Acque di vegetazione dei frantoi, da scarto a ricchezza

«Le acque di vegetazione (AdV) prodotte dai frantoi, costituite essenzialmente dalle acque di lavaggio delle olive e da quelle di processo, oltre che dalla frazione acquosa dei succhi delle drupe, sono state sempre considerate uno scarto da smaltire come un residuo speciale.

Da alcuni anni, però, grazie ai risultati di apposite ricerche sperimentali, sono considerate una risorsa e persino una materia prima. Infatti adesso possono essere sversate sui terreni, nel rispetto della legge, contribuendo a risanare i suoli minacciati dalla desertificazione con l’apporto di acqua e sostanza organica.

Oppure, dopo essere state sottoposte ad adeguati processi biotecnologici, che hanno il vantaggio di abbatterne il potere inquinante, possono essere utilizzate come materia prima per l’ottenimento di prodotti ad alto valore aggiunto».

È così che il direttore dell’Agenzia lucana per lo sviluppo e l’innovazione in agricoltura (Alsia), Aniello Crescenzi, ha introdotto un seminario da essa organizzato per presentare, nello spirito che le è proprio di divulgare innovazioni e fare formazione, le recenti novità nella gestione delle acque di vegetazione agli operatori del comparto olivicolo-oleario e in particolare ai frantoiani.

Un’occasione, anche, per illustrare i primi risultati, proprio riguardo all’utilizzo innovativo delle acque di vegetazione, dei progetti “Inno_Olivo&Olio - Innovazione e trasferimento lungo la filiera olivo-olio per sostenibilità e qualità dei processi e dei prodotti” e “O.r.g.oli.o Lucano - Ottimizzazione della Redditività e della Gestione degli OLIveti e dei processi produttivi dell’Olio Lucano”, entrambi finanziati dal Psr Basilicata 2014-20 (rispettivamente Misura 16.1 e Misura 16.2).

Prove di spargimento su terreno agrario

Le acque di vegetazione sono state per lungo tempo considerate uno dei reflui agroalimentari più inquinanti: pertanto la loro utilizzazione agronomica, con lo spargimento sul terreno agrario, è stata inizialmente ostacolata, ha confermato Francesca Modugno, ricercatrice del Crea – Agricoltura Ambiente di Bari.

«Le acque di vegetazione, benché prima ritenute un refluo agroalimentare molto inquinante, in realtà sono prive di sostanze pericolose per l’uomo e l’ambiente, come agenti patogeni, metalli pesanti, ecc. Possono tutt’al più, per l’elevato carico organico e la bassa biodegradabilità, provocare qualche effetto indesiderato sulla funzionalità degli agroecosistemi interessati al loro sversamento: l’abbassamento dei valori di pH del terreno, il rallentamento dei processi di trasformazione e di biodegradazione del refluo a causa dell’azione antimicrobica dei polifenoli totali.

Sono comunque effetti temporanei, che regrediscono dopo qualche mese dalla distribuzione delle acque sul terreno. Inoltre i pericoli di contaminazione delle falde sono sostanzialmente limitati ai terreni sciolti, o a quelli particolarmente drenanti, in condizioni di estrema piovosità stagionale o in presenza di pendenze e accumulo a valle. Invece sono di grande interesse gli effetti delle AdV sulle caratteristiche fisiche-idrauliche del terreno, che migliorano sensibilmente».

Nell’ambito dei progetti O.r.g.oli.o. Lucano e Inno-Olivo&Olio il Crea-AA si è occupato della valutazione dell’impatto del ritorno delle AdV negli oliveti da cui si è originata la filiera olearia, in un’ottica di economia circolare.

Tre campi sperimentali

«In agro di Venosa (Potenza) abbiamo attivato, in aziende olivicole diverse per tipologia di impianto e modalità di gestione ma nelle quali mai prima erano state sparse acque di vegetazione, tre campi sperimentali: oliveto superintensivo: varietà Koroneiki con sesto d’impianto 4x1,5 metri, irrigato e non lavorato; oliveto intensivo: varietà Ogliarola del Vulture con sesto d’impianto di circa 8x8 m, rinfittito a 6x5 metri, irrigato e lavorato; oliveto tradizionale: varietà Ogliarola del Vulture con sesto d’impianto 12x12 metri, rinfittito con Nocellara del Belice a 6x6 metri, non irrigato e non lavorato.

In ogni campo sperimentale abbiamo effettuato tre trattamenti, ciascuno ripetuto tre volte, e valutato le seguenti tesi:

1. non trattato (gestione tradizionale, senza distribuzione delle acque di vegetazione);
2. trattato con acque di vegetazione tal quali, alla quantità massima prevista dalla legge se rivenienti, come nel caso nostro, da impianti a estrazione centrifuga, cioè 80 m³/ha/anno;
3. trattato con acque detossificate con fungo Bjerkandera adusta (Mycoremediation) fornite dall’altro partner del progetto, il Centro Ricerche ENEA Trisaia di Rotondella, però solo nel campo superintensivo e su una parcella di dimensioni ridotte».

L’attività sperimentale ha riguardato, con opportune analisi di laboratorio, il monitoraggio delle AdV, prelevate al momento della distribuzione in campo, all’inizio di gennaio, il monitoraggio delle caratteristiche chimico-fisiche del suolo e il monitoraggio dello stato idrico del suolo.

«Le analisi del suolo sono state effettuate tre volte: il primo campionamento prima della distribuzione delle acque di vegetazione, il secondo 15 giorni dopo la loro somministrazione in campo, il terzo alla ripresa dell’attività microbica in primavera. Il controllo dello stato idrico del suolo ha mirato a individuare il momento migliore di distribuzione delle AdV per evitare fenomeni di ruscellamento e percolazione e quindi di perdita di esse.

Dall’analisi complessiva delle prove è emerso che non si sono verificati effetti negativi. Abbiamo notato invece il miglioramento delle caratteristiche idrologiche del terreno, probabilmente dovuto all’aumento della frazione organica e, quindi, della stabilità degli aggregati, cioè della struttura del suolo».

Acque di vegetazione, da scarto a materia prima

Lo spandimento controllato su terreno agrario è oggi in Europa l’utilizzo più comune delle acque di vegetazione. Oltre all’uso agronomico vengono conferite a impianti a biomasse o a terzi per attività di compostaggio.

«Finora, quindi, – ha evidenziato Linda Bianco, ricercatrice presso il Centro Ricerche ENEA Trisaia di Rotondella, – ci si è preoccupati più di smaltire che di recuperare in modo integrato e valorizzare tali residui.

Le acque di vegetazione, tuttavia, mediante opportuni processi biotecnologici, che ne riducono il potere inquinante, possono essere utilizzate come “materia prima seconda” per l’ottenimento di prodotti ad alto valore aggiunto, con un doppio vantaggio, economico e ambientale.

Infatti sono utilizzabili per l’estrazione di polifenoli, la produzione di bioplastiche, la produzione di biocatalizzatori di origine enzimatica e come substrato di crescita a basso costo per microorganismi. In particolare il gruppo di ricerca ENEA svolge anche attività di caratterizzazione degli enzimi e delle proteine prodotte da microorganismi, soprattutto di origine fungina, capaci di utilizzare le AdV come substrato di crescita».

Perché i microrganismi riescono a crescere sulla matrice complessa costituita dalle AdV? «Come è noto, la fitotossicità e l’attività antimicrobica delle AdV sono dovute alla presenza dei composti fenolici che sono molto instabili e nel tempo condensano formando polimeri ad alto peso molecolare che sono recalcitranti alla degradazione e responsabili della colorazione scura delle AdV.

È stato però dimostrato che, nonostante questi composti fenolici siano tossici come substrato per la crescita, esistono alcuni batteri, lieviti, funghi capaci di nutrirsi di essi, di consumare materiale organico presente nelle AdV e, allo stesso tempo, di produrre biomassa e altri prodotti microbici di valore (enzimi, acidi organici, ecc.)».

Progetto Rhodolive

Il Centro Ricerche Trisaia partecipa al progetto Rhodolive il cui scopo è la biovalorizzazione delle acque reflue del frantoio in lipidi ed altri prodotti d’origine microbica attraverso la fermentazione con il lievito Rhodotorula glutinis, i cui principali obiettivi sono: fermentazione delle AdV con questo lievito oleaginoso, estrazione dei biocomposti prodotti da questo lievito, inserimento dei biocomposti in nuove formulazioni per la preparazione di alimenti funzionali, biovalorizzazione delle AdV fermentate dal lievito.

«Noi – ha spiegato Bianco – ci stiamo occupando di questo ultimo obiettivo, coltivando su terreno liquido addizionato con le AdV fermentate tre funghi (Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus e Bjerkandera adusta). Questi funghi si sono dimostrati capaci, già al settimo giorno di crescita, di decolorare quasi completamente le AdV, cioè di degradare e abbattere la componente polifenolica, e di realizzare una produzione di biomassa maggiore di quella del controllo, cresciuto su estratto di malto.

Tale aspetto è di particolare interesse per il P. ostreatus, che è un fungo edule e può essere avviato alla produzione o di corpi fruttiferi su appositi panetti o di micelio edule per l’alimentazione animale. Le acque di vegetazione (AdV) fermentate con R. glutinis si sono dimostrate più efficaci delle AdV non trattate anche nel favorire la germinazione su piastra di semi di ravanello.

desso dobbiamo selezionare un fungo candidato, metterlo a crescere con AdV fermentate con R. glutinis, caratterizzare l’insieme delle molecole biologiche prodotte dal fungo con screening metabolomici, caratterizzare il proteoma, cioè le proteine totali prodotte per individuare enzimi da utilizzare come biocatalizzatori: tutti questi dati potranno essere alla base di nuovi processi fermentativi per l’ulteriore valorizzazione delle AdV fermentate».

Attività per Misura 16 Psr Basilicata

Nell’ambito, infine, della Misura 16 del Psr Basilicata, ha concluso Bianco, «abbiamo utilizzato un isolato locale di B. adusta per trattare le AdV in laboratorio, dimostrando come esso sia in grado di abbattere velocemente il contenuto di polifenoli, del 60% con AdV tal quali e del 90% con AdV sterilizzate. Poi abbiamo sversato le Adv non trattate e quelle trattate sia in parcelle in un oliveto sperimentale sia in prove di laboratorio: adesso valuteremo sia il loro effetto sulla componente batterica del terreno che influenza il corretto sviluppo dell’appartato radicale sia il loro eventuale effetto biopesticida».