Workshop NutriVignaStrumenti e servizi innovativi per la
nutrizione minerale di precisione del vigneto
14:30 – 16:30 Venerdì 11 novembre 2016
EIMA - Bologna
Valutazione dell’impatto ambientale di alcuni sistemi gestionali del vigneto
Giuseppe Moscatelli
Laboratori partner
Coordinatore
Imprese
11 novembre 2016 – EIMA Bologna
Attività di Progetto
Misura e valutazione delle emissioni di azoto reattivo dal suolo (ammoniaca - NH3 e protossido di azoto - N2O) e del tenore di nitrati (NO3) nel terreno
Valutazione di diversi sistemi gestionali del vigneto attraverso il calcolo del Life Cycle Assessment (LCA)
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Perché misurare le emissioniStima delle perdite di N reattivo
(Fonte: The European Nitrogen Assesment, 2011)
I rilasci indesiderati di azoto reattivo
nell'ambiente hanno impatti negativi su
aria, acqua e suolo
Nell'aria un eccesso di Nr contribuisce a
livelli più alti di ozono, causando malattie
respiratorie e danneggiando la
vegetazione
Dall'atmosfera l'azoto ricade producendo
piogge acide, eccesso di fertilizzazione,
sbilanciamento dei nutrienti e riduzione
della biodiversità
Il rilascio dell'azoto reattivo dal suolo alle
acque può rendere inadatte al consumo
umano le acque superficiali e profonde,
causare eutrofizzazione
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Emissioni di protossido di azoto (N2O)
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Contributo dei vari gas alle emissioni GHG (Fonte IPCC, 2014)
Le emissioni di N2O
dall'agricoltura costituiscono il
70% circa del totale nazionale
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Emissioni di ammoniaca (NH3)
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…ma l’azoto reattivo è necessario
Fonte della stima: Erisman et al., 2008
• Massimizzare l’efficienza di
incorporazione dei nutrienti e
principalmente dell’azoto nelle
produzioni vegetali
• Migliorare le tecniche di
distribuzione
Ridurre al minimo le perdite di azoto
reattivo verso l’ambiente !!!
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Attività di campo – OR4
maggio 2016 - novembre 2016 - maggio 2017 - ottobre 2017 (concimazioni)
• rilievo emissioni di ammoniaca a seguito di ogni concimazione;• campionamento terreni: sostanza secca (ST), Azoto totale Kjeldahl (NTK),
Carbonio Organico (COT), Nitrati (NO3-).
durante il ciclo annuale della vite
• misure periodiche delle emissioni di protossido di azoto;• analisi dei nitrati nel terreno.
si continuerà sino ad inizio 2018
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Protocollo sperimentale – prove in campo
N0: 0 kg concime – 0 kg N/ha
N1: 300 kg concime – 39 kg N/ha
N2: 600 kg concime – 78 kg N/ha
Multicote Agri (13.5.21 + Mg + S - CRN> 46%)
Az. Agricola Malvicini Paolo
Vicobarone (PC)
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Protocollo sperimentale – prove in campo
Lavorato Organico Interrato - Lavorato Minerale Interrato
Inerbito Organico Interrato - Inerbito Minerale Interrato
Azoto distribuito: 40 kg N/ha
Minerale: Multicote AGRI (13.5.21 + Mg + S - CRN> 46%)
Organico: Concime organico azotato (11% di cui 5% solubile in acqua)
Az. Agricola Res Uvae - Castell’Arquato (PC)
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Misura delle emissioni di ammoniaca dal suolo (NH3)
• I tunnel a vento normalmente coprono un area
rettangolare con un rapporto lunghezza-larghezza
superiore a 2:1 (2 m x 0.5 m);
• Il dispositivo utilizzato nelle prove è analogo a quello
sviluppato e descritto da Lockyer (1984) e messo a punto
con prove di validazione da Ryden & Lockyer (1985);
• Quantificazione dell’ammoniaca mediante gorgogliamento
e cattura in soluzione acida e successiva determinazione
in laboratorio.
Il tunnel a vento, rispetto ad altri campionatori a camera di volatilizzazione completamente chiusa, offre il
vantaggio di:
• minima alterazione delle condizioni microclimatiche normalmente incontrate in campo;
• simulare la velocità dell'aria che lambisce la superficie del suolo a valori che si riscontrano normalmente
in campo (0.5 - 1 m/s);
• avere misure cumulate nel tempo che rendono possibile misurare emissioni con concentrazioni basse di
ammoniaca
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Misura delle emissioni di ammoniaca dal suolo (NH3)
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Misura delle emissioni protossido di azoto dal suolo (N2O)
Static chamber method (Brewer et al., 1999; Hornig et al, 1999; Pedersen
et al., 2001)
Tecnica specifica per lo studio dei flussi emissivi
da superfici non convogliate.
Tale tecnica si basa sulla velocità di saturazione
gassosa di un volume noto creato artificialmente
al di sopra della superficie di suolo.
Misura fotoacustica ad infrarossi mediante
Multi-gas Monitor Type 1302 (Bruel &
Kjaer, INNOVA,2002)
E [g di gas/m2·h]
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Misura delle emissioni protossido di azoto dal suolo (N2O)
Inizio maggio Fine luglio Settembre post vendemmia
D. 45 cm H. 20 cm
D. 40 cm H. 30 cm
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Produzione N2O, NH3 e NO3 dalle attività agricole
Fonte: LIFE+ IPN2OA, 2016
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La variabilità delle emissioni N2O
episodi emissivi che durano da pochi giorni ad alcunesettimane possono essereresponsabili fino all'80% delleemissioni annuali di N2O
Opportunità di utilizzare modelli;
i valori reali misurati in campo serviranno ad integrare e validare il modello di calcolo al contesto NutriVigna;
Da Perego et al., 2016
SPACSYS model
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Modelli per la stima emissioni N2O
modelli empirici, che richiedono un numero minimo di dati di input (IPCC 2006, Stehfest&Bowman 2006)
modelli deterministici, che simulano nel modo più completo possibile i processi che avvengono nell’agroecosistema suolo-atmosfera, sono quelli più frequentemente impiegati a scala di campo e possono essere utilizzati anche per valutare misure di mitigazione delle emissioni (DNDC, Daycent, …SPACSYS)
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Il modello DNDC
• Il modello DNDC (denitrificazione e decomposizione) da Li et al. (1992).
• Il modello è costituito da sei sottomodelli: suolo / clima, crescita delle colture, decomposizione della sostanza organica, nitrificazione, denitrificazione e fermentazione.
• Il modello è stato ampiamente utilizzato per simulare la dinamica di N e C in molteplici ambienti colturali e climatici.
• Durante gli ultimi 20 anni DNDC è stato modificato ed adattato da vari gruppi di ricerca in tutto il mondo per adattarlo a specifici scopi e circostanze.
11 novembre 2016 – EIMA Bologna
Input per i modelli N2O
Meteo
Suolo (tessitura, densità apparente, tenore in carbonio organico e azoto, pH..)
Coltura (tipo, resa, data di semina e raccolta)
Lavorazioni (tipo, data)
Fertilizzazioni (tipo, dose, data)
Irrigazioni (data, quantità)
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Output dei modelli
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LCA per valutare l’impatto ambientale
La metodologia LCA permette di valutare gli impatti ambientali associati al CICLO DI VITA di un prodotto, attraverso la quantificazione dei consumi di materia ed energia e delle emissioni nell’ambiente (gas serra: kg CO2-eq, Eutrofizzazione: g PO4-eq, Acidificazione: g SO2-eq)
E' un approccio “dalla culla alla tomba”, partendo dall’acquisizione delle materie prime e terminando al fine vita
11 novembre 2016 – EIMA Bologna
I confini del sistemaDALLA CULLA ALLA TOMBA
DALLA CULLA AL CANCELLO AZIENDALE
Dati secondari Dati primari
da database raccolti in azienda
INPUT
Produzione di:
• fertilizzanti
• agrofarmaci
• energia
• macchine
IN AZIENDA
Emissioni da:
• uso fertilizzanti
• uso agrofarmaci
• uso dell'energia
OUTPUT
• uva
USI FINALI
• trasporto
• lavorazione
• imballaggio
• distribuzione
• smaltimento
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Conclusioni
Le emissioni dei composti dell'azoto reattivo possono essere ridotte con
l'applicazione di strumenti e servizi innovativi per la nutrizione minerale di
precisione del vigneto che migliorino l’efficienza dell’uso dei nutrienti e la
diagnostica dello stato nutrizionale della vite
L’analisi della LCA applicata a diversi sistemi gestionali del vigneto aiuterà a
definire le operazioni colturali più critiche e definire una gestione ancor più
sostenibile delle produzioni viticole
Workshop NutriVignaStrumenti e servizi innovativi per la
nutrizione minerale di precisione del vigneto
14:30 – 16:30 Venerdì 11 novembre 2016
EIMA - Bologna
Laboratori partner
Coordinatore
Imprese
Grazie per l’attenzione
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