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Il più noto preparato biodinamico è il “corno-letame” o preparato 500, che secondo le istruzioni di Steiner si ottiene riempiendo un corno di vacca con solo deiezioni fresche di vacche e sotterrandolo in autunno per 6 mesi. Il risultato è un prodotto compostato marrone scuro ad alta umificazione, che sciolto in acqua ed agitato energicamente risulta quasi completamente solubile e pronto ad essere distribuito in forma di spray sul suolo dell’azienda biodinamica comunemente in dosi di 300 g.ha-1 almeno due volte l’anno per favorire i processi microbiologici del suolo e di umificazione della sostanza organica. In realtà, nonostante l’eccentricità della preparazione, il preparato 500 biodinamico non è altro che il prodotto della lenta umificazione del letame in condizioni di anerobiosi.
La sua complessità molecolare risulta comparabile con quella dei biostimolanti umici impiegati in agricoltura convenzionale, Tuttavia, mentre il processo di umificazione di questi ultimi è comunemente di tipo geochimico (ligniti, carboni ossidati), dovuta a fattori chimico-fisici, l’Humus biodinamico è la risultante molecolare di un’azione biotica e mantiene perciò una carica biologica superiore alle sostanze umiche di origine geochimica. Ciononostante, anche questi ultimi materiali umici presentano una bioattività, principalmente basata sul loro contenuto in molecole biostimolanti (Canellas e Olivares, 2014). Questa si esplica nei confronti delle colture per dosi di applicazione al suolo che possono generalmente variare dai 3 ai 40 kg.ha-1, benché sia stata riportata una aumentata formazione di noduli rizobici per la leguminosa Sesbania aculeata con lo spargimento al suolo di soli 600 mg ha-1 (Rose et al., 2014), o di maggiore attività fotosintetica e qualità di peperoni con soli 400 g.ha-1 per applicazioni sia al suolo, sia alle foglie (Karakurt et al., 2009). Dosi di soluzioni di Humus di origine geochimica corrispondenti persino a soli 20 e 30 g.ha-1 sono risultate biostimolanti della crescita del riso in esperimenti di campo, per applicazioni fogliari e rizosferici, rispettivamente (Nandakumar et al., 2004).
La bioattività del materiale umificato del preparato 500 è stata attribuita alla sua attività auxino-simile sulla base di un approfondito studio delle sue proprietà biologiche e biochimiche (Giannattasio et al., 2013). In questo lavoro, la valutazione della popolazione di microorganismi presenti su tre diversi preparati 500 ha indicato la predominanza di specie gram-positive ed una minore abbondanza di Attinobatteri e Gammaproteobatteri, la cui presenza è coerente con le condizioni anaerobiche di basso potenziale redox e di conseguente lenta proteolisi e fermentazione determinate dalla umificazione sotterranea del corno-letame in assenza di ossigeno. Un’analisi metagenomica dei preparati ha inoltre determinato una prevalenza significativa dei batteri sui funghi, il cui rapporto di 6:1 è risultato ben più alto di quanto generalmente si ottiene per un compost aerobico o da un suolo agrario dove vi è una sostanziale equivalenza tra batteri e funghi. L’Humus dei preparati 500 ha anche rivelato alti valori di attività enzimatica che rappresenta un forte potenziale di induzione di fertilità biologica e chimica nel suolo. Questo studio ha poi messo in evidenza che l’Humus anaerobico da corno-letame, distribuito al suolo alla dose di 200 g.ha-1, conferirebbe alle molecole auxino-simili una concentrazione nanomolare (10-10) nella soluzione circolante del suolo, che sarebbe più che sufficiente per indurre una efficace azione biostimolante nell’apparato rizosferico, quando anche concentrazioni solo femtomolari (10-15) di molecole biologicamente attive sono descritte in letteratura in grado di attivare segnali molecolari di stimolazione cellulare (Giannattasio et al., 2013).
Un dettagliato studio sulla composizione molecolare degli stessi tre preparati 500 è stato condotto applicando la spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare allo stato solido (13C-CPMAS-NMR) e la pirolisi termochemolitica accoppiata alla gas-cromatografia/spettrometria di massa (Spaccini et al., 2012). Ambedue le tecniche hanno rivelato una struttura molto complessa con una predominanza di derivati ligninici aromatici, polisaccaridi, e composti alchilici. La distribuzione di composti carboniosi ottenuta per NMR ha evidenziato nei tre preparati umificati un debole carattere idrofobico ed un significativo contributo di fenoli lignocellulosici rispetto a quanto comunemente osservato nei compost ottenuti in aerobiosi. Anche i risultati della termochemolisi hanno indicato un alto contenuto di derivati ligninici in questi materiali umificati, suggerendo una più lenta e meno avanzata decomposizione della lignina a causa della anaerobiosi sotto cui si è svolta l’umificazione sottoterra ed alla conseguente minore presenza di funghi ligninolitici, come evidenziato altrove (Giannattasio et al., 2013). L’alto tenore di derivati ligninici e componenti polari di origine biotica concorda con i risultati delle caratteristiche biologiche, nel conferire all’Humus del preparato 500 una obiettiva potenziale attività biostimolante della crescita vegetale.
I risultati ottenuti indicano la necessità non solo di standardizzare il contenuto molecolare e biotico dell’Humus nel preparato 500 ma anche di valutarne in più numerosi studi, sia in vitro che in vivo, la bioattività nei confronti delle colture agrarie, al fine di certificarne la specificità rispetto agli Humus da compost aerobici e da ligniti. La Società Italiana di Scienze Biodinamiche (SISB) è il forum maggiormente vocato a riunire le differenze discipline (chimiche, biologiche, biochimiche e fisiologiche) necessarie a raggiungere questi obiettivi comuni in maniera rigorosamente scientifica.
Citazioni
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Canellas LP, Olivares FL (2014) Physiological responses to humic substances as plant growth promoter. Chemical and Biological Technologies in Agriculture 1:3.
Canellas L.P., Olivares F.L., N.O.A. Canellas, Jindo K., Rosa R.C.C, Piccolo A. (2022) Challenge of transition: the history of a case study involving tropical fruits polyculture stimulated by humic acids and plant-growth promoting bacteria. Chemical and Biological Technologies in Agriculture 9, 76. https://doi.org/10.1186/s40538-022-00342-y
Critchley AT, Critchley JSC, Norrie J, Gupta S, Van Staden J (2021) Perspectives on the global biostimulant market: applications, volumes, and values, 2016 data and projections to 2022. Chapter 13. In: Gupta S., Van Staden J. (Eds), Biostimulants for Crops from Seed Germination to Plant Development. Academic Press, pp. 289-296. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823048-0.00012-5.
Fließbach A., Oberholzer H.-R., Gunst L., Maeder P. 2007. Soil organic matter and biological soil quality indicators after 21 years of organic and conventional farming. Agriculture, Ecosystems and Environment 118, 273–284.
Giannattasio, M., Vendramin E., Fornasier F., Alberghini S., Zanardo M., Stellin F., Concheri G., Stevanato P., Ertani A., Nardi S., Rizzi V., Piffanelli P., Spaccini R., Mazzei P., Piccolo A., Squartini A. 2013. Microbiological features and bioactivity of a fermented manure product (Preparation 500) used in biodynamic agriculture. Journal of Microbiology and Biotechnology 23, 644–651.
Goldstein W.A., Koepf H.H., Koopmans C.J. (2019) Biodynamic preparations, greater root growth and
health, stress resistance, and soil organic matter increases are linked. Open Agriculture. 2019; 4: 187–202. https://doi.org/10.1515/opag-2019-0018.
Karakurt Y., Unlu H., Unlu H., Padem H. 2009. The influence of foliar and soil fertilization of humic acid on yield and quality of pepper. Acta Agricoltura Scandinava Sect B 59, 233–237
Nandakumar R. , Saravanan A., Singaram P., Chandrasekaran B. 2004. Effect of lignite humic acid on soil nutrient availability at different growth stages of rice grown on Vertisols and Alfisols. Acta Agronomica Hungarica 52, 227–235.
Piccolo A. (2022) Humus, ecosistema agrario e preparati biodinamici. In: L’insopportabile efficacia dell’agricoltura biodinamica. Terra Nuova, Firenze, pp. 68-104.
Rose, M. T., Patti, A. F., Little, K. R., Brown, A. L., Jackson, W. R., and Cavagnaro, T. R. (2014) A meta-analysis and review of plant-growth response to humic substances: Practical implications for agriculture. Advances in Agronomy 124, 37–89.
Savarese, C., Cozzolino V., Verrillo M., Vinci G., De Martino A., Scopa A., Piccolo A. (2022) Combination of humic biostimulants with a microbial inoculum improves lettuce productivity, nutrient uptake, and primary and secondary metabolism. Plant and Soil 481, 285–314. https://doi.org/10.1007/s11104-022-05634-8
Seufert, V., Ramankutty, N., Foley, J. (2012) Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature 485, 229–232. https://doi.org/10.1038/nature11069
Yang, X., Xiong, J., Du, T. et al. (2024) Diversifying crop rotation increases food production, reduces net greenhouse gas emissions and improves soil health. Nature Communications 15, 198. https://doi.org/10.1038/s41467-023-44464-9
