Influenza del Biochar co-compostato su qualità del suolo e crescita di Spinacia oleracea

The increasing focus on environmental sustainability and circular economy has made the adoption of agricultural practices aimed at improving soil fertility and reducing environmental impacts essential. The use of organic amendments such as biochar and Compost represents a promising strategy to enhance soil fertility, increase crop productivity, and mitigate the environmental footprint of agriculture. In this context, the present study evaluated the effect of composted biochar (COMBI) on spinach cultivation (Spinacia oleracea var. gigante d’inverno), comparing it with compost alone and an unamended control. The main objective was to assess the impact of COMBI on plant growth, soil physicochemical properties, and greenhouse gas emissions. The experiment was conducted from October 2024, with the start of composting, to April 2025, with spinach harvest, in a greenhouse tunnel at IIS L. Spallanzani (Castelfranco Emilia, Italy), using nine experimental plots (three per treatment). Agronomic parameters (biomass, plant height, leaf area, and fresh weight), physiological indicators (chlorophylls, flavonoids, anthocyanins, and Nitrogen Balance Index—NBI), soil physicochemical properties, and CO₂, N₂O, and CH₄ emissions were monitored. Results showed that COMBI significantly increased biomass, plant height, leaf area, and fresh weight compared to Compost and Control treatments. Chlorophyll content and NBI were also significantly higher in the early growth stages under COMBI, whereas no significant differences were observed for flavonoids and anthocyanins. CO₂ and N₂O emissions were higher under COMBI, while CH₄ emissions remained negligible. From a soil perspective, COMBI significantly increased total and organic carbon, whereas pH, electrical conductivity, C/N ratio, and humic and fulvic carbon were not significantly affected. Overall, the application of composted biochar improved spinach growth and productivity and enhanced certain soil properties. These findings highlight the potential of COMBI as an innovative amendment in sustainable and circular agricultural systems, suggesting future applications to optimize soil fertility and crop performance.

La crescente attenzione verso la sostenibilità ambientale e l’economia circolare ha reso fondamentale l’adozione di pratiche agricole capaci di migliorare la fertilità del suolo e ridurre gli impatti ambientali. L’impiego di ammendanti organici come biochar e Compost rappresenta una strategia promettente per migliorare la fertilità del suolo, incrementare la produttività delle colture e ridurre l’impatto ambientale dell’agricoltura. In questo contesto, il presente studio ha valutato l’effetto del biochar compostato (COMBI) sulla coltivazione dello spinacio (Spinacia oleracea var. gigante d’inverno), confrontandolo con l’applicazione del solo Compost e con il Controllo, non ammendato. L’obiettivo principale è stato quello di determinare l’impatto del COMBI sulla crescita delle piante, sulle proprietà chimico-fisiche del suolo e sulle emissioni di gas serra. La sperimentazione si è svolta tra ottobre 2024, con l’avvio del compostaggio del materiale organico, e aprile 2025, con la raccolta degli spinaci, ed è stata condotta all’interno di un tunnel presso l’IIS L. Spallanzani di Castelfranco Emilia, utilizzando 9 parcelle sperimentali, 3 per ciascun trattamento. Sono stati monitorati parametri agronomici delle piante, tra cui biomassa, altezza, area fogliare e peso fresco di foglie e piante, insieme a indicatori fisiologici come clorofille, flavonoidi, antociani e Indice del Bilancio Azotato (NBI), oltre a proprietà chimico-fisiche del suolo e emissioni di CO₂, N₂O e CH₄. I risultati hanno mostrato che il COMBI ha determinato incrementi significativi della biomassa, dell’altezza, dell’area fogliare e del peso fresco di foglie e piante rispetto a Compost e Controllo. Anche clorofille e NBI hanno presentato valori significativamente più elevati nelle prime fasi di crescita con COMBI, mentre flavonoidi e antociani non hanno evidenziato differenze significative. Le emissioni di CO₂ e N₂O sono risultate maggiori nel COMBI, mentre il CH₄ è rimasto trascurabile. Tuttavia, il basso numero di repliche delle analisi delle emissioni non permette di valutare tali risultati come significativi. Dal punto di vista chimico-fisico, il COMBI ha aumentato significativamente carbonio totale e organico, mentre pH, conducibilità elettrica, rapporto C/N e carbonio umico e fulvico non hanno mostrato differenze tra i trattamenti. Complessivamente, l’applicazione del biochar compostato ha migliorato la crescita e la produttività dello spinacio, modificato alcune proprietà chimico-fisiche del suolo, confermando il suo potenziale come ammendante innovativo nell’ambito di pratiche agricole sostenibili e circolari. Questi risultati evidenziano il potenziale del COMBI come ammendante innovativo in contesti di agricoltura sostenibile e circolare, suggerendo possibili applicazioni future per ottimizzare la fertilità del suolo e le performance colturali.