Il contributo dell’Agricoltura e le tecniche di...
32
1 Michele Pisante Ordinario di Agronomia e coltivazioni erbacee Università degli Studi di Teramo Commissario delegato del CREA Consiglio per la ricerca in Agricoltura e l’analisi dell’economia agraria, Roma Il contributo dell’Agricoltura e le tecniche di mitigazione
Transcript of Il contributo dell’Agricoltura e le tecniche di...
1
Michele Pisante Ordinario di Agronomia e coltivazioni erbacee
Università degli Studi di Teramo
Commissario delegato del CREA Consiglio per la ricerca in Agricoltura e l’analisi dell’economia agraria, Roma
Il contributo dell’Agricoltura e
le tecniche di mitigazione
CONTRIBUTO DELL’AGRICOLTURA E TIPO DI GAS SERRA
Tra i gas ad effetto serra emessi dal settore agricolo: • CH4 contribuisce per 3.3 GtCO2-eq/yr • N2O per 2.8 GtCO2-eq/yr
Dall’Agricoltura circa il 50% delle emissioni di CH4 ed il 60% delle emissioni di N2O (IPCC, 2007)
IPCC, 2007
60%
50%
9%
FONTI PRINCIPALI DEL SETTORE AGRICOLO (FAO)
TREND DELLE EMISSIONI DAL SETTORE AGRICOLO
Le emissioni nette di CO2 sono diminuite negli ultimi 40 anni, principalmente per la riduzione della deforestazione e l’aumento dell’afforestazione e della riforestazione. Le emissioni non CO2 (CH4 e N2O) del settore agricolo sono invece aumentate. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report .
LE EMISSIONI DAL SETTORE AGRICOLO ITALIANO
7,2% delle emissioni totali di gas serra seconda fonte di emissioni di gas serra dopo il settore dell’energia (83%)
• 37,8% delle emissioni nazionali di CH4 • 60,8% delle emissioni nazionali di NO2 • 1,4% delle emissioni di CO2
31
46
17
5
1
Suoli agricoli
Fermentazione enterica
Gestione delle deiezioni
Risaie
combustione delle stoppie
Contributo percentuale delle attività agricole alle emissioni di gas ad effetto serra ISPRA, Inventario nazionale 2016
Riduzione delle emissioni complessive del 16,2% dal 1990 al 2014, ISPRA – National Inventory Report 2016
LE EMISSIONI DAL SETTORE AGRICOLO ITALIANO
3 A: Fermentazione enterica 3 D: Suoli agricoli 3 B: Gestione delle deiezioni 3 C: coltivazione del riso
STRATEGIE DI MITIGAZIONE
Riduzione delle emissioni
Fertilizzazione e N use efficiency (N2O)
Lavorazioni conservative (CO2)
Gestione dei residui (CO2, N2O)
Gestione idrica delle risaie (CH4)
Pratiche zootecniche, dieta (CH4, N2O)
Stoccaggio del letame (CH4)
Aumento del sequestro di
carbonio Pratiche di agro-forestry
Pratiche di post-harvest e irrigazione
rotazioni
Uso di varietà perenni
Cover crops
Concimazioni organiche
Sostituzione dei combustibili
fossili Bio-fuel (es. etanolo)
Colture energetiche
Piantagioni da biomassa
alghe
Digestori anaerobici
Efficienza energetica
Modificato da IPCC, 2007 e UNEP, 2012
the potential of Italian research areas for synergies
in particular:
The draft is ready to be finalized on the adoption and adaptation of CA management for crop production across a diversity of ecoregions around the world to sequester soil organic carbon, mitigate greenhouse gas emissions, enhance soil quality, and improve agricultural resiliency
Conservation Agriculture
Agroforestry systems
Integrated crop-livestock systems
Integrated nutrient
management
Irrigation efficiency
Landscape Modeling of carbon and nitrogen
fluxes in diverse agroecosystems
Small-farm resource
management
Landscape management of
agricultural systems
Peatland management
Cropland Research Group
Flussi di N2O e CH4 da ambiente mediterraneo da conventional and no-tillage (García-Marco et al., 2016)
ESEMPIO: (non)LAVORAZIONI DEL SUOLO
N2O CH4
In media le emissioni di CO2 sono maggiori del 21% nei suoli lavorati rispetto ai suoli non lavorati. L’effetto è maggiore negli ambienti più aridi e poveri di sostanza organica (Abdalla et al., 2016 – META ANALISI)
ESEMPIO: AGRICOLTURA CONSERVATIVA Benefici multipli dell’agricoltura conservativa sui servizi ecosistemici (Lal, 2013)
ESEMPIO: AMMENDANTI ORGANICI
VANTAGGI: incremento di produttività Riciclo di sostanza organica Aumento del carbonio organico nel suolo Aumento biomassa e attività microbica
ESEMPIO: UTILIZZO DEL BIOCHAR
Riduzione delle emissioni di CO2, N2O e CH4 in seguito all’aggiunta di biochar Cayuela et al., 2013; Mukherjee e Lal, 2014
ESEMPIO: FERTILIZZAZIONE
Riduzione delle emissioni di CO2 a seguito di fertilizzazione inorganica in una piantagione forestale da biomassa (Moscatelli et al., 2006)
Aumento delle emissioni di N2O relative a surplus di N in colture agrarie (van Groeningen et al., 2010)
Acutis e Carozzi, 2016
ESEMPIO: GESTIONE IDRICA DELLE RISAIE Gestione idrica con alternanza di sommersione e asciutta: riduzione delle emissioni di CH4, risposte variabili delle emissioni di N2O a seconda del tipo di suolo e delle rotazioni (Mazza et al., 2016, Lagomarsino et al., 2016)
ESEMPIO: AGROFORESTRY
Carrozzi et al, 2013. Science of the Total Environment,
Field monitoring: the case of slurry (mitigation NH3 emissions)
Landscape Modeling of carbon and nitrogen fluxes in diverse agroecosystems
the potential of Italian research areas for synergies
ESEMPIO: INIBITORI NITRIFICAZIONE
Le perdite di nitrati possono essere ridotte anche mediante l’uso di inibitori
della nitrificazione o altre molecole additivate ad effluenti zootecnici che
aumentano l’efficienza nutritiva dell’elemento
Effetto dell’inibitore DMPP (Dimethyl Phyrazol Phosfate)
AP e riduzione delle emissioni
NEC-TARE Nec and Total Air (+WATER and SOIL) Reduction Emission
AP e riduzione delle emissioni
Miglioramento inventari
Validazione di Statistiche di supporto
Casi di studio
Costruzione Scenari Emissivi
Evoluzione Nuove Politiche
AP e riduzione delle emissioni
Liebig et al. 2016
the potential CREA-Italy research areas for synergies
in particular:
Long Term Experiments
Conservation agriculture
Agroforestry systems
Integrated crop-livestock systems
Integrated nutrient
management Irrigation efficiency
Landscape Modeling of carbon and nitrogen fluxes in diverse agroecosystems
systems Small-farm resource
management
Landscape management of
agricultural systems
Peatland management
Cropland Research Group
Soil Parameters
Soil Carbon Soil Properties
16 16 Gas flux parameters
CO2 flux CH4 flux N2O flux
7 3 3
the potential CREA-Italy research areas for synergies
in particular: Pillar 1) Measuring/estimating soil C stock: 1. long term experiments in field 2. laboratory facilities
• soil microorganisms involved in the C cycle
• soil enzymatic activity 3. coupling in a GIS environment bio-physical
models (RothC) with: • soil • crop • weather datasets
This approach allows for estimation of stocks and can be used to assess: • Baseline • Potential of selected management practices
to sequester C
a big relevance for policy makers willing to apply the 4/1000 initiative because they will have a “certified” territorial baseline to: • start with • reference (CIS-Carbon in Italian Soils, MIPAAF).
the potential CREA-Italy research areas for synergies
in particular: Pillar 2) Developing agricultural systems management to sequester C and reduce emissions Holistic studies on: • agro-ecology • organic farming sector
(SOILVEG, CORE-ORGANIC)
• crops diversity within farms • longer rotations • cover crops • intercropping
(AGROCAMBIO, FATIMA)
• conservation agriculture • reduced tillage
measures to reduce erosion management practices to increase soil C sequestration
• rangeland management (EFFICOND and MONACO, funded by the MIPAAF)
the potential CREA-Italy research areas for synergies
in particular:
Our way forward: Research, Modelling, ICT
• To increase the information availability on production system at national level, to allow scenario analysis
• To further develop our modelling platform to enhance data access and simulation capabilities
• To improve monitoring via the project AgriDigit – Digital Agriculture of the Ministry of Agriculture
• To disseminate knowledge and improve application of Precision Agriculture, estimating its potential mitigation effect in production systems
Azioni a livello nazionale: • valutare la qualità dell'aria a livello regionale in base a criteri e metodi comuni; • disporre di una base dati in grado di caratterizzare a livello regionale la qualità dell'aria,
scorporando il contributo delle singole fonti emissive; • mantenere la qualità dell'aria, laddove è buona, e migliorarla negli altri casi attraverso
procedure condivise ed interventi sul territorio; • disporre di informazioni adeguate sulla qualità dell'aria, con particolare riferimento al
superamento delle soglie di allarme attraverso sistemi di monitoraggio permanenti idonei alle realtà climatiche italiane;
• adeguare, attraverso l’innovazione tecnologica, i processi produttivi in modo tale da calibrare le produzioni agricole e zootecniche a requisiti di qualità sia delle produzioni stesse che dell’ambiente di produzione.
verso il 2030 >>>>>
32
Michele Pisante Ordinario di Agronomia e coltivazioni erbacee
Università degli Studi di Teramo
Commissario delegato del CREA Consiglio per la ricerca in Agricoltura e l’analisi dell’economia agraria, Roma
Il contributo dell’Agricoltura e
le tecniche di mitigazione
