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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)


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


Emissioni di protossido di azoto (N2O)

1

25298

Contributo dei vari gas alle emissioni GHG (Fonte IPCC, 2014)

Le emissioni di N2O

dall'agricoltura costituiscono il

70% circa del totale nazionale


Emissioni di ammoniaca (NH3)


…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 !!!


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


Protocollo sperimentale – prove in campo

N0: 0 kg concime – 0 kg N/ha



Multicote Agri (13.5.21 + Mg + S - CRN> 46%)

Az. Agricola Malvicini Paolo

Vicobarone (PC)


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


Misura delle emissioni di ammoniaca dal suolo (NH3)


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]


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


Produzione N2O, NH3 e NO3 dalle attività agricole

Fonte: LIFE+ IPN2OA, 2016


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


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)


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.


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)


Output dei modelli


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


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


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

www.nutrivigna.it

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