Il digestato rappresenta il sottoprodotto della fermentazione anaerobica delle matrici organiche utilizzate nella produzione di biogas/biometano. La rimozione delle molecole labili comporta una stabilizzazione biologica del digestato e quindi l’assenza di fitotossicità, l’igienizzazione del prodotto, il drastico abbattimento dell’impatto odorigeno, la concentrazione di molecole humus-precursori (proprietà ammendanti), di nutrienti (N, P, K) e l’aumento della frazione ammoniacale prontamente disponibile; tutto questo determina un netto abbassamento del rapporto C/N rispetto alle matrici di origine e un aumento del pH (Barbanti et al., 2010; Piccinini et al., 2009). Inoltre, tutti gli inquinanti sono abbondantemente sotto i limiti di legge (Tab. 1).
Il decreto-legge n. 83 del 2012 riconosce il digestato come sottoprodotto assimilato ad un effluente zootecnico o semplicemente ad un fertilizzante organico che può essere utilizzato in agricoltura. In questa sperimentazione il digestato è stato utilizzato come substrato di coltivazione di specie da fiore annuali a ciclo breve in sostituzione parziale alla torba. Le finalità che spingono ad utilizzare i substrati rinnovabili (digestato e compost misto) su specie coltivate in vaso sono la riduzione dei costi di produzione e la realizzazione di un ambiente protetto come perfetto sistema ecocompatibile nei confronti di habitat naturali come le torbiere.
Nel triennio 2011-2013 presso la serra del COTIR è stata realizzata una sperimentazione basata sull’impiego di compost misto (Fecondo et al., 2011; Fecondo et al., 2012); nell’anno in corso è stata avviata una sperimentazione basata sull’impiego della frazione solida del digestato di un impianto a biogas ubicato a Collarmele (AQ) al fine di valutarne l’influenza sullo sviluppo di alcune specie floricole annuali a ciclo breve come la begonia, la petunia e il tagete.
Andamento termico
La sperimentazione si è svolta in un settore della serra in vetro del COTIR dove il controllo e il rilievo della temperatura sono stati effettuati con un sistema completamente automatizzato. In figura 1 sono riportati i valori medi decadali di temperatura minima e massima. Dall’osservazione dei dati emerge che la temperatura media minima è pari a 8,8 °C, mentre la temperatura media massima è pari a 26,1 °C.
Materiali e metodi
Allestimento delle prove
Le specie utilizzate in questa prova sono state la begonia (Begonia semperflorens), la petunia (Petunia spp.) e il tagete (Tagetes patula). Per ogni specie sono stati posti a confronto il testimone e tre dosi crescenti di digestato:
- D0: 100% substrato tradizionale;
- D20: 20% digestato, 80% substrato tradizionale;
- D40: 40% digestato, 60% substrato tradizionale;
- D60: 60% digestato, 40% substrato tradizionale.
Come disegno sperimentale è stato utilizzato il “blocco randomizzato” con quattro repliche formate da un vaso in plastica con Ø 10; ogni unità di rilievo era formata da tre vasi. Come substrato tradizionale è stato impiegato un terriccio specifico per specie annuali da fiore in vaso, mentre come substrato rinnovabile è stata utilizzata la frazione solida (palabile) del digestato che si caratterizza per un buon contenuto di elementi nutritivi (azoto totale, fosforo e potassio assimilabili) e di sostanza organica (Tab. 1).
L’impianto a biogas è alimentato con insilato di mais (circa il 70%) e con scarti della lavorazione di colture orticole del Fucino. Le prove sono state allestite l’11 marzo per la petunia e il 17 marzo per la begonia e il tagete e si sono concluse il 10 aprile per la begonia, il 17 aprile per la petunia e il 28 per il tagete. Le operazioni colturali (irrigazione, concimazione, trattamenti) sono state quelle normalmente effettuate su specie da fiore a ciclo annuale. In particolare, per la concimazione di fondo è stato utilizzato 1 grammo di Protocote per litro di substrato; in copertura sono stati impiegati concimi complessi più ricchi in fosforo nella fase iniziale del ciclo per favorire la radicazione della pianta e più ricchi in potassio nella fase finale per favorire la fioritura. La concimazione di copertura è stata eseguita mediante fertirrigazioni con frequenza di circa 8-10 giorni, mentre l’irrigazione è stata effettuata con frequenza di 2-3 volte a settimana. Per il controllo dell’oidio e della Botrytis cinerea sono stati utilizzati specifici fungicidi.
Rilievo ed elaborazione dati
Prima dell’allestimento della prova sono stati determinati i principali parametri chimici dei substrati: pH e conducibilità. A fine prova sono stati effettuati campionamenti distruttivi della pianta per la determinazione della biomassa fresca e della sostanza secca; i rilievi sulla foglia con Spad Minolta sono stati eseguiti solo sulla begonia in quanto, verso la fine del ciclo, le tesi trattate con dosi alte di digestato hanno manifestato un certo ingiallimento delle foglie. I dati sono stati validati e successivamente sottoposti all’analisi della varianza; le medie sono state discriminate con il test di Duncan.
Risultati e discussione
In tabella 2 sono riportate le principali caratteristiche chimiche delle miscele utilizzate nella sperimentazione. Dall’esame dei dati risulta che anche nelle tesi con dosi elevate di digestato, i valori di pH non hanno superato la neutralità (6,82 di D60 rispetto al 6,71 del testimone). Per la conducibilità, invece, nella tesi con dose elevata di digestato (D60) il valore è pari a 2,22 dS/m rispetto a 0,71 dS/m del testimone.
Nelle figure 2, 3 e 4 sono riportati i risultati relativi alla produzione di biomassa fresca e secca delle tre specie da fiore oggetto della sperimentazione (begonia, petunia, tagete). Per quanto riguarda la begonia, in figura 2 non risultano differenze significative di biomassa fresca e di sostanza secca tra la tesi D20 e il testimone, mentre nelle tesi D40 e D60 la biomassa fresca e la sostanza secca hanno subito una riduzione media rispettivamente del 56% e del 10% rispetto al testimone. Nelle tesi a più alto contenuto di digestato, inoltre, è stato riscontrato anche un ingiallimento delle foglie; infatti, il valore dell’indice di verde è stato pari a 18,1 come valore medio delle tesi D40 e D60 verso 32,2 del testimone.
Relativamente alla petunia, in figura 3 risulta evidente che, a differenza della begonia, anche nella tesi D40 non sono state rilevate differenze significative di biomassa fresca e di sostanza secca rispetto al testimone, mentre nella tesi D60 è stata riscontrata una riduzione significativa del 50% di biomassa fresca e del 30% di sostanza secca. Infine, il tagete (Fig. 4) ha dato una risposta simile alla begonia in quanto nella tesi D20 non sono state rilevate differenze significative di biomassa fresca e di sostanza secca rispetto al testimone; nelle tesi D40 e D60, invece, la riduzione di biomassa fresca e secca è stata rispettivamente pari al 55% e al 26%.
L’aspetto positivo che emerge dalla sperimentazione è che anche su specie sensibili alla salinità (Pimpini et al., 2001) come la begonia, la petunia e il tagete è possibile effettuare una sostituzione di almeno il 20% della torba con digestato senza ripercussioni negative sullo sviluppo della pianta e il colore delle foglie. Al contrario, dai risultati di una sperimentazione condotta nel 2011 (dati non pubblicati) sull’impiego di compost misto è emerso che la biomassa della tesi C20 della begonia aveva subito una riduzione del 39% rispetto al testimone, mentre nella petunia la stessa tesi aveva subito una riduzione del 91%.
Conclusioni
Sulla base dei risultati di questa prima esperienza, si è evidenziato che la frazione solida del digestato è un materiale che può essere utilizzato in miscela con i substrati tradizionali a base di torbe. La presenza di elementi nutritivi e di sostanza organica nel digestato, i valori relativamente contenuti di pH e di conducibilità rendono idoneo il suo utilizzo nella sostituzione parziale delle torbe su colture floricole annuali a ciclo breve.
In particolare, nella sperimentazione è risultato che per la begonia ed il tagete si può impiegare una dose di digestato fino al 20% in sostituzione al substrato tradizionale senza ripercussioni negative sulla crescita della pianta e sul colore verde delle foglie. Nel caso della petunia, la percentuale di torba che può essere sostituita con digestato sale al 40%.
