Vermicompostaggio e compost:

Presentazione sul tema: "Vermicompostaggio e compost:"— Transcript della presentazione:

1 Vermicompostaggio e compost:
potenzialità e vantaggi a confronto Cristina Macci, ISE-CNR, Pisa

2 Centro Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto per lo studio degli Ecosistemi (ISE), Pisa
Qualità e funzionalità del suolo Tecniche ecologiche per il recupero di suoli stressati Bioindicatori per valutare la degradazione del suolo Bioremediation di sedimenti contaminati Fitodepurazone delle acque reflue Valorizzazione di residui organici (parte organica RSU, residui della spremitura delle olive, fanghi biologici) tramite tecnologie biologiche Dire Ceccanti, G. Masciandaro : group coordinators C. Macci, S. Doni, E. Peruzzi : researchers R. Iannelli: Engineer at University of Pisa

3 Pubblicazioni Macci C., Masciandaro G., Ceccanti B. (2010). Vermicomposting of olive oil mill wastewaters. Waste Management and Research. vol 28, Masciandaro G., Macci C., Doni S., Ceccanti B. (2010). Use of earthworms (Eisenia fetida) to reduce phytotoxicity and promote humification of pre-composted olive oil mill wastewater. J. Sci. Food Agr. 90, Masciandaro G., Bianchi V., Macci C., Doni S., Ceccanti B., Iannelli R. (2010). Potential of on-site vermicomposting of sewage sludge in soil quality improvement. Desalination and Water Treatment, 23, Grazia Masciandaro, Veronica Bianchi, Cristina Macci, Eleonora Peruzzi, Serena Doni, Brunello Ceccanti, Renato Iannelli (2010). Ecological and Agronomical Perspectives of Vermicompost Utilization in Mediterranean Agro-ecosystems. Dynamic Soil, Dynamic Plant 4: 76-82 Masciandaro G., Ceccanti B., Ronchi V. and Bauer C. (2000). Kinetic parameters of dehydrogenase in the assessment of the response of soil to vermicompost and inorganic fertilisers. Biology and Fertility of Soils, 32, Masciandaro G., Ceccanti B. and Garcia C. (2000). “In situ” vermicomposting of biological sludges and impacts on soil quality. Soil Biology & Biochemistry, 32,

4 Benitez E. , Nogales R. , Elvira C. , Masciandaro G. and Ceccanti B
Benitez E., Nogales R., Elvira C., Masciandaro G. and Ceccanti B. (1999). Enzyme and Earthworm activities during vermicomposting of carbaryl treated sewage sludge. Journal of Environmental Quality, vol. 28, No. 4, Ceccanti B. and Masciandaro G. (1999). Researchers study vermicomposting of municipal and papermill sludges. Biocycle, vol. 40, No. 6, pag Masciandaro G., Ceccanti B. e Garcia C. (1997). Soil agro-ecological management: fertirrigation and vermicompost treatments. Bioresource Technology, 59, Masciandaro G., Macci C., Doni S. Peruzzi E., Bianchi V., Iannelli R., Ceccanti B. (2010). Ecological perspectives of vermicompost utilization in Mediterranean agro-ecosystems.

5 Tecniche biologiche di stabilizzazione della sostanza organica
Compostaggio: processo bio-ossidativo controllato, ad opera di microrganismi, richiedente substrati organici eterogenei solidi Vermicompostaggio: processo di stabilizzazione del materiale organico mediante bio-ossidazione ad opera dei lombrichi e dei microrganismi aerobi e anaerobi facoltativi presenti nel tratto intestinale dei lombrichi

6 Perché il compost/vermicompost
1. Una valida soluzione per il recupero e la valorizzazione dei residui di natura organica (RSU, attività agro-industriali, rifiuti di origine animale, vegetale 152/2006 s.m.i, 75/2010) 2. Permette di ottenere un prodotto stabile e sicuro in termini di fitotossicità che libera i nutrienti (i.e. azoto organico) in modo graduale, equilibrato e costante, evitando contemporaneamente, i pericoli di dilavamento ed inquinamento delle falde acquifere   3. Permette di ottenere un ammendante compostato di ottima qualità, prezioso per l’impiego agronomico soprattutto in terreni a basso tenore di sostanza organica, con conseguente aumento della fertilità e miglioramento delle caratteristiche fisiche del terreno conviene all’ambiente conviene al nostro terreno conviene all’economia

7 Funzioni della sostanza organica
La sostanza organica nel terreno, pur rappresentando una percentuale molto bassa (2-4% in peso del suolo), costituisce l’elemento fondamentale della fertilità agronomica, cioè la migliore condizione per ospitare la vita vegetale. E’ costituita da residui di piante (es. foglie e rami secchi), animali, microorganismi e dai loro prodotti di trasformazione. La sostanza organica, se ben umificata, contribuisce al miglioramento delle proprietà biologiche, fisiche e chimiche di un terreno.

8 La sostanza organica è la vera e propria energia del terreno
Sostanze non umiche: costituite da molecole ben conosciute come aminoacidi, carboidrati e lipidi, rappresentano la componente labile e quindi più prontamente metabolizzabile dai microrganismi Sostanza organica Sostanze umiche: costituite da molecole ad alto peso molecolare, di natura polifenolica e policarbossilica. Rappresentano la componente più stabile della sostanza organica. Sono formate da tre componenti: Acidi umici, Acidi fulvici, Umina La sostanza organica è la vera e propria energia del terreno

9 Compost/Vermicompost
Residui vegetali e di lavorazione agricole (sanse borlande, stocchi, colletti...) Sottoprodotti lavorazione del legno Scarti alimentari domestici e da produzioni agro-industriali Scarti organici da rifiuti solidi urbani indifferenziati (RSU) Deiezioni animali (letami e liquami) Fanghi di depurazione

10 Compostaggio Processo aerobico di decomposizione biologica della sostanza organica Condizioni controllate Prodotto biologicamente stabile Elevato grado di evoluzione della sostanza organica Microrganismi

11 Processo compostaggio
Degradazione della sostanza organica più fermentescibile (sostanze a struttura semplice quali zuccheri, acidi, amino-acidi, ecc.) Attività microbica produzione di calore CO2, H2O Igienizzazione ( °C) Prodotto organico parzialmente trasformato e stabilizzato Fase 1: Mineralizzazione (o biossidazione)

12 Processo compostaggio
Condizioni meno ossidative anche se sempre aerobiche Formazione delle sostanze umiche Degradazione dei composti fitotossici Fase 2: Umificazione (o maturazione)

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14 Un’alternativa: Vermicompostaggio
Processo di stabilizzazione del materiale organico mediante bio-ossidazione ad opera dei lombrichi e dei microrganismi aerobi e anaerobi facoltativi presenti nel tratto intestinale dei lombrichi che converte la biomassa organica in un composto di più fine pezzatura, omogeneo, umificato e microbiologicamente attivo (compostaggio a freddo) Il lombrico e la microflora del suo apparato digerente degradano qualsiasi materiale organico in decomposizione riducendone il volume del 40-50% in circa 3-4 mesi in condizioni ottimali di vita (consumano cibo ogni giorno pari a metà del loro peso). Il prodotto finale della degradazione é chiamato casting, humus da lombrico o vermicompost.

15 Azione dei lombrichi Eisenia foetida Casting o humus da lombrico
Rivoltamento e aerazione del substrato organico in decomposizione Formazione di gallerie Rilascio di proteine enzimatiche per la degradazione dei composti organici Mineralizzazione della materia organica mediante un processo combinato aerobico-anaerobico Arricchimento di sostanze metaboliche Stimolazione dei microrganismi Monitoraggio continuo della tossicità del materiale Eisenia foetida Microrganismi e Enzimi Casting o humus da lombrico

16 Vermicompost E’ un ammendante organico ricco di elementi nutritivi prontamente disponibili definito anche “Black Gold” per i suoi preziosi e duraturi effetti sulla crescita delle piante e sulla struttura del terreno. Ricchezza della microflora batterica e fungina, sia a livello quantitativo che di diversità biologica Elevato contenuto in enzimi ed ormoni: effetto positivo sulla crescita delle piante Capacità di aumentare fino al 50% la sostanza organica nel terreno L’humus di lombrico inoltre rende migliore la struttura del terreno ed è in grado di aumentare notevolmente (fino a 20 volte) la capacità di trattenere l’umidità, diminuendo così la richiesta di acqua della pianta!

17 Eisenia fetida lombrico rosso, lombrico da compost, lombrico da letame
Clitello Eisenia fetida lombrico rosso, lombrico da compost, lombrico da letame Anellide appartenente alla sottoclasse oligocheta   Ermafroditi insufficienti. Possono riprodursi asessualmente rigenerando le parti mancanti nel caso in cui il corpo venga spezzato in varie parti. Cocoons:uovo fecondato 3-6 settimane dopo essere depositato: 1-7 lombrichi Entro 6 settimane dalla schiusa i lombrichi sono in grado di riprodursi

18 Condizioni di sopravvivenza
Eisenia fetida Specie più adatta al processo di vermicompostaggio Prolificità voracità adattamento range di temperature ampio Condizioni di sopravvivenza pH 6-8 Umidità 50-70% Temperatura 15-30°C Altrimenti in condizioni critiche Fattori limitanti per la crescita della popolazione sono fonte di cibo, temperatura, pH, umidità, rapporto C/N Studio Vigo Sofferenza

19 Eisenia foetida Fenologia
Diapausa: I lombrichi, dopo aver svuotato il tubo digerente si appallottolano su sé stessi. In tale periodo di drastica riduzione delle attività individuali, i lombrichi perdono peso ma non si disidratano Quiescenza: i lombrichi si ammasso in gruppi compatti, subendo una forte riduzione del contenuto idrico corporeo, ed è riconducibile a tre differenti tipi di situazioni ambientali : Abbassamento della temperatura anche a 2-4°C Disidratazione Tossicità

20 Eisenia fetida Resistente contaminazione inorganica, (efficienti accumulatori di metalli), mentre sono fortemente sensibili all'azione di numerosi tipi di pesticidi. indicatori biologici “Nella storia del mondo i vermi hanno svolto un ruolo più importante di quanto molti possano di primo acchito supporre” (Charles Darwin 1881)

21 Perché il vermicompostaggio
VANTAGGI Bassi costi Tempi più brevi (3-6 mesi) Non necessita di rivoltamento meccanico Non necessita dell’intervento dell’uomo Fornisce un prodotto inodore, umificato, stabilizzato, ricco di nutrienti, enzimi e sostanze ad azione fito-ormonale SVANTAGGI Assicurare un periodo di adattamento dei lombrichi Garantire le condizioni per la sopravvivenza dei lombrichi Maggiori spazi Necessità di allontanare lombrichi

22 Vermicompostiere

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24 Casi studio: Processi di vermicompostaggio
Applicazione al suolo del vermicompost Compostaggio e vermicompostaggio delle acque di vegetazione e sansa: 1.Confronto delle 2 tecnologie biologiche in esperimenti di laboratorio 2.Trasferimento della miglior tecnologia in esperimento pilota di campo e applicazione del prodotto in agricoltura Vermicompostaggio di fanghi civili (aerobi) e di cartiera (anaerobi): Fattibilità del vermicompostaggio Applicazione del vermicompost al suolo

25 Compostaggio e vermicompostaggio delle acque di vegetazione e della sansa
1.Confronto delle 2 tecnologie biologiche in esperimenti di laboratorio

26 Acque di Vegetazione (AV) e Sansa
Prodotte ogni anno in gran quantità durante la campagna olearia (In Italia circa 2 milioni di tonnellate per anno), quindi in un periodo di tempo molto ristretto (n°574/96) AV Sansa Maleodoranti pH acido Elevato contenuto in sostanza organica, acidi grassi volatili e polifenoli Potere antimicrobico e azione fitotossica Elevato contenuto in sostanza umiche e polifenoli Azione fitotossica nei confronti della germinazione e della crescita delle piante Tecniche di stabilizzazione della sostanza organica: Compostaggio e Vermicompostaggio

27 paglia e trucioli (per 7 giorni) Sansa
AV fatte assorbire su paglia e trucioli (per 7 giorni) compost Sansa compost Introdotti 20 lombrichi Introdotti 30 lombrichi 21 giorni compost vermicompost vermicompost compost 65 giorni* vermicompost 110 giorni vermicompost compost 110 giorni vermicompost compost Schema riassuntivo dell’esperimento (*dopo 65 giorni al vermicompost con la sansa è stato aggiunto del compost con le A.V.)

28 Analisi effettuate Parametri chimici : • pH; • Conducibilità; • Azoto ammoniacale; • Azoto totale; • Carbonio totale; • Carbonio idrosolubile; • Carbonio estraibile extracellulare; • Carbonio estraibile totale; • Acidi umici e acidi fulvici; • Fenoli; • Fosforo totale Parametri biochimici : • Deidrogenasi; • b-glucosidasi; • Fosfatasi; • Proteasi-BAA; • Ureasi Per valutare il livello di maturità del compost e del vermicompost. L’evoluzione del processo di degradazione e stabilizzazione della sostanza organica Parametri biologici : • Analisi della biomassa dei lombrichi; • Test di germinazione

29 Definizione di enzima Tipi di enzimi
Gli enzimi sono proteine che consentono alle reazioni di procedere ad una maggiore velocità riducendo l’energia di attivazione della reazione: Gli enzimi possono essere presenti come: Enzimi liberi (Esoenzimi) Tipi di enzimi Enzimi citoplasmatici o periplasmatici (Endoenzimi) Enzimi costitutivi Usati frequentemente nelle cellule – sempre presenti Enzimi inducibili Presenti nel codice genetico– sintetizzati solo quando necessario Sono i catalizzatori biologici di molte reazioni metaboliche e sono parte integrante del ciclo dei principali nutrienti

30 Enzimi idrolitici ed il ciclo degli elementi
Enzima Substrato Ciclo b-glucosidasi cellulosa C Fosfatasi Esteri fosforici P Ureasi urea N Proteasi proteine Contemporaneamente alla determinazione dell’attività enzimatica risulta significativo valutare anche indici biologici aspecifici come L’ATP, la RESPIRAZIONE MICROBICA e l’ATTIVITA’ OSSIDO-REDUTTASICA TOTALE La diversità funzionale dipende da molteplici reazioni metaboliche e interazioni microbiche, pertanto è necessario determinare simultaneamente molteplici attività per un adeguato monitoraggio.

31 Attività deidrogenasica
La deidrogenasi è un enzima chiave della respirazione microbica ed ha un ruolo importante nella produzione di energia per i microorganismi R-H2 + NAD+  NADH + R + H+ NADH Deidrogenasi Catalizza l’ossidazione dei composti organici con separazione di due atomi di idrogeno che sono trasferiti alla molecola di NAD+ L’ attività di questo enzima è direttamente proporzionale all’attività e alla quantità di microorganismi non fotosintetici del suolo.

32 b-glucosidasi Fosfatasi
Mineralizzazione del carbonio e sequestro del carbonio/condensazione: L’enzima b-glucosidasi catalizza lo step finale limitante della degradazione della cellulosa Fosfatasi R-O-PO H2O R-O-H HO-PO32- Enzima extracellulare o periplasmatico Prodotto da quasi tutti gli organismi Responsabile del rilascio di fosfato inorganico solubile a partire dalle molecole organiche con produzione di energia (catalizza idrolisi di esteri fosforici) Il fosforo (P) è essenziale per il metabolismo e la crescita delle piante e viene catturato dalle radici solo nella forma inorganica

33 Proteasi giocano un ruolo importante nel turnover dell’azoto (N) Catalizzano l’idrolisi delle proteine in peptidi e di questi in amminoacidi Sono principalmente extracellulari, infatti l’attacco idrolitico di composti ad alto peso molecolare avviene all’esterno della cellula microbica con produzione di piccoli peptidi e amminoacidi che vengono assorbiti dai microorganismi proteina enzima proteasi-BAA monomero (amminoacido) peptide Ureasi NH2CNH2 CO2 + 2NH3 H2O O Ureasi Enzima extracellulare prodotto dai microrganismi. Catalizza l’idrolisi dell’urea ad ammoniaca ed anidride carbonica

34 RISULTATI

35 Test di germinazione

36 Test di germinazione AV tal quali (al 100%, al 75%, al 50% e al 25%) e sugli estratti acquosi (1:10) dei campioni di compost e vermicompost prelevati alla fine dei processi letale

37 Numero e peso dei lombrichi: monitoraggio continuo
lombrichi totali lombrichi clitellati lombrichi non clitellati

38 Azoto Carbonio L’attività del lombrico si nota dal confronto fra il compost e il vermicompost, in cui si rilevano concentrazioni maggiori di nutrienti azotati (Azoto totale N-tot, ammoniaca-NH3) AVC AVVC Giorni N g/kg N-NH3 mg/g C-totale C-idros. gk/g 13.2 0.2 627 48 379 2 27.9 2.1 110 14.1 48 514 26 280 2 17.3 1.1 19.8 0.1 970 51 244 23 35.2 12.7 SC SVC Giorni N g/kg N-NH3 mg/g C-totale C-idros. 23.1 0.3 76.9 46 421 36 7.3 1.3 76.9 54 7.31.3 110 20.6 0.1 189 2.7 454 26 4.22.4 20.1 0.1 353 1.1 414 4 7.3 5.8

39 Carbonio estraibile totale, acidi fulvici e acidi umici
mg/g Ac. fulvici C-estr. tot. Ac. umici

40 Attività enzimatiche analizzate:
Attività ossidoreduttasica: • Deidrogenasi Attività idrolasica: • b-glucosidasi • Fosfatasi • Proteasi • Ureasi

41 Deidrogenasi e carbonio idrosolubile
Deidrogenasi (mgINTF/g*h) C-idrosolubile (%) Deidr/C-idros

42 b-glucosidasi, fosfatasi, proteasi e ureasi

43 Compost A.V. Compost sansa Vermicompost A.V. Vermicompost sansa

44 Ammendante Compostato misto
Confronto normativa (Dlgs 75/2010) AVC AVVC SC SVC Ammendante Compostato misto pH 8,43 8,62 7,38 7,89 6-8,5 C-org (%) 28 24 45 41 >20 (s.s.) C/N 20 12 22 21 <50 N-tot (%) 1,4 2,0 2,1 Acidi umici (%) 3,5 2,8 0,9 >7 Acidi fulvici(%) 4,6 4,1 1,9

45 Conclusioni I residui della lavorazione delle olive possono essere sottoposti a una forma di stabilizzazione della sostanza organica attraverso processi di compostaggio e vermicompostaggio. Si è ottenuto un prodotto con aumentata concentrazione di azoto ammoniacale, una maggiore quantità di carbonio idrosolubile (soprattutto Vc e con Av), ottimale rapporto C/N (parametri rientrano nella normativa). La degradazione della sostanza organica può essere studiata attraverso l’evoluzione delle attività enzimatiche legate alla biomassa microbica (alti valori iniziali e poi stabilizzazione) Il test di germinazione ha evidenziato che prodotti fitotossici come le A.V., dopo processi di compostaggio e vermicompostaggio perdono la tossicità e anzi sono in grado di stimolare la germinazione e la crescita delle piante. In particolare nel vermicompostaggio i lombrichi trovano un ambiente adeguato alla loro sopravvivenza e alla loro riproduzione, permettendo un monitoraggio continuo del livello di tossicità del materiale oggetto dell’analisi.

46 Compostaggio e vermicompostaggio delle acque di vegetazione e della sansa
2.Trasferimento della miglior tecnologia in esperimento pilota di campo e applicazione del prodotto in agricoltura

47 Obiettivo della sperimentazione
Confrontare gli effetti sulla biomassa vegetale e sulla qualità del suolo del VERMICOMPOST ottenuto da AV con quelli derivanti da un COMPOST convenzionale preparato dalla frazione organica RSU progetto di collaborazione tra l’ISTITUTO PER LO STUDIO DEGLI ECOSISTEMI (CNR Pisa) e il COMUNE DI SAN GIULIANO TERME (Pisa) per il RECUPERO-RICICLO DELLE ACQUE DI VEGETAZIONE

48 Vermicompost AV AV 1 mese di stoccaggio in vasche (n°574/1996)
Assorbimento AV su materiale ligno- cellulosico (1:1 v/v) Aggiunta di lombrichi 5kg m3 Processo di vermicopostaggio condotto per 6 mesi Eisenia fetida 3 Settimane Vermicompost

49 Caratteristiche degli ammendanti
Parametri Vermicompost Compost pH 7,7±0,4 7,7±0,5 CE (mS/cm) 0,76±0,10 0,44±0,08 N totale (%) 1,5±0,003 1,12±0,035 C organico totale (%) 29,7±0,7 25,3±0,3 Sostanza Organica (%) 51,2±1.2 43,6±0,52 C/N 19,8±2,1 22,6±0,7 Nitrati (g/g ss) 2564±178 432±26 Ammoniaca (g/g ss) 6,1±0,3 13,5±1,7 C idrosolubile (g/g ss) 2237±30 2457±38 C umico (g/g ss) 78314±3767 53676±3221 Acidi Umici (g/g ss) 774±38 18536±1483 Acidi Fulvici (g/g ss) 53039±3713 35140±3757 Cloruri (g/g ss) 40±3 143±8,58 Fosfati (g/g ss) 678±41 68±4,1 Solfati (g/g ss) 51±3,6 276±22 N/O 0,8±0,06 1,0±0,08 B/E3 0,7±0,04 1,1±0,1 AL/AR 0,4±0,03 0,5±0,0 IG (%) 80±6,4 79±7,10 Deidrogenasi tot. (g INTF/g ss*h) 3,8±0,21 4,5±0,07 -glucosidasi tot. (g PNG/g ss*h) 1087±45 183±7 Ureasi tot. (g NH3/g ss*h) 115±10,35 88±6,16 Fosfatasi tot. (g PNF/g ss*h ) 1471±133 355±40 Proteasi tot. (g NH3/g ss *h) 58±3,48 26±1,82 Caratteristiche degli ammendanti

50 Azienda agricola biologica Bonamici San Giuliano Terme (Pisa)
Specie ortive: Cichorium intybus L. var. foliosum (cicoria verde da foglia) Brassica oleracea L. var. botrytis (cavolfiore,varietà pisana) Allium porrum L. (porro, gigante d’inverno) Trattamenti: 225kgN/ha Compost Convenzionale derivante dalla frazione organica RSU 200qli/ha Vermicompost da AV: 150qli/ha

51 Schema di lavoro Controllo Vermicompost Compost
Sperimentazione condotta in triplo Controllo Vermicompost Compost Ogni parcella 2mx1m Dopo quattro mesi prelievo del terreno e della biomassa

52 Caratteristiche del terreno
Parametri Valori pH 7,5±0,7 CE (mS/cm) 0,8±0,09 N totale (%) 0,2±0,01 C organico totale (%) 2,5±0,4 Sostanza organica (%) 4,31±0,7 C/N 12,7±1,3 Nitrati (g/g ss) 83±7,1 Ammoniaca (g/g ss) 2,4±0,1 C idrosolubile (g/g ss) 579±38 C umico (g/g ss) 8530±597 Acidi Umici (g/g ss) 1953±156 Acidi Fulvici (g/g ss) 6577±526 Cloruri (g/g ss) 361±29 Fosfati (g/g ss) 13±0,7 Solfati (g/g ss) 16±1,3 N/O 1,1±0,08 B/E3 0,7±0,05 AL/AR 0,5±0,04 IG (%) 88±7,0 Deidrogenasi tot. (g INTF/g ss*h) 0,24±0,01 -glucosidasi tot. (g PNG/g ss*h) 188±35 Ureasi tot. (g NH3/g ss*h) 24±1,9 Fosfatasi tot. (g PNF/g ss*h ) 339±4,1 Proteasi tot. (g NH3/g ss *h) 39±1,95 Caratteristiche del terreno Sabbia: 56,51 % Limo: 36,53 % Argilla: 6,96 % Franco-sabbioso Tessitura:

53 Analisi Sulla pianta: Sul terreno: Biomassa Biohimici Chimici
carbonio totale azoto totale carbonio idrosolubile carbonio umico nitrati ammoniaca deidrogenasi -glucosidasi proteasi ureasi fosfatasi Biohimici pirolisi-gas cromatografia Chimico-strutturali Analisi delle componenti principali Statistica Sul terreno:

54 RISULTATI

55 Risultati sul terreno

56 Risultati sul terreno

57 Risultati sul terreno Analisi chimico-strutturali
In tutte le prove nel trattamento con vermicompost il rapporto O/N risulta minore rispetto al compost tradizionale, indicando una più bassa mineralizzazione e un maggior livello di umificazione. Indice di mineralizzazione Indice di umificazione Alifatici/Aromatici

58 Biomassa Fresca B. oleracea tale innalzamento è stato
ancora più marcato, risultato che può essere messo in relazione con le scarse esigenze nutrizionali della specie, la quale risponde in maniera evidente a qualsiasi intervento di fertilizzazione

59 Conclusioni Il vermicompost da AV, pur essendo prodotto da una matrice ad elevato carico organico inquinante e con proprietà fitotossiche, è risultato in grado, nel periodo del ciclo produttivo delle specie orticole utilizzate nella sperimentazione, di migliorare la qualità e la fertilità del suolo (aumento C, N). Questo trattamento è risultato in grado di attivare il ciclo degli elementi nutritivi (aumento delle attività idrolasiche) e di stimolare la biomassa microbica (aumento dell’attività deidrogenasica) del terreno. Inoltre, anche dal punto di vista agronomico, il vermicompost è risultato una valida alternativa al compost tradizionale.

60 Vermicompostaggio di fanghi civili (aerobi) e di cartiera (anaerobi)
Fattibilità del vermicompostaggio Applicazione del vermicompost al suolo Dire che sono nostri casi studio….

61 Fattibilità del vermicompostaggio
Vermicompostaggio di fanghi civili (aerobi) e di cartiera (anaerobi) Fattibilità del vermicompostaggio Dire che sono nostri casi studio….

62 Fattibilità vermicompostaggio
Diverse miscele 1 fango aerobio (AR) e 1 fango anaerobico (AN) 0% (100% AR-0% AN); 25%; 50; 100% (0%AR-100%AN) Lombrichi: 5Kg m3 Fango AR 1 AN SST % 22.7 25.6 SSV% 37.5 39.5 IG (50%) 80 64 Progetto di ricerca ”Esecuzione di una sperimentazione agronomica in campo con la vermicomposta prodotta da fanghi biologici”, finanziato dalla società CODEPIANA srl (Porcari, Lucca)

63 Risultati 100% AN: morte istantanea dei lombrichi
25% e 50% AN: permesso la vita dei lombrichi per circa 20 ore 100% AR: favorito la vita dei lombrichi Rivoltamento (areazione) manuale delle miscele di fanghi ogni giorno, per 15 giorni prima di addizionare i lombrichi (fase di pre-trattamento) per la riduzione delle sostanze tossiche formatesi durante il processo di anaerobiosi (digestore) Dimensioni letto:2m x 2m x 0,25m (1 m3 miscela) Sperimentazione per 8 mesi perdita odore aumento attività biologica OM 50% aumento sostanze umiche stabili N 3-3.5% P 2-2.5%

64 Fattibilità vermicompostaggio
Maggiore attività metabolica Miscele (AN%) 0 % 25 % 50 % 100 % pH 7.2 7.6 7,5 EC (dS/m) 1.26 1.0 1.31 1.35 WSC (mg C/kg) 336 372 340 C umico (%) 12.8 11.6 11.0 12.0 Acidi fulvici (%) 5.9 5.7 4.8 Acidi umici (%) 6.9 6.2 6.3 TOC (%) 32.0 28.8 28.9 28.2 TN (%) 3.3 2.8 3.2 C/N (%) 9.7 10.3 8.8 Dhase (mg INTF/kg dw h) 250 234 412 352

65 2. Applicazione del vermicompost al suolo
Vermicompostaggio di fanghi civili (aerobi) e di cartiera (anaerobi) 2. Applicazione del vermicompost al suolo

66 Applicazione Vermicompost (prova di laboratorio)
2 fanghi biologici aerobi 1 fango anerobio di cartiera (9 mesi) 5 kg lombrichi/m3 letto:10m x 2,50m x 1m circa Applicazione suolo agronomico 4 mesi 40t ha-1 21x15x5 cm Vermicompost pH 7.7 Cond. Elettrica (mS/dm) 4.9 TOC (g/kg) 342 TN (g/kg) 20.2 C/N 17.1 Acidi umici (mg C/kg) 43.2 Acidi fulvici 15.6 DH ase (mgINTF Kg-1h-1)

67 Applicazione Vermicompost
Suolo A Suolo B pH 7.8 8.8 Cond. Elettrica (mS/dm) 0.20 0.18 TOC (g/kg) 11 5.8 TN (g/kg) 3.03 0.39 C/N 3.6 15 DHase (mg INTF/kg dw h) 1.75 0.83 Tessitura Argilloso Franco-sabbioso Applicazione 2 suoli agronomici diversi Suolo A: Vicarello Suolo B: Murcia (Spagna) Prova di laboratorio

68 Parametri chimici Suolo + VC Suolo

69 Parametri biochimici Suolo + VC Suolo

70 Crepacciatura Suolo + VC Suolo Aumento del numero di crepe totali
Aumento crepe con diametro mm Miglioramento delle caratteristiche fisiche del suolo

71 Conclusioni Generali Il processo di vermicompostaggio si è rivelato efficace per i residui oleari e i fanghi di depurazione (aerobi ed anaerobi) Le prove di laboratorio e in campo hanno dimostrato l’efficacia del vermicompost nel migliorare le caratteristiche chimico-fisiche, biochimiche e agronomiche del suolo