Lodi 17 dicembre 2013 DEROGA NITRATI: Cosa fare nel 2014 MIGLIORAMENTO DELL EFFICIENZA DELL AZOTO AZIENDALE Flavio Sommariva Specialista S.A.T.A. Agronomia e Gestione Reflui
LE SFIDE Uso di effluenti e di concimi: possibile perdite di azoto Liquame N_NH4 + N_org NH 3 Concimi azotati di sintesi Spandimento Volatilizzazione NH 4 Nitrificazione Permanenza sul suolo Nel suolo Run off Denitrificazione NO 3 Lisciviazione N 2 O N 2
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LE SFIDE IL BACINO PADANO MODIS il 17 marzo 2005 (Text and image courtesy of NASA's MODIS Land Rapid Response Team)
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LE SFIDE Il settore agricolo ha un ruolo importante nella produzione di emissioni in atmosfera: le attività zootecniche sono responsabili pressoché della totalità delle emissioni di ammoniaca (NH3), che interferiscono sia con i processi di acidificazione sia con la formazione secondaria del particolato atmosferico, e di gran parte delle emissioni di metano (CH4) e protossido d azoto (N2O). Nel 2008, il settore ha generato 105.960 t di NH3, (97%) 11.341 t di N2O (76%) 226.474 t di CH4 (53%) Con riferimento alla figura 14, le emissioni di NH3 e N2O derivano prevalentemente dalla gestione dei reflui zootecnici e costituiscono rispettivamente NH3, (87%) N2O (77%) CH4 (31%) - 56% dai processi di fermentazione enterica.
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Le fonti di emissione di ammoniaca dai reflui aree di esercizio e ricoveri 5-25% Stoccaggi 15-25% Spandimento 45-80%
Conclusions of the Manuresource conference 2013, Bruges La nutrizione delle piante è essenziale per garantire l'approvvigionamento alimentare mondiale. Data la popolazione mondiale in crescita, il bisogno di cibo e mangimi è in aumento e richiede la disponibilità di nutrienti a prezzi accessibili. Questo pone un problema in particolare per le risorse fosforo, che sono finite. Inoltre, il 90% delle riserve mondiali di fosforo si trovano solo in un numero limitato di paesi posti quasi totalmente al di fuori del continente europeo, ciò comporta ad un'elevata dipendenza per l'importazione. L azoto non presenta scarsità di approvvigionamento, ma la sintesi di N-Fertilizzanti da N atmosferico ha un elevato costo energetico.
Conclusions of the Manuresource conference 2013, Bruges L'Europa ha una grande quantità di nutrienti disponibili in deiezioni animali e nei prodotti correlati, come il digestato ecc. In alcune regioni, la sovrapproduzione di reflui rispetto alla necessità di nutrienti locale costringe a trattamenti dei reflui per ridurre l impatto ambientale. Questo costituisce un costo notevole per gli agricoltori. Chiudendo il ciclo dei nutrienti questi due problemi (eccesso di concime in determinate regioni e scarsità di nutrienti in altre) possono essere trattati, e allo stesso tempo ridurre i costi. Tuttavia, lo stato attuale del quadro legislativo europeo ostacola il pieno raggiungimento degli obiettivi di chiudere i cicli dei nutrienti per il loro pieno optimum ecologico. Pertanto, un quadro giuridico sufficientemente pragmatico, armonizzato in tutta Europa, ben definito e coerente e stabile nel tempo, è necessario.
Gestione degli effluenti nell allevamento Rimozione Rimuovere presto e bene per: - Evitare la permanenza delle deiezioni a contatto con gli animali -Limitare le emissioni di gas in aria -Limitare le perdite di ammoniaca
AZIENDA 1 Stalla a stabulazione libera con pavimento perforato o fessurato Zona di riposo a cuccette con materassino; corsia di alimentazione con pavimentazione fessurata e perforata. AZIENDA 2 Stalla a stabulazione su lettiera Zona di riposo a lettiera; corsia di alimentazione in pavimento pieno (con raschiatore meccanico). AZIENDA 3 Stalla a stabulazione libera con flushing superficiale Zona di riposo a cuccette con materassino; corsia di alimentazione con pavimentazione piena e dotata di una pendenza dell 1.5% per lo scorrimento del flusso di liquame chiarificato. AZIENDA 4 Stalla a stabulazione libera con raschiatore Zona di riposo a cuccette (paglia o materassino); corsia di alimentazione con materassino (con raschiatore meccanico).
Le emissioni dei 4 gas nelle diverse zone dell allevamento Progetto Life+ 09/ENV/IT/000214 GAS-OFF INTEGRATED STRATEGIES FOR GHG MITIGATION IN DAIRY FARMS
NH 3 : confronto tra le diverse tipologie di pavimentazione
NH 3 : efficienza dei sistemi di rimozione
* Dati del progetto DINAMIRE, UNIMI in collaborazione con ARAL, finanziato dalla Regione Lombardia Composizione dei liquami Variabile u.m. minimo massimo media Sostanza secca g/kg 16 162 95 Ceneri g/kg 5,9 45,3 19,0 N totale g/kg 0,87 7,00 3,75 N-NH 4 g/kg 0,28 2,54 1,48 N-NH 4 /N totale % 7 68 40 ph 6,5 8,1 7,5 C totale g/kg 4,5 70,3 37,1 P totale g/kg 0,09 1,44 0,65 K totale g/kg 1,06 4,42 2,62 C/N 4 17,5 9,7
Tab. 2/a - Coefficienti di efficienza dei liquami provenienti da allevamenti di suini, bovini ed avicoli Interazione tra epoche di applicazione e tipo di terreno Tessitura grossolana Tessitura media Tessitura fine Efficienza (1) Avicoli Suini Bovini Avicoli Suini Bovini Avicoli Suini Bovini (2) Alta efficienza 0,84 0,73 0,62 0,75 0,65 0,55 0,66 0,57 0,48 Media efficienza 0,61 0,53 0,45 0,55 0,48 0,41 0,48 0,42 0,36 Bassa efficienza 0,38 0,33 0,28 0,36 0,31 0,26 0,32 0,28 0,24 1) La scelta del livello di efficienza (alta, media o bassa) deve avvenire in relazione alle epoche di distribuzione 2) I coefficienti di efficienza indicati per i liquami bovini possono ritenersi validi anche per i materiali palabili non soggetti a processi di maturazione e/o compostaggio
100 minore è l apporto di N-org. al suolo minore sarà la presenza di N-NO3 lisciviabile Labelled N (% of input) 80 60 40 20 LSD 0.05 Unaccounted 15 N 15 N in barley 2002 15 N in cover crop 2001 15 N in barley 2001 15 N in soil (0-40 cm) 0 Solid manure Liquid manure Pig slurry Mineral N (data from Sørensen & Thomsen, 2005)
Gestione degli effluenti nell allevamento stoccaggio Dimensionamento corretto Calendario di distribuzione Minimi di legge Vasche collegate Gestione adeguata Manutenzione (controllo delle strutture) Manutenzione (rimozione sedimento)
g/kg 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 S.S.% N tot N amm P2O5 K2O 1,50 1,00 0,50 0,00-0,9-2,5-4 altezza di prelievo Progetto Pilota SATA 2008-2010
METODI DI DISTRIBUZIONE è necessario garantire la massima uniformità distributiva sulla superficie e ridurre al minimo le perdite per volatilizzazione iniezione diretta nel suolo per una profondità indicativa di 0,10 0,20 m; spandimento superficiale a bassa pressione; spandimento radente in bande quando trattasi di colture erbacee in copertura; spandimento radente il suolo con leggera scarificazione quando trattasi di prati; interramento non oltre le 24 ore.
Perdite cumulate di Ammoniaca (% sul totale applicato) Perdite cumulate di Ammoniaca (% sul totale applicato) Utilizzare attrezzature con basse emissioni in aria consente di aumentare l efficienza di distribuzione. Carrobotte con piatto deviatore 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 30-35 kg su 100 kg distribuiti 0 25 50 75 100 125 150 Tempo (ore) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Carrobotte con interratori 2-3 kg su 100 kg distribuiti 0 25 50 75 100 125 150 Tempo (ore)
% del totale % del totale Epoca di somministrazione in prossimità dell epoca di maggior assorbimento radicale 120 100 80 60 N Frumento biomassa fior. em. Sp. bott. 120 100 80 60 N Mais biomassa mat. fior. 40 20 0 lev. acc. i.a. 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Giorni dalla semina 40 20 0 12 fg 8 fg 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Giorni dalla semina
4 marzo 2009 3 luglio 2009
3 luglio 2009
CAMPO 2 (ha 10,66) Aratura autunnale Distribuzione refluo pre erpicatura (70 mc) Semina fine aprile (causa pioggia) Distribuzione copertura 20 maggio (70 mc) Distribuzione copertura 1 a decade giugno (70 mc) Produzione granella verde (UM. 33%) 12,3 t/ha Concimazione tradizionale MAIS primo raccolto MAIS mc/ha N kg/mc N kg tot eff aratura liq 150 2,5 375 0,28 105 copertura urea 300 0,46 138 1,00 138 totale N 243 Concimazione Progetto Pilota MAIS primo raccolto MAIS mc/ha N kg/mc N kg tot eff semina liq 70 2,5 175 0,70 122,5 copertura liq 70 2,5 175 0,70 122,5 copertura liq 60 2,5 150 0,70 105 totale N 245
CAMPO 1 (ha 9,14) Aratura autunnale Semina 10 giugno Distribuzione post semina (60 mc/ha) Distribuzione copertura fine giugno (40 mc) Distribuzione copertura 1 a decade luglio (40 mc) Produzione granella verde (UM. 33%) 9,96 t/ha Concimazione tradizionale MAIS secondo raccolto MAIS mc/ha N kg/mc N kg tot eff aratura liq 100 2,5 250 0,28 70 copertura urea 300 0,46 138 1,00 138 totale N 208 Concimazione Progetto Pilota MAIS secondo raccolto MAIS mc/ha N kg/mc N kg tot eff semina liq 60 2,5 150 0,70 105 copertura liq 40 2,5 100 0,70 70 copertura liq 40 2,5 100 0,70 70 totale N 175
TRASFORMAZIONE DELL AZOTO NELLA DIGESTIONE ANAEROBICA AZOTO IN: 100 25/40 SOSPESO 60/75 LIQUIDO 40/60 AMMONIACALE AZOTO OUT: 100 CIRCA: 10/15 SOSPESO 85/90 LIQUIDO > 80 AMMONIACALE
Digestione anaerobica: Cortesia da: trasformo l azoto
Cortesia da: Fonte: Pedersen 2003
Proposta Regione Lombardia - Di.Pro.Ve - SATA utilizzo del digestato a bilancio dell azoto (equiparandolo al fertilizzante minerale) in presenza di ben precise condizioni (contenuto di azoto ammoniacale > 70% ed efficienza di distribuzione > 90%, previsione di copertura degli stoccaggi e distribuzione con sistemi ad iniezione, fertirrigazione o equivalenti). Approvato Conferenza Stato - Regioni e proposto come modifica del DM 7 aprile 2006 23 settembre 2010
Con legge 7 agosto 2012, n. 134 è stato convertito il dl 22 giugno 2012, n. 83 (c.d. "Decreto sviluppo"). All'articolo 52: dopo il comma 2 sono aggiunti i seguenti: «2-bis. Ai sensi dell'articolo 184-bis del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, e' considerato sottoprodotto il digestato ottenuto in impianti aziendali o interaziendali dalla digestione anaerobica, eventualmente associata anche ad altri trattamenti di tipo fisico-meccanico, di effluenti di allevamento o residui di origine vegetale o residui delle trasformazioni o delle valorizzazioni delle produzioni vegetali effettuate dall'agro-industria, conferiti come sottoprodotti, anche se miscelati fra loro, e utilizzato ai fini agronomici.
Con legge 7 agosto 2012, n. 134 è stato convertito il dl 22 giugno 2012, n. 83 (c.d. "Decreto sviluppo"). Con decreto del Ministero delle politiche agricole alimentari e forestali, di concerto con il Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare, sono definite le caratteristiche e le modalita' di impiego del digestato equiparabile, per quanto attiene agli effetti fertilizzanti e all'efficienza di uso, ai concimi di origine chimica, nonche' le modalita' di classificazione delle operazioni di disidratazione, sedimentazione, chiarificazione, centrifugazione ed essiccatura.
Cessa il rapporto con la conformità con il limite di 170 kg/ha Si rafforza il limite con la conformità del bilancio semplificato con la direttiva nitrati su un ettaro posso dare kg con il digestato posso coprire il MAS con refluo Kg N kg N con efficienza 60% azoto chimico kg N per mais MAS 280 170 102 178 Kg N kg N con efficienza 90% azoto chimico kg N 280 311.11 0 di conseguenza allevamento con 10000 kg azoto zootecnico ha necessità terreno con limite 170 58.82 allevamento con 10000 kg azoto zootecnico necessità terreno con uso digestato 32.14
Svantaggio per le Zone Non Vulnerabili kg N con efficienza 60% azoto chimico kg N per mais MAS 280 Kg N con la direttiva nitrati su un ettaro posso dare kg 340 204 76 kg N con efficienza Kg N 90% azoto chimico kg N con il digestato posso coprire il MAS con refluo 280 311.11 0 di conseguenza allevamento con 10000 kg azoto zootecnico ha necessità terreno con limite 340 29.41 allevamento con 10000 kg azoto zootecnico necessità terreno con uso digestato 32.14 calcoli più penalizzanti per aziende con digestato prodotto solo da biomassa che non rientra nei limiti dell'effluente zootecnico
mc Aumentano le necessità di stoccaggio mesi gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic produzione mensile 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 2,037 produzione cumulata 2,037 4,074 6,111 8,148 10,185 12,221 14,258 16,295 18,332 20,369 22,406 24,443 distribuzione 0 0 5000 6000 7000 3000 0 0 1500 1500 0 0 Stoccaggio richiesto 12,852 giorni stoccaggio da piano 192 stoccaggio presente in azienda 8892 giorni stoccaggio aziendale 133 14,000 12,000 10,000 8,000 stoccaggio da realizzare 3,960 6,000 4,000 2,000 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic
.. grazie per l attenzione Flavio Sommariva specialista SATA Agronomia e Gestione Reflui