Composting in viticulture: effects on microbial activity and soil fertility

The soil carbon improves the physical and chemical properties of soil and it widely accepted that the carbon content in the soil is an important factor in the overall health of the soil and crops. In Italy and especially in Veneto region the loss of soil organic matter is a major problem for all sectors of agriculture and certainly also for the wine business. In order to restore soil organic matter has been proposed in this work a model of sustainable management for the re-use of plants and animals biomass (cattle manure, vine branches and grape marc) derived from agricultural practices. In particular, the research has focused on the study of the effects caused by the distribution of composted soil on the major aspects of production and quality of two vineyards, both located in the Conegliano-Valdobbiadene D.O.C.G. zone. The characterization of composted soil improver has been obtained by the study of the evolution of some microbial groups active in fermentation processes and monitoring the changes in temperature, moisture, pH, carbon content, nitrogen, sulfur and heavy metals. The introduction of some innovative indices such as the capacity of the biodegradable organic substance evaluated by the degradation of cotton and silk wires inserted in the soil has allowed the diagnosis of the nutritional status of vine. The variables studied were subjected to one-way analysis of variance (ANOVA) using the statistical software "STATISTICA 12" identifying in some cases large and significant differences (p <0.05). The treated vines showed an improvement in productivity and quality aspects of the grapes due to the contribution both of compost manure both of prunings residues and grape marc, with some variability related to the amount distributed and the method of distribution in the field. This improvement is certainly consequent on an increased biological fertility soil shown by a greater degradation of cotton and silk wires relating to the treated thesis compared to untreated control. ARISA analysis performed on samples of mature compost also showed unexpected and important processes of selection of useful microflora (bacteria and fungi). In conclusion, the compost has proved an excellent soil improver capable of restoring the soil fertility of the vineyards and improve the nutritional status of the vines.

Il carbonio del suolo migliora le proprietà fisiche e chimiche del terreno ed è ampiamente accettato che il contenuto di carbonio è un fattore importante nella salute generale del terreno e delle colture. In Italia e soprattutto in Veneto la perdita di materia organica del suolo è un problema importante per tutti i settori dell'agricoltura e sicuramente anche in viticoltura. Al fine di ripristinare la materia organica del suolo è stato proposto in questo lavoro un modello di gestione sostenibile per il riutilizzo di biomasse di origine animale e vegetale (letame bovino, tralci di vite e vinacce) derivate dalle pratiche agricole. In particolare, l’attività di ricerca si è concentrata sullo studio degli effetti determinati dalla distribuzione di ammendante compostato sui principali aspetti della produzione e della qualità di due vigneti, entrambi situati nella zona D.O.C.G. di Conegliano-Valdobbiadene. La caratterizzazione del materiale compostato è stata ottenuta mediante lo studio dell’evoluzione di alcuni gruppi microbici attivi nei processi di fermentazione e il monitoraggio delle variazioni di temperatura, umidità, pH, contenuto di carbonio, azoto, zolfo e metalli pesanti. L'introduzione di alcuni indici innovativi come la capacità biodegradativa della sostanza organica valutata tramite la degradazione di fili di cotone e seta inseriti nel terreno ha permesso la diagnosi dello stato nutrizionale della vite. Le variabili studiate sono state sottoposte ad analisi della varianza ad una via (one-way ANOVA) utilizzando il software statistico "STATISTICA 12” ottenendo in alcuni casi ampie e significative differenze (p <0.05). Le viti trattate hanno mostrato un miglioramento della produttività e degli aspetti qualitativi delle uve grazie al contributo sia di compost da letame sia di compost da sarmenti e vinaccia, con una certa variabilità correlata alla quantità distribuita e al metodo di distribuzione in campo. Questo miglioramento è certamente conseguente ad un aumento della fertilità biologica del terreno mostrato da una maggiore degradazione dei fili di cotone e seta relativi alle tesi trattate rispetto al controllo non trattato. L’Analisi ARISA effettuata su campioni di compost maturo ha anche mostrato inaspettati e importanti processi di selezione della microflora utile (batteri e funghi). In conclusione, il compost si è rivelato un eccellente ammendante in grado di ripristinare la fertilità dei suoli vitati e di migliorare lo stato nutrizionale della vite.