Risultati finali di un progetto europeo per la sostenibilità in agricoltura : Fertilife

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1 Seminario Compost di Qualità, una risposta per l agricoltura sostenibile Fiera di Verona, 09/02/2006 ore Sala Respighi Risultati finali di un progetto europeo per la sostenibilità in agricoltura : Fertilife S. Carrano F. Pieruccetti, R.Casa Consorzio Dipartimento Agrital Produzione Ricerche Vegetale ARSIAL, Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l Innovazione dell Agricoltura del Lazio

2 Scheda progetto Programma LIFE, UE LIFE 02 ENV/IT/00089 Fertilizzazione sostenibile in un area orticola intensiva mediante l utilizzo di compost da biomasse vegetali di scarto Inizio: Dicembre 2002 Fine: Febbraio 2006 Obiettivo: realizzare un sistema locale di gestione sostenibile delle biomasse vegetali di scarto, mediante la loro trasformazione in compost

3 I partecipanti del progetto ARSIAL, Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l Innovazione dell Agricoltura del Lazio (proponente e beneficiario) CONSORZIO AGRITAL RICERCHE di Maccarese AMA SpA Azienda Municipale Ambiente di Roma Dip.. Produzione Vegetale di Viterbo Dip.. Economia Agro-Forestale

4 Scheda progetto Fertilife è un approccio alla sostenibilità in agricoltura attraverso una metodologia di filiera. L obiettivo è dimostrare che in un area ad alta intensità agricola ed importanti valori naturalistici, come quella di Maccarese- Torrimpietra,, le colture agricole possono essere fertilizzate riciclando in compost i rifiuti verdi prodotti in zona. Gli scarti e i rifiuti verdi vengono riciclati attraverso la fermentazione aerobica in compost I prodotti ortofrutticoli vengono trasformati e confezionati: si ottengono scarti e rifiuti verdi RIFIUTO AGRICOLO COMPOST AGRICOLTURA SOSTENIBILE PRODOTTO ORTOFRUT- TICOLO Il compost viene sparso sui campi per concimare e far crescere prodotti ortofrutticoli

5 Fertilife si svolge nell area di Maccarese-Torrimpietra Torrimpietra,, con circa 8000 Ha di estensione, in parte compresa nella Riserva Naturale Statale del Litorale Romano, a circa 30 km da Roma, costituisce uno dei principali centri produttivi dell orticoltura del Paese. Maccarese Fregene Fiumicino Scheda progetto Torrimpietra Lido di Ostia area del progetto

6 Scheda progetto L approccio Fertilife al problema della fertilizzazione sostenibile in agricoltura coinvolge tutta la filiera: 1. produttori: analisi porta a porta dei rifiuti verdi; 2. operatori ambientali: compostaggio dei rifiuti verdi; 3. agricoltori: dimostrazione dell uso del compost; 4. commercianti: vendita prodotti coltivati con compost; 5. consumatori: sensibilizzazione e divulgazione; 6. gestori ambientali: valutazione dei costi-benefici. ANALISI E MONITORAGGIO BIOMASSE RAZIONALIZZAZIONE DEI TRASPORTI RIFIUTO AGRICOLO COMPOST PRODOTTO ORTOFRUT- TICOLO CAMPI DIMOSTRATIVI MARCHIO DIVULGAZIONE VISITE SCOLASTICHE COMMERCIA- LIZZAZIONE ANALISI DI MERCATO

7 Analisi porta a porta dei rifiuti verdi In: aziende agricole aziende di servizi ambientali aziende di trasformazione ortofrutticola aziende zootecniche o con zootecnia Quantità dei rifiuti Qualità dei rifiuti Epoca e durata dei rifiuti Monitoraggio per valutare: tonnellate/anno tipologia (lignina, cellulosa) grado di umidità grado di inquinamento origine (fonte produttiva) stagione di produzione durata della produzione nel tempo

8 Analisi porta a porta dei rifiuti verdi composizione dei rifiuti verdi prodotti nell'area di Maccarese- Torrinpietra 32% cellulosa prev. 4% 64% lignina prev. misto Il 64% dei rifiuti verdi è prodotto dal settore agroalimentare, il 3% dal settore forestale, mentre il 33% è di origine mista. L 86% della produzione della biomassa, pari a t/anno, é assicurato dalle aziende di trasformazione e dai servizi ambientali = produzione primaria 33% Origini aziendali dei rifiuti verdi prodotti nell'area di Maccarese- Torrinpietra 1% 9% 57% aziende agricole az. zootecniche o con zoot. aziende di trasformazione az. di servizi ambientali Primavera Estate Autunno Inverno n fonti produzione in t % sul tot. annuale Valori produttivi stagionali della biomassa di scarto complessiva

9 SANTA MARIA DI GALERIA Analisi porta a porta dei rifiuti verdi CERI monitoraggio biomassa verde N VALCANNETO PASSO OSCURO PALIDORO CENTRO TRE DENARI FREGENE Le 70 aziende intervistate FOCENE TORRIMPIETRA IMPIANTO AMA 1 MACCARESE ARA NOVA MACCARESE-STAZIONE FIUMICINO-ISOLA SACRA VALLE SANTA CASTEL DI GUIDO LA MASSIMINA-CASAL LUMBROS PONTE GALERIA-LA PISANA ACILIA-DRAGONA OSTIA ANTICA ACILIA-CASAL PALOCCO Su 70 aziende intervistate, 41 si sono dichiarate anche produttrici di biomasse verdi di scarto, con un totale di tonnellate anno prodotte, su di un estensione aziendale di ettari = 2,9 tonnellate di biomassa prodotta per ettaro di estensione aziendale. Da un valore medio minimo di 0,9 t/ha nelle aziende agricole e/o zootecniche, a 8,9 t/ha per le società di servizi ambientali, fino a 13,5 t/ha per le aziende di trasformazione e confezionamento ortofrutticolo

10 Analisi porta a porta dei rifiuti verdi produzione globale di rifiuti verdi nell area di Maccarese-Torrimpietra t produzione conferita 815 t 1:0,303 / 30 produzione primaria t t Impianto di compostaggio produzione secondaria aree di trasferenza 915 t quantità di compost per fertilizzare: 8 Ha 200 Ha 9 Ha resto t? Conclusioni: L uso esclusivo di compost di origine vegetale per la fertilizzazione non è quindi proponibile come alternativa valida in un sistema autosostenibile chiuso; l utilizzazione di biomasse verdi di origine esterna al sistema, derivanti dai flussi urbani di raccolta differenziata appare comunque una scelta obbligata; una alternativa possibile all autosostenibilità di sistema potrebbe invece essere costituita dall arricchimento del compost di origine vegetale con deiezioni di allevamenti, mettendo a punto miscele diversificate e maturate, a titolo arricchito di azoto.

11 Compostaggio dei rifiuti verdi a Maccarese I rifiuti verdi vengono trasformati, con una linea separata di produzione, nell impianto di compostaggio AMA di Maccarese, attivo da giugno L impianto è costruito nel massimo rispetto ambientale, con sistemi di filtrazione dell aria in uscita e di riciclaggio degli effluenti di fermentazione. L impianto può trattare fino a 88 t/giorno di biomasse verdi. Il bacino di fermentazione ha una capacità di 2500 t ed il processo di fermentazione dura due mesi per la trasformazione nel prodotto finito (compost). L impianto produce solo compost di qualità a partire da rifiuti selezionati all origine e ha ottenuto il riconoscimento del marchio qualità da parte del CIC (Consorzio Italiano Compostatori).

12 Possibili effetti dell uso del compost in agricoltura Effetto ammendante miglioramento della struttura del terreno ritenzione idrica lavorabilità riduzione effetti compattamento riduzione formazione crosta superficiale miglioramento permeabilità incremento attività biologica del suolo* Effetto concime rilascio di macroelementi nutritivi alle colture (N, P, K, Ca, Mg etc..) apporto di microelementi (Cu, Zn, Fe etc ) Effetti ambientali riduzione dell erosione del suolo degradazione molecole fitofarmaci immagazzinamento di carbonio nel suolo (contrasto effetto serra) sostituto di materie prime non rinnovabili (torba nel vivaismo)

13 Possibili effetti dell uso del compost in agricoltura Effetti negativi? lisciviazione dei nitrati accumulo di metalli pesanti accumulo di salinità diffusione di patogeni*?

14 Il compost come fertilizzante DEFINIZIONE DOSE COMPOST: bilancio semplificato dell azoto Dose azoto = (fabbisogno della coltura) - (apporti) fabbisogno della coltura = asportazioni unitarie resa presunta apporti = N minerale disponibile nel terreno N mineralizzato dalla sostanza organica del suolo N messo a disposizione dalla coltura precedente (residui colturali e/o fertilizzazione) N del compost, mineralizzabile nel corso dell anno

15 Le caratteristiche del compost Apporto Apporto di di nutrienti nutrienti (kg (kg per per t t tal tal quale) quale) Letame Letame Compost Compost Parametro Parametro maturo maturo Maccarese Maccarese Azoto Azoto totale totale (%) (%) Fosforo Fosforo totale totale (P (P 2 O5) 2 O5) (%) (%) Potassio Potassio totale totale (K (K 2 O) 2 O) (%) (%)

16 Esempio bilancio azoto (Az.S.A.TI 1 anno) BOX 1: Calcolo della mineralizzazione annua della sostanza organica del terreno quantità di suolo = m 2 ha -1 0,3 m kg m -3 = kg ha -1 quantità di sostanza organica = kg ha -1 1,3 % = kg ha -1 quantità di sostanza organica mineralizzata = kg ha -1 2 % = kg ha -1 quantità di azoto liberato = kg ha -1 5 % = 50,7 kg ha % = 20 kg N ha -1 quantità di azoto disponibile = 30 kg ha -1 BOX 2 : Calcolo dell azoto liberato/immobilizzato dalla coltura precedente: residui coltura precedente = 5 q.li ha -1 azoto apportato con i residui = 5 q.li ha -1 0,5 kg N q.le -1 = 2,5 kg ha -1 Fabbisogno di azoto per l'umificazione dei residui: sostanza secca residui = 500 kg ha % = 440 kg ha -1 azoto per umificazione stoppie= 440 kg ha -1 0,12 (K1) 5% = 2,6 kg ha -1 azoto liberato dai residui = 2,5 kg ha -1-2,6 kg ha -1 = -0,1 kg ha -1 BOX 3 : Definizione della dose di compost da distribuire: Azoto naturalmente disponibile = 20,0 kg ha -1-0,1 kg ha kg ha -1 = 50,1 kg ha -1 Azoto da apportare con il compost = 200 kg ha -1-50,1 kg ha -1 = 149,9 kg N ha -1 sostanza secca compost da apportare 149,9 kg ha -1 2% = kg ha -1 sostanza secca compost da apportare assumendo che l'azoto prontamente disponibile sia il 20% = kg ha = kg ha -1 compost tal quale da apportare kg ha -1 62% = kg ha -1

17 Attività di dimostrazione dell uso del compost compost prodotto presso l impianto AMA di Maccarese 8 campi dimostrativi situati presso 4 aziende 3 anni di confronto, 3 trattamenti solo compost (COM) metà dose di compost e metà dose di fertilizzante minerale (50/50) dose piena fertilizzante minerale (MIN) nei tre anni coltivati circa 32 ettari con 14 colture diverse: cavolo verza, cavolfiore, finocchio, insalata, pomodoro, melone (pieno campo e serra), zucchino (pieno campo e serra), melanzana (serra), peperone (serra), carota, cocomero (pieno campo e serra), carciofo e vigneto.

18 Azienda SATI 1 caso: terreno sabbioso-argilloso medio impasto in declivio, campo con schema a blocchi randomizzati con 3 repliche Colture effettuate sempre con lo stesso schema sperimentale: 1 anno 2003: 3 varietà di cavoloverza; 2 anno 2004: 1 varietà di pomodoro; 3 anno 2005: 2 varietà di cocomero. Caratteristiche az. SATI Chimico-fisiche del terreno campo 1 Scheletro g/kg 5,1 Sabbia (2 < < 0,02 mm) % 70,4 Limo (0,02< < 0,002 mm) % 7,1 Argilla ( < 0,002 mm) % 22,5 Sostanza organica g/kg 12,8 Azoto totale g/kg 0,85 ph 6,1 Trattamento Fertilizzazione trattamento COM Dose di compost (t ha -1 ) 1 anno 2 anno 3 anno COM / MIN Dosi di nutrienti apportate (kg ha -1 ) 1 anno 2 anno 3 anno N totale P 2 O 5 totale K 2 O totale

19 Azienda SATI 1 anno: cavolo verza 2 anno: pomodoro da mensa Biomassa epigea fresca t / ha Analisi della produzione della verza presso l'az. S.A.TI. a a a a a MATSUMI CAID RIGOLETO a MIN 50/50 COM 3 anno: cocomero a a a Bacche (t ha -1 ) Fig.5- Produzione totale delle piante di pomodoro (t ha -1 di biomassa fresca frutti 70 media +/- S.E. ) frutti noncommerciabili 60 frutti commerciabili MIN 50/50 COM Fig.4- Numero bacche pomodoro a pianta rilevati nelle due epoche di campionamento (numero medio ± S.E.) 91 giorni 113 giorni n. pianta frutti commerciabili frutti non commerciabili 10 0 MIN 50/50 COM MIN 50/50 COM

20 Azienda Valentini Terreni sabbiosi-medio impasto in pianura, 5 campi a parcellone unico con 3 aree di campionamento Valori analitici del suolo Valentini campo 2 c. 3/4/5 campo 6 Scheletro g/kg 39,3 28,3 15,3 Sabbia % 78,1 78,8 73,5 Limo % 8,3 9,9 10,7 Argilla % 13,6 11,3 15,8 Sost.organ.g/kg 24,4 11,3 16 Azoto totale g/kg 0,6 0,6 0,85 ph 6,2 7,1 7,1 Colture effettuate inverno : campo 2 cavolfiore 4 vr. campo 3 finocchio campo 6 - finocchio estate 2004: campo 2 melone campo 3 melone campo 4 zucchino in serra campo 5 melone in serra campo 6 carciofo inverno : campo 2 melone campo 3 melone c. 4 melanzana in serra c. 5 peperone in serra campo 6 carciofo estate 2005: campo 2 cocomero campo 3 melone in serra campo 4 zucchino in serra campo 5 zucchino in Dosi di compost (t ha -1 ) Trattamento 1 anno 2 anno 3 anno COM / MIN 0 0 0

21 Azienda Valentini 1 Biomassa fresca campo 2 Cavolfiore 2003 Cortes t ha -1 MIN 43,14 50/50 43,95 COM 47,93 Stanley MIN 50,35 50/50 52,5 COM 58,14 Dunkeld MIN 81,3 50/50 80,04 COM 80,08 Bounty MIN 57,09 50/50 65,71 COM 61,95 Melone 2004 Hombre t ha -1 MIN 2,11 50/50 1,99 COM 1,8 Broccolo 2004 Navone t ha -1 MIN 134,2 50/50 228,4 COMP 194,3 Cocomero 2005 Crimson t ha -1 MIN 12,2 50/50 15,0 Biomassa fresca campo 3 Finocchio 2003 Trevi t ha -1 MIN 37,01 50/50 44,98 COM 41,29 Melone 2004 Proteo t ha -1 MIN 1,72 50/50 2,54 COM 1,68 Zucchino 2004 Romolo t ha -1 MIN 55,7 50/50 59,1 COMP 57,5 Melone 2005 Hombre t ha -1 MIN 13,9 50/50 22,7 COMP 16,0

22 Azienda Valentini 2 Biomassa fresca campo 4 Zucchino 2004 Romolo t ha -1 MIN 31,45 50/50 36,95 COM 34,4 Peperone 2004 b Giallo Asgrow t ha -1 MIN 39,5 50/50 51,7 COMP 48,8 Zucchino 2005 Romolo t ha -1 MIN 24,0 50/50 30,5 COMP 32,3 Biomassa fresca campo 6 Finocchio 2003 Pontino t ha -1 MIN 32,79 COM 39,14 Carciofo 2005 Castellammare tha -1 MIN 15,2 COMP 25,9 Biomassa fresca campo 5 Melone 2004 Hombre t ha -1 MIN 2,5 50/50 3,35 COM 2,46 Melanzana 2004 b Ovale scura t ha -1 MIN 88,1 50/50 81,6 COMP 83,1 Zucchino 2005 Romolo t ha -1 MIN 26,9 50/50 49,4 COMP 32,5

23 Azienda Salvalaio 3 caso: terreno sabbioso in pianura, schema a parcellone unico con 3 aree di campionamento Colture effettuate primavera 2004: insalata (indivia) autunno 2004: carota primavera 2005: insalata (indivia) Dosi di compost (t ha -1 ) Trattamento 2003 COM 80 50/50 40 MIN 0 Valori analitici del suolo Salvalaio campo 7 Scheletro g/kg 6,5 Sabbia (2 < < 0,02 mm) % 95,2 Limo (0,02< < 0,002 mm) % 0,7 Argilla ( < 0,002 mm) % 4,1 Sostanza organica g/kg 5,8

24 Sclerotinia (% piante colpite) COM 6,7% 50/50 5,8% MIN 1,2% Azienda Salvalaio Endivia 2004 (Chicorium endivia) biomassa epigea fresca Natasha t/ha altezza/cm MIN 37,19 23,7 50/50 51,72 23,9 COM 54,53 23,8 +29% +46%

25 Effetti sul terreno Azienda SATI dopo 3 anni di trattamenti con compost Accumulo salinità?

26 Effetti sul terreno Risultati analisi terreno campo Az. S.A.TI. dopo 3 anni di compost profondità 0-30 cm Parametro Trattamento (mg kg -1 ) MIN 50/50 COM Cd totale < 0,5 < 0,5 < 0,5 Hg totale < 0,5 < 0,5 < 0,5 Cr VI < 0,1 < 0,1 < 0,1 Cr totale 28,0 0 30,0 1 27,0 4 Cu totale 9,0 1 10,5 2 9,0 3 Ni totale 18,5 3 19,5 5 17,0 7 Pb totale 27,5 1 26,0 2 25,5 3 Zn totale 31,5 3 34,5 4 29,5 10 P assim. 52,3 4 48,0 3 46,5 3 K scam. 79, , ,7 36 C.S.C. (meq 100g -1 ) 12,0 1 12,7 1 14,7 1

27 Conclusioni FertiLIFE: 3 anni di prove dimostrative in campo Effetto fertilizzante Effetto ammendante Altri effetti sostanziale sufficienza delle dosi apportate nel trattamento COM per sostenere i fabbisogni delle colture con solo compost in qualche caso migliori risultati da trattamento 50/50 aumento del contenuto di sostanza organica dimunzione della densità apparente aumento della porosità totale non rilevabili effetti sulla ritenzione idrica nessun accumulo di metalli pesanti nessun cambiamento di ph possibile lieve incremento salinità? Necessità di prolungare le valutazioni

28 approfondimenti e contatti Materiale divulgativo e prossima accessibilità a tutte le relazioni tecniche sul sito: Contatti ed informazioni: ARSIAL: g.izzo@arsial.it - AGRITAL: posta@agrital.ccr.it - AMA: fertilife@amaroma.it Università della Tuscia DIPROVE: pieruccetti@unitus.it