“ compost ”… puoi farlo anche tu - Sito istituzionale Istituto
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PON - FSE “Competenze per lo sviluppo” Competenze chiave in scienze e tecnologia Percorso formativo per gli alunni di Uggiano la Chiesa “ COMPOST ”… PUOI FARLO ANCHE TU 1) COS’E’ IL COMPOSTAGGIO 2) BIO-COMPOSTER E ACCESSORI 3) COSA SI PUO’ COMPOSTARE 4) COME PREPARARE E RIEMPIRE IL COMPOSTER 5) GESTIONE DEL BIO-COMPOSTER 6) COMPOST PRODOTTI 7) PERCHE’ PRODURRE IL COMPOST 8) GLI ESSERI VIVENTI NON POSSONO VIVERE DA SOLI 9) I DECOMPOSITORI 10) ATTIVITA’ SPERIMENTALI IL COMPOSTAGGIO DOMESTICO PREMESSA Proviamo a pensare quante ricchezze sprechiamo con alcuni dei nostri comportamenti abituali: cosa avviene degli scarti del nostro giardino, dell’orto e della preparazione dei pranzi? Bucce, pelli, avanzi di cucina e simili finiscono generalmente in pattumiera, e vanno così recapitati alle discariche, ossia restituiti al territorio in una forma che non solo è inutile, ma costituisce anche un odioso “fardello”, consumando spazio e creando megapattumiere poco gradite alla popolazione. Gli scarti del giardino (erba, legno proveniente dalle potature, foglie) spesso hanno un destino analogo; altre volte vengono bruciati, producendo inquinanti gassosi: certo non sarà un singolo fuoco, ma nell’insieme di tanti piccoli fuochi diventano un problema. Secondo il Consiglio Nazionale delle Ricerche tutte queste sostanze organiche costituiscono un terzo dei rifiuti cittadini e quindi non è un problema di poco conto. IN NATURA Tutti gli esseri viventi per crescere hanno bisogno di acqua, sali minerali e sostanza organica. Una volta morti, animali e piante vengono aggrediti da funghi (lieviti e muffe) e batteri che trasformano la sostanza organica in H2O, sali minerali e CO2 e in parte la convertono in humus, prezioso per la crescita di altri vegetali. In pratica, ciò che alla terra viene tolto tramite il ciclo naturale ritorna assicurando il normale equilibrio. Le discariche hanno rotto i naturali equilibri La società moderna, anche con l'abitudine sbagliata di mandare in discarica gli scarti organici, ha rotto questo equilibrio, impoverendo il terreno di humus e ricorrendo sempre più spesso ai concimi chimici che creano problemi di inquinamento. IL CICLO NATURALE DELLE SOSTANZE ORGANICHE ...VIENE IMITATO DAL COMPOSTAGGIO DOMESTICO Il compostaggio imita questi processi naturali di decomposizione accelerandoli con opportuni accorgimenti. Il "recupero" delle sostanze organiche di scarto è una pratica che sino a una decina d'anni fa era in uso nelle nostre case. Allora non si usava la parola compostaggio ma "letamaio", attraverso il quale la sostanza organica biodegradabile tornava alla terra. CHE COS'E' il compostaggio? Il processo copiato dalla natura per creare il “compost” Il compostaggio è un processo biologico di tipo aerobico i cui risultati sono la stabilizzazione, l'igienizzazione e l'humificazione degli scarti organici". Il processo è biologico perché tutto il merito delle trasformazioni è di funghi, batteri e lombrichi presenti nel terreno che, nutrendosi, trasformano la sostanza organica. Tali microorganismi e vermi hanno bisogno per la loro vita dell'ossigeno presente nell'aria. La trasformazione che subiscono gli scarti organici ad opera dei decompositori comporta un gran consumo di ossigeno: i chimici la chiamano "ossidazione". In carenza di ossigeno si attivano altri ceppi di batteri e iniziano fermentazioni e putrefazioni, con produzione di sostanze maleodoranti. Nel processo di compostaggio vengono trasformate le molecole organiche complesse in composti chimici più semplici e stabili, quali i sali minerali, l'acqua, l'anidride carbonica. Per merito dell'attività batterica la temperatura del materiale aumenta: un aumento tale da ottenere l'effetto di pastorizzare (come il latte!), igienizzare o "purificare" da malattie e funghi presenti negli scarti vegetali dell'orto e del giardino . Inoltre, in un certo tempo, le componenti meno facilmente degradabili (lignina, cellulosa, le stesse spoglie microbiche) si trasformano in COMPOST-HUMUS, quel serbatoio di nutrimento e di vita nei terreni fertili. Quindi il processo di compostaggio avviene in presenza di ossigeno, presente nell'aria: questa è la principale garanzia di una buona stabilizzazione e della mancanza di cattivi odori. Torna all’indice COMPOSTIERE, TRITURATORI, ATTREZZATURE E PRODOTTI PER IL COMPOSTAGGIO IL BIO-COMPOSTER È un contenitore in plastica, aerato, a forma di campana o troncoconico esteticamente piacevole, studiato per fare il compostaggio in piccoli giardini, senza generare cattivi odori e senza attirare animali indesiderati in giardino; con il composter possono risultare difficoltosi i rivoltamenti. Compostiere commerciali Iniziano ad essere presenti compostiere (o "composter"), sul mercato diversi modelli di il cui prezzo mediamente si aggira sulle 75-100 Euro. La plastica la fa da padrone tra i materiali (quella riciclata in particolare), le forme sono in genere cilindriche, esagonali o quadrate, c'è possibilità di scegliere tra modelli con differenti capacità. Alcune compostiere sono coibentate per trattenere meglio il calore durante la fase di fermentazione, altre sono chiuse sul fondo per evitare la penetrazione di ratti ed altri animali, ma con fessure che assicurano il drenaggio e l'ingresso ai lombrichi e agli insetti del terreno. In tutte le compostiere in commercio è previsto un coperchio superiore, rimovibile per il riempimento ed il rivoltamento del materiale e un'apertura inferiore per l'estrazione del compost maturo. LA COMPOSTIERA FAI DA TE Nonostante siano reperibili in commercio efficienti compostiere di tutte le fogge e tipi, c’è chi preferisce realizzarsela con le proprie mani perché altro non è che un contenitore adatto ad ospitare i rifiuti in via di decomposizione e trasformazione in compost. Deve comunque risultare sufficientemente ampia in relazione all’estensione dell’orto e del giardino, permettere una buona aerazione della massa in essa contenuta, offrire una protezione dagli agenti atmosferici, impedire l’accesso ad animali e bambini, essere robusta e durevole. Detto questo, la creatività può sbizzarrirsi: a) compostiera in legno La classica compostiera in legno ha forma di cubo o parallelepipedo con gli spigoli costituiti da robusti paletti in legno uniti tra loro dalle assicelle formanti le pareti; il fondo è aperto, a diretto contatto col terreno e così la parte superiore che però è opportuno proteggere con un coperchio. b) bidone in metallo Con l’aiuto di un fabbro si taglia il coperchio, si realizza uno sportellino nella parte inferiore e si praticano dei piccoli fori ( diametro 5-8 mm ) in più punti sul fondo per favorire il drenaggio e sulle pareti per permettere l’aerazione. Si protegge la parte superiore con un coperchio. Il bidone può essere dipinto per renderlo più gradevole esteticamente. BIOTRITURATORI Biotrituratore moderno Il biotrituratore compostaggio'? è un accessorio indispensabile per il La tentazione a rispondere "sì" è molto forte. Lo sminuzzamento dei materiali, sempre indispensabile per gli scarti legnosi, permette di ottenere risultati migliori e in tempi più rapidi con ogni tipo di scarti. Ramaglie triturate e ramaglie intere La soluzione minima è quella di arrangiarsi a spezzettare le ramaglie con un paio di cesoie. Certo che... potersi avvalere delle prestazioni di un biotrituratore è tutt'altra cosa. I modelli più piccoli hanno tutti motori elettrici e potenze comprese tra 1000 e 1800 watt. In linea di principio, maggiori sono la potenza e le dimensioni di un trituratore, più efficaci risultano le sue prestazioni (qualità e velocità della triturazione) e la resistenza nel tempo. Si ritengono perciò adatti i modelli più piccoli a chi dispone di giardini di estensione limitata e deve triturare poco materiale legnoso, di diametro ridotto. Adatti ad esigenze più ampie sono i modelli con potenza superiore ai 2000 watt (o ai 3 CV). Sono disponibili macchine con un sistema di taglio a coltelli, con singola camera di taglio o doppia camera ad ingressi separati (uno per i materiali meno resistenti e l'altro per il legno). I modelli con a motore a scoppio, a parità di potenza, sono più costosi. BIOPATTUMIERE Le biopattumiere altro non sono che bidoncini delle immondizie, dove raccogliere separatamente gli scarti organici della mensa. Come biopattumiera può essere utilizzato anche un normale secchio per la spazzatura in plastica, fornito di coperchio. Per una famiglia di medie dimensioni che effettui svuotamenti frequenti (sempre consigliati), un contenitore con capacità di 4-5 litri è più che sufficiente e si farà apprezzare per il modesto ingombro. TERMOMETRI Per la misura della temperatura interna del compost durante la fase di fermentazione, è necessario impiegare un termometro di lunghezza tale da poter raggiungere il centro della massa. I termometri in vetro, avendo le tacche graduate lungo tutta l'asta, devono essere estratti per effettuare la lettura; i modelli ad alcool non sono adatti in quanto il valore misurato non si conserva dopo l'estrazione, mentre con quelli al mercurio si corre il rischio di inquinare il compost in caso di rottura. Il tipo di termometro più indicato è quello in materiale metallico digitale, con lettura che si effettua con l'asta infissa. VAGLI Il vaglio (o setaccio) viene utilizzato per separare il compost maturo dai residui grossolani indecomposti. Per vagliare finemente modeste quantità di composti da utilizzare per invasare o in buca di piantagione, si può realizzare un setaccio a mano applicando una rete metallica con maglia di 1 cm ad un telaio in legno, ricavabile da un setaccio per muratore. Per una vagliatura più veloce e grossolana, adatta a separare i residui legnosi di pezzatura maggiore, ci si può servire di un vaglio inclinato, realizzato con rete metallica da recinzione attaccata su di un telaio in legno, che verrà assicurato, in posizione inclinata, su di un paletto infisso al suolo; il compost viene gettato con un badile contro la superficie del vaglio. ARIEGGIATORI Il forcone è l’attrezzo usato per rivoltare periodicamente, e comunque quando si sviluppano odori, gli scarti appena messi nel composter con quelli più “vecchi”. Garantisce il miglior rivoltamento e la migliore porosità perché consente di disfare gli agglomerati di materiale che si fossero compattati. Con i composter in plastica possono risultare difficoltosi i rivoltamenti. Air-quick è un semplice attrezzo che si utilizza affondandolo nella parte superiore della massa di scarti organici introdotti nel composter, facendolo ruotare e sollevandolo. L'operazione va eseguita in più punti. L'arieggiamento degli scarti organici, apporta ossigeno che migliora ed accelera il processo di compostaggio, evitando la formazione di odori molesti. Torna all’indice Ciò che va utilizzato Resti di frutta e di verdura, scarti vegetali di cucina Sono molto indicati e costituiscono la base per un ottimo compost Fondi di caffè e filtri di tè Anche il filtro si può riciclare Fiori recisi appassiti, piante anche con pane di terra Se ci sono parti legnose è meglio sminuzzarle prima Pane raffermo o ammuffito Ridurre prima in piccoli pezzi Gusci d’uova Ridurre prima in piccoli pezzi Foglie secche Ottimo materiale secco Paglia Ottimo materiale secco Segatura Ottimo materiale secco Gusci di noci Ottimo materiale secco Sfalci d’erba, zolle erbose Prima far appassire; mescolare con altro materiale Scaglie di legno, rametti, trucioli, corteccia, potature Ottimo materiale di “struttura” perché sostiene il cumulo; ridurre a pezzi Piccole quantità di cenere La cenere contiene molto calcio e potassio Carta di giornale Ottimo materiale secco Cartone spezzettato Ottimo materiale secco Asciugamani di carta, fazzoletti di carta, salviette Ottimo materiale secco Piccole quantità di compost maturo Aiutano l’innesco del processo e danno porosità alla massa CIÒ CHE VA UTILIZZATO MA CON CAUTELA • Bucce di agrumi non trattati Non superare le quantità di un normale consumo familiare • Piccole quantità di cenere di legno La cenere contiene molto calcio e potassio • Avanzi di carne, ossi, pesce, salumi e formaggi Attirano cani e gatti; eventualmente coprire con altro materiale • Lettiera di cani e gatti Solo se si è sicuri di ottenere l’igienizzazione • Foglie di piante resistenti alla degradazione( magnolia, aghi di conifere) Solo in piccole quantità e miscelando bene con materiale facilmente degradabile CIÒ CHE NON VA ASSOLUTAMENTE UTILIZZATO • Cartone plastificato, vetri, metalli, materiali plastici • Riviste, stampe a colori, carta patinata in genere Non si decompongono Contengono sostanze nocive; avviare al riciclaggio specializzato • Filtri di aspirapolvere Non sono indicati • Piante infestanti o aggredite da malattie Meglio evitarle se non si è sicuri di ottenere l’igienizzazione • Materiali trattati chimicamente: scarti di legname trattato con prodotti chimici (solventi, vernici) Le sostanze nocive finirebbero nel terreno, inquinandolo • Nocciole, cenere di carbone e di sigarette Non sono indicate • Bucce di frutta tropicale Non sono indicate • Pietre Non sono indicate Torna all’indice COME PREPARARE E RIEMPIRE IL COMPOSTER REGOLE PER FARE UN BUON COMPOST 1. La collocazione Qualsiasi sistema si adotti il luogo adatto per fare il compostaggio deve essere accessibile tutto l’anno (senza ristagni e fango invernale) e possibilmente in penombra, in modo che il materiale non venga essiccato d’estate, e venga un po’ riscaldato dal sole d’inverno (es. sotto un albero a foglie caduche). Rispettare la distanza dalle abitazioni altrui. 2. Preparazione del fondo Per iniziare il processo, sia che si pratichi il compostaggio in cumulo che in composter, è bene preparare un fondo ottenendo un’ottimale arieggiamento con materiale legnoso: ramaglie spezzate grossolanamente potature di siepi, di piante e di arbusti. Mescolare del compost vecchio o del terriccio Fondo poroso preparato con i primi resti organici da depositare sopra lo strato poroso. In questo modo si facilita l’avvio del processo e si garantisce il drenaggio dell’acqua in eccesso. 3. Apporto regolare e vario (non solo scarti di cucina) Gli scarti organici della cucina e gli scarti verdi del giardino da introdurre nel composter vanno raccolti in modo differenziato. Gli scarti di cucina vanno raccolti in una bio-pattumiera di 6-10 litri di volume da affiancare alla pattumiera in cui si raccolgono i rifiuti non riciclabili. La miscelazione degli scarti UMIDI + SECCHI deve portare ad ottenere un’equilibrata presenza di acqua, ossigeno, azoto e carbonio. L’aggiunta degli scarti dovrebbe essere abbastanza regolare e diversificata: alternare l’apporto di quelli molto UMIDI:freschi, succosi, verdi e AZOTATI (avanzi di cucina, erba) con altri più SECCHI:vecchi, di colore marrone e CARBONIOSI (potature e ramaglie, fogliame, paglia, legnetti, carta e cartone spezzettato…). Un apporto vario permette anche di ottenere il giusto rapporto carbonio/azoto. La regola comune suggerisce di aggiungere 2-3 parti di materiale marrone a 1 parte di materiale verde oppure introdurre nel composter scarti secchi carboniosi e umidi azotati con un rapporto in peso di 1 a 2. Se vi è troppo carbonio, i microbi avranno una insufficiente presenza di azoto, che è necessario alla loro riproduzione; il processo di compostaggio sarà estremamente lento e il composto ha un odore di “uovo marcio”; bisogna allora aggiungere dell’erba falciata o delle foglie. Se vi è troppo azoto, parte dell’azoto eccedente le necessità di riproduzione dei batteri verrà perso, perdendo così un elemento fertilizzante che provoca cattivi odori (odore di urina) in quanto viene liberato in forma di ammoniaca. Per accelerare il processo di compostaggio, ogni 50 – 60 cm, alla miscela delle materie si può aggiungere uno strato di 10 cm di soli scarti secchi con una paletta di terra o composto pronto in piccole quantità;i materiali secchi dovranno essere inumiditi, perché avvenga il loro compostaggio. NON COMPRIMERE MAI gli eventuali scarti che non entrassero nel composter; si consiglia di accumularli all’aria aperta ed aspettare alcuni giorni fino a quando quelli presenti nel composter non si saranno ridotti, naturalmente, in volume. Quindi introdurre gli scarti accumulati. Il rapporto C/N e la porosità sono quindi i parametri più importanti che caratterizzano il processo di compostaggio. 4. Evitare i pezzi grossi Per favorire una trasformazione veloce ed omogenea, si consiglia di spezzettare gli scarti più grossi (ramaglie, ecc.) con un falcetto o, per grandi quantità, con un biotrituratore. La dimensione del materiale consigliata è compresa tra i 10 ed i 30 cm. 5. Rivoltare e mescolare È consigliato rivoltare periodicamente, e comunque quando si sviluppano odori, gli scarti appena messi mescolandoli con quelli più "vecchi", con l’aiuto di un utensile (si consiglia il forcone o l’ AIRQUICK: arieggiatore) 3 – 4 volte al mese ed evitando di comprimere la massa in compostaggio. 6. Garantire l’ aerazione Il compostaggio e un processo “AEROBICO” per cui l’ossigeno è necessario ai microorganismi per compostare i rifiuti. Se l’aerazione è adeguata non si formano mai cattivi odori e le condizioni per la formazione dell’humus sono ottimali. Per garantire la necessaria aerazione il materiale deve essere sempre poroso (umido e foglie secche o rametti assieme). 7. La prova dell’umidità Se la percentuale di umidità è troppo bassa la carica batterica e microbica non può svilupparsi e il processo di decomposizione rallenta molto. Se invece il materiale è troppo fradicio, i rifiuti si appesantiscono e si compattano, impedendo il passaggio dell’aria innescando processi “ANAEROBICI” che generano odori sgradevoli. Per essere sicuri che l’umidità sia corretta, dal 45 al 65%, si può misurare praticamente con la prova del pugno. Si può stringere una manciata di materiale nel pugno: se escono alcune gocce di liquido si ha l’umidità ottimale, se gocciola parecchio, la massa è troppo umida e si consiglia di aggiungere rifiuti secchi (paglia, foglie secche, legno), mentre se il palmo della mano non è umido o non esce nessuna goccia, l’umidità è scarsa e bisogna annaffiare un po’. Torna all’indice GESTIONE del BIO –COMPOSTER CONSIGLI E INFORMAZIONI UTILI 1. Conservare il materiale secco Per garantire una corretta miscela conviene provvedere ad un accumulo di materiale secco che è spesso presente in alcuni periodi dell’anno. Si può allora creare una zona di accumulo di frasche e foglie che possono essere dosate poi gradualmente. Va bene utilizzare anche del cartone, della paglia o della segatura (non trattata) che può esserci regalata da qualche conoscente contadino o falegname. Le tosature di siepe, abbondanti durante la bella stagione, possono essere utilizzate spezzandole grossolanamente come materiale di struttura. Se triturate con il trituratore sono più facilmente decomponibili e contengono da sole il giusto rapporto carbonio/azoto e la giusta umidità. 2. Temperatura In un corretto compostaggio la temperatura della massa dopo qualche giorno tende ad innalzarsi fino a raggiungere i 55-60°C garantendo così l’igienizzazione del materiale (muoiono i germi e le piante dannose). Questo processo si verifica molto velocemente, ad esempio quando si composta l’erba dello sfalcio dei giardini. Dopo alcune decine di giorni dalla prima miscelazione la temperatura cala fino a raggiungere quella ambiente; allora il compost è maturo. Con piccole quantità di materiale fresco può essere difficoltoso raggiungere l’igienizzazione, in questo caso non conviene inserire nel composter le piante infestanti o malate e le lettiere per cani e gatti. 3. Gestione I BIO-Composter hanno un volume da 300 a 750 lt.; in essi sono inseribili scarti compostabili da 5 a 6 volte il loro volume di contenimento. Questo è dovuto al fatto che gli scarti posti a compostare hanno un'alta percentuale d'acqua e d'aria (gli sfalci d'erba hanno una percentuale di circa l'80-85% d'acqua) che si trasforma rapidamente nel processo di compostaggio. Con il BIO-Composter sono realizzabili 2 cicli di compostaggio all'anno, da Settembre a Marzo (7 mesi) e da Aprile ad Agosto (5 mesi). Per accelerare il processo di compostaggio degli scarti organici introdotti nel composter è opportuno migliorare la presenza e la circolazione dell'aria e permettere una omogenea maturazione del materiale inserito. Una buona presenza e circolazione dell'aria si otterrà smuovendo periodicamente con l'arieggiatore (1 volta ogni 7/14 giorni), gli ultimi strati di scarti organici posti a compostare. Dopo 5 mesi nel periodo estivo e 7 mesi nel periodo invernale si potrà iniziare ad asportare il Compost Pronto dagli sportelli inferiori. Un accorgimento per avere omogenea maturazione degli scarti organici posti a compostare si otterrà non caricando più il Composter dopo 5 mesi nel periodo invernale e 4 mesi nel periodo estivo, lasciando che su tutti gli scarti avvenga una prima fase di maturazione per poterli poi asportare contemporaneamente dal Composter. Questa tecnica è praticabile dotandosi di un 2° Composter dove poter inserire gli scarti organici che verranno prodotti e non più inseriti nel primo. Una successiva maturazione di 3-4 mesi del Compost PRONTO, in sacchi di juta o in un luogo arieggiato ma protetto dalle piogge, ci fornirà del Compost MATURO utilizzabile a diretto contatto delle radici di piante e fiori del giardino (rinvaso di fiori e nelle buche di piantagione). Soluzioni ai problemi che possono sorgere nel compostaggio domestico Il Compostaggio domestico con i BIO-Composter, se ben condotto, non produce problemi. Il comparire di alcuni inconvenienti, (odori, talpe e arvicole, presenza di moscerini) è causato da una NON corretta applicazione della tecnica del compostaggio. Nella tabella qui riportata, sono elencati i più frequenti inconvenienti che si verificano, le cause e le soluzioni da porre in atto. Problemi Causa Non corretta miscelazione degli scarti UMIDI con gli scarti SECCHI Odori Eccessiva umidità degli scarti posti nel composter Presenza di talpe e arvicole Presenza di moscerini nel composter Lento processo di compostaggio Presenza di muffe negli strati interni degli scarti posti a compostare Mancanza della griglia e rete antitalpe. Scarti umidi non ricoperti Eccessiva presenza di scarti SECCHI. Presenza di aghi di conifere o di querce che contengono sostanze battericide (fenoli, tannini). Scarsa umidità Carenza di umidità Soluzione Inserire degli scarti SECCHI triturati e miscelarli con l’arieggiatore. Inserire uno strato di terra 2-3 cm Inserire degli scarti SECCHI triturati e miscelarli con l’arieggiatore. Acquistare una rete metallica con maglie di 1 cm x 1 cm leggermente più grande del composter e porla alla base Ricoprire gli scarti umidi con della terra, della sabbia (3-4 cm) o degli scarti SECCHI. Lasciare aperto lo sportello di inserimento del composter. Irrorare gli scarti con dell’attivatore reperibile in commercio. Aggiungere scarti UMIDI o del concime azotato. Inumidire gli scarti presenti nel composter Inumidire il materiale presente nel composter e smuoverlo con l’arieggiatore. Torna all’indice C’E’ COMPOST E COMPOST In dipendenza dai tempi di compostaggio si distinguono essenzialmente 3 tipi di COMPOST: Compost FRESCO, Compost PRONTO e Compost MATURO. Compost FRESCO si ottiene dopo 2-3 mesi dall' inserimento dei rifiuti nel BIOComposter, è un Compost che non ha ancora terminata la trasformazione biologica ed ha un contenuto elevato di elementi nutritivi (azoto , fosforo e potassio) . Si può utilizzare per concimazioni dell'orto in autunno ad una certa distanza dalla semina o dal trapianto; evitarne l'utilizzo a diretto contatto con le radici, può DANNEGGIARLE. Compost PRONTO si ottiene dopo 4-6 mesi dall' inserimento dei rifiuti nel BIOComposter, è un Compost che ha terminata la trasformazione biologica, cede lentamente alle piante gli elementi nutritivi immagazzinati (azoto, fosforo, potassio) ed è utilizzabile prima della semina e del trapianto di coltivazioni dell'orto. Il nostro compost Compost MATURO si ottiene dopo 2-3 mesi dalla maturazione del Compost PRONTO prodotto con il BIO-Composter, è un compost con una elevata quantità di Humus; è un Compost che possiede scarsi elementi fertilizzanti ma migliora le proprietà biologiche, chimiche e fisiche del terreno ed è utilizzabile a diretto contatto con le radici delle piante nei periodi vegetativi delicati (germinazione,radicamento) ed è indicato soprattutto come terriccio per le piante in vaso e per le risemine e infittimenti dei prati. Tipologie di Compost, tipo di utilizzo e dosi di impiego Tipologie di compost FRESCO PRONTO (vagliatura grossolana) PRONTO e MATURO Tipo di utilizzo Orto Costruzione di Giardini (aiuole, terrapieni, ecc.) e nell'orto Impianto di giovani alberi e siepi MATURO e Manutenzione ben RAFFINATO dei tappeti (vagliato a10 erbosi mm) MATURO e Floricoltura e ben Orticoltura in RAFFINATO vaso (vagliato a10 mm) Dosi di impiego 5 LT al mq.,una carriola da 50/60lt. ogni 10 mq. come concimazione autunnale o prima delle semine primaverili lasciando che trascorrano, almeno, 10-15 giorni dall' impianto. 20-30 lt. al mq., in miscela con sabbia e terra,sul terreno di semina del prato. Una carriola da 50/60 lt., ogni 10 mq. Come concimazione prima delle semine nell'orto. Porre al fondo della buca di impianto 8-12 lt. di compost, ricoprire con terra per 4-5 cm e poi porre a dimora le piante con radice nuda. Con Compost Maturo e ben raffinato ricoprire con un sottile strato (0,5 cm), in primavera o in autunno, il tappeto erboso , le dosi risultano di 4-5 lt. al mq. Utilizzare il compost maturo in una percentuale del 50% in miscela con torba o terriccio torboso per la preparazione di terricci per vasi da fiori. Per il diretto contatto con le radici il compost deve essere ben maturo, per non provocare l'ingiallimento e la stentata crescita delle piante dovuta alla non ultima stabilizzazione della sostanza organica. Ricoprire con 3-5 cm (30-50 lt /mq) SOVVALLI di residui lignei le aiuole o le colture Pacciamatura LIGNEI orticole e frutticole derivati dalla di aiuole, (pomodori , melanzane , meli, albicocche...). setacciatura coltivazioni di del Compost alberi da frutta La Pacciamatura è una pratica di copertura della superficie di un suolo (dimensione e piante coltivato per evitare la crescita di dell'orto 3-5 cm) malerbe e l'evaporazione di acqua dal suolo nei mesi estivi. Torna all’indice PERCHÉ PRODURRE IL COMPOST? In natura i resti di vegetali e di animali (foglie secche, feci, spoglie di animali) vengono decomposti dai microrganismi decompositori e insetti presenti nel terreno che li trasformano in acqua, anidride carbonica, sali minerali e humus-compost. L'humus-compost è la componente organica del suolo solo parzialmente demolita, quindi, un terriccio che può essere considerato una vera e propria riserva di nutrimento per le piante data la capacità di trattenere e liberare lentamente ma costantemente gli elementi nutritivi necessari alle piante (azoto, fosforo, potassio) assicurando la fertilità costante del terreno. Considerando che: 1. Gli scarti di cucina e gli scarti verdi del giardino che finiscono nei rifiuti vengono inviati alle discariche o negli inceneritori, creando problemi ambientali. 2. Gli scarti del giardino (erba, legno proveniente dalle potature, foglie) che vengono bruciati, producono inquinamento dell'aria che respiriamo. 3. L’humus è solo il 2-4% in peso del terreno HUMUS e costituisce l'elemento fondamentale di fertilità e, inoltre, contribuisce al miglioramento delle sue proprietà biologiche, fisiche e chimiche, cioè: • rende i terreni sabbiosi capaci di trattenere l'acqua e gli elementi nutritivi in esse disciolti e rende quelli argillosi meno compatti e più porosi al passaggio dell'aria e dell'acqua (proprietà fisiche). • trattiene gli elementi nutritivi apportati con le concimazioni chimiche al terreno (azoto, fosforo e potassio) e li rilascia gradualmente (proprietà chimiche). 4. Tutti gli scarti organici costituiscono in media il 35% dei rifiuti cittadini e quindi un problema economico non di poco conto che incide sui costi di smaltimento a carico delle Amministrazioni comunali, ma in realtà a carico dei cittadini. Partendo da questo dato (35%) il gruppo ha ritenuto utile: a) informarsi sul quantitativo di rifiuti prodotti nel Comune di Uggiano e i relativi costi per il loro smaltimento (vedi tabella) anno Tot. rifiuti prodotti (tonnellate) 2002 1.773 Rifiuti conferiti in discarica (tonnellate) 1.601 Rifiuti raccolti in forma differenziata (tonnellate) 172 2003 1.706 1.498 208 12,1 2004 1.940 1.682 258 13,2 2005 2.155 1.639 516 23,9 2006 2.256 1.707 549 24,3 2007 1.749 1.385 364 20,8 2008 2.040 1.646 394 19,3 % differenziati Costi 9,7 Costo per tonnellata smaltita in discarica: anno 2006 - € 59.700,00 € 105.000,00 € 125.000,00 € 35 Costo per tonnellata smaltita in discarica: anni 2007 e 2008 - € 76,17 b) rilevare la quantità di rifiuti biodegradabili separandoli da quelli non biodegradabili prodotti nelle proprie famiglie nell’arco di trenta giorni, utilizzando la scheda sottostante come strumento di registrazione dei dati. ISTITUTO COMPRENSIVO Scuola Infanzia – Elementare - Media - Uggiano la Chiesa ALUNNO/A _______________________________________________________ A.S. 2008/09 Gentili genitori, il progetto PON FSE – 2008/288: “Competenze chiave in scienze” in cui suo/a figlio/a è impegnato/a prevede che ogni corsista pratichi per un mese, nella propria abitazione, la raccolta differenziata spinta attraverso la separazione in due sacchetti diversi della frazione umida (scarti alimentari e altro materiale biodegradabile) dalla frazione non biodegradabile rilevandone il peso prima di essere smaltite nel cassonetto. Si ringrazia anticipatamente per la collaborazione. Data Peso frazione umida biodegradabile Peso totale: Peso altri rifiuti non biodegradabili Peso totale: Peso totale Peso totale: RISULTATI DELL’INDAGINE La quantità di rifiuti che vanno a finire in discarica è di 554,8 Kg. La frazione biodegradabile prodotta risulta di 362,8 Kg. pari al 65% circa mentre quella non biodegradabile risulta di 192 Kg. pari al 35%. La frazione biodegradabile, però, è comprensiva del materiale organico che normalmente non conviene compostare (avanzi di carne, ossi, pesce, salumi e formaggi) per cui si può ragionevolmente dedurre che il valore più reale del materiale da compostare sia intorno al 50% pari a 280 Kg. circa. Pertanto: 280 Kg. x 12 mesi = 3,36 tonnellate di rifiuti da compostare prodotte in un anno 3,36 x € 76,17 = 255,93 € risparmio operato dalle 15 famiglie in un anno € 255,93 : 15 = € 17,06 risparmio operato da una sola famiglia in un anno € 17,06 x 1500 = € 25.590,00 risparmio operato dalle 1500 famiglie del comune di Uggiano Questo risparmio rappresenta un dato degno di considerazione e indica che è certamente conveniente percorrere la strada del compostaggio domestico per cui il gruppo ritiene che le Ammnistrazioni Comunali dovrebbero ridurre le tasse a quei cittadini che lo praticano. IN CONCLUSIONE E’ IMPORTANTE RICICLARE DIRETTAMENTE PRESSO IL NOSTRO GIARDINO ED ORTO, GLI SCARTI ORGANICI CHE PRODUCIAMO IMITANDO LA NATURA Utilizziamo tutti il BIO-Composter per contribuire a: • ridurre i rifiuti da inviare alle discariche e all'incenerimento con i minor costi di trasporto e smaltimento. • prevenire la produzione di inquinanti atmosferici che si genererebbero dalla bruciatura di questi scarti; • ridare la fertilità al suolo del nostro giardino, del nostro orto e delle piante in vaso, utilizzando un concime naturale e compatibile con l’ambiente al cento per cento. • si può beneficiare di uno sconto sulla tassa dei rifiuti (molti Comuni lo applicano già) Allora, conviene davvero a tutti e a ciascuno di noi il processo biologico di compostaggio domestico. Torna all’indice GLI ESSERI VIVENTI NON POSSONO VIVERE DA SOLI Se osservi un qualsiasi angolo della natura ti puoi accorgere che nessun organismo vive isolato, ma ognuno è a contatto con altri esseri della sua stessa specie e di altra specie. A questi ultimi esso è legato da un grandissimo numero di relazioni che non sono casuali ma permettono ad ogni specie di soddisfare i suoi bisogni vitali tipici. Di conseguenza: “tutti gli organismi che vivono nello stesso luogo formano una comunità biologica , cioè un’associazione organizzata. In una comunità biologica sono presenti, in generale, più specie di organismi. Ebbene: “tutti gli individui della stessa specie, che appartengono a una comunità biologica, formano una popolazione. Ad esempio in un bosco ci sono: la popolazione di querce, la popolazione di fringuelli, ecc. Ogni organismo in una comunità biologica non è legato soltanto agli altri esseri viventi (piante e animali), ma anche alle cose inanimate presenti nell’ambiente. Per la sua vita, infatti, sono molto importanti anche le caratteristiche fisiche e chimiche dell’ambiente cioè la temperatura, la natura del suolo, l’umidità, la luce,ecc. Pertanto: “l’insieme della comunità biologica e dell’ambiente in cui essa vive si chiama ECOSISTEMA. ecosistema stagno Ogni ECOSISTEMA come uno stagno, un prato, un bosco, ecc.. ha la propria comunità biologica nel senso che piante e animali che vivono tipicamente in uno stagno sono diversi da quelli che vivono in un bosco o in un prato. In base al modo in cui si procurano il nutrimento, gli esseri viventi di un ecosistema si dividono in PRODUTTORI e CONSUMATORI Ogni organismo deve nutrirsi e perciò scambia continuamente materia ed energia con gli altri esseri viventi e con l’ambiente. Quando ciascun vivente di un ecosistema trova il nutrimento che gli è necessario, la comunità biologica dell’ecosistema rimane stabile nel tempo: cioè, non cambiano né le specie né il numero degli individui che la formano. Ecco perché: “ quando ciascun vivente di un ecosistema trova il nutrimento che gli è necessario, l’ecosistema si dice in equilibrio. In base al modo in cui si procurano il nutrimento, gli esseri viventi di un ecosistema si dividono in due grandi gruppi: 1) i PRODUTTORI: sono gli organismi autotrofi (cioè le piante) che, mediante la fotosintesi fabbricano il nutrimento per se stessi e per tutta la comunità; 2) i CONSUMATORI: sono gli organismi eterotrofi ( gli animali) cioè tutti gli organismi che utilizzano il nutrimento fabbricato dai produttori. Come hai già appreso, gli organismi eterotrofi sono gli animali che si suddividono in due gruppi: Gruppi Animali (come sono anche chiamati) Che cosa mangiano Consumatori del 1° ordine vegetali Erbivori Carnivori Consumatori del 2° ordine animali erbivori Consumatori del 3° ordine animali carnivori CATENE E RETI ALIMENTARI Gli organismi di una comunità possono essere ordinati in modo che ciascuno mangi quello che lo precede e sia mangiato da quello che lo segue. Queste serie si chiamano “CATENE ALIMENTARI”. Più catene alimentari che si intersecano formano una “RETE ALIMENTARE” Ogni animale in natura mangia altri animali e a sua volta è mangiato da altri animali. Perché la vita si mantenga sul nostro pianeta, le cose devono procedere in questo modo. Per esempio il topo campagnolo (un erbivoro, cioè un consumatore del 1° ordine) può essere preda di un serpente (che è un carnivoro, cioè un consumatore del 2° ordine); il serpente, a sua volta, può essere mangiato da un gufo (che è anch’esso un carnivoro, ma un consumatore del 3° ordine). Quindi: “la vita di tutti gli animali è dominata da una legge: mangiare ed essere mangiati”. Gli organismi di una comunità biologica possono essere ordinati in modo che ciascuno mangi quello che lo precede e sia mangiato da quello che lo segue: si dice che sono ordinati in “catene alimentari”. Per esempio, in uno STAGNO si può trovare la catena alimentare: lenticchia d’acqua → larva di zanzara → ditisco → trota In un PRATO si può trovare la catena alimentare: trifoglio falco cavalletta biscia lucertola Le catene alimentari cominciano sempre con un produttore e terminano spesso con un animale predatore. Le catene alimentari non sono fisse Le catene alimentari non sono fisse. Per esempio, col sopraggiungere dell’inverno, le lucertole e le bisce vanno in letargo. In tal modo la catena alimentare di cui fanno parte si interrompe. In tal caso i falchi, che sono attivi tutto l’anno, ricorrono a un’altra catena alimentare, per esempio: erba lepre falco Reti alimentari In ogni comunità esistono molte catene alimentari che si intersecano formando “reti alimentari”. Torna all’indice DECOMPOSITORI O BIORIDUTTORI Fra i consumatori rappresentano un gruppo particolarmente importante Sono per lo più funghi: unicellulari (lieviti) e pluricellulari (muffe) e organismi microscopici come i batteri. Vivono soprattutto nel terreno Sono specializzati nel decomporre i residui organici degli altri membri della comunità Le sostanze che essi producono demolendo i residui organici si chiamano, nel loro insieme, Humus. L’humus arricchisce il terreno, rendendolo fertile. Nella loro opera di demolizione, i decompositori sono aiutati da altri due gruppi di organismi: i detritivori e gli spazzini a. Detritivori (in latino detritium significa “rammento, resto” e vorare significa “divorare, mangiare”. Sono molte specie di piccoli animali (lombrichi, insetti, ecc.), che si nutrono di residui e detriti organici vegetali e animali; b. Spazzini: sono animali più grandi (avvoltoi, sciacalli, iene) che, oltre a cacciare prede vive, si nutrono spesso di carogne e di carcasse. I BATTERI I batteri sono gli organismi viventi più piccoli che si conoscano: nella lunghezza di un millimetro se ne potrebbero allineare fino a 2.000 Non tutti batteri hanno la stessa forma ma può essere a bastoncini (bacilli), a palline (cocchi), a virgole (vibrioni), a spirali. Si nutrono in tre modi diversi secondo le specie alle quali appartengono: 1. Specie autotrofe, che possiedono la clorofilla, usano la luce del sole per compiere la fotosintesi. 2. Specie autotrofe, ma che non possiedono la clorofilla: al posto della luce del sole utilizzano energia chimica da varie sostanze per produrre la propria materia vivente 3. Specie eterotrofe: sono la maggioranza e si distinguono due tipi di batteri: • I batteri aerobi cioè i batteri che per vivere hanno bisogno dell’aria; infatti, ricavano energia ossidando le sostanze organiche con la respirazione, proprio come gli animali; • I batteri anaerobi cioè i batteri che per vivere non hanno bisogno dell’aria; infatti, essi ricavano energia dalle sostanze organiche, senza far ricorso all’ossigeno. I batteri si riproducono molto rapidamente (20 minuti) per divisione o scissione della cellula madre in due nuove cellule figlie identiche alla madre. Essi vivono dovunque: nel terreno, dove decompongono i materiali organici; sulla superficie o dentro l’organismo di piante o di animali; nelle acque e nell’atmosfera. Possono sopportare temperature superiori a 80°C sopra lo zero e inferiori ai 100 °C sotto lo zero. BATTERI AMICI E BATTERI NEMICI Ai batteri appartengono sia specie amiche sia specie nemiche dell’uomo e degli animali Le specie amiche sono: • Quelle che vivono decomponendo i resti di animali e di piante: • Alcuni batteri, i Rhizobium leguminosarum, sono in grado di trasformare l’azoto dell’aria in composti azotati che arricchiscono il terreno e sono indispensabili alle piante; • Altri vivono in gran moltitudine nel nostro intestino (flora intestinale), dove aiutano la digestione • Altri sono usati industrialmente per la produzione dell’aceto; • Altri sono usati industrialmente per la produzione dello yogurt; • Altri sono usati industrialmente per la produzione di formaggi; • Altri sono usati industrialmente per la produzione di medicinali (insulina); • Altri sono usati industrialmente per la decomposizione dei rifiuti urbani; Alle specie nemiche appartengono batteri che causano malattie negli organismi viventi, compreso l’uomo. Essi si chiamano patogeni. Per esempio alcuni causano la tubercolosi, altri la difterite, altri il tetano, la peste, la bronchite, la polmonite, ecc. CARATERISTICHE GENERALI DEI FUNGHI I funghi non possiedono clorofilla, quindi sono organismi eterotrofi. Essi ricavano il proprio nutrimento o dalla demolizione di residui di altri organismi o da altri esseri viventi. In base al modo in cui si nutrono, i funghi possono essere distinti in 3 gruppi: 1. Funghi saprofiti: essi ricavano il proprio nutrimento demolendo residui di altri organismi. Son tra i più importanti organismi decompositori e sono utilissimi per l’equilibrio di ogni ecosistema; 2. Funghi parassiti: essi vivono a danno dell’organismo ospite da cui traggono il nutrimento 3. Funghi simbionti: essi vivono in simbiosi con un altro organismo, dal quale traggono nutrimento, ma al quale forniscono in cambio un servizio utile. Ad esempio i funghi che vivono in simbiosi con un’alga formano i licheni. Nel lichene il fungo procura l’acqua e i sali minerali (che assorbe dal terreno); l’alga, compiendo la fotosintesi clorofilliana, fabbrica il cibo per sé e per il fungo. La maggior parte dei funghi sono microscopici: ne sono esempi i lieviti e le muffe I LIEVITI I lieviti (Sacharomyces cerevisiae) sono funghi unicellulari il cui nome scientifico è saccaromiceti (dal latino, <<funghi – che si nutrono di – zucchero>>) . In natura sono molto diffusi e vivono immobili sulla superficie dei frutti pronti ad attivarsi e a utilizzare i succhi zuccherini contenuti quando si aprono un varco nella buccia. Essi, quindi, ricavano l’energia per vivere demolendo sostanze organiche ( glucosio); le trasformazioni che avvengono nelle sostanze organiche per opera dei lieviti sono dette fermentazioni. Le fermentazioni assai note sono quella che produce la birra dall’orzo e quella che trasforma il mosto in vino. Comunemente però li conosciamo sottoforma di piccoli dadi messi in commercio per la panificazione. E’ difficile accettare l’idea che questi cubetti siano insiemi compatti di microscopici esseri viventi. Per giunta, se li osserviamo al microscopio non si muovono e appaiono come sferette immobili. In realtà, essendo viventi, si riproducono, si nutrono, respirano e muoiono. LE MUFFE Le muffe sono organismi eterotrofi (quindi non fotosintetici). Anche le muffe per le loro esigenze vitali (crescere e riprodursi) hanno bisogno di carbonio presente nello zucchero cioè si nutrono di sostanze organiche che digeriscono all’esterno mediante enzimi. Quindi le muffe vengono considerate organismi decompositori perché si nutrono per assorbimento, ossia digeriscono esternamente il materiale organico su cui crescono mediante enzimi, e poi l’assorbono per cui il materiale, un poco alla volta, viene demolito e scompare perché digerito dalle muffe. Affinchè il cibo digerito esternamente possa essere assorbito si deve sciogliere in acqua e poi viene trasportato in soluzione all’interno del corpo della muffa; l’umidità, quindi, è necessaria proprio per questo tipo di nutrizione. Le muffe si riproducono asessuatamente mediante spore e ciò assicura una rapida e notevole diffusione. Crescono bene in luoghi umidi e, non essendo organismi fotosintetici, anche al buio. Molte sono dannose perché sono parassite di piante e di animali, e nei paesi tropicali a clima caldo e umido solo gli oggetti di metallo e di plastica si salvano dal loro attacco: carta, legno, cuoio, stoffe vengono distrutti senza scampo. Altre muffe invece sono utili e insostituibili: • le muffe che prosperano nel terreno e che agiscono da decompositori • le muffe utilizzate nella produzione dei formaggi (ad esempio il gorgonzola) • le muffe utilizzate per la produzione di antibiotici (ad esempio la penicillina) Torna all’indice ESPERIMENTI 1°) IL LIEVITO VIVE (si nutre, si riproduce, respira e muore) SCOPO: DIMOSTRARE VIVENTE CHE IL LIEVITO E’ UN ESSERE I lieviti o saccaromiceti sono funghi unicellulari che ricavano l’energia necessaria per la riproduzione e tutte le altre funzioni vitali dalla respirazione. La respirazione cellulare, così come avviene in tutte le cellule degli organismi pluricellulari, avviene anche nella singola cellula degli unicellulari. Quindi ogni cellula di lievito, in presenza di ossigeno, respira, ossia demolisce lo zucchero trasformandolo in CO2 e H2O secondo la reazione: C6 H I2O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H20 + Energia In carenza di ossigeno, invece, la cellula di lievito compie solo la glicolisi producendo oltre alla CO2 , alcool etilico C2H5OH (o etanolo). Il processo di degradazione dello zucchero in alcool e CO2 è detto anche fermentazione alcolica. C6 H I2O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + Energia La fermentazione alcolica operata dai saccaromiceti che si trovano nel succo dell’uva ricco di glucosio è l’evento principale della trasformazione del mosto in vino. In questa esercitazione si potrà verificare che i saccaromiceti, in presenza di uno zucchero come il saccarosio, sviluppano CO2. Lo sviluppo di CO2 è maggiore se al saccarosio si aggiunge un po’ di preparato per brodo, che arricchisce la dieta dei lieviti di proteine. La CO2 prodotta all’inizio è dovuta alla respirazione aerobica poi, esaurito l’ossigeno, è dovuta alla sola fase anaerobica. E’ utile ricordare che il lievito vive meglio respirando che non fermentando, perché nel primo caso riesce a ricavare un numero di molecole di ATP circa 20 volte maggiore rispetto a quelle ottenute per fermentazione. Materiale occorrente Inizio dell’esperimento Scheda di registrazione tempo Disegno della provetta appena allestita Disegno della provetta dopo 1 ora Disegno della provetta dopo 2 ore Disegno della provetta dopo 3 ore Provetta Provetta Provetta Provetta Provetta A B C D E (acqua) (lievito) (lievito + (lievito + zucchero) zucchero+ preparato per brodo) (lievito + zucchero + preparato per brodo ad alta temperatura) fase intermedia dell’esperimento risultato finale e confronto Come dimostrare che il gas sviluppato dai saccaromiceti e che riempie il palloncino è CO2 ? Basta far reagire il gas con l’idrossido di calcio contenuto nell’acqua di calce. L’anidride carbonica reagisce con l’idrossido di calcio Ca(OH)2 presente nell’acqua di calce secondo la reazione CO2 + Ca(OH)2 inizio della reazione CaCO3 + H20 formazione del carbonato di calcio L’acqua di calce rappresenta un importante indicatore dell’anidride carbonica, perché solo a contatto con questo gas la soluzione diviene torbida e biancastra a causa della formazione di carbonato di calcio, CaCO3 , bianco e insolubile. 2°) I LIEVITI e la PANIFICAZIONE (fermentazione alcolica) Se si guarda attentamente una fetta di pane, si vedrà al suo interno un grande numero di “buchi”; questi buchi sono creati proprio dall’azione del lievito di birra. Materiale occorrente : 250g di farina, un quarto di lievito di birra, acqua tiepida, una pentola, un recipiente graduato Procedimento: si scioglie in acqua tiepida il lievito di birra e si mescola con la farina nella pentola. L’impasto si versa nel recipiente graduato, si registra il livello raggiunto e si copre con un panno di lana. Ogni 15 minuti si misura il volume della pasta di pane e lo si annota sulla scheda Osservazione: il volume della pasta di pane man mano aumenta. Conclusioni : I microrganismi del lievito di birra, quando vengono impastati con l’acqua e la farina, cominciano il loro “lavoro”: trasformano cioè gli zuccheri contenuti nell’amido della farina (molecole di glucosio) in alcool e anidride carbonica e si sviluppa energia secondo la reazione: C6 H I2O6+ lievito di birra glucosio 2 C2H5OH + 2 CO2 + Energia alcool etilico Mentre l’alcol si volatilizza nell’aria, le bollicine di anidride carbonica restano “intrappolate” nell’impasto, facendolo quindi gonfiare (per questo motivo si dice che l’impasto lievita). Quando si mette l’impasto lievitato a cuocere nel forno, anche l’anidride carbonica a poco a poco se ne va via, lasciando i “buchi” che aveva formato. 3°) Altre FERMENTAZIONI Le fermentazioni sono reazioni chimiche che avvengono in assenza di ossigeno a opera di microorganismi molto semplici (batteri e funghi microscopici). Esse producono, oltre all’anidride carbonica, anche sostanze organiche particolari quali alcuni alcoli, l’acido acetico e l’acido lattico. L’uomo ha imparato a provocare artificialmente queste fermentazioni per produrre sostanze come il vino, l’aceto, la birra e lo yogurt. ESPERIMENTO: YOGURT E ACETO ……. da alcuni BATTERI Si possono sfruttare alcuni batteri per preparare in casa un buon bicchiere di yogurt o per trasformare un bicchiere di vino in aceto Preparazione dello yogurt Materiale occorrente: una bustina di fermenti lattici da acquistare in farmacia, un bicchiere di latte (250cc), un fornello elettrico, cilindro graduato, bacchetta di vetro o cucchiaio, pentolino, carta per coprire, elastico, barattolo di vetro da 500cc, termometro. Procedimento: si fa bollire un quarto di litro di latte e si versa poi in un bicchiere, si aspetta che diventi tiepido e si aggiungono un pò di fermenti lattici (una polverina bianca costituita da batteri in riposo). Si copre il bicchiere, si avvolge in un panno e si lascia in un posto caldo per circa otto ore. Osservazione: alla temperatura di circa 40°C (quella del latte tiepido) i batteri si svegliano e attaccano il latte rendendolo sempre più acido; essi, inoltre, moltiplicandosi, lo fanno addensare, trasformandolo in un buon bicchiere di yogurt. Trasformazione di un bicchiere di vino in aceto Materiale occorrente: un bicchiere di vino Procedimento: si mette un bicchiere di vino, lasciandolo scoperto, in un luogo tranquillo per due o tre giorni; trascorso questo tempo, si prende il bicchiere e lo si osserva. Osservazione: sulla superficie del vino si vede una patina sottile, una specie di velo. Conclusione: questa patina non è altro che una colonia di batteri che sta trasformando il vino in aceto; è possibile rendersi conto di ciò anche annusando il contenuto del bicchiere: l’odore non è più quello del vino ma quello pungente tipico dell’aceto. Lasciando scoperto il bicchiere ancora per qualche giorno, la patina diventerà sempre più densa e compatta e formerà quella che viene chiamata la “madre dell’aceto”. Questa, versata in un recipiente contenente vino, lo trasformerà tutto in aceto. vino vino 4°) Coltiviamo e osserviamo la muffa del pane SCOPO: Dimostrare il ruolo delle muffe nella decomposizione della materia organica Materiale occorrente: una fetta di pane in cassetta, un piattino, un bicchiere largo, acqua, spatolina, lente d’ingrandimento, microscopio e vetrino Procedimento: si prende una fetta di pane fresco, si inumidisce con un po’ d’acqua e si pone al centro di un piattino. Si copre con un bicchiere largo capovolto in modo che si crei all’interno una specie di camera umida. Osservazione : nel giro di pochi giorni compaiono sulla superficie del pane chiazze biancastre: è la muffa del pane. Dopo qualche giorno ancora Conclusioni : Con l’esperimento molto semplice si è potuto seguire la germinazione e la crescita: la muffa del pane osservata appartiene al genere Rhizopus che fa parte degli zigomiceti, il gruppo più primitivo dei funghi. Il micelio che si sviluppa da una spora ha colore chiaro; poco dopo (possono bastare anche poche ore) compare una colorazione bruna, che al microscopio appare costituita da esili ife che si allungano sul micelio e portano all’estremità neri sporangi. La muffa, quindi, risulta costituita da un micelio formato da ife che si sviluppano orizzontalmente penetrando nel materiale su cui crescono. Dal micelio s’innalzano ife che portano all’estremità gli sporangi sferici di colore scuro. Negli sporangi sono contenute numerosissime spore che vengono disperse nell’aria. Quando cadono su un materiale adatto, le spore germinano. OSSERVAZIONI al MICROSCOPIO OTTICO OSSERVAZIONE dei batteri presenti nello YOGURT: il Lactobacillus bulgaricus e lo Streptococcus termophilus. Il latte viene trasformato in yogurt con l’impiego di batteri, generalmente Lactobacillus bulgaricus e lo Streptococcus termophilus. Questi batteri fermentano il lattosio e convertono il latte in yogurt. I batteri impiegati nella produzione dello yogurt costituiscono un esempio di microorganismi utili all’industria. Materiale occorrente : una confezione di yogurt contenente fermenti vivi; un microscopio; vetrini portaoggetti e copri oggetto; una spruzzetta con acqua di rubinetto; una pinzetta; fazzoletti di carta per la pulizia. Procedimento: si mette una goccia d’acqua su di un vetrino portaoggetti pulito. Con le pinzette si aggiunge alla goccia d’acqua una piccola quantità di yogurt non più grande della testa di uno spillo. Si scioglie lo yogurt nella goccia d’acqua con la punta delle pinzette. Si copre il preparato con un vetrino copri oggetto e poi si osserva al microscopio prima con l’obiettivo da 10x e poi con quello da 40x. Osservazione: si vedono proprio i lattobacilli e gli streptococchi: i primi sono quelli a forma di bastoncino, i secondi sono quelli disposti come i grani di un rosario. OSSERVAZIONE dei batteri che vivono in leguminose: i Rhizobium leguminosarum. simbiosi con le Con una pinzetta si stacca una protuberanza dalle radici di una leguminosa (trifoglio, fava, ecc) e si schiaccia su un vetrino portaoggetti, si aggiunge una goccia d’acqua e si copre con il vetrino coprioggetti. Il preparato si porta sul tavolino del microscopio. Si osserva un’enorme quantità di rizobi; questi batteri, detti azotofissatori, trasformano l’azoto atmosferico (N) in composti azotati cioè in sostanza organica fertilizzante per il terreno e quindi utile per la crescita delle piante. OSSERVAZIONE del lievito di birra Nella esercitazione in cui i saccaromiceti sono stati nutriti con zuccheri, precisamente il comune zucchero da tavola (saccarosio) e con proteine sotto forma di preparati per brodo di carne, questi microorganismi hanno generato altri saccaromiceti. Riproducendosi, sul loro corpo unicellulare compare una piccola cellula o gemma che si ingrossa e poi si stacca dalla cellula madre. Per osservarli al microscopio è sufficiente versare una goccia del contenuto della provetta D su un vetrino portaoggetti e coprire con un copri oggetti. Si osserva prima a piccolo ingrandimento e poi a maggiore ingrandimento. Le cellule del lievito, che è un fungo unicellulare, appaiono come piccole sferette. Esplorando con attenzione il preparato, è possibile osservare coppie di cellule, ancora unite, mentre si stanno separando e, nel caso più fortunato, una cellula in gemmazione (che è la modalità di riproduzione tipica dei lieviti): questa appare come una cellula più piccola unita a una più grande. Quando si staccano dalla cellula madre, le gemme lasciano una specie di “cicatrice”. Torna all’indice
