Università degli Studi di Milano L’impiego del digestato come fertilizzante nelle coltivazioni a ciclo breve Giuliana D’Imporzano Fabrizio Adani website: http://www.diprove.unimi.it/

Digestato Materiale derivato dai processi di digestione anaerobica per la produzione di biogas. Il materiale residuo può essere valorizzato come ammendante in agricoltura per il suo significativo contenuto in nutrienti minerali e sostanza organica.

Processo di digestione anaerobica e ciclo integrato del carbonio Sottoprodotti animali e vegetali Frazione organica Energia rinnovabile Risparmio di equivalenti di CO2 atmosfera Fertilizzante suolo Risparmio di unità fertilizzanti e arricchimento del suolo in s.o

Parametri qualitativi del Digestato Carico organico Solidi Volatili (%) Carbonio COD (mg O2/l) BOD Refluo Inizio trattamento 91.49* 45.5 163.000 76.800 Digestato 66.12 37.34 76.000 37.000 *Valori medi di un anno di osservazione

Parametri qualitativi del Digestato: composizione macromolecolare Contenuto cellulare solubile (%) Cellulosa (%ss) Emicellulosa Lignima Refluo Inizio trattamento 81.92 5.40 3.82 6.49 Digestato 58.30 11.61 10.10 20.45 *Valori medi rilevati in un anno di osservazione

Produzione potenziale di Biogas Refluo Inizio trattamento Parametri qualitativi del Digestato: stabilità biologica (misura up-take di O2 e produzione metano) SOUR (mgO2/g ss 20h) Produzione potenziale di Biogas (ml/g ss) Refluo Inizio trattamento 211 980 Digestato 41 130 *Valori medi di un anno di osservazione

Qualità sostanza organica La sostanza organica contenuta nel digestato è una sostanza organica stabilizzata, con buone attitudini ammendanti (humus precursore) Carbon sequestration (working in progress)

Qualità del suolo Funzioni prese in considerazione: L’apporto di sostanza organica stabilizzata determina un incremento della qualità complessiva del suolo Funzioni prese in considerazione: Biologica Strutturale Nutrizionale Conservazione del carbonio IQ Suolo 1 0.556 Suolo 1a 0.636 Suolo 2 0.601 Suolo 2a 0.706 Suolo 3 0.493 Suolo 3a 0.591 Suolo 4 0.420 Suolo 4a 0.497 References: Barbara Scaglia 2004 PhD thesis Giuliana D’Imporzano 2006 PhD thesis References: Barbara Scaglia 2004 PhD tesis Giuliana D’Imporzano 2006 PhD tesis

Contenuto in elementi nutritivi Parametro Valore Azoto totale (%s.s.) 4-8 Fosforo P2O5 1-3 Fosforo P2O5 assimilabile 0.4-0.5 Potassio K2O

Asportazioni coltutali Populus thrichocarpa e P. robusta Heilmanand Norby, 2001 Parametro Valore Azoto (kg/ha) 100-270 Fosforo P2O5 105 Potassio K2O 80 Pioppo Sims and Riddell-black, 1998 Parametro Valore Azoto (kg/ha) 100 Fosforo P2O5 40 Potassio K2O 80 Salice Hasselgren,1998 Parametro Valore Azoto (kg/ha) 160 Fosforo P2O5 100 Potassio K2O 230

Pratiche di concimazione Pioppo Salice Robinia Eucalipto Bonardi E 2004, Monti A., Venturi G., 2005 Parametro Valore Azoto (kg/ha) 80 produzione Fosforo P2O5 100-150 impianto Potassio K2O pioppo disciplinari produzione integrata Parametro Valore Azoto (kg/ha) 120 Fosforo P2O5 Potassio K2O 250

? Azoto Alla luce delle normative in materia di protezione ambientale diventa centrale passare da una logica di smaltimento ad una di concimazione e valorizzazione. Usare digestato significhi diminuire le unità di azoto di sintesi introdotte nel sistema suolo-falda

Temi da approfondire Composizione e caratteristiche di digestati di diversa provenienza Bilancio dei nutrienti durante il processo di digestione anaerobica e nel suolo Destino e mobilità dei nutrienti nel suolo Tasso di mineralizzazione Conoscenza approfondita dei bilanci dell’azoto permette di affrontare le disposizioni relative alla vulnerabilità ai nitrati con approcci diversificati: Valutazione degli uptak delle diverse colture (Decisione 2006/1013/CE) Tasso di mineralizzazione dei concimi organici apportati al suolo Valutazione della mobilità dell’azoto nel suolo (fenomeni di volatilizzazione dell’ammoniaca, Thompson et al, 1990)

Vantaggi dell’uso del digestato nelle SRF Riciclo di unità fertilizzanti a basso costo Risparmio di unità fertilizzanti di sintesi Incremento di produzione (Heilman, 1998) Apporto di sostanza organica stabilizzata (incremento di struttura e qualità del suolo)

Vantaggi dell’uso del digestato nelle SRF Possibilità di allocare unità di azoto eccedentarie rispetto al bilancio aziendale su colture ad elevato uptake di acqua (controllo dei fenomeni di lisciviazione, Sims and Riddel-Black 1998)

Sicurezza ambientale Elemento Valore Limiti 748/84 e sm (217/2006) Cd (mg/kg s.s.) 0.20 1.5 Hg (mg/kg s.s.) 1.20 Ni (mg/kg s.s.) 12.48 100 Pb (mg/kg s.s.) 18.16 140 Cu (mg/kg s.s.) 49.58 230 Zn (mg/kg s.s.) 74.83 500 Cr III (mg/kg s.s.) 1.16 - As (mg/kg s.s.) 0.05 Cr VI (mg/kg s.s.) 0.08 0.5

Sicurezza ambientale Valore D.G.R.L. 7/15944 Coliformi fecali (MPN/g ss) 100 10.000 Uova di elminti vitali - assente Salmonelle <100

Grazie per l'attenzione!