Le produzioni lorde vendibili che

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1 PECIALE PROVE EFFETTUATE NEL A RAVENNA U ALTO OLEICO Fanghi di depurazione, buon concime per il girasole Il confronto è avvenuto fra un testimone non concimato con azoto, 3 trattamenti con urea a dose crescente, trattamenti con fanghi di depurazione liquidi, disidratati, oppure compostati con paglia, senza irrigazione: solo la tesi testimone non ha raggiunto la resa commerciale di 5 t s.s./ha di P. Mantovi, L. Dal Re, P. Tampieri, G. Baldoni Le produzioni lorde vendibili che si possono ottenere con il girasole non food non sono certamente entusiasmanti; per aumentare la competitività della coltura occorre cercare di rendere più bassi possibile i costi di produzione (Bezzi et al., 2006; Riva et al., 2006). Con i fanghi di depurazione diminuiscono i costi Una strada perseguibile è rappresentata dall utilizzo dei fanghi di depurazione come concimi, grazie alle proprietà fertilizzanti che li contraddistinguono (Baldoni et al., 2002) (tabella 1). Il loro impiego sui terreni agricoli, oltre a contribuire alla riduzione dei costi di coltivazione, permette il recupero di elementi della fertilità che altrimenti finirebbero in discarica oppure inceneriti. Deve però essere considerato anche il contenuto di elementi potenzialmente tossici che possono essere presenti nei fanghi, primi tra i quali i metalli pesanti. La normativa (decreto legislativo 99/92) lo impone e il suo rispetto, come testimoniano altri risultati relativi alla prova agronomica descritta in questo articolo, è basilare per salvaguardare la qualità del suolo (Mantovi et al., 2005). Concimando con fanghi di depurazione si possono ottenere livelli di produzione raggiungibili con i più efficaci dosaggi di concimi minerali Nonostante le tutele che la normativa può garantire, sulle colture destinate all alimentazione l impiego di matrici organiche come i fanghi o gli effluenti zootecnici resta spesso visto con diffidenza. Tali preclusioni, talora ingiustificate, non si dovrebbero riscontrare nel caso i fanghi venissero somministrati a colture non food come il girasole utilizzato per l estrazione di olio vegetale da destinare alla produzione di biocombustibili. Per queste motivazioni si è ritenuto interessante verificare gli effetti dovuti alla fertilizzazione con fanghi di depurazione su girasole alto oleico (HOO - High Oleic unflower Oil) in una prova sperimentale durata un biennio. Condizioni di coltivazione L attività è stata condotta negli anni presso l azienda agraria sperimentale «M. Marani» di Ravenna, nell ambito della prova agronomica di lungo periodo con fanghi di depurazione su colture erbacee (Baldoni et al., 2002). Il terreno in prova si presentava francolimoso, subalcalino e ricco di calcare. Il confronto è avvenuto fra un testimone non concimato con azoto, 3 trattamenti con urea a dose crescente (40, 80 e 120 kg N/ha per anno) e trattamenti con fanghi di depurazione liquidi, disidratati, oppure compostati con paglia, ognuno alle 2 dosi di 5 e 10 t/ha di sostanza secca per anno, senza irrigazione. Cumulo di acheni pronti per l immagazzinamento che ne precede la lavorazione L urea è stata somministrata metà alla semina e metà alla sarchiatura, mentre i fanghi, le cui caratteristiche medie sono riportate in tabella 1, sono stati distribuiti una volta l anno, l autunno precedente la stagione di coltivazione. Gli apporti di elementi della fertilità per ogni trattamento sono riassunti in tabella 2. Ogni trattamento è stato ripetuto 3 volte, su parcelle di 49 m 2 di superficie distribuite secondo uno schema a blocchi randomizzati. i tenga in considerazione che le parcelle sono state sottoposte già dal 1988 agli stessi trattamenti fertilizzanti descritti sopra, ospitando una rotazione con mais da granella, frumento tenero e barbabietola da zucchero, dove dal 2004 il girasole ha sostituito la bietola, succedendo pertanto a frumento tenero. I fanghi provenivano dall impianto di depurazione della città di Faenza (Ra- 44 L Informatore Agrario 9/2007

2 TABELLA 1 - Caratteristiche medie dei fanghi utilizzati Fanghi Fanghi Fanghi liquidi disidratati compostati ph 7,3 7,9 8,3 ostanza secca (%) 2,9 21,4 68,5 olidi volatili 58,0 60,8 50,1 Carbonio organico 33,2 35,4 26,5 Azoto totale 5,2 4,7 2,5 Fosforo 1,8 1,8 1,5 Potassio 1,9 0,8 2,3 I fanghi liquidi provengono dal comparto di ispessimento che segue la digestione aerobica; quelli disidratati dal trattamento di nastropressatura dei liquidi; quelli compostati miscelando i disidratati con paglia nel rapporto 9:1 in peso. venna). Per entrambi gli anni di coltivazione si è scelta la varietà Trisun 860 (Limagrain), seminata nella seconda metà di aprile. Il ciclo emergenza-fioritura è stato di circa 67 giorni. Le raccolte sono state effettuate a settembre. ia nel 2004 che nel 2005 si è avuto un mese di aprile più piovoso del normale, mentre i mesi di maggio e giugno sono stati più asciutti; la siccità è perdurata sino a fine periodo di coltivazione nel 2004 mentre nel 2005 i mesi di agosto e settembre sono stati più piovosi e freschi del normale. ui semi di girasole sono stati determinati, presso il laboratorio della ditta Tampieri spa di Faenza (Ravenna), il contenuto in olio con estrazione mediante l uso di n-esano in estrattore oxhlet e la composizione acidica dell olio mediante cromatografia su colonna capillare (con ricerca acidi grassi C14-C24). Con i fanghi le rese medie in olio sono risultate superiori a kg/ha PECIALE Gli acidi grassi dei gliceridi presenti nell olio sono stati trasformati, mediante transesterificazione, nei rispettivi esteri metilici, iniettati in colonna e separati come tali. Risultati delle prove Morfologia. Le caratteristiche morfologiche medie delle piante, delle calatidi e degli acheni, per il biennio di coltivazione e per ogni trattamento messo a confronto, sono riportate in tabella 3. Per entrambe le annate si sono avute piante di altezza superiore a 2 m, con calatidi del diametro di cm nel 2004 e cm nel 2005, senza differenze significative tra tesi di concimazione. La zona improduttiva delle calatidi è risultata mediamente di 4,5 cm. Il peso specifico degli acheni è variato da 0,35 a 0,38 kg/l in entrambi gli anni, senza differenze significative tra tesi di concimazione. Il peso semi è risultato mediamente di 66 g. Rese e qualità delle produzioni. In generale si è trattato di rese molto buone (tabella 3). Le rese medie di acheni, considerando tutte le tesi a confronto, sono risultate uguali a 5,3 t/ha al 9% di umidità in entrambe le annate. olo la tesi non concimata con azoto non ha garantito una produzione media uguale o maggiore a 5 t/ha di acheni al 9% di umidità e una resa in olio maggiore o uguale a 2 t/ha. La differenza produttiva tra la migliore e la peggiore tesi è stata di TABELLA 2 - Apporti medi di nutrienti nei diversi trattamenti (kg/ha anno) Trattamenti a confronto Azoto Fosforo Potassio Test no azoto Urea 40 kg N/ha Urea 80 kg N/ha Urea 120 kg N/ha Fango liquido 5 t s.s./ha Fango disidratato 5 t s.s./ha Fango compostato 5 t s.s./ha Fango liquido 10 t s.s./ha Fango disidratato 10 t s.s./ha Fango compostato 10 t s.s./ha ,2 t/ha. Tra le tesi con fanghi di depurazione le performance produttive migliori sono state ottenute utilizzando la forma compostata alla dose di 5 t s.s./ha per an- In entrambe le annate di prova di concimazione le piante hanno superato i 2 m di altezza con calatidi oltre i cm di diametro TABELLA 3 - Caratteristiche morfologiche e produzioni medie Trattamenti a confronto Altezza piante (cm) Diametro calatidi (cm) Diametro zona improduttiva calatidi (cm) Peso specifico acheni (kg/l) Peso medio acheni (mg) di acheni (t/ha 9% um.) Contenuto in olio Contenuto acido oleico (% olio) Le performance produttive migliori sono state ottenute concimando con 40 kg di azoto minerale oppure con fanghi compostati alla dose di 5 t s.s./ha per anno. in olio (t/ha) in acido oleico (t/ha) Test no azoto 210,6 18,9 4,6 0,375 63,7 4,70 46,5 90,3 1,85 1,67 Urea 40 kg N/ha 210,3 17,6 4,1 0,367 72,7 5,88 47,0 90,5 2,32 2,10 Urea 80 kg N/ha 205,5 18,3 4,1 0,374 68,0 5,77 46,0 90,3 2,24 2,02 Urea 120 kg N/ha 212,4 18,6 4,3 0,359 64,8 5,12 47,3 90,2 2,04 1,84 Fango liquido 5 t s.s./ha 217,7 18,1 4,5 0,368 63,2 4,99 47,4 90,2 2,00 1,80 Fango disidratato 5 t s.s./ha 212,57 18,7 4,9 0,354 63,4 5,28 46,6 90,1 2,08 1,88 Fango compostato 5 t s.s./ha 210,9 19,5 4,8 0,361 70,1 5,63 47,0 90,2 2,22 2,00 Fango liquido 10 t s.s./ha 209,2 18,6 5,0 0,358 65,3 5,42 45,4 89,7 2,07 1,86 Fango disidratato 10 t s.s./ha 212,2 19,2 4,4 0,363 65,3 5,08 47,4 90,0 2,03 1,83 Fango compostato 10 t s.s./ha 213,3 18,6 4,7 0,368 63,2 4,97 47,5 90,2 1,99 1,80 45

3 acheni (t/ha al 9% um.) 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4, Apporti di azoto (kg/azoto/ha da urea) GRAFICO 1 - in acheni con la concimazione minerale Apporti eccessivi di azoto penalizzano le rese produttive del girasole. no. i tratta del trattamento organico con i minori apporti di azoto e fosforo. Per questo trattamento le rese sono risultate comparabili a quelle più elevate ottenute con i concimi minerali dosati a 40 e 80 kg N/ha per anno. Produzioni più basse sono state ottenute dove gli apporti di azoto, da concime minerale oppure da fanghi, erano maggiori (grafico 1). Anche la tesi con fanghi liquidi alla dose di 10 t s.s./ha per anno ha fornito produzioni di acheni superiori alla media di tutti i trattamenti a confronto (grafico 2); la sua resa in olio è però risultata inferiore alla media avendo fatto riscontrare il più basso contenuto. Lo stesso trattamento è anche l unico per il quale il contenuto di acido oleico è sceso al di sotto del 90%. Tali effetti devono essere imputati all eccesso di elementi, primo tra i quali l azoto, apportati in questa tesi. Urea 40 kg N/ha Urea 80 kg N/ha Fango compostato 5 t s.s./ha Fango liquido 10 t s.s./ha Fango disidratato 5 t s.s./ha Urea 120 kg N/ha Fango disidratato 10 t s.s./ha Fango liquido 5 t s.s./ha Fango compostato 10 t s.s./ha Test no azoto Indici di resa in acheni e olio (%) (*) Medie generali dei due caratteri = 100. Acheni Olio GRAFICO 2 - Indici di resa in acheni e olio (*) dei trattamenti ordinati per valori decrescenti del primo indice Per entrambe le annate di prova di concimazione si sono avute piante ben sviluppate e produttive Fanghi, ideali per il girasole energetico I risultati ottenuti hanno confermato che, con la concimazione con fanghi di depurazione, è possibile raggiungere i livelli di produzione di acheni e olio ottenibili con i più efficaci dosaggi di concimi minerali. Occorre però tenere bene in considerazione, come dimostrano i risultati di questa prova, che gli eccessi di azoto influiscono negativamente sulle caratteristiche quanti-qualitative delle produzioni di girasole. La conoscenza del contenuto di elementi della fertilità dei materiali organici risulta pertanto una condizione da cui non si può prescindere quando se ne faccia uso come concimi. L immediato futuro del girasole non food, considerati i limitati profitti ottenibili attualmente dalla conversione energetica dell olio, ha una chance in più che deriva dalla possibilità di concimare ma con oculatezza con residui organici a costo praticamente nullo come i fanghi di depurazione. Tale alternativa presenta anche il vantaggio di contribuire a migliorare il bilancio energetico della coltivazione (confronto tra contenuto energetico della biomassa prodotta ed energia ausiliaria immessa nel sistema colturale), che è meno favorevole di quello delle colture da energia ligno-cellulosiche oppure amidacee e dove il costo energetico più rilevante è dovuto alla concimazione azotata (Baldini et al., 2005; Bona, 2001; Venturi P. e G., 2003). Paolo Mantovi Crpa, Reggio Emilia p.mantovi@crpa.it Lamberto Dal Re Azienda agraria sperimentale «M.Marani», Ravenna Paola Tampieri Tampieri spa, Faenza (Ravenna) Guido Baldoni Dipartimento di scienze e tecnologie agroambientali Università di Bologna Ricerca condotta nell ambito del progetto «Recupero e valorizzazione in agricoltura di fanghi di depurazione», finanziato dall Assessorato agricoltura della Regione Emilia- Romagna e cofinanziato da Enìa spa ed Hera spa. Le differenze produttive tra trattamenti hanno superato il 20% se si considera il test non concimato con azoto, mentre si riducono entro il 15% se si considerano solo le tesi con fanghi. La bibliografia e il grafico relativo a precipitazioni e temperature saranno consultabili all indirizzo 46 L Informatore Agrario 9/2007

4 BIBLIOGRAFIA Baldoni G., Mantovi P., Cortellini L., Dal Re L., Toderi G. (2002) - Fertilizzare le erbacee con fanghi di depurazione. L Informatore Agrario, 41: Baldini M., Turi M., Giovanardi R. (2005) - Confronto tra sistemi colturali a ridotto impatto ambientale per il girasole destinato alla produzione di biodiesel. Agroindustria, 4 (1): PECIALE Bezzi G., Monti A., Venturi G. (2006) - Colture da energia: tecniche di coltivazione e gestione agronomica. In «Dai campi l energia del futuro», I upplementi di Agricoltura, 30: Bona. (2001) - Biodiesel e bioetanolo: bilanci energetici e della CO 2. Rivista di Agronomia, 35 (4): Mantovi P., Piccinini., Baldoni G., Dal Re L. (2005) - Fanghi di depurazione, gli effetti a lungo termine su colture e terreni. Agricoltura, 4: Riva G., Foppa Pedretti E., Toscano G. (2006) - C è spazio per l azienda agricola? In «Dai campi l energia del futuro», I upplementi di Agricoltura, 30: Venturi P., Venturi G. (2003) - Analysis of energy comparison for crops in european agricultural systems. Biomass & Bioenergy, 25:

5 PECIALE Precipitazioni (mm) Temperature ( C) 0 Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. et. Anno 2004 Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. et. Anno 2005 Precipitazioni (mm) Temperatura ( C) Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. et. Trentennio Precipitazioni cumulate e temperature medie mensili 1