Bilancio del carbonio in ecosistemi frutticoli

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Massimiliano Castelli
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1 Bilancio del carbonio in ecosistemi frutticoli Prof. Paolo Inglese Dipartimento di Colture Arboree, Università degli Studi di Palermo

2 Flussi di carbonio in un frutteto Carbonio accumulato (fotosintesi,compost) Carbonio netto accumulato Carbonio emesso (Respirazione, gestione del suolo, residui di potatura) suolo

3 Input di Carbonio Produttività lorda (fotosintesi lorda) Produttività netta (fotosintesi al netto della resp. autotrofa) Componente arborea Componente erbacea Distribuzione di sostanza organica nel frutteto biologico

resp. autotrofa) Componente arborea Componente

4 Output di Carbonio Frutti Legno di potatura Carbonio respirato dalla componente vegetale (resp. autotrofa) Carbonio respirato dai microrganismi (respirazione eterotrofa) Emissioni di carbonio associate alle operazioni colturali (gasolio, concimi etc.)

autotrofa) Carbonio respirato dai microrganismi (respirazione

5 Input>pianta L entità della fotosintesi si traduce in nuova biomassa a disposizione dell albero che viene ripartita nei vari organi 1. Incremento biomassa scheletro

7 Input>pianta L entità della fotosintesi si traduce in nuova biomassa a disposizione dell albero che viene ripartita nei vari organi 2. Foglie che ritornano al suolo melo>2 T/ha

8 Confindustria Input>pianta L entità della fotosintesi si traduce in nuova biomassa a disposizione dell albero che viene ripartita nei vari organi: 3. Legno di potatura che ritorna al suolo 4. Frutti 5. Radici fini ( si assume che in un albero adulto la quantità di radici fini non vari negli anni per cui la biomassa allocata in esse ogni anno si traduce in rizodeposizione)

Legno di potatura che ritorna al suolo 4. Frutti 5.

9 Output> sistema suolo la respirazione autotrofa dell apparato radicale, che include la respirazione delle radici vive, delle micorizze e dei microrganismi decompositori; l altro fenomeno da tenere in considerazione è la decomposizione della lettiera,cioè dell insieme di sostanza organica morta di origine vegetale e animale che giace sul terreno e che, gradualmente,entra a far parte dell orizzonte superiore del suolo (Scossiroli, 1976).

è la decomposizione della lettiera,cioè dell insieme di sostanza organica morta di origine vegetale e animale

10 Site Cadriano Misterbianco Bibbona Negrisia Bernalda (BO) (CT) (LI) (TV) (MT) Specie Melo Agrumi Olivo Vite Pesco Cultivar Gala Scirè New Hall Leccino Carménère Super Crimson Epoca di impianto Densità impianto (pt ha -1 ) LAI (m2/m 2 )

Carménère Super Crimson Epoca di impianto 1996 1991 1996 1998 1992 1994

11 Ia1 Confindustria Concentrazione di carbonio nei vari organi della pianta (%) Melo Pesco Agrumi* media std. dev. media std. dev media std. dev FRUTTI FOGLIE VEGETAZIONE DELL ANNO LEGNO PERENNE RADICI PRIMARIE RADICI SECONDARIE * Media di 2 varietà CO 2 = SS 0,45 3,67 (Norby et al., 2004)

20 VEGETAZIONE DELL ANNO 44.23 0.24 47.86 0.20 45.52 0.56 LEGNO PERENNE 44.22 0.33 48.85 0.79 45.39 1.

12 Diapositiva 11 Ia1 I-mac apple; 10/06/2010

13 Produzione primaria netta (arborea ed erbacea) (t C anno -1 ha -1 ) 4.7+1,8 Melo 5.1+1,9 Pesco 5.1+0,5 New hall 4.2+1,1 Tarocco Scirè

14 Respirazione suolo (media annuale) 0.50 kg C m 2 anno 1 1,0 kg C m 2 anno kg C m 2 anno 1

15 0,7 0,6 0,5 0,4 Confindustria Respirazione del suolo (Agrumi-Sicilia) Flusso (g CO2 m-2 hr-1) 45 Umidità suolo Temperatura suolo Jul-05 Aug-05 Sep -05 Ott-05 Nov-05 Dic-05 Gen-06 Feb-06 Mar-06 Apr-06 Mag-06 Giu-06 Lug-06 Ago-06 Set-06 Ott-06 Nov-06 Dic-06 0 Gen (g CO 2 m hr ) Temperatura ( C) o RH (%) 0,9 0,8 0,3 0,2 0,1 0,0 Flusso

Ott-05 Nov-05 Dic-05 Gen-06 Feb-06 Mar-06 Apr-06 Mag-06 Giu-06 Lug-06 Ago-06 Set-06 Ott-06

16 Agrumi (Sicilia) SUOLO: 30% argilla 50% sabbia 20% limo 400 piante ha 1 (5x5)

17 Fissazione carbonio componente arborea (cv( Tarocco Scirè) t PS ha 1 anno 1 % C Contenuto di C (t ha 1 anno 1 ) Ripartizione % di C negli organi della pianta Foglie abscisse Frutti Vegetazione dell anno Increm. organi permanenti TOTALE t C ha - 1 anno -1

Foglie abscisse 2.2 44.1 0.9 20 Frutti 6.4 45.0 2.9 59 Vegetazione dell anno 0.8 45.

19 Fissazione carbonio componente erbacea (cvtarocco Scirè) 0.9 t C ha (ottobre marzo)> 80% copertura suolo 0.2 t C ha (aprile settembre)> 20% copertura suolo 1.1 t C ha 1 anno 1 Fissazione totale (arborea + erbacea)= = 6.0 t C ha 1 anno 1

2 t C ha (aprile settembre)> 20% copertura suolo 1.

20 Bilancio carbonio: Tarocco Scirè (400 piante ha -1 ) Fissazione totale (arborea + erbacea): 6.0 t C ha 1 anno 1 Respirazione suolo annuale: 5.6 t C ha 1 anno t C ha -1 anno -1 Bilancio carbonio : New Hall (833 piante ha -1 ) Fissazione totale (arborea + erbacea): 6.0 t C ha 1 anno 1 Respirazione suolo annuale: 4.2 t C ha 1 anno t C ha - 1 anno -1

4 t C ha -1 anno -1 Bilancio carbonio : New Hall (833 piante ha -1 ) Fissazione totale

21 Pesco (Basilicata)

22 S = sostenibile C = convenzionale 13 t ha 1 S C 6 t ha 1 y 1 C 0.8 t ha S C 1 y 1 Fotosintesi * respirazione suolo compost** residui colturali uso di carburante C S S t ha 1 y t ha 1 y t ha 1 y 1 S 6 t ha 1 y 1 * Nel caso della tesi sostenibile è inclusa la CO 2 sequestrata da parte del cotico erboso. ** 15 t ha 1 anno 1; 75,2% SS.

23 CO 2 totale fissata/apportata al sistema pescheto cv Springcrest/GF677, 500 p ha 1, media 3 anni Pot. Verde + diradamento 10% frutti 15% 11% inerbimen to 12% Potatura secca 52% compost

24 Il potenziale dei sistemi peschicoli: CO 2 immagazzinata nella struttura delle piante: 45 t ha 1 CO 2 In 15 anni

25 Melo (Alto Adige)

26 Control Stressed Component/flux Method mean se mean se significance 1 R soil ns IRGA+chamber (control) 2 R h ns IRGA+chamber (trenching) 3 R r ns Difference (1-2) 4 C soil Mean annual increase 5 w ns Inventory 6 N s ns Inventory 7 Leaf litter p<0,05 Collecting 8 F r p<0,05 Harvesting 9 ANPP p<0,01 Sum ( ) 10 Cc root ns Inventory 11 Cf root Soil coring 12 Root litter ns TBCA ( ) 13 BNPP p<0,01 Sum ( ) 14 TBCA p<0,01 Sum (3+13) 15 NPP p<0,01 Sum (9+13) 16 NEP p<0,01 Difference (15-2) 17 NBP ns Difference (16-8)

28 Vigneto (Veneto) Carbon Budget Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec -200 [umol CO2 m -2 s -1 ] ,2 T C/ha [g C m -2 ] Eddy covariance (TV) -1000

29 Olivo (Sicilia)

31 Produttività Primaria Netta (porzione epigea) frutti Porz.epigea 22% 16% 4% 56% Melo 13% 9% 64% Orange New Hall 16% 34% 0% Materiale di potatura 44% 14% 7% 22% foglie Peach 59% Orange Scirè 20%

32 Scambio netto di CO 2 chioma Respirazione microbica 1.55 Respirazione radicale ton C anno x ha PNE= 9,13-0,78-1,55= 6,8 Frutti Incremento scheletro Potatura Radici Rizodeposizione Suolo Foglie Panzacchi et al

33 .vantaggio economico CO 2 GESTIONE SOSTENIBILE CO 2 GESTIONE convenzionale CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO Euro per t CO 2

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