ITRM930519A1 - Agente che favorisce la capacita' di vegetazione o di rivegetazione in terreni inorganici spogli e suo utilizzo - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale deltitolo :
"AGENTE CHE FAVORISCE LA CAPACITA' DI VEGETAZIONE O DI RIVEGETAZIONE IN TERRENI INORGANICI SPOGLI E SUO UTILIZZO"
DESCRIZIONE
L'invenzione ha per oggetto un agente che favorisce la capacit? di vegetazione o di rivegetazione in suoli inorganici spogli.
Essa riguarda anche un procedimento per impartire capacit? di vegetazione o di rivegetazione in suoli inorganici spogli, applicando detto agente.
Gli incendi di foreste rappresentano un flagello sempre pi? importante nei paesi mediterranei. Cos?, per esempio, circa 20.000 fino 60.000 ettari vengono bruciati ogni anni in Francia. Non solo la vegetazione viene distrutta, ma il terreno che la sostiene viene destrutturato. Molto poca della vegetazione pu? riprendere su un tale terreno ed inoltre certe specie vegetali non possono ricrescervi.
Questi terreni incendiati turbano gravemente l'ambiente dell'uomo. Quest'ultimo sente quindi il bisogno di intervenire per ricostituire al pi? presto un paesaggio vegetale che gli appaia pi? gradevole e meno stressante.
Questo bisogno si presenta anche in terreni come i terreni di scarico delle miniere, le dune o certi terreni sabbiosi, certi terreni argillosi o i terreni coperti di terre di estrazione ottenute per esempio nell'occasione di scavi di gallerie, o ancora i terrapieni per strade ferrate o autostrade, e anche le cave in cessazione di sfruttamento o le dune.
Onde permettere la capacit? di vegetazione o di rivegetazione, naturale o artificiale, in questi terreni comunemente qualificati "terreni inorganici spogli", sono stati gi? proposti e utilizzati diversi composti.
Ben evidentemente, e in primissimo luogo, si ? pensato di utilizzare fertilizzanti convenzionali come i concimi NPK e l'urea. Sfortunatamente, questi prodotti sono cari e presentano una efficacia molto limitata, poich? essi sono molto solubili e non sono "fissati" sul terreno. Una proporzione molto scarsa pu? cos? venire assimilata dalla pianta. Allo stesso tempo, essi determinano un inquinamento delle falde freatiche.
E' stato anche proposto di utilizzare composti di fanghi di stazioni di depurazione urbane. Sfortunatamente questi composti sono troppo compatti e non possono venire utilizzati efficacemente per impartire capacit? di veqetazione o di r?vegetazione. In ogni modo, le loro prestazioni sono anche troppo limitate.
Si ricerca quindi sempre attualmente una agente che permette una capacit? di vegetazione o di riveaetazione in terreni inorganici spogli che presenti una buona efficacia e che sia nello stesso tempo poco oneroso e di facile applicazione.
Ora, dopo numerose ricerche. la societ? richiedente ha trovato che l'utilizzazione di materiali solubili ottenuti all'atto del trattamento in una fabbrica di amido della patata, del grano e del mais consente di rispondere a questo bisogno.
E l'agente che favorisce la capacit? di vegetazione e di rivegetazione in suoli inorganici spogli ? quindi caratterizzato dal fatto che esso ? costituito dai materiali solubili ottenuti all'atto del trattamento in una fabbrica di amido della patata, del grano e del mais, nonch? loro miscugli.
Si intende per materiali solubili ottenuti all'atto?del trattamento in una fabbrica di amido del mais le acque di macerazione del mais, che hanno subito nel corso di questa operazione di macerazione una fermentazione pi? o meno marcata mediante i batteri lattici.
Si potr? fare riferimento vantaggiosamente alla descrizione di acque di macerazione nonch? ai procedimenti di macerazione 'del mais che ? data per esempio nel capitolo intitolato "Starch" di R.~ L. Whistler e J. R. Daniel o al brevetto francese FR 2 464 298 appartenente alla societ? richiedente.
Queste acque' di macerazione del mais si presentano generalmente sotto forma di soluzioni concentrate a circa 50% di materiali secchi.
I materiali solubili di patata vengono ottenuti dopo la macinazione della patata e la separazione della polpa e della fecola. Essi possono contenere o meno 1 materiali proteici coaaulabili mediante il calore o mediante acido a seconda che essi siano o meno recuperati. Questi materiali solubili di patata. chiamati anche talvolta acque rosse o acque di vegetazione si presentano generalmente sotto forma di soluzioni concentrate che presentano un materiale secco da 55 a 60 % .
I materiali solubili di grano vengono ottenuti dopo trattamento del grano in una fabbrica di amido ad umido e separazione della crusca, dell'amido e del glutine. Essi si presentano pure sotto forma di soluzioni concentrate, di materiale secco compreso tra 25% e 60% circa.
I materiali solubili di mais, i materialisolubili di patata e i materiali solubili di grano presentano numerose caratteristiche comuni.
In particolare, essi presentano un tenore elevato in materie'proteiche (espresse in tenore in azoto x 6,25). Questo tenore ? in effetti compreso tra 10% fino a 60, e piu generalmente tra 12% e 50% in materiali secchi.
Questi materiali solubili sono anche caratterizzati da un tenore in amminoacidi liberi compresi tra 1% e 10%, pi? generalmente tra 1,4% e 8,%.
Essi possono presentare inoltre un tenore relativamente importante in acidi organici (in particolare acido lattico) poich? questo tenore pu? iscriversi tra 1% e 35% e pi? qeneralmente tra 1,5% fino a 30%, Le acque di macerazione del mais presentano in particolare un tenore elevato in acido lattico, compreso qeneralmente tra 20% e 30%,
I materiali solubili di mais, di grano e di patata presentano inoltre un tenore in residui dalla calcinazione compreso tra 8% e 37%. pi? qeneralmente compreso tra 10% e 35%. Questi residui dalla calcinazione comprendono irr particolare:
- ione potassio, presente in una quantit? da 1% a 20%. e pi? qeneralmente da 1% a 18%,
- ione fosforo, presente in una proporzione da 0.2% a b%, e pi? qeneralmente da 0,37. a 4.57,, - ione magnesio, presente in una quantit? da 0.1% a 2,5% e pi? qeneralmente da 0,1% a 2%.
I differenti tenori dati qui sopra sono espressi in peso rispetto al materiale secco.
Di preferenza l'agente per impartire capacit? d? vegetazione o di rivegetazione in terreni inorganici spogli secondo l'invenzione si presenta sottoforma di soluzioni concentrate di un materiale secco compreso tra 35% e 85%, di preferenza tra 40% e 75% in peso.
L'agente secondo l'invenzione pu? venire allora polverizzato cosi come ?, o preliminarmente diluito. Un'altra possibilit? consiste tuttavia nell'utilizzare i materiali solubili d? patata, di qrano e di mais sottoforma di polveri nebulizzate, in miscuglio con altri agenti come materie proteiche o concimi organici o minerali.
Gli agenti secondo 'l'invenzione vengono polverizzati o aggiunti sui terreni da trattare irv una quantit? compresa tra 50 e 500 kg di azoto per ettaro, di preferenza da 80 a 300 kg di azoto per ettaro. La frequenza di applicazione ? variabile e dipende in particolare dalle condizioni climatiche. Di preferenza tuttavia, i'aqent.e secondo l'invenzione viene aqgiunto o polverizzato nel terreno da trattare in una fino a cinque applicazioni per anno e di preferenza in due o tre applicazioni per anno.
L 'utilizzazione deali agenti secondo l'invenzione permette, rispetto ai fertilizzanti convenzionali, una economia d? azoto e di fosforo e permette d'altra parte una forte riduzione dell'inquinamento delle falde freatiche.
Senza voler essere legati dalla teoria, si pu? pensare che i materiali solubili di patata, d? grano e di mais subiscono una ammonificazione e una nitrificazione progressive, l'ammoniaca e ? nitrati cosi formati venendo essi stessi progressivamente assorbiti o assimilati dalle piante. Allo stesso modo il fosforo presente nei materiali solubili di patata, di grano e di mais utilizzati secondo l?invenzione essendo di natura sostanzialmente organica, deve venire mineralizzato precedentemente alla sua utilizzazione da parte delle piante. Questa mineralizzazione ? progressiva e permette una migliore utilizzazione degli agenti da parte delle piante.
L'invenzione potr? venire meglio compresa con l'aiuto dell'esempio che segue, dato a titolo di illustrazione e non comportante alcun carattere limitativo.
ESEMPIO 1
Questo esempio e stato realizzato su un terreno incendiato del sud della Francia.
Le piazzole di studio. vale a dire una piazzola campione ed una piazzola di prova, avevano una superficie di circa 100 e i limiti di queste piazzole erano materializzati sul terreno con l'aiuto di seqni a vernice disposti su blocchi rocciosi.
L'agente provato era costituito dai solubili di patata, di materiale secco di 54-,7%. La loro composizione, espressa alto stesso tempo rispetto al prodotto commerciale tale,e quale e rispetto al materiale secco di detto prodotto, ? indicata nella tabella I in appresso.
TABELLA I
COMPOSIZIONE DI SOLUBILI DI PATATA
Un primo spargimento ? stato effettuato nel mese d? giugno con una soluzione di solubili di patata concentrata a 25% di materiali secchi, la quantit? utilizzata essendo di 2,5 kg/m2 a 54,7% MS o 5,5 kg/m2 a 25% MS.
Un secondo spargimento ? stato realizzato cinque mesi piu tardi, in novembre, con una soluzione di una concentrazione uguale a 25%, la quantit?:sparsa essendo pure di 2,5 kg/m2 a 54,7% MS o 5,5 kg/m2 a 25% MS.
Lo studio dei comportamenti di certe specie vegetali ? stato allora effettuato nelle differenti parcelle.
Prelevamenti di campioni di terreno delle parcelle di riferimento e nelle parcelle trattate sono stati? realizzati a 'due profondit?: una profondit? da 0 a 5 cm, ed una profondit? da 15 a 25 cm:
- al fine da una parte di quantificare i tenori in azoto assimilabile (NO3-, ?04+), in potassio scambiabile, e in fosforo assimilabile, - ed infine d'altra parte di effettuare le analisi microbiologiche seguenti:
* computo dei microorganismi: microflora totale, actinomiceti, funghi filamentosi e lieviti, microflora celiliIolitica
* misura della attivit? respiratoria dei terreni.
I risultati ottenuti possono essere ricapitolati come seque:
I - Comportamento dei vegetali
Misure riguardanti . lo sviluppo nello spessore e nella lunghezza di rami terminali di querce spinose sono state effettuate tra il primo spargimento e le prime pioqqe abbondanti autunnali. Uno sviluppo in lunghezza dei germogli terminali e verticali ha avuto luogo durante l'estate. Statisticamente esso ? stato superiore nella parcella trattata rispetto alla parcella di riferimento.
Venti piedi di Quercus coccifera sono stati scelti a caso, da una parte nella parcella trattata e d'altra parte nella parcella di riferimento.
Le misurazioni effettuate hanno riguardato il diametro "d" espresso in CITI, misurato a I cm di una ramificazione e la lunghezza "1" espressa in cm. di un ramo da questa ramificazione fino alla sua estremit?.
La combinazione di questi due parametri, secondo la formula C = d2l. fornisce una grandezza proporzionale alla massa di materiale vegetale.
Sei mesi dopo il secondo spargimento, si sono misurati i valori seguenti per d e l, questi valori essendo medie ottenute a partire da 20 rami della parcella trattata e da 20 rami della parcella d? riferimento.
Le altre specie si sono mantenute allo stato di letargo durante l'estate, a causa della siccit? esistente in questo periodo. Tuttavia, va seanalato che alla? fine di dicembre, le specie erbacee, in particolare il brachipode ramoso, hanno beneficiato di un rinverdimento assai netto nella parcella trattata rispetto alla parcella di riferimento.
In effetti, due mesi dopo l'ultimo spargimento, cio? nel corso dell'inverno, si ? constato che le graminacee come Brachypodium ramosum e Dactylis a lomerata erano molto pi? verdeggianti nella parcella trattata. Inoltre, specie nuove sono apparse unicamente nella parcella trattata come Lactuca porennis, Sonchus olerapeus e Sensoio yulgaris.
2?- Elementi minerali nutritivi assimilabili (N, P, K)
La tabella II in appresso presenta le concentrazioni determinate prima del primo spargimento e guattro mesi e mezzo circa dopo guesto ultimo.
TABELLA II
L'esame di questa tabella suscita Le osservazioni seguenti :
a) Orizzonte superficiale = livello 1 (0-5 cm)
NO3 ": rispetto ai tenori rilevati in qiugno, i valori di novembre sono stati moltiplicati per un fattore di 1,64 nel riferimento e di 8,48 nella parcella trattata con l'aiuto dell'agente secondo l'invenzione; cos? durante il per?odo autunnale, si ? avuta una attivazione nella nitrific?zione; questa ? stata pi? marcata nella parcella trattata con l'aiuto dei solubili di patata.
NH4+; un aumento deII' ammonificaz?one ha avuto luogo nelle due parcelle (il fattore di aumento ? di 6,2 per duella di riferimento e di 5,9 per l'altra per i valori rilevati in novembre): questo risultato e i valori ottenuti in marzo tendono a mostrare che l'ammonificazione ? indifferente all'apporto di agenti secondo l'invenzione e che essa ? essenzialmente attivata dalle condizioni climatiche di tipo di quelle che si presentano nel' periodo autunnale (piogge, temperature clementi).
K+; se la differenza ? piccola e non significativa tra i valori misurati nella parcella d? riferimento tra giugno e novembre (7,7 e 5,4 me/kg), essa ?, ai contrario, molto marcata nella parcella trattata (5.7 e 37,4 me/kg), risultato confermato pure dalle misure effettuate in marzo.
Fosforo assimilabile: l'osservazione riguardante il potassio si applica anche al fosforo; nella parcella trattata, i valori passano cosi da 40 a 273 ppm poi a 344 ppm.
In sintesi, l'apporto sul terreno di agenti secondo l'invenzione si traduce nei primi 5 centimetri di terreno in:
una attivazione della nitriticazione un aumento dei tenori in potassio scambiabile e in fosforo assimilabile.
b) Orizzonte protondo = livello 2 (-15 fino -25 cm)
NO3-; un aumento, da giugno a marzo, dei tenore in nitrato interessa le due parcelle; tuttavia. guesto aumento ? pi? netto nella parcella trattata che nella parcella di riferimento (in cui il fattore di aumento ? solo di 2,9).
??4+: il tenore in ioni NH4+ subisce in novembre una elevazione rispetto allo stato iniziale del mese di giugno: il fattore di accrescimento ? di 2,6 nel riferimento e di 10,7 nella parcella trattata, questo tenore ritorna nel mese di marzo ad un valore vicino al valore iniziale.
K+ scambiabile: se nel riferimento il tenore varia di poco, invece esso accusa in novembre una caduta notevole nella zona di sparaimento , fenomeno che non ? stato ancora spiegato ma che viene corretto dal valore ottenuto nel marzo successivo.
Fosforo assimilabile: in seguito alle condizioni climatiche dell'inizio dell'autunno, il terreno dimostra di aver subito in profondit? un impoverimento in P assimilabile in seno della parcella di riferimento mentre? il fenomeno ? invertito nella zona trattata. In marzo, la parcella trattata contiene tre volte pi? difosforo della parcella di riferimento.
In sintesi, tra 15 e 25 cm di profondit?, il terreno ha subito.-una nitrificazione e una ammonificazione nettamente pi? intense nella parcella trattata che nella parcella di riferimento.
un arricchirnento in fosforo e in potassio assimilabili, sequito dello spandirnento o con l'aiuto dell'agente secondo l'invenzione.
La considerazione simultanea di due livelli d? prelevamento con i valori forniti dalle analisi di novembre conduce alle osservazioni seguenti:
- la nitrificazione e l'ammonificazione sono state pi? forti in ragione delle condizioni climatiche (piogge, temperature ancora clementi) a tutti i livelli considerati, pi? particolarmente a livello superficiale per il primo fenomeno e nell'orizzonte profondo per il secondo in seno della parcella trattata;
una parte almeno di potassio apportato sembra essere stato trattenuto in superficie:
- le concentrazioni in fosforo passano da 40? a 273 ppm in superficie e da 12 a 30 ppm in profondit? dopo l'apporto di fertilizzanti:
- malgrado le piogge abbondanti dell'autunno (circa 250 mm ), il potassio e il fosforo non sono stati trascinati massicciamente in profondit?.
Integrando le analisi di marzo. lo spargimento di estratto solubile di patate (giugno poi novembre) alla dose di 2,5 l/m2 e diluito in 2,5 1 di acqua si traduce in:
- un arricchimento progressivo in NO3-. K+ e P assimilabili,
- una rarefazione di NO4,*,
un intrappolamento pi? marcato, in superficie, per ali elementi P e K assimilabili, - il mantenimento di un tenore relativamente elevato in azoto nitrico anche dopo piogge abbondanti dell'autunno (250 mm).
Cosi, globalmente, l'apporto dell'agente secondo l'invenzione si ? risolto con l'apparizione rii migliori condizioni di nutrizione minerale. L'inverdimento pronunciato di piante erbacee, pi? particolarmente di brachipode ramoso, osservato durante dicembre,?? in accordo con le osservazioni precedenti.
3'''- Analisi microbiologica
La tabella III in appresso presenta i risultati di censimenti di differenti tipi di microorganismi ricercati nei campioni di terreni prelevati.
TABELLA III
PNT = parcella non trattata con l'agente secondo l'invenzione
PT - parcella trattata dopo il prelevamento di giugno
Le variazioni osservate nei risultati presentati nella tabella II indicano che l'apporto di agente secondo l'invenzione non ha avuto un effetto notevole sulla microflora totale se non addirittura un effetto di staqione che si manifesta con un accrescimento numerico tra i mesi di giugno e di novembre.
Tuttavia, possono essere notate differenze interessanti :
in ci? che riguarda i funghi, il loro numero diminuisce .nettarnente tra giugno e novembre nella parcella non trattata mentre si mantiene in superficie del terreno e aumenta al livello 2 , cio? all'orizzonte profondo, nella parcella trattata .
- in ci? che riguarda gli actinomiceti, il loro numero aumenta molto fortemente al livello 2 nella parcella trattata,
infine in ci? che riguarda imicroorganismi cellulolitici , il loro effettivo aumenta di pi? potenze di 10 nei due livelli della parcella trattata, mettendo cos? in evidenza una stimolazione importante della cellulolisi mediante l'agente secondo l'invenzione.
La tabella IV in appresso presenta la distribuzione di differenti specie di funghi presenti nei campioni di terreno prelevati in giugno e in novembre.
TABELLA IV
Questa tabella mostra che l'apporto di solubili di patata provoca la scomparsa in seno alle microflora da funqhi dominante di pi? specie soprattutto al livello ?, nonch? la comparsa di specie nuove a livello 2. Il trattamento modifica quindi la diversit? specifica di questa microflora .
In sintesi, l'apporto dell1aqente secondo l'invenzione nel mese di qiuqno ha provocato una attivazione di cicli del materiale, attivazione che si manifesta con l'aumento:
dell?ammonificazione e della nitriticazione,
- del tenore in fosfato assimilabile, dovuto sia all'aumento delle attivit? fosfatasiche dei microorqanismi , sia alla dissoluzione di fosfato tricalcico provocata dall'acidificazione penerata? dal metabolismo del materiale orqanico apportato con i fertilizzanti.
Questa attivazione si accomoaqna con un aumento del potassio scambiabile e corrisponde a modifiche di munita microbiche, in particolare di comunit? di funahi, di actinomiceti e della microflora cellulolitica. Essa ha un'influenza molto positiva sulla crescita dei vegetali.
ESEMPIO 2
Prove similari, realizzate con materiali solubili di grano in un veicolo in cessazione di sfruttamento e di cui la capacit? di rivegetazione rapida era desiderata per ragioni di ambiente, hanno mostrato che l'utilizzazione di agenti secondo l'invenzione, applicati in tre volte alla dose annuale di 150 kg di azoto per ettaro, permetteva di ottenere con estrema rapidit? una copertura vegetale naturale, spontanea e lussureggiante.
L'agente secondo l'invenzione ha guindi un effetto stimolante sui terreni trattati, questo effetto ripercuotendosi sullo sviluppo vegetale.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Agente che favorisce la capacit? di vegetazione o di rivegetazione di terreni inorganici spogli, caretterizzato dal fatto che esso e costituito da materiali solubili ottenuti durante il trattamento in fabbrica di amido della patata, di grano e di mais, nonch? loro miscugli, 2. Agente secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto 'che esso presenta, le percentuali essendo espresse in peso rispetto al materiale secco: - un tenore in materie proteiche compreso tra 10 e 60%, e pi? generalmente tra 12 e 50%, - un tenore in amminoacidi liberi compreso tra I e 10%, e pi? generalmente tra 1,4% e 8,5%, - un tenore in residui dalla calcinazione compreso tra 8 e 37%, e pi? generalmente compresofra 10 e 35%. 3. Agente secondo una o l'altra delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che essa presenta: - un tenore in ione potassio compreso tra 1% e 20%, e pi? generalmente tra 1% e 18%, - un tenore in ione fosforo, compreso tra 0,2% e 6%, e pi? generalmente tra 0,3% e 4,5%, - un tenore in ione magnesio, compreso tra 0,1% e 2 ,5% e pi? generalmente tra 0,1% e 2%. 4 . Agente secondo una Qualsiasi delle rivendicaz ioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che esso presenta un tenore in acidi organici compreso tra 1 e 35%, e pi? generalmente tra 1,5% e 30%. 5. Agente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che esso si presenta sottoforma di una soluzione concentrata di un materiale secco compreso tra 35% e 85%, di preferenza tra 40% e 75% in peso. 6. Agente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che esso si presenta sottoforma di polvere nebulizzata, eventualmente miscelata con altri agenti come materie proteiche o concimi organici o minerali . 7. Uso di un agente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6 nella vegetazione o rivegetazione di terreni inorganici spogli. 8. Uso di un agente secondo la rivendicazione 7, nella quantit? compresa tra 50 e 500 kg di azoto per ettaro, di preferenza tra 80 e 300 kg per ettaro.
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