L’azoto nel compost: come si forma, come si trasforma e quali benefici apporta al terreno.

 

Il compost funziona come un conto di risparmio che matura interessi. L’azoto chimico, invece, è più simile a spendere contanti in fretta. Quando gli agricoltori aggiungono il compost, possono aspettarsi che dal 10% al 20% del suo azoto diventi disponibile per le piante già nel primo anno. In seguito, continua a rilasciare quantità minori, circa dal 5% al 10% ogni anno , come spiega Kristin Ohlson nel suo libro «The Bug Whisperer». Questo perché il suolo rimane attivo: continua a decomporre la materia organica e a rilasciare sostanze nutritive nel corso del tempo. Inoltre, i minuscoli microbi presenti nel suolo si nutrono l’uno dell’altro in un ciclo costante, e questo processo rilascia ancora più sostanze nutritive che le piante possono utilizzare.

Il compostaggio contribuisce a restituire l'azoto al suolo. La sua presenza è fondamentale per la crescita delle piante. Restituire l'azoto al suolo richiede un processo di compostaggio controllato, che richiede tempo e risorse. Durante il processo di compostaggio, nel materiale da compostaggio avvengono diverse reazioni.

 

Formazione dell'azoto nel compost

 

Nel compost, l’azoto si forma dall’ammoniaca e dall’ammonio NH₄⁺. Tuttavia, l’ammoniaca è un gas e si forma come sottoprodotto della decomposizione del materiale organico. L’ammonio NH₄⁺ è uno ione con carica positiva e si forma quando l’ammoniaca gassosa reagisce con l’acqua H₂O, rilasciando ioni H⁺. Tutto ciò avviene in condizioni acide. La temperatura svolge un ruolo cruciale nella formazione dell’NH₄⁺, una forma più stabile di azoto. Se non gestita correttamente, può portare alla produzione di altre sostanze chimiche in grado di generare odori nel compost, come lo zolfo, ecc.

 

Materiali ad alto contenuto di azoto per il compost 

Fonte dell'immagine: https://www.gerrygillespie.net/uploads/4/5/6/5/45656863/carbon_and_nitrogen_ratios.pdf

Nitrati e nitriti nel compost

 

Il nitrato (NO₃⁻) e il nitrito (NO₂⁻) sono due importanti forme ossidate dell'azoto presenti nel compost. A differenza dell'ammoniaca e dell'ammonio, il nitrato e il nitrito si formano durante le fasi finali del processo di compostaggio, in particolare in condizioni aerobiche o ricche di ossigeno.

 

Processo di nitrificazione del compost

 

La loro formazione segue una sequenza ben definita. La nitrificazione è l’ossidazione biologica dell’ammoniaca, prima in nitrito e poi in nitrato, con il nitrito che funge da prodotto intermedio fondamentale in questo processo in due fasi. In altre parole, il nitrito non si accumula come prodotto finale, ma costituisce una tappa intermedia nel percorso verso il nitrato.

 

Il ruolo dei batteri nitrificanti nella nitrificazione

 

Questa conversione avviene in due fasi, per opera di due gruppi distinti di microrganismi: i batteri o gli archei ossidanti dell’ammoniaca (AOB/AOA), che si occupano della prima fase, e i batteri ossidanti dei nitriti (NOB), che completano la trasformazione in nitrati. 

La conversione dell'ammoniaca in nitrito rappresenta in genere la fase che limita la velocità dell'intero processo di nitrificazione; ciò significa che la rapidità di questa prima fase determina l'efficienza con cui l'azoto presente nel compost diventa disponibile per le piante.

 

Requisiti per il processo di nitrificazione

 

Per favorire la nitrificazione nel cumulo di compost, i livelli di ossigeno, l’umidità, la temperatura e il pH giocano tutti un ruolo importante. Una temperatura compresa tra 43 e 71 °C (110-160 °F) può aumentare l’attività microbica e favorire la conversione dell’azoto. È necessaria un’adeguata aerazione per la decomposizione aerobica e per sostenere l’attività dei batteri nitrificanti, mentre un’umidità adeguata, solitamente intorno al 40–60%, facilita una conversione efficiente dell’azoto.

Rapporti carbonio-azoto più bassi (materiale più ricco di azoto) lasciano nel compost una quantità maggiore di ammonio che i batteri nitrificanti possono convertire in nitrato. Rapporti carbonio-azoto più elevati (materiale più ricco di carbonio) inducono i microbi a utilizzare la maggior parte dell’ammonio per la propria crescita, lasciandone poco a disposizione per il processo di nitrificazione. 

 

Qual è l'equilibrio ideale tra carbonio e azoto nel compost?

 

Un rapporto C:N compreso tra 25 e 30:1 rappresenta il giusto equilibrio, favorendo un buon compostaggio e lasciando al contempo una quantità sufficiente di ammonio per consentire la nitrificazione nelle fasi successive del processo.

 

Come capire se un cumulo di compost ha bisogno di più azoto?

 

Entro pochi giorni dovresti riuscire ad avvicinare la mano al centro e sentire un vero e proprio calore. Se invece rimane freddo e il materiale sembra praticamente lo stesso di quando l’hai inserito, di solito si tratta di un problema legato all’azoto.

 

Quali sono i segni di un eccesso di azoto in un cumulo?

 

Il tuo naso te lo dirà per primo. Se l’andana emana un odore di uova marce o di ammoniaca, significa che c’è troppo azoto rispetto al carbonio. Inoltre, il cumulo tende a diventare viscido e compatto, invece che leggero e friabile.

 

Qual è la differenza tra azoto e carbonio nel compost?

 

L'azoto alimenta la crescita microbica. In sostanza, è la fonte proteica per i microbi che svolgono il processo di decomposizione. Il carbonio è la loro fonte di energia, come un combustibile a combustione lenta che li mantiene attivi. Entrambi sono necessari nel giusto equilibrio, altrimenti il processo si blocca.

 

 

Riferimenti:

• Rafaela Cáceres, Krystyna Malińska, Oriol Marfà, “La nitrificazione nel processo di compostaggio: una rassegna”, Waste Management, volume 72, 2018, pagine 119-137, ISSN 0956-053X, https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.10.049.
• https://craftsmanship.net/sidebar/compost-and-nitrogen-heroic-partners-or-sneaky-collaborators-in-pollution/
• https://craftsmanship.net/the-bug-whisperer/
• https://www.gerrygillespie.net/uploads/4/5/6/5/45656863/carbon_and_nitrogen_ratios.pdf