Estrattore on-farm

IL COMPOST TEA: SUGGERIMENTI PER LA PRODUZIONE E USO ON-FARM

Giuseppe Celano - Coordinatore Progetto Modelli Circolari - MASAF

gcelano@unisa.it -  ORCID ID: 0000-0002-5128-2824

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Corso di laurea in Agraria - DIFARMA - Università degli Studi di Salerno

Premessa

Il manuale, realizzato nell’ambito del Progetto “Modelli Circolari” è orientato a fornire suggerimenti sulla tecnologia di produzione on-farm ed uso del tè di compost e rimanda alla letteratura in bibliografia per una prima valutazione dello stato delle conoscenze, ormai abbastanza estese, circa l’efficacia dell’uso del tè di compost nei diversi sistemi agricoli.

Il compost e il compost tea

Il compost (Scheda 1) fresco, non disidratato, può dar luogo a due importanti derivati che sono gli estratti acquosi semplici ed i compost tea (CT). Questi due prodotti si differenziano essenzialmente per il processo di produzione.

I primi derivano dall’estrazione acquosa veloce, massimo qualche ora, delle componenti solubili e sospendibili dei compost. In tal caso la composizione del formulato liquido dipende solo da quella del compost di origine.

Il secondo, il tè di compost, invece, è un formulato organico estratto da compost di qualità (Scheda 1) mediante fermentazione e/o ossigenazione in fase liquida, condotta per un periodo di tempo che può variare da alcune ore fino a due settimane. La fermentazione avviene senza areazione per la produzione di tè non areati (NCT ) mentre, i tè areati (ACT) (Scheda 2), sono prodotti mediante ossigenazione attiva. I CT, sono quindi costituiti da una sospensione acquosa di microrganismi utili e molecole organiche ed inorganiche idrosolubili estratte dal compost. Possono avere un effetto positivo sia sull’accrescimento e lo sviluppo delle piante, sia nella difesa dalle malattie.

L’acqua

È importante non usare acqua clorata quando si prepara o si applica il tè di compost, perché il cloro uccide i microbi benefici (beneficials).

Pertanto, possono essere utilizzate per preparare il tè di compost,  l'acqua piovana raccolta, ad esempio in un barile, o l'acqua del pozzo.

Mentre, l'acqua del rubinetto proveniente dalla rete idrica pubblica deve essere utilizzata solo dopo essere stata lasciata a riposo per 24-36 ore, possibilmente con arieggiamento, in modo che il cloro venga allontanato. Attenzione deve essere posta anche alla fase di eventuale conservazione dell’acqua. I serbatoi devono essere coperti per evitare eventuali contaminazioni.

Gli additivi

Un’innovazione di processo, proposta negli ultimi anni in merito alla produzione di CT particolarmente efficienti, riguarda l’impiego di additivi in sostituzione parziale o totale dell’acqua nella formulazione della fase liquida. La ricerca propone, infatti, anche l’impiego di estraenti diversi dall’acqua, come i diversi reflui di scarto dell’industria agro-alimentare, quali siero di latte, latticello, borlanda e melasse. Tali materiali sono stati proposti sia come estraenti che come additivi. Nell’ultimo caso, la lista degli additivi si arricchisce ulteriormente di altri materiali, come caseine e farine di pesce. Il fine di queste sostituzioni risiede nel miglioramento della qualità della componente biotica ed abiotica determinante ai fini dell’efficacia del prodotto finale.

Nutrienti come alghe, idrolizzato di pesce, melassa e acido umico vengono aggiunti come catalizzatori o starter microbici durante il processo di fermentazione per promuovere l'arricchimento selettivo dei microrganismi. Diversi produttori di tè di compost forniscono anche nutrienti preconfezionati pronti all'uso con composizioni simili.  Sia per l'ACT che per il NCT, i nutrienti per la fermentazione hanno la capacità di inibire o aumentare i tassi di crescita di diversi tipi di organismi.  Tuttavia, i nutrienti devono essere aggiunti con estrema cautela. Studi relativamente recenti dimostrano che il tè di compost ottenuto in presenza di melassa o altri zuccheri semplici tende a promuovere la crescita di patogeni umani come Salmonella ed E. coli, quando livelli residui di questi organismi sono presenti nella fonte di compost di scarsa qualità.

Gli inoculi

È ormai assodato che il compost contiene un gruppo eterogeneo di organismi dominati da batteri e funghi che partecipano alla decomposizione della materia organica. I batteri possono crescere e moltiplicarsi sia in ambienti ricchi di ossigeno, "aerobici", sia in ambienti a basso o nullo contenuto di ossigeno, "anaerobici". Da compost maturi sono stati isolati batteri di generi come Enterobacteria, Serratia, Nitrobacter, Pseudomonadi, Bacillus, Staphylococcus e diversi Actinomycetes, nonché funghi come Trichoderma spp. Sottoinsiemi di queste specie, noti come "anaerobi facoltativi", prosperano in un ambiente povero di ossigeno ma sono in grado di crescere in condizioni aerobiche. Si indica che la presenza di anaerobi facoltativi nel compost maturo sia probabilmente associata a caratteristiche di soppressione delle malattie. Alcuni studi hanno dimostrato che varie malattie fungine da marciume radicale sono state soppresse incorporando il compost nel suolo o in substrati di coltivazione senza suolo. Analogamente, le popolazioni microbiche di NCT e ACT sono state descritte come dominate da batteri. Nell'ACT predominano i batteri aerobi mentre nell'NCT la popolazione di batteri è costituita principalmente da anaerobi facoltativi.

C'è un notevole interesse da parte di coltivatori, produttori e comunità scientifica nel manipolare i processi di fermentazione per ottenere una composizione ottimale di microbi benefici che includa sia gruppi aerobi che anaerobi facoltativi. Finora, le popolazioni di organismi sono state variabili sia con NCT che con ACT, rendendo difficile il confronto dei risultati sperimentali scientifici disponibili. I fornitori commerciali pubblicizzano inoculi microbici preconfezionati che possono essere preparati da soli, aggiunti alla fonte di compost o all'ACT dopo il processo di fermentazione.  Si sta affermando l’uso di inoculi microbici, post-fase di estrazione, prima dell’apporto del te di compost, costituiti di un'ampia popolazione di batteri facoltativi, lieviti, enzimi, minerali in tracce, vitamine e acidi organici.  le affermazioni a sostegno del ruolo di questi microbi benefici nella soppressione delle malattie delle piante lasciano ancora molte questioni aperte, sono ancora in parte sconosciuti gli equilibri che si conseguono tra le popolazioni e la loro efficacia nel tè di compost modificato.

Altre formulazioni microbiche includono funghi quali quelli del genere Trichoderma di cui si propone, analogamente a quanto si fa con il processo di compostaggio, l’aggiunta nella fase precedente all’estrazione e/o successiva per la loro capacità di agire come organismi benefici in grado di sopprimere i fitopatogeni.

Il tea di compost ottenuto avrà caratteristiche chimico-fisiche e biologiche che da una parte amplificano alcune caratteristiche del tipo di compost utilizzato dall’altra presenterà alcune caratteristiche completamente diverse dal compost di partenza. Infatti, conterrà buone quantità di macronutrienti (azoto, fosforo e potassio), nonché di micronutrienti (come rame, zinco, ferro e manganese) e purtroppo anche di metalli pesanti (come piombo, cloro e cadmio) se si parte da compost di non buona qualità. Se il compost di partenza è di buona qualità, la concentrazione di metalli pesanti rilasciata in soluzione, non risulterà a livelli fitotossici e contribuirà in modo trascurabile ai fenomeni di bioaccumulo nei suoli e nella pianta.

La tecnologia di produzione

L’estrazione

Il compost tea viene prodotto all’interno di un bio-fermentatore, di cui un esempio, autocostruito e realizzato nell'ambito del Progetto PON Reso, è riportato nella Scheda 5a e b . Il dispositivo può essere molto semplice o complesso, con poca o nessuna implicazione sull’efficacia del prodotto. Pertanto, è possibile imbattersi in fermentatori artigianali cosiddetti “on farm” oppure in impianti più sofisticati (Scheda 4) che, sebbene avanzati nella tecnologia devono assicurare, nel caso di produzione di CT areati, un’ossigenazione completa ed uniforme della massa ed un’efficiente estrazione del compost. quest’ultimo collocato, in molti casi, in un sacco permeabile riposto all’interno del fermentatore. L’ossigenazione della massa liquida può essere conseguita mediante il ricircolo continuo del liquido estraente oppure attraverso areazione diretta mediante insufflazione attiva.

Per una corretta produzione (Scheda 3) e uso bisogna seguire alcune linee guida:

1.     usare un compost di buona qualità, fresco, in modo da ottenere un compost tea eccellente;

2.     inserire il compost in sacchi filtranti, per consentire un’ottima estrazione del materiale organico;

3.     inserire i sacchi nell’estrattore in un rapporto compost/acqua, volume/volume, da 1:5 a 1:10;

4.     mantenere una temperatura costante, di circa 28°C, durante la fase estrattiva, per ottenere la massima moltiplicazione microbica;

5.    ossigenare la massa liquida per 5 minuti ogni 3 ore, oppure 15 minuti ogni 5-6 ore, in modo da garantire una buona concentrazione di                    ossigeno disciolto sufficiente a mantenere condizioni prevalentemente aerobiche;

6.     estrarre il compost per un periodo oscillante tra i 2 e i 4 giorni;

7.     filtrare l’estratto con filtro a calza qualora debba essere immesso nel sistema fertirriguo;

8.     conservare il tea di compost in cella frigorifera (4-6°C) se non utilizzato immediatamente.

Valutazione in azienda

A livello aziendale la valutazione del compost tea ottenuto deve sicuramente considerare aspetti quali il colore e l’odore dell’estratto. Valutazioni di particolare importanza sono la misura del pH e della conducibilità elettrica nonchè la germinabilità riferita a piante test (es. crescione, pomodoro e se possibile, la coltura su cui si vuole apportare l’estratto).

In presenza di compost tea ottenuto da ammendante di origine animale o mista, prima dell’uso dell’estratto, è estremamente consigliato richiedere a laboratorio certificato l’analisi degli organismi patogeni per l’uomo.

L’uso

Il tea di compost è in grado di influenzare in modo significativo la fisiologia della pianta, infatti gli elementi minerali disciolti nell’estratto risultano prontamente disponibili per essa. In aggiunta, la presenza di fitormoni, quali auxine e citochinine, prodotti dal metabolismo batterico, aumentano l’efficacia stimolativa; mentre altri consorzi microbici e fungini, ne aumentano la soppressività, anche di natura chimica, verso alcune malattie. In tal caso, la qualità del compost ha un ruolo rilevante: tea di compost areati, prodotti da compost immaturi sono risultati maggiormente soppressivi rispetto a quelli derivanti da compost molto stabilizzati. La componente biotica del compost risulta essere la costituente principale con azione stimolativa e soppressiva ma numerosi studi ormai attribuiscono anche alla componente chimica una importante attività biostimolativa. Una componente stimolativa importante può essere costituita da “acidi umici”, capaci di indurre incrementi produttivi agendo direttamente sulla fisiologia della pianta. L’applicazione di tea di compost, ottenuto da compost di elevata qualità (compost verde vegetale) incrementa in modo significativo la concentrazione di fosforo, potassio e calcio all’interno delle foglie.

La distribuzione del compost tea può realizzarsi al suolo, anche in fertirrigazione, o alla porzione epigea della pianta. Al suolo il compost tea è apportato in fertirrigazione in concentrazioni variabili tra lo 0.5 e il 7%. Il suo utilizzo deve essere sempre preceduto dalla valutazione della conducibilità e dal pH così da determinare appropriati rapporti di diluizione.

Un inconveniente dell’applicazione fogliare del compost tea, pur in presenza di un prodotto igienicamente verificato, è rappresentato dal potenziale bioaccumulo a livello tossico negli organi epigei dei metalli e dal determinare macchie brune sui frutti che ne portano al deprezzamento.

In definitiva, per un principio cautelativo, è consigliabile apportare il compost tea sempre al suolo.

L’epoca di distribuzione non è ancora ben definita. In generale la distribuzione è realizzata ogni 7-15 giorni. Con buona sicurezza si può affermare che la distribuzione deve prioritariamente interessare le fasi di maggiore sviluppo dell’apparato radicale e le prime fasi di sviluppo del frutto delle piante.

BIBLIOGRAFIA MINIMA

1.        Zaccardelli, M.; Villecco, D.; Pane, C.; Ragosta, G.; Palese, A.M.; Celano, G. Realizzazione di un sistema di compostaggio “on farm” dei residui di pomodoro. Biol. Ital. 2010, 1, 63–67.

2.        Zaccardelli, M.; Pane, C.; Scotti, R.; Palese, A.M.; Celano, G. Impiego di compost-tea come bioagrofarmaci e biostimolanti in orto-frutticoltura. Italus Hortus 2012, 19, 17–28.

3.        Report Progetto Modelli Circolari – MASAAF - https://sites.google.com/unisa.it/progetto-modelli-circolari/risultati

4.        Perrotta M. 2023. Tea di compost: tecnologie di estrazione e produzione aziendale. Tesi di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie e Forestali (L-25), Università degli Studi di Salerno. Anno Accademico 2022/2023, pp 56

5.        Zoccola A. 2022. Uso degli strumenti propri dell’Agricoltura di Precisione per la valutazione di interventi agronomici in corilicoltura. Laurea in Scienze e tecnologie agrarie (LM-69). Università degli Studi di Salerno. Anno Accademico 2021/2022, pp 94

6.        Palese, A.M.; Pane, C.;Villecco, D.; Zaccardelli, M.; Altieri,G.; Celano, G. Effects of OrganicAdditives on Chemical,Microbiological and Plant Pathogen Suppressive Properties of Aerated Municipal Waste Compost Teas. Appl.Sci. 2021, 11, 7402. https://doi.org/10.3390/app11167402