Convegno Il comportamento di nitrati e fitofarmaci nel suolo Milano 24 novembre 9 Capacità protettiva e rischio di percolazione dell azoto nei suoli della pianura veneta Francesca Ragazzi ARPAV Servizio Osservatorio Suolo e Rifiuti
Capacità protettiva del suolo Progetto SINA - valutazione della capacità protettiva del suolo nei confronti dell inquinamento delle falde (1995-2) Regione Emilia Romagna (coordinamento) Regione Piemonte (IPLA) Regione Lombardia (ERSAF) Regione Friuli Venezia Giulia (ERSA) Regione Veneto (ARPAV) CNR- Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica di Firenze Rilevamento delle caratteristiche idrologiche dei suoli del bacino scolante in laguna di Venezia e applicazione dei modelli tarati e validati nel progetto SINA (1-03) CNR- Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica di Firenze
Capacità protettiva del suolo Valutazione della capacità protettiva dei suoli di pianura estesa alla carta dei suoli in scala 1:250.000 4: 1 a approssimazione per elaborati del piano di tutela delle acque 5-6: 2 a approssimazione con dati di nuove misure idrologiche
Capacità protettiva del suolo Messa a punto e impiego di metodologie basate su: misurazioni dirette delle caratteristiche idrologiche applicazione di modelli in grado di considerare i diversi fattori ambientali modello MACRO (Jarvis, 1994) di simulazione del bilancio idrico modello SOILN di simulazione del bilancio azotato I modelli sono stati calibrati e tarati, su lisimetri e parcelle sperimentali ISA di Modena CRPA di Reggio Emilia
Capacità protettiva del suolo Descrizione in campagna di profili con particolare attenzione alle caratteristiche legate al comportamento fisico-idrologico (struttura, porosità, fessure) Raccolta di campioni indisturbati per la misura in laboratorio di densità apparente (metodo scavo e cilindretto) conducibilità idrica satura (permeametro a carico costante) curva di ritenzione (cassetta Stackman e piastra di Richards)
Caratteristiche idrologiche dei suoli 27 suoli (80 orizzonti) 170 curve di ritenzione 0,4 0,3 0,2 Bw/2 0,1 190 misure di Ksat 0 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 256 misure di densità apparente (+ 505 dal data base Veneto) Sviluppo PTF per la stima di: -parametri curva ritenzione -densità apparente -Ksat
Capacità protettiva del suolo dati suolo dati colturali dati climatici INPUT modello di bilancio idrico MACRO OUTPUT flussi idrici in uscita alla base del profilo
Precipitazioni, mm/anno Condizioni di simulazione: clima Stazione climatica T media annua C Oscillazione termica annua C Precipitazione media (1994-2) mm Intensità di pioggia mm/ora Castelfranco 13 23 10 06 1013,4 7,6 Zero Branco 13 03 9 88 915,1 5,6 Agna 13 45 10 26 752,9 4,6 1600 1400 1 Castelfranco Zero Branco Agna 1000 800 600 400 0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 0 1 2
Profondità, m Condizioni di simulazione: falda falda ad oscillazione stagionale situata a o a 120 cm falda permanente a 100 cm (risorgiva) falda ad andamento inverso situata a cm (aree lagunari e/o a scolo meccanico) 0.0 01 gen 15 gen 29 gen 12 feb 26 feb 12 mar 26 mar 09 apr 23 apr 07 mag 21 mag 04 giu 18 giu 02 lug 16 lug 30 lug 13 ago 27 ago 10 set 24 set 08 ott 22 ott 05 nov 19 nov 03 dic 17 dic 31 dic m -0.5-1.0-1.5-2.0-2.5 falda simulata misure - Abbazia Pisani misure - Scorzè -1-1.01-1.02-1.03-1.04-1.05-1.06 03-12-31 03-12-17 03-12-03 03-11-19 03-11-05 03-10-22 03-10-08 03-09-24 03-09-10 03-08-27 03-08-13 03-07-30 03-07-16 03-07-02 03-06-18 03-06-04 03-05-21 03-05-07 03-04-23 03-04-09 03-03-26 03-03-12 03-02-26 03-02-12 03-01-29 03-01-15 03-01-01
Condizioni di simulazione: scenario colturale Monosuccessione di mais Irrigazione: 10 interventi irrigui nell alta pianura (580 mm) irrigazione di soccorso nella bassa pianura (40 mm)
ALB ALB ALB CBO CMS CMS CMS MAN MAN MMZ NOA PDS PDS SNF SNF SNF TRS TRS ZRM ZRM ZRM Risultati simulazioni flusso utile: flusso alla base del profilo al netto della risalita di falda Flusso utile medio annuo Agna Zero Branco Castelfranco V. 800 700 600 500 mm 400 300 120 100 120 100 100 0
ALB ALB ALB CBO CMS CMS CMS MAN MAN MMZ NOA PDS PDS SNF SNF SNF TRS TRS ZRM ZRM ZRM Risultati simulazioni flusso utile relativo: flusso utile espresso come % degli apporti Flusso utile relativo Agna Zero Branco Castelfranco V. 50 45 40 35 120 100 30 % 25 120 100 20 15 10 5 0
SNF1 CGN1 CMS1 1 ZRM1 PDS1 ALB1 FRI1 MMZ1 CGU1 Risultati simulazioni Simulazioni con scenario colturale protettivo : rotazione quinquennale mais-soia-frumento-loiessa intercalare-mais-soia 60,0 50,0 40,0 Flussi utili relativi % 30,0 20,0 10,0 mais-mais rotazione 0,0
ALB ALB ALB CBO CMS CMS CMS MAN MAN MMZ NOA PDS PDS SNF SNF SNF TRS TRS ZRM ZRM ZRM scorrimento superficiale Risultati simulazioni Scorrimento superficiale medio annuo Agna Zero Branco Castelfranco V. 350 300 250 mm 100 50 100 100 0 120 120
pe r dite r elativ e d i nitr a ti, % Capacità protettiva 60 Sulla base di circa 117 simulazioni con MACRO e con SOILN, effettuate nell ambito del progetto SINA nella pianura padano-veneta, sono state individuate delle relazioni fra flussi in uscita dal profilo e perdite di azoto. Su questa base sono state proposte 4 classi di capacità protettiva 50 40 30 20 10 y = 0.1 40 9 x 1.2 3 2 3 R 2 = 0.6 8 01 Verifica su 24 combinazioni suoloclima-falda: simulazioni con SOILN per due dosi di concimazione azotata: 250 kg/ha e 400 kg/ha 0 0 10 20 30 40 50 60 70 pe rc o la zione re la tiv a, % CLASSE flusso NO 3 -, Flusso NO 3 -, relativo % relativo, % mm/anno g/m 2 /anno B >40% >15% >600 >8 MB 29-40% 11-15% 320-600 5-8 MA 12-28% 5-10% 140-320 2-5 A <12% <5% >140 <2
Capacità protettiva dei suoli di pianura CLASSE DI CAPACITA PROTETTIVA Flussi relativi % - Perdite di NO 3 % B (bassa) >40% >20% MB (moderatamente bassa) 29-40% 11-20% MA (moderatamente alta) 12-28% 6-10% A (alta) <12% <5% bassa: suoli di alta pianura, suoli organici moderatamente bassa: suoli di dosso grossolani moderatamente alta: suoli a tessitura limosa nelle stazioni più piovose alta: suoli a tessitura più fine e/o limosa con clima meno piovoso
Stima dell azoto in eccesso carichi di azoto da concimi e deiezioni zootecniche fabbisogni delle colture - azoto in eccesso CLASSE AZOTO (kg N/ha) Molto Basso <50 Basso 50-100 Medio 100- Alto - Molto Alto >
Stima della percolazione dell azoto Incrocio delle due carte Individuazione delle aree a maggior criticità localizzate nella fascia pedemontana
Capacità protettiva: cartografie di semidettaglio Realizzazione di cartografie derivate a partire da carte al 1:50.000 per la pianificazione (PTP e PAT)
GRAZIE