IL SUOLO

Al termine della coltivazione del mais (settembre 2018) sono stati prelevati da ciascuna parcella sperimentale dei campioni di suolo al fine di sottoporli ad analisi agronomiche di laboratorio.
I campioni sono stati prelevati nei primi 30 cm di spessore e le analisi di laboratorio sono state condotte in unica replica.
L’aratura del campo, effettuata successivamente la distribuzione dei fattori della produzione e precedentemente la semina del mais, ha portato il biochar nella parte più profonda del suolo (a circa 30 cm di profondità), non permettendo un’uniforme distribuzione dello stesso nello strato colturale. Questo fattore può aver influenzato significativamente gli esiti delle indagini di laboratorio, riducendo l’effetto atteso dall’apporto di biochar. Per tale motivo ci si prefigge per la prossima campagna primaverile di effettuare una lavorazione del terreno mediante vangatura.
Al fine di poter collegare i risultati delle analisi del suolo con gli altri rilievi effettuati sulla coltura di mais, i dati dei principali parametri che sono stati influenzati dai diversi trattamenti vengono qui graficamente esposti (istogrammi) confrontando i valori medi ottenuti da:
a) tutte le parcelle dove sono presenti i 2 biochar (B) alle diverse dosi di utilizzo;
b) tutte le parcelle dove è presente o il biochar 1 o il biochar 2 (B1 e B2), alle diverse dosi di utilizzo;
c) tutte le parcelle dove è presente il biochar tal quale (B TQ), alle diverse dosi di utilizzo;
d) tutte le parcelle dove è presente il biochar apportato con concimazione chimica (B+CHI);
e) tutte le parcelle dove è presente il biochar apportato con digestato (B+DIG);
f) tutte le parcelle dove è presente il biochar apportato con refluo zootecnico (B+REF);
g) tutte le parcelle di controllo: concimazione chimica (CHI), concimazione con digestato (DIG) o concimazione con refluo zootecnico (REF).In ogni grafico viene anche riportato il dato del medesimo parametro misurato su campione di terreno prelevato dal campo sperimentale precedentemente la distribuzione dei diversi fattori della produzione (Tempo 0 – aprile 2018). L’eventuale presenza di uno sfondo verde chiaro in una parte del grafico evidenzia l’intervallo di valori considerati normali per quello specifico parametro, mentre le barre presenti sugli istogrammi rappresentano l’errore standard (non presente per i trattamento con sola concimazione chimica, o solo digestato, o solo refluo zootecnico, in quanto il dato è il risultato di un’unica determinazione).
La reazione del terreno (pH in soluzione salina, che meglio rappresenta il parametro reale in campo) ha subito una moderata influenza dall’apporto di biochar (FIG 1) rispetto a quanto ci si attendeva e sulla base dei risultati della ricerca internazionale. Il massimo incremento (appena 0,2 unità di pH rispetto al valore riscontrato al tempo zero) lo si evidenzia in presenza del biochar 1 (nelle diverse modalità di applicazione e dosi), dei biochar distribuiti senza altri fattori della produzione, dei biochar distribuiti con digestato. In termini assoluti, è il biochar 1 alla dose massima il trattamento che ha evidenziato il valore più alto di pH (5,8).
La capacità di scambio cationico risultata moderatamente influenzata dai diversi fattori della produzione quando distribuiti con biochar; la distribuzione del biochar tal quale ha incrementato mediamente il valore di quasi 3 meq/100 g (FIG. 2).
Il potassio scambiabile (considerato essere rappresentativo del potassio disponibile nel breve periodo per l’adsorbimento radicale), parametro che nel prelievo al tempo zero era risultato essere un possibile fattore limitante la produzione, ha subito positivi incrementi in presenza di biochar, associato o no a digestato e/o a refluo zootecnico (FIG. 3); il biochar 1 (che presentava una dotazione di potassio totale superiore al biochar 2) è quello che maggiormente ha influenzato tale positiva risposta, arrivando a portare la dotazione di questo elemento a fine coltura ad una dotazione di normalità, in particolare associato a refluo e digestato.
Questa risposta è confermata anche dal rapporto magnesio/potassio (FIG. 4), che presentava un forte disequilibrio ad inizio prova, disequilibrio che si è ridimensionato in presenza del biochar con o senza gli altri fattori della produzione; si segnala che la riduzione del rapporto Mg/K nel trattamento con solo concimazione chimica è legato più alla diminuzione del magnesio presente a fine coltura.
Il parametro fosforo assimilabile presente a fine ciclo colturale significativi incrementi in presenza dei diversi fattori della produzione, in particolare con digestato, anche se la dotazione al tempo zero non era deficitaria.
Il biochar ha influenzato significativamente la dotazione di carbonio organico (quindi di sostanza organica), sia (soprattutto) quando utilizzato tal quale, sia unitamente a digestato, refluo e, in minor misura, con la concimazione chimica (FIG. 5). Anche il rapporto Carbonio/Azoto, che presentava valori di riferimento bassi, viene influenzato positivamente dall’apporto di biochar (FIG. 6).
Di seguito i risultati della determinazione dei parametri indicatori della fertilità biologica di un suolo, utilizzati anche per la formulazione di un indice sintetico. Vengono determinati il carbonio della biomassa microbica e l’attività di respirazione del suolo (respirazione basale e cumulativa) dal quale si calcolano il quoziente di mineralizzazione (rapporto fra respirazione cumulativa e il carbonio organico), indicatore della velocità d respirazione della sostanza organica, e il quoziente metabolico (rapporto fra respirazione basale e carbonio della biomassa microbica), indicatore dell’efficienza metabolica dei microrganismi presenti nel suolo. L’indicatore sintetico di fertilità biologica (IFB) è ottenuto dalla somma algebrica dei punteggi attribuiti ai singoli parametri determinati e calcolati, dalla quale si attribuisce una classe di fertilità; ovviamente è un indice sintetico, che non va preso alla lettera, ma che, unitamente agli altri parametri fisico-chimici e ai dati di utilizzo del suolo, fornisce elementi utili per una più complessa valutazione dello stato di fertilità agronomica del suolo.

 

Il carbonio della biomassa microbica (FIG. 7) è risultato positivamente influenzato da ciascun fattore della produzione distribuito, tal quale o unitamente al biochar. Digestato e biochar tal quale hanno sortito mediamente i minori effetti, mentre proficuo è stato l’abbinamento del biochar con concimazione chiica, digestato o refluo zootecnico. L’attività d respirazione è stata influenzata da biochar, refluo e digestato (utilizzati tal quale o insieme), mentre la concimazione chimica ha avuto influenza su questo parametro solo se impiegata con biochar.
Il quoziente di mineralizzazione (FIG. 8) ha avuto incrementi con digestato e refluo zootecnico utilizzati tal quale, mentre il biochar ha permesso la riduzione dei valori di questo quoziente; questo risultato sembra evidenziare come il biochar tenda a stabilizzare la sostanza organica dle suolo.
Il quoziente metabolico (FIG. 9) è stato positivamente influenzato da tutti i fattori produttivi impiegati (valori bassi del quoziente stanno ad indicare efficienza metabolica dei microrganismi e stabilità dell’ecosistema). Valori alti possono comunque anche essere influenzati da attività antropica o naturale (arature, pascolamento ecc.). Il valore ottenuto per il biochar utilizzato tal quale risulta influenzato da un dato anomalo riscontrato per il biochar 1 alla dose minore.
Il calcolo dell’indice sintetico IFB (FIG. 10) non evidenzia differenze significative fra i diversi fattori produttivi e le modalità di impiego degli stessi, con risultati comunque superiori rispetto alle condizioni rilevate ad inizio prova (tempo zero).
In attesa dell’attività di monitoraggio sul suolo alla fine del secondo ciclo colturale del mais (che sarà di maggior dettaglio), è possibile affermare che già al primo anno di distribuzione il biochar ha influito sui principali parametri chimico-biologici del suolo, con risposte interessanti anche quanto utilizzato unitamente ad altri fattori della produzione.