Dott. MASSIMO CENTEMERO, Direttore Tecnico Consorzio Italiano Compostatori, Roma

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1 COMPOSTAGGIO Parte 2. Qualità Dott. MASSIMO CENTEMERO, Direttore Tecnico Consorzio Italiano Compostatori, Roma

2 Fenomeni legati alla perdita di materia organica Nel Regno Unito è stata calcolata una perdita del 0.6% all anno di carbonio organico dai suoli nel periodo (-4,4 Mt C/a, da paragonare ad una riduzione nelle emissioni del Paese di 5,35 Mt C tra il 2000 ed il 2001) Nei Paesi Bassi si è riscontrata una perdita di 1,4 Mt C/a di carbonio organico dai suoli negli ultimi anni

3 Organic Carbon (%) No Data > 35 Carbonio organico (%) nell orizzonte superficiale (0-30 cm) dei suoli europei (Fonte: JRC)

4 Qual è la risposta della Commissione europea? Dal punto di vista normativo, la Commissione agisce su due fronti: strategia tematica per la prevenzione ed il riciclo dei rifiuti: Strategia tematica sui rifiuti COM(2005) 666 strategia tematica per la protezione del suolo: Strategia tematica sui suoli COM(2006) 231 (oltre alla PAC, ai programmi di ricerca, ecc.)

5 PRESENTATA LA SOIL STRATEGY! I documenti sono scaricabili da:

6 ELEMENTI CHIAVE: LA NECESSITA DI SOSTANZA ORGANICA Manca un PIANO NAZIONALE PER LA CONSERVAZIONE DELLA SOSTANZA ORGANICA NEI SUOLI OBIETTIVI: conservazione della qualità dei suoli gestire la risorsa sostanza organica limitare i fenomeni di desertificazione in atto sperimentare tecniche e/o mezzi innovativi

7 OBIETTIVI PER IL RAGGIUNGIMENTO DELLA QUALITA DEL COMPOST 1. STABILIZZAZIONE 2. QUALITA AMBIENTALE 3. PARAMETRI AGRONOMICI DI BASE 4. VALORIZZAZIONE AGRONOMICA

8 1. STABILIZZAZIONE Durante il compostaggio si è raggiunto l abbattimento della putrescibilità? Analisi da effettuare: Indice di respirazione Azoto ammoniacale (o N-NH 4 /N-NO 3 ) Evoluzione sostanze organiche

9 Evoluzione della sostanza organica durante il COMPOSTAGGIO STABILIZZAZIONE MATURAZIONE

10 Cosa è il compostaggio? Lignina Cellulosa SCARTI ORGANICI OSSIGENO Amido Amminoacidi Proteine Altri Zuccheri MICRORGANISMI Acqua CO2 Calore SOSTANZE UMICHE Acidi umici Acidi fulvici COMPOST NUTRIENTI per le PIANTE N-NO3 N-NH4 P

11 2. QUALITA AMBIENTALE Quali sono i parametri ecotossicologici e il grado di pulizia macroscopica del materiale? Analisi da effettuare: Metalli pesanti Inerti (vetro, plastica, pietre, ecc.) Presenza di patogeni

12 PUREZZA MERCEOLOGICA Prov. comuni analizzati % materiale non compostabile Media Moda Max Sistemi di raccolta adottati BG Porta a porta Sacchetti biodegradabili MI Porta a porta Sacchetti biodegradabili MN Porta a porta Sacchetti biodegradabili

13 Analisi merceologica FORSU (fonte ARPA Veneto, 2000) Bacino VE 4 N comuni analizzati 15 % materiale non compostabile Min Max Media Sistemi di raccolta Porta a porta (7 comuni) Contenitore stradale (8 comuni) Sacchetti in polietilene (tutti) TV Porta a porta (4 comuni) Contenitore stradale (29 comuni) Sacchetti biodegradabili (tutti) TV Porta a porta (19 comuni) Sacchetti biodegradabili (tutti)

14 UMIDO DA RACCOLTA DIFFERENZIATA

15 PUREZZA MERCEOLOGICA Percentuale di materiali estranei nelle raccolte secco/umido (fonte ARPAV Veneto,2000) nella FORSU (materiale organico, o umido ): con porta a porta: < 2% in peso con contenitore stradale: > 5% in peso (fino a 30-40% in volume) nel RUR (Rifiuto Urbano Residuo, o secco ): con porta a porta: < 20% in peso con contenitore stradale: > 30% in peso

16 2. QUALITA AMBIENTALE Quali sono i parametri ecotossicologici e il grado di pulizia macroscopica del materiale? Analisi da effettuare: Metalli pesanti Inerti (vetro, plastica, pietre, ecc.) Presenza di patogeni

17 QUALITA : METALLI PESANTI Rame 400. mg kg -1 s.s RSU F+V Z+V A+V V T. H. L Serie1 243,67 177, ,711 89, , , ,409 Serie Ammendanti

18 3. CARATTERIZZAZIONE AGRONOMICA DI BASE Quali sono le caratteristiche agronomiche generali? Analisi da effettuare: Test di vegetazione, Umidità, Sostanza organica, N totale, P 2 O 5 totale,k 2 O totale Altri elementi in forma totale (Ca, Mg, Fe, ecc.)

19 CARATTERISTICHE AGRONOMICHE DEI COMPOST Parametro u.m. Compost da scarti alimentari (ACM) Compost da scarti verdi (ACV) Compost da fanghi biologici (ACM) Letami ph / Conducibilità Elettr. Specifica ms/cm Torbe Carbonio organico totale (C) % s.s Azoto totale (N) % s.s C/N / Fosforo totale (P2O5) % s.s Potassio totale (K2O) % s.s Magnesio (MgO) % s.s n.d. 0.2 Manganese (Mn) mg/kg s.s n.d Ferro (Fe) mg/kg s.s n.d *Banca Dati Ammendanti e substrati DIFCA - Scuola Agraria del Parco di Monza n.d.: dato non disponibile.

20 COMPOST: DESTINAZIONE COMMERCIALE DEL COMPOST Tipo Prodotto Ammendante Compostato Verde Prodotto surrogato Torbe/terricci torbosi Acquirente Industria fertilizzanti Paesaggista Colture interessate - Florovivaimo Hobbystico e Profi - Costruzione e manutenzione verde urbano, ricreativo, sportivo, ecc. Ammendante Compostato Misto Letami Agricoltore - Colture estensive (cereali da granella, ecc.) - Colture specializzate (orticoltura, frutticoltura, viticoltura, ecc.) Paesaggista - Costruzione e manutenzione verde urbano, ricreativo, sportivo, ecc.

21 MINERALIZZAZIONE DEL C ORGANICO Ipotesi: Suolo medio impasto tendenzialmente sciolto Contenuto di sostanza organica: 2 % s.s. Quota di mineralizzazione: 2% Suolo esplorato dalle radici: t/ha (0,3 m x m2 x 1,2 t/m3) C mineralizzato: t x 0,02 = 72 t/ha di sostanza organica 72 t/ha x 0,02 (quota di mineral.)= 1,44 t/ha di s.o. 1, 44 t/ha x 0,58 = 835 kg/ha di Carbonio Per ogni ettaro di terreno ogni anno ca. 900 kg di Carbonio vengono mediamente mineralizzati

22 Funzioni della sostanza organica IN F L U E N Z A S U L S U O L O P R O P R IE T À D E L L A S O S T A N Z A O R G A N IC A T IP O A Z IO N E P R O P R IE T À F IS IC H E M IG L IO R A M E N T O S T R U T T U R A n e i te rre n i a rg illo s i: lim ita z io n e d e i fe n o m e n i d i c re p a c c ia tu ra n e i te rre n i s a b b io s i m a g g io re s ta b ilità s tru ttu ra le n e i te rre n i lim o s i m in o r fo rm a z io n e d i c ro s te s u p e rfic ia li IN F L U E N Z A D E L C O L O R E IN F L U E N Z A D E L L A C A P A C IT A D I R IT E N Z IO N E ID R IC A m o d ific a d e lla te m p e ra tu ra d e l s u o lo a u m e n ta la c a p a c ità d i tra tte n im e n to d e ll a c q u a P R O P R IE T À C H IM IC H E F U N Z IO N I N U T R IZ IO N A L I D IR E T T E : rila s c io d o v u to a p ro c e s s i d i d e g ra d a z io n e d i N, S, P, C, e c c. IN D IR E T T E : c h e la z io n e e d a d s o rb im e n to d i F e rro, fo s fo ro, m e ta lli p e s a n ti, e c c., e d is p o n ib ilità p e r l a s s o rb im e n to ra d ic a le A Z IO N E S U M IC R O F A U N A E M IC R O F L O R A T E L L U R IC A fo n te d i n u trim e n to p e r i m ic ro rg a n is m i p re p o s ti a lla c o n d u z io n e d e i c ic li b io g e o c h im ic i P R O P R IE T À B IO L O G IC H E A Z IO N E S U L L A P IA N T A s tim o lo a ll a c c re s c im e n to ra d ic a le d i a lc u n i c o m p o s ti in te rm e d i (a m in o a c id i, n u c le o tid i, e c c.)

23 Carbonio e azoto nei suoli sottoposti a prove pluriennali (Fonte: Rothamsted, UK) Casi studio a confronto C % s.s. N % s.s. 1. Suolo destinato a pascolo (8-18cm) C/N 2. Suolo destinato a bosco (13-18cm) Parcelle dopo 50 anni di monosuccessione di grano, a No letamazione dal 1839 (0-23cm) 3.b Fertilizzazione con concimi: 185kg (NH 4 ) 2 SO 4 dal c 14 t/anno di letame aziendale dal 1843 (0-23 cm)

24 RELAZIONE TRA IL CONTENUTO IN SOSTANZA ORGANICA NEI SUOLI E IL CLIMA IN EUROPA (adattato da Buckman and Brady, 1960)

25 Piano di fertilizzazione Facciamo un esempio concreto riferito ad un ettaro di suolo: peso specifico di un terreno di medio impasto lavorato a 30 cm di profondità: p.s.a. 1.2 t/m 3 QUANTITA DI SUOLO: m 2 /ha x 0.3 m x kg/m 3 = kg/ha Peso humus del terreno con una media di contenuto in S.O. di 2.5% : QUANTITA DI SOSTANZA ORGANICA: kg x 2.5 % = kg di sostanza organica Ipotizzando un coefficiente di mineralizzazione del 2% (suolo franco, ricco di scheletro) : QUANTITA DI HUMUS MINERALIZZATO: kg x 2% = kg/ha di humus mineralizzato; Bilancio sostanza organica su un ettaro: QUANTITA DI COMPOST PER IL REINTEGRO DELLE QUOTE DI MINERALIZZAZIONE = kg/ S.O.C. / K1 / U = kg di compost dove S.O.C.= sostanza organica% compost(50% nel ns. esempio) K1= coefficiente isoumico% del compost(20% nel ns. esempio) U=umidità%compost(50%nelns.esempio)

26 Dosi di compost (t/ha) per il mantenimento della dotazione di sostanza organica nei suoli* Contenuto in Sostanza Organica del suolo (% s.s.) Contenuto in Sostanza Organica del Compost (% s.s.) < > * Si è considerato un compost con le seguenti caratteristiche medie: Coefficiente Isoumico = 20%; Umidità = 40-50%

27 CARBONIO E SUOLO EVOLUZIONE DEL CARBONIO ORGANICO NEI SUOLI ( ) 2 1,5 % s.s. 1 0,5 0 Suoli aziendali 1996 Suoli aziendali 1999 Parcella compost 1999 Parcella testimone 1999

28 FORME DI AZOTO NEL COMPOST Azoto minerale Azoto Azoto prontamente mineralizzabile di riserva disponibile 1 al I anno 2 9,4-15% 7,3-20% 65-83,3 1 Centemero (1996), Verdonck (1999) 2 Sikora et al. (2001)

29 DISPONIBILITA NUTRIENTI: L N Azoto disponibile (N kg/ha) a seguito della som m inistrazione di differenti dosi di Compost Compost verde Compost Umido Compost Fanghi Dose di Com post (t/ha)

30 FABBISOGNO MEDIO DI N-P-K DELLE PRINCIPALI COLTURE PRATICATE IN ITALIA COLTURA N - Kg/ha P2O5 - Kg/ha K2O - Kg/ha VITE MELO ALBICOCCO, PESCO CILIEGIO AGRUMI OLIVO ACTINIDIA FRAGOLA PIOPPO FRUMENTO ORZO MAIS GRANELLA RISO COLZA E RAVIZZONE GIRASOLE SOIA BARBABIETOLA DA Z TABACCO LOIESSA-ERBAIO MAIS CEROSO ERBA MEDICA TRIFOGLI PASCOLO BIETA DA COSTE, CAVOLO CICORIA INSALATE SPINACIO CETRIOLO MELANZANA POMODORO, ZUCCHINO PATATA

31 COMPOST E LETAME: UN CONFRONTO Letame vaccino Compost da Scarti Verdi Compost da Scarti Alimentari Compost da Fanghi Acqua Sostanza Sostanza Azoto (Kg t-1) Secca Organica (Kg t -1 ) (Kg t -1 ) (Kg t -1 ) Fosforo (Kg P 2 O 5 t -1 ) Potassio (Kg K2O t -1 ) ,5 6,6 6, ,5 2, , ,5 3,5 - con compost da scarti alimentari si apportano maggiori quantità di sostanza organica e di azoto; - con compost da scarti verdi invece i quantitativi apportati sono simili per l azoto ma inferiori per fosforo e potassio - con compost da fanghi si hanno maggiori apporti sia di azoto che di fosforo e potassio.

32 IN PIENO CAMPO Tipo di impiego Dose e tecnica di applicazione Colture da rinnovo Foraggere avvicendate Orticole Cereali autunno vernini t/ha di compost in presemina alla lavorazione principale t/ha di compost in presemina alla lavorazione principale t/ha di compost in presemina o pretrapianto alla lavorazione principale t/ha di compost in presemina alla lavorazione principale; I cereali autunno vernini hanno una limitata propensione a valorizzare l apporto di sostanza organica Benefici - Migliore lavorabilità - maggior ritenzione idrica in suoli leggeri; - maggior porosità e permeabilità in suoli argillosi; - fissazione e lento rilascio degli elementi nutritivi. - effetti agroambientali (contro la desertificazione, l erosione del suolo, la fissazione temporanea di carbonio a livello del suolo). - effetti repressivi, ossia alla minore insorgenza di marciumi di radice e colletto; - apporto al suolo di meso e microelementi utili alla vita vegetale; - effetti dovuti alla diminuzione del contenuto di nitrati nelle foglie di ortaggi destinati al consumo fresco.

33 VANTAGGI IMPIEGO COMPOST IN < AZOTO (20-50%); < P e K; PIENO CAMPO AUMENTO SOSTANZA ORGANICA TERRENO MIGLIORAMENTO STRUTTURA (lavorabilità, ritenzione idrica, ecc.)

34 Tipo di impiego Fertilizzazione in pre-impianto Dose e tecnica di applicazione t/ha - applicazione in superficie a pieno campo e interramento con le lavorazioni convenzionali Benefici - reintegrazione della sostanza organica - interramento di elementi nutritivi poco mobili (P e K) IN FRUTTI- VITICOLTURA Fertilizzazione in copertura t/ha ogni 2-3 anni - applicazione in superficie a pieno campo o localizzata nel sottofilare, con o senza interramento mediante le lavorazioni convenzionali - reintegrazione della sostanza organica - restituzione degli elementi nutritivi asportati con le produzioni - mantenimento di un adeguato equilibrio vegetoproduttivo Pacciamatura t/ha ogni 2-3 anni - distribuzione localizzata nel sottofilare; distribuire uno strato di compost per ca. 4-6 cm di spessore; - controllo delle infestanti - miglioramento del bilancio idrico e riduzione delle escursioni termiche - restituzione degli elementi nutritivi asportati con le produzioni Applicazione in buca di piantagione t/ha in funzione del sesto d impianto - applicazione direttamente a contatto con gli apparati radicali al momento dell impianto - favorire l attecchimento - migliorare l ambiente edafico intorno alle radici

35 Tipo di impiego Dose e tecnica di applicazione Allestimento di giardini kg di compost per mq applicato in miscela alla terra di coltivo kg per mq alla semina del tappeto erboso Benefici - reintegrazione della sostanza organica - interramento di elementi nutritivi poco mobili (P e K) IN GIARDINAGGIO Manutenzione giardini Orticoltura Pacciamatura Rinvasi in contenitore kg di compost per mq sul tappeto erboso distribuito in primavera - alla preparazione del terreno distribuire 3-6 kg di compost per mq - al trapianto distribuire in buca o nel solco ca. 0,5-1 kg per pianta - distribuzione localizzata nell aiuola, nel rosaio, al piede di arbusti; distribuire uno strato di compost per ca. 4-6 cm di spessore; % in volume per la costituzione di terriccio per il rinvaso di piante annuali e perenni; - per le acidofile (rododendri, azalee, erica, ecc.) si raccomanda una quota non superiore al 20% - apporto elementi nutritivi - reintegro sostanza organica - limitazione infeltrimenti - reintegrazione della sostanza organica - interramento di elementi nutritivi poco mobili (P e K) - - controllo delle infestanti - benefici estetici - miglioramento del bilancio idrico e riduzione delle escursioni termiche - restituzione degli elementi nutritivi asportati con le produzioni - apporto di elementi nutritivi - potere repressivo - potere tampone

36 Tipo di impiego Dose e tecnica di applicazione Costruzione del verde urbano, ricreativo, sportivo t/ha; - applicazione in superficie e interramento con le lavorazioni profonde; Benefici - reintegrazione della sostanza organica - interramento di elementi nutritivi poco mobili (P e K) IN PAESAGGISTICA Ricarico su tappeti erbosi (top dressing) Buca di piantagione Ripristino aree degradate Pacciamatura - se preceduta da operazioni di scarificatura, verticut, ecc., distribuire 2-3 litri per mq; è preferibile la miscela con sabbia litri di compost per buca per piante di almeno 2 anni; litri per piante di un anno; t/ha distribuite alle lavorazioni profonde - distribuzione localizzata di compost in uno strato di ca. 4-6 cm di spessore; - apporto di elementi nutritivi - correzione tessiture tappeti erbosi; - potere repressivo - - favorisce l attecchimento - apporta elementi nutritivi in profondità - alleggerisce il substrato di crescita - garantisce il mantenimento dell umidità anche in profondità - favorisce il reintegro dello strato umico del suolo degradato - reintegrazione della sostanza organica - interramento di elementi nutritivi poco mobili (P e K) - controllo delle infestanti; - benefici estetici; - miglioramento del bilancio idrico e riduzione delle escursioni termiche; - restituzione degli elementi nutritivi asportati con le produzioni; -

37 Tipo di impiego Dose e tecnica di applicazione Fertilizzazione in pre-impianto t/ha; - applicazione in superficie a pieno campo e interramento con le lavorazioni convenzionali; Benefici - reintegrazione della sostanza organica - interramento di elementi nutritivi poco mobili (P e K) Florovivaismo % in volume (in - apporto di elementi nutritivi in contenitore miscela con torbe ed - correzione acidità torbe altri materiali) per la - potere repressivo costituzione di substrati; - potere tampone - per le acidofile si raccomanda una quota non superiore al 20%; - per trapianto di essenze arboree ed arbustive la quota di compost può arrivare anche al 70% in volume; IN VIVAISMO