Le zeolititi non sono molto conosciute dagli operatori del settore agricolo, ma altri le conoscono per il loro utilizzo in settori come quello edile, industria della carta, depurazione di reflui civili, zootecnici e industriali e recentemente anche nel settore salutistico. Spesso le zeolititi vengono definite con nomi impropri o generici come: zeoliti sedimentarie o zeoliti naturali, tufi ricchi in zeolite, ma con il termine “zeolitite”, recentemente introdotto da Galli e Passaglia (2011) (Dl 29/04/10 modificato Dm 3/03/15), vengono definite in modo scientificamente corretto le rocce piroclastiche diagenizzate a prevalente contenuto (superiore al 50%) in zeolite.
Le zeolititi contengono al loro interno specie zeolitiche come la clinoptilonite in quantità variabile (40-60%) ritrovabili nei tufi acidi di molte nazioni europee (Slovenia, Cecoslovacchia, Ungheria, Romania, Bulgaria e Grecia) ed extraeuropee (Turchia, Federazione Russa, Usa, Cuba, Giappone, Cina e Australia), la chabasite e phillipsite (60-70%) presenti nelle rocce piroclastiche in molte regioni italiane dell’Appennino Centro Settentrionale. Ed è proprio il contenuto di queste specie zeolitiche che ne determina le caratteristiche e le proprietà che quindi, se non specificato, può generare confusione sulle potenzialità di questa roccia; molto probabilmente in passato sono state fatte sperimentazioni nel settore agricolo utilizzando zeolititi non idonee al settore agricolo che potrebbero aver fornito risultati non incoraggianti.
Zeolititi in olivicoltura
Oltre al lavoro di tutela e sperimentazione di cultivar autoctone di olivo, l’Ibimet-Cnr di Bologna sta sviluppando parte della sperimentazione del settore olivicolo sulle applicazioni di zeolititi ad alto contenuto di chabasite, proprio per le loro proprietà distintive che le rendono particolarmente idonee alle applicazioni in diversi settori agricoli. Nella classe mineralogica dei silicati, le zeoliti appartengono alla sottoclasse dei tettosilicati dove le unità strutturali tipiche di tutti i silicati (tetraedri SiO4) sono unite tra loro originando una impalcatura tridimensionale con grosse cavità occupate da cationi (essenzialmente Ca, K, Na) e da molecole d’acqua.
La presenza prevalente (>50%) di zeolite nella roccia di appartenenza, unitamente alla tessitura della roccia stessa conferisce alle zeolititi le seguenti peculiarità chimico fisiche:
1 - Elevata capacità di scambio cationico (150-200 meq/100 g) e selettiva per cationi a basso potenziale ionico (NH4, K);
2 - Disidratazione reversibile;
3 - Elevata ritenzione idrica;
4 - Permeabilità;
5 - Resistenza meccanica;
6 - Bassa densità.
I primi 4 punti sono particolarmente interessanti per le applicazioni in campo agricolo, e sono in corso test sulle proprietà della zeolitite nella protezione da attacchi di mosca dell’olivo e da malattie fungine. Sono in corso anche diverse sperimentazioni per testare l’effetto della zeolitite distribuita al terreno sullo sviluppo dell’olivo in pieno campo, oltre che nella produzione vivaistica di piante certificate.
Una delle tendenze più rilevanti, infatti, dell’olivicoltura in Emilia Romagna consiste nella reintroduzione di cultivar autoctone per le quali è necessario materiale vivaistico certificato. Dal 2000 l’Ibimet ha avviato la sperimentazione per la produzione di olivi autoradicati e, dal 2005, ha supportato la regione Emilia Romagna nell’avvio della filiera della certificazione volontaria genetico-sanitaria del materiale vivaistico. La scelta di produrre piante autoradicate nasce dal fatto che l’olivicoltura emiliano-romagnola è comunque localizzata in una zona dell’Italia a forte rischio di gelate invernali, dove l’utilizzo di piante innestate potrebbe comportare la necessità di un reinnesto sulla parte rimasta integra della pianta.
Attualmente il patrimonio genetico regionale certificato sotto il profilo genetico e sanitario è costituito da 29 cultivar che si diversificano per la loro attitudine alla radicazione, per tale motivo sono stati messi a punto protocolli specifici di radicazione per le diverse cultivar (foto 1).
Nel corso degli anni la sperimentazione condotta presso il nostro istituto di ricerca ha interessato anche l’individuazione del periodo ottimale del prelievo delle marze e delle migliori performance di radicazione secondo la diversa porzione di ramo. Al fine di aumentare la percentuale di radicazione è stato sperimentato l’utilizzo di filtri rossi capaci di stimolare sia l’emissione di radici avventizie che lo sviluppo dell’apparato radicale.
La letteratura riporta che l’utilizzo di diversi substrati di radicazione possa influenzare la rizogenesi e lo sviluppo radicale in diverse specie orticole e frutticole; l’aggiunta di substrati inorganici come la zeolitite, caratterizzata dalla presenza di ampie cavità comunicanti fra i cristalli del minerale e l’esterno, permette di trattenere grandi quantità di acqua e di rilasciarla lentamente, oltre che garantire una temperatura costante creando quindi un ambiente ottimale di radicazione (Prisa, 2014).
I test sperimentali
Sono state scelte due cultivar importanti per l’olivicoltura emiliano-romagnola: Correggiolo e Nostrana di Brisighella che rappresentano le cultivar preponderanti nelle rispettive produzioni di oli a Denominazione di Origine Protetta (Dop) Colline di Romagna e Brisighella.
In autunno 2016 sono state prelevate le marze dalle fonti primarie conservate nella screen house del Centro di Conservazione dell’Ibimet. Le talee sub apicali ottenute da rami di un anno sono state immerse per 60 secondi in una soluzione di acido indolbutirrico (Iba) alla concentrazione di 2000 ppm a pH 7,5. Le talee (500 per ogni cultivar e quindi 250 per ogni tesi) sono state messe in radicazione in due diversi substrati di radicazione: perlite al 100% e perlite 70% addizionata con il 30% di zeolitite (foto 2).
La radicazione è avvenuta all’interno di un cassone di radicazione dotato di riscaldamento basale termostatato in grado di mantenere la temperatura a 24 ± 3 °C, la temperatura viene monitorata ogni ora mediante termocoppie di tipo T collegate a un datalogger. L’umidità relativa è stata mantenuta intorno al 100% per via indiretta, mediante la saturazione con acqua di entrambi i substrati di radicazione.
Dopo 90 giorni le talee sono state sottoposte al primo invaso rilevando così la percentuale di radicazione; per ogni tesi su 25 piantine è stato determinato il numero di radici per pianta, la lunghezza di ogni radice e da questi dati è stato possibile calcolare la lunghezza totale dell’apparato radicale. Al fine di ottenere maggiori informazioni sullo sviluppo dell’apparato radicale è stata determinata l’area totale avvalendosi di un sistema non distruttivo di analisi d’immagine computerizzato: tale sistema determina l’area dell’immagine (in questo caso l’apparato radicale complessivo) espressa in centimetri quadrati.
Le medesime tesi considerate al primo step della sperimentazione (fase di radicazione), sono state mantenute anche nella seconda fase (primo invaso e attecchimento), le piante sono state invasate in vasi di 10 x 10 cm in due diversi substrati di crescita: substrato 1, torba al 100%, e substrato 2, torba 70% e zeolitite 30% (foto 3). Successivamente le 25 piante appartenenti ad ogni tesi sono state coltivate in serra alle stesse condizioni di luce e di irrigazione e, dopo 10 mesi dal primo invaso, le piante sono state sottoposte alle seguenti misurazioni: altezza dell’astone, numero e lunghezza dei germogli; da queste misurazioni è stato poi calcolata la lunghezza totale dell’apparato aereo di ogni pianta.
Effetti sulla radicazione
Le due cultivar considerate in questa sperimentazione sono molto diverse tra loro, pur appartenendo alla medesima classe di attitudine alla radicazione (elevata), sono, infatti, caratterizzate da performance agronomiche differenti e la diversità della matrice genetica si è espressa anche sulla loro reazione ai diversi substrati in studio.
Relativamente alla cv Correggiolo, si è osservato un leggero aumento della percentuale di radicazione (41% in perlite e 48% in perlite + zeolitite) e nessun effetto statisticamente significativo sullo sviluppo dell’apparato radicale (tabella 1). Diversamente, nella cv Nostrana di Brisighella il substrato di radicazione addizionato con zeolitite ha esercitato un effetto positivo e statisticamente significativo sullo sviluppo dell’apparato radicale, le talee infatti hanno mostrato un maggior numero di radici e di maggior lunghezza traducibile quindi con una maggior lunghezza dell’apparato radicale complessivo. Da una analisi visiva delle radici della cv Nostrana di Brisighella radicate nel substrato con perlite + zeolitite è emersa anche una maggior dimensione delle radici rispetto a quelle sviluppate in perlite, ipotesi che è stata confermata anche dall’analisi d’immagine che riporta una maggior area totale dell’apparato radicale sviluppatosi nel substrato di perlite + zeolitite (tabella 1).
Diversamente da quanto riportato da Prisa (2014), dove nelle cv di olivo in studio si era osservato in talee radicate con zeolite un maggior numero di radici ma più corte, nella cv Nostrana di Brisighella le radici oltre ad essere più numerose sono risultate più lunghe e maggiormente sviluppate (foto 4).
Maggiore sviluppo dell’apparato aereo
Generalmente un miglioramento dello sviluppo dell’apparato radicale è spesso traducibile in un miglior attecchimento e sviluppo dell’apparato aereo: in tabella 2, dove sono riportati i valori dell’accrescimento delle piante in studio, è possibile osservare che in entrambe le cv lo sviluppo della parte aerea ha presentato performance migliori nelle piante radicate e sviluppate in substrati addizionati con zeolitite. Le piante appartenenti alla cv Correggiolo, nella quale non sono emerse differenze significative a livello di sviluppo dell’apparato radicale, hanno comunque presentato una maggiore altezza dell’astone e una maggior lunghezza dell’apparato aereo complessivo (v. grafico), i germogli, pur avendo una lunghezza media uguale, si sono mostrati più numerosi e quindi le piante sviluppate in substrati addizionati con zeolitite sono caratterizzate da una maggior lunghezza totale dell’apparato aereo (tabella 2). Lo stesso comportamento si è osservato nella cv Nostrana di Brisighella (tabella 2 e grafico).
Appare evidente come la matrice genetica abbia esercitato una forte influenza sulla rizogenesi e quindi anche sulla reazione ai diversi substrati di radicazione, è noto in letteratura che la diversa attitudine alla radicazione sia guidata da fattori di natura strutturale e fisiologica, purtroppo però la letteratura attuale (Porfirio et al., 2016) riporta che per l’olivo non è ancora stato chiarito il motivo per cui certe cultivar radicano molto meglio rispetto ad altre, si pensava un tempo che la causa fosse attribuibile alla diversa struttura dei tessuti (presenza di anello sclerenchimatico continuo o discontinuo) ma i tessuti delle diverse cultivar sono risultati avere la medesima struttura.
È stato osservato che nei tessuti dei rami dell’olivo sono presenti strutture meristematiche latenti che, in determinate condizioni, possono evolvere nella formazione di radici avventizie. Nelle talee semilegnose di olivo il contenuto di auxine è un fattore limitante e comunque sono rare le cv in grado di radicare con la sola dotazione endogena di auxine, quindi l’applicazione di ormoni esogeni come l’acido indolbutirrico (Iba) può aumentare significativamente la percentuale di radicazione. Questo accade nelle cv classificate a elevata attitudine alla radicazione, mentre nelle cv definite a bassa attitudine, nonostante siano stati applicati diversi protocolli di studio, i risultati non sono stati incoraggianti e le cause della loro difficoltà a radicare sono ancora difficilmente spiegabili (Porfirio et al., 2016).
Nel settore vivaistico l’altezza dell’astone e lo sviluppo generale della parte aerea sono importanti parametri visibili di qualità e anche un miglior sviluppo dell’apparato radicale, se pur non visibile al momento dell’acquisto, rappresenta una garanzia di successo nelle fasi successive alla messa a dimora degli olivi.
Questo studio preliminare verrà esteso a tutte le altre cultivar in conservazione presso Ibimet-Cnr, approfondendolo con studi a carattere istologico e metabolico.
Possibili vantaggi in fase di trapianto
L’utilizzo della zeolitite nella filiera vivaistica dell’olivo certificato sia in fase di radicazione che nelle fasi di invaso potrebbe rappresentare un valore aggiunto nella fornitura di piante corredate di una loro dotazione in zeolitite presente nel pane di terra; tale dotazione rimarrà al momento della messa a dimora, va, infatti, ricordato che la zeolitite va distribuita una tantum con la messa a dimora in quanto mantiene inalterate nel tempo le proprietà precedentemente descritte.
L’utilizzo di zeolitite nei substrati di produzione di olivi autoradicati potrebbe trovare impiego nei mesi estivi proprio per la sua proprietà di ritenzione idrica; tale proprietà potrebbe avere ripercussioni interessanti sulla riduzione dei consumi di acqua nelle varie fasi di sviluppo della pianta e quindi nell’ottica di una produzione sostenibile.
