IT201700003899A1

IT201700003899A1 - METHOD FOR THE PREPARATION OF A FERTILIZER FOR AGRICULTURAL USE, AS WELL AS THE FERTILIZER SO PREPARED

Info

Publication number: IT201700003899A1
Application number: IT102017000003899A
Authority: IT
Inventors: Paolo Girelli
Original assignee: Ilsa S P A
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2018-07-16

Description

METODO PER LA PREPARAZIONE DI UN FERTILIZZANTE AD USO AGRICOLO, NONCHE’ FERTILIZZANTE COSI’ PREPARATO METHOD FOR THE PREPARATION OF A FERTILIZER FOR AGRICULTURAL USE, AS WELL AS FERTILIZER SO PREPARED

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione riguarda un metodo per la preparazione di un fertilizzante ad azione specifica, nonché un fertilizzante ad uso agricolo realizzato con tale metodo. The present invention relates to a method for preparing a fertilizer with a specific action, as well as a fertilizer for agricultural use made with this method.

Definizioni Definitions

Nel presente testo, con l’espressione “fertilizzante” o derivate si intende un prodotto noto come Fertilizzante Nazionale – Prodotto ad azione specifica (categoria contemplata nell’all. 6 D.Lgs. n.75/2010 e successive modifiche e integrazioni) In this text, the expression "fertilizer" or derivatives means a product known as National Fertilizer - Product with specific action (category contemplated in Annex 6 of Legislative Decree no. 75/2010 and subsequent amendments and additions)

Nel presente testo, con l’espressione “umidità relativa” o derivate si intende l’umidità determinata secondo il metodo ufficiale III.1 “Determinazione dell’umidità” pubblicato in Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana del 5/8/1986 n° 180 – D.M 24/3/86; In this text, the expression "relative humidity" or derivatives means the humidity determined according to the official method III.1 "Determination of humidity" published in the Official Gazette of the Italian Republic of 5/8/1986 n ° 180 - D.M 24/3/86;

Nel presente testo, con l’espressione “sostanza organica proteica” o derivate si intende la sommatoria degli aminoacidi totali analizzati dopo idrolisi acida, come previsto dal metodo ufficiale “Determinazione degli aminoacidi totali” pubblicato in Gazzetta Ufficiale 10/4/06 n° 84 - DM 15/3/2006 Suppl. n° 9 Allegato 1. In this text, the expression "protein organic substance" or derivatives means the sum of the total amino acids analyzed after acid hydrolysis, as required by the official method "Determination of total amino acids" published in the Official Gazette 10/4/06 n ° 84 - Ministerial Decree 15/3/2006 Suppl. n ° 9 Annex 1.

Nel presente testo, con l’espressione “granulo” o derivate si intende un solido granulare avente granulometria prevalente compresa tra 2 mm e 5 mm. In this text, the expression "granule" or derivatives refers to a granular solid having a prevalent particle size between 2 mm and 5 mm.

Nel presente testo, con l’espressione “microgranulo” o derivate si intende un solido granulare avente granulometria prevalente compresa tra 0,5 mm e 2 mm. In this text, the expression "microgranule" or derivatives refers to a granular solid with a prevalent particle size between 0.5 mm and 2 mm.

Nel presente testo, con l’espressione “polvere” o derivate si intende un solido avente granulometria prevalente compresa tra 0,01 mm e 0,5 mm. In this text, the expression "powder" or derivatives refers to a solid with a prevalent particle size between 0.01 mm and 0.5 mm.

Stato della Tecnica State of the art

Sono noti processi industriali per la preparazione di prodotti impiegabili come fertilizzanti in agricoltura a partire da pelli bovine, ovo-caprine o altre pelli di origine animali. In tali noti processi le pelli, previa idrolisi statica o dinamica almeno parziale, sono essiccate alla fiamma o con aria calda a temperature variabili fra 250 °C e 100 °C. Industrial processes are known for the preparation of products that can be used as fertilizers in agriculture starting from bovine, ovo-goat hides or other hides of animal origin. In these known processes the hides, after at least partial static or dynamic hydrolysis, are dried by flame or with hot air at temperatures ranging from 250 ° C to 100 ° C.

A seconda del processo a cui sono sottoposti, tali prodotti sono noti in commercio (D.Lgs. n. 75/2010 e successive modifiche) con il nome di “cuoio torrefatto”, “pelli e crini” oppure “cuoio e pelli idrolizzati”. Depending on the process to which they are subjected, these products are known on the market (Legislative Decree no. 75/2010 and subsequent amendments) with the name of "roasted leather", "hides and hair" or "hydrolyzed leather and hides" .

Tali prodotti, classificati tutti come concimi organici azotati, sono tutti accomunati da alcuni svantaggi, in particolare la non utilizzabilità di tutta la proteina delle pelli di partenza e la non totale utilizzabilità della proteina da parte della pianta. These products, all classified as organic nitrogen fertilizers, all share some disadvantages, in particular the non-usability of all the protein of the starting skins and the non-total usability of the protein by the plant.

Al fine di superare tali svantaggi, la stessa Richiedente ha già messo a punto un processo di idrolisi dinamica controllata in tre fasi a temperatura crescente e tempi di idrolisi decrescenti e successiva disidratazione a umidità controllata. In order to overcome these disadvantages, the same Applicant has already developed a process of controlled dynamic hydrolysis in three phases at increasing temperature and decreasing hydrolysis times and subsequent dehydration at controlled humidity.

Il prodotto in uscita da tale processo è una Gelatina Idrolizzata per uso agricolo (così come ad oggi registrata e prevista dal D.Lgs. n. 75/2010 e successive modifiche) in cui la proteina è totalmente utilizzabile nel ciclo vegetativo delle colture ed in cui gli amminoacidi della stessa sono preservati nelle loro caratteristiche e quindi attivi con tutte le loro proprietà. The product coming out of this process is a Hydrolyzed Gelatin for agricultural use (as currently registered and required by Legislative Decree no. 75/2010 and subsequent amendments) in which the protein is totally usable in the vegetative cycle of crops and in which the amino acids of the same are preserved in their characteristics and therefore active with all their properties.

Pur assolvendo egregiamente ai suoi compiti, tale processo può essere migliorato in termini di selettività del prodotto e di impatto ambientale dello stesso, ed in particolare in termini di efficacia del prodotto non solo in termini di nutrizione per le piante (effetto ormai noto e dimostrato) bensì anche su possibili azioni secondarie e specifiche del prodotto. While performing its tasks very well, this process can be improved in terms of the selectivity of the product and its environmental impact, and in particular in terms of the efficacy of the product not only in terms of nutrition for plants (effect now known and proven). but also on possible secondary and specific actions of the product.

Presentazione dell’invenzione Presentation of the invention

La presente invenzione riguarda un metodo per la preparazione di un fertilizzante che potrà comprendere le fasi di: The present invention relates to a method for preparing a fertilizer which may include the steps of:

a) predisposizione di sole pelli bovine di tipo wet blue conciate con sali basici di cromo; a) preparation of only wet blue bovine hides tanned with basic chromium salts;

b) idrolisi di tali pelli bovine in una o più autoclavi mediante immissione in queste ultime di vapore saturo fino ad una pressione di lavoro massima compresa fra 5,0 bar e 6,5 bar, in modo da ottenere un fertilizzante da essiccare avente preferibilmente un’umidità relativa compresa fra il 30% e il 60%; b) hydrolysis of these bovine hides in one or more autoclaves by introducing saturated steam into the latter up to a maximum working pressure of between 5.0 bar and 6.5 bar, so as to obtain a fertilizer to be dried preferably having a relative humidity between 30% and 60%;

c) essiccazione del fertilizzante fino ad un’umidità relativa inferiore al 15%, preferibilmente ad una temperatura massima compresa fra 120 °C e 130 °C. c) drying of the fertilizer up to a relative humidity of less than 15%, preferably at a maximum temperature between 120 ° C and 130 ° C.

Grazie a tale metodo, è possibile ottenere un prodotto fertilizzante particolarmente efficace sia sul seme che sulle piante, ad azione specifica.In particolare, il fertilizzante ottenuto con il metodo di cui sopra è impiegabile come biostimolante attivatore proteico della rizosfera (azione specifica sul suolo). Thanks to this method, it is possible to obtain a fertilizing product that is particularly effective both on seeds and on plants, with a specific action.In particular, the fertilizer obtained with the above method can be used as a biostimulant protein activator of the rhizosphere (specific action on the soil) .

Più in generale, il fertilizzante ottenuto con il metodo di cui sopra è impiegabile per attivare un suolo di coltura, con benefici sia sul terreno che sulla pianta. More generally, the fertilizer obtained with the above method can be used to activate a cultivation soil, with benefits both on the soil and on the plant.

Esso è infatti capace di aumentare la capacità di ritenzione idrica del suolo, conservandone la fertilità residua ed aumentandone l’attività microbica. It is in fact capable of increasing the water retention capacity of the soil, preserving its residual fertility and increasing its microbial activity.

Sulla pianta, poi, il fertilizzante ottenuto con il metodo di cui sopra è capace di aumentare la sostanza secca, migliorandone lo sviluppo radicale ed aumentandone l’ efficienza fotosintetica ed il contenuto di acidi fenolici. On the plant, then, the fertilizer obtained with the above method is capable of increasing the dry matter, improving its root development and increasing its photosynthetic efficiency and the content of phenolic acids.

Il fertilizzante secondo l’invenzione potrà avere la seguente composizione: The fertilizer according to the invention may have the following composition:

(A) almeno il 70% in peso, preferibilmente il 75% in peso, di sostanza organica proteica; (A) at least 70% by weight, preferably 75% by weight, of organic protein substance;

(B) meno del 15% in peso di umidità relativa; (B) less than 15% by weight relative humidity;

(C) il resto di ceneri inorganiche. (C) the remainder of inorganic ash.

Le percentuali in peso sono relative al peso totale del fertilizzante. La somma delle componenti (A), (B) e (C) è il 100% della composizione del fertilizzante. The percentages by weight are relative to the total weight of the fertilizer. The sum of components (A), (B) and (C) is 100% of the fertilizer composition.

L’immissione del vapore nelle una o più autoclavi potrà avvenire nel seguente modo: b’1) prima immissione di vapore fino ad una prima pressione di lavoro compresa fra 2 bar e 3,5 bar; The introduction of steam into one or more autoclaves can take place as follows: b1) first injection of steam up to a first working pressure between 2 bar and 3.5 bar;

b’2) scarico della condensa formatasi durante la fase b’1) di prima immissione di vapore fino a raggiungere una prima pressione di lavoro minima compresa fra 1 bar e 1,5 bar; b2) discharge of the condensate formed during phase b1) of the first injection of steam until a first minimum working pressure of between 1 bar and 1.5 bar is reached;

b’3) seconda immissione di vapore fino a d una seconda pressione di lavoro corrispondente a detta pressione di lavoro massima compresa fra 5,5 bar e 6,5 bar. La fase b) di idrolisi potrà includere una fase b’’) di contatto fra le pelli bovine e il vapore per un tempo di reazione compreso fra 1 sec e 60 min, preferibilmente compreso fra 10 min e 20 min oppure fra 20 min e 30 min. b3) second injection of steam up to d a second working pressure corresponding to said maximum working pressure between 5.5 bar and 6.5 bar. The hydrolysis step b) may include a step b '') of contact between the bovine hides and the steam for a reaction time between 1 sec and 60 min, preferably between 10 min and 20 min or between 20 min and 30 min. min.

Opportunamente, la fase b’’) di contatto fra le pelli bovine e il vapore potrà avvenire successivamente alla fase b’) di immissione di vapore saturo nelle una o più autoclavi. Conveniently, phase b '') of contact between the cowhides and the steam can take place after phase b ') of injecting saturated steam into one or more autoclaves.

In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione, si potranno utilizzare autoclavi rotanti, in modo che l’immissione del vapore saturo e/o il contatto fra le pelli bovine e il vapore immesso potrà avvenire con l’autoclave in rotazione. In a preferred but not exclusive embodiment of the invention, rotating autoclaves can be used, so that the input of saturated steam and / or contact between the cowhides and the steam introduced can occur with the autoclave in rotation.

La fase b) di idrolisi potrà vantaggiosamente includere una fase b’’’) di scarico dall’autoclave della condensa formatasi durante la fase b’) di immissione di vapore saturo ed eventualmente durante la fase b’’) di contatto fra le pelli bovine e il vapore immesso, fino a raggiungere la pressione ambiente. The hydrolysis step b) can advantageously include a step b '' ') for discharging the condensate formed during step b') of the introduction of saturated steam and possibly during step b '') of contact between the bovine hides. and the steam introduced, until the ambient pressure is reached.

Successivamente alle fasi a) e b) di cui sopra e prima dell’essiccazione, vi potrà essere una fase di pulizia del fertilizzante da essiccare per eliminare eventuali corpi estranei, preferibilmente mediante un nastro magnetico per allontanare corpi metallici quali ad esempio chiodi o pinze utilizzati durante la lavorazione della pelle. Following steps a) and b) above and before drying, there may be a cleaning step of the fertilizer to be dried to eliminate any foreign bodies, preferably by means of a magnetic tape to remove metal bodies such as nails or pliers used during leather processing.

Il fertilizzante essiccato potrà poi essere raffreddato fino ad una temperatura prossima a quella ambiente, e preferibilmente potrà poi essere vagliato per ottenere un prodotto avete granulometria predeterminata. The dried fertilizer can then be cooled down to a temperature close to the ambient one, and preferably it can then be screened to obtain a product with a predetermined grain size.

Preferibilmente, il fertilizzante sarà in forma di pellet, granulo, microgranulo o polvere. Preferably, the fertilizer will be in the form of pellets, granules, micro granules or powder.

Il fertilizzante così preparato potrà essere impiegato in agricoltura sui semi oppure direttamente sulle piante. Più in particolare, il fertilizzante potrà essere somministrato al momento della semina del seme o del trapianto della pianta. The fertilizer thus prepared can be used in agriculture on seeds or directly on plants. More specifically, the fertilizer can be administered at the time of sowing the seed or transplanting the plant.

Il dosaggio del fertilizzante nel terreno potrà essere compreso fra 25 Kg/ettaro e 50 Kg/ettaro. The dosage of the fertilizer in the soil can be between 25 kg / hectare and 50 kg / hectare.

Opportunamente, il fertilizzante potrà essere localizzato in prossimità del seme o della pianta ad una distanza compresa tra 0,1 cm e 10 cm dallo stesso, su di un lato o su entrambi i lati, e ad una profondità tra 0,1 e 10 cm dal livello del suolo. Conveniently, the fertilizer can be located near the seed or plant at a distance between 0.1 cm and 10 cm from it, on one side or both sides, and at a depth between 0.1 and 10 cm. from ground level.

Il fertilizzante potrà essere somministrato in banda continua o interrotta, oppure con sezioni di banda di lunghezza compresa fra 2 cm e 10 cm in corrispondenza del seme o della pianta. The fertilizer can be administered in a continuous or interrupted band, or with sections of band between 2 cm and 10 cm long in correspondence with the seed or plant.

L’invenzione potrà essere meglio compresa alla luce dei seguenti esempi, che vengono forniti a mero scopo illustrativo e non limitativo dell’invenzione. The invention will be better understood in the light of the following examples, which are provided for illustrative and non-limiting purposes of the invention.

Esempio 1 – preparazione del fertilizzante Example 1 - preparation of the fertilizer

Per preparare il fertilizzante (negli esempi successivi APR) si inseriscono le pelli bovine di tipo wet blue conciate con sali basici di cromo in un’autoclave rotante e la si pone in rotazione. Successivamente si immette in autoclave vapore saturo fino ad una pressione di lavoro compresa di 2,5 bar, poi si scarica la condensa formatasi fino ad una pressione di lavoro di 1,5 bar e poi si immette di nuovo vapore in autoclave fino ad una pressione di lavoro di 6 bar per circa 20 minuti, sempre mantenendo l’autoclave in rotazione. Trascorso tale tempo di reazione, viene aperta la valvola di scarico vapore, e scaricata la pressione di vapore residua e tutte le sostanze liquide condensate fino a raggiungere la pressione atmosferica. A questo punto il reattore viene aperto in sicurezza scaricandone il contenuto (materiale idrolizzato palabile e gelatinoso), che verrà sottoposto a successiva essiccazione previa vagliatura per eliminarne eventuali corpi estranei (legno, ferro, etc…). To prepare the fertilizer (APR in the following examples), wet blue bovine hides tanned with basic chromium salts are inserted into a rotating autoclave and rotated. Then saturated steam is introduced into the autoclave up to a working pressure of 2.5 bar, then the condensate formed is discharged up to a working pressure of 1.5 bar and then steam is introduced again into the autoclave up to a pressure of 6 bar for about 20 minutes, always keeping the autoclave in rotation. Once this reaction time has elapsed, the steam discharge valve is opened, and the residual steam pressure and all condensed liquid substances are discharged until atmospheric pressure is reached. At this point the reactor is safely opened by discharging its contents (hydrolyzed material and gelatinous), which will be subjected to subsequent drying after screening to eliminate any foreign bodies (wood, iron, etc ...).

Il prodotto viene poi successivamente disidratato per via termica, passando da un contenuto in acqua del 35-50% fino ad un prodotto solido essiccato ad umidità variabile tra 8 e 13%. L’essiccazione è ottenuta per mezzo di un essiccatoio del tipo “Rotary disk drier”, alimentato con vapore saturo a 9 bar. The product is then subsequently dehydrated by thermal means, passing from a water content of 35-50% to a dried solid product with variable humidity between 8 and 13%. The drying is obtained by means of a "Rotary disk drier" type dryer, fed with saturated steam at 9 bar.

Il prodotto in uscita dall’essiccatoio, avente temperatura prossima 90°C, viene raffreddato per mezzo di un raffreddatore in corrente di aria ambiente (raffreddatore a cilindro rotante in controcorrente). The product leaving the dryer, having a temperature close to 90 ° C, is cooled by means of a cooler in an ambient air current (counter-current rotating cylinder cooler).

Esempio 2 – Studio degli effetti generati dall’impiego del prodotto APR su piante coltivate Attività biostimolante Example 2 - Study of the effects generated by the use of the APR product on cultivated plants Biostimulating activity

La nutrizione, durante tutti gli studi eseguiti, è stata fatta applicando una soluzione Hoagland, che contiene tutti gli elementi nutritivi (macro, meso e micro elementi) tali da permettere la massima espressione fisiologica della pianta. Questi vengono apportati con il mezzo acqua, ad intervalli regolari, per tutto il ciclo di prova. The nutrition, during all the studies performed, was done by applying a Hoagland solution, which contains all the nutritional elements (macro, meso and micro elements) such as to allow the maximum physiological expression of the plant. These are applied with the medium water, at regular intervals, throughout the test cycle.

Dopo opportune valutazioni e pre-test a diverse concentrazioni si è deciso che la dose di APR di “non interferenza” poteva essere individuata con una quantità tale di APR che apportasse il 2,5% di N rispetto al fabbisogno complessivo della pianta durante tutto il suo ciclo di crescita. After appropriate evaluations and pre-tests at different concentrations, it was decided that the dose of "non-interference" APR could be identified with such an amount of APR that would provide 2.5% of N with respect to the overall requirement of the plant during the whole its growth cycle.

Nei pre-test, nei quali si erano usati due livelli di APR, il primo contribuiva per il 5% del fabbisogno di N ed il secondo per il 2,5 %. Entrambi i test, attuati in laboratorio, in ambiente controllato per un periodo di 60 giorni, hanno confermato che questi apporti nutrizionali non modificano l’espressione macro della pianta, essendo sotto soglia di percezione nutrizionale. In the pre-tests, in which two levels of APR were used, the first contributed for 5% of the N requirement and the second for 2.5%. Both tests, carried out in the laboratory, in a controlled environment for a period of 60 days, confirmed that these nutritional inputs do not change the macro expression of the plant, being below the threshold of nutritional perception.

Per prudenza si è perciò scelto la dose minore, quella che apporta il 2,5,% di N, che quindi non può interferire con la fase di macro-nutrizione e che perciò, se avesse determinato risposte diverse rispetto al controllo, poteva ragionevolmente essere imputata di aver interferito nelle vie metaboliche. As a precaution, the lower dose was therefore chosen, the one that provides 2.5% of N, which therefore cannot interfere with the macro-nutrition phase and which therefore, if it had determined different responses than the control, could reasonably be accused of having interfered in the metabolic pathways.

Al fine di misurare con precisione la biomassa aerea e radicale, nel medio periodo, senza interferenze nutrizionali provenienti dall’ambiente suolo, le piante sono state poste in appositi contenitori, detti rizotroni, di forma cilindrica e rettangolare e quindi all’interno di una serra climatizzata. Alla fine della prove i rizotroni possono essere aperti, le radici intere lavate, raccolte e pesate. In order to accurately measure the aerial and root biomass, in the medium term, without nutritional interference from the soil environment, the plants were placed in special containers, called rhizotrons, of cylindrical and rectangular shape and then inside a greenhouse. air-conditioned. At the end of the test the rhizotrons can be opened, the whole roots washed, collected and weighed.

La specie scelta come modello, ovvero indicatrice delle eventuali bio-stimolazioni è stata una pianta foraggera annuale: Lolium multiflorum. The species chosen as a model, or rather an indicator of any bio-stimulation, was an annual forage plant: Lolium multiflorum.

Questo perchè si tratta di una specie a ciclo lungo, anche 8-10 mesi, con profondi apparati radicali, che sviluppa anche in condizioni di temperature medio basse (fino ad 8-10 °C), e che può essere raccolta, mediante taglio della parte aerea, diverse volte durante il suo ciclo di crescita, fornendo così non solo il valore finale della biomassa aerea ma anche i ritmi di crescita. This is because it is a species with a long cycle, even 8-10 months, with deep root systems, which develops even in conditions of medium-low temperatures (up to 8-10 ° C), and which can be harvested by cutting the aerial part, several times during its growth cycle, thus providing not only the final value of the aerial biomass but also the growth rates.

Rizotroni cilindrici: Cylindrical rhizotrons:

Il rizotrone ha 10 cm di diametro ed è alto 1 m. The rhizotron has a diameter of 10 cm and is 1 m high.

Alla base è stato posto del ghiaino grosso per evitare la perdita di substrato (5 cm). Il rizotrone è stato riempito con HPSS, ovvero con sabbia silicea pura al 99,8 %. Coarse gravel was placed at the base to avoid the loss of substrate (5 cm). The rhizotron was filled with HPSS, i.e. 99.8% pure silica sand.

Per fare in modo che l’apparato radicale potesse incontrarlo durante tutto il suo sviluppo, il prodotto APR è stato distribuito in 3 strati: To ensure that the root system could encounter it throughout its development, the APR product was distributed in 3 layers:

strato 1 a 15 cm dal bordo superiore, layer 1 at 15 cm from the top edge,

strato 2 a 30 cm dal bordo superiore, layer 2 30 cm from the top edge,

strato 3 a 40 cm dal bordo superiore. layer 3 at 40 cm from the top edge.

5 plantule di Lolium multiflorum sono state trapiantate in ogni rizotrone distribuendole lungo la circonferenza, a 1,5 cm dal bordo (4 esterne) ed una centrale. 5 seedlings of Lolium multiflorum were transplanted in each rhizotron, distributing them along the circumference, 1.5 cm from the edge (4 external) and a central one.

Rizotrone rettangolare: Rectangular rhizotron:

Un prototipo di rizotrone rettangolare è stato collaudato nel primo ciclo di prova e poi utilizzato nel secondo. Il rizotrone ha dimensioni: 9 cm x 49 cm x 100 cm. La distribuzione di APR ha seguito quanto fatto precedentemente. Il rizotrone è stato diviso a metà da un setto centrale: una parte è stata dedicata al controllo mentre nell’altra metà è stato fornito un quantitativo di 0.084 gr di APR. In un lato lungo sono state trapiantate 20 piante. A rectangular rhizotron prototype was tested in the first test cycle and then used in the second. The rhizotron has dimensions: 9 cm x 49 cm x 100 cm. The distribution of APR followed what was done previously. The rhizotron was divided in half by a central septum: one part was dedicated to control while the other half was supplied with a quantity of 0.084 g of APR. In one long side 20 plants were transplanted.

Prove Trials

Prima prova First try

Nella prima prova le tesi a confronto sono state: In the first test the theses compared were:

1. Soluzione Hoagland 97,5% APR 2,5% 1. Hoagland solution 97.5% APR 2.5%

2. Soluzione Hoagland 97,5% 2. Hoagland 97.5% solution

3. Soluzione Hoagland 100% 3. 100% Hoagland solution

Dove 100% e 97,5 % significano che si è apportato, in modo frazionato, l’intera domanda di nutrienti delle piante, od una frazione ridotta del 2,5%, integrato poi da quanto apportato da APR dal quale peraltro ci si è attesa una funzione diversa da quella nutrizionale. Where 100% and 97.5% mean that the entire nutrient demand of the plants has been supplied, in a fractional way, or a fraction reduced by 2.5%, then integrated by what is contributed by APR from which, moreover, there has been expect a function other than nutritional.

Le piante sono state poste in una serra climatizzata con temperatura minima impostata a 10°C e la prova è proseguita per 150 giorni. The plants were placed in an air-conditioned greenhouse with a minimum temperature set at 10 ° C and the test continued for 150 days.

I rilievi eseguiti sono stati: The surveys carried out were:

1. Biomassa aerea fresca: dopo 2 settimane dal trapianto con frequenze ad ogni due settimane in base alla stagione. 1. Fresh aerial biomass: after 2 weeks from transplanting with frequencies every two weeks according to the season.

2. Altezza ed accestimento. 2. Height and tillering.

3. Immagini delle radici ogni 30 giorni a partire da DAP30 3. Root images every 30 days starting from DAP30

4. Biomassa radicale fresca e secca, lunghezza apparato radicale a fine prova. 4. Fresh and dry root biomass, root system length at the end of the test.

Risultati prima prova Results first test

I risultati della prima prova di cui sopra possono essere riassunti nella seguente tabella: The results of the first test above can be summarized in the following table:

Tesi Lungh. Radic. (cm) Biom. Fr. aerea (g) Biom. Fr. Radic. (g) Shoot / Root ratio Hoagland 97,5% 41,7 26,9 33,5 /- 7,2 0,82 Thesis Length Radic. (cm) Biom. Air Fr. (g) Biom. Br. Radic. (g) Shoot / Root ratio Hoagland 97.5% 41.7 26.9 33.5 / - 7.2 0.82

Hoagland 97,5% 48,3 29,8 31,9 /- 1,06 0,93 Hoagland 97.5% 48.3 29.8 31.9 / - 1.06 0.93

APR 2,5% APR 2.5%

Hoagland 100% 52,3 28,8 35,9 /- 6,2 0,80 Hoagland 100% 52.3 28.8 35.9 / - 6.2 0.80

I dati qui esposti confermano che apportare solo il 97,5% del fabbisogno azotato non determina differenze statisticamente significative dall’apporto del 100% anche si i dati del 97,5% sono tendenzialmente inferiori al 100% Hoagland (soluzione nutritiva minerale) sia per la lunghezza radicale, la biomassa fresca aerea e la biomassa fresca radicale. Perciò i dati ottenuti delle due altre tesi sono perfettamente confrontabili, in termini di produttività della pianta, dove si vede che APR ha determinato un leggero aumento, non significativo, della biomassa aerea ed una minore biomassa radicale. The data shown here confirm that providing only 97.5% of the nitrogen requirement does not determine statistically significant differences from the 100% contribution even if the 97.5% data tend to be lower than 100% Hoagland (mineral nutrient solution) both for root length, fresh aerial biomass and fresh root biomass. Therefore the data obtained from the two other theses are perfectly comparable, in terms of plant productivity, where it can be seen that APR has determined a slight, insignificant increase in aerial biomass and a lower root biomass.

Tutti i dati perciò possono perciò essere guardati sotto altri punti di vista. Il primo, evidenziato nella tabelle Shoot/Root, mostra come passando dalle tesi con sola soluzione minerale a quella nella quale il prodotto APR è stato aggiunto, il rapporto è tendenzialmente più alto ad indicare una maggiore efficienza del sistema: la pianta a parità di biomassa radicale ha sviluppato più massa aerea, ovvero ha investito di più nello sviluppo di fusto e foglie. Therefore, all the data can be looked at from other points of view. The first, highlighted in the Shoot / Root tables, shows how passing from the thesis with only mineral solution to the one in which the APR product has been added, the ratio tends to be higher to indicate greater efficiency of the system: the plant with the same biomass radical has developed more aerial mass, i.e. it has invested more in the development of stem and leaves.

Il secondo dato interessante è nella variabilità della massa radicale: dove le tesi con soluzione minerale fluttuano anche del 25% attorno alla media, mentre la tesi con aggiunta di APR oscilla solo del 3%. Si è perciò eseguita un’analisi statistica della fluttuazioni qui sotto rappresentata: The second interesting datum is in the variability of the root mass: where the theses with mineral solution fluctuate even 25% around the average, while the thesis with the addition of APR fluctuates only by 3%. A statistical analysis of the fluctuations represented below was therefore performed:

Tesi Medie Deviazione Average Theses Deviation

Standard della Standard of

biomassa biomass

Hoagland 97,5% 5,38 Hoagland 97.5% 5.38

Hoagland 97,5% 0,88 Hoagland 97.5% 0.88

APR 2,5% APR 2.5%

Hoagland 100% 4,69 Hoagland 100% 4.69

Il dato conferma, anche statisticamente, che le piante trattate con il prodotto APR hanno risposto in maniera molto più omogenea alla nutrizione minerale mostrando basse variazioni di biomassa attorno ai valori medi, significativamente inferiori a quelle che si sono avute con la sola nutrizione minerale. The data confirms, also statistically, that the plants treated with the APR product responded in a much more homogeneous way to mineral nutrition showing low biomass variations around the average values, significantly lower than those that occurred with mineral nutrition alone.

Se ne conclude pertanto che vi è certamente stata una interazione non nutrizionale tra la pianta ed il sistema suolo-nutrienti, e che questa interazione è stata mediata dal prodotto APR applicato. It is therefore concluded that there was certainly a non-nutritional interaction between the plant and the soil-nutrient system, and that this interaction was mediated by the applied APR product.

Seconda prova Second test

La seconda prova, eseguita successivamente, è stata impostata come la prima. Non è stata però inserita la tesi Hoagland 97,5% , ritenendo non più utile il confermare il fatto che una piccola variazione della nutrizione azotata di fatto non modifica l’assetto nutrizionale della pianta e confrontando perciò solo e due tesi chiave: The second test, carried out subsequently, was set up as the first. However, the 97.5% Hoagland thesis was not included, considering it no longer useful to confirm the fact that a small variation in nitrogen nutrition does not actually change the nutritional structure of the plant and therefore comparing only two key theses:

a) Hoagland 100% a) Hoagland 100%

b) Hoagland 97,5% APR 2,5% b) Hoagland 97.5% APR 2.5%

Anche in questo caso APR 2,5% sta a significare che l’apporto azotato di APR è stato solo del 2,5%. Also in this case the 2.5% APR means that the nitrogen contribution of the APR was only 2.5%.

Si sono inoltre utilizzati in parallelo entrambi i tipi di rizotrone (cilindrico e rettangolare) sia per valutare le performances delle piante in ambienti diversi e verificare se, questi ambienti, potessero determinare sperimentalmente risposte non omogenee tali quindi da compromettere la consistenza dei dati sia intenzionalmente per porre i sistemi radicali in ambienti diversi, anche limitanti, e valutare le variazioni nelle risposte indotte dai vari prodotti applicati. Furthermore, both types of rhizotron (cylindrical and rectangular) were used in parallel both to evaluate the performances of plants in different environments and to verify whether these environments could experimentally determine non-homogeneous responses such as to compromise the consistency of the data both intentionally for place the root systems in different environments, even limiting ones, and evaluate the variations in the responses induced by the various products applied.

Risultati seconda prova Second test results

I risultati della seconda prova di cui sopra possono essere riassunti nella seguente tabella: The results of the second test above can be summarized in the following table:

Rizotrone Tesi Biom. Fr. Altezza Lungh. Biom. Fr. Biom. Secca Lungh. Rizotrone Thesis Biom. Fr. Height Length. Biom. Biom. Secca Length.

aerea (g) cumul. (cm) Radic. (cm) Radic. (g) Radic. (g) Radic. (cm) Cilindr. H.97,5% 13,4 78,5 41,2 12,1 2,4 1,1 aerial (g) cumul. (cm) Radic. (cm) Radic. (g) Radic. (g) Radic. (cm) Cyl. H.97.5% 13.4 78.5 41.2 12.1 2.4 1.1

APR 2,5% APR 2.5%

Cilindr. Hoagl.100% 11,8 76,8 47,3 8,9 1,8 1,3 Rett. H.97,5% 18,1 87,4 74,5 11,8 2,1 1,5 Cylinder Hoagl. 100% 11.8 76.8 47.3 8.9 1.8 1.3 Rett. H.97.5% 18.1 87.4 74.5 11.8 2.1 1.5

APR 2,5% APR 2.5%

Rett. Hoagl.100% 17,6 90,3 75,1 13,1 2,5 1,3 Rett. Hoagl. 100% 17.6 90.3 75.1 13.1 2.5 1.3

Si può notare innanzitutto come le performances ottenute con i due modelli di studio, per la parte area (altezza cumulata e biomassa area fresca) non differiscano sostanzialmente, con il sistema cilndrico che ha limitato lo sviluppo delle piante in misura significativa rispetto a quello rettangolare, questo per il minor volume di substrato a disposizione. It can be noted first of all how the performances obtained with the two study models, for the area part (cumulative height and fresh area biomass) do not differ substantially, with the cylindrical system which has limited the development of plants significantly compared to the rectangular one, this is due to the smaller volume of substrate available.

All’interno di ogni modello però si nota come non vi siano differenze di prestazioni tra l’apporto dei nutrienti tutti da soluzione minerale (Hoagland 100%) e quello con apporto minerale il prodotto APR (Hoagland 97,5% e APR 2,5%). Tale dato è confermato dall’esame dei dati biometrici relativi alla lunghezza dell’apparato radicale. Within each model, however, it is noted that there are no differences in performance between the supply of nutrients all from mineral solution (Hoagland 100%) and that with mineral intake the APR product (Hoagland 97.5% and APR 2.5 %). This figure is confirmed by the examination of the biometric data relating to the length of the root system.

Per quanto riguarda le masse radicali, fresche e secche, si può notare come, analogamente a quanto visto nella prova precendente, la tesi Hoagland 97,5% APR 2,5% ha determinato una biomassa radicale, fresca e secca leggermente inferiore a quella della tesi Hoagland 100%. As regards the root masses, fresh and dry, it can be noted that, similarly to what was seen in the previous test, the Hoagland thesis 97.5% APR 2.5% determined a root biomass, fresh and dry slightly lower than that of the Hoagland thesis 100%.

Ma anche in questo caso si è avuto un Shoot/Root ratio che, nel rizotrone più performante (rettangolare) mostra un valore significativamente più degli altri per la tesi che ha avuto la soluzione minerale il prodotto organico APR: e questo a conferma quanto visto nell’esperimento precedente. But also in this case there was a Shoot / Root ratio which, in the most performing (rectangular) rhizotron, shows a value significantly more than the others due to the thesis that the mineral solution had the organic product APR: and this confirms what was seen in the previous experiment.

Si è infine esaminata la variabilità dei valori biometrici espressi dalle piante per valutare se, anche in questo secondo esperimento, l’applicazione delle diverse tesi avesse determinato risposte diverse, in termini di variabilità, da parte delle piante. L’analisi dei dati, con l’evidenziazione delle medie, delle medie e la deviazione standard, le medie e l’errore standard (FIG. 1), mostra con chiarezza come la tesi Hoagland 97,5 % APR 2,5 %, abbia avuto in entrambi i modelli di crescita – rizotroni- diversi una significativa minore variabilità tra le ripetizioni rispetto alla tesi Hoagland 100%. Finally, the variability of the biometric values expressed by the plants was examined to assess whether, even in this second experiment, the application of the different theses had resulted in different responses, in terms of variability, by the plants. The analysis of the data, with the highlighting of the means, the means and the standard deviation, the means and the standard error (FIG. 1), clearly shows how the Hoagland thesis 97.5% APR 2.5%, had in both different growth models - rhizotrons - a significantly lower variability between repetitions than in the Hoagland 100% thesis.

Da quanto osservato e misurato nei due esperimenti condotti, si può pertanto concludere che l’aggiunta del prodotto APR ad una soluzione nutritiva minerale ha determinato: From what was observed and measured in the two experiments conducted, it can therefore be concluded that the addition of the APR product to a mineral nutrient solution resulted in:

a) una biomassa fresca aerea uguale o superiore alla tesi minerale Hoagland 100%; a) a fresh aerial biomass equal to or greater than the 100% Hoagland mineral thesis;

b) un rapporto Shoot/Root (foglia/radice) superiore alla sola soluzione nutritiva minerale; b) a Shoot / Root ratio (leaf / root) higher than the mineral nutrient solution alone;

c) una minore variabilità tra le piante – biomassa fresca radicale- rispetto alla soluzione nutritiva minerale; c) less variability between plants - fresh root biomass - compared to the mineral nutrient solution;

d) una biomassa radicale fresca, nel modello cilindrico, simile a quella del modello rettangolare e superiore a quella della soluzione solo minerale. d) a fresh root biomass, in the cylindrical model, similar to that of the rectangular model and superior to that of the mineral-only solution.

I valori relativi a Shoot/Root e alla variabilità sono anche risultati statisticamente significativi. The values for Shoot / Root and variability were also statistically significant.

Conclusioni Conclusions

Le minori masse radicali della tesi con prodotto APR ed un migliore rapporto foglia/radice sono indice di un superiore benessere fisiologico e di una superiore facilità di assorbimento dei nutrienti nella crescita: si tratta quindi di un chiaro effetto di biostimolazione, del tutto indipendente dall’apporto nutrizionale, considerati il basso ed ininfluente dosaggio di Azoto contenuto nel prodotto APR, in altre parole le piante trattate con il prodotto organico APR tendono a meglio utilizzare le risorse in generale e soprattutto l’energia utilizzata per la fotosintesi ed a destinarle nella porzione aerea che, ai fini produttivi, è senz’altro dominante, avendo così, per unità di massa radicale, una superiore biomassa fogliare. The lower root masses of the thesis with the APR product and a better leaf / root ratio are an indication of a higher physiological well-being and a greater ease of absorption of nutrients in growth: it is therefore a clear biostimulation effect, completely independent of the nutritional intake, considering the low and irrelevant dosage of Nitrogen contained in the APR product, in other words the plants treated with the APR organic product tend to better use the resources in general and above all the energy used for photosynthesis and to allocate them in the aerial portion which, for production purposes, is undoubtedly dominant, thus having, per unit of root mass, a higher foliar biomass.

Esempio 3 – Valutazione dell’attività biostimolante di APR in piante di mais Attività biostimolante Example 3 - Evaluation of the biostimulating activity of APR in corn plants Biostimulating activity

Le plantule di mais sono state coltivate in vasi contenenti un substrato di sabbia quarzifera. Le prove sono state eseguite all’interno di una cella climatica in condizioni controllate di fotoperiodo, umidità, temperatura e intensità luminosa. I vasi contenenti sabbia e /- APR sono stati preparati 5 giorni antecedenti l’inizio della prova sperimentale. Questa fase preparatoria è stata eseguita al fine di consentire il rilascio di nutrienti dal prodotto APR ad opera di processi di degradazione microbica. APR rilascia piccole molecole (es. piccoli peptidi e amminoacidi) che possono essere biodisponibili alle piante mediante assorbimento radicale. The maize seedlings were grown in pots containing a quartz sand substrate. The tests were performed inside a climatic cell under controlled conditions of photoperiod, humidity, temperature and light intensity. The jars containing sand and / - APR were prepared 5 days prior to the start of the experimental test. This preparatory phase was carried out in order to allow the release of nutrients from the APR product by microbial degradation processes. APR releases small molecules (e.g. small peptides and amino acids) which can be bioavailable to plants by root absorption.

I semi di mais sono stati lasciati germinare al buio per 3 giorni prima del trasferimento nei vasi contenenti sabbia /- APR. Ad ogni vaso è stato aggiunto un volume di soluzione nutritiva pari a 100 mL. La soluzione nutritiva (Hoagland) è stata aggiunta a giorni alterni per un numero complessivo di somministrazioni pari a 7. Dopo 15 giorni di crescita in vaso le piante sono state raccolte ed analizzate. The corn seeds were left to germinate in the dark for 3 days before being transferred to the sand / - APR containing pots. A volume of nutrient solution equal to 100 mL was added to each jar. The nutrient solution (Hoagland) was added every other day for a total number of administrations equal to 7. After 15 days of growth in pot, the plants were collected and analyzed.

Prima prova sperimentale First experimental test

Inizialmente sono state testate le seguenti condizioni sperimentali: Hoagland 1 (H1), Hoagland 2 (H2), Hoagland 3 (H3), Hoagland 1 -5% N N APR (H1A), Hoagland 2 -5% N N APR (H2A), Hoagland 3 -5% N N APR (H3A). Per valutare l’efficienza fotosintetica e la crescita di plantule di mais in assenza di soluzione nutritiva, è stata considerata anche la condizione sperimentale (0) in cui alle piante veniva somministrata H2O negli stessi giorni e nella stessa quantità della soluzione Hoagland fornita alle piante cresciute nelle altre condizioni sperimentali. In aggiunta, per valutare l’effetto del solo apporto di APR, è stata considerata la condizione sperimentale in cui alle piante veniva fornito il 5% di N da APR corrispondente al 5% di N della soluzione H1. Negli ultimi tre casi, la quantità di APR presente nei vasi corrispondeva ai mg di prodotto necessari ad assicurare l’apporto di N che veniva ridotto nelle soluzioni Hoagland. I calcoli delle quantità di prodotto sono stati effettuati considerando la percentuale media di N in APR che è pari a 12.5% (p/p). Il quantitativo di APR fornito alle piante nelle specifiche condizioni sperimentali è indicato nella seguente tabella: The following experimental conditions were initially tested: Hoagland 1 (H1), Hoagland 2 (H2), Hoagland 3 (H3), Hoagland 1 -5% N N APR (H1A), Hoagland 2 -5% N N APR (H2A), Hoagland 3 -5% N N APR (H3A). To evaluate the photosynthetic efficiency and the growth of maize seedlings in the absence of nutrient solution, the experimental condition (0) in which the plants were administered H2O in the same days and in the same quantity of the Hoagland solution supplied to the grown plants was also considered. in the other experimental conditions. In addition, to evaluate the effect of the APR intake alone, the experimental condition was considered in which the plants were supplied with 5% of N from APR corresponding to 5% of N of the H1 solution. In the last three cases, the amount of APR present in the jars corresponded to the mg of product necessary to ensure the intake of N which was reduced in the Hoagland solutions. The calculations of the product quantities were carried out considering the average percentage of N in APR which is equal to 12.5% (w / w). The quantity of APR supplied to the plants under the specific experimental conditions is indicated in the following table:

Trattamento mg N apportati dalla mg N APR* mg APR Hoagland in 7 appl. Treatment mg N provided by mg N APR * mg APR Hoagland in 7 appl.

0 0 - - 0 0 - -

H1 14,7 - - H1 14.7 - -

H2 29,4 - - H2 29.4 - -

H3 58,8 - - H3 58.8 - -

0 5% APR(H1A) 0 1,47 11,76 H1–5%N+N APR(H1A) 13,97 0,73 5,88 H2–5%N+N APR(H2A) 27,93 1,47 11,76 H3–5%N+N APR(H3A) 55,86 2,94 23,52 0 5% APR (H1A) 0 1.47 11.76 H1–5% N + N APR (H1A) 13.97 0.73 5.88 H2–5% N + N APR (H2A) 27.93 1, 47 11.76 H3-5% N + N APR (H3A) 55.86 2.94 23.52

* I mg N APR corrispondono al 5% di N della soluzione Hoagland * The mg N APR correspond to 5% N of the Hoagland solution

** il 5% in questo caso corrisponde al 5% di N della H1 ** 5% in this case corresponds to 5% of N of H1

Le quantità degli altri macro elementi e dei microelementi aggiunti alla soluzione nutritiva erano le stesse per tutte le condizioni sperimentali: 200 µM MgSO4*7H2O, 40 µM KH2PO4, 70 µM Fe e microelementi. KCl e CaCl2 sono stati aggiunti a H1A, H2A e H3A per garantire alle piante la stessa quantità di K e Ca ricevuta dalle piante cresciute in presenza delle soluzioni H1, H2 e H3. Per ogni condizione sperimentale sono stati preparati 5 vasi in cui sono state cresciute le piante di mais con una densità di 1 pianta per vaso. In tal modo sono state ottenute 5 repliche biologiche per tesi. Al termine del periodo di crescita è stata misurata l’efficienza fotosintetica mediante SPAD (analisi in vivo). Le piante sono state quindi raccolte, separate in foglie e radici e di ognuna è stato determinato il peso fresco. I campioni vegetali sono stati in seguito trasferiti in stufa a 65-70°C per un periodo di 3 giorni e di ognuno è stata eseguita la misurazione del peso secco. Negli stessi campioni è stato quantificato il contenuto di N. The quantities of the other macro elements and micro elements added to the nutrient solution were the same for all the experimental conditions: 200 µM MgSO4 * 7H2O, 40 µM KH2PO4, 70 µM Fe and microelements. KCl and CaCl2 were added to H1A, H2A and H3A to ensure plants the same amount of K and Ca received by plants grown in the presence of H1, H2 and H3 solutions. For each experimental condition, 5 pots were prepared in which corn plants with a density of 1 plant per pot were grown. In this way, 5 biological replicates were obtained per thesis. At the end of the growth period, the photosynthetic efficiency was measured by SPAD (in vivo analysis). The plants were then collected, separated into leaves and roots and the fresh weight of each was determined. The plant samples were then transferred to an oven at 65-70 ° C for a period of 3 days and the dry weight was measured for each. In the same samples, the content of N.

Risultati prima prova Results first test

I valori di SPAD misurati nelle piante cresciute in presenza di soluzione nutritiva o del solo APR sono risultati tutti significativamente maggiori (p<0.05) dei valori determinati nelle piante a cui è stata fornita solo acqua (Fig. 2). Le piante a cui era stato somministrato APR come unica fonte di N presentavano, tuttavia, valori di SPAD più bassi rispetto a quelli misurati nelle piante allevate con soluzione Hoagland /- APR. The SPAD values measured in plants grown in the presence of nutrient solution or APR alone were all significantly higher (p <0.05) than the values determined in plants that were supplied only with water (Fig. 2). Plants given APR as the sole source of N, however, had lower SPAD values than those measured in plants grown with Hoagland / - APR solution.

L’analisi del peso secco non ha evidenziato differenze significative nella produzione di biomassa fogliare tra piante cresciute in presenza di H2 e H3. I valori misurati risultavano comunque maggiori di quelli riscontrati per le piante cresciute nelle altre condizioni sperimentali, ad eccezione di quelle allevate in H3A. Quando alle piante veniva fornita solo acqua, la biomassa fogliare risultava comparabile a quella delle piante a cui veniva somministrato solo APR (Fig.3). The dry weight analysis did not reveal significant differences in the production of leaf biomass between plants grown in the presence of H2 and H3. The measured values were however higher than those found for plants grown in the other experimental conditions, with the exception of those raised in H3A. When only water was supplied to the plants, the leaf biomass was comparable to that of plants to which only APR was administered (Fig. 3).

La crescita delle radici è risultata fortemente influenzata dalla disponibilità di N nella soluzione nutritiva, poiché tendeva ad aumentare nelle piante cresciute con la più elevata concentrazione di N (Fig.4). I valori maggiori di peso secco radicale sono stati misurati per le piante della condizione H3A. Root growth was strongly influenced by the availability of N in the nutrient solution, as it tended to increase in plants grown with the highest concentration of N (Fig. 4). The highest root dry weight values were measured for plants of the H3A condition.

E’ interessante notare come il rapporto tra peso secco delle radici/ peso secco delle foglie aumenti in modo significativo nelle piante cresciute in H3A rispetto agli altri trattamenti. L’aumento di questo rapporto è particolarmente significativo per verificare l’effetto biostimolante del prodotto APR alle dosi di N testate (Fig.5). It is interesting to note how the ratio between dry weight of roots / dry weight of leaves increases significantly in plants grown in H3A compared to other treatments. The increase in this ratio is particularly significant for verifying the biostimulating effect of the APR product at the doses of N tested (Fig. 5).

Seconda prova sperimentale Second experimental test

E’ stata eseguita un’ulteriore prova sperimentale utilizzando quantità minori di APR rispetto a quelle utilizzate nella prova precedente, valutando la crescita vegetale e l’efficienza fotosintetica. In particolare, sono state testate delle condizioni sperimentali in cui il rapporto tra azoto organico fornito da APR e l’azoto inorganico fornito dalle soluzioni nutritive, risultasse minore di quello precedentemente utilizzato. Ciò è stato deciso dopo un’accurata valutazione della letteratura corrente, in cui viene proposto da alcuni autori un possibile effetto di inibizione dell’N organico sull’assorbimento dell’N inorganico. A further experimental test was performed using lower amounts of APR than those used in the previous test, evaluating plant growth and photosynthetic efficiency. In particular, experimental conditions were tested in which the ratio between organic nitrogen provided by APR and the inorganic nitrogen provided by nutritional solutions was lower than that previously used. This was decided after a careful evaluation of the current literature, in which some authors propose a possible inhibition effect of organic N on the absorption of inorganic N.

Le condizioni sperimentali sono state così siglate: Hoagland 1 (H1), Hoagland 2 (H2), Hoagland 3 (H3), Hoagland 1 -2.5% N N APR (H1A1/2), Hoagland 2 -2.5% N N APR (H2A1/2), Hoagland 3 -2.5% N N APR (H3A1/2), come da seguente tabella. Negli ultimi tre casi, la quantità di APR presente nei vasi corrispondeva ai mg di prodotto necessari ad assicurare l’apporto di N che veniva ridotto nelle soluzioni Hoagland (riduzione pari al 2.5%). I calcoli delle quantità di prodotto sono stati effettuati considerando la % N dell’APR pari a 12.5% (p/p). The experimental conditions were labeled as follows: Hoagland 1 (H1), Hoagland 2 (H2), Hoagland 3 (H3), Hoagland 1 -2.5% N N APR (H1A1 / 2), Hoagland 2 -2.5% N N APR (H2A1 / 2 ), Hoagland 3 -2.5% N N APR (H3A1 / 2), as per the following table. In the last three cases, the amount of APR present in the jars corresponded to the mg of product necessary to ensure the intake of N which was reduced in the Hoagland solutions (reduction of 2.5%). The calculations of the product quantities were carried out considering the% N of the APR equal to 12.5% (w / w).

0 0 - - 0 0 - -

H1 14,7 - - H1 14.7 - -

H2 29,4 - - H2 29.4 - -

H3 58,8 - - H3 58.8 - -

H1–2,5%N+N APR(H1A) 14,33 0,37 2,94 H2–2,5%N+N APR(H2A) 28,67 0,73 5,88 H3–2,5%N+N APR(H2A) 57,33 1,47 11,76 H3–5%N+N APR(H3A) 55,86 2,94 23,52 H1–2.5% N + N APR (H1A) 14.33 0.37 2.94 H2–2.5% N + N APR (H2A) 28.67 0.73 5.88 H3–2.5% N + N APR (H2A) 57.33 1.47 11.76 H3–5% N + N APR (H3A) 55.86 2.94 23.52

* I mg N APR corrispondono al 2,5% di N della soluzione Hoagland * The mg N APR correspond to 2.5% N of the Hoagland solution

In aggiunta alle nuove condizioni sperimentali, sono state nuovamente testate la condizione “0” (controllo), in cui le piante venivano supplementate solo con acqua distillata, e la condizione H3A, individuata come quella in cui il rapporto peso secco delle radici/ peso secco delle foglie risultava incrementato rispetto alle altre condizioni testate nella precedente prova. In addition to the new experimental conditions, the "0" condition (control), in which the plants were supplemented only with distilled water, and the H3A condition, identified as the one in which the dry weight of the roots / dry weight of the leaves was increased compared to the other conditions tested in the previous test.

Le piante sono state allevate con le stesse modalità descritte nella precedente prova sperimentale, mantenendo invariato il numero di repliche biologiche per trattamento. The plants were bred in the same way as described in the previous experimental test, keeping the number of biological replicas per treatment unchanged.

Risultati seconda prova Second test results

I dati ottenuti non hanno evidenziato un effetto significativo dei diversi apporti di N sull’efficienza fotosintetica delle piante (SPAD), ad eccezione del caso in cui le piante venivano cresciute in H3A; in questo caso infatti, si è osservato un incremento di tale parametro nelle piante supplementate con N inorganico e /-APR rispetto alle piante a cui veniva fornita solo acqua (Fig.6). The data obtained did not show a significant effect of the different contributions of N on the photosynthetic efficiency of plants (SPAD), except in the case in which the plants were grown in H3A; in this case, in fact, an increase in this parameter was observed in plants supplemented with inorganic N and / -APR compared to plants which were supplied only with water (Fig. 6).

Per quanto riguarda la crescita vegetale, il peso secco della porzione epigea delle piante cresciute nella condizione “0” era minore rispetto a quello misurato per le piante allevate in presenza di N. As regards plant growth, the dry weight of the epigeal portion of plants grown in the "0" condition was lower than that measured for plants grown in the presence of N.

Non si sono tuttavia riscontrate differenze significative in termini di peso secco fogliare tra piante a cui sono state somministrate diverse quantità di N inorganico e APR (Fig. 7). However, no significant differences were found in terms of leaf dry weight between plants to which different quantities of inorganic N and APR were administered (Fig. 7).

Al contrario, l’analisi del peso secco radicale ha evidenziato importanti differenze tra piante cresciute in presenza delle sole soluzioni nutritive Hoagland e piante allevate con tali soluzioni (con riduzione del 2.5% N) e addizionate con APR (Fig.8). On the contrary, the analysis of the root dry weight has highlighted important differences between plants grown in the presence of Hoagland nutrient solutions only and plants raised with these solutions (with a reduction of 2.5% N) and added with APR (Fig. 8).

In particolare, il rapporto peso secco radici/peso secco foglie risultava maggiore nelle piante cresciute in presenza di APR (Fig.9). Tali risultati hanno pertanto confermato l’effetto biostimolante di APR, specialmente quando fornito a dosi molto basse, ovvero quando l’azoto organico fornito da APR era molto inferiore all’azoto inorganico fornito dalla soluzione nutritiva Hoagland. In particular, the root dry weight / leaf dry weight ratio was higher in plants grown in the presence of APR (Fig. 9). These results therefore confirmed the biostimulating effect of APR, especially when provided at very low doses, or when the organic nitrogen provided by APR was much lower than the inorganic nitrogen provided by the Hoagland nutrient solution.

Terza prova sperimentale Third experimental test

Successivamente è stata effettuata un’ulteriore prova sperimentale nella quale sono state testate le seguenti condizioni sperimentali: Hoagland 3 (H3), Hoagland 3 -2.5% N N APR (H3A1/2), Hoagland 3 -5% N N APR (H3A). Negli ultimi due casi i calcoli delle quantità di prodotto sono stati effettuati considerando la % N media APR pari a 12.5% (p/p). Hoagland 3 apporta 60 mg N in 7 applicazioni. Per ogni condizione sperimentale sono stati preparati 22 vasi in cui sono state cresciute le piante di mais con una densità di 1 pianta per vaso. Le piante sono state quindi raccolte, separate in foglie e radici e di ognuna è stato determinato il peso fresco. Al termine del periodo di crescita è stata effettuata determinazione del contenuto di zuccheri e di fenoli singoli. Inoltre, parte dei campioni vegetali sono stati collocati in stufa a 65-70°C per un periodo di 3 giorni e di ognuno è stata eseguita la misurazione del peso secco. Subsequently, a further experimental test was carried out in which the following experimental conditions were tested: Hoagland 3 (H3), Hoagland 3 -2.5% N N APR (H3A1 / 2), Hoagland 3 -5% N N APR (H3A). In the last two cases, the calculations of the product quantities were carried out considering the average% N APR equal to 12.5% (w / w). Hoagland 3 provides 60 mg N in 7 applications. For each experimental condition, 22 pots were prepared in which corn plants with a density of 1 plant per pot were grown. The plants were then collected, separated into leaves and roots and the fresh weight of each was determined. At the end of the growth period, determination of the sugar and single phenol content was carried out. Furthermore, part of the plant samples were placed in an oven at 65-70 ° C for a period of 3 days and the measurement of the dry weight of each was performed.

Risultati terza prova Third test results

In Fig.10 (A), sono riportati i pesi freschi delle foglie di mais trattato e non (controllo) con il prodotto oggetto di studio. Dai dati si evince che entrambe le quantità di APR utilizzate hanno incrementato la crescita delle foglie. In particolare, gli incrementi maggiori si sono verificati nelle condizioni sperimentali H3-2,5. Per quanto riguarda le radici (Fig. 10(B)) si osserva lo stesso trend riportato nel caso delle foglie. In Fig. 10 (A), the fresh weights of the treated and untreated (control) corn leaves with the product under study are reported. The data shows that both amounts of APR used increased leaf growth. In particular, the largest increases occurred in the experimental conditions H3-2.5. As regards the roots (Fig. 10 (B)), the same trend can be observed as reported in the case of the leaves.

In seguito, sono stati determinati i pesi secchi delle piante di mais. Per quanto riguarda i pesi delle foglie (Fig.11(F)) si osserva un significativo aumento del peso delle foglie nel trattato con APR ad entrambe le dosi saggiate, rispetto al controllo. Next, the dry weights of the maize plants were determined. As regards the leaf weights (Fig. 11 (F)), a significant increase in the weight of the leaves is observed in the treatment with APR at both tested doses, compared to the control.

Per quanto concerne il peso secco delle radici (Fig.11(R)), i dati ottenuti sono in linea con quelli riportati nel caso delle foglie. As regards the dry weight of the roots (Fig. 11 (R)), the data obtained are in line with those reported in the case of the leaves.

Effetto di APR sul metabolismo dei carboidrati semplici Effect of APR on the metabolism of simple carbohydrates

I carboidrati hanno numerose funzioni biologiche nelle piante tra cui quella di fonte energetica e trasporto dell'energia. Il trattamento con APR ha prodotto nelle foglie di mais una considerevole variazione del contenuto di glucosio e fruttosio in quanto ha indotto una maggiore attività del metabolismo dei carboidrati. Il contenuto di fruttosio, per esempio, ha una differente risposta legata alle dosi di APR, comportamento tipico dei biostimolanti (Fig. 12 (parte superiore)). Nella radice (Fig. 12(parte inferiore)) si ha invece una maggiore produzione di fruttosio alla dose più bassa di APR, mentre il glucosio tende a diminuire. Carbohydrates have numerous biological functions in plants including that of an energy source and energy transport. The treatment with APR produced a considerable variation in the glucose and fructose content in the corn leaves as it induced a greater activity of carbohydrate metabolism. The fructose content, for example, has a different response linked to the APR doses, a typical behavior of biostimulants (Fig. 12 (upper part)). In the root (Fig. 12 (lower part)), on the other hand, there is a greater production of fructose at the lowest dose of APR, while glucose tends to decrease.

Effetto di APR sul metabolismo degli acidi fenolici Effect of APR on the metabolism of phenolic acids

E’ stato determinato il contenuto di alcuni acidi fenolici sia nelle foglie (Fig. 13(parte superiore)) e che nelle radici (Fig.13(parte inferiore)) delle piante di mais. The content of some phenolic acids was determined both in the leaves (Fig. 13 (upper part)) and in the roots (Fig. 13 (lower part)) of the corn plants.

Nelle foglie il contenuto di acido caffeico incrementa rispetto al controllo in maniera proporzionale all’aumentare della quantità di APR distribuito (Fig. 4A). Differente è invece il trend per il contenuto di acido cumarico, si è verificato un incremento solamente alla dose più bassa ma diminuisce alla dose più alta del prodotto. Al contrario, per l’acido ferulico non è stato osservato un effetto significativo tra le dosi di APR, ma il suo contenuto diminuisce rispetto al controllo. Nel caso dell’acido idrossibenzoico è stato rilevato un decremento solamente alla dose più bassa di APR. In the leaves, the caffeic acid content increases with respect to the control in proportion to the increase in the amount of APR distributed (Fig. 4A). On the other hand, the trend for the content of coumaric acid is different, an increase occurred only at the lowest dose but decreases at the highest dose of the product. On the contrary, for ferulic acid no significant effect was observed between the doses of APR, but its content decreases compared to the control. In the case of hydroxybenzoic acid, a decrease was detected only at the lowest dose of APR.

Nelle radici il contenuto degli acidi caffeico e ferulico hanno mostrato lo stesso trend: il loro contenuto non è aumentato alla dose più bassa di APR rispetto a controllo. Al contrario, si osserva un aumento che è dose-dipendente per il contenuto di acido cumarico. L’acido idrossibenzoico ha invece fornito una risposta legata alla dose di APR più alta alla minore concentrazione di APR utilizzata. In the roots the content of caffeic and ferulic acids showed the same trend: their content did not increase at the lowest dose of APR compared to control. Conversely, a dose-dependent increase in the coumaric acid content is observed. Hydroxybenzoic acid, on the other hand, provided a response linked to the higher APR dose to the lower concentration of APR used.

Conclusioni Conclusions

Il prodotto APR ha dimostrato, dalle prove eseguite in condizioni sperimentali di laboratorio, di stimolare il metabolismo della pianta quando somministrato a livello subnutrizionale. The APR product has been shown, from tests carried out in experimental laboratory conditions, to stimulate the metabolism of the plant when administered at the subnutrition level.

Gli effetti positivi sulla crescita sia dell’apparato fogliare che radicale sono stati osservati al dosaggio minore di H3 2,5% mentre, al dosaggio più alto, è stato osservato un effetto di minore entità ma maggiore se confrontato con le piante non trattate. The positive effects on the growth of both the foliar and root systems were observed at the lower dosage of H3 2.5% while, at the higher dosage, a lesser but greater effect was observed when compared with untreated plants.

A livello del metabolismo dei carboidrati l’aggiunta di APR ha determinato un maggior consumo di fruttosio e glucosio rispetto alle piante non trattate. La dose minore di APR è quella che ha indotto un lieve incremento del contenuto di fruttosio nelle radici. Per quanto concerne il metabolismo degli acidi fenolici, APR ha incrementato il contenuto di acido caffeico nelle foglie e di acido cumarico nelle radici che è strettamente legato alla dose utilizzata. At the level of carbohydrate metabolism, the addition of APR resulted in a greater consumption of fructose and glucose than in untreated plants. The lowest dose of APR is the one that induced a slight increase in the fructose content in the roots. As regards the metabolism of phenolic acids, APR has increased the content of caffeic acid in the leaves and coumaric acid in the roots which is closely linked to the dose used.

Questi risultati dimostrano come la somministrazione di APR alle piante di mais allevate in condizioni controllate abbia prodotto effetti metabolici positivi. These results demonstrate that the administration of APR to corn plants reared under controlled conditions produced positive metabolic effects.

Claims

CLAIMS 1. A method for preparing a fertilizer comprising the steps of: a) preparation of bovine hides; b) hydrolysis of said bovine hides in at least one autoclave to obtain a fertilizer to be dried; c) drying of said fertilizer up to a relative humidity of less than 15%; in which said bovine hides consist exclusively of wet blue bovine hides tanned with basic chromium salts, said hydrolysis step b) including a step b ') of injecting saturated steam into said at least one autoclave up to a pressure of maximum work between 5.0 bar and 6.5 bar.

2. Method according to the previous claim, in which said step b ') of injection of steam includes in sequence the steps of: b1) first injection of steam into said at least one autoclave up to a first working pressure between 2 bar and 3.5 bar; b2) discharge from said at least one autoclave of the condensate formed during said phase b1) of the first injection of steam until reaching a first minimum working pressure between 1 bar and 1.5 bar; b3) second injection of steam into said at least one autoclave up to d a second working pressure corresponding to said maximum working pressure.

3. Method according to claim 1 or 2, wherein said hydrolysis step b) includes a step b '') of contact between said bovine hides and the steam introduced during said step b ') of saturated steam introduction for a time of reaction comprised between 1 sec and 60 min, said step b '') of contact between said bovine hides and said injected steam occurring after said step b ') of introduction of saturated steam into said at least one autoclave.

4. Method according to the preceding claim, wherein said reaction time is comprised between 10 min and 20 min or between 20 min and 30 min.

5. Method according to claim 3 or 4, wherein said at least one autoclave is of the rotary type, said saturated steam injection step b ') and / or said step b' ') of contact between said bovine hides and said steam entered taking place while said at least one autoclave is in rotation.

Method according to any one of the preceding claims, wherein said hydrolysis step b) further includes a step b '' ') for discharging from said at least one autoclave of the condensate formed during said step b') of introducing saturated steam and possibly during said step b '') of contact between said bovine hides and said steam introduced until the ambient pressure is reached.

7. Method according to any one of the preceding claims, in which said fertilizer to be dried has a relative humidity of between 30% and 60%.

Method according to any one of the preceding claims, in which said drying step c) takes place at a maximum temperature comprised between 120 ° C and 130 ° C.

Method according to any one of the preceding claims, further comprising a cleaning step of said fertilizer to be dried to eliminate any foreign bodies, said cleaning step being subsequent to said hydrolysis step b) and preceding said drying step c).

Method according to the preceding claim, in which said cleaning step takes place by means of a magnetic tape to remove metal bodies from said fertilizer to be dried.

Method according to any one of the preceding claims, further comprising a step d) of cooling the dried fertilizer during said drying step c) up to a temperature close to the ambient one.

Method according to any one of the preceding claims, further comprising a step e) of screening the dried and cooled fertilizer during said cooling step d) to obtain a product having a predetermined particle size.

13. A fertilizer obtainable by the method according to one or more of the preceding claims.

14. Fertilizer according to the preceding claim, having the following composition: (A) at least 70% by weight, preferably 75% by weight, of organic protein substance; (B) less than 15% by weight relative humidity; (C) the remainder of inorganic ash; in which said percentages by weight are relative to the total weight of the fertilizer; wherein the sum of said components (A), (B) and (C) is 100% of the fertilizer composition.

15. Fertilizer according to claim 13 or 14, in the form of pellets, granules, micro-granules or powder.