La gestione sostenibile dei substrati esausti di fungaia

In recent decades, the steady growth of edible mushroom production has led to a significant increase in the volume of waste requiring proper management. At the end of the production cycle, Spent Mushroom Substrate (SMS) is generated, an organic matrix composed of lignocellulosic materials, biologically processed, and rich in nutrients. When adequately valorized, SMS can be repurposed in line with circular economy principles and resource reuse. Through a literature review, this thesis aims to analyze the production cycle of edible mushrooms, the formulation of cultivation substrates, and the mechanisms behind SMS generation. It further examines the critical issues associated with improper matrix management and describes the pre-treatment operations required to achieve optimal properties for its reuse. Following proper stabilization of the matrix, such as through outdoor co-composting to lower electrical conductivity and balance the C/N ratio, the resulting product can be directed toward multiple applications: in agriculture, as a soil amendment that slowly releases nutrients while improving soil structure and physicochemical properties; in the horticultural and nursery sector, as a viable alternative to peat, thereby preserving natural peatlands; in animal nutrition, as an energy-rich feed supplement due to its high cellulose and hemicellulose content, or as an ideal substrate for insect farming; as a feedstock for second-generation biofuel production; and finally, as an effective bioremediation agent for pollutants such as heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), dyes, and agrochemicals.

Negli ultimi decenni, il costante incremento della produzione di funghi commestibili ha portato con sé un aumento significativo dei volumi di scarto da gestire. Al termine del ciclo produttivo si genera infatti il substrato esausto di fungaia (Spent Mushroom Substrate – SMS), una matrice organica costituita da materiali lignocellulosici, biologicamente elaborata e ricca di nutrienti che se adeguatamente valorizzata, può essere destinata ad altri usi, in un‘ottica di circolarità e riutilizzo delle risorse. Attraverso questa analisi bibliografica, il presente lavoro di tesi si propone di analizzare il ciclo produttivo dei funghi commestibili e come si costituisce un substrato di coltivazione, capendo come venga generato l’SMS. Vengono poi analizzate le criticità derivanti da una errata gestione della matrice e descritte le operazioni di pretrattamento per individuare le caratteristiche ottimali di riutilizzo. Dopo una corretta stabilizzazione della matrice, attraverso co-compostaggio all’aperto per ridurre la conducibilità elettrica e calibrare il rapporto C/N, è possibile destinare il prodotto a molteplici usi. In campo agronomico, l’SMS trova impiego come ammendante del terreno rilasciando nutrienti lentamente e migliorando struttura e composizione chimico-fisica del terreno; come substrato alternativo in campo ortoflorovivaistico, risultando una valida alternativa alla torba e salvaguardando le torbiere naturali; come integratore nell’alimentazione animale, dando un buon contributo energetico dovuto all’alto contenuto di cellulosa ed emicellulosa o come substrato ottimale nell’allevamento degli insetti; come risorsa per la produzione di biocarburanti di seconda generazione e infine, come efficace agente di biorisanamento di inquinanti quali metalli pesanti, idrocarburi policiclici aromatici (IPA), coloranti e agrofarmaci.