ESPERIMENTI DI RIZOREMEDIO IN VASO

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Giacomo Manzi
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1 ESPERIMENTI DI RIZOREMEDIO IN VASO TESI SPERIMENTALI, TEMPI DEI CAMPIONAMENTI E ANALISI DA ESEGUIRE SOMMARIO 1. SPECIE VEGETALI, TESI SPERIMENTALI E CONTROLLI SELEZIONATI PER LA SPERIMENTAZIONE IN VASO DI TECNICHE DI BIO-RIZORIMEDIO SPECIE SELEZIONATE TESI SPERIMENTALI CONTROLLI REPLICHE E TEMPI 3 2. TIPO E NUMEROSITÀ DI MATRICI DA CAMPIONARE E ANALIZZARE ANALISI CHIMICHE ANALISI MICROBIOLOGICHE 4 3. CONTAMINANTI DA RICERCARE E ALTRE ANALISI ANALISI CHIMICHE ANALISI MICROBIOLOGICHE 5 1

2 1. SPECIE VEGETALI, TESI SPERIMENTALI E CONTROLLI SELEZIONATI PER LA SPERIMENTAZIONE IN VASO DI TECNICHE DI BIO-RIZORIMEDIO 1.1. SPECIE SELEZIONATE Dopo accurata analisi della bibliografia esistente su analoghe sperimentazioni (esaminati circa un centinaio di articoli pubblicati su riviste scientifiche internazionali negli ultimi 20 anni) sono state selezionate, per la sperimentazione di tecniche di rizorimedio in serra finalizzata alla successiva bonifica dei terreni delle aree agricole interne al SIN Brescia - Caffaro, le specie vegetali elencate di seguito: Phalaris arundinacea Festuca arundinacea Cucurbita pepo spp pepo Medicago sativa Salix caprea Athyrium filix-femina Brassica juncea 1.2. TESI SPERIMENTALI La sperimentazione è effettuata associando alla coltivazione delle suddette specie opportuni trattamenti, qui riportati, anch essi selezionati sulla base di risultati ottenuti in studi precedenti, che comportano 10 diverse tesi sperimentali: TESI 1 - Phalaris arundinacea solo pianta TESI 2 - Phalaris arundinacea + ciclo redox TESI 3 - Festuca arundinacea solo pianta TESI 4 - Festuca arundinacea in consociazione con Cucurbita pepo spp pepo TESI 5 - Festuca arundinacea + ciclo redox TESI 6 - Festuca arundinacea con aggiunta compost (DOC producer) TESI 7 - Medicago sativa con micorrize e rizobio TESI 8 - Salix caprea in consociazione con Athyrium filix-femina TESI 9 - Brassica juncea solo pianta TESI 10 - Brassica juncea con aggiunta tiosolfato 1.3. CONTROLLI A ognuna delle 10 tesi sperimentali descritte al punto 1.2 sono associati i seguenti controlli: C 1 - suolo contaminato senza pianta e non fertilizzato C 2 - suolo contaminato senza pianta ma fertilizzato C 3 - suolo contaminato senza pianta ma fertilizzato e con ciclo redox C 4 - suolo contaminato senza pianta ma fertilizzato e con tiosolfato C 5 - suolo contaminato senza pianta ma fertilizzato e con aggiunta di compost C 6 - suolo non contaminato con pianta (Medicago sativa + Festuca arundinacea) e fertilizzato C 7 - suolo contaminato senza pianta ma fertilizzato e con panetto di terra. 2

Subito dopo l avvio della sperimentazione (tempo t0) tutti i controlli, tranne C1 (suolo non fertilizzato), sono stati fertilizzati e irrigati esattamente come le tesi con le piante (stesse quantità

3 Subito dopo l avvio della sperimentazione (tempo t0) tutti i controlli, tranne C1 (suolo non fertilizzato), sono stati fertilizzati e irrigati esattamente come le tesi con le piante (stesse quantità di fertilizzante e di apporto idrico), cosicché è assicurata la perfetta confrontabilità fra le tesi REPLICHE E TEMPI Per ogni tesi sono allestite tre repliche sacrificali per ciascun tempo sperimentale. I tempi designati per i campionamenti in successivi momenti della crescita delle piante sono i seguenti (Figura 1): 1 ANNO SPERIMENTAZIONE t0: maggio 2015 t1: luglio 2015 t2: ottobre ANNO SPERIMENTAZIONE t3: luglio 2016 t4: ottobre 2016 Figura 1 - Schema tempi campionamento sperimentazione in serra 2. TIPO E NUMEROSITÀ DI MATRICI DA CAMPIONARE E ANALIZZARE Ai tempi indicati al punto 1.4 sono programmati campionamenti del suolo contenuto nei vasi e di diverse parti delle biomasse vegetali che vi sono coltivate, per essere sottoposti ad analisi di tipo chimico e microbiologico. Le parti da campionare, per ogni tipo di matrice, sono: SUOLO Suolo Bulk: suolo distante dalle radici (previa omogenazione) = SBO Rizosfera: suolo aderente alle radici = SRI BIOMASSA VEGETALE Parte ipogea: radici = R Parte epigea: fusto, foglie... = E 3

Le diverse parti descritte sono illustrate nella seguente Figura 2. Figura 2 vaso tipo della sperimentazione con indicazione delle parti da campionare. 2.1.

4 Le diverse parti descritte sono illustrate nella seguente Figura 2. Figura 2 vaso tipo della sperimentazione con indicazione delle parti da campionare ANALISI CHIMICHE Saranno sottoposte a determinazione chimica le seguenti matrici suolo bulk omogenato (SBO) radici (R) parte epigea (E) Tutti i campioni raccolti per le analisi chimiche sono prelevati in doppia aliquota e riposti in barattoli di vetro con interposizione di un foglio di alluminio tra vaso e coperchio per evitare il contatto tra il campione e la guarnizione del coperchio. I campioni raccolti sono subito refrigerati (+ 4 C) e al termine della giornata di campionamento riposti in freezer fino alla consegna al laboratorio ANALISI MICROBIOLOGICHE Saranno sottoposte a determinazione microbiologica le seguenti matrici: suolo della rizosfera (SRI) suolo bulk omogenato (SBO) radici (R) parte epigea (E) 4

5 I campioni destinati alle analisi microbioloche sono prelevati in singole aliquote (tranne un aliquota supplementare di pochi g di SBO) e riposti in bustine sterili di plastica; tutti devono essere conservati in freezer meno la 2^ aliquota di SBO che è conservata a 4 C. Nelle tesi con consociazioni di piante i campioni di biomassa vegetale sono prelevati da ciascuna specie. 3. CONTAMINANTI DA RICERCARE E ALTRE ANALISI 3.1. ANALISI CHIMICHE In tutti i campioni, sia di suolo che vegetali, sottoposti a determinazioni chimiche saranno ricercati i contaminanti di seguito indicati: METALLI Arsenico Mercurio Piombo Rame Zinco PCB Determinazione di singoli congeneri (circa 80), totali delle classi di clorurazione, somme e TEQ come da caratterizzazione chimica della contaminazione PCDD/PCDF Determinazione di congeneri, totali delle classi di clorurazione, somme e TEQ come da caratterizzazione chimica della contaminazione ALTRE SOSTANZE ORGANICHE DDT: p,p DDT; o.p DDT; DDE: p,p DDE; o.p DDE; DDD: p,p DDD; o.p DDD; DETERMINAZIONI DI ROUTINE Carbonio organico 3.2. ANALISI MICROBIOLOGICHE In tutti i campioni sottoposti a determinazioni microbiologiche verranno ricercati geni coinvolti nei processi di degradazione dei PCB (e.g. bpha - bifenile diossigenasi) e posseduti da microrganismi degradatori noti. In tal modo si potranno verificare gli eventuali effetti indotti sui microorganismi degradatori dalla sperimentazione condotta. 5

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