto all’isolamento dei microrganismi cresciuti in presenza di acido tannico e allo loro caratterizzazione biochimica (Tabella 7).
Tabella 7. Caratterizzazione delle colonie isolate dalle colture di arricchimento.
Ceppo batterico
1a
1b
2a
2b
3
Caratterizzazione colonia
Ø 2 mm; opaca; rotonda; margini lisci
Ø 1,5 mm; translucida; rotonda; margini lisci
Ø 2,5 mm; translucida; margini lisci; ovale
Ø 1,5 mm; opaca; rotonda; margini lisci
Ø 2 mm; opaca; rotonda; margini lisci
Colorazione di Gram
Gram-negativo
Gram-negativo
Gram-negativo
Gram-positivo
Gram-negativo
La presenza di tali microrganismi ha un ruolo determinante nella trasformazione dei reflui oleari
in materiale a basso impatto per l’ambiente. Tale indagini sono state approfondite nell’ultimo anno
del progetto attraverso l’isolamento dalle miscele sperimentali dei microrganismi capaci di crescere
in presenza di acido tannico. Per ottenere ulteriori conferme dei risultati inerenti la degradazione
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
15
dell’acido tannico, i ceppi batterici sopra descritti sono state successivamente caratterizzati e sono
stati approfonditi gli aspetti della degradazione dell’acido tannico. Questa molecola è stata utilizzata
come esempio di bio-fenolo presente nei reflui oleari. Nella Figura 7 si apprezza bene, nel campione inoculato con la miscela sperimentale, la crescita batterica in presenza come unica fonte di carbonio di acido tannico dove, in particolare, risulta più marcato il cambiamento del colore verso il
verde scuro ed il marrone rispetto al controllo.
Figura 7. Saggi di crescita in terreno minerale (SM) con acido tannico come unica fonte di carbonio ed inoculato con i campioni prelevati all’esterno (B) e all’interno (C) della massa stoccata in
Big Bag. Si noti la forte differenza di colore tra il controllo (A) e le colture allestite con i due campioni.
I ceppi batterici cresciuti in presenza di acido tannico sono stati successivamente isolati e conservati in azoto liquido sottoforma di colture liquide in presenza del 30% di glicerolo sterile, per
successivi studi di caratterizzazione bio-molecolare e/o applicazioni inerenti un loro possibile impiego come starter microbici in grado di accelerare la degradazione dei composti fenolici, ritenuti
fitotossici, presenti nei reflui oleari.
16
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
17
CAPITOLO 2. VALUTAZIONE AGRONOMICA DI MISCELE SPERIMENTALI IN AMBITO
VIVAISTICO, COME SURROGATO DELLA TORBA NELLA FORMULAZIONE
DEI TERRICCI DI COLTURA, ED IN OLIVETO SPECIALIZZATO
2.1 Prove vivaistiche
Le miscele sperimentali a base di reflui oleari dopo un idoneo periodo di stoccaggio (3 mesi)
presentano caratteristiche fisiche (porosità e densità apparente) che rendono possibile il loro
impiego nella formulazione di substrati per la coltivazione di piante in vaso. Inoltre rispetto ai
tradizionali substrati utilizzati in floro-vivaismo (torba) risultano sicuramente più economici ed
apportano un notevole contributo di elementi della nutrizione vegetale.
Sulla base di tali considerazioni, nel corso del primo anno del progetto sono state avviate
diverse prove vivaistiche di impiego delle miscele sperimentali come surrogato della torba nella
realizzazione di substrati per la coltivazione di piante in contenitore. La sperimentazione ha avuto lo
scopo di saggiare il comportamento di piante ai primi stadi di radicazione trasferite su terricci
contenenti diverse percentuali di miscele sperimentali a base di reflui oleari. Si è proceduto a testare
l’assenza di fitotossicità, di inquinanti e di condizioni favorevoli allo sviluppo di patogeni; allo
stesso tempo si è valutato l’apporto di elementi nutritivi da parte delle miscele sperimentali. Le
prove sono state allestite secondo lo schema riportato in Tabella 8.
Tabella 8. Riepilogo delle prove sperimentali in vivaio
Numero tesi
6 tipologie di terriccio
Numero di specie testate
4 (Laurus nobilis, Cupressus spp., Chlorophytum comosum cv,
vittatum, Pelargonium sp.)
Numero di piante per tesi
30 (6 Substrati a confronto in 5 ripetizioni)
Numero totale di piante
720
Durata della prova
Un ciclo colturale
Altezza delle piantine (su Laurus nobilis e Cupressus spp),
altezza foglie e peduncoli fiorali, numero di peduncoli fiorali,
numero ramificazioni dei peduncoli (su Chlorophytum comosum
(Thumb.) Jacques. cv. vittatum), altezza pianta, altezza foglie,
numero fiori, altezza peduncolo più fiore, numero diramazioni
basali e copertura verde (su Pelargonium sp.)
Peso fresco e secco di parte epigea (5 piante a campione) (su
Dati da rilevare
Laurus nobilis e Cupressus spp.)
Peso fresco e secco dell’apparato radicale (5 piante a campione)
(su Laurus nobilis e Cupressus spp.)
Analisi chimica del percolato (su Laurus nobilis e Cupressus
spp.)
Giudizio sintetico sull’aspetto esteriore (su Laurus nobilis,
Cupressus spp., Chlorophytum comosum (Thumb.) Jacques. cv.
vittatum, Pelargonium sp.)
Lo studio dunque ha riguardato specie di interesse forestale e ornamentale: alloro (Laurus
nobilis) e cipresso (Cupressus spp.), fatte crescere in tunnel freddo presso il vivaio “il Campino”
della Provincia di Siena (Figura 8), clorofito (Chlorophytum comosum cv vittatum) e geranio
18
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
(Pelargonium sp. gruppo orti-colturale detto “zonale”), coltivate inizialmente in serra e poi
all’aperto presso l’Orto Botanico dell’Università degli Studi di Siena (Figura 9), per un totale
complessivo di 720 piantine invasate in contenitori da 2 litri.
Figura 8. Prova sperimentale realizzata presso il vivaio ”il Campino” – Siena,
Cupressus spp. e Laurus nobilis coltivato in contenitore da 2 litri
Figura 9. Prova sperimentale realizzata presso la serra dell’Orto Botanico
dell’Università di Siena su Chlorophytum comosum cv vittatum e Pelargonium sp.
Nella Tabella 9 sono riportate in dettaglio le caratteristiche del substrato relativo alle tesi a
confronto, preparate presso il vivaio il Campino con il sistema di miscelazione mostrato in Figura
10; nelle tesi fertilizzate è stato utilizzato, per la concimazione di fondo del terriccio il formulato
commerciale “Multicote 8 extra”, un concime minerale composto (N-P-K: 18-6-2) contenente anche
magnesio e microelementi a lento rilascio. Il substrato utilizzato come controllo era costituito da 2
parti in volume di terra di fiume e una parte in volume di torba miscelate uniformemente; la
frazione di torba nelle tesi sperimentali è stata sostituita per il 50% e il 100% con la miscela
sperimentale “B”.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
19
Tabella 9. Caratteristiche delle tesi (tipologie di terricci) messe a confronto
Tesi
Concimazione di fondo con Multicote
% di torba
% di miscela
TC
SI
30
0
T0
NO
30
0
BC 50
SI
15
15
BNC 50
NO
15
15
BC 100
SI
0
30
BNC 100
NO
0
30
Figura 10. Macchina per la preparazione dei terricci sperimentali presso il
vivaio “il Campino”.
In Tabella 10 si riportano alcune caratteristiche analitiche dei terricci oggetto del confronto;
l’analisi dei dati evidenzia, rispetto al controllo, un aumento della salinità nel terriccio addizionato
col substrato sperimentale senza tuttavia raggiungere valori troppo elevati, incompatibili con la
coltivazione in contenitore delle specie indagate. L’aggiunta ai terricci della miscela sperimentale
non mostra invece particolare influenza sul parametro pH.
20
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Tabella 10. Caratteristiche dei substrati di coltura all’inizio della prova.
Tesi
umidità
%
pH
CEs a 25°C
μS/cm
Salinità
(me/100 g)
TC
T0
BC 50
BNC 50
BC 100
BNC 100
27,81
30,47
25,37
29,47
22,26
20,69
7,31
7,54
7,55
7,77
7,70
7,69
364
135
350
211
436
345
4,55
1,68
4,38
2,64
5,45
4,31
Per quanto riguarda i rilievi dell’altezza delle piantine di alloro durante tutto il corso della prova
non si è evidenziata alcuna differenza tra le tesi a confronto mentre, al giudizio estetico, tutte le tesi
hanno raggiunto valori pienamente soddisfacenti. Le misure effettuate sulle piantine di cipresso
hanno invece dimostrato una maggiore performance di crescita della tesi BC 100 rispetto alle altre
monitorate, con incrementi di crescita statisticamente superiori al controllo concimato (TC).
Positivo anche in questo caso il giudizio estetico per tutte le tesi a confronto.
Per quanto riguarda la prova di crescita del clorofito, il controllo non concimato con
multicote (T0), come prevedibile, ha reso le piante di un colore verde chiaro, manifestamente
sofferenti, con una minore lunghezza delle foglie e dei peduncoli fiorali, un minor numero di getti
fiorali scarsamente ramificati. Tutte le tesi realizzate addizionando al terriccio di crescita la miscela
sperimentale hanno fatto invece registrare performance di crescita pienamente comparabili al
controllo concimato (TC), in alcuni casi addirittura superiori (BC 50), con crescite vigorose e prive
di alterazioni ed un colore delle foglie vivace e lucente. Il fatto che un risultato positivo del genere
sia stato registrato anche nelle tesi non concimate con multicote (BNC 50 e BNC 100), dimostra un
effetto non solo ammendante ma anche fertilizzante della miscela a base di reflui oleari, che,
pertanto, può essere assimilata ad un concime organico complesso a lento rilascio.
Analoghi risultati a quelli del clorofito sono stati ottenuti nella prova di crescita del geranio;
infatti, anche in questo caso si è visto che, dopo poche settimane dal trapianto, le piantine del
controllo non concimato (T0) risultavano meno cresciute e con chiari segni di sofferenza mentre
tutte le altre tesi, realizzate con l’aggiunta della miscela sperimentale e addizionate o meno con
multicote (BC 50, BNC 50, BC 100, BNC 100), hanno fatto registrare crescite vigorose delle
piante, con foglie dove era ben evidente la zonatura bicolore e con infiorescenze gonfie ed
intensamente colorate, caratteristiche paragonabili a quelle riscontrate nel controllo concimato (TC).
In Tabella 11 si riportano le analisi biometriche, effettuate al termine della prova di crescita,
relative ad alloro, cipresso e geranio: i dati sostanzialmente confermano le buone performance di
crescita evidenziate dai risultati citati in precedenza.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
21
Tabella 11. Peso espresso in grammi, determinato al termine del ciclo colturale (1 anno), di un
campione di piantine di alloro, cipresso, e geranio coltivate su terriccio contenente il substrato
sperimentale. I dati seguiti dalla stessa lettera non sono significativamente diversi per p<0,05,
secondo il test SNK.
Fusto
Foglie
Radice
Alloro
peso fresco peso secco peso fresco peso secco
peso fresco peso secco
TC
38,1 B
14,6 B
28,7 AB
11,4 AB
78,4 AB 32,8 A
T0
14,8 A
5,5 A
18,4 A
7,1 A
51,2 A
19,9 A
BC 100
30,2 AB
11,8 AB
23,7 AB
9,9 AB
68,4 A
24,5 A
BNC100
34,6 B
14,9 B
31,6 AB
12,4 AB
71,2 A
26,7 A
BC 50
39,6 B
16,5 B
38,3 B
15,8 B
114,1 B
48,7 B
BNC 50
16,9 AB
6,9 A
22,8 AB
9,5 AB
90,2 AB 29,7 A
Parte aerea
Radice
Cipresso
peso fresco peso secco peso fresco peso secco
TC
138,0 A
24,1 AB
35,3 AB
16,5 ABC
T0
43,5 A
16,0 A
36,0 AB
14,9 AB
BC 100
87,8 A
30,3 B
41,3 AB
18,7 BC
BNC100
94,7 A
33,8 B
44,5 B
22,4 C
BC 50
53,0 A
18,2 A
25,6 A
10,5 A
BNC 50
46,1 A
15,3 A
32,8 AB
13,1 AB
Parte aerea
Radice
Geranio
peso fresco peso secco
peso fresco peso secco
TC
54,6 BC
11,5 BC
11,1 B
4,1 B
T0
11,2 A
3,5 A
7,4 A
2,5 A
BC 100
58,7 C
13,4 C
11,5 B
4,7 B
BNC100
60,2 C
12,3 BC
11,8 B
5,0 B
BC 50
45,7 BC
10,1 B
10,1 B
4,5 B
BNC 50
39,5 B
9,8 B
13,0 B
4,3 B
In particolare, nell’alloro, per quanto riguarda le tesi addizionate con reflui oleari, le uniche
differenze significative rispetto al controllo concimato con multicote (TC) hanno interessato il peso
secco del fusto nella tesi BNC 50 (inferiore al TC) e il peso secco della radice nella tesi BC 50
(superiore al TC). Inoltre è da evidenziare come la tesi BNC 100 superi, per i parametri peso secco
e fresco del fusto, il controllo non concimato (T0) dimostrando che l’uso della miscela sperimentale
migliori le performance del terriccio standard impiegato nella prova. L’indagine biometrica sul
cipresso ha evidenziato l’assenza di differenze significative di tutte le tesi ammendate rispetto al
controllo concimato (TC), Il confronto tra le tesi ammendate e non concimate (BNC) e il controllo
non concimato (T0), mostra invece performance superiori nella tesi BNC 100, ribadendo l’effetto
fertilizzante della miscela a base di reflui oleari. I dati biometrici relativi al geranio confermano
quanto riportato in precedenza riguardo il minore sviluppo delle piante del controllo non concimato
(T0), risultato inferiore a tutte le altre tesi a confronto. Inoltre, si ribadisce il fatto che l’aggiunta
della miscela sperimentale al terriccio contribuisca ad uno sviluppo equilibrato delle piante,
22
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
pienamente comparabile al controllo concimato (TC), anche nelle tesi non concimate con multicote
(BNC 50 e BNC 100).
Al fine di valutare la composizione della soluzione circolante del terriccio di crescita
impiegato nella sperimentazione allestita presso il vivaio “il Campino”, si è proceduto all’analisi di
percolati raccolti da un campione di vasi contenenti piante di alloro e cipresso. I rilievi, ripetuti a
distanza di sei mesi, hanno evidenziato che la miscela sperimentale non influisce in modo evidente
sul pH della soluzione circolante mentre ne aumenta in modo sensibile la conducibilità elettrica
specifica, indice di una maggiore presenza di soluti. Le ulteriori indagini analitiche effettuate sul
percolato hanno, inoltre, messo in particolare evidenza, sia nell’alloro che nel cipresso, un maggiore
contenuto di nitrati nelle tesi ammendate, rispetto ad entrambi i controlli (T0 e TC). La più alta
concentrazione di nitrato riscontrata è da attribuire, almeno in parte, alla mineralizzazione
dell’azoto organico presente nella miscela sperimentale aggiunta al terriccio al posto della torba.
Risulta pertanto interessante il contributo, derivante dalla miscela sperimentale, di azoto, elemento
chiave della nutrizione vegetale, peraltro in una forma a lento rilascio.
Lo studio riguardante il rilascio di azoto è stato effettuato anche attraverso prove
microbiologiche volte a valutare l’attività di batteri nitrificanti presenti nei terricci sperimentali
impiegati nelle prove agronomiche di vivaio. Colture di arricchimento specifiche, ottenute da
inoculo proveniente dalle diverse tesi sperimentali, hanno evidenziato la presenza di nitriti e nitrati
(originatisi evidentemente dall’attività microbica dei batteri nitrificanti ammonio-ossidanti e nitritoossidanti presenti) solo nelle tesi ammendate. Anche le indagini microbiologiche, dunque, pur
mostrando un’elevata variabilità, sembrano confermare la maggiore presenza (attività) nei terricci
ammendati di batteri responsabili della nitrificazione, favoriti nel loro sviluppo dalle componenti
presenti nell’ammendante a base di reflui oleari.
I risultati incoraggianti delle prove di coltivazione in vivaio consentono di affermare che
l’uso delle miscele a base di reflui oleari è stato in grado di surrogare in modo soddisfacente la torba
e di ottenere ottime performance di crescita anche con minore impiego di fertilizzanti di sintesi.
A tal proposito si segnala che il vivaio il Campino della Provincia di Siena, in virtù degli
ottimi risultati ottenuti, si è reso disponibile ad impiegare le matrici organiche fornite dall’ISAFoMCNR come surrogato della torba anche nella coltivazione di altre specie di interesse vivaistico con
lo scopo di raggiungere un protocollo di impiego che escluda almeno in parte l’uso di torba e di
concimi minerali.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
23
2.2 Prova agronomica in oliveto specializzato
La prova in pieno campo è stata ospitata dall’Azienda Giganti in località Serre di Rapolano
(Siena). L’azienda ha messo a disposizione un oliveto semi-intensivo caratterizzato da giovani
piante poste ad un sesto di impianto di 5x5 metri (400 piante ad ettaro) il quale già in precedenza
era stato oggetto di spandimento controllato di reflui oleari tal quali.
La sperimentazione ha riguardato il confronto tra lo spandimento diretto in campo della sansa
vergine e l’uso della miscela sperimentale “B” (tabelle 3 e 4), considerando dati biometrici e
produttivi delle piante. La prova ha interessato una superficie complessiva di 8640 m2 per un totale
di 336 piante, disposte in 21 filari da 16 piante ciascuno. Sulla superficie totale sono state ricavate
27 parcelle da 4 piante (Figura 11), realizzando un classico impianto sperimentale a blocchi
randomizzati, con 9 tesi e tre ripetizioni. Le tesi erano costituite da parcelle sottoposte allo
spargimento controllato (Figura 12) delle matrici organiche a confronto e dal controllo senza
ammendante; ciascuna tesi è stata, inoltre, concimata con tre diversi apporti azotati (0, 100 e 200 kg
azoto/ha). Il disegno sperimentale ha consentito di determinare l’eventuale effetto/interferenza dei
reflui oleari sulla fertilità del suolo e sulla produttività di piante sottoposte ad un diverso livello di
concimazione azotata.
Figura 11. Schema sperimentale della prova di campo presso l’Azienda Giganti (Serre di
Rapolano, Siena).
24
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Figura 12. Spargimento sottochioma della miscela sperimentale presso azienda
Giganti, Serre di Rapolano (SI).
Tabella 12. Principali caratteristiche chimiche del suolo campionato
presso l’Azienda Giganti
Sabbia Grossa
%
2
Sabbia Fine
%
12
Limo
%
58
Argilla
%
28
pH
8,1
Calcare Totale
%
9
Sostanza organica
%
1,8
Azoto Totale
%
0,1
Potassio Scambiabile
meq/100g
0,47
Capacita di scambio cationico meq/100g
9,5
In Tabella 12 è riportata la caratterizzazione del suolo prelevato dal sito sperimentale all’inizio
della prova, Si tratta di un terreno Franco Limoso Argilloso (classificazione USDA), subalcalino,
leggermente calcareo, caratterizzato da una sufficiente presenza di sostanza organica ed azoto, una
bassa Capacità di Scambio Cationica pur con un’elevata presenza di K+ scambiabile.
I risultati della prova, provenienti da un biennio di rilievi, possono essere sintetizzati nella
tabella 13. Dall’analisi dei dati non si evidenziano differenze significative in termini di crescita
delle piante. Per quanto riguarda invece la produzione emerge molto chiaramente l’effetto positivo
dovuto alla concimazione chimica abbinata a quella organica, con particolare riferimento
all’ammendante sperimentale a base di reflui oleari (Tesi M). Infatti la tesi M2 ha fatto registrare la
massima produzione (14,6 kg per pianta), significativamente superiore al controllo C2. Inoltre, è
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
25
emersa una maggiore efficienza della concimazione ordinaria minerale quando accoppiata
all’apporto di sostanza organica al suolo, con particolare riferimento all’ammendante sperimentale,
risultato sotto questo aspetto più efficiente della sansa vergine. Le indagini riguardanti la qualità
dell’olio ottenuto dalle tesi a confronto non ha evidenziato differenze significative sia per quanto
riguarda la resa in olio sia per i principali parametri chimici d’interesse (polifenoli, composizione
acidica).
Tabella 13. Circonferenza media del tronco di piante di olivo, incremento percentuale
calcolato nel periodo 2006-07 e dati di produzione anno 2007
6/11/2007
2006-07
6/11/2007
circonferenza tronco Incremento circonferenza tronco Produzione per pianta
cm
%
kg
C0
43,6 a
5,7 a
0,7 a
C1
40,2 a
11,4 a
8,0 bc
C2
44,4 a
10,1 a
8,1 bc
S0
44,6 a
7,2 a
1,8 a
S1
41,0 a
10,1 a
4,9 ab
S2
50,5 a
5,5 a
11,3 cd
M0
41,7 a
4,8 a
3,1 ab
M1
45,8 a
7,8 a
10,5 cd
M2
44,4 a
8,9 a
14,6 d
Alla luce dei dati sopra riportati, anche la prova agronomica di pieno campo, pur nei limiti
temporali ristretti in cui è stata condotta, ha dato risultati pienamente soddisfacenti, con
performance vegeto-produttive delle tesi ammendate con la miscela sperimentale talvolta anche
superiori al controllo ordinario.
26
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
27
CAPITOLO 3. EVOLUZIONE DELLE COMUNITÀ VEGETALI, FUNGINE E MICROBICHE
IN SUOLO AMMENDATO CON MISCELE A BASE DI REFLUI OLEARI ED
ANALISI DELLE VARIAZIONI DEL CARBONIO ORGANICO DEL SUOLO
3.1 Sperimentazione in località Doglio, Montecastello di Vibio (PG)
Nel corso del primo anno del progetto si è proceduto ad uno studio effettuato in un campo
sperimentale che in passato aveva subito spargimenti superficiali delle miscele sperimentali “B” e
“C” oggetto di studio (Tabella 3 e 4). Lo spargimento era stato effettuato annualmente, dal 2000 al
2004, in primavera alla dose di 9t/ha presso un oliveto inerbito con sesto di impianto 6x3 metri
(Figura 13) sito in località Doglio, Montecastello di Vibio (PG), su parcelle di 30 piante replicate
in doppio; le parcelle trattate con le miscele non avevano subito ulteriori fertilizzazioni durante la
sperimentazione mentre i controlli avevano subito una concimazione annuale ordinaria con urea
alla dose di 100 kg N/ha.
Figura 13. Veduta dell’oliveto in sperimentazione presso in località Doglio,
Montecastello di Vibio (PG).
Il rilevamento floristico e vegetazionale è stato effettuato in triplo nel giugno 2005, su parcelle
di 4 m2 individuate nelle varie tesi a confronto.
Nel corso di questa prima indagine sono state individuate 59 specie vascolari. Le famiglie
sono state principalmente rappresentate da una o due specie; solo nel caso di Composite e
Graminacee è stato rilevato un picco di 11 e 15 specie, situazione peraltro tipica di terreni agrari
coltivati ad olivo. La maggior parte delle specie riscontrate sono comuni sinantropiche. Le
differenze fra i singoli plot non sono state significative e hanno rispecchiato più che altro una
diversità stazionale, ovvero maggior o minor ombreggiatura o ristagno di umidità o diversità di
pendenza, piuttosto che non una reazione ai vari trattamenti ammendanti.
Per quanto riguarda il rilievo della comunità fungina non è stata rilevata presenza significativa
nei plot a confronto a parte il caso dell’area sottoposta a spargimento della miscela sperimentale
“B” dove sono stati rilevati rari esemplari di corpi fruttiferi di Conocybe appendiculata Watl. Data
la scarsità di funghi accertata, l’indagine è stata estesa nell’oliveto anche al di fuori delle aree
(plot) oggetto di studio, dove è emersa la presenza solo di alcuni esemplari di Psathyrella prona
(Fr.) Gillet forma albidula e Lepiota helveola Bres.
28
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Gli studi di tipo microbiologico sono stati condotti su campioni di suolo prelevati dalle
parcelle ad una profondità di circa 20 cm. L’indagine, effettuata attraverso tecniche
microbiologiche tradizionali, ha riguardato la determinazione dei batteri eterotrofi totali, lieviti e
muffe totali; inoltre, sia mediante tecniche tradizionali accoppiate con indagini chimiche, sia
attraverso esperimenti di Ibridazione Fluorescente In Situ (FISH analyses, Figura 14), è stata
stimata la presenza di batteri chemiolitotrofi nitrificanti, ammonio e nitrito ossidanti.
Figura 14. Campione di suolo ammendato con miscela “B” osservato al microscopio
in presenza di sonda fluorescente per DNA ed RNA (FISH analyses): il suolo ha
assunto una colorazione rossa, i microrganismi nitrificanti giallo-verde.
Per quanto riguarda la composizione e il numero di batteri eterotrofi, lieviti e muffe, non si
sono riscontrate differenze significative tra le parcelle ammendate con le miscele a base di reflui
oleari ed i controlli. Lo studio ha, invece, evidenziato una più marcata presenza ed una sostanziale
migliore vitalità dei microrganismi nitrificanti nei siti ammendati: ciò dimostra che l’apporto
ripetuto al suolo di ammendati ben dotati di azoto organico, come nel caso della miscela
sperimentale “B”, favorisca nel tempo lo sviluppo di tali microrganismi, determinando
conseguentemente una maggiore disponibilità per le colture in atto di azoto in forma nitrica. Su
terreno di coltura sintetico, specifico per batteri nitrificanti, sono stati successivamente isolati
cinque ceppi batterici provenienti da campioni di suolo ammendato con la miscela sperimentale B
e C (tabelle 3 e 4) prelevati presso il campo sperimentale sito in località Doglio. Di questi, due
(quelli che alla FISH analyses erano risultati maggiormente evidenti) sono stati sottoposti ad
analisi molecolari per l’identificazione del genere di appartenenza. Tali indagini hanno previsto
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
29
l’impiego di tecniche PCR (Polymerase Chain Reaction) per l’amplificazione del gene rDNA 16S
ed il successivo sequenziamento, effettuato presso il centro di analisi molecolari CRIBI
dell’Università degli Studi di Padova dove si è anche proceduto al confronto delle sequenze
ottenute con quelle depositate in banca dati attraverso il sistema software BLAST (GenBank,
NCBI). L’indagine molecolare ha consentito di identificare due isolati batterici, uno appartenente
al genere Arthrobacter sp. E l’altro incluso nella sottoclasse degli Alpha-Proteobacteria entrambi
contenenti specie di batteri ammonio-ossidanti eterotrofi.
Per quanto riguarda la valutazione delle variazioni a carico del carbonio organico del suolo, si
è proceduto alle analisi dei parametri di umificazione in campioni di suolo raccolti in primavera
durante il corso della prova, prima dell’annuale spargimento della dose di ammendante
sperimentale prevista (Tabella 14).
Tabella 14. Media 2001-05 dei parametri di umificazione determinati su campioni di suolo
raccolti annualmente presso il campo sperimentale di Montecastello di Vibio (PG).
TOC
TEC
HA+FA
DH
HI
TEC/TOC
%
%
%
%
%
Miscela “B”
1,87b
1,07b
0,69b
64,49
0,36
0,57
Miscela “C”
1,73b
0,93b
0,61b
65,59
0,34
0,54
Controllo
1,40a
0,78a
0,46a
58,97
0,41
0,56
TOC = Carbonio Organico Totale; TEC = Carbonio Estratto Totale; HA = Acidi Umici; FA = Acidi
Fulvici; DH = Grado di Umificazione; HI = Indice di Umificazione. I dati contrassegnati con la
stessa lettera non sono significativamente differenti. Test Student-Newman-Keuls per p<0.05
Dall’analisi dei dati riportati nella tabella 14 si evidenzia come l’uso delle miscele organiche a
base di reflui prodotte con la tecnologia MATReFO influenzi positivamente la componente
organica del suolo, con un aumento significativo, nelle tesi ammendate rispetto al controllo, del
carbonio organico totale (TOC), di quello estraibile (TEC) e della frazione umificata (HA+FA).
Tale tendenza è stata confermata anche dal calcolo degli indici di umificazione: infatti, entrambe
le tesi ammendate rispetto al controllo hanno fatto registrare una diminuzione dell’indice di
umificazione (HI) ed un aumento del grado di umificazione (DH).
30
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
3.2 Sperimentazione presso l’Orto Botanico dell’Università degli Studi di Siena
Nel corso del secondo anno del progetto è stata allestita una nuova sperimentazione in campo
presso l’Orto Botanico, Museo Botanico – Dipartimento Scienze Ambientali dell’Università di
Siena. E’ stato utilizzato un appezzamento di terreno incolto di forma quadrata (22x22 metri)
sottoposto ad una fresatura superficiale prima dello spargimento controllato dei reflui oleari.
NORD
22 metri
S3
M4
SS2
MM3
SS4
SS5
MM4
M3
MM5
C5
M2
S2
SS1
C4
M1
C1
S5
C3
C2
MM2
MM1
S4
S1
M5
SS3
Tesi
Controllo
C
S Sansa
M Miscela
SS Sansa
MM Miscela
-2
Dose Kg m
0
8
8
40
40
Figura 15. Schema sperimentale della prova di campo presso l’Orto botanico dell’Università
di Siena
Figura 16. Campo sperimentale presso l’Orto Botanico dell’Università di Siena.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
31
Nel campo sperimentale sono state individuate 25 parcelle quadrate (2x2 metri), realizzando
uno schema sperimentale completamente randomizzato per testare 4 tesi e un controllo, con
cinque ripetizioni (parcelle). Le 4 tesi a confronto, riportate schematicamente nella Figura 15,
sono state caratterizzate dall’impiego della miscela sperimentale “B” (Tabella 3 e 4) e della sansa
vergine tal quale in due dosaggi, rispettivamente 8 e 40 Kg/m2, mentre il controllo non ha subito
ammendamenti. Lo spargimento controllato è stato effettuato nel mese di aprile 2006, avendo cura
di separare tra loro le parcelle con fasce di suolo non trattate (zone tampone) per evitare effetti
indesiderati di sovrapposizione dei trattamenti (Figure 16).
Tabella 15. Caratteristiche del suolo campionato all’inizio della prova
presso l’Orto Botanico dell’Università degli Studi di Siena
Sabbia Grossa
%
3
Sabbia Fine
%
49
Limo
%
27
Argilla
%
21
pH
8,0
Calcare Totale
%
19
Sostanza organica
%
3,2
Azoto Totale
%
0,19
Potassio Scambiabile
meq/100g
0,73
Capacita di scambio cationico
meq/100g
15,0
In Tabella 15 è riportata la caratterizzazione del suolo prelevato all’inizio della prova. Si
tratta di un terreno franco (classificazione USDA), subalcalino, con una dotazione media di
calcaree, caratterizzato da una presenza molto buona di sostanza organica e di azoto, con una CSC
media. e un’elevata presenza di K+ scambiabile.
A metà maggio è stata effettuata la prima valutazione sulla percentuale di copertura e sulla
biodiversità vegetale presente (Figura 17), seguendo la metodologia di Braun Blanquette
Figura 17. Panoramica dell’area sperimentale situata all’interno
dell’Orto Botanico al momento del primo rilievo (metà Maggio 2006)
32
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Dalle prime osservazioni è emerso chiaramente che i minori dosaggi applicati non hanno
sostanzialmente determinato grosse variazione né sulla copertura né sulla biodiversità vegetale
rispetto al controllo, mentre nelle parcelle sottoposte alla dose più alta della miscela sperimentale
(MM) sia la copertura % che il numero di specie rilevate sono state significativamente più basse.
Ciò è probabilmente da imputare allo spesso e pesante strato organico distribuito (Figura 18) che
ha ostacolato, per semplice azione fisica, lo sviluppo di erbe spontanee (effetto pacciamatura)
piuttosto che per un effetto biologico (fitotossicità). La tesi M (spargimento della miscela
sperimentale pari a 8 kg/mq) e la tesi SS (spargimento di sansa pari a 40 kg/mq) hanno fatto
registrare risultati intermedi.
Figura 18. Particolare della tesi MM (dose miscela sperimentale 40 kg/mq) subito dopo lo
spargimento (sinistra) e al momento del primo rilievo (destra). Si può osservare la difficoltà
delle piantine (principalmente Rumex crispus e Cirsium arvense) ad emergere dallo spesso
strato pacciamante.
Dal punto di vista floristico-vegetazionale è emerso che Rumex crispus, Cirsium arvense e
Convolvulus arvensis, durante il primo mese dall’inizio della prova, hanno giocato un ruolo
dominante in tutte le tesi a confronto, seguite dalle due graminacee Poa trivialis e Dactylis
glomerata e dalla leguminosa Medicago rigidula. Il secondo rilievo floristico-vegetazionale,
effettuato a metà giugno 2006 (Figura 19), ha evidenziato una generale maggiore copertura
vegetale del sito sperimentale. Infatti, sia la tesi di controllo sia quelle interessate dallo
spargimento degli ammendanti al minor dosaggio (8 kg/mq) hanno mostrato valori di copertura
vegetale elevati, comparabili tra loro e compresi tra 80 e 100%. Nelle tesi sottoposte al maggior
dosaggio di ammendante (40 kg/mq) è stata invece confermata la difficoltà delle piante ad
emergere dallo strato superficiale di sostanza organica, in modo particolare nel caso della miscela
sperimentale che, per la sua natura (minore densità apparente rispetto alla sansa vergine), ha
determinato la formazione di uno strato pacciamante di maggiori dimensioni.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
33
Figura 19. Panoramica dell’area sperimentale situata all’interno dell’Orto
Botanico al momento del secondo rilievo fitosociologico (metà giugno 2006)
Tabella 16. Ripartizione per famiglia delle essenze vegetali rilevate nelle tesi a confronto nel
campo sperimentale presso l’Orto Botanico, Università degli Studi di Siena - rilievo giugno 2006.
Famiglia
Presenze totali
Controllo
S
M
SS
MM
35
6
7
12
5
5
Graminaceae
22
5
3
6
4
4
Compositae
15
3
3
4
4
1
Leguminosae
9
2
2
2
2
1
Chenopodiaceae
9
2
2
2
1
2
Polygonaceae
8
2
2
2
1
1
Papaveraceae
7
1
2
2
1
1
Euphorbiaceae
7
2
2
2
1
Plantaginaceae
7
2
1
2
1
1
Scrophulariaceae
6
1
1
2
1
1
Geraniaceae
5
1
1
1
1
1
Caryophyllaceae
5
1
1
1
1
1
Convolvulaceae
5
1
1
1
1
1
Primulaceae
3
1
2
Rosaceae
3
1
1
1
Umbelliferae
2
1
1
Amaranthaceae
2
1
1
Malvaceae
2
1
1
Ranuncolaceae
2
1
1
Solanaceae
34
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Inoltre, è stato rilevato rispetto al mese precedente, un incremento generale della biodiversità
in tutte le parcelle, con presenza prevalente di specie caratteristiche di incolti e campi coltivati.
Solo la tesi miscela sperimentale 40 kg/mq (MM) ha mostrato una minore biodiversità (pari circa
a due terzi del controllo e delle altre tesi a confronto) con particolare riferimento alle specie
vegetali ad habitus fragile, evidentemente incapaci di penetrare la spessa pacciamatura. Nella
Tabella 16 è riepilogata graficamente la diversità specifica a livello di famiglia per le 5 tesi a
confronto. La famiglia Graminaceae è risultata quella più rappresentata in tutte le tesi, anche se
con copertura % della superficie a volte quasi irrilevante.
Anche le famiglie Compositae e Leguminosae sono state riscontrate un po’ ovunque, mentre
Amarantaceae e Malvaceae sono state evidenziate solo nella tesi di controllo e in quella con
spargimento di miscela sperimentale 8 kg/mq (M), Ranuncolaceae solo in quelle con spargimento
di miscela pari a 8 kg/mq (M) e Solanaceae solo in quelle con entrambi i dosaggi di sansa vergine
(S e SS).
I rilievi floristico-vegetazionali sono stati ripetuti ancora nel mese di maggio 2007 (Figura 20),
a 13 mesi di distanza dall’inizio della prova. Al fine di agevolare le osservazioni, durante
l’inverno si è proceduto ad un rinettamento delle fasce tampone, lasciando indisturbate le parcelle
trattate.
Figura 20. Panoramica dell’area sperimentale situata all’interno dell’Orto
Botanico al momento del terzo rilievo fitosociologico (maggio 2007)
L’ulteriore indagine ha confermato dal punto di vista ecologico la maggiore frequenza e
copertura di specie tipiche di ex-coltivi e prati, sinantropiche ed infestanti. La specie più
rappresentata è stata la geofita rizomatosa Convolvulus arvensis (Convolvulaceae), seguita in
ordine di importanza dalla geofita radici-gemmate Cirsium arvense (Compositae), dalla
emicriptofita scaposa, Rumex crispus (Polygonaceae), e dall’annuale scaposa, Medicago rigidula
35
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
2.5
(Leguminosae). Anche le Graminaceae sono state ben rappresentate sia nella frequenza che nella
copertura con le seguenti specie: Avena fatua, Holcus lanatus, Poa trivialis e Dactylis glomerata.
Ben rappresentate sono state, oltre a quelle già citate, anche le famiglie: Amarantaceae,
Malvaceae, Ranuncolaceae e Solanaceae.
Nella Tabella 17 viene riepilogata, per ciascuna tesi a confronto, la florula rinvenuta nel corso
dei due anni di osservazioni che ha fatto registrare più del 10% di presenza. Complessivamente
sono state classificate un totale di 57 specie (46 nel 2006, 42 nel 2007). Da sottolineare la
scomparsa nel 2007 di due infestanti come Chenopodium album e Mercurialis annua risultate
molto frequenti nel 2006, mentre allo stesso tempo sono comparse e/o aumentate di frequenza
specie caratteristiche di prati più maturi come Ranunculus bulbosus, Avena fatua, Sonchus asper e
Medicago rigidula.
La fluttuazione della frequenza delle specie, con minime differenze tra controlli e tesi trattate,
riscontrata nei due anni di osservazioni hanno indicato che i trattamenti ammendanti non hanno
influenzato in modo visibile il naturale sviluppo della comunità vegetale. Si è osservata, invece,
una naturale evoluzione della vegetazione: infatti, nel primo anno hanno dominato specie
terofitiche e infestanti dei coltivi quali Amaranthus lividus, Chenopodium album e Solanum
luteum etc., favorite dal terreno appena fresato e trattato; nel secondo anno si sono invece
insediate specie prevalentemente emicriptofitiche legate alla successione post-colturale come
Agropyron repens, Dactylis glomerata, Daucus carota che hanno dato luogo ad un aspetto prativo
relativamente più maturo.
32
44
50
31
13
21
40
16
25 45
39
48 46
26 18
42
10
30
36
20
22
14
24 34
6
28
23
38
33 3 15 41 43
47
29
1
35 19
27
4
75
11
9
17
37
49
8
12
-0.5
2
-0.5
3.0
rilievi anno 2006
rilievi anno 2007
Figura 21. Detrended Correspondence Analysis: la varianza spiegata dal primo asse
dell’ordinamento corrisponde all’11,8 %; il secondo asse spiega invece il 6,4%.
36
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Le differenze emerse tra i due anni sono state confermate dall’analisi statistica effettuata con il
metodo Detrended Correspondence Analysis (Figura 21). La varianza spiegata dal primo asse
dell’ordinamento corrisponde all’11,8 %, separando abbastanza nettamente i rilievi effettuati nel
2006 rispetti a quelli del 2007; il secondo asse spiega invece il 6,4%.
Tabella 17. Florula (presenza > 10% nei plot) rinvenuta nei due anni di osservazioni effettuate
presso il campo sperimentale realizzato nell’Orto Botanico dell’Università di Siena.
Controllo
S
M
SS
MM
Totale
Specie
2006 2007 2006 2007 2006 2007 2006 2007 2006 2007 2006 2007
5
5
5
5
5
4
5
4
5
5
25
23
Convolvulus arvensis
5
4
5
3
5
4
5
4
4
4
24
19
Cirsium arvense
5
5
5
5
4
5
3
5
1
5
18
25
Medicago rigidula
3
4
5
4
5
3
5
5
5
4
23
20
Rumex crispus
2
1
2
4
4
4
4
5
3
4
15
18
Silene alba
2
5
3
5
1
4
1
5
1
4
8
23
Avena fatua
4
2
2
3
4
4
1
4
4
11
17
Holcus lanatus
2
5
4
1
5
5
5
3
24
Geranium dissectum
2
2
3
3
4
5
1
3
3
13
13
Poa trivialis
2
2
2
3
4
2
4
1
5
7
18
Sonchus asper
4
5
4
1
4
4
2
21
3
Veronica persica
3
1
4
3
2
1
4
1
1
1
14
7
Anagallis arvensis
4
4
5
5
2
20
0
Chenopodium album
2
2
1
1
3
4
1
2
7
9
Dactylis glomerata
1
2
1
2
2
3
1
2
1
5
10
Vicia sativa
3
1
2
1
2
1
2
2
8
6
Beta vulgaris
1
5
2
4
2
13
1
Geranium rotundifolium
2
5
4
2
1
14
0
Mercurialis annua
2
1
2
3
4
1
4
9
Bromus sterilis
2
1
2
1
1
4
1
1
5
8
Lactuca serriola
1
2
1
1
1
1
3
2
5
7
Picris hieracioides
1
4
1
1
3
1
10
1
Fumaria officinalis
1
1
2
2
1
2
1
3
7
Plantago lanceolata
1
2
2
1
2
7
1
Arrenatherum elatius
1
1
1
1
2
1
2
5
Daucus carota
3
1
2
1
6
1
Plantago major
1
1
1
1
2
3
3
Trifolium repens
1
1
1
1
1
1
4
Agropyrum repens
1
1
1
2
2
3
Papaver rhoeas
2
1
1
1
5
0
Polygonum aviculare
1
1
1
2
1
4
Trifolium pratense
2
2
1
5
0
Cynodon dactylon
1
2
2
0
5
Ranunculus bulbosus
37
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
In conclusione, la prova di distribuzione in campo di ammendanti a base di reflui oleari
non ha evidenziato grosse variazioni sulla composizione della comunità vegetale spontanea, con
differenze più marcate solo nelle parcelle sottoposte al maggior dosaggio (40 kg/mq); tuttavia tali
diversità nel corso della prova, si sono progressivamente rese meno evidenti. In generale, pur
considerando una certa variabilità nella crescita, tutte le principali specie caratteristiche del luogo
oggetto di studio non hanno subito particolari danni apparenti, conseguenti all’impiego degli
ammendanti a base di reflui oleari, se si esclude una certa difficoltà delle giovani piante ad
emergere dallo spesso strato pacciamante aggiunto (effetto fisico, non biologico). E’ da rimarcare,
a tal proposito, che la dose 40 kg/mq eccede di ben 5 volte quella consentita dalla normativa
vigente in tema di spargimento controllato di reflui oleari (Legge 574/96).
Al fine di valutare l’influenza dell’impiego agronomico dei reflui oleari sulla flora micologica
del suolo, nel corso della sperimentazione si è anche proceduto al monitoraggio, in termini di
sviluppo e diffusione, della componente macro e microfungina del suolo. A cadenza settimanale,
sono stati effettuati rilievi quali-quantitativi sui macromiceti presenti nelle parcelle, concentrando
l’attenzione nel periodo dell’anno particolarmente favorevole alla produzione di carpofori fungini
(autunno 2006). A tal proposito, per maggiore completezza, sono state effettuate anche altre due
osservazioni nel corso della primavera 2007, entrambe con esito negativo.
La componente microfungina è stata invece valutata sia sull’ammendante sperimentale sia su
campioni di suolo raccolti nelle parcelle a febbraio e ad aprile 2007 e gli studi sono ancora in
corso. Per quanto concerne la componente macrofungina sono state rilevate 8 specie, 6
appartenenti ai basidiomiceti e 2 agli ascomiceti. Si tratta di entità legate perlopiù ad ambienti
prativi fortemente concimati e ricchi di humus, in pieno accordo, quindi, con le caratteristiche
delle parcelle sperimentali. Sono tutti saprotrofi, due dei quali fimicoli (Peziza vesiculosa e
Volvariella gloiocephala), legati in modo preferenziale a letame o paglia marcescente. Come
evidenziato dal tortagramma riassuntivo (Figura 22), da un punto di vista qualitativo le parcelle
trattate con ammendante sperimentale sono quelle dove si è riscontrato il più alto livello di
diversità specifica.
0.0
Controllo
SS
20.0
33.3
6.7
S
MM
M
40.0
Figura 22. Numero di specie, espresso in % sul numero totale, di macro miceti nel periodo di
osservazioni effettuate presso il campo sperimentale realizzato nell’Orto Botanico
dell’Università di Siena
38
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Nei controlli, invece, non è stata segnalata alcuna specie macro fungina, in nessuno dei
campionamenti effettuati, dimostrando che il trattamento del suolo con i reflui oleari, soprattutto
nel caso dell’ammendante sperimentale, abbia portato ad un incremento della biodiversità, con
riflessi positivi sulla stabilità dell’agro-ecosistema interessato.
Miscela
MM
SS
Sansa
controllo
Volvariella gloiocephala
Psathyrella spadiceogrisea
Peziza vesiculosa
Leucoagaricus leucothites
182
Coprinus plicatilis
Coprinus sp.
Conocybe lactea
Ascomicete n.1
0
15
30
45
60
numero di carpofori
Figura 23. Numero di corpi fruttiferi relativi alle specie rilevate nel periodo di osservazioni
presso il campo sperimentale realizzato nell’Orto Botanico dell’Università di Siena
L’istogramma (Figura 23) riporta il numero di corpi fruttiferi per ciascuna specie rilevati nelle
diverse tesi sperimentali. L’alto dosaggio di ammendanti (tesi MM e SS) sembra abbia favorito la
diffusione di Coprinus plicatilis.
Figure 24. Componente microfungina riscontrata in parcelle ammendate alla dose di 8
kg/mq rispettivamente con la miscela sperimentale (a) e con sansa (b).
Per quanto riguarda la componente micro fungina, dai risultati preliminari, non è stata
evidenziata alcuna correlazione tra la quantità di miceti rilevata nei campioni di suolo (Figura 24)
39
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
e il dosaggio di ammendante applicato né è stato possibile evidenziare differenze tra tesi
ammendate e controllo, tutto ciò in entrambi i monitoraggi effettuati. L’influenza dei trattamenti
ammendanti, tuttavia, è risultata fortemente evidente analizzando la componente microfungina in
termini qualitativi. La più alta ricchezza in taxa (19 taxa) è stata riscontrata nelle parcelle trattate
con miscela sperimentale alla dose di 8 Kg/mq; la minor ricchezza (5 taxa) è stata, invece,
osservata nei suoli di controllo. I suoli ammendati con la miscela sperimentale, in particolare,
hanno mostrato una più elevata colonizzazione sia da parte di Mucoraceae che di ceppi
appartenenti al genere Trichoderma, microfunghi i cui benefici al complesso pianta-suolo sono
ben noti.
In generale, infine, il riscontro di taxa potenzialmente patogeni o tossigenici (principalmente
appartenenti ai generi Aspergillus e Fusarium) è risultato minimo, soprattutto in termini numerici.
Pertanto, anche i dati preliminari relativi alla componente micro fungina hanno confermato
un’azione benefica sull’ecosistema suolo dell’impiego di ammendanti a base di reflui oleari,
avendo favorito lo sviluppo e diffusione di specie agronomicamente utili a discapito di quelle a
carattere fitopatogenico.
L’indagine microbiologica, i cui risultati sono riepilogati nella Figura 25, è stata effettuata
inizialmente su campioni di suolo prelevati dopo 6 mesi dall’inizio della prova; l’analisi ha
evidenziato una maggiore presenza di microrganismi eterotrofi nelle tesi ammendate con reflui
oleari (tesi SS e MM) rispetto al controllo nelle prime 48 ore di incubazione, differenza che si è
annullata dopo una settimana. Allo stesso tempo si è registrata una minore crescita iniziale degli
attinomiceti che successivamente (dopo 1 settimana) si è uniformata in tutte le tesi a confronto. I
test microbiologici, dunque, ribadiscono l’effetto positivo sulla crescita dei microrganismi
eterotrofi conseguente all’uso degli ammendanti.
UFC g-1 (p.f.)
1.E+09
TSA 48 h
TSA 1 sett.
AIA 48 h
AIA 1 sett.
8.E+08
6.E+08
4.E+08
2.E+08
0.E+00
Sansa vergine
Miscela
Controllo
Figura 25. Carica microbica totale e contenuto in attinomiceti rilevati su campioni di suolo in
terreno di coltura TSA ed AIA, rispettivamente,. Il contenuto in unità formanti colonia (UFC) si
riferisce al grammo di peso fresco sia per la tesi Controllo, sia per quelle al maggiore dosaggio
di Sansa vergine (SS) e Miscela sperimentale (MM)
40
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
L’analisi microbiologica, ripetuta a 14 mesi dallo spargimento, ha confermato la maggiore
crescita microbica nelle tesi ammendate rispetto ai controlli, anche se meno evidente rispetto al
primo prelievo. Tuttavia, mentre nel primo campionamento sono state più chiare le differenze tra
controllo e tesi ammendate con sansa vergine, nel secondo prelievo sono state le parcelle
ammendate con la miscela sperimentale a mostrare performance di crescita superiori al controllo,
testimoniando un effetto positivo sul suolo della miscela sperimentale più duraturo di quello della
sansa vergine.
Ad Aprile del 2007, a circa un anno dall’inizio della prova, si è proceduto al campionamento
di suolo (Figura 26) previsto al fine di determinare le principali modificazioni occorse a carico
della componente organica dello strato superficiale del terreno.
Figura 26. Campionamento di suolo presso il campo sperimentale dell’Orto Botanico,
Università di Siena, aprile 2007
Tabella 18. Analisi del carbonio in campioni superficiali di suolo (0-20 cm) campionati ad un
anno di distanza dall’inizio della sperimentazione realizzata presso l’Orto Botanico di Siena.
TOC % TEC % HA+FA % DH % HR %
HI
DOM mg kg-1
Controllo
1,40
1,23
0,90
71,1
65,1
0,46
181,5 a
-2
Sansa 8 kg m
1,78
1,46
1,20
82,0
68,0
0,22
190,6ab
Sansa 40 kg m-2
1,89
1,49
1,07
72,0
56,6
0,40
238,6 ab
Miscela 8 kg m
1,79
1,41
1,03
72,1
58,6
0,41
253,8 a
Miscela 40 kg m-2
1,81
1,62
1,18
72,7
65,7
0,42
274,7 b
-2
TOC = Carbonio Organico Totale; TEC = Carbonio Organico Estratto; HA+FA = Acidi Umici + Acidi
Fulvici; DH = Grado di umificazione = (HA+FA)x100/TEC; HR = Tasso di umificazione =
(HA+FA)x100/TOC; HI = Indice di umificazione = [TEC – (HA+FA)]/(HA+FA); DOM = Carbonio
Organico Solubile in acqua.
I risultati, riportati in Tabella 18, hanno evidenziato, rispetto al controllo, un aumento del
carbonio organico totale (TOC), di quello estratto (TEC) e della frazione umica (HA+FA) nelle
tesi ammendate sia con sansa vergine tal quale sia con la miscela sperimentale, in entrambi i
dosaggi utilizzati, anche se, all’analisi statistica (Student Newman Keuls test per p<0.05), non
sono emerse differenze significative per l’elevata variabilità riscontrata. Anche per quanto
concerne i parametri di umificazione non si evidenziano differenze significative, ad eccezione del
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
41
valore HI della tesi Sansa 8 kg m-2 (S) risultato più basso (0,22) di tutte le altre tesi a confronto.
L’unico parametro analitico che, all’esame della varianza, ha mostrato differenze in alcuni casi
significative è stato il contenuto di carbonio organico solubile in acqua (DOM); in particolare, è
emerso un maggiore contenuto di DOM nella tesi Miscela 40 kg m-2 (MM) rispetto al controllo e
alla tesi Miscela 8 kg m-2 (M); in generale, un valore alto di tale parametro se da un lato può avere
conseguenze positive sulla nutrizione delle piante (interazioni chimico-fisiche DOM-nutrienti che
ne aumentano la disponibilità per le piante), dall’altro potrebbe generare rischi di inquinamento
delle falde acquifere per lisciviazione.
Tuttavia è da rilevare che il maggiore contenuto di DOM è stato riscontrato solo sulle parcelle
ammendate con una dose molto elevata, 5 volte superiore al livello massimo consentito dalla
normativa vigente riguardante lo spandimento in campo dei reflui oleari (Legge n. 574/96).
42
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
43
CAPITOLO 4. SPERIMENTAZIONE
IN AMBITO AGRO-INDUSTRIALE DI SUBSTRATI A
BASE DI REFLUI OLEARI PER LA COLTIVAZIONE DI FUNGHI EDULI
4.1 Sperimentazione di laboratorio
Dopo aver preso in esame gli impieghi agronomici delle miscele a base di reflui oleari è stata
valutata la possibilità del loro utilizzo come substrato per la coltivazione dei funghi eduli. La
sperimentazione si è sviluppata in due fasi distinte, la prima, esplorativa, ha riguardato una prova di
coltivazione in laboratorio mentre nella seconda si è proceduto ad analizzare il comportamento delle
miscele in una vera e propria coltivazione industriale eseguita presso l'azienda “Valfungo” di
Sansepolcro (AR).
Nel corso della prova in laboratorio è stata valutata la compatibilità delle miscele a base di reflui
oleari nella composizione di substrati di crescita per il fungo edule Pleurotus ostreatus (Jacq.) P.
Kumm. A tale scopo sono stati preparati due substrati di crescita a base di paglia di grano
contenenti rispettivamente il 50 % (50P) e il 90 % (10P) della miscela sperimentale “B” descritta in
precedenza; il controllo (100P) è stato costituito da un substrato contenente solo paglia di grano.
Una volta preparato e miscelato secondo le percentuali sopra descritte, il substrato è stato
confezionato in sacchi di plastica e sterilizzato in autoclave ad una temperatura di 121°C per 60
minuti. Sono stati preparati 10 sacchetti da 1,5 Kg per ciascuno dei tre tipi di substrato. Dopo il
raffreddamento, in condizioni di sterilità si è proceduto all'inoculo dei sacchi utilizzando semi di
grano ricoperti dal micelio fungino. I sacchi sono stati quindi posti in incubazione ad una
temperatura costante di circa 28°C ed al buio per una durata complessiva di 40 giorni.
Al termine della fase di incubazione i sacchi si sono presentati completamente invasi dal micelio
fungino. Quindi sono stati posti in una camera a temperatura ed umidità controllata dove è avvenuto
lo sviluppo dei carpofori in tre successive volate (Figura 27 e 28). I dati relativi alla terza volata
sono stati accorpati a quelli della seconda in quanto di modesta entità.
Figura 27. Sacchi inoculati con P. ostreatus pronti per lo sviluppo di carpofori
44
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Figura 28. Prima volata relativa alla prova di coltivazione di P. ostreatus su substrati a base di
reflui oleari
Tabella 19. Produzione di carpofori in sacchi contenenti diverse % di substrato
sperimentale a base di reflui oleari
10P
50P
100P
1° volata (17-07-2006)
g
1990
1630
2790
2° e 3° volata (08-08-2006)
g
555
414
1280
Sostanza secca 1° volata
%
13,5
10,7
7,7
Sostanza secca 2° e 3° volata
%
12,8
11,6
8,5
Totale fresco
g
2545
2044
4070
rispetto al controllo %
63
50
100
Totale secco
g
339
222
323
rispetto al controllo %
105
69
100
In tabella 19 si è riportata la produzione di carpofori. La produzione della prima volata ha
rappresentato circa il 74% del totale dei funghi prodotti. Confrontando le diverse rese in termini di
peso fresco, è emersa una produzione minore nelle tesi contenenti reflui oleari rispetto al controllo.
Analizzando invece la produzione in termini di sostanza secca tali differenze si sono attenuate per la
tesi 50P e completamente annullate, con produzione addirittura superiore rispetto al controllo, nella
tesi 10P.
I carpofori ottenuti dalle varie tesi sono stati anche sottoposti a prove di assaggio che non
hanno mostrato differenze apprezzabili nonostante il loro contenuto in bio-fenoli totali (tabella 20),
abbia fatto registrare differenze significative, con valori maggiori nelle tesi contenenti i reflui oleari.
Tabella 20. Contenuto di bio-fenoli nei carpofori raccolti; dati espressi sulla sostanza secca.
10P
50P
100P
-1
mg kg
1° volata (17-07-2006)
5831
5206
1530
2° e 3° volata (08-08-2006)
4090
4285
3078
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
45
4.2 Sperimentazione industriale presso azienda Valfungo, Sansepolcro (AR)
I risultati incoraggianti della prova di coltivazione in laboratorio di P. ostreatus hanno permesso
di progettare ed intraprendere una nuova sperimentazione più ampia, svolta a livello industriale,
configurata come attività di trasferimento applicativo della ricerca, coinvolgendo un'azienda leader
del settore, la “Valfungo”, situata presso il Comune di Sansepolcro in Provincia di Arezzo.
L’azienda “Valfungo” ha pertanto messo a disposizione le proprie strutture ed il proprio
personale tecnico in modo tale da ospitare due prove di coltivazione: una riguardante Pleurotus
ostreatus, effettuata secondo le indicazioni emerse dalla prova di laboratorio; l’altra con l’utilizzo di
Agaricus bisporus (J.E. Lange) Singer, realizzata su più vasta scala, tentando di inserire nella
preparazione del substrato di coltivazione, in accordo con standard aziendali ben consolidati, il
nuovo ingrediente (miscela sperimentale B a base di reflui oleari) al posto di parte della pollina.
4.2.1 Prova coltivazione Pleurotus ostreatus
Anche per questa prova è stata utilizzata la paglia di grano come substrato base (controllo)
aggiungendo farina di soia al 10% fino ad un rapporto teorico C/N = 42; le tesi a confronto
contenevano rispettivamente il 50% (50P) e l'80% (20P) di miscela “B”. I substrati di crescita sono
stati confezionati in sacchi di plastica riempiti ciascuno con circa 15 Kg di materiale. I sacchi sono
stati quindi avviati al trattamento termico di pastorizzazione seguendo la metodologia tradizionale.
L’inoculazione, effettuata con cariossidi di miglio infungate, è stata praticata in ambiente chiuso,
pulito e disinfettato, nel quale è stata immessa aria filtrata ad alta efficienza. I sacchi sono stati poi
incubati a 28°C in assenza di luce per un periodo di circa 20 giorni. Terminata la fase di
incubazione, i sacchi sono stati trasferiti in un locale, tenuto ad una temperatura di 14-16°C, con
umidità dell’aria pari al 95-98% e con una intensità di luce di 150 lux per 12 ore al giorno, dove
sono stai tenuti fino al termine della prova per ottenere la produzione dei basidiomi (Figura 29).
Figura 29. Incubazione sacchi Pleurotus ostreatus, presso azienda Valfungo;
a sinistra: in alto sacchi 100P, al centro 50P, in basso 20P; a destra
particolare della produzione di P. ostreatus
46
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Dai dati produttivi della coltivazione sperimentale, riportati Tabella 21, si osserva subito una
buona produttività per la tesi (100P) e la tesi 50P con valori paragonabili a quelli di una
coltivazione industriale (25-30%)
La tesi 20P ha mostrato, invece, rese molto basse e di scarsa qualità soprattutto nella II e III
volata. Tale deficit produttivo è stato imputato all’eccessiva compattezza del materiale che ha
determinato un rallentamento nella crescita del micelio, durante la fase d’incubazione, rispetto agli
altri substrati.
Tabella 21. Dati produttivi della prova di coltivazione di P. ostreatus, presso azienda Valfungo
100P
50P
Produttività ± dev. std.
g kg-1 substrato 325 ± 15
190 ± 25
Produzione I Volata
% totale
65,07
76,94
Produzione II e III Volata
% totale
34,93
23,06
Efficienza biologica (BE) ± dev. std.
%
144,7 ± 6,7 74,5 ± 9,7
BE = (peso fresco carpofori / peso secco substrato) x 100
20P
144 ± 28
43,63
56,37
49,0 ± 9,7
L’analisi qualitativa dei carpofori, riportata in Tabella 22, non ha evidenziato particolari
differenze tra le tesi a confronto nell’ambito delle singole volate, tranne che per i polifenoli totali il
cui contenuto, nei funghi della prima volata, sembra essere proporzionale all’entità di reflui oleari
aggiunti al substrato di crescita.
Tabella 22. Caratterizzazione chimica dei carpofori di P. ostreatus
Sostanza secca
Ceneri
Azoto totale
Proteine solubili
Zuccheri solubili
Polifenoli
%
%
%
% ss
% ss
% ss
I VOLATA
100P
50P
9,0
11,3
6,6
5,8
4,7
5,1
9,2
12,1
15,4
15,8
0,3
0,4
20P
10,4
7,5
4,8
11,1
19,8
0,5
II e III VOLATA
100P
50P
20P
10,8
11,0
11,4
6,2
6,0
6,5
4,2
4,0
4,1
18,6
19,5
15,9
12,1
15,9
21,4
0,5
0,6
0,6
Complessivamente la prova di coltivazione ha dimostrato la compatibilità dell’uso dei reflui
oleari nella formulazione dei substrati di crescita per P. ostreatus, fornendo alcune utili indicazioni
tecniche per consentire di migliorare le performance produttive. A tal proposito, è emerso che, per
permettere una buona circolazione d’aria durante l’incubazione, è opportuno rimodulare le
percentuali di reflui aggiunti, allo scopo di aumentare il più possibile la porosità delle miscele finali.
Inoltre, per quanto concerne le fonti di azoto da aggiungere alla miscela, sarebbe utile la
sostituzione della lana con materiali organici contenenti forme di azoto più facilmente assimilabili
dal micelio. (il fieno di erba medica o la farina di semi di soia).
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
47
4.2.2 Prova coltivazione Agaricus bisporus
La prova è stata condotta seguendo i protocolli di produzione messi a punto dall’azienda
Valfungo nella sua ultra decennale esperienza produttiva, trattando la miscela sperimentale a base di
reflui oleari come un nuovo componente da aggiungere al substrato standard in parziale sostituzione
della pollina e adattando, di conseguenza, la presenza delle altre fonti azotate in modo da mantenere
il rapporto C/N ad un livello ottimale (circa 22). In Tabella 23 sono state riportate le composizioni
delle due tesi a confronto: il substrato sperimentale addizionato con miscela a base di reflui oleari
(tesi RO) e il Controllo.
Tabella 23. Composizione percentuale dei substrati a confronto per la coltivazione di
Agaricus bisporus
Miscela sperimentale RO
Controllo
Paglia
58
65
Miscela sperimentale B
25
Pollina
6
27,7
Gesso agricolo
5
6
Cascami di lana
4
Solfato ammonico
1,5
1
Urea
0,5
0,3
La miscelazione della paglia con gli altri ingredienti è stata realizzata mediante un mulino
industriale. La quantità di acqua aggiunta alla paglia è stata valutata nel corso della lavorazione in
funzione dell'umidità iniziale della miscela, assicurando l'omogenea incorporazione ed evitando la
formazione di percolato.
Figura 30. Carico tunnel di fermentazione mediante nastri trasportatori
48
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Dopo la miscelazione il composto è stato avviato alla fase di fermentazione in tunnel (Figura
30) avvenuta a circa 70 °C per un periodo di 11 giorni intervallati da un rimescolamento e un
reintegro dell'acqua persa per evaporazione. Successivamente la massa, pari inizialmente a circa
180 tonnellate per ciascuna tesi, è stata trasferita nei tunnel di pastorizzazione e mantenuta ad alta
temperatura (60 °C) per 8-9 ore. Successivamente la massa è stata lentamente raffreddata, tenendola
a 45-50°C per 5-6 giorni allo scopo di agevolare lo sviluppo di attinomiceti termofili. Questi,
trasformando l’azoto ammoniacale in proteine, rendono il substrato selettivo per la crescita
dell’Agaricus bisporus. Dopo questa fase il composto raffreddato a 25 °C è stato trasferito nelle
stanze di incubazione dove è avvenuta la semina del micelio e la sua crescita. In queste stanze il
composto è stato mantenuto per 13 giorni ad una temperatura di 24-26°C permettendo così al
micelio di svilupparsi ed invadere tutta la massa.
Dopo l’incubazione il composto è stato stratificato nei letti delle stanze di coltivazione e
ricoperto con uno strato di circa 5 cm di una miscela di torbe e terra di barbabietola, necessario alla
fase di fruttificazione. Le stanze di coltivazione, ciascuna con una superficie utile pari a 500 m2
disposta su più livelli, sono state dotate di sistemi automatici per il controllo ed il monitoraggio dei
principali parametri ambientali di interesse: temperatura e umidità relativa dell’aria, concentrazione
di CO2 atmosferica.
Complessivamente la prova ha interessato 5 stanze di coltivazione: due stanze sono state
caricate con la matrice di controllo, altre due con la matrice sperimentale ed una è stata riempita per
due terzi (333 m2) con il composto di controllo (C) e per un terzo (166 m2) con il composto
sperimentale (RO). In Tabella 24 sono riepilogati i dati complessivi della prova.
Tabella 24. Riepilogo complessivo dei dati riguardanti la prova di coltivazione di Agaricus
bisporus effettuata presso l’azienda Valfungo.
Compost impiegato*
Funghi prodotti
Scarto
tonnellate
tonnellate
%
Compost standard aziendale (C)
118,4
28,27
5,5
Compost sperimentale (RO)
96,9
27,94
8,9
* = peso determinato al momento del carico in stanza di coltivazione
L’analisi dei dati complessivi di produzione ha fatto emergere un risultato soddisfacente visto
che le produzioni ottenute dal compost sperimentale (RO) sono pienamente rientrate negli standards
aziendali. In Tabella 25 sono riportati con maggior dettaglio i dati relativi alla produzione di
basidiomi e alla loro qualità merceologica.
Dall’analisi dettagliata dei dati quantitativi della produzione ed in considerazione del fatto che
in totale è stato impiegato circa il 18% in meno di substrato sperimentale rispetto a quello di
controllo, è emerso che la resa media della tesi RO è stata superiore al controllo del 10,3 % o del
19,8 % se riferita rispettivamente alla superficie coltivata o alla quantità di substrato messo dimora.
Anche in termini di efficienza biologica la resa della tesi sperimentale (RO) è stata superiore (7%)
rispetto al controllo.
49
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
Tabella 25. Elaborazione dei dati di produzione e qualità merceologica del prodotto ottenuto nella
prova di coltivazione di Agaricus bisporus effettuata presso l’azienda Valfungo.
2
Controllo
Reflui oleari
21,3 ± 0,9
23,5 ± 0,6
kg 100 kg -1
% totale
% totale
%
24,2 ± 2,1
71,4
28,6
94,0 ± 2,7
29,0 ± 1,8
62,1
37,9
100,6 ± 3,5
% totale
% totale
% totale
21,6
33,5
45,0
29,2
29,0
41,8
-2
Resa media ± dev. std. (per m coltivato)
kg m
Resa media ± dev. std. (su 100 kg di substrato)
Produzione I Volata (dal 21/4 al 26/4)
Produzione II Volata (dal 27/4 al 8/5)
Efficienza biologica (BE) ± dev. std.
Qualità merceologica produzione
1° - funghi fioroni oltre i 3 cm
2° - funghi da 1,5 a 3 cm (velo integro e senza macchie)
3° - funghi per l'industria (aperti o macchiati)
BE = (peso fresco carpofori / peso secco substrato) x 100
Per quanto riguarda la distribuzione della produzione tra le volate, le differenze sono state in
parte da imputare alla strategia di marketing aziendale in grado di determinare modificazioni nei
tempi di fruttificazione in base al controllo dei parametri ambientali; infatti, come è riportato in
figura 31, la minore fruttificazione della tesi RO nella prima volata è stata ampiamente recuperata
nel corso della seconda.
Carpofori raccolti in stanze di coltivazione di 500 m2 ciascuna
Kg
12000
6-8/5
10000
3-5/5
8000
30/4-2/5
6000
27-29/4
4000
24-26/4
2000
21-23/4
0
Controllo 1
Controllo 2
Reflui oleari 1 Reflui oleari 2
Figura 31. Produzione complessiva e distribuzione temporale della raccolta; i dati si riferiscono
alle singole stanze interessate alla coltivazione di A. bisporus. (1° volata dal 21 al 26 aprile; 2°
volata dal 27 aprile al 8 maggio).
Facendo riferimento agli aspetti merceologici della produzione, legati alla forma, pezzatura e
assenza di macchie sui carpofori, è emerso che la tesi RO ha mostrato una maggiore percentuale di
50
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
funghi di prima qualità ed una minore percentuale di quelli di terza qualità (Tabella 24);
quest’ultimo dato ha peraltro inciso positivamente anche sulla velocità di raccolta, effettuata a
mano, del prodotto ottenuto. In fase di raccolta è stato anche monitorato il livello di infezione da
muffe competitrici dell’intera superficie oggetto della prova. In generale è stata registrata una bassa
infezione da Tricoderma e Dactilium in entrambe le tesi, mentre si è riscontrata una maggiore
presenza di moscerini e infezioni da Verticillium nei controlli rispetto alle tesi RO. Queste
differenze, tuttavia, sono state, a giudizio dei tecnici della Valfungo, poco significative ed
ascrivibili per la maggior parte alla variabilità insita in talune operazioni aziendali come l’orario di
carico delle stanze, le differenze nei lotti di terra utilizzate per la copertura del compost, ecc.
Per quanto attiene alla qualità del prodotto è stata condotta anche una prova volta a valutare
il cosiddetto “shelf life”, ossia la durata del periodo durante il quale i carpofori mantengono
inalterate le caratteristiche organolettiche e visive proprie del momento della raccolta. A tale scopo,
campioni di carpofori raccolti in prima volata nella stanza mista (medesime condizioni ambientali)
dalle due tesi sono stati conservati a 2-4°C in confezioni destinate al mercato. Dal confronto è
emerso che, dopo circa 10 giorni (Figura 32), i corpi fruttiferi della tesi RO hanno presentato un
maggiore imbrunimento anche se sono rimaste sostanzialmente invariate le caratteristiche
organolettiche e nutrizionali del prodotto. Tale alterazione (ossidazione) è da ascrivere
presumibilmente alla maggiore attività polifenolossidasica (PPO) presente nei funghi coltivati sulla
matrice addizionata con reflui oleari. L’imbrunimento superficiale dei carpofori è stato, tuttavia,
sensibilmente ridotto dalla protezione delle confezioni con film plastico in grado di limitare il
contatto con l’ossigeno atmosferico. Nessuna altra differenza rilevante è stata invece riscontrata
sulle caratteristiche nutrizionali dei funghi e sul grado di deterioramento microbico del prodotto
post-raccolta.
Figura 32. Carpofori di prima volata conservati in cella frigo a 2-4°C dopo circa 10/7 giorni
dalla raccolta. A dx carpofori cresciuti su substrato da Reflui oleari (RO), a sx carpofori cresciuti
su substrato standard (C).
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
51
Poiché al termine della raccolta dei corpi fruttiferi, il residuo di coltivazione (Spent Mushroom
Compost) viene in genere impiegato, da aziende specializzate, come materia prima per la
formulazione di terricci da florovivaismo, per completare la sperimentazione, sono state anche
monitorate e confrontate nel corso della prova le caratteristiche chimico-fisiche e biologiche del
substrato di coltivazione. In Tabella 26 sono riportate le principali caratteristiche chimico-fisiche e
biologiche, determinate su campioni raccolti durante le varie fasi della prova.
Tabella 26. Caratteristiche chimico-fisiche e biologiche del substrato di coltivazione campionato
durante le varie fasi della prova sperimentale effettuata presso l’azienda Valfungo. I dati si
riferiscono alla sostanza secca.
giorni Umidità pH CEs Ceneri TOC N tot. N-NH3 IG polifenoli
%
dS m-1 %
%
%
%
%
mg kg-1
Controllo
Inizio fermentazione
0
71,3 8,33 4,71 15,0 42,5 nd
nd
1,9
2634
Fermentazione
06
78,0 8,18 5,22 18,0 41,0 1,41 0,37 27,9
1369
Pastorizzazione
13
76,6 8,37 6,45 25,2 37,4 1,42 0,41 28,2
1222
Inoculo
20
72,2 6,98 6,71 30,2 34,9 1,83 0,00 37,7
370
Carico stanza produzione 33
76,7 6,05 7,71 27,5 36,3 1,94 0,00 80,5
193
Fine prova
66
71,2 7,37 6,87 36,6 31,7 1,07 0,00 78,1
169
Reflui Oleari
Inizio fermentazione
0
73,5 8,24 4,71 11,1 44,5 nd
nd
15,9
2959
Fermentazione
06
76,0 7,30 7,30 14,6 42,7 1,85 0,83 29,7
1238
Pastorizzazione
13
76,5 8,27 7,10 17,9 41,1 2,10 0,69 21,9
1323
Inoculo
20
74,3 6,68 7,12 20,8 39,6 2,63 0,03 54,2
653
Carico stanza produzione 33
71,5 5,86 8,14 24,9 37,6 2,79 0,00 68,9
214
Fine prova
66
69,2 6,69 7,95 33,8 33,1 2,54 0,00 70,4
227
Il confronto tra i due compost ha fatto emergere essenzialmente un maggior contenuto di azoto
totale nel substrato RO. Tale differenza, ben evidente sin dall’inizio della prova, si è
progressivamente rimarcata determinando, al termine della sperimentazione, uno scarto sensibile
(pari a 1,47 %. N tot.) La maggiore presenza di azoto in RO non ha però influenzato la crescita del
micelio fungino, probabilmente per la sua minore “disponibilità”. In questa miscela, infatti, circa
l’80% dell’azoto era considerabile a “lenta cessione”, derivando prevalentemente dal cascame di
lana (cheratina), reflui oleari e trucioli (lignina), a differenza del controllo dove, invece, il 100%
delle fonti azotate aggiunte alla paglia sono state in una forma prontamente disponibile, derivando
da una miscela di pollina, urea e solfato ammonico. A conferma di ciò sta il fatto che, al momento
della fase di inoculo, il contenuto di azoto ammoniacale era pressoché inesistente (come necessario)
in entrambe le tesi a confronto.
Il maggiore contenuto di azoto riscontrato nella miscela RO a fine prova ne ha aumentato il
valore agronomico in quanto riutilizzato da aziende specializzate (Euroterriflora) nella formulazione
di terricci da vivaio.
Dall’analisi dei dati relativi all’Indice di Germinazione (IG), c’è infine da rilevare come il
processo di compostaggio prima e la successiva coltivazione di Agaricus bisporus dopo abbiano
ridotto notevolmente la fitotossicità dello Spent Mushroom Compost in entrambe le tesi a
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Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
confronto, con valori finali di GI superiori al 70%, ritenuti ottimali dal punto di vista agronomico.
Nello stesso tempo il contenuto di polifenoli si è ridotto notevolmente fino a raggiungere valori di
assoluta sicurezza per il successivo impiego agronomico dei compost.
In conclusione, la prova ha dimostrato una piena compatibilità dell’utilizzo dei reflui oleari nella
preparazione di substrati per la coltivazione di A. bisporus nonché la possibilità di un sicuro e più
proficuo riutilizzo in ambito florovivaistico dello Spent Mushroom Compost di risulta.
Si segnala a tal proposito che, in virtù dei risultati incoraggianti ottenuti con la sperimentazione
e sulla base delle indicazioni tecniche emerse, l’Azienda Valfungo sta dando seguito ad ulteriori
sperimentazioni con l’obiettivo di riuscire ad integrare nel proprio ciclo produttivo l’uso di sanse
vergini denocciolate e cascami di lana grezza, sottoprodotti di scarto facilmente reperibili sul
mercato, componenti della miscela sperimentale B che è stata oggetto di studio del presente lavoro.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
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CONCLUSIONI
L’elevato quantitativo di reflui prodotti in un breve periodo dell’anno dall’industria olearia
impone la necessità di provvedere in modo rapido ed economico alla loro corretta gestione. In Italia,
la procedura di smaltimento più utilizzata dai frantoiani è lo spandimento diretto in campo, anche se
tale opzione, per le caratteristiche geo-morfologiche del territorio italiano, non sempre risulta
agevole e/o economica. Considerando che la biomassa di scarto dei frantoi rappresenta una preziosa
fonte di carbonio organico e nutrienti utili per migliorare la fertilità e per contrastare la
desertificazione dei suoli, l’ISAFoM-CNR propone un sistema, denominato MATReFO (Metodo ed
Apparato per il Trattamento dei Reflui dei Frantoi Oleari) in grado di trasformare i reflui oleari in
uscita dal frantoio in ottimo ammendante. Il tutto abbattendo i costi di smaltimento, i pericoli di
contaminazioni ambientali legati allo spargimento dei reflui oleari in campo ed alle emissioni dei
sansifici.
La tecnologia MATReFO prevede il recupero del nocciolino dalla sansa vergine in uscita dal
decanter, la successiva miscelazione del residuo con matrici organiche igroscopiche, ed, infine, il
confezionamento immediato del prodotto in sacchi a rete che consentono una naturale ventilazione
della massa.
La maturazione della biomassa durante lo stoccaggio, operata prevalentemente da lieviti e
batteri, può essere protratta per parecchi mesi, determinando un miglioramento delle proprietà
chimiche e fisiche del prodotto finale e consentendo il suo impiego in campo nei periodi più
opportuni dell’anno. Il successivo uso in oliveto del prodotto alla dose testata di 9 t/ha all’anno ha
determinato un incremento significativo del carbonio organico del suolo, con particolare riferimento
a quello umificato, senza interferire negativamente sulla crescita e produzione delle piante. Le
prove in campo in campo non hanno evidenziato, inoltre, interferenze sulla composizione della
comunità vegetale spontanea ad eccezione di un temporaneo effetto pacciamante, rilevato al
dosaggio testato più elevato (40 kg/mq). Effetti benefici, in termini di aumento della biodiversità,
sono stati, invece, registrati sulla componente micro e macro fungina del suolo. In modo analogo
anche le indagini microbiologiche hanno confermato l’effetto positivo dello spandimento in campo
delle miscele sperimentali a base di reflui oleari, soprattutto sulla componente batterica nitrificante
del suolo.
L’aggiunta della miscela sperimentale nei substrati da vivaio ha determinato, per tutte le specie
monitorate (olivo, alloro, cipresso clorofito, geranio) performance di crescita e produzione
soddisfacenti, dimostrando l’efficacia del prodotto e le sue proprietà di fertilizzante a lento rilascio.
Infine, i reflui oleari trattati con la tecnologia MATReFO hanno dimostrato anche a livello agroindustriale una piena compatibilità d’uso nella formulazione di substrati di crescita per funghi eduli.
Infatti, le prove di coltivazione di Pleurotus ostreatus e Agaricus bisporus, sono state pienamente
soddisfacenti sia in termini di performance produttive ottenute sia per la migliore qualità del residuo
di coltivazione che in genere viene riciclato nella formulazione di terricci per floro-vivaismo
I risultati positivi delle prove hanno permesso di passare al trasferimento applicativo in aziende
produttive dei protocolli d’impiego messi a punto nella sperimentazione, con particolare riferimento
al vivaio il Campino della provincia di Siena e all’azienda agricola Valfungo.
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Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
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ATTIVITÀ DI DIVULGAZIONE DEI RISULTATI OTTENUTI
Si elencano di seguito le principali attività di divulgazione dei risultati (pubblicazioni, contributi a
convegni, conferenze e seminari) effettuate nel corso del progetto:
- R. Altieri e A. Esposito, Impiego agronomico di biomasse a base di reflui oleari in oliveto: effetto
sulla qualità del carbonio organico del suolo, in atti del VI Convegno Nazionale dell’ IHSS
(Internazional Humic Substances Society), Perugia 15-16 dicembre 2005, pp 13-15.
- M. Pepi, R. Altieri, A. Esposito, A. Stendardi, F. Borghini, S. Gasperini, E. Franchi, S. E. Focardi
Isolation of Nitrifying bacteria imaged by “fish” analyses and organic carbon modification in soils
amended with olive mills wastes”, in atti del XXV Congresso Nazionale della Società Italiana di
Microbiologia Generale & Biotecnologie Microbiche, Orvieto 8-10 giugno 2006, pag. 117.
- R. Altieri e A. Esposito, Use of olive mill by-products as peat substitute in the preparation of
nursery growth media, in atti del Second International Seminar Olivebioteq on Biotechnology and
Quality of Olive Tree Products around Mediterranean Basin, Marsala-Mazara del Vallo (TP) 5-10
Novembre 2006, Vol. I, pp 437-440.
- L. Pecoraro, R. Altieri, A. Esposito, C. Perini, E. Salerni, V. De Dominicis, Impiego di substrati
sperimentali a base di reflui oleari per la coltivazione di funghi eduli, in atti del XVI Convegno
Nazionale di Micologia, Firenze, 4-6 Dicembre 2006, pag. 28.
- L. Pecoraro, R. Altieri, A. Esposito, C. Perini, E. Salerni, V. De Dominicis, Impiego di substrati
sperimentali a base di reflui oleari per la coltivazione di funghi eduli, Micologia Italiana, in
stampa.
- Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi, presentazione del
progetto alla Conferenza regionale dell’agricoltura e dello sviluppo rurale della Toscana 2006,
Firenze 14-15 Dicembre 2006.
- A.M. Picco, M. Rodolfi, S. Chinaglia, L. Pecoraro, E. Salerni and C. Perini, Fungal pathogens of
spontaneous grasses grown on soil amended with olive mill waste by-products, in atti del XIV
Convegno della Società Italiana di Patologia Vegetale, Perugia, 18-21 Settembre 2007, pag. 77.
- L. Pecoraro, R. Altieri, A. Esposito, F. Parati, L. Montesi, E. Salerni, C. Perini Impiego di
substrati sperimentali a base di reflui oleari per la coltivazione di Agaricus bisporus e Pleurotus
ostreatus, in atti del 102° Congresso della Società Botanica Italiana. Palermo, 26-29 Settembre
2007, pp. 333.
- M. Rodolfi, A. Picco, C. Perini, L. Pecoraro, G. Ruocco, E. Salerni, R. Altieri, A. Esposito, Macro
e micromiceti in suoli sottoposti a diversi trattamenti con ammendanti a base di reflui oleari, in atti
del 102° Congresso della Società Botanica Italiana. Palermo, 26-29 Settembre 2007, pp. 334.
- P. Castagnini, C. Perini, F. Biagi, S. Focardi, M. Pepi, A. Lobianco, R. Altieri, A. Esposito Orto
Botanico di Siena e sperimentazione agronomica: studio della flora vascolare e microbica
spontanea di suoli ammendati con reflui oleari, in atti del 102° Congresso della Società Botanica
Italiana. Palermo, 26-29 Settembre 2007, pp.348
- R. Altieri e A. Esposito, Olive mill wastes management: a novel approach working at milling level
for recycling in agriculture all kinds of effluents, in atti della Conferenza Internazionale “New
56
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
technologies for the treatment and valorization of agro by-products, Terni 3-5 Ottobre 2007, 21
pagine.
- R. Altieri e A. Esposito, Olive orchard amended with two experimental olive mill wastes mixtures:
Effects on soil organic carbon, plant growth and yield, Bioresour. Technol., doi:
10.1016/j.biortech.2008.02.048
- G. Ruocco, Aspetti micologici sull’impiego agro-industriale di miscele sperimentali a base di
reflui oleari, Tesi di laurea, 2008.
- Realizzazione di un sito WEB sul progetto Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei
sottoprodotti dei frantoi: http://www.iro.pg.cnr.it/arsia_reflui/home.htm
RINGRAZIAMENTI
Si ringrazia per il contributo offerto nella realizzazione delle prove sperimentali:
- il Dott. Giovanni Pacini, il Dott. Luciano Paggetti e il Sig. Massimo Borsi del vivaio “il Campino”
della provincia di Siena, località Ruffolo (SI), per l’ospitalità e la collaborazione nelle prove di
coltivazione in vaso.
- il Sig. Enzo Giganti, Serre di Rapolano (SI), per aver ospitato la sperimentazione agronomica nel
proprio oliveto
- il Dott. Lorenzo Montesi e la Dott.ssa Francesca Parati dell’Azienda Agricola Valfungo, Frazione
Gricignano, 6, 52037, Sansepolcro (AR), per l’ospitalità e la preziosa collaborazione nello
svolgimento della prova di coltivazione di funghi eduli.
- la Prof. Anna Maria Picco e la Dott.ssa Marinella Rodolfi del Dipartimento di Ecologia del
Territorio, Sezione di Micologia, Università degli Studi di Pavia, per il contributo inerente lo studio
della componente microfungina del suolo.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
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BIBLIOGRAFIA CONSULTATA
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ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Adani F., Confalonieri R. & Tambone F., 2004, Dynamic Respiration Index as a Descriptor of
the Biological Stability of Organic Wastes, J. Environ. Qual., 33: 1866-1876.
Altieri R., Pepi M., Esposito A. & Fontanazza G., 2005, Chemical and microbiological
characterization of olive mill wastes based substrata produced by the (O.Mi.By.P.)
technology and their grounds amendment, Proceedings of the International Seminar: “The
role and importance of integrated soil and water management for orchards development”,
Mosciano S. Angelo (TE) 9-10 May 2004, FAO Land and Water Bulletin n.10 pp. 91-101.
Altieri R., Esposito A. & Fontanazza G., 2005, Caratterizzazione chimico-fisica di substrati
organici a base di reflui oleari prodotti con una tecnologia innovativa, Atti XXII Convegno
SICA, pp. 279-288, Perugia 21-24 settembre 2004.
Álvarez-Rodríguez M.L., Belloch C., Villa M., Uruburu F., Larriba G. & Coque J.J. R., 2003,
Degradation of vanillic acid production of guaiacol by microorganisms isolated from cork
samples, FEMS Microbiol. Lett., 220: 49-55.
Bing U., Cini E., Cioni A. & Laurendi V., 1994, Smaltimento-recupero delle sanse di oliva
provenienti da un “due fasi” mediante distribuzione in campo, Inf. Agr., 47: 75-78.
Bon M., 1993, Flore Mycologique D’Europe 3, Les Lepiotes, Doc, Mycol, Mémoire Hors Série
n° 3, 153 pp.
Bonari E., Giannini C., Ceccarini L., Silvestri N., Tonini M. & Sabbatici T., 2001a,
Spargimento delle acque di vegetazione dei frantoi oleari su terreno agrario, L’informatore
Agrario Supplemento (n.1) al n. 50: 8-12.
Bonari E., Silvestri N., Tonini M., Sabbatini T., Giannini C. & Ceccarini L., 2001b, Sistema
informativo territoriale per lo smaltimento dei reflui dei frantoi oleari, L’informatore
Agrario Supplemento (n.1) al n. 50: 19-21.
Breitenbach J. & Kränzlin F., 1984, Champignons de Suisse, Tome 1 Les Ascomycètes, Ed,
Mykologia, Lucerne, 310 pp.
Breitenbach J. & Kränzlin F., 1995, Fungi of Switzerland, Vol, 4 Agarics 2nd part, Ed,
Mykologia, Lucerne, 368 pp.
Brummit & Powell C. E., 1992, Authors of plant names, Royal Botanic Gardens, Kew, 732 pp.
Capasso R., Evidente A., Schivo L., Orru G., Marcialis M.A. & Cristinzio G., 1995,
Antibacterial polyphenols from olive oil mill waste waters, J. Appl. Microbiol., 79: 393-398.
Capasso R., De Martino A., 1998, Recovering a polymeric polyphenolglycosilated pigment
from olive oil mill waste water, Polyphenols Communications 98, Lille (France) 1-4
September 1998, pp. 517-518.
Castrovejo S., Laínz M., López González G., Montserrat P., Muñoz Garmendia F., Paiva J. &
Villar L., 1986-1998, Flora Iberica. Voll. 1-6, 8. Madrid.
Cegarra J., Alburquerque J.A., Gonzalvez J & Garcia D., 2004, Il compostaggio delle sanse
umide, Olivae n. 101: 12-17.
Circolare MiPAF n. 8 del 13 settembre 1999, Gazzetta Ufficiale n. 258 del 03/11/1999.
Courtecuisse R. & Duhem B., 1994, Guide des Champignons de France et d’Europe, Delachaux
et Niestlé, 476 pp.
D’Annibale A., Crestini C., Vinciguerra V. & Giovannozzi Sermanni G., 1998, The
biodegradation of recalcitrant effluents by a white-rot fungus, J. Biotechnol., 61: 209-218.
Del Carratore F., Garbari F. & Jarvis C., 1998, The application of the Linnaean names Salvia
pratensis, S. agrestis, S. haematodes, S. verbenaca and S. clandestina (Lamiaceae), Plant
Biosystems, 132 (2): 169-176.
Di Gioia D., Bertin L., Fava F. & Marchetti L., 2001a Biodegradation of hydroxylated and
methoxylated benzoic, phenylacetic and phenylpropionic acids present in olive mill
wastewaters by two bacterial strains, Res. Microbiol., 152: 83-93.
58
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Di Gioia D., Fava F., Bertin L. & Marchetti L., 2001b, Biodegradation of synthetic and
naturally occurring mixtures of mono-cyclic aromatic compounds present in olive mill
wastewaters by two aerobic bacteria, Appl. Microbiol. Biotechnol., 55: 619-626.
Di Gioia D., Barberio C., Spagnesi S., Marchetti L. & Fava F., 2002, Characterization of four
olive-mill-wastewater indigenous bacterial strains capable of aerobically degrading
hydroxylated and methoxylated monocyclic aromatic compounds, Arch. Microbiol., 178:
208-217.
DI.VA.P.R.A. (DIpartimento di VAlorizzazione e Protezione delle Risorse Agro-forestali, Sez.
Chimica Agraria, Università di Torino) e I.P.L.A. (Istituto per le Piante da Legno e
l'Ambiente). 1992. Metodi di analisi dei compost - Determinazioni chimiche, fisiche,
biologiche. Analisi merceologica dei rifiuti, Assessorato all'Ambiente Regione Piemonte Collana Ambiente, 170 pp.
Doveri F., 2004, Funghi fimicoli italici, Associazione micologica Bresadola, Trento, 1104 pp.
Ehaliotis C., Papadopoulou K., Kotsou M., Mari I. & Balis C., 1999, Adaptation and population
dinamics of Azotobacter vinelandii during aerobic biological treatment of olive-millwastewaters, FEMS Microbiol. Ecol., 30: 301-311.
Erb B. & Matheis W., 1983, Pilzmikroskopie, Kosmos, Stuttgart, 166 pp.
Ferri F., 1985, I funghi: micologia, isolamento, coltivazione, Edagricole, Bologna, 398 pp.
Fiori A., 1923-29, Nuova Flora Analitica d’Italia, Voll 1-2, Edagricole, Bologna.
Fontanazza G., 2004, Metodo ed apparato per il trattamento dei reflui dei frantoi oleari,
Brevetto, deposito n. RM2004A000084.
Galli E., Tomati U., Grappelli A. & Buffone R., 1988, Recycle of olive wastewaters for
Pleurotus mycelium production in submerged culture, Agrochimica, 32(5-6): 451-456.
Galli E., Pasetti L., Fiorelli F. & Tomati U., 1997, Olive-mill wastewater composting:
microbiological aspects, Waste Management & Research, 15: 323-330.
Garbari F., 1984, Some Kariological and Taxonomic remarks on the Italian Muscari (Liliaceae),
Webbia, 38: 139-164.
Greuter W., Barrie F.R., Burdet H.M., Chaloner W.G., Demoulin V., Hawksworth D.L.,
Jørgensen P.M.,. Nicolson D.H, Silva P. C., Trehane P. & Mcneill J., 1994, International
Code of Botanical Nomenclature, (Tokyo Code) adopted by the Fifteenth International
Botanical Congress, Yokohama, August-September 1993. Regnum Veg. 131.
Greuter W., Burdet H.M. & Long G., 1984-1989, Med-Checklist. Voll 1, 3, 4. Conservatoire et
Jardin Botaniques de la Ville de Genève.
Hawksworth D. L., Kirk P. M., Sutton B. C. & Pegler D. N., 1995, Dictionary of the Fungi,
Comm. Mycol. Inst., Kew, 542 pp.
Josserand M., 1983, La description des Champignons Superieurs, Encyclopedie Mycologique
37, 2a Ed, Lechevalier, Paris, 237 pp.
Legge n° 574 del 11 Novembre 1996, Gazzetta Ufficiale n° 265 del 12.11.96.
Madejon E., Galli E. & Tomati U., 1998, Composting of wastes produced by low water
consuming olive mill technology, Agrochimica, Vol. XLII – N. 3-4: 135-145.
Martirani L., Giardina P., Marzullo L. & Sannia G., 1996, Reduction of phenol content and
toxicity in olive mill waste waters with the ligninolytic fungus Pleurotus ostreatus, Wat.
Res., 30: 1914-1918.
Maugini E. & Bini Maleci L., 1981, Le specie nane di Iris in Toscana e il loro problema
tassonomico, Webbia, 35 (1): 145-186.
Medardi G., 2006, Atlante fotografico degli ascomiceti d’Italia, Associazione micologica
Bresadola, Trento, 454 pp.
Moser M., 1980, Guida alla determinazione dei funghi, Saturnia, Trento, 565 pp. mycenas and
other papers, North-Holland, Amsterdam, 571 pp.
Nardi E., 1984, The genus Aristolochia L. (Aristolochiaceae) in Italy, Webbia, 38: 221 – 300.
Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
59
Niaounakis M. & Halvadakis C.P., 2006, Olive Processing Waste Management - Literature
Review and Patent Survey 2nd Edition (Waste Management, Volume 5) Second Edition
European Patent Office, Rijswijk, Netherlands University of Aegean, Mytilene, Greece.
Nychas G.J.E., Panagou E.Z., Parker M.L., Waldron K.W. & Tassou C.C., 2002, Microbial
colonization of naturally black olives during fermentation and associated biochemical
activities in the cover brine, Lett. Appl. Microbiol., 34: 173-177.
Onofri S., Bernicchia A., Filipello Marchisio V., Padovan F., Perini C., Ripa C., Salerni E.,
Savino E., Venturella G., Vizzini A., Zotti M. & Zucconi L., 2005, Checklist dei funghi
italiani Checklist of Italian fungi Basidiomycetes Basidiomycota, Carlo Delfino Editore,
Sassari, 380 pp.
Orton P. D. & Watling R., 1979, Coprinaceae Part 1: Coprinus, Royal Botanic Garden
Edinburgh, 148 pp.
Papetti C., Consiglio G. & Simonini G., 1999, Atlante fotografico dei Funghi d’Italia, Vol, 1,
Associazione Micologica Bresadola, Trento, 511 pp.
Pignatti S., 1982. Flora d’Italia, Voll. 1-3., Edagricole, Bologna.
Progetto LIFE-TIRSAV (2004) “Guida all’utilizzo della tecnologia OMiByP”. Opuscolo
realizzato in quattro lingue (Italiano, Inglese, Spagnolo e Greco) nell’ambito delle attività
divulgative del progetto Tecnologie Innovative per il Riciclaggio delle Sanse e delle Acque
di Vegetazione, stampato in Gragnano (NA).
Raunkiaer C., 1934, The life-form of plants and statistical plant geography, Clarendon, Oxford.
Sanjust E., Pompei R., Rescigno A., Rinaldi A. & Ballero M., 1991, Olive milling wastewater
as a medium for growth of four Pleurotus species, Appl. Biochem. And Technol., 31: 223235.
Saviozzi A., Levi Minzi. R., Riffaldi R. & Cardelli R., 1997, Caratteristiche analitiche delle
sanse umide stoccate, Inf. Agr., 38: 44-46.
Sciancalepore V., De Stefano G., Piacquadio P. & Sciancalepore R., 1995, Compostaggio in
ambiente protetto del residuo della lavorazione delle olive con impianti ad estrazione
bifasica, In: Ingegneria Ambientale, vol. XXIV, n. 11-12.
Singleton V.L., Sullivan A.R. & Kramer C., 1971, An analysis of wine to indicate aging in
wood or treatment with wood chips or tannic acid, Am. J. Enol. Vitic., 22: 161-197.
TIRSAV (Tecnologie Innovative per il Riciclaggio delle Sanse e delle Acque di Vegetazione),
Project Life-Environment LIFE 00 ENV/IT 000223, Bruxelles, 14/08/2001. Web site:
www.lifetirsav.com
Tomati U., Galli E., Pasetti L. E. & Volterra E., 1995, Bioremediation of olive-mill wastewaters
by composting, In: Waste Management & Research, 13: 509-518.
Tutin T.G., Heywood V.M., Burges N.A., Valentine D.H., Walters S.M. & Webb D.A., 19681980, Flora Europaea, Voll. 2-5, University Press, Cambridge.
Tutin T.G., Burges N.A., Charter A.O., Edmondson J.R., Heywood V.M., Moore D.M.,
Valentine D.H., Walters S.M. & Webb D.A., 1993, Flora Europaea, 1 Vol. University Press,
Cambridge, 2 Ed.
Vallini G., Pera A. & Morelli R., 2001, Il compostaggio delle acque di vegetazione dei frantoi
oleari, L’informatore Agrario, Supplemento (n.1) al n. 50: 8-12.
Van Waveren E. K., 1985, The Dutch, French and British Species of Psathyrella, Persoonia,
Suppl. 2, 300 pp.
Viano J., 1978, Le linaires à graines aptéres du bassin méditerranéen occidental. 2. Linaria sect.
Elegantes, Bipunctatae, Diffusae, Speciosae, Repentes, Candollea, 33: 209-267.
Viegi L., Cela Renzoni G. & Garbari F., 1974, Flora esotica d’Italia, Lavori della Società
Italiana di Biogeografia, n.s. 4: 125-220.
Watling R., 1982, 3/ Bolbitiaceae: Agrocybe, Bolbitius & Conocybe, Royal Botanic Garden,
Edinburgh, 138 pp.
Zervakis G., Yiatras P. E., Balis C., 1994, Edible Mushrooms from olive oil mill wastes, Int.
Biodeterioration & Biodegradation, 38: 237-243.
60
Risultati dell’attività sperimentale Anni 2005 - 2007
Il progetto Soluzioni alternative allo spandimento in campo dei sottoprodotti dei frantoi è stato
realizzato nel periodo 2005-07 nell’ambito del bando di ricerca per lo sviluppo del settore olivooleicolo toscano – Bollettino Ufficiale della Regione Toscana n. 25 del 23/06/2004 –
Sottoprogetto n. 3.
COORDINAMENTO E RESPONSABILITÀ SCIENTIFICA
Consiglio Nazionale delle Ricerche
Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo (ISAFoM)
Via Madonna Alta, 128 - 06128 - PERUGIA
Tel. 075-5014540 - Fax 075-5014547
Web site : www.isafom.cnr.it
e-mail: [email protected]
PARTNER SCIENTIFICI
Università degli Studi di Siena
Dipartimento di Scienze Ambientali “G. Sarfatti”
Via P. A. Mattioli, 4 – 53100 - SIENA
Tel. 0577-232871 – Fax 0577-232860
Web site: www.dsa.unisi.it
e-mail: [email protected]
Dipartimento di Biologia Molecolare
Policlinico Le Scotte - III Lotto - I Piano – 53100 - SIENA
Tel. 0577-233261 - Fax 0577-233334
Web site: www.unisi.it/ricerca/dip/bio_mol
e-mail: [email protected]
PARTNER SPONSOR (PRIMO ANNO DI ATTIVITÀ)
Unaprol Consorzio Olivicolo Italiano
Via Rocca di Papa, 12
00179 – Roma
Tel. 06/7846901 – Fax 06/78344373
Web site: www.unaprol.it
e-mail: [email protected]
Finito di stampare nell’aprile del 2008 da Edizioni Cantagalli S.r.l. di Siena
per conto dell’ISAFoM-CNR di Perugia
Soluzioni alternative allo spandimento in campo
dei sottoprodotti dei frantoi
Risultati dell’attività sperimentale - Anni 2005 - 2007
L’elevato quantitativo di reflui prodotti in un breve periodo
dell’anno dall’industria olearia impone la necessità di provvedere in
modo rapido ed economico alla loro corretta gestione. Lo spandimento
diretto in campo per le caratteristiche geo-morfologiche del territorio
italiano non sempre risulta praticabile. Tuttavia, la biomassa di scarto
dei frantoi rappresenta una preziosa fonte di carbonio organico e
nutrienti per la fertilità dei suoli.
L’ISAFoM-CNR propone un sistema, denominato MATReFO (Metodo
ed Apparato per il Trattamento dei Reflui dei Frantoi Oleari) in grado
di trasformare i reflui oleari in una matrice organica utilizzabile in
ambito agronomico ed agro-industriale. Il sistema, di semplice
gestione, prevede la separazione iniziale del nocciolino dalla sansa
vergine e la successiva miscelazione del residuo con matrici organiche
igroscopiche. Il prodotto finale, confezionato in sacchi a rete, può
essere impiegato dopo un breve periodo di stoccaggio aerobico che ne
determina un miglioramento delle proprietà chimico-fisiche e
biologiche. Le caratteristiche di stabilità del prodotto finale
permettono di svincolare il suo utilizzo dalla stagione di produzione
dei reflui con evidente vantaggio in termini di gestione aziendale.
L’ampia sperimentazione effettuata nel corso del progetto ha
dimostrato la piena compatibilità del prodotto a base di reflui oleari
come ammendante in pieno campo, come surrogato della torba nella
preparazione di terricci per colture in vaso e nella formulazione di
substrati di coltivazione di funghi eduli. L’uso in campo ha prodotto un
effetto positivo sulla sostanza organica del suolo con riflessi benefici
anche sulla biodiversità degli ecosistemi indagati. In ambito vivaistico
la miscela sperimentata ha mostrato proprietà paragonabili a quelle
dei fertilizzanti a lento rilascio, determinando ottime performance di
crescita e produzione. Infine, anche a livello agro-industriale le prove
di coltivazione dei funghi eduli hanno dato risultati soddisfacenti.
L’esito positivo delle prove ha permesso di trasferire a livello
applicativo in aziende produttive i protocolli d’impiego messi a punto
durante il progetto