PROGETTO BIOSEA - O-mizzazione delle filiere Bioenerge:che esisten: per una Sostenibilità Economica ed Ambientale

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1 PROGETTO BIOSEA - O-mizzazione delle filiere Bioenerge:che esisten: per una Sostenibilità Economica ed Ambientale UNITÀ OPERATIVA : ex Dipar:mento di Agronomia e Ges:one dell Agroecosistema - D.A.G.A. - Università di Pisa TITOLO DELLA RICERCA: Riduzione degli input colturali in Helianthus annuus, Brassica napus e Brassica carinata des2nate alla produzione di bio- carburan2

2 OBIETTIVI Verificare la sostenibilità agronomica e ambientale di tecniche diverse di col2vazione del colza e del girasole des2na2 alla produzione di biodiesel 2 si2 di studio: - Centro di Ricerche Agro- Ambientali Enrico Avanzi (CiRAA) dell Università di Pisa (sup. media unità sperimentali = 1 ha) - Azienda Agricola Martello (sup. media unità sperimentali = 8 ha) terreni pianeggian2 della pianura pisana di medio impasto tendenzialmente limosi. Anni:

3 La ricerca pone a confronto, dal 1993, un sistema produvvo di 2po convenzionale (C) con un sistema di 2po integrato a basso input (LI) in un avvicendamento sessennale che comprende: sorgo zuccherino - favino - colza - trifoglio alessandrino - frumento duro girasole La sperimentazione è stata condoya in modo da confrontare un sistema produvvo di 2po convenzionale (C) con un sistema di 2po integrato a basso input (LI) colza e girasole si sono avvicendate a colture diverse e su terreni diversi in relazione all appezzamento u2lizzato

4 Agro- tecniche x girasole Convenzionale Low- input Lavorazione principale Discissura 35 cm Minima lavorazione x cover Non - lavorazione x girasole Lavorazioni secondarie Erpicature varie === Lavorazioni compl. Sarchiatura === Concimazione (kg/ha) N:140 P 2 O 5 :72 K 2 O:72 N:16 P 2 O 5 :48 K 2 O:48 Semina *(su sodo) === 7,7 semi m - ² x girasole Controllo infestan2 Pre- emergenza + eventuale post- emergenza 100 kg/ha per veccia 7,7 semi m - ² x girasole * Pre- semina (x cover) + eventuale post- emergenza Ges2one residui colt. interramento interramento Livello prod. ayeso 3,3 t s.s./ha 2,7 t s.s./ha Strategia concimaz. an2cipazione asp. totali N:149 P 2 O 5 :63 K 2 O:320 an2cipazione asp. granella N:81 P 2 O 5 :35 K 2 O:27 (N da cover = 65 kg/ha)

5 Azienda Agricola Martello - Pisa (nel 2011 saggiata anche tecnica intermedia, applicata nel 2012) Agro- tecniche x girasole Convenzionale Low- input Lavorazione principale Aratura 35 cm Discissura 35 cm Lavorazioni secondarie Erpicature varie Erpicature varie Lavorazioni compl. === === Concimazione (kg/ha) N:92 P 2 O 5 :57 K 2 O:0 N:0 P 2 O 5 :57 K 2 O:0 Semina *(su sodo) === 7,9 semi m - ² x girasole Controllo infestan2 Pre- semina (eventuale) + pre- emergenza 90 kg/ha per veccia 7,9 semi m - ² x girasole * Pre- semina (x cover) + eventuale post- emergenza Ges2one residui colt. interramento interramento Livello prod. ayeso 3,3 t s.s./ha 2,7 t s.s./ha Strategia concimaz. an2cipazione asp. totali N:149 P 2 O 5 :63 K 2 O:320 an2cipazione asp. granella N:81 P 2 O 5 :35 K 2 O:27 (N da cover = 81 kg/ha)

6 Aspe- produ-vi Convenzionale Low- input GIRASOLE Media Media Granella (t ss/ha) 2,53 1,83 3,66 2,67 1,54 1,24R 1,13T 1,31 Residui (t ss/ha) 3,33 2,47 5,32 3,71 2,05 1,34 1,87 1,75 Cover crop (t ss/ha) 2,72 1,75 2,58 2,35 Biomassa (t ss/ha) 5,86 4,30 8,98 6,38 6,31 4,33 5,58 5,41 Olio (t /ha) 1,2 0,9 1,7 1,3 0,7 0,6 0,5 0,6 Low vs. Conv. (%) PUNTI FORZA Maggiore produvvità > apporto di N al sistema PUNTI DEBOLEZZA < diversificazione del sistema - Epoca disseccamento cover - Interramento seme nella cover - Emergenza dalla cover

7 Azienda Agricola Martello Aspe- produ-vi Convenzionale Low- input GIRASOLE Media Media Granella (t ss/ha) 3,08 1,80 1,57 2,15 2,92 0,90 1,85 1,89 Residui (t ss/ha) 3,75 2,50 2,05 2,77 3,68 1,20 2,55 2,48 Cover crop (t ss/ha) 1,75 3,07 == 2,41 Biomassa (t ss/ha) 6,83 4,30 3,62 4,92 8,36 5,17 4,40 6,78 Olio (t /ha) 1,5 0,9 0,7 1,0 1,4 0,4 0,9 0,9 Low vs. Conv. (%) PUNTI FORZA Semplicità ges2onale > apporto di C e N PUNTI DEBOLEZZA Basso apporto di C e N - Interramento seme nella cover - Emergenza dalla cover

8 Aspe- energe:ci Convenzionale Low- input (- 61% input) GIRASOLE Media Media OUTPUT/INPUT granella 3,5 2,5 5,1 3,7 5,6 4,5 4,1 4,7 OUTPUT/INPUT gran.res. 6,0 4,4 9,1 6,5 9,6 7,1 7,8 8,2 OUTPUT/INPUT gra.res.cov. 15,5 10,9 13,4 13,3 ProduVvità dell energia (GJ/t) 7,5 10,3 5,2 7,7 4,7 5,9 6,4 5,7 Azienda Agricola Martello Aspe- energe:ci Convenzionale Low- input (- 39% input) GIRASOLE Media Media OUTPUT/INPUT granella 6,0 3,3 3,0 4,1 13,8 3,9 3,6 7,1 OUTPUT/INPUT gran.res. 9,9 5,8 5,2 6,9 23,2 6,7 6,3 12,1 OUTPUT/INPUT gra.res.cov. 28,2 14,8 21,5 ProduVvità dell energia (GJ/t) 4,4 8,0 8,7 7,0 1,9 6,7 7,3 5,3

9 Emissioni di CO 2 eq. Convenzionale Low- input GIRASOLE Media triennio Media triennio t CO 2 eq. per eyaro 0,97 0,41 (- 58%) t CO 2 eq. per t prodoyo u2le 0,36 0,31 (- 14%) Azienda Agricola Martello Emissioni di CO 2 eq. Convenzionale Low- input GIRASOLE Media triennio Media triennio t CO 2 eq. per eyaro 0,77 0,29 (- 62%) t CO 2 eq. per t prodoyo u2le 0,36 0,15 (- 58%)

10 Aspeeconomici Convenzionale Low- input GIRASOLE Media Media P.L.V ( /ha) COSTI V. ( /ha) REDDITO L. ( /ha) % C. prod. seme ( /t)

11 Azienda Agricola Martello Aspe- economici Convenzionale Low- input GIRASOLE Media Media P.L.V ( /ha) COSTI V. ( /ha) REDDITO L. ( /ha) % C. prod. seme ( /t)

12 Agro- tecniche x colza Convenzionale Low- input Lavorazione principale Discissura 35 cm Minima lavorazione Lavorazioni secondarie Erpicature varie Erpicature varie Lavorazioni compl. event. rullatura event. rullatura Concimazione (kg/ha) N:125 P 2 O 5 :66 K 2 O:48 N:78 P 2 O 5 :0 K 2 O:0 Semina 70 semi m - ² 70 semi m - ² Controllo infestan2 pre - emergenza + eventuale post- emergenza eventuale post- emergenza Ges2one residui colt. interramento interramento Livello prod. ayeso 2,2 t s.s./ha 2,2 t s.s./ha Strategia concimaz. an2cipazione asp. totali N:126 P 2 O 5 :44 K 2 O:21 (solo granella per K) an2cipazione asp. granella N:75 P 2 O 5 :24 K 2 O:21 (solo granella per K)

13 Azienda Agricola Martello - Pisa Agro- tecniche x colza Convenzionale Low- input Lavorazione principale Discissura 35 cm Minima lavorazione Lavorazioni secondarie Erpicature varie Erpicature varie Lavorazioni compl. rullatura event. rullatura Concimazione (kg/ha) N:180 P 2 O 5 :92 K 2 O:0 N:88 P 2 O 5 :92 K 2 O:0 Semina 60 semi m - ² 60 semi m - ² Controllo infestan2 Pre- emergenza +eventuale Post- emergenza Pre- semina (disseccante) Pre- emergenza Ges2one residui colt. interramento interramento Livello prod. ayeso 3,2 t s.s./ha 2,6 t s.s./ha Strategia concimaz. an2cipazione asp. totali N:183 P 2 O 5 :64 K 2 O:223 an2cipazione asp. granella N:88 P 2 O 5 :29 K 2 O:25

14 Aspe- produ-vi Convenzionale Low- input COLZA Media Media Granella (t ss/ha) 1,02 2,88 1,75 1,88 1,08 2,89 0,93 1,63 Residui (t ss/ha) 3,00 5,51 5,34 4,61 3,41 5,29 2,65 3,78 Biomassa (t ss/ha) 4,02 8,39 7,09 6,49 4,49 8,18 3,58 5,41 Infestan2 (t ss/ha) 1,47 0,44 2,26 1,39 1,67 0,10 4,63 2,13 Olio (t /ha) 0,4 1,2 0,7 0,8 0,5 1,2 0,4 0,7 Low vs. Conv. (%) PUNTI FORZA PUNTI DEBOLEZZA Rela2va stabilità produvva Difficile controllo infestan2 Minore apporto residui

15 Azienda Agricola Martello Aspe- produ-vi Convenzionale Low- input COLZA Media Media Granella (t ss/ha) 2,52 3,76 3,27 3,19 1,98 2,94 2,92 2,61 Residui (t ss/ha) 4,47 6,76 5,81 5,68 3,82 5,61 5,20 4,88 Biomassa (t ss/ha) 6,99 10,52 9,08 8,87 5,80 8,55 8,12 7,49 Olio (t /ha) 1,1 1,7 1,5 1,4 0,9 1,3 1,3 1,2 Low vs. Conv. (%) PUNTI FORZA Rela2va stabilità produvva PUNTI DEBOLEZZA Scarsa disponibilità di N

16 Aspe- energe:ci Convenzionale Low- input (- 33% input) COLZA Media Media OUTPUT/INPUT granella 1,7 4,9 3,0 3,2 2,7 7,3 2,3 4,1 OUTPUT/INPUT gran. + res. 4,5 9,9 7,9 7,4 7,4 14,5 6,0 9,3 ProduVvità energia (GJ/t) 15,2 5,4 8,8 9,8 9,7 3,6 11,2 8,2 Azienda Agricola Martello Aspe- energe:ci Convenzionale Low- input (- 32% input) COLZA Media Media OUTPUT/INPUT granella 3,5 6,0 4,5 4,7 4,6 6,8 5,3 5,6 OUTPUT/INPUT gran. + res. 6,8 12,0 8,8 9,2 9,5 13,9 10,4 11,3 ProduVvità energia (MJ/t) 7,5 4,3 5,9 5,9 5,7 3,9 5,0 4,8

17 Emissioni di CO 2 eq. Convenzionale Low- input COLZA Media triennio Media triennio t CO 2 eq. per eyaro 0,76 0,55 (- 27%) t CO 2 eq. per t prodoyo u2le 0,41 0,34 (- 17%) Azienda Agricola Martello Emissioni di CO 2 eq. Convenzionale Low- input COLZA Media triennio Media triennio t CO 2 eq. per eyaro 0,93 0,61 (- 34%) t CO 2 eq. per t prodoyo u2le 0,29 0,23 (- 21%)

18 Aspe- economici Convenzionale Low- input COLZA Media Media P.L.V ( /ha) COSTI V. ( /ha) REDDITO L. ( /ha) C. prod. seme ( /t)

19 Azienda Agricola Martello Aspe- economici Convenzionale Low- input COLZA Media Media P.L.V ( /ha) COSTI V. ( /ha) REDDITO L. ( /ha) C. prod. seme ( /t)

20 Fer:lità del terreno Low- input vs. Convenzionale Campi 1-2 Campi 3-4 Media Profondità terreno Variazioni contenuto sost. organica 0-15 cm +9,4 +1,6 +5, cm +6,4 +6,0 +6, cm +7,9 +3,3 +5,6

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