Acqua: il fascino indiscreto della poliacrilammide aninionica

PolyActvive è un polimero a base di acrilammide e acrilato di sodio ed è capace di influire positivamente sull’efficienza del bilancio idrico delle colture

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I prodotti di Micronizzazione innovativa Srl

L'agricoltura è il primo settore per consumo d'acqua nel mondo. Circa il 70% dell'acqua dolce disponibile è destinata al settore agricolo per l'irrigazione. Purtroppo circa due terzi di tali volumi vengono persi per evaporazione, infiltrazione in falda e ruscellamento, senza essere state utilizzate dalle colture.

Spesso, anche l'utilizzo improprio dei sistemi d'irrigazione e delle quantità di adacquamento contribuiscono a diminuire l'efficienza d'uso dell'acqua, comportando costi di gestione elevati e sovrapprezzi sui prodotti

Il settore agricolo negli ultimi decenni ha però aumentato la propria sensibilità su questo tema, adottando nuove tecnologie con lo scopo di preservare una risorsa così importante. Tra le ultime proposte innovative, l'utilizzo delle "Poliacrilammidi" nella gestione dell'acqua, soluzione che promettono risparmi idrici fino al 40-50%.

AgroNotizie ha quindi intervistato Rinaldo Sorgenti di Micronizzazione innovativa Srl, società che commercializza PolyActive, il polimero capace di ottimizzare l'utilizzo della risorsa idrica.

Quali sono le caratteristiche di PolyActive, anche dal punto di vista chimico e dei suoi processi di sintesi?
"Il nostro innovativo prodotto, che per semplicità chiamiamo Polimero 'PolyActive', è chimicamente identificato come poliacrilammide Anionica. Un co-polimero organico di acrilammide e acrilato di sodio le due molecole che rappresentano i 'mattoncini' che formano la catena molecolare. Questa è ottenuta da un processo di co-polimerizzazione che coinvolge come materiale di partenza un gas naturale, ovvero il metano. Il polimero anionico così ottenuto si mostra solubile in acqua dato che circa il 18% delle unità ripetute sono caricate negativamente. Alto il peso molecolare, da 12 a 15 Mg mol-1, con più di 150mila unità ripetute".

Come può essere inquadrato dal punto di vista normativo?
"Il polimero è registrato nel decreto legge Nr. 75/2010 nell'allegato 6, punto 3.3 e 3.4 come prodotto ad azione su suolo".

I suoi impieghi più comuni?
"Il suo impiego, oltre all'agricoltura, tocca numerosi settori: è largamente utilizzata nei trattamenti di chiarificazione dell'acqua potabile, nella cosmetica, nel lavaggio di frutta e verdura e rientra nella lista degli additivi alimentari diretti, primari e secondari, e indiretti per consumo umano e zootecnico. Cfr n° 21 FDA-Usa. La sicurezza legata all'uso del Polimero è stata primariamente accertata da: U.S. Food & drug administration, Us Environmental protection agency e dalla National sanitation foundation con il 'Safe drinking water Act'. Gras e 'Food grade polymer' sono le classificazioni attribuite alla molecola di PolyActive, ovvero 'Generally recognized as safe' (riconosciuto come sicuro) e adatto per alimenti. Il suo uso viene da decenni sostenuto dal dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti come importante soluzione per combattere lo spreco d'acqua, l'erosione idrica ed eolica dei suoli: declivi, pianeggianti e desertificati".

Con la semplificazione di "Polimero", qualcuno potrebbe scambiarlo per una plastica, ma a quanto pare non è così. Quanto rimane nel terreno prima di dissolversi in elementi più semplici? Quali sono questi elementi e che effetto hanno sul terreno?
"La poliacrilammide anionica non è una plastica. Il termine polimero spesso viene confuso e può portare qualcuno a pensare alla plastica utilizzata per la produzione di sacchetti o altro. Volendo far chiarezza il termine polimero significa macro-molecola: un insieme di unità collegate e ripetute in sequenza tra di loro. Anche in natura sono presenti numerosi tipi di polimeri. Ad esempio il Dna è un polimero di basi azotate. Anche cellulosa e amido sono polimeri del glucosio, eccetera".

Come si comporta il polimero nel terreno?
"Grazie al suo alto peso molecolare Polyactive rimane attivo nel terreno per un lungo periodo. Mediamente dai 4 ai 5 anni con un tasso di mineralizzazione del 15%-20% in funzione del tipo di suolo e della gestione agronomica della coltura. La mineralizzazione avviene principalmente a opera dei batteri normalmente presenti nel suolo, i quali attaccano la catena molecolare in determinati punti, sviluppando oligomeri, porzioni di unità ripetute più piccole della molecola originale, che vengono progressivamente degradati in elementi più semplici. Questi elementi sono acqua, NH4 (ammonio), anidride carbonica e ossigeno, i quali tornano naturalmente nel ciclo degli elementi della vita".

Quanto prodotto deve essere distribuito in campo e/o in coltura protetta per avere un buon risultato?
"Mediamente le dosi che suggeriamo vanno da uno a due grammi di PolyActive per metro quadro che, per un ettaro di terreno, equivalgono a circa 10 kg/ha. Le stesse dosi possono essere mantenute in coltura protetta".

PolyActive può essere applicato anche in ambiente protetto. Diverse prove su colture orticole ne hanno dimostrato l'efficacia anche in termini produttivi
PolyActive può essere applicato anche in ambiente protetto. Diverse prove su colture orticole ne hanno dimostrato l'efficacia anche in termini produttivi

Come funziona dal punto di vista agronomico? Quali sono i vantaggi?
"PolyActive nel suolo si comporta come un ammendante. I principali vantaggi che apporta possono essere riassunti in tre categorie. In primis influisce sulla strutturazione del suolo, aumentando la stabilità degli aggregati e favorendone la flocculazione e la formazione di glomeruli. Questa si riflette a sua volta in una migliore aerazione del terreno, una migliore infiltrazione dell'acqua nei primi strati di terra, una migliore attività della fauna tellurica e, in generale, un incremento della fertilità del suolo. Il principale processo con il quale il polimero forma aggregati strutturali stabili è il ponte cationico che si instaura grazie a calcio e magnesio, collegando fra loro le particelle di suolo, favorendone l'aggregazione e diminuendo drasticamente l'erosione idrica ed eolica. In secondo luogo, il polimero agisce sulla ritenzione idrica del terreno. Fortemente igroscopico e idrofilo, un solo grammo di PolyActive riesce ad assorbire oltre 400 grammi di acqua (distillata). Nel suolo quest'aspetto si riflette in una migliore capacità del suolo di stoccare acqua nei primi strati. Questa viene poi resa disponibile alle piante progressivamente, diminuendo lo stress idrico nei periodi secchi. L'effetto strutturante del polimero evita problemi di ristagno e rischi di asfissia radicale perché preserva e mantiene la presenza di macro e micro pori utili sia allo stoccaggio sia allo sgrondo dell'acqua in eccesso. Gestendo in modo più funzionale l'acqua d'irrigazione, se ne riduce il consumo anche per valori del 30% e più, conservando quindi questa fondamentale risorsa, come auspicato e richiesto a livello europeo e mondiale. Infine, la carica anionica del 18% di PolyActive permette la ritenzione di numerosi elementi nutritivi presenti nel terreno o apportati con la concimazione, aumentando nei primi strati di suolo la concentrazione di elementi utili alla crescita delle piante. Quest'aspetto è altresì molto interessante anche per la diminuzione della quota di composti che raggiungono le falde, consentendo progressivamente una riduzione dei fertilizzanti applicati in campo".

Ci sono già delle prove per avallare il funzionamento del prodotto?
"Abbiamo svolto numerose prove in vivai e serre sul territorio nazionale, coinvolgendo diverse colture orticole e ottenendo risultati interessanti. Sulle orticole, come cetrioli, peperoni, melanzane, zucchine e meloni, abbiamo conseguito incrementi produttivi anche del 30%. In colture di IV gamma come insalata rucola, valeriana e lattughino, l'uniformità di crescita e il maggior numero di tagli ottenuti dalla stessa semina, per serra, hanno reso il prodotto un'interessante novità in questo settore, oltre alla semplicità di applicazione in questi contesti con gli abituali strumenti a disposizione dell'Operatore. Numerose esperienze sono presenti sul nostro sito".

Come viene distribuito il prodotto in campo? Servono tipologie specifiche di macchine?
"PolyActive è disponibile in due differenti formulazioni: Polvere Fine micronizzata o Gel al 2% di concentrazione (principio attivo). La Polvere Fine può essere applicata su suolo nudo con macchine impolveratrici capaci di distribuire il prodotto uniformemente sulla superficie da trattare. Queste macchine possono essere portate dal trattore per applicazioni su grandi superfici. Alternativamente esistono degli impolveratori a spalla, utili per coprire piccoli appezzamenti come tunnel, serre e filari. Ancora, possono essere usati anche micro-granulatori, abbinandone la distribuzione al momento della semina. La formulazione in Gel (PolyActive solubilizzato in acqua) contiene il 2% di principio attivo. Per la distribuzione normalmente ne suggeriamo una diluizione con acqua dalle 7 alle 10 volte e possono essere utilizzati tutti i tipi di impianti d'irrigazione come sprinkler, goccia, sub-irrigazione, pivot ecc., oltre alla tradizionale botte da diserbo".

In quale momento della coltivazione viene distribuito e quanto dura l'effetto? Oppure come si fa a sapere fino a quando l'effetto è attivo?
"PolyActive, agendo primariamente sulla struttura del suolo, può essere distribuito durante le lavorazioni preparatorie del letto di semina. La Polvere Fine, così come il Gel, devono cadere su suolo nudo e successivamente interrati, con una leggera erpicatura, nei primi 5-10 centimetri. In seguito è possibile procedere con la semina o il trapianto della coltura".

Il prodotto va bene per qualsiasi tipologia di terreno, anche sabbioso?
"Il prodotto svolge importanti funzioni in tutti i tipi di terreno. Nei terreni pesanti e argillosi PolyActive favorisce un ottimale rapporto fra macro e micro pori, l'infiltrazione dell'acqua negli strati più profondi, la diminuzione del ristagno idrico superficiale e della crepacciabilità. Favorisce il drenaggio diminuendo i dannosi marciumi del colletto. Nei terreni limosi promuove un maggiore grado di struttura degli aggregati, evita il manifestarsi dell'effetto sealing, ovvero uno strato impermeabile all'aria e all'acqua dato dallo stato disperso e non strutturato degli aggregati. Il polimero PolyActive è in grado di aumentare il numero degli aggregati permettendo l'ingresso di aria e acqua. Infine, nei terreni sciolti e sabbiosi la mancanza di struttura si riflette su numerose proprietà chimico-fisiche del terreno. L'idrofilia del polimero PolyActive aumenta la ritenzione idrica del suolo e con il suo potere flocculante promuove l'aggregazione delle particelle".

Potrebbe essere utilizzato in agricoltura biologica o biodinamica?
"In teoria dovrebbe poter essere utilizzabile, tenendo conto che PolyActive si disgrega naturalmente nei suoli in componenti naturali utili alle colture: H20, NH4 e CO2. Al momento però, per un preconcetto alla base del biologico, essendo un prodotto dell'industria e perché non è ancora sufficientemente conosciuto, non è ancora registrato nell'Allegato 13 del D.L. n° 75/2010. Al riguardo vi è una possibile clausola del Regolamento (CE) n° 834/2008 che ne potrebbe favorire la registrazione, cosa che noi auspichiamo nel prossimo futuro, visti i benefici anche ambientali che apporta il prodotto".

Quanto costa il prodotto o comunque quanto potrebbe incidere nell'ambito dei fattori di produzione di una coltura?
"Il costo dipende dalle quantità che vengono acquistate e dalla formulazione richiesta, in Polvere Fine oppure in Gel. La sua incidenza sugli abituali costi di produzione è marginale e può incidere per alcuni punti percentuali a seconda della tipologia di coltura. Ovviamente l'incidenza sulle colture convenzionali cerealicole, come mais, frumento e orzo, è leggermente maggiore a causa della penalizzazione per gli operatori agricoli dei ridotti prezzi che questi prodotti subiscono sui mercati. Il costo per l'applicazione di PolyActive è però compensato dalla diminuzione di altri importanti fattori di costo, come fertilizzanti, fitofarmaci e acqua. Costi che l'operatore agricolo deve abitualmente affrontare, a seconda della sua specifica condizione operativa, tipologia di coltura e condizioni del relativo suolo. Tali costi possono essere ridotti proprio grazie all'applicazione di PolyActive che ne ottimizza l'impiego a beneficio delle colture. L'incidenza dei summenzionati costi è talvolta seriamente condizionata anche dalla maggiore o minore disponibilità di acqua d'irrigazione che, anche quando abbondantemente disponibile e a costi relativamente contenuti, deve comunque essere gestita per la sua distribuzione con personale, pompe, energia. Inoltre, non va dimenticato che PolyActive si degrada lentamente nel suolo dopo una primaria applicazione, quindi il costo per la prima applicazione è da considerare come un piccolo investimento, perché negli anni successivi, basterà reintegrarne la presenza/concentrazione nel suolo in funzione del tasso medio di degradazione naturale (15/20% anno). Infine, consentendo anche un'ottimizzazione dei fertilizzanti apportati, riducendone le necessità per la specifica coltura, il prodotto contribuisce a ridurre altri abituali costi operativi, senza dimenticare che nei terreni sciolti si riduce la dilavazione in falda, sia dei fertilizzanti sia dei fitofarmaci, evitando di doverli nuovamente distribuire, ma nel contempo riducendo la perdita e l'inquinamento delle falde o dei corsi d'acqua".

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