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La SS è ricca di materia organica e sostanze nutritive;può essere considerato adatto per substrato, compost organico o ammendante dopo aver subito stabilizzazione, essiccazione e compostaggio10.Inoltre, la SS è ampiamente disponibile nei centri urbani di tutto il mondo;può essere utilizzato come substrato per coltivare piantine in contenitore per scopi diversi (alberi stradali, ripristino forestale, selvicoltura e altri) in diverse regioni o paesi.L'utilizzo di SS come substrato può essere considerato più sostenibile dello smaltimento in discarica, che è la pratica più comune in Brasile11,12.La corretta applicazione dei fertilizzanti è uno dei principali fattori responsabili della produttività e della qualità nella produzione di piantine forestali13,14.I fertilizzanti a rilascio controllato (CRF) sono i fertilizzanti più comunemente usati nei vivai forestali.Sono ricoperti da uno strato di resina organica permeabile all'acqua5,14, che controlla il rilascio dei nutrienti, sincronizzando la richiesta nutrizionale delle piantine con la disponibilità di nutrienti e riducendo le perdite per lisciviazione5.Il substrato è l'input vivaistico più associato alla disponibilità di nutrienti per le piantine e alla necessità di concimazione14.Nei vivai forestali che utilizzano tubi in polipropilene come contenitori, i substrati tendono ad avere bassi livelli di nutrienti, come le formulazioni commerciali con torba di sfagno o corteccia di pino6.La preoccupazione principale è che il substrato abbia caratteristiche fisiche ideali poiché i fertilizzanti chimici possono correggere o prevenire carenze nutrizionali15.Secondo Ribeiro et al.(2009)16, l'applicazione di fertilizzante può essere ridotta fino al 50% quando si utilizza SS come substrato.Considerata la crisi dei fertilizzanti chimici e l'aumento dei prezzi che sta attraversando il mondo, andrebbero ricercati materiali alternativi per la nutrizione delle piante.Pertanto, lo studio congiunto di questi due fattori (substrato e quantità di fertilizzante) consente di valutare e consigliare diverse dosi di fertilizzante in base alle caratteristiche di ciascun substrato.L'uso di SS nel substrato per la produzione di piantine di Schinus terebinthifolia può essere considerato praticabile o addirittura vantaggioso, essendo stato valutato da Nóbrega et al.(2007)17, Trigueiro e Guerrini (2014)18, Abreu et al.(2018)19, tra gli altri autori.Inoltre, altri studi hanno valutato substrati contenenti SS rispetto a CS20,21,22 o gli effetti dei fertilizzanti chimici7,16,23 nella produzione di piantine forestali.Tuttavia, la valutazione di diversi substrati combinati con i tassi di CRF è poco studiata per le specie della foresta atlantica, specialmente quando si considera un substrato contenente il 100% di SS, come valutato nel presente studio.Di conseguenza, le ipotesi dello studio erano: le piantine di Schinus terebinthifolia potrebbero essere prodotte in un substrato contenente il 100% di SS stabilizzato senza effetti negativi delle caratteristiche fisiche e chimiche delle SS sulle piantine;le piantine prodotte con SS possono raggiungere crescita e qualità simili a quelle prodotte con CS;considerando il contenuto di nutrienti della SS, sarebbe possibile produrre piantine senza fertilizzanti chimici.Studi simili valutano generalmente un solo fattore (substrato o fertilizzazione), un minor numero di fertilizzanti (che influenza l'adeguamento dell'analisi di regressione) e l'uso di SS in proporzioni variabili come componente del substrato.Il presente studio ha valutato un esperimento fattoriale (2 substrati × 4 tassi di CRF), substrati composti al 100% da SS e se è possibile produrre piantine utilizzando solo SS come substrato, che può influire sui costi di produzione delle piantine evitando i costi con CS e CRF .Pertanto, l'obiettivo di questo lavoro era di valutare gli effetti di due substrati (100% SS da Ilha WWTP e CS costituiti da materiali organici (principalmente torba di sfagno)) in quattro diversi tassi di CRF (0, 3, 6 e 12 kg m −3) sulla crescita e la qualità delle piantine di Schinus terebinthifolia Raddi (pepe rosa).L'esperimento è stato condotto nel vivaio forestale della “Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro” (CEDAE), situato presso l'impianto di trattamento delle acque di Guandu, comune di Nova Iguaçu, stato di Rio de Janeiro, Brasile, tra agosto e dicembre 2019, per un totale di 110 giorni.Il clima locale è Aw secondo la classificazione di Köppen-Geiger, che significa tropicale con inverni secchi ed estati piovose. Il disegno sperimentale è stato completamente randomizzato con uno schema fattoriale 2 × 4 (substrati × tassi), costituito da due substrati (SS da Ilha WWTP e un CS composto principalmente da torba di sfagno) e quattro tassi di CRF (0, 3, 6 e 12 kg m−3).Le SS sono state fornite da CEDAE, provenienti dall'impianto di trattamento delle acque reflue (WWTP) di Ilha do Governador, Rio de Janeiro, RJ, Brasile.L'impianto di depurazione di Ilha esegue il trattamento dei fanghi a livello secondario utilizzando il sistema a fanghi attivi.I fanghi secondari rimossi dai decanter vengono condensati in una centrifuga e inviati a stabilizzarsi in un digestore anaerobico.Quindi il materiale viene inviato su letti di essiccazione in pieno sole, dove rimane per almeno 90 giorni, raggiungendo un'umidità inferiore al 30%.Secondo CEDAE, questo lotto SS ha mostrato valori per microrganismi patogeni e metalli pesanti inferiori a quelli consentiti dalla delibera CONAMA nº498/2020, con Escherichia coli di 11,39 MPN g-1 TS (numero più probabile per grammo di solidi totali) assente per Salmonella sp.E per i metalli pesanti (in mg kg-1): As < 0,011;Ba 223,6;Cd 1.5;Pb 95,8;Cu 247,2;60,2 credito;Ni 33,6 Se < 0,011;Zn 1008.7.Il CS è stato acquistato localmente da un marchio ampiamente utilizzato nei vivai forestali.Il componente principale di questo substrato è la torba di sfagno (70%), la vermiculite (30%) e una leggera fertilizzazione di base, con conseguente conduttività elettrica di 0,70 dS m−1.I substrati sono stati sottoposti ad analisi chimiche, fisico-chimiche e fisiche prima di applicare le dosi di fertilizzante (Tabella 1).Sono state applicate quattro dosi di fertilizzante a rilascio controllato (CRF) NPK (15-09-12) (0, 3, 6 e 12 kg m-3 di substrato).Questo fertilizzante contiene anche 1% Mg, 2,3% S, 0,05% Cu, 0,45% Fe, 0,06% Mn e 0,02% Mo nella sua composizione.La fertilizzazione con la medicazione superiore non è stata eseguita poiché il CRF rilascia gradualmente i nutrienti alle piante e lo Schinus terebinthifolia è una specie a crescita rapida.Pertanto, considerando l'ampiezza tra i tassi di CRF testati, si supponeva che le piantine avrebbero soddisfatto le loro esigenze nutrizionali ad alcuni dei tassi testati.Ciascun substrato è stato posto in tubi di polipropilene da 280 cm3.I tubi sono stati riempiti manualmente con il substrato di ogni trattamento.Sono stati seminati tre semi per contenitore.Le piantine sono state coltivate in un vivaio in pieno sole per tutto il periodo di produzione.Il diradamento è stato eseguito 20 giorni dopo la semina, lasciando la piantina più grande e centralizzata.Le piantine sono state irrigate due o tre volte al giorno all'inizio e (eventualmente) alla fine della mattina e nel tardo pomeriggio per dieci minuti per ogni irrigazione per mantenere dal 60 al 70% della capacità del campo del substrato.Le piantine sono state alternate a 50 giorni dalla semina per una densità del 50% delle cellule nel vassoio, che è stata mantenuta fino alla fine dell'esperimento.A 110 giorni dalla semina, sono state misurate le piantine, considerando che le piante della maggior parte dei trattamenti hanno raggiunto le dimensioni adeguate per la semina nel ripristino forestale (altezza di 20–40 cm e diametro maggiore di 3 mm, secondo Souza Junior e Brancalion, 201624).L'altezza del germoglio è stata misurata con un righello graduato e il diametro dello stelo con un calibro digitale.Sei piantine per campione sono state selezionate casualmente per valutare il germoglio (SDM) e la massa secca della radice (RDM).In questo processo, i germogli delle piantine e l'apparato radicale sono stati separati ed essiccati in un forno a circolazione d'aria forzata a 65 ºC per 72 ore.Con questi dati, i parametri rapporto altezza/diametro (H/D), rapporto germogli/radice (S/R) e indice di qualità di Dickson (DQI) sono stati calcolati utilizzando la formula seguente.In cui: TDM—massa secca totale;H: altezza;D: diametro;SDM: spara massa secca;e RDM: massa secca della radice.Analisi statistiche e grafici sono stati generati utilizzando il software statistico R25.Inizialmente, i dati sono stati sottoposti a una statistica descrittiva, illustrata da grafici boxplot con il pacchetto “ggpubr” (Kassambara, 202026).Nella sequenza è stata eseguita un'analisi di correlazione lineare tra le variabili con il coefficiente di Spearman poiché alcune variabili non presentavano una distribuzione normale secondo il test di Shapiro-Wilk.L'analisi di correlazione è stata eseguita utilizzando le funzioni della base R e i risultati sono stati illustrati con il pacchetto "corplot" (Wei e Simko, 202127).I grafici che illustrano queste analisi sono presentati nelle informazioni supplementari (vedere le figure supplementari S1, S2, S3, S4 e S5).Sono state eseguite analisi multivariate per valutare la qualità delle piantine considerando le variabili morfologiche H, D, H/D, SDM, RDM, S/R e IQD.I trattamenti sono stati usati come riferimento per valutare il raggruppamento delle osservazioni nel biplot della PCA.L'adeguatezza dei dati per le analisi multivariate è stata verificata dall'indice KMO e dal Bartlett Test of Sphericity utilizzando le funzioni del pacchetto "psych" (Revelle, 202128).Poiché l'indice KMO presentava un valore di 0,60, si è deciso di eseguire l'analisi delle componenti principali (PCA) per valutare il raggruppamento delle osservazioni e delle variabili.È stata anche eseguita un'analisi del cluster k-medie per valutare il raggruppamento delle osservazioni.I risultati dell'analisi dei cluster sono stati tracciati in un biplot PCA.Le analisi multivariate sono state eseguite utilizzando le funzioni R di base (pacchetto "statistiche") e il pacchetto "factoextra" (Kassambara e Mundt, 202029) è stato utilizzato per tracciare i risultati.Sono presentati in Informazioni supplementari (Fig. S6, S7, S8, S9 e S11) alcuni grafici aggiuntivi che hanno supportato l'identificazione del numero ideale di componenti principali, cluster e/o ci hanno aiutato a interpretare i risultati.Le statistiche dei dati sperimentali sono state eseguite utilizzando il pacchetto “ExpDes.pt”30.I dati sono stati inviati per l'analisi della varianza, seguita da F-test che valuta l'interazione tra i fattori per ciascuna variabile.Il test di Tukey è stato utilizzato per confrontare le medie del fattore di substrato all'interno del fattore di frequenza CRF.I tassi di CRF all'interno di ciascun substrato sono stati sottoposti ad analisi di regressione.La normalità dei residui è stata valutata con il test di Shapiro-Wilk e l'omogeneità delle varianze con il test di Bartlett.I dati sono stati trasformati quando necessario.Dopo la trasformazione, è stato nuovamente verificato se le ipotesi erano soddisfatte.I grafici delle curve di regressione sono stati preparati utilizzando il pacchetto “ggplot2”31.L'interazione tra i due fattori (substrati e tassi di CRF) era statisticamente significativa dal test F (p <0,05) per tutte le variabili (Tabella 2).Pertanto, i risultati sono stati valutati mediante semplici test degli effetti, il che significa che i livelli (trattamenti) di un fattore sono stati testati all'interno dei livelli dell'altro fattore.I risultati per il fattore di substrato all'interno dei tassi di CRF (Tabella 3) mostrano che la SS presentava il valore più alto per tutte le variabili al tasso zero, ad eccezione del DQI, dove i trattamenti non differivano.La fertilizzazione con 3 kg m-3 ha eguagliato i valori tra i substrati per diametro, germogli e biomassa radicale, con altezza e H/D più elevati nella SS e DQI migliore nella CS.La differenza tra i substrati a 6 kg m-3 era minore, con la SS che mostrava il valore più alto per RDM e il CS il valore più alto per S/R.Sono stati osservati valori più elevati per il CS in altezza, H/D e S/R al tasso più alto, mentre sono stati riscontrati valori più elevati per il SS nella biomassa radicale e DQI e valori simili per diametro e biomassa del germoglio .La SS ha mostrato le medie più alte per quanto riguarda l'RDM per tutti i tassi, ad eccezione di 3 kg m-3, in cui i substrati non differivano (Tabella 3).I risultati per S/R erano più alti per la SS a tassi bassi (0 e 3 kg m-3) e superiori per i CS a tassi elevati (6 e 12 kg m-3).Il DQI ha presentato valori relativamente vicini (anche quando è stata osservata una differenza significativa) tra i trattamenti.Considerando gli effetti del fattore di velocità CRF sul fattore di substrato, è stata osservata una significatività (p <0,05) per l'altezza in entrambi i substrati.Al contrario, per il diametro, i tassi erano significativi solo nel CS (Fig. 1).Il valore medio dei diversi tassi di CRF nella SS era relativamente vicino per diametro e altezza (anche quando sono state osservate differenze tra i tassi), indicando che la risposta delle piantine all'applicazione del fertilizzante era bassa.Curve di crescita (A) in altezza e (B) di diametro delle piantine di Schinus terebinthifolia Raddi a 110 giorni dalla semina, considerando l'effetto delle percentuali di fertilizzante a cessione controllata sui substrati valutati.PS.: i modelli di regressione sono stati considerati significativi al livello del 5%;i punti rappresentano il valore medio dei campioni in ciascuna osservazione e l'ombra rappresenta l'intervallo di confidenza del 95%.Si osserva che le piantine nel CS hanno risposto ai tassi di CRF in modo quadratico per SDM e in modo cubico per RDM (Fig. 2).Poiché sono stati testati solo quattro tassi CRF (livelli), si verifica un overfit quando si considera il modello cubico, come nei casi di RDM (Fig. 2B) e DQI (Fig. 4).I tassi di CRF erano costanti nella SS per la biomassa (SDM e RDM).Curve per la massa secca del germoglio (A) e della radice (B) nelle piantine di Schinus terebinthifolia Raddi a 110 giorni dalla semina, considerando l'effetto dei tassi di fertilizzante a rilascio controllato sui substrati valutati.PS.: i modelli di regressione sono stati considerati significativi al livello del 5%;i punti rappresentano il valore medio dei campioni in ciascuna osservazione e l'ombra rappresenta l'intervallo di confidenza del 95%.Un effetto quadratico per H/D, lineare per S/R (Fig. 3) e cubico per DQI (Fig. 4) è stato osservato per il CS con tassi di CRF crescenti.Non vi era alcun effetto del tasso CRF per la SS sul DQI, l'H/D presentava un pattern quadratico e S/R era lineare, essendo ridotto all'aumentare dei tassi.Curve per (A) rapporto altezza/diametro;e (B) rapporto germogli/radici nelle piantine di Schinus terebinthifolia Raddi a 110 giorni dalla semina, considerando l'effetto dei tassi di fertilizzante a rilascio controllato sui substrati valutati.PS.: i modelli di regressione sono stati considerati significativi al livello del 5%;i punti rappresentano il valore medio dei campioni in ciascuna osservazione e l'ombra rappresenta l'intervallo di confidenza del 95%.Curve per l'indice di qualità Dickson in piantine di Schinus terebinthifolia Raddi a 110 giorni dalla semina, considerando l'effetto delle percentuali di fertilizzante a cessione controllata sui substrati valutati.PS.: i modelli di regressione sono stati considerati significativi al livello del 5%;i punti rappresentano il valore medio dei campioni in ciascuna osservazione e l'ombra rappresenta l'intervallo di confidenza del 95%.Si osserva che sarebbe necessaria un'aggiunta media di 7,8 kg m-3 di CRF affinché le piantine presentino la loro massima crescita nel CS (Tabella 4).I tassi per le SS erano significativi solo per l'altezza, richiedendo l'applicazione di 5,8 kg m-3 di CRF per ottenere la massima crescita.Vale la pena ricordare che le variabili riferite alla qualità delle piantine non sono state incluse in questa valutazione poiché valori più elevati in queste non sempre indicano una qualità superiore.Anche l'RDM non è stato considerato in questo calcolo poiché le tariffe non erano significative per la SS e montavano un modello cubico per la CS.La PCA rappresentava l'88,3% della varianza dei dati nelle due dimensioni presentate in Fig. 5, dimostrando la capacità del metodo di spiegare i dati.I campioni e le variabili sono stati raggruppati in tre gruppi.Per quanto riguarda le variabili, Altezza, Diametro, H/D e SDM sono stati raggruppati tra il quadrante inferiore e superiore sinistro con un'elevata correlazione negativa con PC1 e una debole correlazione con PC2 (positiva per diametro e SDM; negativa per altezza e H/D ).L'indice di qualità Dickson (DQI) e l'RDM sono stati raggruppati nel quadrante in alto a sinistra con un'elevata correlazione positiva con PC2.E l'ultimo gruppo era composto solo dall'S/R con una correlazione negativa da moderata a forte sia con PC1 che con PC2.Questi risultati per il raggruppamento delle variabili sono stati confermati dal cluster gerarchico (Figura complementare S11).Analisi delle componenti principali delle piantine di Schinus terebinthifolia Raddi a 110 giorni dalla semina prodotte in due substrati e quattro dosi di fertilizzante a rilascio controllato (R0, R3, R6 e R12).In cui: DQI: indice di qualità di Dickson;H/D: rapporto altezza/diametro;SDM: spara massa secca;RDM: massa secca della radice;e S/R: rapporto germogli/radici.Il primo gruppo di campioni si trova dal centro del grafico al quadrante inferiore sinistro, formato da un numero simile di campioni dei due substrati.Viene presentato partendo da campioni con S/R, H/D, altezza e diametro maggiori fino a campioni con valori medi in queste e altre variabili (Figg. 5 e 6).Il secondo gruppo si trova nel quadrante in alto a sinistra, formato principalmente da campioni SS, e ha DQI e RDM più alti.Il terzo gruppo è al centro ea destra;è formato dai quattro campioni di CS che non hanno ricevuto fertilizzanti e presentavano valori bassi per le variabili di crescita e qualità.Analisi delle componenti principali considerando il raggruppamento dei campioni mediante analisi a grappolo di piantine di Schinus terebinthifolia Raddi a 110 giorni dalla semina prodotte in due substrati e quattro dosi di fertilizzante a cessione controllata.In cui: DQI: indice di qualità di Dickson;H/D: rapporto altezza/diametro;SDM: spara massa secca;RDM: massa secca della radice;e S/R: rapporto germogli/radici.I campioni sono stati raggruppati in tre cluster dall'analisi dei cluster come verificato in Fig. 6, dove i cluster sono tracciati all'interno del biplot della PCA.È possibile osservare che sia la PCA che le analisi dei cluster hanno prodotto un raggruppamento simile dei campioni.Il gruppo 1 contiene piantine di qualità adeguata, in quanto questi campioni sono correlati ai principali parametri di crescita morfologica e di qualità.Il gruppo 2 include campioni più correlati con massa radicale e DQI più elevati.Mentre il gruppo 3 contiene le piantine di CS senza fertilizzazione, che hanno mostrato una crescita e una qualità inferiori.I valori medi dei parametri morfologici per le osservazioni in ciascun cluster hanno confermato questi risultati (Tabella Supplementare S10).Le proprietà chimiche di ciascun substrato spiegano la differenza osservata tra loro quando non è stato applicato il CRF (0 kg m-3) poiché le piantine non sono cresciute nel CS e hanno mostrato una crescita soddisfacente nel SS (Tabella 1).Nonostante abbia ricevuto una fertilizzazione di base nella sua formulazione, il CS ha presentato un basso contenuto di nutrienti totali e i valori disponibili tendono a essere lisciviati dopo le prime settimane di irrigazione quotidiana.Al contrario, la SS ha un contenuto nutritivo totale considerevole e valori meno disponibili, il che dimostra che i nutrienti in questo substrato vengono rilasciati gradualmente alle piante, in modo simile a un'applicazione CRF32.Pertanto, quando le piantine vengono prodotte con il CS, è necessaria la concimazione con la medicazione superiore, l'applicazione di base dei tassi di CRF o un input simile per fornire i nutrienti richiesti per una corretta crescita delle piantine6,13.Con tassi di CRF crescenti, la crescita della piantina nel CS era uguale o addirittura superava quella osservata per la SS.Risultati simili sono stati osservati anche da Trigueiro e Guerrini (2014) per Schinus terebinthifolia18.Utilizzando la fertilizzazione di base e la fertirrigazione, gli autori hanno osservato che un CS a base di corteccia di pino produceva piantine con una crescita e una qualità migliori rispetto a un substrato contenente l'80% di SS e il 20% di lolla di riso carbonizzata18.Questi risultati sono stati attribuiti alle caratteristiche fisiche superiori del CS18.Le caratteristiche fisiche ideali di un substrato per la produzione di piantine in tubi di polipropilene sono bassa densità (da 0,25 a 0,40 g cm−3), elevata porosità totale (da 75 a 85%) e macroporosità (da 35 a 45%)6,33.Quindi, CS può essere considerato superiore a SS, considerando le proprietà fisiche (Tabella 1).Pertanto, è possibile affermare che l'applicazione CRF ha compensato la carenza delle proprietà chimiche del CS, favorendo condizioni che hanno potenziato la crescita delle piantine.L'aggiunta di SS al supporto generalmente aumenta la densità, la microporosità e la capacità di ritenzione idrica.Diminuisce invece la macroporosità, l'aerazione e la capacità di drenaggio15,16.Pertanto, considerando le proprietà fisiche e chimiche della SS, l'applicazione CRF non ha influenzato sostanzialmente la crescita delle piantine in questo substrato.Per quanto riguarda la qualità, le piante con un'elevata disponibilità di nutrienti tendono ad avere un S/R più elevato e danno priorità alla crescita dei germogli, in particolare delle foglie, per aumentare la loro capacità fotosintetica34,35, come è avvenuto nelle CS con tassi di CRF elevati.Tuttavia, tassi più elevati hanno promosso una crescita delle radici più significativa e un S/R inferiore per SS, che possono essere attribuiti a una caratteristica della specie.Alcuni studi hanno riportato un RDM di Schinus terebinthifolia più elevato su substrati con proporzioni maggiori di SS17,18, mentre il contrario è stato verificato da altri19,36,37.Valori H/D elevati indicano piantine alte e sottili, dette anche eziolate, di qualità inferiore in quanto meno resistenti alla manipolazione, all'azione di venti, gelate e siccità38.Valori inferiori a 10 per specie pioniere e in rapida crescita come Schinus terebinthifolia possono essere considerati adeguati19,38.Pertanto, è possibile affermare che tutti i trattamenti presentavano valori accettabili per questo parametro.Per il DQI i valori di riferimento per le specie sono molto variabili33,38.Abreu et al.(2018) hanno osservato che le piantine di Schinus terebinthifolia con DQI tra 0,41 e 1,49 mostravano una sopravvivenza del 100% 12 mesi dopo il trapianto19.Quando si utilizzano questi valori come riferimento, si può concludere che tutti i trattamenti valutati nel presente studio hanno prodotto piantine di qualità, dimostrando quanto sia inefficiente utilizzare un solo parametro per valutare la qualità delle piantine33,39.Le piantine prodotte nel CS senza CRF, nonostante l'alto DQI indicasse una crescita equilibrata, mostravano altezza e diametro molto inferiori rispetto a piantine considerate di buona qualità per questa specie24.In SS e CS, l'altezza presentava una risposta quadratica e per il diametro i tassi erano significativi solo per il CS, che mostrava un pattern quadratico (Fig. 1).Altezza e diametro possono essere considerati i principali parametri morfologici utilizzati nella valutazione delle piantine forestali, in quanto misurabili facilmente, con costi contenuti e non distruttivi33,38,39.Fatta eccezione per il trattamento con CS in ragione di 0 kg m−3, tutte le altre hanno prodotto piantine di Schinus terebinthifolia adatte alla messa a dimora.Secondo Gonçalves et al.(2000), l'altezza consigliata è compresa tra 20 e 35 cm e il diametro tra 5 e 10 mm per le specie della Foresta Atlantica40.Considerando la raccomandazione di Souza Junior e Brancalion (2016)24, specifica per lo Schinus terebinthifolia, le piantine sono adatte alla semina con un'altezza di 20-40 cm, un diametro maggiore di 3 mm e un tempo di produzione da 3 a 4 mesi (da 90 a 120 giorni).Pertanto, considerando un'altezza media superiore a 30 cm e un diametro superiore a 3 mm, si osserva che le piantine prodotte in questo studio con SS comunque e CS con tassi di CRF pari o superiori a 6 kg m−3 potrebbero essere pronte per semina in meno di 110 giorni.Cabreira et al.(2017) hanno osservato che l'applicazione di CRF ha accelerato la crescita delle piantine di Schinus terebinthifolia, consentendo loro di essere prodotte in un tempo più breve, raggiungendo l'altezza raccomandata in 90 giorni dopo il trapianto23.Poiché un tempo più lungo nel vivaio implica maggiori spese di manutenzione, irrigazione e occupazione dell'area produttiva41, ridurre i tempi di produzione può essere vantaggioso per giustificare tassi di CRF più elevati.La mancanza di risposta ai tassi di CRF nelle SS per l'accumulo di biomassa rafforza il fatto che non è stato ottenuto alcun beneficio dall'applicazione di fertilizzanti per piantine prodotte in un substrato con il 100% di SS.Poiché le piantine hanno mostrato un'adeguata biomassa di germogli e radici nella SS indipendentemente dal tasso di CRF, possono essere prodotte in questo substrato senza fertilizzanti.Per RDM nel CS, il modello cubico rettificato ha suggerito una condizione non osservata nei valori misurati, in cui i valori più alti sarebbero stati raggiunti senza l'applicazione CRF (Fig. 2B).Inoltre, un altro picco di crescita può essere stimato ad una velocità superiore a 12 kg m−3, mentre le altre variabili suggeriscono una depressione dei valori a questa velocità.Ciò si è verificato perché i dati sono stati trasformati per soddisfare l'ipotesi di omogeneità delle varianze.La trasformazione "box cox" ha suggerito un valore negativo, che ha comportato un'inversione nella direzione della curva.Le piantine nel CS hanno mostrato un modello di risposta cubico ai tassi di CRF per le variabili RDM e DQI (Figg. 3B e 4).Poiché sono stati testati solo quattro tassi CRF (livelli), si verifica un overfitting quando si considera il modello cubico nel presente studio.Pertanto, l'R2 per questo modello ha un valore di circa 1 (uno), e la curva passa sempre sopra i punti medi, suggerendo una perfetta regolazione del modello.Si raccomanda che gli esperimenti futuri che studiano i tassi di fertilizzanti nella produzione di piantine prendano in considerazione l'idea di testare cinque o più tassi di fertilizzante per evitare di adattare eccessivamente i modelli di regressione.Un modello quadratico, come quello adattato per altezza, diametro e SDM nel CS, sarebbe più adatto per RDM e DQI, considerando la "legge dei rendimenti decrescenti".Questo concetto afferma che l'aumento più significativo della produzione si ottiene nel primo tasso di fertilizzante applicato;gli incrementi tendono poi a ridursi con successive applicazioni di uguali quantità dello stesso fertilizzante, raggiungendo un punto di ristagno o addirittura di depressione in percentuali più elevate42.Nel presente studio, l'aumento dei tassi di CRF ha promosso un maggiore S/R nel CS (Fig. 3B).Come già affermato, le piantine in un ambiente ad alta fertilità tendono a investire nella produzione di foglie per aumentare la fotosintesi35.Nel frattempo, è stata osservata una tendenza inversa per la SS, in cui l'aumento dei tassi ha portato a una diminuzione del S/R.Il rapporto tra le radici dei germogli (S/R) rappresenta la distribuzione della biomassa ed è correlato al bilancio idrico delle piantine39, valori accettabili per questo parametro sono generalmente compresi tra 1 e 338. Valori S/R bassi indicano uno sviluppo fogliare carente e un potenziale di fotosintesi inferiore43 .Al contrario, valori S/R elevati possono suggerire che le piantine sono più vulnerabili allo stress idrico poiché la loro superficie di traspirazione (germoglio) è più espressiva del loro potenziale di assorbimento d'acqua (radice)44.Le piantine prodotte con SS come substrato hanno risposto ai tassi di CRF solo per l'altezza nel presente studio, che può essere considerata insolita.La variazione tra i lotti SS può spiegare le differenze osservate tra il presente studio e altri che hanno testato SS come substrato per piantine di alberi8,23,45.Le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche della SS sono determinanti per indicarne l'uso come substrato o meno.È necessario osservare fattori quali alta densità, bassa porosità, salinità, pH, microrganismi patogeni e sostanze potenzialmente tossiche16,20,43,46.Questi e altri fattori variano tra SS di diversi WWTP e anche in lotti diversi dello stesso impianto10.Valutando la produzione di piantine di Schinus terebinthifolia, Bonnet et al.(2002) hanno osservato che la SS essiccata termicamente può essere applicata in proporzioni fino al 15% del substrato a causa del suo pH46 elevato.Mentre per i fanghi compostati, gli autori hanno scoperto che era possibile produrre piantine in un substrato con il 100% di SS, sebbene fossero raccomandate proporzioni comprese tra il 30 e il 60%46.Kratz et al.(2013) hanno scoperto che anche nel 10% del substrato, la SS ha danneggiato le piantine di Mimosa scabrella.D'altra parte, gli autori hanno osservato che la produzione di Eucalyptus benthamii era praticabile su substrati contenenti fino al 50% della stessa SS20.