IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA IN NATURA

Presentazione sul tema: "IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA IN NATURA"— Transcript della presentazione:

1 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA IN NATURA
Università di Bari - DISSPA Compost Production and Use in Sustainable Farming Systems IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA IN NATURA Gennaro Brunetti

2 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
IL CICLO DEL CARBONIO

3 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Il carbonio è presente nell’atmosfera terrestre come anidride carbonica (CO2), che rappresenta solo lo 0,04% circa della composizione dell’atmosfere (in aumento).

4 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Altri gas contenenti carbonio sono il metano e i clorofluorocarburi (CFC, totalmente artificiali). Sono gas la cui concentrazione nell’atmosfera é aumentata negli ultimi decenni, contribuendo in maniera significativa al riscaldamento globale (effetto serra).

5 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Le piante sono fondamentali per la vita dell’uomo …

6 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Grazie alla luce solare, mediante la fotosintesi, le piante prelevano dall’atmosfera la CO2 e la trasformano assieme all’acqua in zuccheri (glucosio).

7 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Fotosintesi: 6 CO2 + 6 H2O + luce C6H12O6 + 6 O2 Consumano anidride carbonica e producono ossigeno.

8 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Parte di questo carbonio immagazzinato nei tessuti vegetali passa successivamente agli animali che si cibano di piante… Il carbonio immagazzinato dalle piante viene ceduto agli animali!

9 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
… ed ai carnivori che si cibano degli erbivori, entrando nella catena alimentare.

10 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA

11 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Parte del carbonio presente nei tessuti degli organismi viventi viene ritrasformato in CO2 e restituito all’atmosfera attraverso la respirazione

12 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Dopo la morte i tessuti degli organismi viventi, vengono attaccati dagli organismi decompositori, che liberano gli elementi che li costituiscono: …quindi anche il carbonio, sotto forma di CO2, ritorna nell’atmosfera.

13 La respirazione cellulare
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA La respirazione cellulare C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H20 + ENERGIA ACQUA GLUCOSIO ENERGIA OSSIGENO ANIDRIDE CARBONICA Le cellule animali (tutte) respirano

14 Le cellule vegetali (tutte) respirano
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Le cellule vegetali (tutte) respirano bruciano gli zuccheri che producono e rilasciano anidride carbonica ACQUA GLUCOSIO ENERGIA Fanno la respirazione quindi utilizzano il glucosio per avere energia e rilasciano la co2 OSSIGENO ANIDRIDE CARBONICA La respirazione cellulare è una lenta combustione

15 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
MATERIALE VEGETALE ANIDRIDE CARBONICA+ACQUA+CENERI C6H12O6 + 6O2 E 6CO2 + 6H20 + CENERI

16 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Attraverso la respirazione il carbonio, viene ricombinato in CO2 e ceduto all’atmosfera. Le piante prelevano CO2 per la fotosintesi: siamo al punto di partenza!

17 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Con la morte degli organismi viventi, i loro tessuti vengono attaccati dagli organismi decompositori che liberano gli elementi che li costituiscono: quindi anche il carbonio, sotto forma di CO2, ritorna nell’atmosfera.

18 Schema del Ciclo del Carbonio

19 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA NEL SISTEMA SUOLO

20 i suoli sono sistemi complessi dove coesistono intimamente legate fra loro una fase liquida, solida e gassosa. I suoli differiscono dalle “rocce alterate” poiché mostrano una stratificazione verticale approssimata (orizzonti) prodotti dalla continua influenza di acqua percolante ed organismi viventi.

21 meno del 2-3% è la quantità di sostanza organica.
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA I costituenti organici “sostanza organica del suolo” sono detti impropriamente anche “humus” L’humus (sostanza umica) è una categoria ristretta della componente organica. La sostanza organica costituisce una piccola frazione della fase solida del suolo. In genere considerando un suolo costituito per il 50% in fasi solide 50% tra acqua e aria, di quel 50% di fasi solide, il 46-47% è costituito da minerali… meno del 2-3% è la quantità di sostanza organica.

22 DISTRIBUZIONE PERCENTUALE IN VOLUME DEI PRINCIPALI COMPONENTI DEL SUOLO
Acqua (20-50%) Aria (10-25%) Minerali (40-60%) Sostanza Organica (0,1-10%)

23 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
La fertilità organica nel suolo riveste un ruolo molto importante per le sue numerose e complesse funzioni: essa contribuisce a mantenere lo stato di fertilità globale del suolo. Tramite il controllo della maggior parte dei processi chimici, fisici e biologici del sistema suolo; Anche se presente in piccola quantità essa entra in tutti i processi e gli equilibri che si verificano nel suolo.

24 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
assicura una crescita bilanciata delle piante e dei microrganismi del suolo; contribuisce alla conservazione e protezione del suolo da fattori di disturbo esterni e dalla contaminazione (desertificazione, degradazione per alluvioni a frane, erosione, contaminazione..)

25 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Quale è il contenuto di sostanza organica nei suoli naturali, non antropizzati? I suoli più dotati di SO nei primi 15, 20 cm della superficie del suolo, sono le praterie, intorno al 5-6% (valore ottimale di sostanza organica affinché essa possa esercitare al meglio le sue funzioni); Nei suoli poco evoluti (suoli di montagna e deserti) si scende al disotto dell’1%; Si tratta di suoli più esposti a fenomeni di degradazione, di erosione e quindi meno fertili.

26 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
I suoli torbosi hanno un contenuto di sostanza organica che supera il 10% e può raggiungere valori esagerati di oltre il 50-60%. Si tratta di suoli che si sono sviluppati su depositi organici (depositi torbosi) presenti in varie zone del mondo. Il contenuto eccessivo di SO può rappresentare un handicap e limitare l’effetto positivo sulla fertilità dei suoli. Nei terreni comuni il contenuto varia dall’1 al 5% Le nostre terre rosse contengono circa il 1-2% di SO (quindi al disotto della quantità ideale).

27 Origine e trasformazioni dei residui organici
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Origine e trasformazioni dei residui organici La fotosintesi è il processo fondamentale nel fornire materiale grezzo per la sintesi dell’humus nel suolo. Le piante superiori usano l’energia solare, l'acqua ed i nutrienti del suolo per produrre lignina, cellulosa, proteine ed altre molecole organiche complesse necessarie alla costruzione delle loro strutture. Questa varietà e complessità strutturale dei vegetali giustifica la presenza e l'attività di numerose specie di organismi nel suolo coinvolti nel processo di decomposizione.

28 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Nei suoli naturali il ciclo dl C legato alle condizioni pedoclimatiche fa si che il contenuto di CO nel suolo rimanga inalterato nel tempo. Le parti della vegetazione presente (dopo la morte) cadono sul suolo e formano sostanza organica che viene riciclata in continuazione…. …Contribuendo al mantenimento della fertilità che favorisce la crescita di altre piante che poi… muoiono di nuovo e …quindi il contenuto di sostanza organica in questi suoli rimane pressoché costante; Nei suoli coltivati questi cicli naturali vengono interrotti perché la SO viene asportata (raccolti) o viene mineralizzata con una maggiore velocità.

29 velocità di decomposizione
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Da cosa dipende il contenuto di SO nel suolo? La quantità di sostanza organica presente nel suolo dipende dall’equilibrio che viene raggiunto tra due fattori: produzione primaria velocità di decomposizione

30 Sostanza organica apportata
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Produzione primaria: Sostanza organica apportata Nei suoli coperti da una fitta vegetazione tropicale, la produzione primaria e quindi gli apporti di sostanza organica al suolo da parte delle specie vegetali è abbondante Nei suoli di alta montagna o nelle terre rosse la produzione primaria di materia organica è molto bassa.

31 velocità di decomposizione
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Oltre che dall’apporto di SO, il contenuto in CO di un suolo è determinato anche dalla velocità di decomposizione La sostanza organica che arriva sul suolo si decompone, viene attaccata e utilizzata dai microrganismi e in parte viene distrutta. La velocità di decomposizione dipende soprattutto dall’attività microbica … … cioè dai microrganismi che utilizzano questi residui vegetali

32 Tabella con gli ecosistemi naturali più diffusi.
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Tabella con gli ecosistemi naturali più diffusi. Ecosistema Area ha x 108 Produzione primaria netta Mg C ha-1 anno-1 Carbonio organico del suolo Mg C ha-1 Foresta tropicale Foresta temperata Boscaglia e savana Prateria temperata Tundra Macchia desertica Deserto roccioso Coltivato Paludi e acquitrini 25 24 23 9 8 18 14 2 19 12 6 1 0.03 30 100 135 190 220 60 130 700 Totale 147

33 Il carbonio organico totale nel suolo è stimato essere circa 2-3  1012 T, cioè da 3 a 4 volte il C atmosferico e da 5 a 6 volte il C della biomassa terrestre.

34 il processo inverso è chiamato immobilizzazione
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA I suoli contengono carbonio (C) sotto forma di sostanza organica, o humus. La conversione di C, N, P e S in forme minerali è chiamata mineralizzazione; il processo inverso è chiamato immobilizzazione

35 SOSTANZA ORGANICA IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
COMPONENTE VIVENTE (2-5%) COMPONENTE NON VIVENTE (98%) Radici (5-10%) Macro-residui (10-30%) Macroorganismi (Fauna) (15-30%) Sostanze non umiche (30%) Microorganismi (60-80%) Sostanze umiche (40-50%)

36 Apporti organici al suolo
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Apporti organici al suolo Secrezioni radicali Sostanze mucillaginose Mucillagini Mucigel Spoglie radicali (20-50% fotosintetati radicali) VEGETALI Foglie e residui dell'apparato aereo Deiezioni Spoglie ANIMALI Prodotti extracellulari Spoglie MICROORGANISMI Gli apporti organici al suolo derivano essenzialmente dall'attività biologica di macro- e micro-organismi animali e vegetali, dai loro residui post-mortali e dai loro prodotti a vari stadi di decomposizione

37 I materiali che arrivano al suolo non sono stabili
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA I materiali che arrivano al suolo non sono stabili finché era attaccata alla pianta nell’organismo vegetale vivente la foglia svolgeva le sue funzioni ma una volta staccata dalla pianta ed arrivata al suolo essa si trasforma…come il suolo vuole. Questa sostanza fresca quindi è soggetta a processi fisici, chimici e biochimici presenti nel suolo

38 reazioni biochimiche o biologiche
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Questi materiali organici possiedono una composizione chimica e strutturale molto diversa e dipendente dall’origine: proteine, aminoacidi, lipidi, grassi, carboidrati, DNA, cellulosa, emicellulosa…ecc… Le reazioni di trasformazione sono fondamentalmente di tipo chimico anche se operate dai microrganismi: reazioni biochimiche o biologiche

39 La trasformazione della SO avviene attraverso una serie di stadi!
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA La sostanza organica che arriva al suolo, viene aggredita dai microrganismi che la utilizzano per le loro funzioni vitali. Gli stessi microrganismi dopo la morte diventeranno cibo per altri microrganismi La trasformazione della SO avviene attraverso una serie di stadi!

40 …Passeranno poi a prodotti più resistenti, l’emicellulosa, cellulosa.
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA I primi componenti organici ad essere trasformati, decomposti, sono quelli più semplici, cioè con una struttura molecolare più semplice. I microrganismi attaccheranno (mangeranno) prima gli zuccheri semplici, i prodotti strutturalmente più semplici… …Passeranno poi a prodotti più resistenti, l’emicellulosa, cellulosa. Quando anche questi composti termineranno i microrganismi si nutriranno di prodotti con strutture sempre più complesse e quindi più resistenti e meno graditi: cere, lignina, resine..

41 Dinamica delle trasformazioni della sostanza organica del suolo
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Dinamica delle trasformazioni della sostanza organica del suolo Da un punto di vista della dinamica delle trasformazioni fisiche, chimiche e biologiche, la sostanza organica del suolo si può dividere in frazione labile e frazione stabile

42 Quantità iniziale di residuo
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Primo Stadio: Decomposizione di sostanze facilmente degradabili Parziale conversione a CO2 e biomassa (B). Residuo minerale Quantità iniziale di residuo CO2 B Secondo Stadio: Cellulosa ed altri carboidrati utilizzati con ulteriore perdita di peso. Formazione di altra biomassa. Parziale mineralizzazione di biomassa (B). Quarto e successivi Stadi: Inserimento nei cicli successivi. Per i residui vegetali, circa un-terzo del carbonio rimane nel suolo alla fine di ciascun ciclo colturale. Terzo Stadio: Ulteriore perdita di cellulosa. Inizio decomposizione lignina. Ulteriore mineralizzazione di biomassa (B). La decomposizione della SO avviene per stadi successivi che hanno anche una durata diversa. Infatti mentre per i prodotti semplici vengono degradati nel giro di qualche ora o qualche giorno i prodotti via via più complessi (emicellulosa e cellulose) vengono degradati più lentamente (qualche settimana). Per i prodotti più resistenti sono necessari mesi per la loro demolizione!

43 Dall’azione dei microrganismi vengono fuori 3 tipologie di prodotti.
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Dall’azione dei microrganismi vengono fuori 3 tipologie di prodotti. Gran parte della sostanza organica viene bruciata… viene respirata, viene utilizzata per l’energia dei microrganismi (mineralizzazione) cioè trasformata in anidride carbonica, acqua, azoto, composti semplici e volatili. (ricordiamo dalla chimica organica che la maggior parte dei composti organici sono formati da N, H e O, e … C).

44 Una terza parte, (più recalcitrante, resistente) non viene utilizzata.
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Una seconda parte viene somatizzata dai microrganismi nei loro tessuti (utilizzata per lo sviluppo, crescita). Una terza parte, (più recalcitrante, resistente) non viene utilizzata. In ognuno degli stadi visti, la SO viene in parte mineralizzata (bruciata), in parte somatizzata (trasformata in altri composti organici prima o poi rilasciati), in parte rimane nel suolo.

45 Al termine di questi stadi nel suolo c’è un residuo di SO che:
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Al termine di questi stadi nel suolo c’è un residuo di SO che: per metà risale alla SO fresca, 10-15% (rimasta inalterata); l’altra metà è stata prodotta dalla rielaborazione dei microrganismi 10-15% (alcoli, fenoli, ecc.); il resto è stato bruciato, mineralizzato 70-80%.

46 10-15% 20-30% 20 40 60 tempo (giorni) 100 75 50 25 C (%)
Partendo da un contenuto in SO pari a 100 (curva bianca), col passare di giorni la quantità arriva al 20-30%. Tutto il resto è stato bruciato (mineralizzato). Questo 20-30% si può scindere in due curve, la curva gialla è la curva della sostanza organica fresca vera e propria che dopo un po’ di tempo arriva al 10-15%. La curva rossa è l’andamento dei prodotti della rielaborazione dei microrganismi che all’inizio sono pari a zero ma poi dopo qualche giorno raggiungono un massimo e poi arrivano anch’essi fino ad un 10-15%. Questo 20-30% di CO si trasformerà in humus … il restante 70-80% è stato bruciato. Questo andamento è uguale per tutti i tipi di sostanza organica in qualunque di suolo del mondo. I processi sono sempre gli stessi… ciò che varia è la velocità dei processi che dipende dalla diversa composizione della sostanza organica e, soprattutto dal differente clima (più caldo o più freddo, più o meno umido..) I fattori ambientali possono cambiare i tempi ma non i processi.

47 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
I residui recalcitranti della SO fresca (lignine, cere, resine) rappresentano un substrato su cui si legano quei piccoli composti organici acidi, fenoli prodotti dai microrganismi. Da questa ricombinazione si ottengono dei prodotti organici nuovi che si chiamano sostanze umiche

48 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Fotografando la sostanza organica del suolo... … troverò tre grandi classi di sostanza organica! Sostanza organica fresca: sia di origine animale che soprattutto vegetale. Sostanza organica in via di decomposizione suddivisa in tre sottoclassi: materiale residuo, non ancora decomposto prodotti della decomposizione dei microrganismi che hanno già decomposto una parte di quella sostanza composti intermedi; sono gli intermedi di decomposizione che non sono né residui né prodotti dell’attività microbica! Sostanze umiche: sostanza organica tipica del suolo

49 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Sostanze Umiche maggior parte della frazione non vivente con una struttura molecolare complessa

50 Processo di umificazione
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Processo di umificazione Molte teorie sono state formulate per chiarire i processi di formazione delle sostanze umiche. Schematizzazione di alcuni meccanismi di formazione delle sostanze umiche (modificata da Stevenson, 1982)

51 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Schematizzazione del processo di formazione dell’humus secondo la teoria di Waksman (schema 1) (modificata da Stevenson, 1982)

52 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Schematizzazione del processo di formazione dell’humus secondo la teoria dei polifenoli (schemi 2 e 3) (modificata da Stevenson, 1982)

53 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Schematizzazione del processo di formazione dell’humus per polimeriz-zazione di zuccheri riduttori ed amminoacidi originatisi come metaboliti microbici (reazione di Mailard) (schema 4)

54 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Schematizzazione delle fasi principali della formazione di sostanze umiche da lignina e prodotti della sintesi microbica per condensazione di polifenoli, proteine e zuccheri (modificata da Stout et al., 1981)

55 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Le SU sono degli eteropolimeri con peso e complessità variabile: da alcune centinaia (AF) fino a centinaia di migliaia di daltons (AU). GRUPPI FUNZIONALI ATTIVI -COOH, -OH, -COR, -COOR, -NH2, -NHR, -NR2 NUCLEO CENTRALE AROMATICO Anelli aromatici condensati, anelli eterociclici, anelli condensati misti ALTRI GRUPPI FUNZIONALI -OR, -R PONTI -(CH2)n-, -N=, -NH-, -O-, -S- CATENE LATERALI ALIFATICHE, ecc Polisaccaridi, lipidi, peptidi

56 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Schema strutturale di due macromolecole umiche caratterizzate a) da peso molecolare > e b) < 5000 Da (modificato da Bonneau e Sauchier, 1979)

57 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Modello strutturale di acido umico (a) e spirali irregolari di unità polimeriche lineari di macromolecole umiche addensate e reticolate (b) (modificato da Stevenson, 1982)

58 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Schematizzazione della separazione delle sostanze umiche estratte dal suolo in frazioni caratterizzate da diverse proprietà (modificata da Greenland e Hayes, 1978)

59 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Caratteristiche chimiche (valori medi) degli acidi umici e degli acidi fulvici (modificata da Schnitzer, 1978)

60 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
La sostanza organica del suolo è il risultato del braccio di ferro tra i processi di mineralizzazione e di immobilizzazione

61 UNA IMPORTANTE FONTE DI SOSTANZA ORGANICA E’ RAPPRESENTATA DALLE
BIOMASSE

62 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
BIOMASSE DI SCARTO “materiali organici di origine naturale, residui, reflui, effluenti e/o sottoprodotti della trasformazione e/o utilizzazione di biomasse vegetali e/o animali”.

63 FONTI DI BIOMASSE DI SCARTO ALLEVAMENTI ZOOTECNICI
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA FONTI DI BIOMASSE DI SCARTO FANGHI DI DEPURAZIONE INDUSTRIA AGRO-ALIMENTARE RIFIUTI SOLIDI URBANI ALLEVAMENTI ZOOTECNICI

64 BIETICOLO-ZUCCHERIERA
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA INDUSTRIA AGRO-ALIMENTARE CASEARIA OLEARIA BIETICOLO-ZUCCHERIERA ENOLOGICA E BIRRARIA ORTOFRUTTICOLA E CONSERVIERA FUNGHI EDULI

65 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
Residui e reflui dell’industria agro-alimentare possono essere addizionati al suolo come Materiale fresco, non decomposto Materiale parzialmente decomposto e trasformato Materiale stabile e maturo Le potenziali capacità fertilizzanti della componente organica dei primi tipi di materiali non sono completamente sfruttate nel suolo inoltre, questi materiali potrebbero produrre effetti indesiderati sulle proprietà fisiche e chimiche del suolo e sulla sua biomassa, nonché per sulle colture.

66 la fertilità organica del suolo
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA Per migliorare la fertilità organica del suolo l’ammendante organico deve essere il più possibile simile alla sostanza organica naturale del suolo Sostanza organica del suolo Fertilità organica del suolo Ammendante organico  

67 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
L’applicazione al suolo di sostanza organica fresca, non stabile, può produrre effetti negativi: Incremento della velocità di mineralizzazione del C organico nativo del suolo a causa di un aumento dell’attività microbica Instaurazione nel suolo di condizioni anaerobiche causate dalla mineralizzazione di grandi quantità di carbonio ed alto consumo di ossigeno (con conseguenti problemi di anossia radicale, incremento della denitrificazione, mobilizzazione di forme ridotte di metalli traccia e/o pesanti, ecc.) Alterazioni negative del pH del suolo Addizione o formazione nel suolo di sostanze tossiche per piante e microorganismi (acidi organici a basso peso molecolare, fitotossine, ecc.) Inibizione della germinazione e dell’elongazione radicale

68 Applicazione di liquame suino
Controllo (C) Fertilizante minerale (FM) 30 m3 ha-1 di liquame suino (P30) 60 m3 ha-1 di liquame suino (P60) 90 m3 ha-1 di liquame suino (P90) 120 m3 ha-1 di liquame suino (P120) 150 m3 ha-1 di liquame suino (P150) 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 1998 1999 2000 2001 C organico totale (g kg-1) Il secondo, terzo e quarto anno, diminuzione significativa del CO nei suoli ammendati annualmente con le dosi più alte di liquame. Incorporazione, nei suoli ammendati, di basse quantità di carbonio organico utilizzabile come fonte di energia e, relativamente alte, di azoto disponibile per il metabolismo proteico dei microrganismi; queste condizioni favoriscono l'ossidazione microbica della sostanza organica nativa del suolo. 68

69 PROCESSO DI UMIFICAZIONE Formazione di Sostanze umiche
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA PER NON TURBARE NEGATIVAMENTE GLI EQUILIBRI CHIMICI, BIOLOGICI E BIOCHIMICI DEL TERRENO E’ NECESSARIO CHE LA BIOMASSA SUBISCA, PRIMA DELL’APPLICAZIONE AL SUOLO, UN PROCESSO PREVENTIVO DI DETOSSIFICAZIONE E STABILIZAZIONE, CIOE’ DI TRASFORMAZIONE DELLA SOSTANZA ORGANICA IN FORME PIU’ STABILI CHE SOLO IN PARTE E MOLTO LENTAMENTE POSSANO SERVIRE DA SUBSTRATI PER MICROORGANISMI PROCESSO DI UMIFICAZIONE Formazione di Sostanze umiche

70 TRATTAMENTO BIOLOGICO TRATTAMENTO ANAEROBICO
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA TRATTAMENTO BIOLOGICO TRATTAMENTO AEROBICO TRATTAMENTO ANAEROBICO TRATTAMENTO ANAEROBICO-AEROBICO

71 IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA
La trasformazione delle biomasse tende a riprodurre (simulare) i processi di umificazione che avvengono in natura allo scopo di ottenere molecole più stabili e non tossiche per gli animali e le piante

72 In natura la sostanza organica viene:
IL CICLO DELLA SOSTANZA ORGANICA In natura la sostanza organica viene: in parte decomposta dai microrganismi presenti nel terreno (80% circa) (mineralizzata) …In parte viene rielaborata e trasformata dopo lunghi e complessi processi in sostanze umiche. Con il compostaggio si vogliono imitare, riproducendoli in forma controllata ed accelerata, i processi naturali

73