Quindi ammette implicitamente la possibilità di miscelare i liquami al- le acque di irrigazione. Chiaramente, anche nell’utilizzo fertirriguo devo- no essere rispettati i criteri generali e i divieti di utilizzazione dei liquami specifi cati nello stesso decreto. È buo- na norma in ogni caso limitare que- sto tipo di applicazione alle prime fa- si di sviluppo vegetativo delle coltu- re (nel caso del mais, ad esempio, in pre-fi oritura).
La fertirrigazione è da considerare tra le migliori tecniche disponibili per la distribuzione dei liquami quando praticata con sistema a pioggia a bassa pressione (ali piovane e pivot, sprink- ler) oppure con microirrigazione.
Qualche problema si ha invece con la fertirrigazione per scorrimento o per infi ltrazione da solco laterale, con sver- samento del liquame nel canale adac- quatore; ciò per l’elevato rischio di di- somogeneità di applicazione dell’azoto e il suo possibile trasporto al di sotto dell’orizzonte di suolo esplorato dalle radici, oppure a fondo campo.
Liquami e digestati:
come usarli in fertirrigazione
ASPETTI TECNICI E AGRONOMICI, COSTI E BENEFICI
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L’impiego in fertirrigazione di liquami o digestati può sostituire integralmente l’uso dei fertilizzanti di sintesi a patto che la distanza dell’appezzamento dall’allevamento o dal digestore non superi i 10 km.
In questo articolo riportiamo i dati tecnici di tre casi di studio in Emilia-Romagna
di Paolo Mantovi
L
a deroga al limite dei 170 kg di azoto zootecnico per ettaro della direttiva nitrati, conces- sa all’Italia per il quadriennio 2012-2015 sino a 250 kg N/ha, preve- de che l’utilizzo degli effl uenti di al- levamento ai fi ni fertilizzanti venga ottimizzato. Ciò deve essere ottenuto sia attraverso la scelta di colture con stagioni di crescita prolungate e con grado elevato di assorbimento di azo- to (i prati di graminacee, il mais a ci- clo lungo, il mais o il sorgo seguiti da erbaio invernale e cereali vernini se-guiti da erbaio estivo) sia per mezzo di tecniche di spandimento innovati- ve, che permettano l’uso dei liquami nelle epoche in cui l’effi cienza d’uso dell’azoto è più elevata.
Tra le tecniche innovative può rien- trare a pieno titolo la fertirrigazione. Il decreto ministeriale 7 aprile 2006 per la disciplina dell’uso agronomico degli effl uenti di allevamento, all’articolo 2 defi nisce la fertirrigazione come l’ap- plicazione al suolo effettuata median- te l’abbinamento dell’adacquamento con la fertilizzazione, attraverso l’ad- dizione controllata alle acque irrigue di quote di liquame.
Gocciolatore su manichetta
per la microirrigazione. Il dispositivo gocciolatore è realizzato
con un piccolo labirinto a fl usso turbolento, in grado di ridurre il rischio di occlusione che può essere dovuto anche all’uso di fertilizzanti
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L’Informatore Agrario •21/2013Impianti prototipo
Nel corso degli anni 2005-2010 sono state condotte da Crpa diverse speri- mentazioni sulla fertirrigazione con acqua e liquami zootecnici sottopo- sti a trattamento di digestione anae- robica. Di seguito vengono illustrate le caratteristiche tecniche degli im- pianti prototipo impiegati per la fer- tirrigazione.
Fertirrigazione a pioggia a bassa pressione (aspersione)
La prova in questo caso è stata con- dotta presso l’azienda agricola Cotti Luca e Silvio di Pilastro di Langhirano (Parma) utilizzando liquame bovino digerito e chiarifi cato.
L’impianto per la fertirrigazione, schematizzato nella fi gura 1, era com- posto da:
stoccaggio per il contenimento del liquame chiarifi cato;
fi ltro di sicurezza per trattenere ma- teriale grossolano (costituito dalla so- la cartuccia metallica di sostegno per fi ltri a rete da 4’’, con fori delle dimen- sioni di 3 mm);
pompa a membrana collegata a giun- to cardanico con gruppo di regolazio- ne per l’iniezione del liquame nella linea di irrigazione (portata massima 120 L/min, pressione massima 20 bar);
rotolone con tubo diametro 90 mm;
ala piovana di 26 m di larghezza con ugelli da 8 mm (27 L/min a 2 bar sul- l’ala).
L’acqua di irrigazione è stata misce- lata con i liquami in rapporto di circa
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FIGURA 1
- Schema dell’impianto prototipo di fertirrigazione ad aspersione (azienda Cotti)
Linea acqua
Rotolone
Ala piovana
Linea liquame
Filtro di sicurezza per liquame
Pompa
FIGURA 2
- Schema dell’impianto prototipo di fertirrigazione con manichette gocciolanti (azienda Campo Bo)
Linea acqua
Controlavaggio
Linea liquame Ali gocciolanti
Gruppo fi ltrante
Valvola con riduttore
pressione
Pompa
10:1 pertanto, se la portata della linea irrigua era di circa 600 L/min, quella della pompa a membrana per i liqua- mi è stata regolata a 60 L/min.
Fertirrigazione con ali gocciolanti (microirrigazione)
Le prove in questo caso sono state condotte presso l’azienda Campo Bo di Montechiarugolo (Parma) utilizzando liquame suino digerito e chiarifi cato e presso l’azienda sperimentale Tadi- ni di Gariga di Podenzano (Piacenza) utilizzando liquame bovino digerito e chiarifi cato.
L’impianto per la fertirrigazione, schematizzato nella fi gura 2, presso l’azienda Campo Bo era composto da:
stoccaggio per il contenimento del liquame suino chiarifi cato;
pompa collegata a giunto cardanico
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per l’iniezione del liquame nella linea di irrigazione;
sistema a botte pressurizzata per la miscelazione di acqua e liquame;
gruppo fi ltrante a dischi con contro- lavaggio automatico;
valvola da 1”1/2 con riduttore di pressione;
condotta in Lay Flat da 3”;
ali gocciolanti (manichette monou- so passo 30 cm, portata erogatore 1,14 L/ora).
Mentre presso l’azienda Tadini era composto da:
stoccaggio per il contenimento del liquame bovino chiarifi cato;
pompa con gruppo di regolazione per l’iniezione del liquame nella linea di irrigazione;
fi ltri a sabbia con controlavaggio au- tomatico (corpo diametro 500 mm riem- pito con 100 kg di sabbia 0,7-1,2 mm, su- perfi cie fi ltrante 0,2 m2);
fi ltro a dischi XD 2” 150 mesh;
valvola da 1”1/2 con riduttore di pressione;
condotta in Lay Flat da 3”;
ali gocciolanti (manichette in tape Aquatraxx 508 passo 30 cm, portata erogatore 1,14 L/ora).
Nel caso dei liquami suini chiarifi - cati, dove il sistema di fi ltrazione ha potuto essere relativamente «leggero»
stante il basso tenore di solidi sospe- si totali (mediamente pari a 1,4 g/L), l’acqua di irrigazione è stata miscelata con i liquami in rapporto di circa 3:1.
La portata della linea fertirrigua era di circa 300 L/ min.
Nel caso dei liquami bovini chiarifi - cati, invece, con più elevato tenore di solidi sospesi totali (mediamente pari a 6,7 g/L), l’acqua di irrigazione è stata
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TABELLA 1
- Caratteristiche dei liquami e delle miscele acqua irrigua-liquami avviate alle colture (valori medi)
Parametro
Azienda Cotti
(aspersione) Azienda Campo Bo
(microirrigazione) Azienda Tadini (microirrigazione)
liquame bovino
miscela acqua- liquami
liquame suino
miscela acqua- liquami
liquame bovino
miscela acqua- liquami
pH
8,1 7,9 8,2 8,2 7,9 7,9Conducibilità (mS/cm)
17,7 3,05 20,6 6,4 13,3 2,2Sostanza secca (%)
3,1 0,3 0,95 0,31 1,35 0,19Solidi sospesi totali (g/L)
– – 1,4 0,27 6,7 0,7Azoto totale (mg/kg t.q.)
2.692 262 2.160 627 1.450 141Azoto ammoniacale (% su totale)
69 63 93 86 68 68Fosforo totale (mg/kg t.q.)
358 31 98 40 150 12Potassio totale (mg/kg t.q.)
3.200 217 2.507 803 1.933 190 In tutti e tre i casi i liquami sono stati sottoposti a trattamento di digestione anaerobica e separazione solido-liquido (sedimentazione nel caso del liquame suino, separazione con macchina a rulli contrapposti e successiva sedimentazione nel caso dei liquami bovini).t.q. = analisi effettuate sul liquame tal quale.
Le concentrazioni di azoto nelle frazioni chiarifi cate dei liquami bovini sono generalmente inferiori a quelle delle frazioni chiarifi cate dei liquami suini.
TABELLA 2
- Parametri di funzionamento e dimensionamento dei sistemi fertirrigui con effl uenti di origine zootecnica
Tecnica Liquami o digestati Limitazioni Apporti
di azoto
Pioggia a bassa
pressione
Liquami bovini o suini dopo separazione dei
solidi grossolani
Solidi grossolani che possono occludere ugelli e intasare sistemi
di distribuzione
Sino a 30- 50 kg/ha/ora
Microirrigazione
Liquami suini dopo separazione dei solidi
grossolani e fi ni
Solidi sospesi che possono occludere i fi ltri. Si consiglia una diluizione
liquame:acqua di almeno 1:3
Sino a 20 kg/ha/ora
Liquami bovini dopo separazione dei solidi
grossolani e fi ni
Solidi sospesi che possono occludere i fi ltri. Si consiglia una diluizione
liquame:acqua di almeno 1:10 e concentrazioni di solidi sospesi
nel liquame < a 8 g/L
Sino a 5 kg/ha/ora
Il sistema fertirriguo a pioggia a bassa pressione (aspersione) può funzionare con liquami o digestati sottoposti a separazione dei soli solidi grossolani (> 0,1 mm) mentre il sistema di microirrigazione necessita anche della separazione dei solidi fi ni (< 0,1 mm).
miscelata in rapporto di circa 10:1, ma nonostante un sistema di fi ltrazione piuttosto «pesante» in alcuni momenti si sono avuti problemi di intasamento del fi ltro. La portata della linea fertir- rigua era di circa 250 L/min.
Effi cacia fertilizzante
In tabella 1 sono riportate le caratte- ristiche chimiche dei liquami chiarifi - cati utilizzati nelle tre prove, assieme a quelle delle miscele acqua-liquami ottenute (dopo fi ltrazione).
Generalmente il contenuto di sostan- za secca è maggiore nel liquame bovino rispetto al liquame suino e per questo, nonostante le effi cienze ottenibili nella rimozione della sostanza secca possano risultare più elevate, le frazioni chiarifi - cate da liquami bovini mantengono un tenore più elevato di solidi e questo ne penalizza l’utilizzo in fertirrigazione (in particolare in microirrigazione).
Se si aggiunge che le concentrazioni di azoto nelle frazioni chiarifi cate dei li- quami bovini risultano generalmente in- feriori a quelle delle frazioni chiarifi cate
dei liquami suini, è evidente la maggio- re convenienza che si ha a utilizzare in microirrigazione queste ultime.
Le esperienze di monitoraggio di im- pianti pilota che sono state condotte hanno permesso di ricavare dei para- metri di dimensionamento e funzio- namento dei sistemi fertirrigui con li- quami zootecnici.
La tabella 2 mette a confronto le prin- cipali limitazioni e le performance ot- tenibili con diversi impianti e miscele di acqua-liquame. Nel sistema a mi- croirrigazione il contenuto di solidi presente nella miscela acqua-liquami, dal quale dipende il dimensionamen- to dei fi ltri, è il valore cardine per la funzionalità del sistema; la sua man- cata valutazione potrebbe avere come conseguenza la compromissione del- l’effi cienza del sistema irriguo, anche a breve termine.
I rilievi effettuati nelle diverse spe- rimentazioni hanno inoltre ribadito la buona effi cacia fertilizzante che i liquami possono garantire, confer- mando ciò che era atteso e cioè che miscelando i liquami con le acque ir- rigue in primo luogo si riduce il po- tenziale emissivo dell’azoto in at- mosfera come ammoniaca; inoltre si ottiene una penetrazione più rapida nel terreno, che favorisce l’apporto di azoto prontamente assimilabile a livello dell’apparato radicale del- le colture.
La fertirrigazione consente di frazio- nare gli apporti, massimizzando l’ef- fi cienza d’uso dei nutrienti da parte della coltura.
Ne consegue una diminuzione dei rilasci di azoto nell’aria e nelle acque superfi ciali e di falda. Unitamente si ottengono buone rese produttive.
Costi e benefi ci
Una valutazione dei costi e dei be- nefi ci dell’uso dei liquami zootecnici e dei digestati in fertirrigazione non può che fondarsi sui prezzi dei ferti- lizzanti di sintesi e del trasporto degli effl uenti a mezzo carrobotte.
Se si prende come esempio la fertiliz- zazione chimica di 1 ettaro di mais con 240 kg di N/ha, 80 kg di P2O5/ha e 75 kg di K2O/ha (dosi consigliate nei discipli- nari di produzione integrata della Re- gione Emilia-Romagna), il costo, com- prensivo della distribuzione dei conci- mi, si aggira attorno ai 450-500 euro/ha;
questo considerando che il prezzo mi- nimo attuale delle unità fertilizzanti è
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L’Informatore Agrario •21/2013Foto 1 Ala piovana per la fertirrigazione
a pioggia a bassa pressione con dettaglio dell’ugello che asperge
la miscela acqua irrigua-liquami (a)
aaIl progetto AQUA, fi nanziato dall’Unione Europea nell’ambito del Programma Life Plus Ambiente, in- tende dimostrare come ridurre l’inquinamento del- le acque sotterranee e superfi ciali quando dovuto al- la dispersione di nutrienti di origine agricola (azoto e fosforo), ottimizzando il loro utilizzo nelle aziende zootecniche.
Per raggiungere questo obiettivo si punta alla com- binazione di tecniche e pratiche di gestione innovati- ve, che possono essere utilizzate
con profi tto nelle aziende zootec- niche del Nord Italia e in quelle di altre Nazioni europee caratteriz- zate da aree a elevata densità di allevamenti.
Il punto di partenza è la stalla,
dove si applicano razioni ipoproteiche nell’allevamen- to suino e si ricerca una maggiore effi cienza dell’azo- to nell’alimentazione dei bovini, quello di arrivo sono i campi, dove si applicano tecniche di distribuzione innovative per incrementare l’effi cienza fertilizzan- te degli effl uenti zootecnici e si riduce la dispersione dei nutrienti dai terreni alle acque attraverso misure agroambientali come le fasce tampone e le lagune di fi todepurazione.
Tra le tecniche di distribuzione si è utilizzata anche la fertirrigazione, in modo particolare presso una delle 10
aziende dimostrative, la società agricola Zambelli F.lli di Guastalla (Reggio Emilia) che ingrassa suini destinati al- le dop Prosciutti di Parma e San Daniele.
In questa azienda, che ha mais come coltura prevalente in rotazione con frumento e orzo, la fertirrigazione è stata praticata sia sul cereale primaverile-estivo sia su quelli autunno-vernini, facendo uso di liquami suini ben chia- rifi cati a seguito di sedimentazioni successive avvenute nelle diverse fasi di stoccaggio.
Stante l’elevata diluizione di que- sti liquami (tabella A) se ne è potuto fare uso fertirriguo per aspersione anche senza miscelarli con le acque irrigue.
La fertirrigazione con liquami è sta- ta messa a confronto con la più clas- sica concimazione minerale (nitrato ammonico su frumen- to all’uscita dell’inverno, urea su mais in sarchiatura).
Le rese produttive nei due trattamenti a confronto (li- quami e concimi chimici) sono risultate soddisfacenti e non diverse tra loro, così come non sono risultate signi- fi cative le differenze di concentrazione dei nitrati residui nel terreno al termine dei cicli di coltivazione.
Le attività condotte stanno dimostrando la fattibilità della fertirrigazione con liquami.
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Per informazioni sul progetto e le attività in corso:
http://aqua.crpa.it
LA FERTIRRIGAZIONE NEL PROGETTO LIFE + AQUA LA FERTIRRIGAZIONE NEL PROGETTO LIFE + AQUA
TABELLA A
- Principali caratteristiche chimiche dei liquami suini chiarifi cati utilizzati
in fertirrigazione
Parametro Distribuzione
su frumento Distribuzione su mais
pH
7,9 8,1Sostanza secca (%)
0,88 1,47Azoto totale
(mg/kg t.q.) 1205 2161Azoto ammoniacale
(% su totale) 83 86Fosforo totale
(mg/kg t.q.) 38 78t.q. = tal quale.
Stoccaggio di liquami in un allevamento di suini
di circa 1 euro sia per kg di azoto (urea) sia per kg di anidride fosforica (perfo- sfato triplo) e kg di ossido di potassio (solfato potassico).
La fertirrigazione con liquami o di- gestati può eliminare tali costi, per- mettendo di distribuire i tre macroele- menti della nutrizione vegetale attra- verso la miscelazione degli effl uenti con le acque di irrigazione.
Per commenti all’articolo, chiarimenti o suggerimenti scrivi a:
redazione@informatoreagrario.it
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Pubblicato su L’Informatore Agrario n. 10-2013 a pag. 67.
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È anche questione di plv.
Pubblicato su L’Informatore Agrario n. 19-2012 a pag. 62.
www.informatoreagrario.it/bdo
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Foto 3 Sistema di iniezione dei liquami nella linea irrigua (rotolone) con l’ausiliodi una pompa a membrana collegata al giunto cardanico. Le frecce indicano il fi ltro di sicurezza sulla linea liquami prima della pompa a membrana (a) e il tubo di iniezione dei liquami nella linea irrigua (b)
aa
a a
adeguamento del sistema di irri- gazione, che nel caso più favorevole con impianto ad aspersione già esi- stente deve prevedere solamente il sistema di iniezione dei liquami nella linea irrigua (rotolone), con l’ausilio ad esempio di una pompa a mem- brana da collegare a giunto carda- nico ( foto 3).
Si può genericamente affermare che laddove si abbiano a disposizio- ne liquami o digestati e la distanza dell’appezzamento dall’allevamento o impianto di biogas non sia notevo- le (possiamo considerare un limite di circa 10 km), stanti gli attuali costi dei fertilizzanti di sintesi vale la pena valutare con attenzione la possibilità di sostituirli anche integralmente ri- correndo alla fertirrigazione proprio con liquami o digestati.
Paolo Mantovi Fondazione Crpa Studi ricerche Reggio Emilia
● Foto 2 Impianto di fertirrigazione
con manichette gocciolanti fuori terra.
Le manichette gocciolanti possono essere utilizzate per distribuire una miscela di acque irrigue e liquami chiarifi cati. Nel dettaglio a il gruppo fi ltrante installato presso l’azienda Tadini
b b I costi aggiuntivi da considerare nel caso della fertirrigazione con effl uenti sono quelli relativi a:
trasporto del liquame o digestato a bordo campo, un costo che l’agricolto- re che disponga degli effl uenti deve co-
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munque sostenere per il loro spandi- mento;
stoccaggio a bordo campo del liqua- me o digestato, che può avvenire nella stessa botte utilizzata per il trasporto oppure in un contenitore dedicato;
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