Utilizzo di fondi di caffè in giardino

I fondi di caffè spesi sono sempre più raccomandati da professionisti e giardinieri come un modo sostenibile per migliorare il terreno del giardino e fornire sostanze nutritive alle piante. Le affermazioni includono una migliore struttura del suolo, un rapporto ideale tra carbonio e azoto, una migliore fertilità e la fornitura di azoto1. Tuttavia, la letteratura scientifica non ha sufficientemente valutato gli impatti sul suolo e sulla produzione vegetale.

Una recente ricerca condotta dal dr Stephen Livesley e Sarah Hardgrove dell’Università di Melbourne, ha dimostrato che i fondi di caffè spesi freschi (non postati), applicati direttamente ai giardini, possono ridurre significativamente la crescita e lo sviluppo delle piante. Questo articolo esamina il caso per l’utilizzo di caffè speso in giardino e descrive recenti scoperte scientifiche e le loro implicazioni.

Il problema dei rifiuti di caffè

Si stima che ogni anno in tutto il mondo vengano prodotti 6 milioni di tonnellate di rifiuti macinati di caffè esaurito2, prevalentemente nelle città. Il contributo dell’Australia è stimato a 75.000 tonnellate all’anno, e con i tassi di consumo di caffè in Australia che aumentano a un tasso del 4,3% all’anno, anche il volume dei rifiuti è destinato ad aumentare. L’utilizzo di fondi di caffè esaurito come modifica del suolo urbano fornisce un modo attraente e sostenibile per sfruttare questo prodotto di scarto urbano sottoutilizzato.

Potenziale per i fondi di caffè per migliorare le proprietà di crescita del suolo e delle piante

I fondi di caffè spesi possono eventualmente fornire benefici simili alla crescita delle piante e alla proprietà del suolo come altri emendamenti organici come concimi, biochar, vermicasti e compost. Questi emendamenti forniscono nutrienti (in particolare azoto), aumentano la crescita delle piante, migliorano l’acqua del suolo e le capacità di trattenere i nutrienti, migliorano la struttura del suolo e l’infiltrazione d’acqua, aumentano la capacità tampone contro la lisciviazione dei nitrati e le variazioni del pH, aumentano l’attività biologica e la resilienza contro gli agenti patogeni3.

In condizioni naturali, le piante si sono adattate ed evolute al suolo e alle condizioni climatiche del loro ambiente locale. Poiché le proprietà del suolo e il contenuto di nutrienti variano, così anche le piante variano nel loro fabbisogno di azoto e nelle preferenze di pH per una crescita ottimale. Queste differenze influenzano le nostre decisioni sui tassi di applicazione del fertilizzante per varie colture. Inoltre, la struttura del suolo influenza il movimento di acqua e sostanze nutritive in tutto il terreno e la loro disponibilità a piantare radici. Lo scopo di questa recente ricerca era quello di indagare gli impatti sulle piante che variano nel loro fabbisogno di nutrienti e nelle preferenze di pH.

L’esperimento

In una prova in vaso in serra, broccoli, ravanelli, porri, viola e girasole (scelti per le loro varie preferenze di pH nutritivo) sono stati coltivati in substrati di sabbia, terriccio e argilla sabbiosa. Sono stati applicati quattro trattamenti: nessun controllo del trattamento, fondi di caffè esaurito (5% volume), fertilizzante e fondi di caffè esaurito più fertilizzante.

Contemporaneamente, una prova sul campo ha coltivato le stesse piante sotto sei trattamenti: controllo, concimazione, e fondi di caffè esaurito a 2,5%, 5%, 10% e 20% volume tassi di applicazione (nella parte superiore 10 cm di terreno).

I risultati

Crescita delle piante

Nella sperimentazione in serra, tutte le piante coltivate in trattamenti del suolo modificati con caffè hanno mostrato una crescita scarsa rispetto ai trattamenti del suolo modificati con controllo e fertilizzante. L’immagine a sinistra sotto mostra le cinque piante sotto i quattro trattamenti, dall’alto verso il basso: controllo, fertilizzante; fondi di caffè esaurito; fondi di caffè esaurito più fertilizzante.

Nella prova sul campo sono stati ottenuti risultati simili. La mano destra immagine qui sotto mostra, da sinistra a destra, Controllo, fertilizzante, Caffè @ 2.5%; @5%; @10% e @ 20%.

Proprietà del suolo

Capacità di trattenere l’acqua
I risultati dello studio in serra hanno mostrato una tendenza generale per un aumento della capacità di trattenere l’acqua per terreni scarsamente strutturati, ma meno di un impatto per terreni ben strutturati. I risultati hanno anche suggerito che questi miglioramenti richiedono tempo per emergere. Altre ricerche mostrano inoltre che i benefici non emergono chiaramente fino a 6-12 mesi dopo l’applicazione, a seconda della specie, del tipo di terreno e della temperatura4.

pH
Il pH del terreno è stato anche testato per verificare se la natura acida dei fondi di caffè esaurito possa influire sulla crescita delle piante. Nella prova sul campo, il pH del terreno modificato con i fondi di caffè esaurito era simile al pH modificato con il fertilizzante. In quanto tale, il pH del caffè aggiunto non potrebbe spiegare adeguatamente la risposta alla crescita delle piante.

Cosa spiega questa diminuzione della crescita delle piante?

Le due possibili spiegazioni di questa risposta alla crescita delle piante erano l’immobilizzazione biologica dell’azoto (prelievo di azoto) e la fitotossicità.

Il prelievo di azoto si verifica quando la quantità di azoto richiesta dai microrganismi decompositori è superiore alla quantità di azoto disponibile per le piante dal suolo. Quando la materia organica si decompone, l’azoto viene fornito alle piante attraverso le sue radici dalla soluzione acquosa del terreno circostante. Tuttavia, la stragrande maggioranza dell’azoto nei terreni non è prontamente disponibile per le piante. Affinché diventi disponibile, deve essere trasformato da microrganismi all’interno della soluzione di acqua del suolo, un processo noto come mineralizzazione. Attraverso la mineralizzazione, l’azoto organico cambia in azoto inorganico e diventa disponibile in pianta. Nella sua forma vegetale disponibile, come nitrato (NO3-) e ammonio (NH4+), può essere facilmente traslocato in tutta la pianta e il suolo.

Al contrario, poiché i microrganismi richiedono azoto come combustibile per i propri processi metabolici, possono anche estrarlo dalla soluzione acquosa del suolo, lasciando il terreno apparentemente carente di azoto e, quindi, non disponibile per l’assorbimento delle piante: un processo noto come immobilizzazione biologica. Questi processi possono funzionare dinamicamente man mano che la natura chimica del suolo cambia nel tempo e viene aggiunto nuovo materiale. Il rapporto carbonio/azoto (C/N) è una guida utile qui, poiché un emendamento organico con un rapporto C/N più alto mineralizzerà più lentamente di uno con un basso rapporto C / N ed è più probabile che porti all’immobilizzazione biologica poiché l’azoto viene assorbito dai microbi coinvolti nella decomposizione del nuovo grande pool di substrati di carbonio. Il rapporto C / N del caffè in questa ricerca era 23. È generalmente accettato che un rapporto C / N che si verifica nell’intervallo 20-30 non porti all’immobilizzazione microbica5.

Nell’ambito di questa ricerca è stato condotto anche uno studio di mineralizzazione per verificare se le differenze di crescita delle piante fossero il risultato del prelievo di azoto. I risultati hanno mostrato chiaramente che il prelievo di azoto non poteva spiegare la risposta alla crescita delle piante.
La spiegazione più probabile per la diminuzione della crescita delle piante è una risposta allo stress tossico a causa dei fondi di caffè applicati. L’esatto meccanismo di fitotossicità rimane poco chiaro, tuttavia caffeina, tannini, polifenoli e contenuto di lignina sono stati tutti implicati in precedenti ricerche scientifiche.

Devo aggiungere fondi di caffè al mio giardino?

Questa ricerca suggerisce che quando il caffè fresco e uncomposted è aggiunto ai giardini ai tassi dell’applicazione del volume di 2.5% e più alto probabilmente diminuirà tutta la crescita e lo sviluppo della pianta. Come tale, è probabilmente una migliore idea di aggiungere fondi di caffè al compost per consentire la decomposizione di componenti tossici, e per il miglioramento della capacità di trattenere l’acqua benefici per emergere. Si raccomanda di non aggiungere più del 20% del volume di fondi di caffè spesi al composto6.

In alternativa, se si dispone di un cerotto che giace incolto per 6 mesi o più e si desidera ridurre il tasso di crescita delle infestanti, quindi fondi di caffè spesi freschi incorporati nel terreno o applicati come un sottile strato di pacciame, è una buona idea!

1. Lucas, J. W. 2010. Felice, Terreno di caccia. Visto 6 aprile 2014. http://davesgarden.com/guides/articles/view/1501/ – b
2. Tokimoto, T., N. Kawasaki, T. Nakamura, J. Akutagawa e S. Tanada. 2005. Eliminazione degli ioni di piombo nell’acqua potabile mediante fondi di caffè come biomassa vegetale. Journal of Colloid & Interfaccia Scienza 281: 56-61.
3. Handreck, K. e N. D. Nero. 2002. Terreno di coltura per piante ornamentali e tappeto erboso / Kevin A. Handreck, Neil D. Black. 3rd ed, Sydney: UNSW Press, 2002.
4. Il suo nome deriva dal greco antico, che significa “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”, “terra”. 2014. Valutazione sul campo dei fondi di caffè applicazione per il miglioramento della crescita delle colture, il controllo delle infestanti e il miglioramento del suolo. Scienza della produzione vegetale 17: 93-102.
5. Prezzo, G. 2006. Australian soil fertility manual / editor: Graham Price. Collingwood, Vic. : CSIRO Publishing: Fertiliser Industry Federation of Australia, c2006. 3a ed.
6. Schalau, J. 2010. Giardiniere del cortile-Utilizzando fondi di caffè in giardino. Visto 6 aprile 2014. http://cals.arizona.edu/yavapai/anr/hort/byg/archive/coffeegrounds.html

Sarah Hardgrove sta completando il semestre finale del Master of Urban Horticulture presso il campus Burnley dell’Università di Melbourne.Lavora anche part-time in un centro di giardinaggio a Melbourne.

Foto: Risultati dell’esperimento: Sarah Hardgrove. Altro: Sharron Pfueller