Medicago sativa

Come agisce

Meccanismi: rizodegradazione

Contaminanti

Contaminante	Evidenza	Che cosa è stato mostrato
Policlorobifenili	campo	Prova di campo di 180 giorni su suolo agricolo con PCB invecchiati: la sola erba medica ha ridotto i PCB del suolo dell'8,1%; inoculata con Rhizobium meliloti del 33,8% e con Rhizobium più il fungo micorrizico Glomus caledonium del 43,5% (Teng et al. 2010). In vaso, con Aroclor 1248 a 100 mg/kg, nei vasi piantati si recuperava al massimo il 38% dei PCB iniziali contro oltre l'82% nei controlli (Chekol et al. 2004). Teng et al., Influence of arbuscular mycorrhiza and Rhizobium on phytoremediation by alfalfa of an agricultural soil contaminated with weathered PCBs: a field study, Int. J. Phytoremediation 12:516, 2010 Chekol et al., Phytoremediation of polychlorinated biphenyl-contaminated soils: the rhizosphere effect, Environ. Int. 30:799, 2004
Idrocarburi petroliferi	campo	In dieci siti di una raffineria (in media 13,7 g/kg di idrocarburi), erba medica e loietto con concime azotato e lavorazioni: 72–90% di decontaminazione in un anno; con la sola vegetazione spontanea lo stesso risultato ha richiesto cinque anni (Panchenko et al. 2023). In serra, con 20 g/kg di greggio, la degradazione dopo un anno variava fra genotipi dal 33 al 56%, contro il 46% del controllo non vegetato: solo due genotipi su venti hanno fatto meglio del suolo nudo (Wiltse et al. 1998). Panchenko et al., Natural and technical phytoremediation of oil-contaminated soil, Life 13:177, 2023 Wiltse et al., Greenhouse evaluation of agronomic and crude oil-phytoremediation potential among alfalfa genotypes, J. Environ. Qual. 27:169, agris.fao.org, 1998
Idrocarburi policiclici aromatici	serra	In vaso, 60 giorni: scomparso il 69–85% del pirene aggiunto nel suolo di rizosfera contro il 59–80% fuori rizosfera, in media sei punti percentuali in più; a 492 mg/kg di pirene la biomassa aerea si riduceva al 34% (Fan et al. 2008). Fan et al., Promotion of pyrene degradation in rhizosphere of alfalfa (Medicago sativa L.), Chemosphere 71:1593, 2008

Contaminante

Evidenza

Che cosa è stato mostrato

campo

Prova di campo di 180 giorni su suolo agricolo con PCB invecchiati: la sola erba medica ha ridotto i PCB del suolo dell'8,1%; inoculata con Rhizobium meliloti del 33,8% e con Rhizobium più il fungo micorrizico Glomus caledonium del 43,5% (Teng et al. 2010). In vaso, con Aroclor 1248 a 100 mg/kg, nei vasi piantati si recuperava al massimo il 38% dei PCB iniziali contro oltre l'82% nei controlli (Chekol et al. 2004).

Idrocarburi petroliferi

campo

In dieci siti di una raffineria (in media 13,7 g/kg di idrocarburi), erba medica e loietto con concime azotato e lavorazioni: 72–90% di decontaminazione in un anno; con la sola vegetazione spontanea lo stesso risultato ha richiesto cinque anni (Panchenko et al. 2023). In serra, con 20 g/kg di greggio, la degradazione dopo un anno variava fra genotipi dal 33 al 56%, contro il 46% del controllo non vegetato: solo due genotipi su venti hanno fatto meglio del suolo nudo (Wiltse et al. 1998).

Idrocarburi policiclici aromatici

serra

In vaso, 60 giorni: scomparso il 69–85% del pirene aggiunto nel suolo di rizosfera contro il 59–80% fuori rizosfera, in media sei punti percentuali in più; a 492 mg/kg di pirene la biomassa aerea si riduceva al 34% (Fan et al. 2008).

Fan et al., Promotion of pyrene degradation in rhizosphere of alfalfa (Medicago sativa L.), Chemosphere 71:1593, 2008

Limiti

Il guadagno dovuto alla pianta è spesso piccolo rispetto al suolo non piantato (pochi punti percentuali per il pirene, l'8% per i PCB senza inoculo) e dipende dal genotipo e dai microrganismi associati. Nelle prove di campo sugli idrocarburi è difficile separare l'effetto della pianta da quello di concime e lavorazioni. In suolo molto contaminato la resa cala a un terzo (Wiltse et al. 1998). Il foraggio cresciuto su suolo con PCB non va dato al bestiame.

Dove è stata provata

Brescia-Caffaro

FitorimedioSerra, con suolo del sito

Festuca arundinacea, Cucurbita pepo subsp. pepo, Medicago sativa, Phalaris arundinacea

Prova di rizorimedio in serra su suolo agricolo del SIN contaminato da PCB invecchiati (ordine dei mg/kg), in vasi da 6 kg per avvicinarsi alle condizioni di campo. Dieci trattamenti in triplo: sette specie (erbacee e alberi) e cinque condizioni di coltivazione (specie singola, consociazione, ciclo redox con sommersione, aggiunta di compost o di tiosolfato d'ammonio), con controlli non piantati, per 18 mesi. Lo stesso esperimento ha fornito le emivite nel suolo di PCB e di diossine e furani.

Esito Dopo 18 mesi i PCB totali erano scesi del 14–20%. I trattamenti migliori (circa 20%) sono stati Festuca arundinacea con compost, Festuca arundinacea consociata con Cucurbita pepo e Medicago sativa con Rhizobium e funghi micorrizici. Emivite dei PCB tra 1,3 e 5,6 anni. Per diossine e furani la sola Festuca arundinacea ha dato una riduzione significativa (11–24% secondo il congenere; emivite 2,5–5,8 anni). In una prova successiva in colonna, il suolo coltivato con Medicago sativa ha rilasciato nel percolato circa il doppio dei PCB, legati al carbonio organico particolato.

Biorisanamento microbicoLaboratorio, con suolo del sito

Medicago sativa, Centaurea nigrescens, Dactylis glomerata

Studio dei batteri associati alle radici di tre piante spontanee (Medicago sativa, Centaurea nigrescens, Dactylis glomerata) cresciute in un ex campo agricolo del SIN dopo il divieto di coltivazione. Comunità descritte con il sequenziamento del gene 16S rRNA; 165 isolati della rizosfera capaci di crescere su bifenile saggiati per la promozione della crescita vegetale e il potenziale di degradazione.

Esito La frazione di suolo e la specie vegetale spiegavano rispettivamente il 21% e il 18% della variazione del microbioma batterico. Il gene bphA (bifenile diossigenasi) era presente nel metagenoma del suolo. Undici isolati provati su pomodoro hanno confermato l'effetto di promozione e protezione della pianta.

Policlorobifenili

Vergani L. et al. Bacteria associated to plants naturally selected in a historical PCB polluted soil show potential to sustain natural attenuation. Frontiers in Microbiology 8:1385, 2017

FitorimedioSerra, con suolo del sito, 2015–2016

Festuca arundinacea, Phalaris arundinacea, Cucurbita pepo subsp. pepo, Medicago sativa, Brassica juncea, Salix caprea, Athyrium filix-femina

Università dell'Insubria, Università di Milano ed ERSAF hanno prelevato circa 2.500 kg di suolo dal SIN e lo hanno coltivato in serra per 18 mesi (maggio 2015 – novembre 2016) in vasi da 6 kg: dieci trattamenti in triplo con sette specie, consociazioni, compost, cicli redox e tiosolfato d'ammonio, con controlli non piantati. È una prova in condizioni di semi-campo, non in pieno campo.

Esito Dopo 18 mesi i PCB totali erano scesi del 14–20%. I trattamenti migliori (Festuca arundinacea con compost o consociata a zucca; erba medica con Rhizobium e funghi micorrizici) arrivavano a circa il 20%. Per diossine e furani la festuca da sola ha dato riduzioni dell'11–24% secondo il congenere, con emivite di 2,5–5,8 anni. Gli autori indicano come limite la breve durata rispetto alla persistenza di questi composti.

Caffaro di Torviscosa (già Laguna di Grado e Marano)

FitorimedioPieno campo

Helianthus annuus, Medicago sativa, Raphanus sativus var. oleiformis, Lolium multiflorum

Girasole, erba medica, rafano da foraggio e loiessa coltivati in campo sulle ceneri di pirite coperte da 0,15 m di terreno pulito, confrontando aratura e ripuntatura a 0,3 m. L'aratura portava in superficie circa il 30% di contaminazione in più.

Esito Asportazioni con la parte aerea modeste: al massimo 33 mg/m² di elementi in traccia, per il 62% zinco e per il 18% rame. Rafano e girasole hanno dato la biomassa maggiore. Le radici fini negli strati superficiali costituivano un deposito importante di elementi, utile alla fitostabilizzazione.

Vamerali T., Bandiera M., Mosca G. In situ phytoremediation of arsenic- and metal-polluted pyrite waste with field crops: effects of soil management. Chemosphere 83, 2011

Hinkley (cromo esavalente)

FitorimedioPieno campo

Coltivazione di erba medica come parte del trattamento dell'acqua contaminata. Wikipedia elenca il metodo senza riportarne date, superfici o risultati; da verificare sui documenti dell'autorità regionale per le acque.