Lo studio è stato possibile grazie alla collaborazione tra l'Università degli Studi di Verona e l'Azienda Ecofarm Storti Srl, una realtà commerciale della controllante Azienda Storti Spa che ha come obiettivo il miglioramento della salubrità alimentare del prodotto finito nel settore zootecnico e agricolo. L'Azienda, nell'ambito dello studio, ha fornito i macchinari necessari per la produzione di acqua ozonizzata utilizzati sia in laboratorio che in campo.


L'ozono, composto da tre atomi di ossigeno, si dissocia tanto facilmente in aria quanto in acqua per una durata di circa venti minuti. La molecola si forma naturalmente in piccole dosi nella stratosfera grazie all'azione delle radiazioni ultra violette che colpiscono l'ossigeno. Un'arma a doppio taglio è la sua aspecificità che, a seconda della dose, aiuta o meno le coltivazioni.

 

A differenza di altri metodi di disinfezione, l'ozono è considerato rispettoso dell'ambiente perché non rilascia residui tossici.


Diversi studi in aggiunta hanno rivelato che l'ozono in soluzione acquosa è un possibile candidato come agente di controllo dei microrganismi, perché è in grado di sfruttare i caratteri antimicrobici dell'ossidante con tutte le possibilità di utilizzo dell'acqua. Questa forma prende quindi il nome di acqua ozonizzata (Ao) che viene prodotta in due fasi: la prima fase è la generazione dell'ozono gassoso, e la seconda fase è l'iniezione dell'ozono in acqua tramite pietre porose o strumenti per la produzione di microbolle.


L'acqua ozonizzata è utilizzata al giorno d'oggi per il controllo di eventuali contaminazioni negli ambienti più disparati: dal trattamento delle acque di irrigazione nelle serre fino a quelle comunali, alla sanificazione di prodotti alimentari orticoli e frutticoli post raccolta per la loro conservazione ed immagazzinamento. Tra tutte le possibili modalità di somministrazione l'acqua ozonizzata in modalità spray è forse quella con gli effetti più evidenti sulla pianta: in campo questa modalità consiste nella nebulizzazione della sospensione direttamente sulle piante, attraverso un atomizzatore o degli spruzzatori posti sotto un tunnel.


È bene precisare che tutti gli effetti dell'ozono non sono direttamente causati dalla suddetta molecola. Infatti, essa reagisce in breve tempo con le molecole più vicine, spesso con acqua e ossigeno, generando le cosiddette Specie Reattive dell'Ossigeno (Ros), ossia le vere responsabili delle reazioni di ossidazione.

 

Subendo l'attacco delle Ros le cellule vegetali attivano dei processi di difesa, e tra questi processi si osserva la produzione di antiossidanti che trasformano le Ros in una forma meno tossica e meno reattiva. Gli antiossidanti sono ubiquitari in tutte le piante, ma la loro concentrazione e la loro attività variano sulla base di vari fattori: la specie, lo stadio di sviluppo, le condizioni metaboliche, la durata e l'intensità dello stress.

 

In seguito all'irrigazione costante di piante di rucola (Diplotaxis tenuifolia) con acqua ozonizzata in campo sono stati osservati e poi provati un aumento del peso complessivo del raccolto e una migliore difesa della pianta contro i patogeni, quali funghi e insetti, che altrimenti avrebbero decimato la produzione.

 

Le tre fasi dell'esperimento svolto su piantine di rucola con l'acqua ozonizzata

Le tre fasi dell'esperimento svolto su piantine di rucola con l'acqua ozonizzata

(Fonte Riccardo Greco)


Dopo aver raccolto piante sufficienti per la sperimentazione scientifica queste sono state pesate e messe in stufa per una notte. Il giorno successivo, le piante secche sono state pesate nuovamente permettendo di osservare un maggiore contenuto d'acqua nel gruppo irrigato con l'acqua ozonizzata (valore ottenuto per differenza dei pesi misurati).

 

Parallelamente è stato sfruttato lo Spad, uno strumento che permette di misurare i livelli di clorofilla nella pianta direttamente in campo, per il periodo di misurazione che è andato da marzo a luglio. Questo strumento ha permesso di osservare come l'acqua ozonizzata alzasse i livelli di clorofilla nelle foglie di rucola.

 

Misurazione dei livelli di clorofilla in campo con l'utilizzo dello Spad

Misurazione dei livelli di clorofilla in campo con l'utilizzo dello Spad

(Fonte: Riccardo Greco)

 
In laboratorio invece, quindi in condizioni ambientali controllate, la rucola è stata irrigata con acqua ozonizzata sin dallo stadio di seme. Le plantule sono state osservate per due settimane dalla prima germinazione, potendo così notare che quelle irrigate con ozono tendono a germinare prima e hanno uno sviluppo più rapido nei primi giorni di crescita.

 

Differenze di crescita fra plantule di rucola trattate e non trattate con acqua ozonizzata

Differenze di crescita fra plantule di rucola trattate e non trattate con acqua ozonizzata

(Fonte: Riccardo Greco)

 

Infine, sono state condotte delle analisi molecolari che hanno fornito dei risultati preliminari promettenti. Un'analisi di espressione dei geni per la difesa della pianta ha permesso di provare una lieve induzione della via di difesa contro gli insetti indotta dal trattamento con acqua ozonizzata.

 

Queste sono solo alcune delle sperimentazioni che sono state condotte su questa tecnica innovativa con i risultati più evidenti. In conclusione, l'acqua ozonizzata potrebbe segnare un punto di svolta nelle coltivazioni biologiche e/o ecosostenibili in quanto induce le piante a difendersi dall'attacco dei patogeni, aumenta lo sviluppo vegetativo, permette la crescita anche in stagioni avverse e molto altro. Si tratta però di una metodica ancora nuova che necessita ancora di molta sperimentazione, sia in campo che nelle università, per poter produrre nuovi risultati e capire come può essere utilizzata e quali altri meccanismi può indurre.

 

Riccardo Greco, categoria Sostenibilità degli agroecosistemi e protezione dell'ambiente

Riccardo Greco, categoria "Sostenibilità degli agroecosistemi e protezione dell'ambiente"

(Fonte: Riccardo Greco)

 

Scarica la tesi completa di Riccardo Greco

A cura di Riccardo Greco


AgroInnovation Award è il premio di laurea istituito da Image Line in collaborazione con l'Accademia dei Georgofili al fine di promuovere la diffusione di approcci innovativi, strumenti digitali e l'utilizzo di internet in agricoltura.

AgroInnovation Award

Leggi le tesi vincitrici della sesta edizione.