Compost di qualità e colture ornamentali in contenitore

Tommaso Pasquini, Sergio Mugnai
Dipartimento di Ortoflorofrutticoltura, Università degli Studi di Firenze
Viale delle Idee 30, 50019 Sesto Fiorentino (FI)
email: sergio.mugnai@unifi.it, tommaso.pasquini@alice.it


Premessa

La tecnica della coltivazione in contenitore, utilizzata nel comparto florovivaistico, lega la possibilità di successo delle sue produzioni alla disponibilità dei substrati. Dai materiali che compongono i substrati derivano taluni fondamentali requisiti, in modo particolare i requisiti chimici e fisici, quali acidità (pH), salinità (CE), capacità di ritenzione idrica, aerazione, necessari alla crescita delle piante. Altri fattori assai importanti nella scelta del substrato da utilizzare sono rappresentati dalla facilità di reperimento e dalla derivante economicità del materiale impiegato.
Oggi il costituente più utilizzato nella composizione dei substrati artificiali per florovivaismo è la torba. La torba, grazie alle sue caratteristiche chimiche e fisiche, ben si adatta alla coltivazione in contenitore di una grande varietà di specie. La disponibilità di questo componente è però fortemente compromessa da una progressiva difficoltà di reperimento e dalle politiche di protezione ambientale adottate dai principali paesi produttori del Nord Europa, essendo un materiale organico proveniente da fonti non rinnovabili. Ci troviamo quindi di fronte ad un panorama problematico che vede da una parte la diminuzione della quantità di torba di qualità presente sul mercato e dall'altra un suo graduale ed inesorabile aumento di prezzo.
Tale situazione sta portando ad un'intensa attività di ricerca nell'ambito della valutazione di materiali alternativi alle torbe. Possiamo ipotizzare che questa risorsa, nei prossimi anni, sarà sempre più tutelata da leggi restrittive e severe riguardanti quantità e modalità di estrazione. E' in questa ottica che abbiamo rivolto l'attenzione nei confronti dei componenti derivati dallo smaltimento dei rifiuti organici e del loro possibile utilizzo in campo florovivaistico, come il compost.

Scopo del lavoro

Lo scopo principale della prova sperimentale è stato la valutazione della sostituibilità tecnica, totale e/o parziale, dei terricci torbosi con materiali compostati di qualità. Le diverse tesi sono state confrontate con un substrato costituito esclusivamente da torba. Le piante scelte per questa sperimentazione appartengono a due specie ornamentali comunemente diffuse e coltivate in Italia: Photinia x fraseri e Viburnum tinus.

La torba
Con il termine torba ci si riferisce a diversi materiali che derivano dalla decomposizione incompleta di residui vegetali. Si diversificano in base alle condizioni in cui avviene la decomposizione: condizioni di aerobiosi (presenza di ossigeno) e anaerobiosi (assenza di ossigeno). Alla formazione delle torbe contribuiscono diverse specie vegetali, soprattutto muschi del genere Sphagnum, nonché Ciperacee come Carex, Giuncacee come Juncus, Graminacee, ecc.. A seconda dell'ambiente in cui si formano e delle specie che le costituiscono, le torbe presentano caratteristiche diverse in quanto a grado di decomposizione, dimensioni delle particelle, reazione, contenuto in sali. La crescente difficoltà di reperimento di materiali torbosi di buona qualità deriva da due motivazioni predominanti quali l'effettiva riduzione delle riserve e leggi che in vari paesi europei tendono a limitare l'utilizzazione delle torbiere. La sempre crescente attenzione nei riguardi di aree naturali a rischio ha indotto la Comunità Europea (dir. 92/43/CEE) ad adottare le misure necessarie per conservare gli habitat a maggior interesse naturalistico tra i quali sono citate appunto le torbiere. Finlandia, Svezia e Norvegia hanno costituito delle riserve naturali in alcune zone umide attuando programmi di protezione. In Irlanda esiste un comitato per la corretta gestione delle torbiere che ne supervisiona la gestione. Anche in Gran Bretagna molte torbiere sono state protette da riserve ed è cominciata una massiccia importazione dai paesi baltici, le cui torbe sono di peggior qualità, per rimpiazzare l'uso interno di torba. In Canada e Stati Uniti si è posta attenzione sullo stesso problema attuando interventi atti alla gestione sostenibile di questi luoghi, come la reintroduzione di specie vegetali ed animali, adozione di tecniche idonee di estrazione, ricoltivazione del sito al fine di favorire il ripristino e la reintroduzione delle condizioni originarie.

Il Compost
Il termine generico compost indica un prodotto generato dalla decomposizione di molteplici sostanze costituite da matrice organica grazie ad un lungo e complesso processo microbico. La normativa italiana (L. 748/84) oggi individua e definisce due distinte tipologie di compost:
Il compost di qualità, come accennato in precedenza, viene differenziato in due tipologie:

Ammendante compostato verde
Il compost verde è ottenuto dal compostaggio di materiale vegetale proveniente dalla manutenzione del verde pubblico e privato (sfalci, potature, foglie ecc). Sono scarti generalmente asciutti che giungono agli impianti con una certa ricorrenza stagionale. Sono componenti molto pregiati per il compostaggio ma spesso finiscono indifferenziati in discarica. Il rapporto C/N di questi scarti è in genere elevato e sarebbe ipotizzabile un co-compostaggio con altri rifiuti con un più elevato contenuto di azoto per equilibrare il prodotto finale. In genere l'erba di sfalcio in purezza ha valori di C/N molto più bassi che la rendono una frazione ad elevata velocità di biodegradazione. Inoltre è ricca di sali minerali, con bassi tenori di metalli pesanti, e può essere addizionata alle potature per abbassare il rapporto C/N totale della miscela. Le tabelle riportate (tab. 1 e 2) mostrano una analisi chimica effettuata sulle varie biomasse compostabili, ai fini di comprendere meglio l'evoluzione della sostanza organica e soprattutto le caratteristiche del prodotto finale .

Ammendante comportato misto

È una tipologia di compost proveniente da scarti alimentari e da matrici fangose; è in grado di garantire, oltre all'apporto in sostanza organica umificata (funzione ammendante), anche un buon apporto concimante (N-P-K e microelementi) ed un rapporto equilibrato tra N, P e K. Ciò garantisce elevate prestazioni nel caso della concimazione organica.

Tabella 1. Caratteristiche analitiche di differenti tipologie di biomasse compostabili: parametri agronomici e ambientali. (da Silvestri e Favoino 2001 ). *( ) indica il numero di campioni esaminati. I dati sono espressi sulla sostanza secca ad eccezione di umidità, pH e conducibilità elettrica specifica (CE).
Biomasse H2O (%) pH CE (mS/ cm) C/N N (%) P (%) K (%)
Potature *(5) 43,20 6,27 935 98,0 0,51 0,11 0,53
Erba *(7) 50,30 6,38 5159 21,2 2,10 0,26 1,97
Foglie *(5) 43,30 6,02 1830 34,0 1,01 0,10 0,88
Cortecce di pioppo *(3) 43,10 7,67 762 64,5 0,72 0,10 0,62
Fraz. Organica RSU *(9) 69,70 4,20 5800 64,9 2,48 0,33 0,95
Fanghi urbani *(13) 85,50 - - 6,2 7,01 2,13 0,63


Tabella 2. Caratteristiche analitiche di differenti tipologie di biomasse compostabili: concentrazioni dei metalli pesanti (da Silvestri e Favoino 2001). *( ) il numero di campioni esaminati. I dati sono espressi sulla sostanza secca.
Biomasse B (mg/ kg) Zn (mg/ kg) Cu (mg/ kg) Ni (mg/ kg) Pb (mg/ kg) Cd (mg/ kg) Cr (mg/ kg)
Potature (5) 24,0 91,3 14,0 19,8 42,1 <1 20,5
Erba (7) 17,1 46,0 21,6 14,6 48,2 - 19,0
Foglie (5) 57,1 129,0 23,7 37,6 160,0 0,70 46,4
Cortecce di pioppo (3) 20,8 124,0 16,5 <5 24,6 <3 18,9
Fraz. Organica RSU (9) 8,6 131,0 47,3 16,1 117,0 1,78 20,8
Fanghi urbani (13) - 519,0 164,0 13,0 40,0 <1 23,0


Tabella 3.
Caratteristiche chimiche e fisiche del compost utilizzato (fornito dall'Azienda Quadrifoglio di Firenze)

Parametro   Valore riscontrato Limiti previsti dalla Legge 748/94
Inerti < 3,33mm % 0.13 < 0,9 %
Plastica < 3,33mm % 0.10 < 0,45 %
10mm < Inerti > 3,33mm % 0.01 < 0,1 %
10mm < Plastica > 3,33mm % 0.13 < 0,05 %
pH (1:10)   7.60 6 - 8,5
Umidità % 32 < 50 %
Residuo a 550° C % S.S. 44 Non Richiesto (N.R.)
Carbonio totale % S.S. 33 > 30 %
Acidi Umici e Fulvici % S.S. 13.6 > 2,5 %
Azoto totale % S.S. 1.4 N.R.
Azoto organico % S.S. 1.4 almeno l'80% dell'Azoto totale
Rapporto C/N   28 < 50
Fosforo totale (P2O5) % S.S. 0.36 N.R.
Potassio (K2O) % S.S. 0.86 N.R.
Cadmio mg/Kg S.S. 0.20 < 1,5 mg/Kg S.S.
Cromo totale mg/Kg S.S. 21 N.R.
Cromo esavalente mg/Kg S.S. 0.00 < 0,5 mg/Kg S.S.
Mercurio mg/Kg S.S. 0.19 < 1,5 mg/Kg S.S.
Nichel mg/Kg S.S. 35 < 100 mg/Kg S.S.
Piombo mg/Kg S.S. 70 < 140 mg/Kg S.S.
Rame totale mg/Kg S.S. 76 < 230 mg/Kg S.S.
Zinco mg/Kg S.S. 204 < 500 mg/Kg S.S.
Salmonelle n°/25 g 0 Assenti su 25 g
Streptococchi fecali UFC/g 181 < 1000 su UFC/g
Enterobacteriacee MPN/g 29 < 100 MPN/g
Nematodi n°/50 g 0 Assenti su 50 g
Trematodi n°/50 g 0 Assenti su 50 g
Custodi n°/50 g 0 Assenti su 50 g

Materiali e metodi

La sperimentazione è stata condotta durante la stagione vegetativa 2004 (maggio-ottobre) presso il CeSpeVi (Centro Sperimentale per il Vivaismo di Pistoia). Sono state utilizzate 210 piante per ogni specie, suddivise in 5 trattamenti. Le specie utilizzate sono state Vibunum tinus e Photinia x fraseri . Le piante utilizzate erano piante autoradicate di un anno di età. Le piante, inizialmente allevate in contenitore 7cm X 7cm presso, sono state successivamente rinvasate nel mese di maggio in contenitori del diametro di 16 cm (circa 2,3 litri di volume) con substrati contenenti diverse percentuali di compost, fornito dall'Azienda Quadrifoglio di Firenze (tabella 3 per le caratteristiche chimiche e fisiche del compost utilizzato, tabella 4 per la descrizione dei diversi trattamenti).

1.        substrato a base di torba e pomice (1:1 in volume) avente funzione di controllo (denominato in seguito T1);
2.        substrato con ¾ torba e ¼ compost (0.75:0.25:1) (T2);
3.        substrato con torba e compost in parti uguali e pomice (0.5:0.5:1) (T3);
4.        substrato con ¼ torba e ¾ compost (0.25:0.75:1) (T4);
5.        substrato a base di compost e pomice (1:1 in volume) con 100% compost (T5).

La scelta di mantenere nei substrati una percentuale piuttosto elevata di pomice trova la sua giustificazione nella necessità di avere un materiale drenante che limiti gli eventuali problemi di asfissia radicale dovuti all'eccessiva ritenzione idrica indotta da alte percentuali di compost, riducendo nello stesso tempo lo sviluppo di possibili patogeni terricoli. Al substrato sono stati aggiunti 3 kg/m3 di concime completo a lento rilascio (Osmocote®), con durata 5-6 mesi, sufficiente per mantenere un elevato livello nutrizionale nel corso della stagione vegetativa delle piante. Le piante sono state sistemate all'aperto, in due parcelle del vivaio, una per specie, attrezzate con impianto di irrigazione per aspersione, che ha fornito giornalmente alle piante la quantità di acqua necessaria per mantenere il livello di idratazione del substrato intorno alla capacità di campo. All'inizio della prova sono state inoltre costruite le curve di ritenzione idrica delle diverse miscele utilizzate mediante il metodo De Boodt, mettendo in relazione i diversi volumi di acqua presenti all'interno del substrato al variare della tensione (o potenziale idrico) matriciale. I parametri rilevabili dalla curva di ritenzione idrica sono:
  1. porosità
  2. capacità per l'aria
  3. acqua facilmente disponibile
  4. riserva d'acqua

Tabella 4.
Composizione percentuale (v/v) dei substrati utilizzati nella sperimentazione
Tesi Pomice Compost verde Torba
T 1 50 0 50
T 2 50 12.5 37.5
T 3 50 25 25
T 4 50 37.5 12.5
T 5 50 50 0


Risultati


Grafico 1.
Valori dei principali parametri idrologici (espressi in % sul volume totale), ricavati dalle specifiche curve di ritenzione.
Trattamento Capacità per l'aria Riserva d'acqua Acqua facilmente disponibile Porosità totale
T1 45.50 3.27 13.10 87.93
T2 48.20 2.80 10.56 87.54
T3 46.40 2.14 8.35 86.50
T4 49.80 1.69 6.96 86.12
T5 51.90 1.55 3.71 86.12

La curva di ritenzione idrica mostra come il compost di qualità utilizzato nella prova conduce ad una variazione significativa dei parametri idrologici nella miscela adottata (aumento della capacità per l'aria, diminuzione della riserva d'acqua e dell'acqua facilmente disponibile) ad eccezione della porosità, che si mantiene pressoché costante. La maggior capacità per l'aria, unita ad una quota d'acqua facilmente disponibile minore e una ridotta riserva d'acqua, fanno pensare che il compost renda i substrati troppo leggeri e drenanti, con una estrema facilità di insorgenza di stress idrici. Come conseguenza pratica, l'utilizzo di compost nel substrato dovrà essere oggetto di interventi irrigui mirati, caratterizzati da turni irrigui più frequenti.

Grafici 1 e 2. Valori di conducibilità elettrica (sinistra) e pH (destra) riscontrati nei substrati utilizzati


I grafici 1 e 2 mostrano la capacità del compost di aumentare sia il pH che la conducibilità elettrica. L'innalzamento della conducibilità non compromette la validità del substrato in quanto i valori registrati si mantengono all'interno di un intervallo ottimale di conducibilità elettrica, e decisamente al di sotto dei limiti fisiologici delle specie ornamentali arbustive ed arboree (1.4-2.1 mS/m, a seconda delle specie). Diverso è il discorso che riguarda il pH: qui l'innalzamento è netto, passando dalla subacidità dei primi tre trattamenti, a valori tendenti alla sub-alcalinità dei trattamenti T4 e T5. Con questi valori si possono già riscontrare l'immobilizzazione o la precipitazione di alcuni macronutrienti (fosfati) e micronutrienti (Fe ed Al) fondamentali per la vita della pianta.


Durante la stagione vegetativa sono stati eseguiti tre rilievi distruttivi che hanno permesso di ottenere i valori dei pesi freschi e secchi dei diversi organi della pianta (foglie, fusto e radici). Inoltre, ad ogni rilievo, è stata misurata l'area fogliare. I rilievi iniziale (T0, inizio giugno), intermedio (T1, metà luglio) e finale (T2, fine ottobre) di crescita sono stati condotti su un congruo numero di piante per ogni specie utilizzata rappresentative delle condizioni vegeto-produttive medie dell'impianto (n=5). Per ogni pianta analizzata sono stati rilevati il peso della sostanza secca e l'area fogliare.
Peso della sostanza secca: ottenuto tramite il peso secco di foglie, fusto e radici. Le pesate sono state effettuate mediante bilancia dopo essiccamento dei campioni in stufa a 70°C per 72 ore.
Area fogliare: i campioni di foglie, prelevati durante i rilievi distruttivi, sono stati scansionati mediante uno scanner collegato ad un PC per l'ottenimento di un'immagine digitale ad alta risoluzione. Successivamente, la superficie fogliare è stata calcolata tramite un apposito software (Image Tool®).

Grafico 4. Andamento del peso secco totale (sinistra) e area fogliare (destra) in Photinia nell'arco della stagione vegetativa nei diversi trattamenti.



Grafico 5.
Andamento del peso secco totale (sinistra) e area fogliare (destra) in Viburnum nell'arco della stagione vegetativa nei diversi trattamenti.




Immagini 1 e 2
. Aspetto delle piante a fine stagione vegetativa.




 

Conclusioni

La tesi ha messo in luce che la percentuale ottimale di compost verde nella quota ammendante varia a seconda della specie. Ad esempio, in Viburnum è stato registrato un significativo aumento del peso secco e di area fogliare nella tesi che presentava il 25% di compost nella quota ammendante, mentre nessuna differenza rispetto al controllo è stato rilevato nelle aree fogliare delle tesi al 50 e al 75%, nonostante la riduzione di biomassa prodotta: ciò significa che la pianta è stata in grado di mantenere una produzione di fogliame adeguato nonostante la diminuzione di peso secco totale, in questo caso dovuta ad un minor sviluppo dell'apparato radicale, secondo quanto visualizzato dal rapporto radici/chioma. Purtroppo, il medesimo effetto non è stato però registrato su Photinia che pare non aver avuto benefìci dall'utilizzo di compost, presentando una lieve ma progressiva diminuzione nell'accumulo di sostanza secca totale all'aumentare della percentuale del compost. La risposta della Photinia è stata quindi meno evidente ed eclatante rispetto a quanto ottenuto in Viburnum, ed ha fornito risultati la cui analisi non appare priva di controversie, visti i valori di area fogliare elevati dell'ultima distruzione. Dobbiamo segnalare che le due specie da noi utilizzate presentano differente botanico: infatti, il viburno ha crescita più lenta ma costante durante la stagione vegetativa, con portamento tipicamente cespuglioso e la formazione di numerosi getti lungo l'asse principale, mentre nel caso della Photinia assistiamo ad una rapida crescita iniziale ma che non si protrae per un lungo periodo; il comportamento in questo caso è quello di una pianta tipicamente assurgente. Probabilmente, le piante a portamento cespuglioso riescono a rispondere meglio alla presenza di compost rispetto alle piante a portamento assurgente, nelle quali si manifesta una spiccata riduzione della crescita dell'asse principale. Se da un lato la presenza di compost può modificare, anche nettamente, le caratteristiche morfologiche di una specie, le misurazioni di tipo fisiologico condotte non hanno messo in evidenza alcuna differenza significativa fra i trattamenti. Al contrario, la qualità visiva della pianta sembra essere legata alla percentuale di compost utilizzata, data l'insorgenza di una vistosa clorosi ferrica in Photinia e l'accorciamento di internodi in Viburnum. In conclusione, è possibile affermare come la sostituzione di parte della torba con compost di qualità sia un'operazione possibile, senza con questo pregiudicare il corretto sviluppo della pianta: è da sottolineare, però, il fatto che la percentuale di compost da utilizzare è strettamente legata alla tipologia di specie utilizzata. Considerando i risultati ottenuti dalla prova sperimentale, possiamo affermare che l'utilizzo di compost verde di qualità nella quota ammendante di un substrato per il florovivaismo può condurre a benèfici effetti sulla crescita e sulla qualità del prodotto ornamentale, ferma restando una variabilità legata alla specie utilizzata.



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