Vermicompost, vermiwash e tea vermicompost: rinnovato interesse e potenziali applicazioni

Introduzione
Charles Darwin, nel suo “The formation of Vegetable Mould Trought the action of Worms, with Observation on their Habits”, così “decantava” l’attività del lombrico: “L’aratro è una delle più antiche e preziose scoperte dell’uomo; ma molto tempo prima che esso esistesse, la terra era comunque regolarmente arata, e continua ad essere arata dai vermi. Dubito che altre creature animali abbiano giocato un ruolo così importante, come quello che hanno giocato queste umili ed organizzate creature.”
I lombrichi, da sempre definiti “ingegneri” del suolo, hanno da tempo visto la loro “fama” notevolmente ridimensionata, spesso a vantaggio di vari fertilizzanti, formulati biostimolanti, biopreparati a base di microrganismi, ecc.
Questo è dovuto, in parte, anche all’eccessiva divulgazione, diffusa in passato, di “potenziali” vantaggi, di frequente non verificati da idonee sperimentazioni scientifiche, dei prodotti derivanti dall’attività dei lombrichi come fertilizzanti e/o biostimolanti per l’ortoflofrutticoltura.
Un curioso studio statunitense indica che 10.000 lombrichi, in un appezzamento di fattoria, forniscono lo stesso beneficio di tre agricoltori che lavorano 8 ore a turno tutto l'anno con 10 tonnellate di letame applicate nell'appezzamento.
Le specie di lombrico impiegate nella produzione di vermicompost sono quelle epigee, ovvero che limitano le loro attività nei primi 10-15 cm di suolo; quelle più utilizzate sono due: il "tiger worm" (Eisenia fetida) e il "red worm" (Eisenia andrei). Queste necessitano di temperature ottimali tra i 15 e i 20°C, ma possono sopportare temperature fino a 4°C e 30°C.
Il vermicompost ottenuto dalla loro attività subisce una fase di asciugatura: viene rivoltato ogni settimana per un paio di mesi per permettere la perdita di umidità. Una volta raggiunta un'umidità del 50% il vermicompost può essere considerato maturo. Viene quindi setacciato per ottenere diversi tipi di prodotto finale:
- Il vermicompost granulare, con particelle di dimensioni che vanno da 1 cm fino a 0,3 cm
- Il vermicompost molto fine, con particelle più piccole di 0,5 mm
- Il vermicompost liquido o tea-vermicompost
Come ulteriore prodotto derivato dall’attività dei lombrichi è possibile aggiungere il vermiwash, un formulato innovativo ottenuto facendo passare acqua in una speciale struttura drenante contenente lombrichi attivi e materiale organico compostabile. Il vermiwash risulta costituito da una secrezione di muco del lombrico, micronutrienti, molecole organiche (enzimi, ormoni), antibiotici naturali, ecc.
Il vermicompostaggio è una soluzione interessante sia per riciclare la crescente quantità di rifiuti organici, sia per ridurre l'uso di fertilizzanti. Inoltre, l'uso su larga scala di compost è una eccellente strategia per aumentare il contenuto di materia organica nel suolo, che è fondamentale per la fertilità a lungo termine (Lal 2004; Dignac et al. 2017).
Maggiore è il livello di reddito e il tasso di urbanizzazione, maggiore è la quantità di rifiuti solidi prodotti. I Paesi OCSE producono quasi la metà dei rifiuti mondiali (Hoornweg e Bhada-Tata 2012), e uno studio della Banca Mondiale prevede un aumento globale del 70% dei rifiuti urbani solidi da 1,3 miliardi di tonnellate all'anno, nel 2012, a 2,2 miliardi di tonnellate all'anno entro il 2025, con un corrispondente aumento da $ 205 miliardi a $ 375 miliardi per i costi globali annuali (Hoornweg e Bhada-Tata 2012). All'interno di questi rifiuti urbani la percentuale di rifiuti organici è di circa il 20-30%. Si potrebbero così creare con il vermicompostaggio circuiti di riciclo per trasformare i rifiuti urbani organici in una risorsa.
Il tea-vermicompost è un formulato organico estratto da vermicompost di qualità mediante fermentazione od ossigenazione in fase liquida condotta per un periodo di tempo che può variare da alcune ore fino ad alcune settimane. È costituito da una sospensione acquosa di microrganismi utili, molecole organiche e inorganiche idrosolubili estratte dal compost, che possono avere un effetto positivo sia sull’accrescimento e lo sviluppo delle piante, sia nella difesa dalle malattie.
La composizione e la qualità del tea-vermicompost variano a seconda della materia organica grezza utilizzata per il vermicompost,  ma rimangono essenzialmente le stesse nei due formulati. Può essere ampiamente utilizzato con lo stesso identico scopo del vermicompost granulare, con il vantaggio che la fase liquida può essere utilizzata direttamente anche per via fogliare.
Studi sull'utilizzo del tea-vermicompost riportano effetti positivi riguardanti la vigoria delle piante, la velocità di germogliamento, l’allegagione, la colorazione della frutta, l’accrescimento delle radici e il biocontrollo di organismi patogeni.
Il vermiwash, prodotto ampiamente conosciuto e utilizzato in diversi Paesi e situazioni agrocolturali (es. India, Paesi sudamericani, ecc.), oltre alla sua applicazione come fertilizzante/biostimolante per migliorare la produttività delle colture, viene utilizzato nella prevenzione di malattie e insetti grazie al suo contenuto di numerosi composti con interessanti attività antimicrobiche e/o insettifughe.

Il Vermicompost
La drilosfera è l’ambiente di interazione tra i lombrichi e l’intera comunità microbica e di invertebrati che vive nel suolo. Attraverso essa i lombrichi influenzano i microrganismi del suolo, con effetti positivi sui processi microbiologici legati alla materia organica e alle dinamiche dei nutrienti. È stato calcolato che nei climi temperati una popolazione di circa 100 individui/m2 di lombrichi (Lombricus terrestris) può ingerire annualmente fino a 840 kg ha-1 di residuo colturale.
Il vermicompostaggio è un processo di ossidazione biologica, non termofilo, in cui i lombrichi vengono utilizzati per convertire i rifiuti organici biodegradabili in vermicompost simile all’humus.
La sua composizione è variabile e molto dipendente dal materiale organico iniziale e dal processo di compostaggio: macro e micronutrienti, composti umici, microflora batterica e fungina, enzimi (amilasi, lipasi, cellulasi, chitinasi, ureasi, fosfatasi, ecc.), ormoni della crescita (auxine, gibberelline, citochinine), siderofori, ecc.
Si suppone che le sostanze ormonali possano derivare dall’attività di numerosi microrganismi (Azospirillum, Pseudomonas, Azotobacter, Rhizobium, ecc.), naturalmente ingeriti dai lombrichi e, successivamente, escreti nel vermicompost.   
L’applicazione del vermicompost al suolo aumenta la componente organica e migliora il contenuto di nutrienti minerali; sono stati documentati, inoltre, effetti positivi sul pH, conducibilità elettrica, attività microbiologica.
Diversi studi hanno accertato l’impatto positivo del vermicompost sulla salute del suolo e delle colture e sulla loro crescita e resa produttiva. Un miglioramento dello stato sanitario delle piante contro alcune patologie fogliari e radicali (es. Fusarium spp., Phytophthora spp., Rhizoctonia, Alternarie, ecc.) è stato ben documentato in diversi lavori scientifici (Hoitink et Kuter, 1986 Kannangova et al., 1986), in particolare su pomodoro, riso, Brassicacee, melanzana, peperone, asparago. L’effetto potrebbe essere legato alla presenza di composti antimicrobici (flavonoidi, acidi umici, ecc.) e/o a microrganismi potenzialmente capaci di indurre resistenza ai patogeni nelle piante. Secondo Cordoza (2012) la resistenza contro malattie e insetti può essere influenzata più dalla flora microbica (antixenosi e/o antibiosi) che non dai composti chimici del vermicompost, poiché l’effetto soppressivo viene annullato a seguito di trattamento in autoclave.
La migliore crescita e resa delle colture, oltre all’azione diretta dei micro- macronutrienti e della frazione umica, si deve, probabilmente, alla componente ormonale del vermicompost (auxine, citochinine, gibberelline) e alla maggiore attività microbica del terreno indotta e/o potenziata dai microrganismi del compost di lombrico e dalla sua componente organica. Sono stati ipotizzati interazioni positive fra i microrganismi del vermicompost e alcune micorrize della rizosfera. 
In definitiva, l’aggiunta di vermicompost al terreno migliora la sua struttura, la fertilità, la crescita delle piante e riduce l’azione negativa dei patogeni aumentando, di conseguenza, la resa delle colture (Chaoui et. al., 2002; Scheurll et al. 2005).

Il Tea-vermicompost
Il tea-vermicompost è un prodotto liquido ottenuto estraendo materia organica, microrganismi, elementi nutritivi e sostanze bioattive dal vermicompost. La tipologia e la concentrazione dipendono dai substrati, dal metodo di compostaggio e dai protocolli di estrazione.
A differenza del vermicompost e del compost questo formulato può essere applicato direttamente sul fogliame delle piante, con il duplice vantaggio di migliorarne la crescita e la resistenza alle avversità biotiche e abiotiche.
Vari studi hanno verificato un incremento dell'assorbimento di sostanze nutritive da parte della pianta, probabilmente dovuto ad un miglioramento della permeabilità della membrana cellulare delle cellule radicali (Domínguez e Edwards, 2011). Kaya et al. (2005) hanno anche accertato un aumento della permeabilità delle membrane cellulari fogliari ai sali minerali.
Il tea-vermicompost sembra migliorare la velocità di germinazione dei semi, la percentuale di germinazione e di emergenza, così come lo sviluppo delle radici. Tutto ciò è da riferire, probabilmente, al contenuto di nutrienti minerali solubili, acidi umici e fulvici, ormoni e regolatori di crescita, complessi enzimatici e microrganismi benefici per le piante (PGPR).
Una meta-analisi dell’impatto del vermicompost sulla crescita di varie famiglie di piante (Manuel Blouin et al., 2019) ha rilevato un effetto positivo sulla resa commerciale di tutte le famiglie botaniche, con un’azione più forte su Lamiaceae (+31%), Solanaceae (+28%) e Poaceae (+15%). La biomassa radicale è aumentata in modo significativo in Cucurbitaceae (+182%), Asteraceae (+123%), Rosaceae (+70%) e Solanaceae (+48%).
Il vermicompost e il tea-vermicompost hanno notevolmente migliorato anche alcuni parametri morfologici, fisiologici e biochimici della lattuga (Lactuca sativa var. crispa) in condizioni di stress termo-idrici (S. Kiran, 2019). Interessanti anche i risultati ottenuti su fragola e pomodoro, sia in numero di frutti/pianta che di qualità delle produzioni (Singh et al. 2008). Su fragola sono diminuiti i frutti malformati (4% contro 11,5 %) e quelli danneggiati da botrite (2,1% contro 10,4 %) (Singh et al., 2008). 
I possibili effetti, diretti o indiretti, su patogeni, insetti, nematodi e acari, hanno ulteriormente allargato gli orizzonti di ricerca sulle azioni preventive/curative del tea-vermicompost, in particolare per i patogeni tellurici. L’efficacia non può indirizzarsi su un singolo componente ma, probabilmente, si tratta di una serie di azioni legate a complessi sistemi di resistenza indotti nella pianta da microrganismi e/o sostanze organo-minerali contenute nel tea-vermicompost, oppure da fenomeni di antagonismo e competizione microbica (Hoitink e Grebus,1997).

Il Vermiwash
Si ottiene facendo passare acqua in una speciale struttura drenante contenente lombrichi attivi e materiale organico compostabile. Il vermiwash è un liquido di “lavaggio” costituito da una secrezione di muco del lombrico, fluido celomico, micronutrienti, molecole organiche bioattive (enzimi, ormoni), antibiotici naturali, ecc.
Oltre l’azione nutrizionale e biostimolante, legata alla presenza di nutrienti e sostanze ormonali, il vermiwash ha messo in evidenza, in diverse esperienze di laboratorio e pieno campo, interessanti attività antimicrobiche, su insetti terricoli e fogliari, acari e nematodi (Mehta et al., 2014; Rostami et al., 2014; Nadana et al., 2020). Le sostanze attive implicate sono diverse e di diversa natura (enzimi, peptidi, antibiotici naturali, fenoli, ecc.), con meccanismi di azione complessi che agiscono sui patogeni e/o sui sistemi di difesa endogeni delle piante.

Conclusioni
I prodotti derivanti dal lombrico, in particolare quelli applicati per via fogliare, potrebbero presentare potenziai rischi per l’uomo se contenenti microrganismi patogeni. È necessario sempre operare con la massima cautela e con prodotti certificati.
Un altro fattore da tenere in considerazione è che gli effetti del tea-vermicompost e del vermiwash possono essere dovuti a sostanze ormonali naturalmente presenti nei prodotti. Bassi tassi di applicazione promuovono la crescita delle piante, mentre dosi elevate potrebbero risultare fitotossiche.