Il Vetiver al Master per il Fitorisanamento

CaFoscariAll’inizio di Settembre, nella sede dell’Università Cà Foscari di Venezia, Marco Forti direttore di VETIVER ITALIA e consulente di RESEMINA SrL ha tenuto una lezione per gli studenti del Master di II livello in CARATTERIZZAZIONE E RISANAMENTO DEI SITI CONTAMINATI. La lezione di tre ore verteva sull’utilizzo del Vetiver per lo smaltimento di inquinamento NPK e sequestro di Metalli Pesanti nel substrato in associazione con biotecnologie.

Ne sono nati interessanti sviluppi per applicazioni di Fitorimedio di terreni contaminati da Arsenico in associazione con altre essenze iperaccumulatrici quali la Pteris Vittata e Smaltimento del Percolato di Discarica tramite fitodepurazione, in associazione con prodotti di attivazione fungo/baterica.CaFoscariRISANAMENTO

La lezione, opportunamente ampliata e corredata di visita a siti di interesse verrà replicata nel 2016 con una dotazione ampliata di ore (otto) ed un più stretto collegamento con docenti e studenti.

Per ottenere la presentazione della discussione della lezione, rivolgersi alla Società RESEMINA tramite la PAGINA DI CONTATTO.

Il mondo accademico si avvicina

ricercaStudiamo il Vetiver da quasi venti anni: lo abbiamo testato, osservato, analizzato, stressato e tutto per poter raggiungere un livello di conoscenza che, fortunatamente, coincide con gli studi svolti in altre parti del mondo. Abbiamo investito molto sia in termini economici sia in termini di energie, per poter portare avanti la ricerca, per verificare come il Vetiver si è adattato al nostro clima.
Tutto questo è stato fatto perlopiù in sordina, in silenzio, aggiornando di volta in volta il Network Internazionale dei nostri successi.
Sapevamo, come lo sappiamo oggi, che il mondo accademico europeo era all’oscuro di tutto. Adesso è finalmente arrivato il momento tanto atteso: le Università si stanno approcciando timidamente, spinte dalla loro naturale curiosità verso le novità interessanti! Finalmente, lo ripetiamo, il mondo accademico ha deciso di “studiare” ciò che il Vetiver può fare e noi sappiamo che arriveranno ben presto alle nostre stesse conclusioni: da Trieste a Madrid a Venezia. Siamo estremamente fieri di essere arrivati a portare, anche nel mondo universitario, una pianta estremamente adattabile e polifunzionale, sterile, non invasiva, capace di recuperare danni ambientali, fitodepurare, bloccare l’erosione, bloccare metalli pesanti nelle radici, catturare anidride carbonica, entrare in sinergia con l’ambiente migliorandone la struttura ed aumentando la fertilità stabile del terreno, creare biomassa di ottima qualità e sopportare il fuoco!

Micorrize Arbuscolari, Glomalina e fitorimedio dei terreni inquinati da Metalli Pesanti con il Vetiver

Le Micorrize Arbuscolari sono associazioni simbiotiche che si stabiliscono tra migliaia di specie di funghi del suolo e le radici della maggior parte delle piante terrestri (Smith & Read, 1997). Le piante ospiti e i funghi simbionti interagiscono con mutuo beneficio: i funghi colonizzano le radici ottenendo composti del carbonio che sono incapaci di sintetizzare, mentre le piante ricevono minerali nutrienti assorbiti e traslocati dall’estesissima rete ifale extraradicale che, partendo dalla radice micorrizata esplora il terreno circostante (Giovannetti & Avio, 2002; Giovannetti et al., 2001).

I funghi micorrizici arbuscolari (AM) giocano quindi un ruolo cruciale negli scambi nutrizionali tra pianta e suolo e condizionano non solo l’assorbimento di nutrienti e micronutrienti ma anche di elementi tossici da parte della pianta (Giovannetti & Gianinazzi-Pearson, 1995). Nei suoli inquinati da metalli pesanti numerose esperienze indicano che i funghi AM influenzano in più modi il processo di ripristino, modificando l’assorbimento e/o alleviando gli effetti della tossicità del metallo inquinante (Leyval et al., 1997). (Cit.)

Le Micorrize sono essenzialmente dei filamenti (ife) che sostenendosi alle radici della pianta ospite, pervadono il terreno circostante, sondandolo progressivamente alla ricerca di nutrimento.

La glomalina è una glicoproteina prodotta in grande quantità dai funghi micorrizici arbuscolari (AM). Nei suoli, la quantità di glomalina è risultata essere correlata con i principali parametri di fertilità.(…)

 Analisi di laboratorio hanno evidenziato una cospicua affinità della glomalina con il ferro ed una sua spiccata capacità di legarsi ai metalli pesanti; in condizioni normali tali elementi vengono sfruttati dalla pianta associata per le proprie funzioni metaboliche mentre in terreni seriamente contaminati, la glomalina sequestra efficacemente i metalli dal terreno  per poi trasferirli nella pianta ospite se questa è in grado di tollerarli: tanto più elevata la tolleranza della pianta ospite, tanto maggiore la quantità di elementi estratti.

L’immobilizzazione di metalli in una frazione proteica altamente stabile quale la glomalina può avere notevole significato (…) nell’alleviare la tossicità dovuta ad un eccesso di metalli. Il metallo contenuto nelle GSRP (Glomalin Related Soil Protein) può rappresentare un sistema in grado di evitare la perdita per dilavamento [dei metalli contenuti nel suolo ed il loro percolamento in falda (NdR)]. La glomalina del suolo, grazie al suo lungo periodo di turn-over [ persistenza nel suolo NdR.], agirebbe in questo senso come sistema trappola in grado di immagazzinare (…) i nutrienti minerali immobilizzandoli. (Cit. Op. prec.):

http://www.vetiver.org/ICV4pdfs/EB26es.pdf

In questo test di applicazione condotto in Venezuela, si è valutata la capacità del Vetiver di ospitare colonie di Micorrize, quindi la sua micotrofia.

 Al fine di osservare la presenza di Micorrize Arbuscolari nelle piante di Vetiver presenti in sito, si sono prese in esame due parcelle di un pendio, una con piante di due anni ed una con piante di cinque anni di età. Ogni parcella è stata ulteriormente divisa in tre sotto parcelle su cui si sono concentrate le analisi di presenza e quantità di spore di Micorizze Arbuscolari ( Numero di spore di funghi Glomus/100g di terreno) e la presenza delle Micorrize nelle radici del Vetiver (% di micorizzazione della radice).

I risultati ottenuti indicano che le parcelle con piante di due anni ospitavano 138 spore/100g di terreno, (si è volutamente ricercata la presenza di due sole tipologie differenti di spore, rappresentative di altrettanti generi); in queste condizioni le piante di Vetiver hanno mostrato il 46% di colonizzazione da Micorriza Arbuscolare.

Le piante di cinque anni, hanno presentato nella rizosfera 474 spore di funghi Glomus/100g di terreno, le radici hanno mostrato il 66% di colonizzazione.

Le parcelle hanno mostrato la presenza di cinque tipologie differenti di spore mentre le spore del genere Gigaspora sp. non era presente nelle piante di due anni.

È da notare come in soli cinque anni trascorsi dalla piantumazione, il Vetiver abbia mostrato una elevata colonizzazione percentuale da Micorrize, (elevata micotrofia), tenendo conto delle dimensioni massive e della profondità di penetrazione dell’apparato radicale del Vetiver, viene spontaneo candidare il Vetiver a “Pianta Ospite” di elezione per il fitorimedio dei metalli in terreni anche fortemente inquinati.

La naturale micotrofia della pianta va valutata con l’aumento nel tempo di ambedue i parametri esaminati.

La naturale capacità di rimedio delle radici del Vetiver e la capacità delle Micorrize di immobilizzare gli inquinanti presenti nel terreno, può vedersi potenziata e velocizzata tramite l’utilizzo di appositi inoculi ed attivatori che favoriscano la pronta colonizzazione della rizosfera della pianta da parte delle Micorrize, al fine di ottenere in tempi molto brevi un risultato di “messa in sicurezza” di siti fortemente inquinati o troppo vicini all’ambito umano, laddove sussista un rischio di penetrazione degli inquinanti nelle falde e nella catena alimentare.

Abbiamo condotto un semplice test:  ( http://www.vetiveritalia.net/?p=559 )

abbiamo tentato di fare attecchire una pianta di Vetiver in un contenitore a fondo chiuso in cui era stata sistemata della perlite; a distanza di quattro giorni abbiamo aggiunto un litro di soluzione ottenuta da un impianto di verniciatura contenente i seguenti inquinanti:

1) 4% – 8% 2-butossietanolo.

2)1%-3% N-Metil-2-pirrolidone.

3)0.5% – 2% 2-(2-etossietossi)etanolo.

4)1%-3% Glicole propilenico.

5)1% – 3% Dipropilen glicol n-butil etere.

6) dietileneglicol(mono)butiletene.

7)1 -3% 2-(2-butossietossi)etanolo.

8)30% – 40 % Etanolo.

9)80%- 85% Poliisocianato alifatico.

10)15%-20%Acetato di 1-metil-2-metossietile.

11)0,1%-0,2% Esametilen-1,6-diisocianato.

A distanza di 10 giorni abbiamo documentato un avvizzimento degli apici delle foglie che progrediva verso la base della pianta, poi un totale avvizzimento dei nuovi getti. A questo punto abbiamo aggiunto degli attivatori ed inoculato delle Micorrize. In pochi giorni il processo degenerativo è giunto ad una stasi, segno che la pianta aveva ottenuto dagli attivatori la necessaria interposizione tra apparato radicale ed inquinante, in breve tempo la crescita attiva della pianta è ripresa e la vernice presente nel contenitore è stata assorbita tutta.

Una ulteriore dose di vernice è stata fornita in seguito ma non si sono più notati effetti di tossicità sulla pianta.

Questa esperienza testimonia sia della efficacia delle Micorrize Arbuscolari di immobilizzare l’inquinante, sia della capacità del Vetiver di gestire forti quantità di inquinamento industriale.

 I prossimi passi saranno una serie di test di laboratorio, in parte già avviati, per determinare precisamente il fattore di evapotraspirazione del Vetiver nel nostro clima, e la capacità di abbattimento di BOD e COD, tenendo conto del fattore stagionale che influenza il rendimento nei mesi di stasi vegetativa della pianta.

Vetiver: Economie di scala atto IV

Con circa 10 giorni di ritardo, le operazioni di campo mi hanno lasciato senza forze nè tempo, comunico con grande soddisfazione la contentezza, al limite dell’incredulità, del nostro tecnico ricercatore di laboratorio, al lavoro nel produrre in vitro piante di vetiver, in contenitori standardizzati, per ottenere la possibilità di meccanizzazione dell’impianto e così finalmente poter abbattere i costi della manodopera per i grandi impianti devoluti alla produzione di biomasse o al trattamento delle acque reflue su grande scala, che abbiano un costo più contenuto rispetto alla produzione di piante a radice nuda comunemente ottenute in pieno campo.

ECONOMIE DI SCALA, AGGIORNAMENTO

vaso

Oggi ho ricevuto l’aggiornamento periodico circa il protocollo di propagazione in vitro del vetiver: ecco le novità: non ci sono stati problemi di batteriosi o virosi e credo che in un solo caso si sia resa necessaria una ri-sterilizzazione; le gemme estratte hanno cominciato a riprodursi e tra circa un mese cominceranno la fase di moltiplicazione seguita dall’indurimento in serra delle prime piante. Verrà prodotto un primo lotto pilota che verrà collaudato in campo dalla fine della primavera. Probabilmente quindi alla fine dell’estate avrò dati ceti ed obbiettivi da diffondere su questo promettente capitolo. Mille grazie ai professionisti che si stanno prodigando con genuino desiderio di conoscenza.

Vetiver: economie di scala

Nell’ottica di rendere la tecnologia legata all’impianto di siepi vegetative sempre più accessibile a tutti e sempre più competitiva, da oggi Vetiver Sardegna inizia un nuovo percorso di studio: la produzione di piante in laboratorio con micropropagazione.

L’obbiettivo è di ridurre il costo della singola pianta il più possibile, per poter realizzare economie di scala ed uniformare il prodotto ad uno standard che renda facile la meccanizzazione. Con questo metodo si vedranno abbattuti i principali ostacoli economici alla diffusione della tecnologia VGT: i costi legati alla manodopera ed all’acquisto del materiale di propagazione.
La prossima stagione di coltivazione sarà devoluta alle prove di meccanizzazione con un accurato conteggio dei costi sostenuti ed un confronto con i principali metodi di consolidamento, recupero ambientale, ecc.

Ieri 5 Novembre è stato firmato un importante accordo preliminare con uno dei più grandi vivai di produzione di piante da frutto: ho trovato dei validissimi alleati, innamorati del loro lavoro che renderanno possibile la realizzazione di questo grande progetto. In primavera, dopo una fase preliminare di studio del materiale vegetale, potremo quantificare insieme il beneficio che ne deriverà.

CELLULOSA, finalmente

L’energia che il sole accumula nella biomassa delle piante ha un potenziale enorme, gli scarti agricoli e le piante tecniche come il vetiver possono parzialmente risolvere l’endemica fame di energia che attanaglia l’umanità.

Il metodo più diretto di estrarre questo potenziale è di certo la termogenerazione: essiccare la biomassa sotto un dato grado di umidità, presenta certamente meno problemi tecnici rispetto ad altri metodi più tecnologici.

Bruciare per scaldare però, pone degli interrogativi etici stringenti circa l’origine e la qualità della biomassa che si utilizza: sebbene sia vero che il CO2 immesso in atmosfera bruciando, non aggiunge nuove quantità del gas in esame, altre molecole potenzialmente dannose possono essere presenti qualora la biomassa utilizzata provenga da impianti di fitodepurazione, fitorimedio o prevenzione sanitaria in zone ad alto rischio di inquinamento (zone minerarie). Il contenuto di metalli pesanti fitofarmaci e veleni vari, estratto dal terreno o dalle acque, non deve essere reimmesso in atmosfera.

Quindi viene a cadere l’ipotesi di produrre energia termica su vasta scala, utilizzando la biomassa di scarto (quindi gratis) derivata da impianti nati per altri fini (ferma restando la convenienza perl’uso domestico).La produzione di gas dagli sfalci periodici che si possono effettuare durante il periodo attivo della pianta, presentano un altro tipo di problema: ho notato negli anni che gli sfalci utilizzati come pacciame (semplice copertura del terreno con paglia) rimangono intatti sul terreno per molto tempo; sebbene questa pacciamatura sia perfetta, ciò indica che la biomassa contiene sostanze che la rendono resistente alla marcescenza….giusto ciò che non serve per produrre gas dalla sua decomposizione.

Ma la biomassa è composta al 45.8% da cellulosa che altro non è se non uno zucchero complesso che, opportunamente demolito con calore (circa 40°) ed enzimi, (Simultaneous Saccharification and fermentation SSF) produce alcoli.

Quelli che più ci interessano in questo ambito, sono certamente l’ETANOLO ed il METANOLO.

L’ETANOLO è un biocarburante che consente di sostituire le benzine ottenute da fonti non rinnovabili mantenendo inalterato il tipo di motore e quindi il modello di società. Attualmente è prodotto da olio di palma in Asia, il che genera disboscamento di foreste pluviali, e da coltivazioni alimentari come Mais e Grano che, pur avendo un alto contenuto di amidi, necessita di grandi quantità di acqua (100-200 L/Kg) e fa impennare i prezzi, con ovvie conseguenze sul mercato alimentare mondiale ( sentite soprattutto nel sud del mondo). Il contenuto di etanolo insito nella biomassa del vetiver è di circa il 13% . (Weerachai Nanakorn & Narong Chomchalow pag.14)

Il METANOLO è un alchool che può essere fornito direttamente alle celle a combustibile (DMFC) al posto dell’Idrogeno che, al momento sta vivendo una fase di futuribile carburante perfetto ma è affetto da problemi di magazzinaggio che necessitano di qualche anno di studio e ricerca tecnologica.
In attesa di ottenere la microgenerazione diffusa che produrrà l’economia all’Idrogeno immaginata da Jeremy Rifkin, il Metanolo può fornire la necessaria transizione culturale verso un modello di società diverso, dove si condivida l’eccesso di produzione elettrica
individuale a mezzo di una rete di distribuzione intelligente.

Questi dati potrebbero sembrare, a prima vista poco interessanti se comparati a quelli di altre piante che certamente producono più amido, cellulosa, gas, ecc., ma ciò di cui veramente si deve tenere conto è che la biomassa può essere ricavata gratis dallo scarto di altre lavorazioni quali la depurazione delle acque reflue, la messa in sicurezza del territorio, la lotta all’erosione dei terreni, la protezione integrata di colture pregiate, e tanto altro.
In quest’ottica non conosco soluzioni più adeguate.

RICERCA A TRIESTE

E’ di oggi la notizia che l’università di Trieste, e particolarmente il Centro Interdipartimentale di Gestione e Recupero Ambientale ha acquisito un buon numero di piante per approfondire lo studio della sua applicazione alla bonifica ambientale.
Questa a mio avviso è una notizia particolarmente incoraggiante in quanto l’applicazione del vetiver incomincia a destare l’attenzione scientifica che merita anche nel nostro paese.