Funzione depuratrice dei sistemi arborei di pianura ...AGROFORESTRY EVENT at EXPO 2015 Saturday 12...

AGROFORESTRY EVENT at EXPO 2015Saturday 12 September 2015

EU Pavillon, Milan, Italy

Bruna Gumiero University of Bologna

Funzione depuratrice dei sistemi arborei di pianura.Depuration function of tree systems in the plains.

Sorgenti

- Agricole

-Zootecniche

-Dilavamento superficiale

- Deposizioni atmosferiche

Problemi

- Salute pubblica

- Eutrofizzazione

Bruna Gumiero - 12-9-2015 EXPO MI - Associazione IIIItaliana per l’AAAAgroFFFForestazione

N + P

NO3-Sorgente ENA 2011

Bruna Gumiero - 12-9-2015 EXPO MI - Associazione IIIItaliana per l’AAAAgroFFFForestazione

2011

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Sorgente ENA 2011

Fertilizzanti mineraliReflui zootecnici

leachingdenitrificazione

INPUT

SURPLUS

Le molecole che si sciolgono in acqua tenderanno a muoversi principalmente nei deflussi ipodermici e sotterranei

AZOTO

FOSFORO

FITOFARMACI

NH4

+

NO3

-

Le molecole che si ad-sorbono alle particelle di suolo formando legami di tipo fisico e/o chimico tenderanno a muoversi con il ruscellamento superficiale o runoff

DP

PP

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Bruna Gumiero - 12-9-2015 EXPO MI - Associazione IIIItaliana per l’AAAAgroFFFForestazione

Deflussi superficiali Deflussi ipodermici Deflussi verticali

Fosforo adsorbito alle particelle di suolo

Nitrati disciolti in acqua

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La ritenzione di P all’interno della fasciatampone è una combinazione di processichimici, biologici e fisici

I meccanismi più importanti sono:1) sedimentazione del particellato ricco di P;

2) adsorbimento del DP nel suolo (alle argille edalla sostanza organica)

3)co-precipitazione con Ferro ed Alluminio ecristallizzazioni con Calcio

4)assimilazione del DP da parte

della vegetazione.

Bruna Gumiero - 12-9-2015 EXPO MI - Associazione IIIItaliana per l’AAAAgroFFFForestazione

-O2

+O2

NO3-

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-O2

+O2

NO3-

N2

N2O

denitrificazione

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-O2

+O2

NO3-

Norg (mesi)

Norg (anni)Co

rg

No

rg

Erbacea vs arborea:

Maggior produttivitàMaggior immobilizzazioneRadici più profondeEffetto lift

I “sistemi filtro forestali” assumono nomi diversi in base al criterio di classificazioneadottato, che può riguardare:

•la loro forma (fasce o aree tampone)

•il modo in cui gli inquinanti giungono al sistema filtro (sistemi diretti o inversi)

•il tipo di inquinante trattato: di origine diffusa o puntiforme

FASCE TAMPONE BOSCATE - FTB

AREE FILTRO FORESTALI

(AFF)

SISTEMI FILTRO

FORESTALI (SFF)

AFF (inverse)

AFF per reflui depuratore

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Area: 0,35 ha

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• Gumiero B., et al. 2011, Journal of Applied Ecology

• Boz B. & Gumiero B. 2015 Hydrobiologia (inpress)

•

Rahman, M.M., et al.. - 2013. Biology and Fertility ofSoils

Boz, B.,et al . 2013. New Biotechnology

9

4

4

Denitrificazione potenziale

80-95 cm

40-55 cm

0-15 cm

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1. 80% rimozione di nitratidal secondo anno

2. Dopo 8 anni la percentualedi rimozione rimaneinvariata

3. L’abbattimento dell’azotoavviene nei primi 5 m

4. L’efficienza si mantieneanche durante picchi di 10x di N-NO3

% 2002 2008 2009 2010

N-NO3 86 76 68 43

N tot 63 55 52 37

2,4%

2,7%3,4%

0,2 %1,7 %

88% N-NO3 - 190 kg a-1 per 1km di FT

70% Ntot - 180 kg a-1 per 1km di FT

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sito Ntot applicato (Kg/ha/anno-1)

Ninorg INPUT(Kg anno-1)

abbattimento %

CRA-ABP 120 30 3

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RISULTATI A CONFRONTO

site NICOLAS Diana FT2

FagnaFT2

Scandolara

Area FT/area bacino aff. %

28 4 14-8

Deflusso s-s in 100 m FT (m3

anno-1)1.004 8.587 3.832

EFFICIENZA % 80 49 3 88

- Fasce tampone con la stessa dimensione e tipologia di vegetazione possono avere efficienze molto diverse nel rimuovere l’azoto

- Idrologia del bacino e dalla sua dimensione, dal livello della falda e dalle caratteristiche del suolo

- 5 m di FT potrebbe essere sufficiente se i processi sono attivi

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Idrologia e vegetazione

• I flussi d’acqua trasportano le molecole di nitrato

• Suoli saturi creano condizioni anossiche per i batteri denitrificanti

• Direzione dei deflussi dal campo vs la FT

• Profondità dei deflussi

• Uptake (vegetazione)

• Velocità dei deflussi, Portata e ks (Caratteristiche dei suoli e della vegetazione)

• C organico disponibile (vegetazione)

• Trasporto dell’azoto dagli strati più profondi a quelli superficiali

• Temperatura

• pH

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Migliorare la qualità delle acque rientra tra le “nuove sfide” ambientali della PAC assieme alla biodiversità, ai cambiamenti climatici e alle energie rinnovabili.

• Bruno Boz, Veneto Agricoltura, Il Consorzio Acque Risorgive, ARPAV di Treviso, CRA ABP (FI), MIPAF.

RINGRAZIAMENTI

Bruna Gumierobruna.gumiero@unibo.it

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