AVVICENDAMENTI COLTURALI E FERTILITA DEL SUOLO ALLA LUCE DELLA DIRETTIVA NITRATI Antonio Berti, Maurizio Borin Dipartimento di Agronomia Ambientale e Produzioni Vegetali - Università di Padova
Direttiva nitrati (676/91/CEE): finalità (art. 1) Ridurre l inquinamento delle acque causato direttamente o indirettamente dai nitrati di origine agricola Prevenire qualsiasi ulteriore inquinamento di questo tipo
Direttiva nitrati (676/91/CEE): protezione dall inquinamento di tutti i tipi di acque Elaborare uno o più CBPA applicabili a discrezione dagli agricoltori Predisporre un programma comprensivo di disposizioni per la formazione e l informazione degli agricoltori, per promuovere l applicazione del CBPA
Direttiva nitrati (676/91/CEE): misure specifiche Designazione di zone vulnerabili Elaborazione di programmi di azione specifici CBPA obbligatorio Eventuali misure + restrittive Programmi di controllo
Direttiva nitrati (676/91/CEE): allegato III (aziende zootecniche) Le misure garantiranno che, per ciascuna azienda o allevamento, il quantitativo di effluente sparso sul terreno ogni anno, compreso quello distribuito dagli animali stessi, non superi l apporto di 170 kg/ha di N Dosi di azoto applicabili al terreno determinate in base all equilibrio fra Fabbisogni delle colture Apporti, comprendenti: Quantità di N presente nel terreno nel momento in cui la coltura inizia ad assorbirlo Mineralizzazione dell N organico del terreno Composti di N provenienti da reflui di allevamento Composti di N provenienti da fertilizzanti
Programma d Azione: gli strumenti Divieti di utilizzazione geografici, meteorologici, stagionali colture (liquami) - modalità (liquami) Indicazioni tecniche distributive per aumentare l efficienza Piano di fertilizzazione
Piano di fertilizzazione per aziende zootecniche Il Piano è finalizzato a dimostrare l esistenza di un equilibrio accettabile tra il fabbisogno prevedibile di azoto delle colture e l apporto di questo elemento con la fertilizzazione. Tale equilibrio si basa sulla seguente semplice equazione concepita per un regime mediamente permanente di fertilità:
R*n (N L +Nn)*En = No*Eo + Na*Ea + Nc*Ec R = resa di Prodotto Agrario Utile (PAU) n = contenuto di N nel PAU N L = N fissato dalle leguminose Nn = altri apporti naturali di N En = efficienza di N L enn No = azoto distribuito con la fertilizzazione organica Eo = efficienza di No Na = azoto distribuito con acque reflue Ea = efficienza di Na Nc = azoto distribuito con la concimazione minerale Ec = efficienza di Nc
Piano di fertilizzazione per aziende zootecniche Il bilancio si fa preventivamente su ogni appezzamento (o particella catastale) per ciascuno dei 5 anni consecutivi previsti, con riferimento alla coltura dell anno considerato
Piano di fertilizzazione: elementi di calcolo R (kg/ha): resa attesa, quella più alta degli ultimi tre anni o, in mancanza del dato, pari alla media aziendale degli ultimi tre anni maggiorata del 10%. n (%): tabella (N L + No)*En (kg/ha): quantità di azoto equivalente all asportazione di una coltura leguminose che genera N L ; non serve stimare N L xen se nel bilancio non vengono conteggiate le asportazioni delle leguminose Nn (kg/ha): 15, in assenza di altre misure locali En (%): 90 No: in condizioni di Eo pari o superiore al 50% è ammessa una dose massima pari a 170 kg/ha x anno Eo: tabella Nc (kg/ha): in presenza di No pari a 170 kg/ha è ammessa una dose massima di 60 kg/ha coltura per meglio supportare la dinamica di assorbimento da parte della coltura; quando invece No èinferiore a 170 kg/ha, Nc può eccedere i 60 kg/ha di una quantità efficiente massima pari alla quantità efficiente di No mancante Ec (%): 85
Indici finali del piano di fertilizzazione (calcolati a livello aziendale, sulla base dei valori del quinquennio ) 1. Bilancio azotato utile (BAU), differenza tra apporti utili e fabbisogni delle colture: BAU= 5 1 (No*Eo+ Na*Ea+ Nc*Ec+ Nn (1) *En)- 5 1 (R*n) (2) (1) escluso l apporto naturale (Nn) degli eventuali appezzamenti con leguminose (2) escluse le asportazioni di leguminose BAU medio annuo < 20 kg/ha
Indici finali del piano di fertilizzazione (calcolati a livello aziendale, sulla base dei valori del quinquennio ) 2. Bilancio azotato totale (BAT), differenza tra apporti totali e fabbisogni della colture BAT= 5 1 (No+ Na+ Nc+ Nn (1) ) - 5 1 (R*n) (2) (1) escluso l apporto naturale (Nn) degli eventuali appezzamenti con leguminose (2) escluse le asportazioni di leguminose BAT medio annuo < 60 kg/ha
Piano di fertilizzazione, esempio 1: dati di campo e condizioni tipologia (1): avvicendamento ad indirizzo zootecnico caso (1a): avvicendamento intensivo con presenza di intercalari tutti gli anni colture: orzo ceroso -mais ceroso; loiessa-mais ceroso; orzo ceroso-mais ceroso; loiessa-mais ceroso; orzo ceroso-mais ceroso anno 1 2 3 4 5 coltura orzo ceroso resa attesa R (kg/ha) 12000 17000 7000 19000 12000 17000 7000 19000 12000 17000 azoto n % 1,1 1 1,4 1 1,1 1 1,4 1 1,1 1 mais ceroso asportazione attesa R*n (kg/ha) 132 170 98 190 132 170 98 190 132 170 1482 apporti naturali totali NL+Nn (kg/ha) 15 15 15 15 15 75 efficienza apporti naturali En % 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 apporti naturali efficienti (Nl+Nn)*En (kg/ha) 0 13,5 0 13,5 0 13,5 0 13,5 0 13,5 67,5 apporti da liquame totali No (kg/ha) 70 100 70 100 70 100 70 100 70 100 850 efficienza liquame (vedi riga ) Eo % 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 apporti da liquame efficienti No*Eo (kg/ha) 56 80 56 80 56 80 56 80 56 80 680 apporti da concime chimico totali Nc (kg/ha) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 600 efficienza concimazione chimica Ec % 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 apporti da concime chimico efficienti Nc*Ec (kg/ha) 51 51 51 51 51 51 51 51 51 51 510 apporti da fertilizzazione totali No+Nc (kg/ha) 130 160 130 160 130 160 130 160 130 160 1450 apporti da fertilizzazione efficienti No*Eo+Nc*Ec (kg/ha) 107 131 107 131 107 131 107 131 107 131 1190 apporti azotati totali E+H+M (kg/ha) 130 175 130 175 130 175 130 175 130 175 1525 apporti azotati efficienti G+L+Q (kg/ha) 107 145 107 145 107 145 107 145 107 145 1257,5 caso (vedi tab. efficienza) (kg/ha) 14b 1b 14b 1b 14b 1b 14b 1b 14b 1b loiessa mais ceroso orzo ceroso mais ceroso loiessa mais ceroso orzo ceroso mais ceroso totale
Piano di fertilizzazione, esempio 1: indici sintetici BAU (bilancio azotato utile) azoto utile: fabbisogni: apporti naturali efficienti Nn*En (kg/ha) 67,5 R*n apporti da liquame efficienti No*Eo (kg/ha) 680 apporti da concime chimico efficienti Nc*Ec (kg/ha) 510 apporti azotati efficienti somma (kg/ha) 1258 1482 media (kg/ha) 251,5 296,4 BAU medio annuo (kg/ha) -44,9 BAT (bilancio azotato totale) azoto totale: fabbisogni: apporti naturali totali Nn (kg/ha) 75 R*n apporti da liquame totali No (kg/ha) 850 apporti da concime chimico totali Nc (kg/ha) 600 apporti azotati totali somma (kg/ha) 1525 1482 media (kg/ha) 305 296,4 BAT medio annuo (kg/ha) 8,6 IEMA (indice di efficienza media azotata) 0,9718
Esperimenti di lungo termine Legnaro (PD) Sucessione intraannuale mais-loiessa Biomassa totale (t ha -1 ) 35 30 25 20 15 10 5 0 200 150 100 20 t ha-1 L + a) 140-70-90 NPK b) 280-140-180 NPK c) 150-75-210 NPK a) 20 t ha-1 L + 140-70-90 NPK b) 20 t ha-1 L + 280-140-180 NPK c) 30 t ha-1 L + 150-75-210 NPK 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 50 20 t ha-1 L + a) 140-70-90 NPK b) 280-140-180 NPK c) 150-75-210 NPK BAT 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990-50 -100-150 -200 a) 20 t ha-1 L + 140-70-90 NPK b) 20 t ha-1 L + 280-140-180 NPK c) 30 t ha-1 L + 150-75-210 NPK
Evoluzione nel medio-lungo termine della produzione complessiva di biomassa di mais-loiessa. Dati espressi in % Riferimento: apporto medio di Norg = 136 kg/anno 140 120 Biomassa totale (%) 100 80 60 40 20 20 t ha-1 L + a) 140-70-90 NPK b) 280-140-180 NPK c) 150-75-210 NPK a) 20 t ha-1 L + 140-70-90 NPK b) 20 t ha-1 L + 280-140-180 NPK c) 30 t ha-1 L + 150-75-210 NPK 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990
Rapporto tra BAT e Margine lordo medi annui in rotazioni diverse. Margine lordo calcolato senza considerare i contributi PAC, a prezzi 2002 Valori medi di 26 anni Margine Lordo ( ha -1 ) 500 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400 Mono mais Quadriennale Biennale Sessennale -100-50 0 50 100 150 200 250 BAT
Conclusioni E possibile mantenere un equilibrio del bilancio azotato nel medio periodo rispettando i vincoli proposti per l attuazione del Programma d Azione in termini di fertilizzazione I target produttivi sono inevitabilmente più limitati, ma ragionevolmente stabili nel tempo Al di là di eventuali vincoli normativi, la monosuccesssione di mais o gli avvicendamenti intraannuali con colture intercalari non leguminose sono fortemente penalizzati Avvicendamenti colturali più articolati consentono di ottimizzare l output del sistema colturale, mantenendo il livello di fertilità del suolo
Colture epoca modalità Efficienza N liquami efficienza senza cover crops con cover crops 1 Erbacee primaveriliestive, primavera pre-aratura su residui 0,70 0,80 2 estive, primo pre-aratura su terreno nudo 0,70 0,80 2 anno di prati estate pre-aratura su residui 0,50 0,70 4 pre-aratura su terreno nudo 0,40 0,70 5 autunno pre-aratura su residui 0,60 0,70 6 pre-aratura su terreno nudo 0,50 0,70 7 primavera incorporamento diretto e semina su sodo 0,70 0,80 8 estate incorporamento diretto e semina su sodo 0,60 0,70 9 autunno incorporamento diretto e semina su sodo 0,60 0,70 10 copertura in superficie 0,50 0,60 11 con interramento 0,60 0,70 12 Erbacee autunno estate pre-aratura su residui 0,60 0,70 13 primaverili pre-aratura su terreno nudo 0,50 0,70 14 autunno pre-aratura su residui 0,70 0,80 15 pre-aratura su terreno nudo 0,60 0,70 16 estate incorporamento diretto e semina su sodo 0,60 0,70 17 autunno incorporamento diretto e semina su sodo 0,70 0,70 18 copertura su terreno nudo 0,50 0,60 19 Prati in produzione primaveraestate dopo taglio, con interramento 0,70 20 dopo taglio, senza interramento 0,60 21 autunno dopo taglio, con interramento 0,60 22 precoce dopo taglio, senza interramento 0,50 23 Colture arboree pre-imp. 0,35 24 marzo, su frutteto inerbito, senza interramento 0,50 25 settembre, su frutteto non inerbito, con interramento 0,50 26 ottobre su frutteto non inerbito, senza interramento 0,40 27 da aprile ad su frutteto inerbito, senza interramento 0,60 28 agosto su frutteto non inerbito, con interramento 0,60 29 su frutteto non inerbito, senza interramento 0,50 30 fertirrigazione 0,50-0,701 (1)