Assessment of Sewage Sludge Application with Beneficial Microbial Inoculants on Fenugreek Productivity in Sandy Loam Soil

Sintesi Tecnica: Valutazione dell'applicazione di fanghi di depurazione con inoculanti microbici benefici sulla produttività del fenogreco in suolo franco-sabbioso

Problematica
Gli ecosistemi agricoli moderni richiedono un approvvigionamento equilibrato di macronutrienti primari — azoto (N), fosforo (P) e potassio (K) — per ottimizzare l'accumulo di biomassa e l'efficienza dell'uso dei fertilizzanti. I suoli franco-sabbiosi, comuni in regioni come la pianura dell'Alto Gangetic Plain, sono caratterizzati da una bassa sostanza organica e da una capacità limitata di ritenzione dei nutrienti. Sebbene i fertilizzanti sintetici affrontino i deficit nutrizionali, è necessaria una strategia sostenibile che integri ammendanti organici e biofertilizzanti per migliorare la fertilità del suolo senza degradazione ambientale. Il fenogreco (Trigonella foenum-graecum L.), una coltura leguminosa con significativo valore culinario e farmaceutico, funge da modello per investigare queste pratiche integrate di gestione dei nutrienti. Lo studio affronta la sfida di massimizzare la produttività del fenogreco nei suoli franco-sabbiosi attraverso l'applicazione sinergica di fanghi di depurazione, fertilizzanti chimici e inoculanti microbici.

Metodologia
Un esperimento sul campo è stato condotto durante la stagione Rabi 2023–24 presso il Campo di Ricerca in Scienza del Suolo della Sam Higginbottom University of Agriculture, Technology, and Sciences a Prayagraj, Uttar Pradesh. Il sito presenta un clima subtropicale e un suolo franco-sabbioso. Lo studio ha impiegato un Disegno con Blocchi Randomizzati (RBD) con tre replicazioni.

Il disegno sperimentale comprendeva 18 trattamenti che variavano nelle dosi di applicazione di fertilizzanti NPK (0%, 50% e 100% delle dosi raccomandate), fanghi di depurazione (0, 15 e 30 t ha⁻¹) e inoculanti microbici (Rhizobium e Batteri Solubilizzanti del Fosforo - PSB).

• Inoculazione: Il Rhizobium è stato applicato come trattamento dei semi a 2 g kg⁻¹ di seme, mentre il PSB è stato applicato al suolo a 3 kg ha⁻¹ durante la semina.
• Applicazione dei Fanghi: I fanghi di depurazione sono stati distribuiti uniformemente in tutto il campo.
• Misurazioni: Gli attributi di crescita (altezza della pianta, numero di ramificazioni) sono stati registrati a 30 e 50 giorni dalla semina (DAS). Gli attributi di resa (lunghezza del baccello, numero di baccelli per pianta, numero di semi per baccello, peso di mille semi, e resa di semi in q ha⁻¹) sono stati anch'essi rilevati.

Contributi Chiave e Risultati
Lo studio ha valutato l'impatto della gestione integrata dei nutrienti sulla crescita e sulla resa del fenogreco. I risultati hanno indicato che la co-applicazione di fanghi di depurazione urbani con bio-inoculanti ha elevato significativamente la disponibilità di nutrienti elementari, in particolare il fosforo biodisponibile e l'azoto, portando a miglioramenti pronunciati nello sviluppo vegetativo e nella qualità del seme rispetto ai controlli.

• Attributi di Crescita: Il trattamento che combina il 100% di NPK, 30 t ha⁻¹ di fanghi di depurazione e Rhizobium (Trattamento T18) ha registrato la massima altezza della pianta (39,1 cm a 30 DAS e 54,1 cm a 50 DAS) e il maggior numero di ramificazioni per pianta (4,1 a 30 DAS e 5,2 a 50 DAS). Questi valori erano significativamente superiori al controllo (T1: 0% NPK + 0 fanghi + 0 inoculanti), che ha registrato rispettivamente 28,2 cm e 47,1 cm di altezza.
• Attributi di Resa: Il trattamento T18 ha anche prodotto i valori più elevati per la lunghezza del baccello (12,5 cm), il numero di baccelli per pianta (27,8), il numero di semi per baccello (14,9) e il peso di mille semi (12,47 g).
• Resa di Semi: La resa massima di semi di 19,92 q ha⁻¹ è stata raggiunta con il Trattamento T18. Questo valore era significativamente superiore alla resa minima di 13,27 q ha⁻¹ osservata nel trattamento di controllo (T1). Il T17 (100% NPK + 30 t SS + PSB) ha seguito da vicino con 19,78 q ha⁻¹.

I dati hanno dimostrato una tendenza positiva in cui l'aumento dei livelli di NPK, fanghi di depolazione e bio-fertilizzanti correla con il miglioramento dei parametri di crescita e resa. L'interazione sinergica tra input minerali, ammendanti organici e bio-inoculanti ha ottimizzato la disponibilità di nutrienti nella rizosfera, la sintesi della clorofilla e la capacità fotosintetica.

Significatività e Rivendicazioni
L'articolo sostiene che la gestione integrata di fertilizzanti chimici, fanghi di depurazione e inoculanti microbici benefici offre una via sostenibile per migliorare la fertilità del suolo e la produttività agricola nei suoli franco-sabbiosi. Nello specifico, lo studio suggerisce che:

1. Effetti Sinergici: La combinazione di fanghi di depurazione con Rhizobium e PSB induce effetti sinergici sulla mineralizzazione della sostanza organica, sulla solubilizzazione del fosfato insolubile e sulla fissazione biologica dell'azoto.
2. Sostenibilità Ambientale: Questa pratica di gestione può migliorare le rese delle colture e la fertilità del suolo senza porre minacce all'ambiente, riducendo potenzialmente la dipendenza dai fertilizzanti sintetici.
3. Strategia Ottimale: L'applicazione del 100% di NPK combinata con 30 t ha⁻¹ di fanghi di depurazione e inoculazione con Rhizobium (Trattamento T18) rappresenta la strategia più efficace per massimizzare la produttività del fenogreco nelle condizioni studiate.

Gli autori concludono che tali pratiche di gestione integrata dei nutrienti possono migliorare notevolmente la funzionalità biologica e la struttura fisica del suolo, favorendo la resilienza ecologica pur soddisfacendo le richieste nutrizionali di colture leguminose come il fenogreco.