Life + UNIZEO: Impostazione della sperimentazione agronomica

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1 Life + UNIZEO: Impostazione della sperimentazione agronomica S. Monaco, N. Sanino, C. Grignani Università Torino - Dip. Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari Lombriasco, 11 dicembre 2013 Open-day Progetto Life+ UNIZEO

2 INTRODUZIONE 1. Inquadramento generale: I. Impatto ambientale della fertilizzazione azotata (cause, effetti e rimedi) II. Sperimentazione e uso delle zeoliti in agricoltura per la coltivazione (bibliografia) 2. Progetto Life+ UNIZEO: I. Obiettivi della valutazione del prodotto II. Impostazione della sperimentazione agro-ambientale

3 FERTILIZZAZIONE AZOTATA Nonostante i significativi avanzamenti nelle tecniche di coltivazione degli ultimi decenni, il NUE (nutrient use efficiency) continua ad essere basso Spreco di risorse Dispersione di nutrienti nell ambiente

4 problema ecologico NITRATI (NO 3 - ) NITRITI (NO 2 - ) AMMONIACA (NH 4 + ) OSSIDO NITROSO (N 2 0) OSSIDO NITRICO (NO) FOSFORO (P) METANO (CH 4 ) impatto sull'ambiente acque (eutrofizzazione, salute umana); costi (spreco risorse, costi risanamento) acque (salute umana, vita acquatica) piogge acide (eutrofizzazione, acidificazione suoli), tossicità diretta gas-serra; interazioni con l'ozono precursore ozono troposferico acque (eutrofizzazione), salute umana (tossine algali); costi risanamento ruolo dell' agricoltura +++ fonti agricole reflui zootecnici, fertilizzanti, leguminose e alimenti zootecnici scala di impatto loc, reg, naz/int +++ suolo lavorato loc, reg (?) ++ gas-serra ++ reflui zootecnici e fertilizzanti reflui zootecnici e fertilizzanti combustione, reflui zootecnici e fertilizzanti reflui zootecnici, fertilizzanti e suoli ricchi in P ruminanti, reflui zootecnici e colture sommerse loc, reg, naz/int globale globale loc, reg, naz/int globale

5 IMPATTO SULL AMBIENTE: ACQUE Effetto della fertilizzazione e dell utilizzo agronomico degli effluenti zootecnici sulla concentrazione di nitrati (NO 3- ) nelle falde sotterranee Fonte Ministero dell ambiente (periodo )

6 IMPATTO SULL AMBIENTE: ARIA Agriculture Il 94% di emissione di NH 3 in Piemonte è dovuta all attività agricola (Fonte: SIRA) Emissioni di protossido di azoto (N 2 O): Il 55% di emissione da attività agricola in Piemonte (Fonte: SIRA)

7 IMPATTO SULL AMBIENTE: RISPOSTE NORMATIVE Esempi: Direttiva Nitrati (91/676/EC, D.lgs 152/06, DPGR n. 10/R) Direttiva Quadro sulle acque (2000/60/EC,) Direttiva NEC (2001/81/EC, D.lgs n. 171) Direttiva IPPC (2008/1/EC) PSR - Misure agro-ambientali (FEASR ) PAC Condizionalità

8 ZEOLITI IN AGRICOLTURA Caratteristiche delle zeoliti Materiali naturali porosi (alluminosilicati cristallini) con elevata superficie interna (centinaia di m 2 per g), capacità di scambio-ionico e assorbimento di gas, setaccio molecolare e catalizzatore Più di 50 differenti specie di questo gruppo di minerali Molteplici utilizzi (coltivazione, zootecnia, bonifica, trattamento reflui) Potenzialità per l uso in agricoltura nella coltivazione dei terreni Ammendante Aumenta capacità del suolo di trattenere H 2 O, nutrienti (NH 4+ ), ureasi Aumento CSC del suolo Cessione altri macro e micronutrienti (K +, Ca ++ ) Aumenta disponibilità del fosforo (H 2 PO 4- ) Fertilizzanti a lenta cessione (azoto, fosforo, micro-nutrienti) Rilascio controllato di agro-farmaci (erbicidi, fungicidi, insetticidi) Uso in suoli contaminati da metalli pesanti

9 ZEOLITI IN AGRICOLTURA Sperimentazioni agronomiche Numerose sperimentazioni a partire dagli anni 60 Evidenze sperimentali confermano le potenzialità delle zeoliti per la coltivazione delle colture Ulteriori necessità della ricerca: Sviluppare prodotti e formulazioni specifiche (tipologie zeoliti, applicazione) Completa caratterizzazionedella zeolite per individuare la tipologia appropriata per la fase di sperimentazione agronomica e lo specifico uso Maggiore conoscenza dei meccanismi di funzionamento nella specifica applicazione Valutazione dei benefici economici

10 LIFE+ UNIZEO: VALUTAZIONE AGRONOMICA DEL PRODOTTO 1. Beneficio ambientale I. Riduzione della lisciviazione dei nitrati (NO 3- ) II. Riduzione dell emissioni di ammoniaca (NH 3 ) III. Riduzione del fabbisogno di urea (CH 4 N 2 O) IV. Riduzione della fertilizzazione potassica (K 2 O) e fosfatica (P 2 O 5 ) 2. Fattibilità tecnica I. Epoca e modalità di applicazione del fertilizzante 3. Fattibilità economica I. Aumento della produzione II. Riduzione dei costi

11 IMPOSTAZIONE DELLA SPERIMENTAZIONE 2 anni di sperimentazione in Piemonte( ) su un ampio numerodi aziendeagricole, suampia superficie (SAU) e per diverse colture cerealicole Attività effettuata: 1. Individuazione aziende e appezzamenti 2. Studio dei piani di fertilizzazione consueti e inserimento urea ricoperta 3. Distribuzione del prodotto e stima delle produzioni Risultati attesi: 1. Calcolo del bilancio azotato (rischio ambientale) 2. Riduzione del fabbisogno di urea, potassio e fosforo 3. Fattibilità tecnica e fattibilità economica

12 IMPOSTAZIONE DELLA SPERIMENTAZIONE Allestimento di 15 appezzamenti per la valutazione del rischio di lisciviazione dei nitrati Coltura Nro appezzamenti Frumento 6 Mais 5 Riso 2 Campi da golf 2 Totale 15 Risultati attesi: 1. Calcolo del bilancio azotato 2. Stima del rischio di lisciviazione dei nitrati

13 IMPOSTAZIONE DELLA SPERIMENTAZIONE 2 esperimenti di laboratorio in ambiente controllato A confronto: suoli fertilizzati con Urea suoli fertilizzati con Urelite suoli non fertilizzati (controllo) Risultati attesi: 1. Valutazione curva di rilascio dell azoto 2. Valutazione emissioni di ammoniaca (NH 3 )

14 Frumento Az. Minato Ozzano Monferrato (AL) Frumento Az. Asinelli Piobesi Torinese (TO)

15 Mais Campo sperimentale di Lombriasco (TO) Mais Az. Sacco Bosco Marengo (AL) Riso Az. Mainardi Granozzo con Monticello (NO)

16 Grazie dell attenzione!