L innovativa soluzione per la gestione dell azoto

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1 Scheda Tecnica L innovativa soluzione per la gestione dell azoto LO STABILIZZATORE DELL AZOTO PER REFLUI ZOOTECNICI, BIODIGESTATI E BORLANDE Visita il sito corteva.it

2 Scheda Tecnica L AZOTO È UNO DEI PRINCIPALI FATTORI DI PRODUZIONE La fertilizzazione azotata è uno dei più importanti input per massimizzare le rese e la qualità dei raccolti ma è anche uno degli input più costosi per gli agricoltori. In più, se una volta distribuito l azoto non viene stabilizzato nel suolo si corre il rischio che venga perso nell ambiente e che non rimanga disponibile per la coltura. Il processo di lisciviazione infatti peggiora sensibilmente la qualità delle acque sottosuperficiali e il processo di denitrificazione causa l emissione in atmosfera di ossidi azoto, composti altamente inquinanti, senza considerare che tutto l azoto non utilizzato dalla coltura è un investimento sprecato. La necessità di massimizzare le rese produttive deve quindi tenere in considerazione la sostenibilità dell azienda agricola e il ritorno economico per l agricoltore. Gli stabilizzatori dell azoto che utilizzano la tecnologia Optinyte come N-Lock MAX migliorano l efficienza dell azoto distribuito con i reflui zootecnici per avere un sicuro ritorno in termini economici ed ambientali. I REFLUI ZOOTECNICI: LA PRINCIPALE FONTE DI AZOTO PER LE AZIENDE AGRICOLE I reflui zootecnici e da biogas sono una risorsa strategica per l azienda agricola che, se opportunamente valorizzata, può apportare benefici riscontrabili sia sulla resa e qualità dei raccolti, sia sul miglioramento delle proprietà agronomiche dei suoli nei quali sono distribuiti. L azoto presente negli effluenti zootecnici può contribuire in maniera determinante a sostenere i fabbisogni delle colture e la loro corretta gestione agronomica può ridurre in modo considerevole le perdite di azoto che possono verificarsi al momento della distribuzione e dopo il loro interramento. Le principali perdite di azoto al momento della distribuizione del refluo zootecnico sono causate dal processo di volatilizzazione dell ammoniaca, che può arrivare a dimezzare la quota di azoto efficiente. È possibile mitigare queste perdite applicando le buone pratiche agronomiche di gestione dei reflui quali: interrare direttamente o entro poche ore il refluo distribuito, evitare lo spandimento in giornate calde e ventose, omogeneizzare il contenuto della vasca di stoccaggio prima dello spandimento. Le buone pratiche agronomiche consentono quindi di ridurre al minimo le perdite di azoto al momento della distribuzione dei reflui: ma come possiamo proteggere l azoto una volta giunto nel suolo?

3 IL VALORE AGRONOMICO DEI REFLUI ZOOTECNICI Le caratteristiche chimiche e nutrizionali dei reflui zootecnici e da biogas variano molto da azienda ad azienda e conoscerne il valore agronomico è quindi fondamentale per ottimizzarne l uso.il laboratorio Pioneer conduce analisi dei reflui da più di 10 anni per fornire all azienda agricola un dato attendibile sul reale valore agronomico del proprio refluo. Grafico 1: concentrazione di azoto totale (azoto organico + azoto sotto forma di ione ammonio) presente nelle diverse tipologie di reflui analizzate dal laboratorio Pioneer. DIGESTATO SEPARATO SOLIDO 3,54 3,80 6,80 17,48 Si evidenzia l estrema variabilità della concentrazione di azoto all interno della stessa tipologia di reflui che è determinata dalle diverse condizioni di allevamento e impiantistiche. DIGESTATO SEPARATO LIQUIDO DIGESTATO TAL QUALE LIQUAME SUINO 1,28 4,57 2,27 3,73 0,74 6,57 7,55 9,35 3,62 LIQUAME BOVINO 0,87 7,32 COME VIENE PERSO L AZOTO? Azoto totale (kg/ha) Dopo la distribuzione dell azoto ed il suo interramento, alcune specie batteriche naturalmente presenti nel suolo convertono rapidamente lo ione ammonio in nitrato tramite un processo in due fasi detto nitrificazione. Questo processo è regolato da più fattori tra i quali la temperatura, l umidità ed il ph del suolo. Una volta convertito in nitrato, l azoto corre il rischio di essere perso: il nitrato infatti viene facilmente lisciviato in seguito a precipitazioni o irrigazioni o può venire perso per denitrificazione o volatilizzazione. Queste perdite di azoto impattano in modo importante sul bilancio dell azoto che si rende disponibile per la coltura. COSA SUCCEDE ALL AZOTO NEL SUOLO? Denitrificazione: la denitrificazione è la perdita di azoto in atmosfera che si verifica quando la saturazione d acqua causa condizioni di anaerobiosi nei suolo. In queste condizioni il nitrato (NO 3- ) è rimosso dall orizzonte radicale ed è convertito in protossido d azoto (N 2 0) da alcune specie batteriche: il protossido è considerato un gas serra altamente inquinante. Lisciviazione: la lisciviazione è la perdita di azoto dall orizzonte del suolo esplorato dalle radici a causa della pioggia o delle irrigazioni. Il nitrato è carico negativamente e non viene adsorbito dai colloidi del suolo, anch essi carichi negativamente, e rimanendo quindi nella soluzione circolante può essere facilmente dilavato. Viceversa l ammonio, essendo carico positivamente, viene trattenuto dai colloidi del suolo ed è difficilmente perso dall orizzonte radicale: per questo motivo rimane più a lungo disponibile per la coltura. L azoto perso per denitrificazione e volatilizzazione sotto forma di protossido d azoto è un gas serra che contribuisce al riscaldamento globale ed è considerato un inquinante atmosferico. In accordo con l Agenzia per la Protezione dell Ambiente (EPA) degli USA l impatto di un kg di N 2 0 è circa 300 volte superiore ad un kg di CO 2. L EPA stima che le emissioni di ossidi di azoto dal suolo in atmosfera contribuiscono per il 30% alla concentrazione di ossidi di azoto nella troposfera. Il Protocollo di Kyoto è un trattato internazionale che impegna i Paesi industrializzati a ridurre le emissioni di gas serra in atmosfera: gli ossidi di azoto sono tra i primi sei composti oggetto di target di riduzione. Il processo di eutrofizzazione avviene quando l acqua è contaminata con quantitativi eccessivi di elementi nutritivi e minerali. I nitrati ed i fosfati, che abitualmente si ritrovano nei concimi organici e chimici utilizzati in agricoltura, sono i principali contaminanti responsabili dell eutrofizzazione: questo processo accellera la crescita di alghe e piante acquatiche la cui decomposizione crea zone anossiche in fiumi e mari.

4 COS È LA TECNOLOGIA OPTINYTE? La tecnologia Optinyte è il nome commerciale per i prodotti che contengono la nitrapirina come stabilizzatore dell azoto nella speciale formulazione sviluppata da Corteva. Questa tecnologia molto efficace è già utilizzata in prodotti quali N-Serve, Instinct, Vindicate utilizzati nel Nord America e in N-Lock MAX, commercializzato in Europa. I prodotti che utilizzano la tecnologia Optinyte possono essere distribuiti prima della semina o successivamente ad essa in abbinamento allo spandimento di reflui zootecnici o da biogas. La tecnologia Optinyte è utilizzata con successo per ridurre le perdite di azoto ed incrementare le rese produttive in diverse colture quali mais, cereali autunno-vernini, colza, cotone, riso, canna da zucchero, arachide e diverse orticole. Le formulazioni commerciali che contengono la tecnologia Optinyte sono approvate in più di 25 diversi Paesi. LA TECNOLOGIA OPTINYTE NEL MONDO! Canada Europe China USA Australia Africa COME FUNZIONA LA TECNOLOGIA OPTINYTE Gli inibitori della nitrificazione che utilizzano la tecnologia Optinyte riducono il processo di nitrificazione nel suolo inibendo l ammonio monoossigenasi, un enzima proprio dei batteri Nitrosomonas, che catalizza una fase importante del processo di conversione dello ione ammonio in nitrato. Il risultato di questa azione è una riduzione del tasso di sviluppo dei batteri Nitrosomonas e quindi del metabolismo che converte lo ione ammonio in nitrato. L azoto nel suolo risulta quindi stabilizzato rimanendo nella forma di ione ammonio, la quale è ben trattenuto dai colloidi del suolo e rimane più a lungo disponibile per la coltura invece di essere perso a causa dei processi di lisciviazione e denitrificazione. IL SUCCESSO DI N-LOCK MAX IN ITALIA L efficacia di N-Lock MAX è stata verificata in Italia grazie al monitoraggio di più di 160 confronti di campo condotti in altrettante aziende agricole che hanno utilizzato N-Lock MAX in abbinamento alla distribuzione dei propri reflui zootecnici o da biogas. Questa attività di monitoraggio ha permesso di valutare l efficacia di N-Lock MAX nel panorama agricolo italiano, evidenziandone i benefici ambientali, agronomici ed economici. Per ogni confronto di campo sono stati raccolti i dati sulla gestione agronomica, la tipologia e la quantità di refluo distribuito, è stato campionato il suolo per verificare l andamento dell azoto e sono state valutate le differenze di pesata del prodotto finale.

5 I RISULTATI DI N-LOCK MAX Le analisi della concentrazione di azoto nel suolo condotte nelle aziende che hanno utilizzato N-Lock MAX in abbinamento allo spandimento dei reflui zootecnici in autunno hanno evidenziato un importante stabilizzazione dell azoto che ha permesso di contenere le perdite di azoto nitrico in falda. L effetto di N-Lock MAX nel migliorare l efficienza dell azoto distribuito con i reflui zootecnici è stata verificata e quantificata anche in caso di spandimenti primaverili di reflui su mais di primo e secondo raccolto. L analisi della concentrazione dell azoto minerale nel suolo al momento della sarchiatura del mais (analisi TAC, Test dell Azoto in Copertura) permette di determinare la quota di azoto residuo dalla concimazione organica effettivamente disponibile per la nutrizione della coltura. Questa analisi è molto importante in quanto permette di ricalibrare la concimazione azotata in base all effettiva disponibilità di azoto minerale nel suolo ottimizzando quindi la distribuzione del concime chimico. Il confronto tra tesi trattate e non con N-Lock MAX ha evidenziato una differenza media di 65 unità di azoto per ettaro al momento della pre-sarchiatura del mais a favore delle tesi trattate con N-Lock MAX, corrispondenti a circa 150 kg/ha di concime ureico. L analisi dei dati provenienti dai confronti di campo ha permesso di quantificare l efficacia di N-Lock MAX in base alla tipologia di refluo utilizzato in azienda. DISTRIBUZIONI AUTUNNALI DI REFLUI: CONFRONTO DELL ANDAMENTO DELLA CONCENTRAZIONE DI NITRATO NEL SUOLO IN TESI TRATTATE E NON CON N-LOCK MAX 28,00 27,00 27,36 non trattato trattato N-LOCK MAX NITRATO (mg/kg) 26,00 25,00 24,00 23,00 22,00 21,00 20,00 19,00 18,00 23,18 18,61 PRE APPLICAZIONE 24,30 24,44 23,38 23,22 23,74 22,92 18,42 20 giorni 40 giorni 60 giorni 80 giorni 25,10 21,11 POST RACCOLTA Grafico 2: nel grafico si può apprezzare la stabilizzazione della concentrazione di nitrato nelle tesi trattate con N-Lock MAX rispetto al testimone non trattato durante il periodo invernale (fino a 60 giorni). Alla ripresa vegetativa (dopo 80 giorni) e in POST- RACCOLTA la concentrazione di nitrato risulta superiore nelle tesi trattate con N-Lock MAX grazie ad una maggiore disponibilità di azoto sotto forma di ione ammonio. DISTRIBUZIONI PRIMAVERILI DI REFLUI: CONFRONTO DELL ANDAMENTO DELLA CONCENTRAZIONE DELL AZOTO MINERALE NEL SUOLO (AMMONIO + NITRATO) IN TESI TRATTATE E NON CON N-LOCK MAX non trattato trattato N-LOCK MAX Grafico 3: nel grafico si può apprezzare la stabilizzazione della concentrazione di azoto minerale (ammonio + nitrato) nelle tesi trattate con N-Lock MAX rispetto al testimone non trattato durante tutto il periodo primaverile-estivo. Ad ogni campionamento del suolo la concentrazione di azoto minerale risulta superiore nelle tesi trattate con N-Lock MAX rispetto al testimone non trattato. AZOTO MINERALE (kg/ha) ,9 20,2 PRE APPLICAZIONE 121,9 83,6 20 giorni 144,9 145,5 134,7 129,5 102,2 91,2 40 giorni 60 giorni 80 giorni 27,3 25,4 POST RACCOLTA

6 DIFFERENZA MEDIA DELLA CONCENTRAZIONE DI AZOTO MINERALE (AMMONIO + NITRATO) NEL SUOLO AL MOMENTO DELLA PRE- SARCHIATURA DEL MAIS TRA TESI TRATTATE E NON CON N-LOCK MAX AZOTO MINERALE (kg/ha) kg/ha 173 kg/ha Figura 1: immagine di un campo di mais ottenuta da ViGIS, lo strumento Pioneer di monitoraggio satellitare. La zona a destra trattato con N-Lock MAX ha un indice NDVI superiore, e quindi un migliore stato di benessere della coltura rispetto alla zona sinistra non trattata Grafico 4: i Test dell Azoto in Copertura (TAC) effettuati nelle tesi trattate N-Lock MAX e non trattate su un campione di 165 confronti di campo hanno evidenziato una differenza di 65 unità di azoto minerale al momento della sarchiatura del mais. Questo surplus di azoto è stato ottenuto grazie alla stabilizzazione dello ione ammonio contenuto nei reflui zootecnici grazie all azione di N-Lock MAX. Le analisi del suolo abbinate alla conoscenza della composizione dei reflui zootecnici ottenuta grazie alle analisi effettuate presso il laboratorio Pioneer hanno permesso di caratterizzare l efficacia di N-Lock MAX in base alle caratteristiche del refluo e della tecnica di distribuzione. DIFFERENZA DELLA CONCENTRAZIONE DI AZOTO MINERALE (AMMONIO + NITRATO) NEL SUOLO AL MOMENTO DELLA PRE-SARCHIATURA DEL MAIS TRA TESI TRATTATE E NON CON N-LOCK MAX A SECONDA DELLA TIPOLOGIA DI REFLUO non trattato trattato N-LOCK MAX AZOTO MINERALE (kg/ha) Digestato separato liquido Digestato tal quale Letame bovino Liquame bovino Liquame suino Grafico 5: differenze medie del contenuto di azoto minerale nel suolo tra tesi trattate con N-Lock MAX e non trattate al momento della pre-sarchiatura del mais (analisi TAC). Le maggiori differenze in azoto disponibile per la coltura sono state ottenute quando N-Lock MAX è stato distribuito in abbinamento a reflui zootecnici con alti valori di ione ammonio sul totale dell azoto contenuto e quando i reflui sono stati interrati durante la distribuzione o immediatamente dopo (entro poche ore).

7 N-LOCK MAX AUMENTA LE RESE E MIGLIORA LA QUALITÀ DEL TRINCIATO E DELLA GRANELLA DI MAIS q.li/ha q.li/ha + 5 q.li/ha di granella 178 q.li/ha q.li/ha q.li/ha + 33 q.li/ha di trinciato 634 q.li/ha Grafico 6: incremento medio di produzione di granella di mais al 15%. Grafico 7: incremento medio della produzione di trinciato verde di mais q.li/ha q.li/ha + 12 q.li/ha di sostanza secca 196 q.li/ha q.li/ha ,2 q.li/ha + 7 q.li/ha di amido 64,9 q.li/ha Grafico 8: incremento medio della produzione di sostanza secca del trinciato verde di mais. Grafico 9: incremento medio della produzione di amido del trinciato verde di mais. AUMENTO DELLE RESE PRODUTTIVE N-LOCK MAX: LA STRATEGIA AGRONOMICA VINCENTE La stabilizzazione dello ione ammonio nel suolo ottenuta con N-LOCK MAX ha permesso di aumentare la quota di azoto disponibile per le colture, diminuire gli input di azoto provenienti dalla fertilizzazione chimica, aumentare la qualità e la quantità delle produzioni vegetali e contestualmente ridurre l impatto ambientale. RIDUZIONE DELLE PERDITE DI AZOTO PER LISCIVIAZIONE E DENITRIFICAZIONE

8 Scheda Tecnica La tecnologia Optinyte TM (Instinct ) è stata premiata negli Stati Uniti con il 2016 Greener Reaction Conditions Award nella competizione presidenziale per la Green Chemistry: Riduce le perdite di azoto per lisciviazione nelle acque superficiali e sottosuperficiali e per denitrificazione come ossidi di azoto Aumenta la disponobilità di azoto nel suolo e ottimizza il suo utilizzo da parte della coltura Nel 2014 negli USA questa tecnologia ha aumentato la produzione di granella di mais di tonnellate, equivalenti a circa 205 milioni di dollari in aumento di guadagni per gli agricoltori e ha ridotto le emissioni di ossidi di azoto di circa m 3. Visita il sito corteva.it