Come spandere il digestato rispettando la Direttiva nitrati

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1 I NUOVI PROGRAMMI D AZIONE REGIONALI CONSIDERANO ANCHE IL DIGESTATO Come spandere il digestato rispettando la Direttiva nitrati Il digestato può essere un buon fertilizzante ma va gestito in modo razionale: gli apporti cioè devono coincidere con le necessità delle colture in termini quantitativi e temporali. Per questo possono essere di aiuto sia la separazione solido-liquido sia le migliori tecniche disponibili per lo spandimento di Paolo Mantovi La forte crescita del biogas nel settore agrozootecnico è confermata dal fatto che in un solo anno a livello nazionale è praticamente raddoppiato il numero di impianti: si è passati dai 273 nel 2010 ai 521 nel 2011, con una potenza elettrica installata che ha raggiunto i 380 MW (Fabbri et al., 2011). Ciò ha generato un altrettanto rapido e importante incremento dei quantitativi di digestato prodotto. Il digestato è il materiale di risulta del processo di digestione anaerobica e può essere considerato un buon fertilizzante, a effetto concimante più o meno pronto a seconda della sua origine e cioè a seconda delle matrici caricate al- l impianto e dell eventuale trattamento subìto (ad esempio separazione solidoliquido, essiccazione, altro). Nel valutare le caratteristiche del digestato occorre sempre tenere in considerazione che il processo di digestione anaerobica determina una riduzione della sostanza organica meno stabile, ma non riduce i quantitativi di azoto e fosforo, mentre mineralizza parte dell azoto organico in azoto ammoniacale. In tabella 1 vengono riportate le principali caratteristiche chimiche di alcuni digestati di diversa origine. Si può notare come la reazione sia sempre piuttosto alcalina, il tenore di sostanza secca variabile generalmente tra 3 e 9% a seconda delle matrici caricate (più alto laddove si caricano insilati) e il tenore di azoto generalmente uguale o inferiore a 5 kg/t. Nei digestati derivanti da effluenti zootecnici la quota maggiore dell azoto è in forma ammoniacale, mentre per quelli derivanti da biomasse vegetali può ancora prevalere l azoto di tipo organico (calcolabile come la quota dell azoto totale che non è ammoniacale). Applicazioni possibili Che il digestato possa garantire un valido effetto fertilizzante sulle principali colture agrarie è già stato dimostrato in vari studi (Bortolazzo et al., 2009; Candolo, 2009; Haraldsen et al., 2011). Così come è stato verificato che in certe condizioni il digestato può garantire una concimazione completa anche senza integrazione con concimi minerali, mentre è chiaro che l efficienza di utilizzo dell azoto che si apporta con il digestato dipende dalle tecniche e dalle epoche di distribuzione. Epoca di distribuzione. Sui cereali primaverili estivi, per massimizzare l efficienza d uso dell azoto contenuto nel digestato sarebbero da privilegiare le distribuzioni in pre-semina e in copertura, mentre quelle che vengono effettuate nel periodo estivo o au- 9/2012 supplemento a L Informatore Agrario 25

2 Foto 1 Macchina a elevata capacità di lavoro e basso calpestamento per la distribuzione degli effluenti Foto 2 Sistema ambientale per la distribuzione degli effluenti a basso calpestamento tunnale antecedente la semina primaverile, se il terreno resta scoperto nel corso dell inverno, non possono che conseguire bassi livelli di efficienza fertilizzante. Tecniche di distribuzione. Le tecniche per distribuire in pre-semina sono varie e dipendono dalle condizioni del terreno, se già arato oppure no, dalla sua tessitura e dal suo stato di umidità. Ovviamente se il terreno è sodo si avranno maggiori possibilità di intervento, anche con carribotte, mentre se il terreno è già lavorato occorrerà scegliere un sistema a basso calpestamento (foto 1 e 2). Fertirrigazione. Negli scorsi anni il Crpa ha condotto delle prove di fertirrigazione con digestati di origine zootecnica (sia suini sia bovini), distribuendo sia a pioggia a bassa pressione su colture TABELLA 1 - Principali caratteristiche chimiche di digestati di diversa origine Matrici caricate all impianto ph Sostanza Sostanza Azoto secca (%) organica (% s.s.) totale (g/kg) Azoto ammoniacale (% N tot.) Liquame suino 7,9 3,0 52 3,9 77 Liquame bovino 7,8 6,1 77 3,3 60 Liquame bovino + colture energetiche 7,8 4,3 66 3,8 62 Colture energetiche + scarti agroindustriali 8,0 9,0 75 5,0 50 Nei digestati derivanti da effluenti zootecnici la quota maggiore dell azoto è in forma ammoniacale, mentre per quelli derivanti da biomasse vegetali può ancora prevalere l azoto di tipo organico. TABELLA 2 - Parametri di funzionamento e dimensionamento dei sistemi fertirrigui con digestati di origine zootecnica Tecnica Tipi di digestato Limitazioni Pioggia bassa pressione Microirrigazione Da liquami bovini o suini dopo separazione dei solidi grossolani Da liquami suini dopo separazione dei solidi grossolani e fini Da liquami bovini dopo separazione dei solidi grossolani e fini Solidi grossolani che possono occludere ugelli e intasare sistemi di distribuzione Solidi sospesi che possono occludere i filtri. Si consiglia diluizione digestato:acqua di almeno 1:3 Solidi sospesi che possono occludere i filtri. Si consiglia diluizione digestato:acqua di almeno 1:10 e concentrazioni di solidi sospesi nel digestato inferiori a 8 g/l Apporto di azoto (kg/ha/ora) fino a fino a 20 fino a 5 foraggere sia in microirrigazione con ali gocciolanti nell interfila di mais (Fabbri et al., 2006; Mantovi et al., 2011). L utilizzo dei digestati in fertirrigazione presuppone almeno il trattamento di separazione solido-liquido, per disporre di frazioni chiarificate alleggerite del carico di solidi al fine di ridurre i rischi di occlusione delle attrezzature. Tali prove hanno ribadito la buona efficacia fertilizzante che i digestati possono garantire e hanno permesso di ricavare dei parametri di dimensionamento e funzionamento dei sistemi fertirrigui (tabella 2). Caratteristiche fertilizzanti I risultati che vengono presentati in questo articolo sono stati ottenuti nell ambito di un progetto di ricerca sul digestato finanziato dal Ministero delle politiche agricole, alimentari e forestali e coordinato da Fondazione Crpa studi ricerche di Reggio Emilia dal 2008 al La ricerca aveva interessato i digestati derivati da liquami zootecnici, anche in miscela a silomais, e sottoposti a trattamento di separazione solido-liquido con ottenimento di una frazione chiarificata in cui resta l azoto di tipo ammoniacale più prontamente disponibile per le colture e di una frazione solida che concentra in sé l azoto di tipo organico. L efficienza azotata può risultare molto alta nelle frazioni chiarificate se utilizzate durante la stagione vegetativa. Dopo 30 giorni dallo spandimento il contenuto di azoto disponibile nei terreni trattati con i digestati è apparso molto elevato, soprattutto per i chiarificati, con valori che hanno raggiunto anche 26 supplemento a L Informatore Agrario 9/2012

3 APPROFONDIMENTO Il limite dei 170 kg N/ha vale solo per l azoto zootecnico La frazione solida che si ottiene con la separazione solido-liquido del digestato è adatta a essere impiegata come ammendante e inoltre è facilmente trasportabile il 100% dell azoto distribuito (Monaco et al., 2011). L utilizzo delle frazioni chiarificate, inoltre, diminuisce l emissione di ammoniaca a causa della maggiore infiltrazione dopo spandimento su suolo e ciò rende possibile la distribuzione anche senza interramento o con interramento poco profondo. È chiaro quindi che per questi materiali sarebbe ottimale un uso in copertura con tecniche di fertirrigazione o nuove tecniche di distribuzione. Le frazioni solide derivanti dai digestati, concentrando la sostanza organica, sono invece più adatte a un utilizzo ammendante oltreché più utilmente trasportabili. È importante che queste differenze vengano considerate dagli operatori, al fine di scegliere le corrette epoca e modalità di utilizzo agronomico dei digestati. In particolare, considerate le caratteristiche della frazione chiarificata del digestato, esse si avvicinano a quelle di un concime liquido a pronto effetto, sebbene con titolo molto più ridotto (generalmente meno di 5 kg N/t). Deroga alla Direttiva nitrati Nei Programmi di azione regionali, che per le regioni del Nord Italia disciplinano anche l utilizzo agronomico del digestato, si è stabilito di differenziare l azoto di origine non zootecnica al fine di rispettare il carico massimo in «zone vulnerabili ai nitrati» che è riferito, secondo quanto stabilito dalla Direttiva nitrati, all azoto di origine zootecnica. La scelta è stata quella di mantenere il limite di 170 kg/ha nelle zone vulnerabili solo per l azoto di origine zootecnica, ma allo stesso tempo considerare utile ai fini della nutrizione vegetale anche l azoto di origine non zootecnica contenuto nel digestato, secondo specifici coefficienti di efficienza. In questo modo praticamente si è imposta una riduzione delle quantità di concimi minerali consentite per arrivare a coprire i fabbisogni delle colture. Ecco un esempio di calcolo dell azoto da digestato utilizzabile su mais in zona vulnerabile ai nitrati (in riferimento al Programma di azione della Regione Emilia-Romagna) È pertanto giustificata, per questa specifica frazione, la deroga al limite di 170 kg N/ha/anno imposto dalla Direttiva nitrati per le zone vulnerabili (Bonazzi e Mantovi, 2011), a condizione di farne uso nei periodi opportuni, quelli il più possibile ravvicinati allo sviluppo colturale, e adottando per lo spandimento le migliori tecniche disponibili, come l iniezione nel terreno, la distribuzione rasoterra a bande, lo spandimento superficiale a bassa pressione subito seguito da aratura, l applicazione di miscele di digestati con acque irrigue (fertirrigazione). Disciplina di utilizzo I legislatori non hanno potuto fare a meno di includere il digestato nelle normative che disciplinano l utilizzo agronomico degli effluenti e che fondano le loro basi sulla Direttiva nitrati (91/676/Cee). In applicazione del decreto 7 aprile 2006 sui «Criteri e le norme tecniche generali per la disciplina, da parte delle Regioni, delle attività di utilizzazione agronomica degli effluenti di alle- Si ha a disposizione digestato da liquami bovini e biomasse vegetali, contenente azoto di origine zootecnica (40% del totale) e di origine vegetale (60% del totale). Il limite di Massima applicazione standard (Mas) di azoto efficiente per il mais è 280 kg N/ha (riferito a una produzione di 13 t/ha di granella). Se, ad esempio, l utilizzo del digestato viene fatto in primavera prima della preparazione del terreno per la semina, l efficienza d uso dell azoto è da considerare alta (coefficiente 0,55), per cui: 280 / 0,55 = 509 kg N/ha è possibile apportare sino a 509 kg N/ha da digestato, che corrispondono però a % = 204 kg N di origine zootecnica. Occorre pertanto valutare se questo esubero rispetto al limite dei 170 kg N/ha a livello aziendale è compensato, in quanto il rispetto del limite è da valutare come media aziendale. vamento», le diverse Regioni italiane hanno provveduto all emanazione dei loro Programmi di azione ai sensi della Direttiva nitrati. Per le principali regioni del Nord Italia, alla scadenza del primo quadriennio di applicazione (2011), si è proceduto con il rinnovo dei Programmi di azione che copriranno il periodo e che considerano anche il digestato. Il caso dell Emilia-Romagna Di seguito si riportano alcune indicazioni contenute nel nuovo Programma di azione della Regione Emilia-Romagna (regolamento regionale 28 ottobre 2011, n. 1) con specifico riferimento al digestato. In Allegato I, al punto 8, su caratteristiche, volumi e quantità di azoto al campo del digestato, si specifica che il peso del digestato si ottiene sottraendo al peso delle biomasse caricate all impianto quello del biogas prodotto, secondo una specifica equazione. 9/2012 supplemento a L Informatore Agrario 27

4 La quantità di azoto al campo del digestato è invece definita come somma dell azoto zootecnico al campo (tabulato in Allegato I al regolamento) e dell azoto contenuto nelle altre biomasse in ingresso all impianto, quest ultimo ridotto del 20% per tenere conto delle emissioni in atmosfera nella fase di stoccaggio. In Allegato II, tabella 5b, si specificano inoltre i coefficienti di efficienza dell azoto da digestati destinati all utilizzo agronomico. Il livello di efficienza può risultare alto, medio o basso a seconda di coltura, epoca e modalità di distribuzione e assume valori differenti a seconda delle origini del digestato. A seguito di ciò sono distinti i seguenti digestati: da liquami bovini da soli o in miscela con altre biomasse vegetali, da liquami suini, da effluenti avicoli, da biomasse vegetali, frazioni chiarificate di digestati. Nel calcolo delle superfici necessarie per l utilizzo agronomico la quota di azoto del digestato contribuisce al raggiungimento dei fabbisogni delle colture in ragione dei livelli di efficienza previsti e se una quota di azoto è di origine zootecnica essa dovrà rispettare il limite di 170 kg N/ha che si applica nelle zone vulnerabili (vedi approfondimento). Limiti di Massima applicazione standard A proposito dei fabbisogni colturali si ricorda che le Regioni Piemonte, Lombardia, Veneto ed Emilia-Romagna, rispondendo a una specifica richiesta della Commissione europea, hanno proceduto a definire i medesimi limiti di Massima applicazione standard (Mas) di azoto efficiente per le diverse colture agrarie. Si tratta di apporti massimi di azoto che possono essere superati solo nel caso in cui l azienda sia in grado di documentare che i propri livelli produttivi raggiunti negli ultimi 3 anni superano il livello medio tabellare. Digestato, fertilizzante a tutti gli effetti Il digestato può rappresentare un importante risorsa fertilizzante, che però deve essere gestita in modo razionale, cercando il più possibile di far coincidere gli apporti con le necessità delle colture (in termini sia quantitativi sia temporali). A questo fine possono essere di aiuto sia la tecnica di separazione solido-liquido sia le migliori tecniche disponibili per lo spandimento. La normativa che disciplina l impiego del digestato ha recentemente cercato di colmare diverse lacune che venivano messe in evidenza dagli operatori del settore, soprattutto per quanto concerne le dosi e le modalità di impiego. Altri aspetti sono ancora in via di definizione, come ad esempio la qualificazione normativa del digestato in riferimento alle varie matrici utilizzate per l alimentazione del digestore (rifiuto, non rifiuto). Paolo Mantovi Crpa, Reggio Emilia Per commenti all articolo, chiarimenti o suggerimenti scrivi a: redazione@informatoreagrario.it Per consultare gli approfondimenti e/o la bibliografi a: 12ia09_6223_web 28 supplemento a L Informatore Agrario 9/2012

5 ARTICOLO PUBBLICATO SUL SUPPLEMENTO A L INFORMATORE AGRARIO N. 9/2012 A PAG. 25 Come spandere il digestato rispettando la Direttiva nitrati BIBLIOGRAFIA Bonazzi G., Mantovi P. (2011) - Deroga alla Direttiva nitrati, tutto quello che c è da sapere. L Informatore Agrario, 40: Bortolazzo E., Ligabue M., Davolio R., Ruozzi F. (2009) - Il sorgo: una pianta di sicuro interesse. In: «La sfida delle agroenergie per le imprese agricole». I Supplementi di Agricoltura, 41: Candolo G. (2009) - Oleaginose da biomassa: i concimi organici sono ok. In: «La sfida delle agroenergie per le imprese agricole». I Supplementi di Agricoltura, 41: Fabbri C., Mantovi P., Bonazzi G., Verzellesi F. (2006) - La microirrigazione con liquami suini. L Informatore Agrario, 41: Fabbri C., Soldano M., Piccinini S. (2011) - Il biogas accelera la corsa verso gli obiettivi L Informatore Agrario, 26 (Supplemento): Haraldsen T.K., Andersen U., Krogstad T., Sørheim R. (2011) - Liquid digestate from anaerobic treatment of source separated household waste as fertilizer for barley. Proceendings of the 7 th International OR- BIT 2010 Conference, Heraklion, Crete, June 29 - July 3, 2010: Mantovi P., Bonazzi G., Battilani A. (2011) - Le tecniche più idonee per l agricoltura moderna. In Speciale «Fertirrigazione con liquami», Agricoltura, 5: Mantovi P., Battilani A. (2011) - La distribuzione con l ala piovana. In Speciale «Fertirrigazione con liquami», Agricoltura, 5: Mantovi P., Verzellesi F., Battilani A. (2011) - Acqua e digestato bovino in manichetta. In speciale «Fertirrigazione con liquami», Agricoltura, 5: Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011) - Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L Informatore Agrario, 20: