WP1. Gestione degli apporti fertilizzanti al suolo

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1 WP1. Gestione degli apporti fertilizzanti al suolo

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3 WP1. Gestione degli apporti fertilizzanti al suolo

4 Il suolo come sistema aperto

5 CO 2 νh CO 2 Labile molecules C sequestration in soil by chemical and physical mechanisms Conservation of recalcitrant molecules Adani et al., Chemosphere, 76:

6 y = 0,1853x - 0,0443 r = 0.77 n = 104 p<0.05 Biomassa microbica Flusso di nutrienti Struttura Sostanza organica del suolo Ritenzione idrica Azione tampone y = 0.30x r= 0.81 p<0.05 n = 60 y = 5.13x r = 0.73 p<0.05 n = 87 Scambio cationico Chelazione metalli e xenobiotici

7 WP1. Gestione degli apporti fertilizzanti al suolo Effetto concimante 1. Tecniche per valorizzare l utilizzazione degli effluenti come fertilizzante Effetto ammendante 3. La sostanza organica per il mantenimento della fertilità dei suoli 2. Sviluppo di indicatori diagnostici a supporto della concimazione azotata del mais

8 WP1. Attività 1 - UNIMI-DIA Tecniche per valorizzare l utilizzazione degli effluenti come fertilizzante Gli effluenti zootecnici costituiscono una fonte di elementi nutritivi, in particolare azoto, fosforo e potassio che può essere utilizzata agronomicamente. Tale utilizzo deve essere adeguato alle caratteristiche dei suoli e delle colture praticate, per evitare eccessi di nutrienti con conseguenti rilasci verso l ambiente.

9 Il problema Spesso gli agricoltori, non conoscendo il titolo di azoto e fosforo dell effluente, al momento della distribuzione tendono a sottostimarlo per assicurare la produzione. Ciò provoca un rilascio di azoto verso le acque e un aumento del contenuto di fosforo nel terreno che, soprattutto in alcune aree ad elevata intensità zootecnica, creano un problema ambientale che si sta cercando di contenere anche attraverso l applicazione delle normative comunitarie. Per distribuire la quantità di nutrienti adeguata, è necessario conoscere il contenuto di nutrienti dell effluente.

10 Obiettivo Obiettivo di questa attività è quello di fornire un sistema che, attraverso il monitoraggio gestionale e la messa a punto di una sensoristica adeguata, consenta di conoscere le caratteristiche degli effluenti al momento della distribuzione. 10 m 3 di liquame possono contenere: 5-50 kg di N 3-30 kg di P 2 O kg di K 2 O

11 WP1. Attività 2 - UNIMI-Agronomia Agricola 2000 Sviluppo di indicatori diagnostici a supporto della concimazione azotata del mais Introduzione È difficile stimare l effetto fertilizzante dei reflui zootecnici: La concentrazione di nutrienti è molto variabile La velocità di mineralizzazione dell azoto è difficile da prevedere È ancora più difficile stimare gli effetti residui di distribuzioni di reflui avvenute nel passato Sono allo studio degli indicatori diagnostici (misurati sul suolo o sulla coltura) che possono indicare l effettiva necessità di eseguire la concimazione minerale in copertura (in particolare per il mais)

12 Obiettivi Identificare indicatori diagnostici utilizzabili per segnalare la necessità dell intervento di concimazione in copertura al mais Interagire con gli altri gruppi di ricerca BIOGESTECA (zolfo, caratterizzazione della sostanza organica del terreno)

13 Attività di ricerca Prova di coltivazione in vaso del mais in serra, finalizzata al confronto degli indicatori diagnostici Confronto di indicatori misurati su suolo e coltura, operando su suoli di aziende con applicazioni ripetute di liquami bovini a crescente intensità di applicazione Prova di incubazione di terreni nudi in serra, finalizzata alla misura della mineralizzazione Si opererà sugli stessi trattamenti della prova precedente, ma su unità sperimentali semplificate (senza pianta) per ottenere una misura più rigorosa della mineralizzazione del C e dell N Calibrazione e applicazione del modello alle due prove, con lo scopo di interpretare le differenze produttive del mais in serra tra i diversi trattamenti Il modello di simulazione consentirà di comprendere i fenomeni studiati

14 WP1. Attività 3 - UNIMI-Gruppo Ricicla Agricola 2000 La sostanza organica per il mantenimento della fertilità dei suoli PROTEZIONE FISICA inaccessibilità spaziale dovuta all occlusione della SO in micro-aggregati e aggregati idrofobici PROTEZIONE CHIMICA interazione con la componente minerale e ioni metallici PROTEZIONE BIOCHIMICA caratteristiche molecolari che comportano la conservazione dei composti recalcitranti?? Meccanismi di conservazione della sostanza organica del suolo (Lutzow et al., 2006, Eur J Soil Sci., 57, 426; Bachman et al. 2008, J Plant Nutr. Soil Sci., 171, 14.)

15 Obiettivi delle attività di ricerca Sviluppare una procedura di indicizzazione dei processi di conservazione della sostanza organica, valutarne l andamento nel tempo ed infine, usare i dati raccolti per quantificare gli effetti a lungo termine. Il tutto sarà finalizzato a meglio comprendere quali pratiche e politiche devono essere sviluppate in futuro per poter riportare i suoli a quei livelli di fertilità e qualità secondo il principio di una sostenibilità dell uso degli stessi.

16 Attività di ricerca Caratterizzazione di 50 suoli rappresentativi sia della variabilità intrinseca degli stessi, in termini di caratteristiche chimiche e pedologiche, che del differente uso del suolo (monosuccessioni, avvicendamenti, uso di sistemi irrigui particolari), considerando anche campioni di suolo non interessati da tecniche agronomiche intensive. Indagini analitiche sui suoli: principali proprietà chimiche e fisiche, pool labile e recalcitrante della componente organica, Dyssolved Organic Matter, attività biologica (SOUR test). Indagini analitiche sulla componente organica: pesi molecolari con HP-SEC, spettroscopia IR, 1 H-NMR e 13 C CPMAS-NMR, micro e meso porosità a mezzo Sorptometro (nanoscale approach). Elaborazione di tutti i parametri studiati per il calcolo di un indice della qualità del suolo (IQ).

17 Grazie per l attenzione e buon lavoro!