Compost Production and Use in Sustainable Farming Systems IMPIEGO DI MATRICI ORAGANICHE (COMPOST) SU COLTURE ORTICOLE IN SUCCESSIONE Prof. Paolo Sambo Compost Production and Use in Sustainable Farming Systems Bari, 22 ottobre 2014

INTRODUZIONE Funzioni della sostanza organica nel terreno Miglioramento della struttura Stimola l’attività delle piante Apporto di elementi nutritivi Riduce retrogradazione del fosforo Responsabile della capacità di scambio cationico (CSC) Favorisce azione e sviluppo dei microrganismi Riduzione della sostanza organica nei suoli agrari Intensificazione dell’attività agraria Sfruttamento eccessivo del terreno Soluzioni pratiche Lavorazioni del terreno Rotazioni/successioni colturali Concimazioni organiche

INTRODUZIONE Variazioni della % di carbonio organico contenuto nei terreni in Europa

INTRODUZIONE Fertilizzante ( t per ettaro di SAU ), distribuito in agricoltura per regione. Italia - Anno 2009

Variazione % dei principali fertilizzanti utilizzati. INTRODUZIONE Variazione % dei principali fertilizzanti utilizzati. Veneto e Italia, anni 2009/08 Source: processing by Regione Veneto - Direzione Sistema Statistico Regionale on Istat data

INTRODUZIONE Elementi nutritivi nei concimi per ettaro di superficie concimabile in kg Veneto e Italia anni 2004-2009 (*) VENETO ITALY (*) data for fertilisable UAA are for 2003. Fertilisable UAA includes horticultural crops (excluding fallow land) and permanent crops. The data for organic fertiliser are due to the high use of amendments in floriculture. Source: processing by Regione Veneto - Direzione Sistema Statistico Regionale on Istat data

Distribuzione % della SAU interessata da fertilizzazione organica. INTRODUZIONE Distribuzione % della SAU interessata da fertilizzazione organica. Veneto - anno 2009 Veneto ha Cereals 3.867 Forage crops 2.294 Industrial crops 2.222 Meadows and pastures 1.898 Vines 1.539 Fruit 1.435 Vegetables 723 Meadows and fallow land 1325 Other crops 372 Total 15.676 Source: processing by Regione Veneto - Direzione Sistema Statistico Regionale on Istat data

INTRODUZIONE Regione Veneto e zone vulnerabili

POSSIBILI MATRICI ORGANICHE COMPOST SPENTO DI FUNGAIA INTRODUZIONE LETAME DIGESTATI POSSIBILI MATRICI ORGANICHE LIQUAMI COMPOST POLLINA COMPOST SPENTO DI FUNGAIA

Compost spento di Fungaia INTRODUZIONE Compost da RSU Digestati Anaerobici Compost spento di Fungaia

ammendante compostato misto che è fonte di nuova fertilità MATERIALI E METODI – Compost da RSU Il compostaggio è una pratica di trasformazione dei rifiuti (scarti organici e vegetali) ammendante compostato misto che è fonte di nuova fertilità

MATERIALI E METODI – Compost da RSU Rot. A Rot. B Prova in pieno campo TMIN bl. 3 T100 T200 bl. 2 T0 bl. 1 T50 CONCIMAZIONE % FRAZIONE MINERALE % COMPOST TMIN 100 T0 T50 50 T100 T200 200 27 m 15 m

MATERIALI E METODI – Compost da RSU Campionamento del terreno Campioni di suolo (4 per parcella) 0-30 cm 30-60 cm Analisi chimico- fisiche Analisi statistica ANOVA e Tukey’s Test Seccati all’aria setacciati a 2mm e 0,5mm

MATERIALI E METODI – Compost da RSU Esecuzione delle analisi presso il laboratorio di Orticoltura del Dipartimento di Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali e Ambiente Uso delle metodiche ufficiali: Determinazione del pH (metodo ufficiale n°III.1 Supplemento Ordinario G.U. n° 248 del 21/10/1999 (Posizione Internazionale ISO 10390)) Determinazione della conducibilità elettrica (metodo ufficiale n° IV.3 Supplemento Ordinario G.U. n° 248 del 21/10/) Determinazione della sostanza organica (EN 13039) Determinazione della sostanza secca (EN 13040) Determinazione dell’azoto Kjeldhal (ISO 1656) Determinazione di anioni e cationi (EN 13652) Determinazione dei metalli pesanti con procedura interna

MATERIALI E METODI – Compost da RSU Principali caratteristiche chimico - fisiche 6-8.5 (Law 748/1984) <25 (Law 748/1984)

MATERIALI E METODI – Compost da RSU Principali caratteristiche chimico - fisiche pH 8,7 Conducibilità Elettrica (mS·cm¯¹) 3 Sostanza organica (%) 45,5 Carbonio organico (%) 26,4 Sostanza secca (%) 70 Rapporto C:N 15,6 Principali macronutrienti N (% dry wt) 1,8 P (% dry wt) 0,5 K (% dry wt) 1,2

MATERIALI E METODI – Compost da RSU Rot. A Rot. B Prova in pieno campo TMIN bl. 3 T100 T200 bl. 2 T0 bl. 1 T50 CONCIMAZIONE % FRAZIONE MINERALE % COMPOST TMIN 100 T0 T50 50 T100 T200 200 27 m 15 m

Radicchio Lusia Precoce MATERIALI E METODI – Compost da RSU Prova in pieno campo 2007 2008 2009 2010 Spring Fall Rot. A Pomodoro Spinacio Fagiolino Barbabietola Verza Cipolla Radicchio Lusia Precoce Rot. B Fagiolo Radicchio Lusia Tardivo 2011 2012 2013 Spring Fall Rot. A Fagiolo Barbabietola Pomodoro Melone Spinacio Rot. B Cicoria Peperone

MATERIALI E METODI – Compost da RSU -Pomodoro- Apporto dei macronutrienti tramite compost da RSU e fertilizzanti minerali per le diverse tesi a confronto su pomodoro   N kg/ha P2O5 kg/ha K2O kg/ha Compost kg/ha da compost minerale T0 TMIN 130 200 T50 6378,6 65 48,1 151,8 53,5 146,5 T100 12757,2 96,2 103,7 107,1 92,9 T200 25514,4 260 192,5 7,5 214,5 -14,1

RISULTATI– Compost da RSU -Pomodoro- Produzione totale per le diverse tesi a confronto su pomodoro

RISULTATI– Compost da RSU -Pomodoro- Produzione commerciale per le diverse tesi a confronto su pomodoro

MATERIALI E METODI – Compost da RSU -Melone- Apporto dei macronutrienti tramite Compost da RSU e fertilizzanti minerali per le diverse tesi a confronto su melone Tesi Apporto di nutrienti Compost (t ha-1) N (kg ha-1) P2O5 K2O compost minerale T0 TMIN 150 100 200 T50 3.0 75 25 45 155 T100 6.0 90 110 T200 12.0 300 180 20

Andamento meteorologico MATERIALI E METODI – Compost da RSU -Melone- Andamento meteorologico

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Numero di frutti per le diverse tesi a confronto su melone T0 TMIN T50 T100 T200 T0 TMIN T50 T100 T200 T0 TMIN T50 T100 T200

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Peso (kg) dei frutti per le diverse tesi a confronto su melone T0 TMIN T50 T100 T200 T0 TMIN T50 T100 T200 T0 TMIN T50 T100 T200

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Solidi solubili (°Brix) per le diverse tesi a confronto su melone T0 TMIN T50 T100 T200

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Anioni e cationi nei frutti

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Metalli pesanti biomassa aerea (mg/kg)

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Metalli pesanti biomassa aerea (mg/kg)

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Metalli pesanti frutti (mg/kg)

RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Metalli pesanti frutti (mg/kg)

Valori max metalli riscontrati Valore soglia di pericolosità RISULTATI– Compost da RSU -Melone- Confronto tra valori dei metalli pesanti (mg/kg) Valori max metalli riscontrati Valore soglia di pericolosità Cadmio biomassa aerea 0,054 0,050a Cadmio frutti 0,005 Cromo biomassa aerea 0,213 (Cr trivalente) 0,35-1,4 mg/settimanab Cromo frutti 0,014 Zinco biomassa aerea 3,195 7 mg/settimanac Zinco frutti 1,961 Piombo biomassa aerea 0,083 0,10a Piombo frutti Non rilevato a: Regolamento (CE) n. 1881/2006 aggiornato al 30.4.2011 b: National accademy of science-Washington c: Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA)

RISULTATI– Compost da RSU -Radicchio di Lusia Precoce-

RISULTATI– Compost da RSU -Radicchio di Lusia Precoce-

RISULTATI– Compost da RSU -Suolo-

RISULTATI– Compost da RSU -Suolo-

RISULTATI– Compost da RSU -Suolo- Cloruri Potassio Nitriti Sodio Bromuri Calcio Solfati Magnesio Ammonio Fosfati Nitrati Tesi mg/kg ps T 0 11,34 9,63 3,40 18,36 0,45 125,12 12,74 19,32 2,38 2,58 15,31 T MIN 14,47 18,01 4,22 19,12 0,48 128,21 20,87 20,49 3,67 4,40 18,49 T 50 11,54 19,19 3,22 17,53 0,54 131,73 16,26 20,61 3,41 4,59 18,18 T 100 11,69 18,28 4,30 19,97 0,47 130,90 15,64 21,08 3,24 4,58 17,86 T 200 11,94 15,60 5,00 25,64 0,44 128,70 19,56 21,39 3,31 4,00 22,39

Compost spento di Fungaia INTRODUZIONE Compost da RSU Digestati Anaerobici Compost spento di Fungaia

ammendante compostato misto che è fonte di nuova fertilità MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici Impianto di digestione anaerobica nel quale vengono trattate le borlande vitivinicole e borlande della frutta ricche di sostanze organiche ammendante compostato misto che è fonte di nuova fertilità

MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici Campionamento del terreno Campioni di suolo (4 per parcella) 0-30 cm 30-60 cm Analisi chimico- fisiche Analisi statistica ANOVA e Tukey’s Test Seccati all’aria setacciati a 2mm e 0,5mm

MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici Esecuzione delle analisi presso il laboratorio di Orticoltura del Dipartimento di Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali e Ambiente Uso delle metodiche ufficiali: Determinazione del pH (metodo ufficiale n°III.1 Supplemento Ordinario G.U. n° 248 del 21/10/1999 (Posizione Internazionale ISO 10390)) Determinazione della conducibilità elettrica (metodo ufficiale n° IV.3 Supplemento Ordinario G.U. n° 248 del 21/10/) Determinazione della sostanza organica (EN 13039) Determinazione della sostanza secca (EN 13040) Determinazione dell’azoto Kjeldhal (ISO 1656) Determinazione di anioni e cationi (EN 13652) Determinazione dei metalli pesanti con procedura interna

MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici Principali caratteristiche chimico - fisiche pH 8,07 Conducibilità Elettrica (mS·cm¯¹) 1,18 Sostanza organica (%) 51,85 Carbonio organico (%) 30,1 Sostanza secca (%) 31,5 Rapporto C:N 8,7 Principali macronutrienti N (% dry wt) 3,5 P (% dry wt) 0,66 K (% dry wt) 0,34

MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici Prova in pieno campo CONCIMAZIONE % FRAZIONE MINERALE % COMPOST TMIN 100 T0 T50 50 T75 25 75 T100 Rot. A Rot. B T50 TMIN T100 T75 T0 bl. 3 bl. 2 bl. 1 15 m 20 m

MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici 2009 2010 2011 2012 2013 Spring Fall Rot. A Lattuga Gentile Cavolfiore Lattuga Cappuccia Radicchio Lusia Precoce Patata Bietola Pomodoro Spinacio Melone Rot. B Lattuga Iceberg Radicchio Lusia Tardivo Cicoria Peperone

MATERIALI E METODI – Residui Digestati Anaerobici Apporto dei macronutrienti tramite Fanghi di distilleria e fertilizzanti minerali per le diverse tesi a confronto su pomodoro   N kg/ha P2O5 kg/ha K2O kg/ha Fanghi kg/ha da fanghi minerale T0 TMIN 130 200 T50 4892,2 65 21,8 178,2 7,9 192,1 T100 9784,4 43,6 156,4 15,8 184,2 T200 19568,8 260 87,2 112,8 31,6 168,4

Produzione totale (t/ha) per le diverse tesi a confronto su pomodoro RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici Produzione totale (t/ha) per le diverse tesi a confronto su pomodoro

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici Produzione commerciale (t/ha) per le diverse tesi a confronto su pomodoro

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Melone- Numero di frutti per le diverse tesi a confronto

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Melone- Peso (kg) dei frutti per le diverse tesi a confronto

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Melone-

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Radicchio di Lusia Precoce-

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Radicchio di Lusia Precoce-

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Suolo-

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Suolo-

RISULTATI– Residui Digestati Anaerobici -Suolo- Cloruri Potassio Nitriti Sodio Bromuri Calcio Solfati Magnesio Ammonio Fosfati Nitrati Tesi mg/kg ps T0 10,63 11,36 2,81 18,84 1,44 118,35 13,77 27,52 3,55 2,22 11,93 TMIN 10,66 11,13 2,68 20,23 1,41 111,34 14,50 27,04 3,53 2,65 11,41 T50 11,17 11,70 2,31 20,05 118,23 15,10 27,91 3,17 2,48 14,11 T75 10,01 13,36 2,55 18,48 1,97 120,82 14,77 38,75 4,43 12,49 T100 10,35 13,38 2,19 18,72 1,73 118,87 14,94 37,47 5,01

Compost spento di Fungaia INTRODUZIONE Compost da RSU Digestati Anaerobici Compost spento di Fungaia

MATERIALI E METODI – Compost Spento di Fungaia Substrato di coltivazione di Agaricus bisporus, formato da un miscuglio di paglia, pollina e letame in diverse proporzioni Inevitabile scarto di produzione Possibile ammendante/fertilizzante organico Ripristino e/o miglioramento della fertilità Substrato assente da (funghi) patogeni

MATERIALI E METODI – Compost Spento di Fungaia Esecuzione delle analisi presso il laboratorio di Orticoltura del Dipartimento di Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali e Ambiente Uso delle metodiche ufficiali: Determinazione del pH (EN 13037) Determinazione della conducibilità elettrica (EN 13038) – diluizione 1:5 Determinazione della sostanza organica (EN 13039) Determinazione della sostanza secca (EN 13040) Determinazione dell’azoto Kjeldhal (ISO 1656) Determinazione di anioni e cationi (EN 13652) Determinazione dei metalli pesanti con procedura interna

MATERIALI E METODI – Compost Spento di Fungaia Principali caratteristiche chimico - fisiche pH 6 Conducibilità Elettrica (mS·cm¯¹) 7,2 Sostanza organica (%) 60,5 Carbonio organico (%) 35,2 Sostanza secca (%) 34,6 Rapporto C:N 17,5 Principali macronutrienti N (% dry wt) 2 P (% dry wt) 0,4 K (% dry wt) 1,9

MATERIALI E METODI – Compost Spento di Fungaia Prova in pieno campo Bl 1 Bl 2 Bl 3 T0 T100 T50 TMIN Paglia + Pollina + Letame Pollina + Letame Paglia + Pollina 4 m 5 m CONCIMAZIONE % FRAZIONE MINERALE % COMPOST TMIN 100 T0 T50 50 T100

MATERIALI E METODI – Compost Spento di Fungaia Prova in pieno campo anno stagione coltura densità (plants/m²) 2014 primavera Lattuga (gentile) 8 inverno Porro

MATERIALI E METODI – Compost Spento di Fungaia Tempistica e operazione colturali Trapianto: 7 maggio Raccolta: 17 giugno Operazioni durante ciclo colturale: -irrigazione -zappatura -individuazione aree di saggio Operazioni dopo raccolta: -conteggio e peso piante per parcella -peso scarto e parte commerciale -determinazione sostanza secca

RISULTATI – Compost Spento di Fungaia Biomassa totale (t/ha) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

RISULTATI – Compost Spento di Fungaia Peso commerciale (t/ha) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

Scarto totale (t/ha) in funzione della concimazione e RISULTATI – Compost Spento di Fungaia Scarto totale (t/ha) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

RISULTATI – Compost Spento di Fungaia N asportato totalmente (kg/ha) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

RISULTATI – Compost Spento di Fungaia N asportato commerciale (kg/ha) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

RISULTATI – Compost Spento di Fungaia N asportato con lo scarto (kg/ha) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

RISULTATI – Compost Spento di Fungaia NUE (efficienza d’uso dell’azoto) in funzione della concimazione e del tipo di compost PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME

Anioni e Cationi in funzione della concimazione RISULTATI – Compost Spento di Fungaia Anioni e Cationi in funzione della concimazione Concimazione Cloruri Nitrati Fosfati Solfati Na Ammonio K Mg Ca (mg kg-1 pf) T0 286bc 42c 425a 184b 70a 23a 3380a 100a 427a T100 460a 223b 375ab 249a 69a 26a 3577a 99a 383ab T50 322b 246b 337b 214ab 60b 3261a 93a 351b TMIN 217c 315a 328b 213ab 62ab 20a 3425a 349b

Conclusioni Necessità di utilizzo di matrici organiche! …a basso costo …facilmente reperibili e trasportabili (vicine) Ammendante.. Fertilizzante???

Conclusioni Utilizzo come fertilizzante e in pochi anni terreni “a regime” Mantenimento delle rese Mantenimento della qualità Miglioramento del terreno

Le leggende “metropolitane” Puzza……NO!!!! “Sporca” i terreni…..NO!!!! Apporta metalli pesanti…….NO!!!! Modifica pH e salinità del suolo Apporta semi e contaminazione biologica…..NO!!!! (forse)

Le avvertenze e i problemi Pazienza per alcuni anni in terreni “poveri” Non eccedere con le dosi…… Costanza qualitativa……. Fanghi di depurazione…….

GRAZIE PER L’ATTENZIONE