Razionalizzazione dell’uso del gesso minerale attraverso compost di rifiuti solidi urbani arricchito microbicamente per il miglioramento e il recupero del potenziale di produttività dei terreni alcalini degradati

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11816 (2023) Citare questo articolo

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Il recupero dei terreni alcalini per sfruttare il loro potenziale di produttività è più complesso a causa della presenza di ioni di sodio in eccesso, della scarsa conduttività idraulica e del tasso di infiltrazione, con conseguente scarsa crescita delle piante e produttività delle colture. La bonifica sodica del suolo utilizzando ammendanti inorganici come il gesso minerale o il fosfogesso è fuori dalla portata dei piccoli e marginali agricoltori che hanno terreni alcalini a causa dei loro prezzi di mercato più elevati e della scarsa disponibilità. L’uso congiunto di ammendanti inorganici e organici può rappresentare una soluzione pragmatica per migliorare le proprietà fisico-chimiche e biologiche del suolo e sostenere la produttività delle colture. Il compost di rifiuti solidi urbani (MSWC) disponibile in quantità abbondanti se arricchito con l’efficiente consorzio microbico alofilo e utilizzato insieme a una dose ridotta di gesso può rappresentare un approccio economicamente vantaggioso per la bonifica sostenibile dei terreni alcalini e lo sfruttamento del loro potenziale di produttività. Pertanto, nel 2018 è stato condotto un esperimento sul campo su un terreno altamente alcalino (pH2 9,2 ± 0,10), conduttività elettrica (CE) 1,14 ± 0,12 dS m−1, percentuale di sodio scambiabile 48 ± 2,50 e carbonio organico (0,30%) –19 al 2020–21 per studiare gli emendamenti inorganici e organici a effetto combinato (compost arricchito di rifiuti solidi urbani (EMSWC)) sul miglioramento dei suoli alcalini e sul sostegno alla produttività del sistema di coltivazione del riso e del grano. L'applicazione di gesso al 25% GR + compost di RSU arricchito a 10 t ha−1 (T6) ha mostrato un miglioramento significativo nelle proprietà fisico-chimiche e biologiche del suolo rispetto alla sola applicazione di organico (T3 e T4), inorganico (T2) e controllo ( T1). È stato registrato un miglioramento significativo dello stato di fertilità del suolo in termini di azoto disponibile e micronutrienti, nonché di contenuto di CO3, HCO3, Cl, Ca e Mg con l'applicazione combinata di ammendanti organici e inorganici (T5 e T6) rispetto alla sola applicazione di minerali. gesso. Il carbonio (MBC), l'azoto (MBN) e il fosforo (MBP) della biomassa microbica del suolo sono migliorati in modo significativo grazie all'applicazione di EMSWC con gesso rispetto all'applicazione del solo gesso. La resa in grani di riso e grano è aumentata significativamente (P <0,05) a causa dell'applicazione di una dose ridotta di gesso (25% GR) e EMSWC @ 10 t ha−1 (T6) con valori di 5,55 e 3,83 t ha−1, rispettivamente sul resto dei trattamenti. L'analisi economica dello studio triennale ha rivelato che i trattamenti T6 e T5 hanno dato il rendimento netto positivo più elevato, mentre è stato più basso nel trattamento T1 e negativo nel trattamento T2. Il rapporto beneficio/costo più elevato (B:C) è stato ottenuto nei trattamenti T6 e T5, che erano significativamente più alti rispetto al resto dei trattamenti.

Nelle regioni aride e semiaride, l’accumulo di sale nel suolo è un fattore importante nel degrado del territorio e nella riduzione della produttività delle colture1. Quasi 1 miliardo di ettari di suolo in tutto il mondo presentano un certo grado di problema di salinizzazione o sodificazione2. La maggior parte di questi terreni presenta una scarsa crescita delle piante e una scarsa disponibilità di nutrienti a causa della tossicità ionica e dello squilibrio ionico, del basso potenziale osmotico, dell’umidità nella rizosfera, della conduttività dell’acqua estremamente scarsa e del basso intervallo di umidità disponibile per le piante3. La presenza di carico salino in tali suoli diminuisce anche le attività microbiche e la biomassa microbica4,5. In India circa 6,73 milioni di ettari sono terreni colpiti dal sale, inclusa la salinità [dominante in cloruro e solfati di Na, Ca e Mg, pH < 8,5; conduttività elettrica (EC) > 4 dS m−1; rapporto di adsorbimento del sodio (SAR) > 15], di cui circa 3,77 milioni di ettari sono segnalati come terreno alcalino [dominante in carbonato, bicarbonato e silicati di Na, pH > 8,5; percentuale di sodio scambiabile (ESP) > 15 e EC < 4 dS m−1]6. Il miglioramento dei terreni alcalini e lo sfruttamento del loro potenziale di produttività sono di grande importanza. Il gesso (CaSO4·2H2O) viene generalmente utilizzato come migliorativo chimico per la bonifica di questi suoli. Vari studi hanno riportato che non vi è alcun miglioramento nelle proprietà fisiche e biologiche del suolo con l’uso di ammendanti chimici solo a causa della bassa conduttività idraulica7 e anche la loro ridotta disponibilità nello scenario attuale a causa dei suoi usi non agricoli e degli elevati costi di bonifica, limita le sostanze chimiche bonifica. Sono stati condotti alcuni studi per studiare l'efficacia degli ammendanti organici, come il letame (FYM) e il fango di pressatura (un sottoprodotto degli zuccherifici) da soli e in combinazione con ammendanti chimici per il miglioramento dei terreni alcalini e hanno riscontrato un miglioramento significativo nelle loro proprietà fisiche, chimiche e biologiche e nella produttività delle colture8,9.