Towards an efficient management of livestock slurries in intensive agro-ecosystems: insights on N loss pathways, trade-offs, and mitigation strategies

Abstract

I liquami zootecnici rappresentano una preziosa fonte di fertilità per l'agricoltura. Tuttavia, con l’aumento della popolazione mondiale, il settore zootecnico ha un impatto sempre maggiore sull'agroecosistema, e una corretta gestione dei reflui rappresenta un punto chiave da affrontare, dallo stoccaggio all'applicazione al suolo, per evitare perdite di nutrienti indesiderati e effetti collaterali sull'ambiente. L'azoto (N) è allo stesso tempo il più importante fattore di limitazione della resa delle colture (insieme all'acqua) e il macronutriente vegetale più abusato, specialmente sotto forma di fertilizzanti chimici. Questi possono essere parzialmente, o totalmente, come per l'agricoltura biologica, sostituiti con letami e liquami. Tuttavia, una gestione sostenibile dei reflui zootecnici dovrebbe necessariamente comportare una riduzione delle perdite azotate attraverso forme reattive (Nr), come le volatilizzazioni di ammoniaca (NH3), lisciviazioni di nitrato (NO3-) ed emissioni di ossido nitroso (N2O) che rappresentano non solo una perdita di valore nutritivo, ma anche una minaccia per la salute umana e ambientale. Gli obiettivi specifici di questa tesi sono: (i) identificare strategie di distribuzione del liquame bovino che minimizzino le perdite di Nr, migliorando nel contempo l'efficienza dell'uso dell'azoto (NUE), attraverso vari ecosistemi, compresi i prati permanenti e le coltivazioni di mais nella pianura padana; (ii) testare strategie di mitigazione delle perdite basate su pratiche agricole sostenibili, comprese le colture di copertura, e strategie innovative di trattamento e distribuzione dei liquami (fertirrigazione); (iii) valutare l'impatto di queste strategie su tre principali vie di perdita di Nr, vale a dire NH3, NO3 e N2O.