Nuove tecnologie per l’agricoltura verde di prossima generazione
Una delle sfide ambientali più pressanti per l’agricoltura è l’inquinamento da sostanze nutritive. L’eccesso di azoto e fosforo proveniente da letame, liquami e fertilizzanti sintetici fertilizza eccessivamente i terreni e contamina acqua e aria, contribuendo alla perdita di biodiversità, all’eutrofizzazione e ai cambiamenti climatici. Il progetto ECONUTRI(si apre in una nuova finestra) affronta questo problema con 24 tecnologie e soluzioni basate sulla natura che riducono al minimo o persino eliminano le perdite di azoto e fosforo dal suolo. I risultati sono in linea con l’obiettivo del Green Deal europeo di ridurre le perdite di sostanze nutritive del 50 % entro il 2030.
Arrestare le perdite di sostanze nutritive
Dal suo avvio nel 2022, il progetto ha sviluppato e convalidato con successo 10 diverse tecnologie progettate per ridurre le perdite di azoto e fosforo dai rifiuti organici biodegradabili. «Un risultato fondamentale è la copertura sistematica di tutte le fasi critiche della perdita di nutrienti lungo la produzione agricola e la catena di gestione dei rifiuti organici, tra cui lo stoccaggio del letame e dei liquami, la digestione anaerobica, la separazione del digestato, i processi di compostaggio e l’applicazione al suolo», commenta Dimitrios Savvas, professore dell’Università Agraria di Atene (AUA) che coordina il progetto. «Grazie a questo approccio integrato, dimostriamo che le emissioni di sostanze nutritive possono essere ridotte in modo significativo, recuperando, stabilizzando e valorizzando al contempo i nutrienti provenienti dai rifiuti di biomassa, convertendoli in prodotti di valore agronomico». Per quanto riguarda la gestione della biomassa proveniente dalle stalle, i risultati principali includono l’acidificazione dei liquami animali con zolfo per ridurre le emissioni di ammoniaca, con riduzioni tra il 30 e il 35 % registrate nello stoccaggio e nel compostaggio, migliorando al contempo la ritenzione di azoto. Sono state inoltre raggiunte elevate efficienze di recupero dei nutrienti, in particolare per il fosforo e l’ammonio, attraverso la precipitazione della struvite dalla frazione liquida del bio-digestato, con tassi di recupero fino al 92 % per il fosfato e al 66 % per l’ammonio. Altri risultati includono una migliore stabilizzazione delle sostanze nutritive durante il compostaggio con inoculi microbici benefici selezionati e la correzione dei rapporti sbilanciati tra azoto e fosforo nei fertilizzanti derivati dai rifiuti organici, un problema critico nelle regioni ad alta densità di bestiame. Per ridurre le perdite di nitrati e fosforo dai fertilizzanti, ECONUTRI ha sviluppato nove tecnologie innovative. Tra queste, il sistema di supporto decisionale (DSS) NUTRISENSE sviluppato dal team dell’AUA, il DSS Veg-Sys sviluppato dall’Università di Almería e il Virtual Lysimeter sviluppato dalla Wageningen University & Research. I tre DSS implementati da ECONUTRI intendono supportare i coltivatori nell’applicazione di pratiche di fertilizzazione economicamente vantaggiose e rispettose dell’ambiente nelle colture orticole coltivate in suolo e senza suolo, attraverso la gestione delle sostanze nutritive guidata da dati e sensori. Regolando dinamicamente gli apporti di fertilizzanti in base alla domanda delle colture, nei test pilota i tre DSS hanno contribuito a ottenere sostanziali riduzioni nell’uso di acqua, azoto e fosforo, che, indicativamente, nelle colture di cetrioli coltivate in suolo e gestite con il DSS NUTRISENSE hanno raggiunto rispettivamente il 45 e il 54 %. Inoltre, lo stesso DSS ha migliorato l’uso dell'azoto e del fosforo del 16-21 % e del 5-46 % nelle colture di cetrioli senza suolo che si sono svolte in due anni consecutivi. Nel complesso, le tecnologie hanno dimostrato una riduzione significativa dell’uso di irrigazione e fertilizzanti e un aumento dell’efficienza nell’uso di acqua e sostanze nutritive.
Riduzione delle emissioni
Otto strumenti e tecnologie ECONUTRI incentrati sulla mitigazione delle emissioni di gas serra e ammoniaca nelle stalle, nei sistemi di stoccaggio del letame e nei campi. Nelle stalle da latte, il biochar e la pulizia frequente del pavimento hanno ridotto le emissioni di ammoniaca, mentre la rimozione frequente del letame dalla fossa nelle stalle per suini ha ridotto le emissioni di metano. Nello stoccaggio e nel compostaggio del letame, il trattamento con biochar, e in particolare con nano-biochar, ha mostrato un potenziale significativo per la riduzione delle perdite di azoto. Le alternative e gli additivi per i fertilizzanti sono stati testati anche nei campi coltivati, nei sistemi a coltura variabile e nelle serre, portando a riduzioni misurabili delle emissioni di ammoniaca e protossido di azoto che vanno dal 20 al 60 %. ECONUTRI (Innovative concepts and technologies for ECOlogically sustainable NUTRIent management in agriculture aiming to prevent, mitigate and eliminate pollution in soils, water and air) si sta ora concentrando sull’integrazione degli strumenti in un sistema coesivo di gestione dei nutrienti e sulla diffusione delle tecnologie a fini commerciali. «Il prossimo passo sarà quello di rendere gli strumenti completamente disponibili e accessibili ai coltivatori», afferma Savvas. Grazie a questi sforzi, il progetto contribuirà a ridurre la dipendenza dai fertilizzanti minerali e a rendere i sistemi agricoli più resilienti alla volatilità dei mercati. Se ti piacerebbe fare apparire il tuo progetto finanziato dall’UE nella rubrica «Progetto del mese», inviaci un’e-mail a editorial@cordis.europa.eu e spiegaci il perché!
