P.S.R. 2007-2013– MISURA 124 Dgr n. 1604 del 31/07/2012 PROGETTO DI RICERCA E SVILUPPO TECNOLOGICO
Cooperazione per lo sviluppo di nuovi prodotti, processi e tecnologie nei settori agricolo, alimentare e forestale
PROGETTO CoCaL: CONCIMAZIONE CON SUBSTRATO DI FUNGAIA
PER IL MANTENIMENTO DEL CARBONIO DEI SUOLI AGRARI
Agripolis - Legnaro, 20/06/2015
PROGETTO CoCaL: CONCIMAZIONE CON SUBSTRATO DI FUNGAIA
PER IL MANTENIMENTO DEL CARBONIO DEI SUOLI AGRARI
CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEI SUBSTRATI DR. AGR. VALENTINA GOBBI
CONCIMI E AMMENDANTI DISTRIBUITI PER TIPO
Anni dal 2002 al 2013, in milioni di quintali
Fonte: ISTAT, 2013
FERTILIZZANTI DISTRIBUITI PER TIPO Anni dal 2002 al 2013, in milioni di quintali
Fonte: ISTAT, 2013
- 44,5%
+ 51,8%
+ 144,8%
- 25%
Fonte: FAOSTAT
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
Italia Stati Uniti d'America Olanda Polonia
Pro
du
zio
ne
in t
on
ne
llate
Produzione di funghi e tartufi di alcuni Paesi (produzione media 2010-2013)
Champignon (Agaricus bisporus) circa 63.000 tonnellate/anno Fonte: AIF, 2014
Substrato di Fungaia circa 200.000 tonnellate/anno Fonte: AIF, 2014
Champignon (Agaricus bisporus)
Materie prime
Paglia di frumento, letame di cavallo, pollina (con aggiunta di solfato di calcio) e torba
Fermentazione Con temperature dai 40°C agli 80°C
Pastorizzazione A 58°C per 8 ore e successivamente a 48°C per una settimana
Inoculo Seminato cariossidi di cereali invase da micelio di Agaricus bisporus
Invasione del substrato da parte del micelio
(circa due settimane) Incubazione
IL SUBSTRATO DI FUNGAIA
SETTORE ORTICOLO
• CARATTERIZZATO DA FORTE DINAMICITÀ
• AMPIO UTILIZZO DI FERTILIZZANTI CHIMICI
• LAVORAZIONI DEL TERRENO FREQUENTI
• SCARSO APPORTO DI SOSTANZA ORGANICA
TRAMITE RESIDUI COLTURALI
MIGLIORARE LA FERTILITÀ DEI SUOLI AGRARI
RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI CO2
SUBSTRATO DI FUNGAIA COME ALTERNATIVA A FERTILIZZANTI MINERALI
MATERIALI E METODI
CAMPIONAMENTI • substrato in “entrata” • substrato “fine 2^ volata” • substrato “fine 3^ volata”
substrato esausto destinato alle
prove in campo
SUBSTRATI CONSIDERATI
• pp composto da PAGLIA + POLLINA (6 aziende)
•pl composto da POLLINA + LETAME (5 aziende)
•ppl composto da POLLINA + PAGLIA + LETAME (2 aziende)
• p composto da PAGLIA (3 aziende)
Autunno 2013 Primavera 2015
MATERIALI E METODI
ANALISI su principali parametri chimico- fisici
•SOSTANZA SECCA in stufa a 105° C per 48 ore •SOSTANZA ORGANICA in muffola a 550°C per 6 ore • CONTENUTO DI AZOTO TOTALE metodo Kjeldahl • pH su estratto acquoso (rapporto 1:5) • CONDUCIBILITÀ ELETTRICA su estratto acquoso (rapporto 1:5) • ANIONI E CATIONI cromatografia ionica • METALLI PESANTI ICP (spettrometria di massa a plasma accoppiato induttivamente)
RISULTATI OTTENUTI
53,87 55,95
63,19
0
10
20
30
40
50
60
70
pl pp ppl
% d
i so
stan
za o
rgan
ica
sulla
so
stan
za s
ecc
a
Tipo di substrato
Percentuale di sostanza organica
SO - 2014
SO - 2015
Anno 2013
% Min % Max % Media
pl 25,28 42,14 33,68
pp 31,54 39,90 36,01
ppl 34,04 39,00 36,48
Anno 2015
% Min % Max % Media
pl 28,27 38,53 33,47
pp 28,12 41,72 34,27
ppl 45,32 55,25 49,96
Percentuale di sostanza secca
RISULTATI OTTENUTI
1,96 2,10
2,10
0
0,5
1
1,5
2
2,5
pl pp ppl
% d
i azo
to s
ulla
so
stan
za s
ecc
a
Tipo di substrato
Percentuale di azoto organico
N - 2014
N - 2015
16 16 18
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
pl pp ppl
Rap
po
rto
C/N
su
lla s
ost
anza
se
cca
Tipo di substrato
Rapporto C/N
C/N - 2014
C/N - 2015
RISULTATI OTTENUTI
6,00 6,29
6,27
0
1
2
3
4
5
6
7
8
pl pp ppl
mS/
cm s
ulla
so
stan
za s
ecc
a
Tipo di substrato
Valore di conducibilità elettrica
EC - 2014
EC - 2015
6,0 6,1 6,0
0
1
2
3
4
5
6
7
pl pp ppl
Val
ore
di p
H s
ulla
so
stan
za s
ecc
a
Tipo di substrato
Valore di pH
pH - 2014
pH - 2015
RISULTATI OTTENUTI Anioni- Cationi
Cloruri 2013
Cloruri 2015
Nitrati 2013
Nitrati 2015
Fosfati 2013
Fosfati 2015
Solfati 2013
Solfati 2015
g/kg di sostanza secca pl 4,6 3,7 0,9 0,5 1,1 0,9 33,2 19,8 pp 7,3 10,6 0,4 0,3 0,8 0,8 34,2 21,7 ppl 4,1 8,4 0,7 0,2 1,9 3,4 24,5 26,5
Sodio 2013
Sodio 2015
Potassio 2013
Potassio 2015
Magnesio 2013
Magnesio 2015
Calcio 2013
Calcio 2015
g/kg di sostanza secca pl 2,2 1,5 17,1 10,5 2,3 1,5 10,4 5,2 pp 2,3 5,4 21,5 11,0 2,5 1,7 10,1 5,7 ppl 1,8 2,7 19,8 26,1 2,7 2,2 7,5 4,6
RISULTATI OTTENUTI
Metalli pesanti
Cadmio Rame Nichel Zinco Piombo Fosforo Potassio
mg/kg di sostanza secca
pl 0,10 22,14 4,54 108,42 4,78 4402,97 16895,92 pp 0,11 21,77 5,85 124,36 5,08 5560,88 20608,78 ppl 0,05 14,47 4,59 112,67 5,45 5117,77 17206,14
Valori medi ottenuti negli anni 2013 - 2015
COMPARAZIONE CON LETAME BOVINO (risultati % su tal quale)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Substrato di Fungaia Letame bovino maturo
% s
u t
al q
ual
e
Percentuale di sostanza secca
Fonte: Università degli Studi di Padova - DAFNAE Giardini L. 2003. A come Agricoltura. Patron Editore, Bologna Agronomica, 1995. Tecniche di coltivazione delle principali colture industriali. Gruppo Eridania Bèghin - Say
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
N% P₂O₅% K₂O% Ca Mg
% s
u t
al q
ual
e
Principali elementi della fertilità
Substrato di Fungaia
Letame bovino maturo
CONCLUSIONI
• Substrati abbastanza omogenei tra le diverse aziende e nel tempo
• Buoni contenuti nutrizionali
• Azoto totalmente organico (limitate perdite e inquinamento)
• Elevato contenuto di sostanza organica
• Buon rapporto C/N
• Basso impatto ambientale dovuto al basso contenuto di metalli pesanti,
alla presenza di azoto organico
• Disponibilità elevata
…per il futuro?
• Caratterizzazione di substrato in altri periodi dell’anno per valutarne la stabilità nel tempo
• Valutazione delle caratteristiche dopo periodi variabili di permanenza in
cumulo
• Possibili soluzioni per agevolare il trasporto e l’utilizzo da parte dei portatori d’interesse
• ..consigli e suggerimenti!!
PROGETTO CoCaL: CONCIMAZIONE CON SUBSTRATO DI FUNGAIA
PER IL MANTENIMENTO DEL CARBONIO DEI SUOLI AGRARI
RISULTATI AGRONOMICI PROF. PAOLO SAMBO
Ortaggi Italia: produzione per regioni (% sul totale), media 2010-2012. (Fonte: elaborazioni CSO su dati ISTAT)
Ortaggi UE-27: principali paesi produttori (% sul totale). media 2009-2011. (Fonte: elaborazioni CSO su dati FAO)
Totale SAU 835,000 ha
33% Mais 275,550 ha
24% Foraggi 200,400 ha
19% Frumento & Soia 158,650 ha
9% Vite 75,150 ha
4% Orticoltura 33,400 ha
3% Frutta 25,050 ha
Pieno campo 29,800 ha
Orticoltura
Orticole in serra/tunnel 3,600 ha
MATERIALI E METODI
Prova sperimentale in campo (4 trattamenti di concimazione)
CONCIMAZIONE % FRAZIONE MINERALE
% SUBSTRATO
T0 0 0
TMIN 100 0
T50 50 50
T100 0 100
Paglia + Pollina + Letame
Pollina + Letame
Paglia + Pollina
Bl 1
Bl 2
Bl 3
TMIN
T0
T0
T0
T100
T100
T100
T50
T50
T50
T50
T50
T50
TMIN
TMIN
T0
T0
T0
TMIN
TMIN
TMIN
T0
T0
T0
T100
T100
T100
T100
T100
T100
T50
T50
T50
TMIN
TMIN
TMIN
50
m
4 m
MATERIALI E METODI Lattuga
Tesi (SF tipo PP)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 80 0 60 0 110
T50 3 40 40 11 49 25 85
T100 6 80 0 22 38 50 60
Tesi (SF tipo PPL)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 80 0 60 0 110
T50 3 40 40 12 48 28 82
T100 6 80 0 23 37 56 54
Tesi (SF tipo PL)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 80 0 60 0 110
T50 4,3 40 40 14 46 27 83
T100 8,6 80 0 28 32 54 56
MATERIALI E METODI - Lattuga
Data trapianto 07/05/2014
Varietà Funtime
Sesto d’impianto 0,25 x 0,30
Piante/m² 13,3
Data raccolta 17/06/2014
Situazione meteorologica Lattuga
Fonte: Arpav
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
5
10
15
20
25
30
35
5 mag 10 15 20 25 30 5 giu 10 15 20
Pre
cipitazio
ni (m
m) Te
mp
era
tura
(°C
)
prec t min t max
RISULTATI OTTENUTI – LATTUGA
Percentuale di sostanza secca in funzione della concimazione e del tipo di substrato
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
n.s.
0
1
2
3
4
5
6
7
T0 TMIN T50 T100
% d
i so
stan
za s
ecc
a
concimazione
n.s.
0
1
2
3
4
5
6
7
pl pp ppl
% d
i so
stan
za s
ecc
a
Substrato fungaia
RISULTATI OTTENUTI – LATTUGA
Produzione commerciale e scarto (t/ha) in funzione della concimazione e del tipo di substrato
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
b
a a a
a
a a
a
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
T0 TMIN T50 T100
t/h
a
concimazione
Peso COMM (t/ha) scarto (t/ha)
n.s.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
PP PL PPLt/
ha
substrato fungaia
Peso COMM (t/ha) scarto (t/ha)
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
b
a a a
0
10
20
30
40
50
60
70
T0 T100 T50 TMIN
N a
sp c
om
m (
kg/h
a)
Concimazione
b b
a
0
10
20
30
40
50
60
70
PP PL PPL
N a
sp c
om
m (
kg/h
a)
substrato fungaia
RISULTATI OTTENUTI – LATTUGA
N asportato commerciale (kg/ha) in funzione della concimazione e del tipo di substrato
Concimazione
Cloruri Nitrati Fosfati Solfati Na Ammonio K Mg Ca
(mg kg-1 pf)
T0 286bc 42c 425a 184b 70a 23a 3380a 100a 427a
TMIN 217c 315a 328b 213ab 62ab 20a 3425a 93a 349b
T50 322b 246b 337b 214ab 60b 23a 3261a 93a 351b
T100 460a 223b 375ab 249a 69a 26a 3577a 99a 383ab
RISULTATI OTTENUTI – LATTUGA
Anioni- Cationi in funzione della concimazione
Compost
fungaia
Cloruri Nitrati Fosfati Solfati Na Ammonio K Mg Ca
(mg kg-1 pf)
PP 324a 159b 384a 219a 69a 19b 3481a 100a 399a
PL 311a 246a 361a 201a 62a 25a 3339a 93a 367a
PPL 329a 215a 353a 225a 65a 26a 3413a 95a 365a
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
RISULTATI OTTENUTI – LATTUGA
Anioni- Cationi in funzione del tipo di substrato
MATERIALI E METODI Porro
Tesi (SF tipo PP)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 150 0 60 0 180
T50 9,5 75 75 43,4 16,6 84,8 95,2
T100 19 150 0 86 0 168,7 11,3
Tesi (SF tipo PPL)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 150 0 60 0 180
T50 12,3 75 75 52,5 7,5 92,5 87,5
T100 24,6 150 0 105 0 185 0
Tesi (SF tipo PL)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 150 0 60 0 180
T50 10 75 75 35,2 24,8 69,7 110,3
T100 20 150 0 70,4 0 139,3 40,7
MATERIALI E METODI - Porro
Data trapianto 18/07/2014
Varietà Fahrenheit
Sesto d’impianto 0,80 x 0,15
Piante/m² 8,3
Data raccolta 14/01/2015
Situazione meteorologica Porro Fonte: Arpav
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
-20
0
20
40
60
80
100
15
lug
14
20
25
30
5 a
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15
20
25
30
5 s
et 10
15
20
25
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5 o
tt 10
15
20
25
30
5 n
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10
15
20
25
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5 d
ic 10
15
20
25
30
5 g
en
15
10
15
Pre
cipitazio
ni (m
m)
Tem
pe
ratu
ra (
°C)
e U
R (
%)
Prec T min T max UR min UR max
RISULTATI OTTENUTI – PORRO
% di sostanza secca in funzione della concimazione e del tipo di substrato
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
ns
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
T0 TMIN T50 T100
%
concimazione
ns
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
a-pl a-pp a-ppl
%
substrato fungaia
RISULTATI OTTENUTI – PORRO
Produzione commerciale e scarto (t/ha) in funzione della concimazione e del tipo di substrato
b
a ab a
b
ab a a
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
T0 TMIN T50 T100
Pro
du
zio
ne
t/h
a
concimazione
Peso Commerciale Scarto
n.s.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
a-pl a-pp a-pplP
rod
uzi
on
e in
t/h
a
Substrato fungaia
Peso commerciale Scarto
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
RISULTATI OTTENUTI – PORRO
Diametro delle piante in funzione della concimazione e del tipo di substrato
PP: PAGLIA + POLLINA PL: POLLINA + LETAME PPL: PAGLIA + POLLINA + LETAME
n.s.
0
10
20
30
40
50
60
a-pl a-pp a-ppl
mm
Substrato di fungaia
c
a ab b
0
10
20
30
40
50
60
T0 TMIN T50 T100
mm
concimazione
RISULTATI OTTENUTI – PORRO
Anioni- Cationi in funzione della concimazione
tesi Cloruri Sodio Nitrati Fosfati Solfati Potassio Calcio Magnesio
mg/kg pf
T0 479 c 154 a 26 c 790 b 323 a 3667 a 897 a 186 a
TMIN 415 c 136 a 116 a 784 b 345 a 3810 a 864 a 183 a
T50 619 b 135 a 62 b 836 a 327 a 3516 a 820 a 171 a
T100 758 a 141 a 30 bc 703 b 274 a 3715 a 864 a 174 a
RISULTATI OTTENUTI – PORRO
Anioni- Cationi in funzione del tipo di substrato
tesi Cloruri Sodio Nitrati Fosfati Solfati Potassio Calcio Magnesio
mg/kg pf
PP 613,4 a 143,9 a 72,8 a 816,9 a 317,0 a 3809,1 a 864,0 a 188,0 a
PL 593,5 a 134,9 a 36,3 ab 785,2 a 332,4 a 3680,1 a 833,9 a 165,3 b
PPL 496,0 b 145,0 a 66,8 b 733,5 a 302,2 a 3542,0 a 885,7 a 181,7 ab
MATERIALI E METODI Pomodoro da industria
Tesi (SF tipo PP)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 150 0 100 0 200
T50 11 75 75 100 0 72,5 127,5
T100 22 150 0 100 0 145 55
Tesi (SF tipo PPL)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 150 0 100 0 200
T50 5,8 75 75 38,5 61,5 96 104
T100 11,6 150 0 77 23 143,7 56,3
Tesi (SF tipo PL)
Apporto di fertilizzanti
SF (t/ha) N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha)
SF minerale SF minerale SF minerale
T0 0 0 0 0 0 0 0
TMIN 0 0 150 0 100 0 200
T50 10 75 75 26,2 73,8 65 135
T100 20 150 0 52,5 47,5 130 70
MATERIALI E METODI - Pomodoro da industria
Data trapianto 13/05/2015
Varietà Rio Grande
Sesto d’impianto 0,50 x 0,32
Piante/m² 6,25
Data raccolta Luglio / Agosto 2015 (?)
CONCLUSIONI – PROVE DI COLTIVAZIONE
I 3 tipi di substrato garantiscono produzioni complessive analoghe sia sotto il
profilo della biomassa totale, che della produzione commerciale
T50 ha fornito i migliori risultati nella produzione di biomassa totale per quanto
riguarda la lattuga
Per quanto riguarda il porro T100 ha fornito gli stessi risultati di TMIN
Ridotto quantitativo di NO₃
L’impiego di substrato di fungaia come valida alternativa alla concimazione
minerale se gestito correttamente in base alle reali esigenze della coltura
ATTIVITÀ PREVISTE
Principali analisi chimico- fisiche dei terreni destinati alle prove
Prova in corso pomodoro da industria
Prove in pieno campo successive
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