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Fulvio Massaro
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carbonio e dell azoto nel terreno I fertilizzanti organici e gli

1 Progetto cofinanziato dal programma LIFE+ LA SOSTANZA ORGANICA NEL TERRENO: Ciclo del carbonio e dell azoto, Trasformazione e dinamica del carbonio e dell azoto nel terreno I fertilizzanti organici e gli ammendanti del terreno Prof. Claudio Ciavatta - Alma Mater Studiorum Università di Bologna

LA SOSTANZA ORGANICA NEL TERRENO: ciclo del carbonio e dell azoto, trasformazione e dinamica del carbonio e dell azoto nel terreno, i fertilizzanti organici e gli ammendanti del terreno

2 LA SOSTANZA ORGANICA NEL TERRENO: ciclo del carbonio e dell azoto, trasformazione e dinamica del carbonio e dell azoto nel terreno, i fertilizzanti organici e gli ammendanti del terreno Fondi, 19 giugno 21 C. Ciavatta Alma Mater Studiorum Università di Bologna Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agroambientali Viale Fanin n Bologna claudio.ciavatta@unibo.it

3 Il ciclo del Carbonio organico (C)

4 Il ciclo del Carbonio organico (C)

5 Agricoltura razionale Ciclo degli Elementi Plants Soils Local Animals Manures

6 Agricoltura Moderna Ciclo degli Elementi Plants Pet Foods Animals Animals wastes and other refuses Soils Global? X Biowastes

9 Rhizobacteria

10 Il ciclo dell Azoto (N)

11 Possedere informazioni sulla cinetica di mineralizzazione di una biomassa, in diversi ambienti pedoclimatici, è fondamentale per un razionale (sostenibile) impiego del prodotto

12 The Nitrogen (N) cycle

13 Nitrogen Cycle N 2 Crop Removal Fertilizer Biological Fixation NH 3 Volatilization Animal Waste Crop Residues Crop Uptake N 2, N 2 O, NO High ph Mineralization Microbes Denitrification NH + 4 Nitrification Immobilization NO - 3 Organic Matter Leaching

14 Stati di ossidazione di alcuni importanti composti azotati Numero di ossidazione Composti azotati +5 NO HNO 3 +3 NO HNO 2 +2 NO N 2-1 NH 2 OH -3 NH 3 - NH 4+ - N in molecole biologiche

15 Riserve di azoto sulla terra Milioni di tonnellate % del totale Litosfera 57, ,8 Atmosfera 3, ,2 Idrosfera ,4 Biosfera,9 1 9,9

16 Le riserve di N organico Biomassa microbica % dell N organico totale Periodo di semitrasformazio ne (anni) Contributo alla ammonizzazio ne 4-6,5 3 Frazioni attive 6-1 1,5 34 Frazioni di media stabilità Frazioni molto resistenti

17 Nitrificazione Processo di ossidazione biologica che conduce alla formazione di NO 3- partendo dallo ione NH 4 + L N passa da numero di ossidazione 3 a +5 Processo operato da organismi chemioautotrofi che utilizzano l energia liberata da questo processo per convertire la CO 2 in composti organici Esiste anche una nitrificazione eterotrofa che però ha un importanza più limitata

18 Reazioni della nitrificazione Nitrosazione (ammonio monoossigenasi, idrossilammina ossireduttasi) Nitrosomonas (276 kj/mole) 2 NH O 2 2 NO H+ + 2H 2 O (276 kj/mole) Reazioni intermedie NH 4 + 2e- NH 2 OH 2e- NOH 2e- NO 2 -

19 Reazioni della nitrificazione Nitricazione (nitrito ossidoreduttasi) Nitrobacter NO H 2 O NO H + + 2e- (76,2 kj/mole)

20 Fattori che influenzano la nitrificazione Temperatura Disponibilità di ossigeno Presenza di NH + 4 ph Inibitori della nitrificazione

21 ESEMPIO Mineralizzazione dell N organico: influenza dell essiccazione della gelatina E stato valutato il rilascio di N minerale in suoli (FS, FA) trattati con concimi granulari o in pellet da cuoio e pelli idrolizzati ed essiccati con diverso processo.

22 N-NH4 - FS N-NH4 - FS N-NH4 (mg/kg) gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. CS G1 N-NH4 (mg/kg) gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. CP GP Andamento della concentrazione di ammonio nel suolo FS concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

23 N-NH4 - FA N-NH4 - FA N-NH4 (mg/kg) CS G1 N-NH4 (mg/kg) CP GP gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. Andamento della concentrazione di ammonio nel suolo FA concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

24 N-NO3 - FS N-NO3 - FS N-NO3 (mg/kg) gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. CS G1 N-NO3 (mg/kg) gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. CP GP Andamento della concentrazione dei nitrati nel suolo FS concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

25 N-NO3 - FA N-NO3 - FA N-NO3 (mg/kg) gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. CS G1 N-NO3 (mg/kg) gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. CP GP Andamento della concentrazione dei nitrati nel suolo FA concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

26 N-Assimilabile - FS N-assimilabile - FS 4 4 N (mg/kg) CS G1 N (mg/kg) CP GP gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. Andamento della concentrazione di ammonio+nitrati nel suolo FS concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

27 N-assimilabile - FA N-assimilabile - FA 4 4 N (mg/kg) CS G1 N (mg/kg) CP GP gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. Andamento della concentrazione di ammonio+nitrati nel suolo FA concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

28 FS - %di N mineralizzato FS - %di N mineralizzato % 6 4 CS G1 % 6 4 CP GP 2 2 gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. Percentuale di N mineralizzato rispetto all N organico totale iniziale nel suolo FS concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

29 FA - %di N mineralizzato FA - %di N mineralizzato % 6 4 CS G1 % 6 4 CP GP 2 2 gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. gg. 15 gg. 3 gg. 6 gg. 9 gg. Percentuale di N mineralizzato rispetto all N organico totale iniziale nel suolo FA concimato con Cuoio in scaglie (CS, G1) e in pellet (CP, GP).

30 Grazie per l attenzione

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