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Valutazione della sostenibilità in agricoltura
Cesare Pacini
DISAT – Università di Firenze
A.A. 2009-10, Laurea Magistrale in SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIECorso – GESTIONE AGRONOMICA, COLTURALE E ZOOTECNICA SOSTENIBILE DEGLI ECOSISTEMI
Insegnamento – GESTIONE AGRONOMICA E COLTURALE SOSTENIBILE
Settore AGR/02 - AGRONOMIA E COLTIVAZIONI ERBACEE
Anno di Corso 1, Crediti Formativi 6
Docenti: VAZZANA CONCETTA e PACINI CESARE
• Sostenibilità in agricoltura• Definizione e classificazione di indicatori agro-
ecologici• Contabilità ambientale nazionale• Contabilità ambientale a livello regionale• Valutazione della sostenibilità ecologica delle
aziende agrarie
Cesare Pacini
Valutazione della sostenibilità agro-ambientale in agricoltura tramite indicatori
Elementi di sostenibilità degli agroecosistemi (1) (da Altieri)
I principi fondamentali di un agroecosistema sostenibile sono
• la conservazione delle risorse rinnovabili• l’adattamento della coltura all’ambiente • il mantenimento di un livello di produttività
alto, ma sostenibile a lungo termine piuttosto che una produttività a breve termine
Elementi di sostenibilità degli agroecosistemi (2) (da Altieri)
Per mantenere questo livello di sostenibilità del sistema si deve:• ridurre l’uso di energia e di risorse• impiegare metodi di produzione che ripristino i meccanismi
omeostatici che – portano alla stabilità della comunità – ottimizzano il tasso di rotazione e di riciclo della sostanza
organica e degli elementi nutritivi– elevano al massimo la capacità di impiego del territorio– assicurano un efficiente flusso di energia
• incoraggiare la produzione locale di articoli alimentari adatti all’ambiente naturale e socioeconomico
• ridurre i costi e aumentare l’efficienza e la vitalità economica delle piccole e medie aziende, promuovendo un sistema agricolo diverso, potenzialmente elastico
Sostenibilità in agricoltura - Definizioni• Sviluppo sostenibile - Sviluppo che fa fronte alle
necessità del presente senza compromettere la capacità delle future generazioni di soddisfare le proprie esigenze (Bruntland, 1987)
• Agricoltura sostenibile - un'attività produttiva tesa alla conservazione del suolo, delle acque, del patrimonio genetico delle piante e degli animali, tecnicamente appropriata, economicamente valida e socialmente accettabile (FAO, 1992)
• Agroecosistema sostenibile - un sistema agricolo che è economicamente vitale, eco-compatibile e socialmente giusto (Douglass, 1984)
Definizione di indicatoriSecondo Segnestam et al. (2000) gli indicatori
sono frammenti di informazioni che sintetizzano le caratteristiche dei sistemi o evidenziano cosa sta accadendo in un sistema. Semplificano i fenomeni complessi e consentono di misurare lo stato di un sistema. Rendono più semplice parlare di sviluppo sostenibile, traducendo il concetto di sostenibilità in termini numerici, in misure descrittive e in strategie e indicazioni.
Permettono la formulazione di una valutazione
Cesare Pacini
Lisa Segnestam, December 2002. Indicators of Environment and Sustainable Development Theories and Practical Experience ENVIRONMENTAL ECONOMICS SERIES PAPER NO. 89THE WORLD BANK ENVIRONMENT DEPARTMENT, Washington, D.C., U.S.A.• Indicators, which are derived from data, are commonly
the first, most basic, tools for analyzing change in society. Indicators are superior data as an analytical tool for several reasons. Firstly, they can work as a basis for assessment by providing information on conditions and trends of sustainable development. Secondly, as a basis of such assessments, indicators can provide input to policy formulation processes. Thirdly, by presenting several data in one number that commonly is more simple to interpret than complex statistics, they can facilitate communication between different groups, for example between experts and non-experts
Classificazione degli indicatori (1)• Aspetto della valutazione, p.es. sostenibilità
aziendale (aspetti economici, ambientali e sociali), impatto ambientale, utilizzo delle risorse, qualità del paesaggio, impatto delle pratiche agronomiche, modellizzazione dello stato e delle prestazioni degli agroecosistemi
• Causa della valutazione, p.es. determinazione del livello di incentivi e tasse per la promozione di sistemi produttivi sostenibili o buone pratiche, progettazione di sistemi agrari sostenibili, audit di eco-condizionalità
• Oggetto della valutazione, p.es. prodotto, processo produttivo, azienda
Cesare Pacini
Classificazione degli indicatori (2)• Utilizzatori, p.es. agricoltori, tecnici, ricercatori,
decisori politici, governi locali, consumatori, studenti• Tempo e costo richiesti per la raccolta dati e la loro
elaborazione• Obiettivi degli agroecosistemi considerati, definiti
anche come temi ambientali, categorie di impatto ambientale, aree di attività, questioni ambientali
• Complessità del metodo di calcolo, p.es. da semplici algoritmi monoequazionali a complessi modelli ecologico-ambientali
• Unità di misura, espressa in termini fisici o sotto forma di punteggio
• Possibilità di attribuire soglie e pesi
Cesare Pacini
Classificazione degli indicatori (3)• Scala spaziale, p.es. livello di campo, azienda,
territorio (distretto, regione, nazione)• Scala temporale• Livello di aggregazione, p.es. indici ed indicatori
semplici• DPSIR (Driving forces Pressure State Impact
Response): Modello basato su indicatori elaborato in ambito UE sulla base di uno schema OCSE di Pressione-Stato-Risposta (PSR)
Cesare Pacini
Descrizione di un indicatore
• Obiettivo dell’indicatore e definizione con evidenze empiriche sulla sua effettiva utilità
• Metodo di calcolo da dati a indicatore (incluso, se necessario la rispettiva equazione)
• Sistema di raccolta dati• Metodo di aggregazione spaziale• Soglia di sostenibilità (o limite critico, o obiettivo
operativo)• Peso • Esempio pratico di calcolo dell’indicatore
Cesare Pacini
Contabilità ambientale(mod. da Fondazione ENI Mattei)
• Disciplina adottata sia a livello macroeconomico (con riferimento ad un livello territoriale sia nazionale che sub - nazionale), che aziendale, sviluppata sia in termini fisici che monetari. Essa individua innanzitutto gli elementi che descrivono l’interazione tra economia ed ambiente ed i rapporti causa effetto tra questi; in secondo luogo, definisce i sistemi di classificazione delle relative informazioni significative
• Sinonimi: contabilità verde, contabilità del capitale naturale
Cesare Pacini
Campo di applicazione e indicatori(mod. da Fondazione ENI Mattei)
• Questa contabilità definisce e modella le interrelazioni esistenti tra attività antropiche ed ambiente e ricorre a sistemi di indicatori ambientali (ed economici) per descrivere la disponibilità e qualità delle risorse ambientali, le pressioni antropiche esercitate sull’ambiente e le cause che le determinano
• Tali indicatori vengono classificati ed aggregati in schemi contabili specifici (ad esempio per temi ambientali di interesse quali produzione rifiuti, emissioni atmosferiche, spesa per interventi di protezione ambientale, entità di stock naturali quali terreno boschivo, disponibilità idrica, ecc.)
• Gli stessi indicatori vengono inoltre elaborati per formare indicatori composti od indici atti a descrivere le interrelazioni tra un aspetto ambientale ed il contesto (popolazione, produzione, ecc.).
Cesare Pacini
Limiti della contabilità economica nazionale• Il Prodotto Interno Lordo (PIL) misura quasi
esclusivamente le attività economiche che implicano una transazione monetaria (con l’eccezione dei servizi pubblici non destinati alla vendita, ad es. la pubblica istruzione). Vengono escluse tutte le attività all’interno delle famiglie
• Vengono contabilizzate alcune voci che costituiscono la riparazione di danni prodotti all’ambiente o alle persone
• Gli ammortamenti del capitale naturale (ad es., fertilità dei suoli, biodiversità) non vengono considerati nel computo del prodotto netto
Cesare Pacini
Contabilità ambientale nazionale
• Net Economic Welfare• I conti del patrimonio naturale nel sistema
francese• Il sistema delle spese difensive• La stima del consumo di capitale naturale• L’approccio olandese della capacità di carico• La proposta del WWF• Impronta ecologica• Indice del benessere economico sostenibile
Cesare Pacini
Un esempio di contabilità ambientale regionale: il progetto CONTARE
• Il Progetto Contare si pone l’obiettivo di realizzare uno strumento di supporto alla valutazione delle politiche ambientali attraverso la definizione di un Modello di Supporto Decisionale per la contabilità e la valutazione della spesa ambientale
• Due fasi:– Un modello di supporto decisionale basato su uno
schema concettuale di base ed il relativo sistema di indicatori (ovvero sistema informativo di contabilità ambientale)
– Una metodologia di valutazione, che, utilizzando i flussi informativi provenienti dal modello di supporto decisionale, fornisca al decisore una guida alla pianificazione ed al controllo delle politiche ambientali
Cesare Pacini
Componenti del modello di supporto decisionale di CONTARE
• Schema Concettuale che identifica gli elementi più significativi del sistema economia - ambiente e ne descrive le interrelazioni
• Sistema di Indicatori (sistema informativo di contabilità ambientale) che individua le tipologie di informazioni necessarie a descrivere gli elementi dello schema stesso, la quantificazione delle quali garantisce un supporto al processo di pianificazione e di valutazione
Cesare Pacini
Obiettivi del modello di supporto decisionale
Lo Schema Concettuale mira a:· individuare gli elementi della realtà presa in esame · definire la significatività degli elementi individuati· caratterizzare le interazioni tra gli elementi del sistema di
riferimento
Il Sistema di Indicatori mira a:· organizzare in maniera sistematica le diverse tipologie di
informazioni necessarie a descrivere gli elementi dello Schema Concettuale;
· convertire le informazioni descrittive relative agli elementi identificati dallo Schema Concettuale in indicatori quantificabili
· generare i flussi informativi in uscita dal Modello di Supporto Decisionale.
Cesare Pacini
Indicatori di caratterizzazione del contesto
Progetto ContareSistema Indicatori Caratterizzazione ContestoIndicatori EconomiciSettore Agricoltura • Produzione da pesca marittima• Produzione da acquacoltura• Sforzo di pesca• Vendita di pesticidi• Vendita di fertilizzanti• Superficie agricola utilizzata (SAU)• Numero di capi di bestiame per bovini ovini, caprini e suini• Valore aggiunto• Numero di addetti per settore• Consumo di energia elettrica per settore
Cesare Pacini
Progetto ContareSistema Indicatori Caratterizzazione ContestoIndicatori Caratterizzazione Pressione
Tema ambientale “Biodiversita’”• Superficie agricoltura intensiva • Superficie foreste naturale e semi-naturale • Superficie aree umide• Superficie foreste abbattute• Superficie aree extraurbane• Rete stradale extraurbana e ferroviaria
Cesare Pacini
Progetto ContareSistema Indicatori Caratterizzazione ContestoIndicatori Caratterizzazione Stato
Tema ambientale “Biodiversita’”• Numero di specie protette• EBI di biodiversità acquatica (indice)• Area forestale con defoliazioni e
decolorazioni• Numero di specie in pericolo• Eterogeneità dell’uso del suolo
Cesare Pacini
Progetto ContareSistema Indicatori Caratterizzazione ContestoIndicatori Caratterizzazione Risposta
Tema ambientale “Inquinamento acque” • depuratori acque reflue • depuratori acque reflue (tratt. I°)• depuratori acque reflue (tratt. II°)• depuratori acque reflue (tratt. III°)• depuratori acque reflue (tratt. spinto) • abitanti equivalenti di progetto • abitanti equivalenti di esercizio• % acque di scarico trattate • % abitanti serviti dagli impianti di depurazione • % reflui avviati al riutilizzo• reti fognarie acque bianche• reti fognarie acque nere• reti fognarie acque miste • % abitanti serviti dal sistema fognario • dispositivi di monitoraggio in continuo acque superficiali interne • campagne di monitoraggio nelle acque superficiali interne • % corsi d'acqua sottoposti a monitoraggio (continuo e non)• pozzi sottoposti a monitoraggio chimico
Cesare Pacini
Osservazioni di carattere generale sui sistemi informativi basati su indicatori (valide sia a livello macroeconomico che aziendale)
• Contabilità fisica vs. contabilità monetaria – non sostituibilità dei servizi ecologici e quindi necessità di misurarli in termini biofisici
• Indicatori semplici vs. indicatori complessi (o indici) – ridurre il concetto di sostenibilità ambientale ad un gruppo di indici significa diminuire la capacità di comprensione dei fenomeni dell’ecosistema; utilizzare un set ampio di indicatori semplici può generare problemi di comunicazione
Cesare Pacini
Problemi di scala in sistemi informativi basati su indicatori agro-ecologici• Riferimento spaziale delle informazioni
(ambiti politici, ambiti ecosistemici territoriali o aziendali)
• Significato delle informazioni (comunicazione al decisore, verifica di gestione delle aziende)
• Problemi di aggregazione degli indicatori
Cesare Pacini
Contabilità ambientale di impresa
• Lo strumento di contabilità ambientale a livello di impresa è il cosiddetto bilancio ambientale o ecologico
• Due tipologie:– Bilanci ambientali di prodotto (che portano, ad
esempio, all’ottenimento di eco-labels)– Bilanci ambientali d’impresa (o audit ambientale)
Cesare Pacini
Peculiarità della valutazione della sostenibilità per aziende agrarie• Molti produttori sono coinvolti, ciascuno con le
proprie condizioni produttive• L’inquinamento da produzioni agricole è
caratterizzato da sorgenti diffuse (non-point). Poiché le emissioni sono diffuse, costose da misurare e stocastiche, i sistemi di controllo debbono essere implementati in parte con valori stimati delle emissioni (anziché reali)
• Le imprese agricole sono relativamente piccole ed hanno problemi ad implementare sistemi di valutazione della sostenibilità ecologica a livello individuale
Cesare Pacini
Requisiti dei sistemi di valutazione della sostenibilità ecologica di aziende agrarie
• Determinazione diretta dei risultati ambientali• Considerazione delle condizioni pedo-
climatiche nelle quali si svolgono i processi produttivi e ambientali
• Espressione delle relazioni tra attività agricole e i processi ambientali tramite un approccio olistico
Cesare Pacini
Approccio olistico
• L’olismo è una teoria che sottolinea l’importanza di considerare un sistema come totalità, riconoscendo il valore di maggiore completezza e coerenza rispetto alla somma delle parti che lo compongono. Quindi, un sistema va percepito globalmente, nelle sue relazioni con altri sistemi. L’approccio olistico permette la comprensione e la scoperta di nuovi margini di azione esistenti nei sistemi, dovuti alla loro capacità di auto-riprodursi ed auto-organizzarsi tramite catene di relazioni che trasformano le proprie componenti costitutive. Tale approccio è quindi adatto all’implementazione del concetto di sviluppo sostenibile perché permette l’abbandono di analisi settoriali a favore dell’integrazione delle dimensioni ambientali, socioculturali ed economiche (http://www.comune.fi.it/Agende21Toscana/).
• Esempio di sistema di indicatori formulato con approccio olistico è il Sistema Informativo di Sostenibilità Agro-ambientale sviluppato presso il DISAT
Cesare Pacini
AESIS (agro-environmental sustainability information system) AN INDICATOR-BASED FRAMEWORK TO EVALUATE SUSTAINABILITY AT THE FARMING SYSTEM LEVEL AND ON LOWER SPATIAL SCALES
1. DEFINE THE SUSTAINABILITY ISSUES1.1. identify issues related to sustainability1.2. identify detailed critical points and connect them to farm
environmental systems1.3. choose indicators
2. SOLUTIONS TO THE SUSTAINABILITY ISSUES2.1. settle a comparison layout2.2. identify indicator thresholds (or critical limits, sustainability targets)2.3. define alternative management systems (e.g., organic, integrated,
environmentally-friendly, best available technologies etc.)2.4. identify policy measures
3. EVALUATING SOLUTION ALTERNATIVES3.1. select calculation methods of indicators proportional to the
evaluation purpose3.2. integrate indicators in a farm simulation model3.3. measure indicators3.4. present results
Step 1.1. Definizione del problema di sostenibilità ambientale (da PRAA 2004-6)
Step 1.2. Procedure pratiche per il rilevamento dei punti critici di sostenibilità (secondo il modello delle norme ISO 14000)
• Descrizione dettagliata dell’azienda
• Descrizione dettagliata del sito
• Identificazione degli aspetti ambientali di attività, prodotti e servizi
Descrizione dettagliata dell’azienda
• Localizzazione geografica, dimensioni e struttura dell’azienda agraria
• Suddivisione dell’azienda in aree omogene e per condizioni pedo-climatiche (morfologia e caratteristiche chimico-fisiche dei suoli, falda acquifera, clima)
• Anamnesi storica• Individuazione delle infrastrutture ecologiche (ad
es., sistema di siepi e reticolo idraulico, fiumi, etc.)• Aree ad elevato rischio di emissione di inquinanti
(ad es., aree contigue ai recipienti di raccolta dei liquami di stalla)
• Descrizione dei processi produttivi
Step 1.2 . Punti critici
Localizzazione geografica dell’aziendaStep 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Dimensioni e struttura dell’azienda
Le Rene Alberese Sereni
Region S. Rossore Regional Park Maremma Regional Park Mugello basin
Landform Flat Flat and hilly1 Flat and hilly
Farm type Arable Mixed cattle-arable-horticultural-arboricultural1
Mixed dairy-arboricultural1
Farming system Organic and Conventional (1998 and 1999,
part of the farm)
Integrated (1998) and organic (1999 and 2000)
Conventional (before 1993) and organic (since 1993)
Total area 476 ha 3441 ha 352 ha
Agricultural area used2 452 ha 593 ha 156 ha
Livestock - CFS3 - - 313 dairy cows
Livestock - IFS4 - 110 horses, 460 beef cows -
Livestock - OFS5 - 102 horses, 389 beef cows 241 dairy cows
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Dimensioni e struttura dell’azienda- modalità di raccolta dati
• Vedi file excel allegato Scheda struttura CAPORALI
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Suddivisione dell’azienda in aree omogenee – planimetria catastale
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Suddivisione dell’azienda in aree omogenee – utilizzo del suoloStep 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
• Foglio catastale
Suddivisione dell’azienda in aree omogenee - morfologiaStep 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Suddivisione dell’azienda in aree omogenee - morfologia
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Analisi chimiche del suoloCampione
Sorbigliana Area
omogenea 2
Localizzazione Particelle n. 42, 43, 44, 84
Coltura Girasole
pH 7.7
CE estratto 1:2 mS/cm a 25°C 0.370
Azoto totale N ‰ 0.71
Fosforo assimilabile [Olsen] P2O5 ppm 11
Potassio scambiabile [BaCl2] K2O ppm 148
Ferro assimilabile [Lakanen-Erviö] Fe ppm 408
Manganese assimilabile [Lakanen-Erviö] Mn ppm 446
Boro solubile [Berger-Truog] B ppm 0.08
Sostanza organica [Walkley-Black] % 1.31
Carbonio organico % 0.76
Rapporto C/N 10.7
Calcare totale [calcimetro] % 16.9
Calcare attivo [Drouineau] % 1.9
C.S.C. [BaCl2] meq/100g 11.8
Tessitura Argilla [<2 µm] % 17.2
Limo [2-50 µm] % 24.2
Sabbia [50-2000 µm] % 58.6
Frazione [2-100 µm] % 48.2
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Dati climatici
• Vedi file excel allegato Dati meteo Gambassi
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
• Anamnesi storica
• Individuazione di siepi, affossature del reticolo idraulico, corpi d’acqua su mappe aziendali
• Individuazione di aree ad elevato rischio di emissione di inquinanti su mappe aziendali
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Processi produttivi
• Vedi il file excel allegato Scheda tecnica
• Anche su registri di campagna, di agricoltura biologica e integrata
Step 1.2 . Punti critici – descrizione azienda
Descrizione del sito
• Presenza di siti d’interesse paesaggistico/storico/culturale
• Descrizione delle caratteristiche ambientali della zona
Step 1.2 . Punti critici
Identificazione degli aspetti ambientali di attività, prodotti e servizi
• Suddividere il processo produttivo in fasi (es., produzione alimenti, produzione latte)
• Individuare per ciascuno di essi i flussi di materiali ed energia in entrata ed uscita
• Identificare i relativi fattori d’impatto e gli effetti sull’ambiente, quali:– Emissioni in atmosfera (es., ammoniaca)– Lisciviazione verso corpi d’acqua (es., percolazione di nitrati
verso la falda acquifera)– Gestione dei rifiuti (es., contenitori dei pesticidi)– Uso di risorse naturali (es., acqua)– Sostanza pericolose– Altri problemi ambientali relativi alla zona
Step 1.2 . Punti critici
Water quality Water quality Water demand, water-table level Water balance Water Flood risk, water stagnation Drainage system
Crop biotic stress, agro-ecological identity landscape diversity, Plant and cattle production livestock biodiversity and intensity Production activities Refuse management Refuse
Soil erosion Soil morphology and structure Soil
Salinity, biologico matter decrease Soil chemical components
Biodiversity Flora and fauna subsystems Flora & fauna
Nitrogen balance at farm level Nitrogen cycle Nitrogen balance at herd level Nitrogen balance
Nitrogen balance at soil level
Pesticide pollution Crop protection
Non-replaceable energy demand Energy
Environmental critical pointsEnvironmental critical points Environmental subsystems Environmental subsystems Environmental systems Environmental systems
Phosphorus balance at farm level Phosphorus cycle Phosphorus balance at herd level Phosphorus balance
Phosphorus balance at soil level
Cesare Pacini
Step 1.3 – scelta indicatori
Indicatori agro-ambientali per la ricerca
Punti critici ambientaliIndicatori ambientali
Scarsità delle risorse idriche Consumo idrico
Rischio di alluvioni, ristagno idrico, conservazione del paesaggio
Lunghezza delle sistemazioni superficiali e sotterranee, Lunghezza dei terrazzamenti
Erosione del suolo Erosione del suolo
Salinizzazione del suolo Salinità del suolo
Perdita di sostanza organica Contenuto di sostanza organica nel suolo
Stress biotico delle colture Durata delle rotazioni
Identità agroecologica dei campi Dimensione dei campi e rapporto larghezza max/lunghezza max
Scarsa diversità del paesaggio Diversità del paesaggio agrario
Biodiversità degli animali domestici Biodiversità degli animali domestici
Intensità di animali domestici Carico di animali domestici
Rifiuti Carico di rifiuti pericolosi
Biodiversità della flora Biodiversità delle specie erbacee
Biodiversità delle specie arboree
Biodiversità delle siepi
Biodiversità della fauna Biodiversità degli insetti
Ciclo dell’azoto Percolazione di azoto, scorrimento superficiale di azoto
Ciclo del fosforo Sedimento di fosforo
Inquinamento da pesticidi Rischi potenziali ambientali di utilizzo dei pesticidi
Consumo di energia non riproducibile Utilizzo energetico
Cesare Pacini
Step 1.3 – scelta indicatori
Sistema di indicatori semplificato per EMAS
Indicatori di biodiversità e di gestione delle infrastrutture ecologiche- Biodiversità delle specie erbacee- Biodiversità delle specie arboree- Biodiversità delle siepi- Indicatore di diversità del paesaggio agrario- Lunghezza delle sistemazioni
Indicatori di impatto ambientale da agro-chimici- Surplus aziendale di azoto- Indice potenziale di ruscellamento del fosforo- Indicatore di rischio potenziale ambientale dei pesticidi
Indicatori di gestione delle risorse del territorio (suolo e acqua)- Indice di rischio potenziale di erosione del suolo- Consumo idrico- Bilancio della sostanza organica
Cesare Pacini
Step 1.3 – scelta indicatori
Step 2.1. Impostazione dello schema di comparazione• Comparazione tra aziende• Comparazione di differenti sistemi gestionali• Comparazione di diverse tecniche gestionali• Comparazione dei risultati di un’azienda con
soglie di sostenibilità• Comparazione di risultati di modelli aziendali
di simulazione sotto diversi scenari (per esempio scenari di politica o di cambiamento climatico)
Step 2.2. Individuazione delle soglie di sostenibilità• Soglie normative
– 50 mg/l di nitrati nelle acque, da Direttiva UE 91/676 (direttiva nitrati)
• Soglie da studi scientifici – 1.5 t/ha di suolo eroso (Pimentel et al., 1995)– 1000-2000 m/25ha di lunghezza siepi (Vereijken, 1999)– 140 m/ha di lunghezza reticolo idraulico (Landi, 1999)
• Soglie da bilancio – bilancio idrico in pari
• Soglie basate su conoscenze di esperti– soglie di EPRIP (Trevisan et al., 1999)
Definizione di sistemi gestionali alternativi (esempi)• Metodo di produzione biologico
• Metodo di produzione integrato
• Sistemi di gestione ambientale secondo le norme della serie ISO 14000
• Migliori tecnologie/pratiche disponibili
• Singole tecniche o pacchetti di tecniche (ad es., sovescio, lavorazione minima, rotazioni)
Individuazione di misure di politica (esempi)• Misure agro-ambientali dei piani di sviluppo
rurale• Sistemi di tassazione basati sul principio chi-
inquina-paga (PPP, pollutter-pays-principle)• Sistemi di incentivazione basati sul principio
chi-realizza-riceve (PGP, provider-gets-principle)
• Sistemi di pagamento basati sul principio della eco-condizionalità
• Norme comando e controllo
Scelta delle procedure di calcolo degli indicatori (1)
• Principio di proporzionalità
• Maggiore è il livello di dettaglio del database, maggiore è il livello di dettaglio dell’indicatore e più costosa sarà la procedura di calcolo dello stesso
Esempi di procedure di calcolo degli indicatori
• Calcolo di indicatori tramite modelli ecologico-ambientali – Es., GLEAMS, EPRIP
• Osservazioni e misurazioni in campo – Ad es. per indicatori di biodiversità con il metodo Braun-
Blanquet o per la lunghezza del reticolo idraulico
• Osservazioni e misurazioni su mappe aziendali cartacee o elettroniche– Ad es., per gli indicatori dimensionali dei campi
• Analisi chimiche – Ad es. per il contenuto di sostanza organica del suolo
• Calcolo su registri aziendali (quaderni di campagna, registri agricoltura biologica ed integrata)– Ad es. per bilanci dei nutrienti (azoto, fosforo e potassio)
Sites Site 1 site 2 Site 3 site 4 site 5 site 6 farm
Constraints
Activities
Unit Barley1 Broad bean1
sm6 b6 bb6 aa6Set- aside
Green spaces
b1 bb1 sm6 b6 bb6 aa6Set- aside
Green spaces
b1 bb1 sm6 b6 bb6 aa6Set- aside
Green spaces
Maize grain-I
Barley Alfa- alfaMaize
grain-I for sale
Barley Alfa- alfa b1 bb1 sm6 b6 bb6 aa6Set- aside
Green spaces
Maize grain-I for
saleBarley Alfa- alfa b1 bb1 sm6 b6 bb6 aa6
Set- aside
Green spaces
Maize silage
Barley Broad bean
Alfa- alfa b1 bb1Set- aside
Green spaces
Hired labour Jan-Apr
Hired labour May-Aug
Hired labour Sep-Dec
Purchase of soyabean
Purchase of maize
gluten
Purchase of linseed
cake
Purchase of
dehydrated manure 1
Purchase of
dehydrated manure 2
Purchase of straw
Total straw
Dairy cows
Dried-off cows
HeifersLittle
heifersHeifer calves
Bull calves
HedgesDrainage system 1
Drainage system 2
RelationRight
hand side
Unit ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha h h h q q q q q q q heads heads heads heads heads heads m*100 m*100 m*1001 Land requirements - site 1 ha 1 1 1 1 1 1 1 1 = 25.82 Land requirements - site 2 ha 1 1 1 1 1 1 1 1 = 58.63 Structure Land requirements - site 3 ha 1 1 1 1 1 1 1 1 = 29.44 constraints Land requirements - site 4 ha 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = 6.15 Land requirements - site 5 ha 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = 49.16 Land requirements - site 6 ha 1 1 1 1 1 1 1 1 = 18.37 Housing requirements heads 1 <= 1508 Dried-off cows-milk cows heads -0.20 1 = 09 Herd Heifers-milk cows heads -0.43 1 = 0
10 category Little heifers-milk cows heads -0.35 1 = 011 constraints Heifer calves-milk cows heads -0.35 1 = 012 Bull calves-milk cows heads -0.39 1 = 013 Labour January-April h 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 6.0 0.0 0.4 6.0 0.0 0.4 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 6.0 0.0 0.4 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 -1.0 29.4 0.3 3.1 1.6 2 0.3 <= 478814 requirements May-August h 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 18.5 1.0 21.4 18.5 1.0 21.4 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 18.5 1.0 21.4 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 6.5 1.0 4.0 21.4 1.0 4.0 2.0 -1.0 29.4 0.3 3.1 1.6 2 0.3 <= 619115 September-December h 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 3.0 6.0 9.9 3.0 6.0 9.9 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 3.0 6.0 9.9 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 3.0 6.0 4.0 9.9 6.0 4.0 0.0 -1.0 29.4 0.3 3.1 1.6 2 0.3 3.8 0.1 0.1 <= 485516 Tractor January-April h 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 6.0 0.0 0.4 6.0 0.0 0.4 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 6.0 0.0 0.4 0.0 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 5.5 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 4.3 0.3 3.1 1.6 <= 291417 requirements May-August h 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 38.5 1.0 21.4 38.5 1.0 21.4 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 38.5 1.0 21.4 1.0 4.0 6.5 1.0 4.0 21.4 2.0 6.5 1.0 4.0 21.4 1.0 4.0 2.0 4.3 0.3 3.1 1.6 <= 423218 September-December h 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 3.0 6.0 9.9 3.0 6.0 9.9 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 3.0 6.0 9.9 6.0 4.0 3.0 6.0 4.0 9.9 0.0 3.0 6.0 4.0 9.9 6.0 4.0 0.0 4.3 0.3 3.1 1.6 0.1 0.1 <= 316619 Fiber kg -181 -201 -2618 -181 -201 -2379 -178 -202 -2233 -178 -202 -2407 -178 -206 -2306 -178 -206 -2402 -134 -178 -2402 -178 -2402 -178 -206 -2306 -178 -206 -2402 -181 -2305 -181 -201 -2393 -181 -201 -2305 -2393 -181 -201 -2305 -181 -201 -6 -2 -9 1061 35 576 353 <= 020 Feeding Energy value U.F. -3229 -2685 -10324 -3229 -2685 -4927 -3182 -2707 -8806 -3182 -2707 -4985 -3182 -2750 -9094 -3182 -2750 -4985 -5907 -3182 -4975 -3182 -4975 -3182 -2750 -9094 -3182 -2750 -4975 -3224 -4775 -3224 -2695 -9439 -3224 -2695 -4775 -7739 -3602 -1898 -6070 -3933 -2695 -117 -108 -106 4819 152 2205 1180 175 <= 021 requirements Protein kg -339 -686 -1032 -339 -686 -1104 -334 -691 -881 -334 -691 -1117 -334 -702 -909 -334 -702 -1117 -564 -334 -1115 -334 -1115 -334 -702 -909 -334 -702 -1115 -339 -1070 -339 -688 -944 -339 -688 -1070 -774 -378 -485 -1361 -413 -688 -38 -60 -35 802 26 308 196 24 <= 022 Dry matter kg -2777 -2268 -11430 -2777 -2268 -7391 -2736 -2286 -9749 -2736 -2286 -7478 -2736 -2323 -10068 -2736 -2323 -7478 -4672 -2736 -7463 -2736 -7463 -2736 -2323 -10068 -2736 -2323 -7463 -2773 -7163 -2773 -2276 -10450 -2773 -2276 -7163 -8568 -3098 -1603 -9106 -3382 -2276 -88 -89 -91 5261 172 3030 1859 172 <= 023 Purchased Soyabean q 1 1 1 <= 45024 feed Maize gluten q25 constraints Linseed cake q26 Manure and Manure requirements q 800 800 800 400 400 800 400 800 800 -5.9 -1 -75.3 -54.8 -0.3 <= -100027 slurry Slurry requirements q 800 333 800 333 800 333 600 333 600 333 800 333 600 333 800 333 800 333 -10.3 -200.8 -146.0 -0.8 <= 028 requirements Straw requirements q -1 9.0 8.4 6.0 3.8 <= 0
29Linking straw production/ purchase to total straw
q -15 -24 -15 -24 -15 -24 -15 -24 -15 -24 -15 -24 -15 -15 -15 -24 -15 -24 -15 -15 -24 -15 -24 -15 -24 -15 -24 -1 1 0
30 b-bb1.1 ha -1 1 = 0.031 sm-b1.2 ha = 0.032 b-bb1.2 ha = 0.033 bb-gl1.2 ha = 0.034 sm-b1.6 ha -1 0.5 = 0.035 b-bb1.6 ha -0.5 1 = 0.036 bb-aa1.6 ha -1 0.33 = 0.037 aa-gl1.anti ersosion ha = 0.038 sm-b2.2 ha = 0.039 b-bb2.2 ha = 0.040 bb-gl2.2 ha = 0.041 b-bb2.1 ha -1 1 = 0.042 sm-b2.6 ha -1 0.5 = 0.043 b-bb2.6 ha -0.5 1 = 0.044 bb-aa2.6 ha -1 0.33 = 0.045 aa-gl2.anti erosion ha = 0.046 b-bb3.1 ha -1 1 = 0.047 Rotation sm-b3.2 ha = 0.048 constarints b-bb3.2 ha = 0.049 bb-gl3.2 ha = 0.050 sm-b3.6 ha -1 0.5 = 0.051 b-bb3.6 ha -0.5 1 = 0.052 bb-aa3.6 ha -1 0.33 = 0.053 gm-b4.4 ha -0.5 1 = 0.054 b-aa4.4 ha -1 0.33 = 0.0
gm-b4.4 for sale ha -0.5 1 = 0.0b-aa4.4 ha -1 0.33 = 0.0
55 b-bb4.1 ha -1 1 = 0.056 smi-b4.2 ha = 0.057 b-bb4.2 ha = 0.058 bb-gl4.2 ha = 0.059 smi-b4.6 ha = 0.060 b-bb4.6 ha = 0.061 bb-aa4.6 ha = 0.062 sm-b4.2 ha = 0.063 b-bb4.2 ha = 0.064 bb-gl4.2 ha = 0.065 sm-b4.6 ha -1 0.5 = 0.066 b-bb4.6 ha -0.5 1 = 0.067 bb-aa4.6 ha -1 0.33 = 0.068 gm-b5.5 ha = 0.069 b-aa5.5 ha = 0.0
gm-b5.5 for sale ha -0.5 1 = 0.0b-aa5.5 ha -1 0.33 = 0.0
70 b-bb5.1 ha -1 1 = 0.071 smi-b5.2 ha = 0.072 b-bb5.2 ha = 0.073 bb-gl5.2 ha = 0.074 smi-b5.6 ha = 0.075 b-bb5.6 ha = 0.076 bb-aa5.6 ha = 0.077 sm-b5.2 ha = 0.078 b-bb5.2 ha = 0.079 bb-gl5.2 ha = 0.080 sm-b5.6 ha -1 0.5 = 0.081 b-bb5.6 ha -0.5 1 = 0.082 bb-aa5.6 ha -1 0.33 = 0.083 sm-b6.6 ha -1 0.5 = 0.084 b-bb6.6 ha -0.5 1 = 0.085 bb-aa6.6 ha -1 0.33 = 0.086 b-bb6.1 ha -1 1 = 0.087 sm-b6.2 ha = 0.088 b-bb6.2 ha = 0.089 bb-gl6.2 ha = 0.090 site 1 ha 1 >= 4.891 site 2 ha 1 >= 10.692 Green spaces site 3 ha 1 >= 5.493 constraints site 4 ha 1 >= 1.194 site 5 ha 1 >= 9.195 site 6 ha 1 >= 3.396 Legal const. on Set-aside - total ha -0.1 -0.1 -0.1 1 -0.1 -0.1 -0.1 1 -0.1 -0.1 -0.1 1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 1 -0.1 -0.1 -0.1 1 = 0.097 Land requirements for livestock heads 0.5 0.5 0.4 0.3 <= 15698 Legal Outside housing requirements sm 4.5 4.5 3.7 2.4 0.2 <= 386499 constraints Inside housing requirements sm 6.0 6.0 5.0 3.2 0.3 <= 924
100 L.R. 54/95 Long fiber feedingstuffs kg -9300 -6960 -9300 -6960 -9300 -6960 -6960 -6960 -9300 -6960 -6960 -9300 -6960 -9300 -6960 3157 1818 1115 103 <= 0.0101 Reg.1804/99 Concentrates102 Conventional feedingstuffs kg 89 91 -526 -17 -303 -186 -17 <= 0.0103 Legal constraints Nitrogen application maximum kgN 52190.0104 Nitrate Dir. Manure storage capacity t 0.1 2.2 1.6 0.0105 and CGAP Slurry storage capacity t 4.8 3.5 0.0106 (from 1999) Nitrogen leaching kg 12.1 12.1 10.2 10.2 10.2 10.2 8.38201 8.382 11.4 11.4 9.5 9.5 9.5 9.5 7.8686 7.8686 13.8 13.8 11.6 11.6 11.6 11.6 9.53939 9.53939 24.7 14.6 23.8 24.7 14.6 23.8 13.8 13.8 11.6 11.6 11.6 11.6 9.53939 9.539389 26.4 15.6 25.4 13.7 13.7 11.6 11.6 11.6 11.6 9.522847 9.522847 18.1 8.1 7.0 13.2 13.7 13.7 11.5 11.5 <= 5057.1107 Nitrogen run-off kg 4.1 4.1 7.2 7.2 7.2 7.2 2.0 2.0 3.3 3.3 1.6 1.6 1.6 1.6 1.3 1.3 0.9 0.9 1.6 1.6 1.6 1.6 0.1 0.1 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 0.9 0.9 1.6 1.6 1.6 1.6 0.1 0.1 4.0 4.0 4.0 1.6 1.6 2.8 2.8 2.8 2.8 0.3 0.3 2.8 2.8 2.8 2.8 1.6 1.6 0.3 0.3 <= 2060.3108 Phosphorous sediment kg 4.0 8.1 0.5 0.5 0.8 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 EST109 Soil erosion t 17.998041 17.998 11.0 11.0 11.0 11.0 1.4 1.4 11.571 11.571 7.1 7.1 7.1 7.1 0.9 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0 <= 187.3110 Environmental EPRIP (pesticides) score 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 <= 15171.3111 sustainability Herbaceous Plant Biodiversity score 66 63 34 66 63 73 99 99 66 63 34 66 63 73 99 99 66 63 34 66 63 73 99 99 51 66 73 51 66 73 66 63 34 66 63 73 99 99 51 66 73 66 63 34 66 63 73 99 99 34 66 63 73 66 63 99 99 >= 8990.4112 constraints Hedge Biodiversity m*100 1 >= 112.4113 ETA m3 4149 4149 4149 4149 4149 4149 4149 4149 4146 4146 4146 4146 4146 4146 4146 4146 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4450 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4199 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 4135 2 2 2 2 <= 0
114 ETP m3 6347 6347 6347 6347 6347 6347 6347 6347 6331 6331 6331 6331 6331 6331 6331 6331 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6290 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6332 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 6334 <= 0
115 Irrigation m3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 170 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 >= 0116 Surface drainage system 2 m*100 1 1 262.2
Objective function € -160 -175 -194 -160 -175 -105 0 -160 -175 -194 -160 -175 -105 0 -160 -175 -194 -160 -175 -105 0 -547 -160 -105 303 -160 -105 -160 -175 -194 -160 -175 -105 0 303 -160 -105 -160 -175 -194 -160 -175 -105 0 -194 -160 -175 -105 -160 -175 0 -10.8 -10.8 -10.8 -20 -48 -19 -12 -12 -5 1997 -24 144 -20 -72 95 -54 -25 -25
Integrazione degli indicatori in un modello aziendale di simulazione
Esempio di risultati di indicatori del sistema semplificato per EMAS
Risultati degli indicatori di biodiversità e di gestione delle infrastrutture ecologiche
I renai Poggio ai grilli Sorbigliana
AO11 AO2 AO3 AOB2 AZ. 3 AO1 AO2 AZ. AO1 AO2 AOB AZ. VS4
Biodiversità delle specie erbacee (punteggio/ha) 100 138 148 - 125 91 98 93 169 112 - 138 48a
Biodiversità specie arboree (%) 10 0 0 92 31 0 0 0 0 6 58 12 5b
Biodiversità siepi (m/ha) 14 0 48 - 25 41 0 30 78 137 0 115 60c
Diversità paesaggio agrario (punteggio/ha) 508 272 1318 - 800 1295 877 1182 1164 338 - 646 30d
Lunghezza sistemazioni (m/ha) 348 104 96 - 211 520 0 383 191 0 - 71 140 e
1 Area omogenea2 Area omogenea bosco3 Azienda4 Valore soglia: (a) Pacini, 2003; (b) Vereijken, 1999; (c) Schotman, 1988; (d) Smeding, 1995, Vereijken, 1999; (e) Landi, 1999
Cesare Pacini
Presentazione dei risultati con spider-diagram(Certoma and Migliorini, 2007)
Relative Discrepancy (A-D)/D
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Landscape and Biodiversity
Crop Rotation
Soil QualityFarm Efficiency
Enviroment
Desired
FarmA
FarmB
FarmC
Presentazione dei risultati con grafici trade-off(Paciniet al., 1998)
870
880
890
900
910
920
930
940
950
960
970
980
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100x - nitrogen polluttants decrease (%)
y -
inco
me
(milli
ons
lire)