Risultati di 20 anni di fertilizzazioni con digestato

Transcript

1 25 FEBBAIO 2016 STATI GENERALI DEL BIOGAS 2016 Risultati di 20 anni di fertilizzazioni con digestato Paolo Mantovi Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA

2 Sostanza organica nel suolo come sistema dinamico Vasca da bagno suolo Acqua sostanza organica Rubinetto: input di sostanza organica Tappo e scarico: gestione del suolo e ricordiamoci che c è anche il troppopieno, limite di accumulo per la SO

3 Prova agronomica con fanghi digeriti (dal 1988 al 2009) Coordinamento: Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA (RE) (Liliana Cortellini, Paolo Mantovi) Conduzione: Azienda Agraria Sperimentale M. Marani (RA) (Lamberto Dal Re) Responsabilità Scientifica: Università di Bologna, Scienze Agrarie (Giovanni Toderi, Guido Baldoni) Finanziamento: Assessorato Agricoltura della Regione E-R Co-finanziamenti: Ministero Agricoltura (Pg PANDA ) HERA SpA ed ENÌA SpA ( )

4 Prova agronomica con fanghi digeriti (dal 1988 al 2009) SCHEMA SPERIMENTALE Blocchi randomizzati 16 trattamenti * 4 repliche = 64 parcelle per appezzamento 3 appezzamenti 192 parcelle in totale Campionamenti suolo per strato 0-40 cm

5 Origine dei fanghi utilizzati nella prova Depuratore urbano della città di Faenza D L C

6 Prova agronomica con fanghi digeriti Terreno: franco-limoso con ph subalcalino, calcare totale al 21% e sostanza organica all 1,6% a inizio prova. Colture: rotazione triennale con mais, frumento tenero e barbabietola da zucchero. Dal 16 anno girasole al posto della barbabietola, dal 19 anche sorgo da biomassa e canapa. No irrigazione, rimozione di tutti i residui colturali ad eccezione delle foglie di barbabietola. Dosi fanghi: 7,5 vs. 15 t s.s/ha/anno per i primi 6 anni, 5 vs. 10 t s.s/ha/anno in seguito.

7 Caratteristiche medie dei fanghi digeriti Liquidi Disidratati Compostati ph in acqua 7,5 7,8 7,5 Sostanza secca (s.s.) [g kg -1 ] 31,9 225,9 511,5 Solidi volatili [%s.s.] 54,5 53,6 47,8 Carbonio organico (TOC) [%s.s.] 31,4 30,4 26,3 Azoto totale (NTK) [%s.s.] 5,83 4,32 2,84 Fosforo [%s.s.] 1,93 1,89 1,49 Potassio [%s.s.] 1,73 0,77 1,33 Carbonio estraibile (TEC) [%s.s.] 20,9 20,7 16,2 Acidi umici e fulvici (HA+FA) [%s.s.] 11,5 11,4 10,7 Grado di umificazione (DH) [%] Tasso di umificazione (HR) [%] Indice di umificazione (HI) [-] 0,82 0,81 0,51 Valori ottimali >60 >35 <0,5

8 Fanghi digeriti e digestato agro zootecnico In termini generali il digestato agrozootecnico rispetto ai fanghi digeriti ha: - minor contenuto di ceneri sulla sostanza secca - rapporto carbonio-azoto non dissimile - tenore di fosforo più basso (parametri di umificazione piuttosto variabili a seconda dei digestati e dei trattamenti, STABILITA DELLA SOSTANZA ORGANICA è tematica da approfondire).

9 Effetti sulla sostanza organica nel suolo (negli anni) (fango compostato dose 2) (fango compostato dose 1) (concimazione chimica ottimale) (test non fertilizzato)

10 Effetti sulla sostanza organica nel suolo (18 anno) Incrementi annui della sostanza organica dal 4 (L1) al 13 (C2)

11 Altri effetti sul suolo (18 anno) Fertilizzazione Sostanza N totale P Olsen ph Salinità organica [%] [ ] [mg/kg] [-] [meq/100g] Test non concimato 1,57 a 1,11 a 55 b 8,22 1,02 Fertilizzazione minerale 1,61 a 1,19 b 42 a 8,16 1,09 Fanghi (6 tipi x dosi media) 1,81 b 1,35 c 83 c 8,16 1,17 Significatività *** *** *** ns ns Fanghi (3 tipi media) Dose 1 (7,5-5 t s.s./ha/anno) 1,74 1, ,17 1,13 Dose 2 (15-10 t s.s./ha/anno) 1,88 1, ,15 1,21 Significatività *** * *** ns ns ns, *, **, ***: differenze tra i valori medi non significative o significative con P 0.05, 0.01 and 0.001, rispettivamente, secondo ANOVA. Lettere diverse corrispondo a insiemi statistici diversi (test SNK)

12 I «conti della serva» che rendono l idea Cosa significa passare da 1,60% a 1,75% o 1,96% SO? 1 ettaro x 0,4 m di profondità = 4000 m t terreno N) 5000 t x 1,60% SO = 80 t SO = 46,4 t C org./ha L1) 5000 t x 1,72% SO = 86 t SO = 49,9 t C org./ha C2) 5000 t x 1,96% SO = 98 t SO = 56,8 t C org./ha Nel trattamento più efficace (fanghi compostati dose 2) abbiamo incrementato di 10 t C org. per ettaro contro le 55 t C org. apportate con i fanghi Nelle condizioni sperimentate, l efficienza d accumulo del C organico da fanghi digeriti e compostati è stata di quasi il 20%

13 Note di sintesi L impiego dei fanghi digeriti per 20 anni è risultato in: ottime produzioni vegetali, paragonabili a quelle ottenibili con le migliori concimazioni chimiche; netto incremento della sostanza organica e della fertilità del suolo, particolarmente pronunciato e meglio bilanciato in seguito all utilizzo dei fanghi compostati; nessun effetto significativo sulla reazione e salinità del suolo nè sulle concentrazioni di metalli pesanti nocivi e contaminanti organici incrementi annui della SO dal 4 al 13 annui ed efficienze d accumulo sino a quasi il 20% rispetto agli apporti

14 Torniamo alla ns. vasca Abbiamo cercato di riempire la vasca da bagno per 20 anni! apporti di fanghi digeriti, biomassa residua (radici) gestione del suolo con aratura e lavorazioni secondarie il livello in vasca è aumentato e non abbiamo raggiunto il troppopieno! Grazie a Fabrizio Sibilla per l ispirazione

15 Grazie per l attenzione Bibliografia Mantovi P., Baldoni G., Toderi G. (2005). Reuse of liquid, dewatered, and composted sewage sludge on agricultural land: effects of long-term application on soil and crop. Water Research, 39: CIB Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione segreteria@consorziobiogas.it P.IVA: c/o Parco Tecnologico Padano Via Einstein, Loc. Cascina Codazza Lodi (LO) Segreteria Telefono +39(0) Fax +39(0) Mantovi P., Baldoni G., Dal Re L., Piccinini S., Rossi L. (2007). Effects of 15 years sludge application on cropland. Water Practice & Technology, 21 Mantovi P., Sassi D., Baldoni G., Dal Re L. (2008). Buona qualità dei terreni con i fanghi di depurazione. L Informatore Agrario, 31: Contatti: p.mantovi@crpa.it