Emissioni di gas serra da sistemi colturali

Agricultural activities may contribute to climate change, by introducing into the atmosphere great amounts of nitrous oxide and methane, but have also the peculiarity to contribute to the mitigation of this phenomenon through the stocking in the soil of carbon as organic matter. For example, an accurate choice of the fertilizer may be a valid strategy to mitigate GHG emission, furthermore it may improve soil fertility. This research aims to verify if changing from mineral fertilization to compost fertilization is a viable and efficient strategy to reduce the GHG emission. The emission fluxes of nitrous oxide, carbon dioxide and methane have been measured on maize and wheat. Those gasses have been sampled for about a year, using close chamber system. The samples obtained have been analyzed using a gaschromatograph through which gas concentrations were assessed. Starting from these data we calculated the flux of N and C lost, daily and annually, from the soil with each fertilization strategy. The analysis has been completed calculating different indicators: the Global Warming Potential (GWP) describing the environmental impact of every treatment expressed in CO2 eq, and the Eco Efficiency that jointly considers both the agronomical performance and the heating impact. The last calculated indicator have been the emission factor that indicates which N percentage is emitted to the atmosphere as N2O.The results indicate a reduction of the N2O emission flux in the compost treatment with respect to mineral fertilization. In this study it is hypothesised that compost improves the soil carbon and organic matter content, but to demonstrate this hypothesis it would have been necessary to monitor the soil for a medium-long period of time (at least 3 years).Crop yield following compost application has been slightly lower than mineral fertilization but all calculated indicators show a mitigation of environmental impact of this treatment. As expected, the CH4 emissions were not significant and have shown such a high variability that it was not possibile any differentiation between the two different fertilization strategies. CO2 emissions were measured as indicator of carbon stock and mineralization. Even if within this trial, due to temporal limitations, it was impossible to detect any change in soil C stocks, basing on CO2 emissions fluxes it is expected a longterm sequestration of C added with compost.

Le attività agricole possono aggravare i cambiamenti climatici, immettendo in atmosfera quantità ingenti di protossido di azoto e metano, ma hanno la peculiarità di poter contribuire alla mitigazione del fenomeno attraverso il sequestro di parte del carbonio in eccesso presente nella troposfera, sotto forma di biomassa vegetale e sostanza organica del suolo. Per esempio una scelta accurata del fertilizzante potrebbe essere una valida strategia per mitigare le emissioni di gas serra, oltre che migliorare la fertilità del suolo. Questo studio si pone l'obiettivo di verificare se la sostituzione con compost di parte dell'azoto fornito con concime minerale tradizionale sia una valida strategia di contenimento delle emissioni di gas serra, se confrontata con l'uso del solo concime minerale. Sono stati misurati i flussi emissivi di protossido di azoto (N2O), anidride carbonica (CO2) e metano (CH4) su mais e frumento con il sistema delle camere chiuse. I campioni di gas prelevati sono stati analizzati con un gascromatografo, grazie al quale sono state calcolate le concentrazioni dei gas di interesse che, successivamente, sono state elaborate al fine di stimare i flussi di carbonio e di azoto persi dal suolo sia giornalmente sia annualmente. L'analisi è stata poi completata calcolando diversi indicatori di sintesi: il Global Warming Potential (GWP) che descrive l'impatto ambientale di ogni trattamento in CO2 eq., l'Eco Efficiency che tiene conto simultaneamente delle performance agronomiche e di impatto sul riscaldamento al fine di determinare se quella che può essere una scelta ambientale corretta può risultare agronomicamente sostenibile. Infine è stato calcolato l'Emission Factor per il protossido di azoto ossia la percentuale di N somministrato perso sotto forma di N2O. Il compost ha mostrato una diminuzione significativa delle emissioni di N2O rispetto alla concimazione minerale. Questa concimazione organica ha diminuito leggermente le produzioni, ma tutti gli indicatori mostrano una mitigazione degli impatti ambientali conseguente al suo utilizzo. Come atteso, i flussi di CH4 non sono stati significativi e hanno mostrato elevata variabilità, tanto da non permettere alcuna differenziazione tra i diversi sistemi colturali. I flussi di CO2, misurati come indicatore delle dinamiche di mineralizzazione del carbonio organico e del potenziale di sequestro, sono state maggiori per il sistema colturale compost, ma dal confronto con il C somministrato suggeriscono un potenziale di sequestro del carbonio che sarà da verificare sul medio-lungo periodo.