L'ozono è noto per le sue potenti proprietà ossidanti che conferiscono un'alta capacità di disinfezione e per questo viene utilizzato in diversi settori, non ultimo quello agricolo.
Nel contesto dell'irrigazione l'ozono rappresenta una soluzione innovativa per il controllo delle fitopatologie e per migliorare la qualità dell'acqua, soprattutto quando si utilizzano reflui. Si tratta di una pratica che si basa sulla capacità di questo gas di decontaminare l'acqua da tutto ciò che è organico.
Effetto biocida dell'ozono
L'effetto biocida dell'ozono è dovuto all'alto potere ossidante dei prodotti che si formano dalla sua spontanea e veloce degradazione a ossigeno molecolare: le cosiddette Specie Radicali dell'Ossigeno (ROS).
L'effetto biocida dell'ozono si basa sull'ossidazione delle membrane cellulari dei microrganismi operata dai ROS
(Fonte foto: Microbiologia Italia e ResearchGate, rielaborazione Agronotizie)
Tali composti, altamente reattivi, interagiscono con le membrane cellulari dei microrganismi (batteri, virus, funghi), causando una destrutturazione che porta alla loro morte per lisi cellulare. Ma non solo, infatti l'azione distruttiva si ha anche su tutte le molecole organiche, la cui ossidazione ne cambia la struttura e quindi la reattività.
Una delle caratteristiche più rilevanti dell'ozono è che, a differenza di tutte le altre sostanze chimiche usate per disinfettare, non rilascia alcun residuo in ambiente fuorchè l'ossigeno. Tale aspetto lo rende adatto alle odierne istanze di riduzione dell'uso di sostanze chimiche, anche se l'Europa ne ha approvato l'uso solo nel 2018.
Ozono nei trattamenti fogliari e nel diserbo
Per la sua assenza di residui l'ozono risulta molto efficacie nei trattamenti fogliari diretti, dove è impiegato per tenere sotto controllo le fitopatologie. Un virtuoso esempio è il progetto Oxyr, sperimentazione portata avanti dall'azienda costruttrice di generatori di ozono Met in collaborazione con Gamberini costruttrice di atomizzatori.
Leggi anche
Oxir, la difesa sostenibile passa dall'ozono
L'applicazione di acqua ozonizzata direttamente sulle foglie delle piante aiuta a prevenire e combattere l'incidenza di malattie fungine e batteriche, offrendo un'alternativa sostenibile - o un complemento - ai trattamenti chimici tradizionali.
Confronto tra prima (sinistra) e dopo (destra) il trattamento con acqua ozonizzata in vigneto
(Fonte foto: MET - Oxir)
Novità sempre di Met, presentata a MacFrut 2023, è l'innovativo brevetto di un macchinario per il diserbo con ozono in vigneto e frutteto che sfrutta un getto ad alta pressione di acqua ozonizzata a concentrazioni elevate.
Il principio è quello di sfruttare l'azione fitotossica dovuta alla massiccia presenza di ozono nell'acqua, in modo da impedire la ricrescita delle infestanti e avere un sotto-filare sanificato anche da funghi, spore, parassiti e larve.
Ozono per l'irrigazione
L'ozono sta entrando come protagonista anche nell'ambito dell'irrigazione vera e propria. Infatti, conferire acqua irrigua ozonizzata comporta indiscussi vantaggi, prima di tutto a livello di impianto.
L'azione ossidante dell'ozono è estremamente efficacie nell'eliminazione dei biofilm batterici e di altre occlusioni di sostanza organica che possono essere presenti in componenti quali filtri, ugelli e tubazioni.
Leggi ancheI vantaggi dell'ozono nell'impianto di irrigazione
Come ulteriore vantaggio, l'ozono abbassa la carica batterica dell'acqua irrigua, agendo in un'ottica di prevenzione. L'acqua è il principale vettore di agenti patogeni che possono proliferare nei bacini di accumulo - ancor più se stagni - e nelle tubazioni, oppure essere veicolati da coltivazioni prossimali.
Essendo l'ossigeno il principale prodotto di degradazione dell'ozono, l'acqua ozonizzata risulta essere estremamente ricca di ossigeno, caratteristica importante nella gestione dei bacini di accumulo per evitare fenomeni di eutrofizzazione e controllare le specie invasive.
Disinfettare il suolo è una buona idea?
Nonostante i vantaggi, l'uso di acqua irrigua ozonizzata non è esente da controversie. Una delle principali critiche riguarda il fatto che l'ozono non discrimina tra i microrganismi patogeni e quelli utili, ovvero microrganismi del suolo che contribuiscono alla salute delle piante.
Ad esempio, batteri e funghi simbiotici svolgono ruoli cruciali nella decomposizione della materia organica, nella fissazione dell'azoto e nella mediazione delle interazioni tra piante, suolo e ambiente.
I microrganismi della fitosfera hanno un rapporto simbiotico con la pianta, mediato dagli essudati radicali, promuovendone la crescita
(Fonte foto: Fertilgest)
L'ozono può poi degradare i composti organici che facilitano le interazioni ecologiche delle piante, come gli essudati radicali che promuovono la simbiosi con i microrganismi benefici del suolo e i composti volatili che attraggono gli impollinatori.
Pertanto, la sanificazione del suolo tramite irrigazione con acqua ozonizzata potrebbe potenzialmente influenzare negativamente la fertilità, impattando sulla crescita delle piante e sulla produttività agricola, soprattutto nel lungo termine.
Lo studio di Ecofarm, fisiologia della rucola
Uno studio condotto da Ecofarm, azienda promotrice dell'utilizzo dell'ozono in irrigazione e costruttrice di generatori d'ozono per il campo agricolo, in collaborazione con l'università di Verona, ha approfondito l'effetto dell'irrigazione con acqua ozonizzata sulla fisiologia di piante di rucola.
Leggi ancheRucola: effetti dell'acqua ozonizzata e future applicazioni
In generale non sono stati osservati effetti negativi. Al contrario le piante trattate avevano un un contenuto di clorofilla più alto ed erano più vigorose, determinando un aumento del peso complessivo del raccolto.
Ulteriori osservazioni riportate riguardano il processo di germinazione e di sviluppo più veloce, soprattutto nella fase iniziale di crescita, e la migliore difesa della pianta contro i patogeni grazie all'attivazione di percorsi metabolici per la generazione di sostanze di difesa.
Lo studio spagnolo, fitosfera del pomodoro
Un ulteriore studio condotto su pomodoro coltivato in serra con impianto di irrigazione a goccia da un team di ricercatori spagnoli dell'Università della Murcia (puoi leggere qui lo studio completo), ha preso in considerazione l'effetto dell'acqua ozonizzata non solo sulla fisiologia della pianta, ma anche sulla comunità microbica associata. I risultati sono promettenti.
Due protocolli di irrigazione a goccia con ozono, irrigazione continua (OZ1) e intermittente (OZ2), per lo studio dei microrganismi associati.
(Fonte foto: Science Direct)
I ricercatori hanno osservato in generale che l’applicazione di acqua ozonizzata ha influenzato la comunità microbica della fitosfera in maniera significativa solo inizialmente. Successivamente, i microrganismi si sono rapidamente adattati a queste nuove condizioni recuperando valori simili a quelli di controllo.
Una diminuzione della biomassa microbica è stata osservata solo per le specie fungine e per i batteri Gram-, maggiormente sucettibili all'ozonazione rispetto ai Gram+, in grado di proteggersi attraverso la formazione di spore resistenti.
In generale, è stato osservato che i parametri fisico-chimici complessivi del suolo e l'attività enzimatica, non sono stati influenzati dall’acqua ozonizzata, a parte una leggera diminuzione del pH, così come la qualità del frutto. Anzi, è stata rilevata una maggiore capacità di radicazione e un utilizzo più efficiente dell'acqua da parte della pianta.
Ragioniamoci su
I risultati dei due studi presi ad esempio sono promettenti nel validare l'efficacia dell'utilizzo di acqua ozonizzata nell'irrigazione delle colture. Tuttavia, in entrambi i casi sono gli stessi autori a raccomandare prudenza, suggerendo un approccio equilibrato e su misura per ogni contesto agricolo e una valutazione attenta dei potenziali benefici e rischi.
Per determinare i limiti della tecnologia, sono necessarie ulteriori sperimentazioni. Gli effetti dell’irrigazione con acqua ozonizzata sulla comunità microbica del suolo, sulla fisiologia e sulla produttività delle piante, sono ancora in gran parte sconosciuti. Questo è vero soprattutto in scala di campo dove le interazioni pianta-ambiente sono estremamente complesse e difficilmente semplificabili in un modello sperimentale.
AgrOzone, disinfezione ed inoculo
Le problematiche sopra citate, se così possiamo chiamarle, sono recepite anche dalle aziende produttrici di generatori di ozono per l'ambito agricolo che propongono soluzioni che ne tengono conto. Un esempio è AgrOzone, una realtà olandese che propone l'utilizzo di acqua ozonizzata secondo un innovativo protocollo in due passaggi che prevede una prima fase di disinfezione con acqua ozonizzata e una seconda fase di inoculo di microrganismi promotori di crescita.
I vantaggi del protocollo di irrigazione con acqua irrigua ozonizzata proposto da AgrOzone si basano su disinfezione e rigenerazione
(Fonte foto: AgrOzone)
Per AgrOzone l'efficienza del protocollo consiste proprio nella combinazione di queste due fasi senza le quali, si potrebbe ottenere il cosiddetto effetto rimbalzo. Ovvero, un aumento sproporzionato di una frazione microbica su un'altra più suscettibile all'effetto dell'ozono, in particolare se la prima è rappresentata da microrganismi autoctoni della zona e della coltura.
