Impatti produttivi, economici,
energetici ed ambientali

Elementi per la valutazione


Nicola Colonna


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Durata dell'unità didattica: 00:37:50

Sommario

In questa Unità Didattica:

  • I potenziali benefici energetico-ambientali

  • Le politiche e gli obiettivi nazionali ed europei sul clima e sull’energia

  • Stimare e Valutare i benefici

  • I dati energetici (consumi diretti ed indiretti)

  • I dati ambientali (emissioni e altri impatti)

     

Obiettivo formativo:

  • Acquisire le conoscenze di base sugli impatti generali dell'AdP sul sistema aziendale e sull'ambiente in cui opera (agroecosistema)

Le implicazioni energetico-ambientali

Uno dei fattori più rilevanti che spinge verso l’adozione di tecniche di precisione è la riduzione dell’impatto ambientale delle operazioni colturali.

 

L’affermazione dei principi dell’ AdP è centrata sull’ottimizzazione e l’efficienza di uso degli input di produzione.

 

La diminuzione e/o l’efficienza d’uso di ciascun mezzo tecnico si tramuta, potenzialmente, in significativi benefici per l’ambiente.

Paradigma dell’intensificazione sostenibile

Applicando in toto i principi dell’AdP realizziamo l’obiettivo di produrre di più con meno?

 

  • Meno semente
  • Meno fertilizzanti
  • Meno acqua
  • Meno energia
  • Meno prodotti per la difesa

 

+ CONOSCENZA !

 

L'obiettivo richiede una maggiore conoscenza e profonda comprensione dell'agroecosistema e delle interazioni pianta, suolo, clima e pratiche agricole

 

 

Benefici assoluti e relativi

 

I principali input quali acqua, sementi, fertilizzanti, principi attivi per la difesa ma anche l’impiego dei mezzi meccanici hanno tutti un risvolto energetico ed ambientale diretto ed indiretto

Consumi

 

 

 

 

 

I benefici che otteniamo possono essere di due tipi:

  • «assoluti» (minor impiego unitario di un determinato input)
  • «relativi»  (maggiore efficienza di impiego dell'input)

Efficienza

 

 

 

 

Alcuni esempi

Benefici assoluti

 

  • risparmio di gasolio in seguito all’ottimizzazione delle operazioni colturali (minori consumi totali)

 

  • diminuzione dell’impiego di fertilizzanti azotati grazie al rateo variabile (minori quantità impiegate)

Beneficio relativo

 

  • miglioramento dell’ efficienza di distribuzione e di uso di un fertilizzante che accresce la produttività della coltura e quindi il beneficio rispetto all’unita di prodotto finale (minore quantità impiegata a parità di produzione realizzata) 

Gli obiettivi delle politiche nazionali ed internazionali

 

L’adozione dell’AdP è uno strumento utile nelle strategie di efficientamento energetico e di riduzione dei gas serra dell’Unione Europea

Sfide complesse e obiettivi vincolanti:

  • mitigazione attraverso la riduzione delle emissioni climalteranti
  • azioni di adattamento per aumentare la resilienza ai cambiamenti in atto

 

Accordi di Parigi, (2015) 2°C

Direttiva Effort Sharing Regulation (2018) obiettivo 2030 - 33%

Piano Nazionale integrato Energia e Clima (fine 2018)

Mitigazione ed adattamento

Rischi da affrontare:

  • a monte, sul versante delle cause di origine antropica che lo aumentano,
  • a valle, sul versante degli effetti e delle conseguenze negative che si potranno manifestare.

 

Le azioni a monte fanno parte della cosiddetta strategia di mitigazione dei cambiamenti climatici

 

Le azioni a valle, invece, fanno parte della cosiddetta strategia di adattamento ai cambiamenti climatici

Vi sono soluzioni capaci di soddisfarle entrambi ?

 

Soluzioni /tecniche /metodi che consentano di ridurre le emissioni e di aumentare anche la resilienza dell’agroecosistema sono possibili ad esempio nel campo della gestione del suolo

Politiche e azioni di mitigazione

Messa in opera di azioni di decarbonizzazione e di gestione dei serbatoi di carbonio.

 

Opzioni possibili:

  • riduzione delle emissioni dirette (mezzi e macchine)
  • mantenimento e/o aumento del carbonio accumulato nei suoli
  • riduzione delle emissioni indirette (consumi input)

 

Nei PSR e nelle politiche ambientali europee troviamo già tradotte alcune di queste opzioni in misure ed azioni

Post Parigi 2015

 

Report speciale dell’ IPCC sull’impatto del riscaldamento globale di 1,5 °C al di sopra del periodo preindustriale

Limitare l’innalzamento delle temperature medie del pianeta ad 1,5°C richiederà cambiamenti rapidi e di lungo periodo mai visti prima in tutti gli aspetti della società

Anche il settore agricolo è chiamato a fare la sua parte in questo sforzo senza precedenti

Regolamento europeo sulla suddivisione degli sforzi  

Fonte: Regulation (EU) 2018/842 of the European Parliament and of the Council

EFFORT SHARING REGULATION

 

Obiettivo ITALIA èdiminuzione del 33% in quattro settori:

  • Residenziale
  • Trasporti
  • Rifiuti
  • Agricoltura

Autovalutazione

Le sfide di medio lungo periodo

Food 2030 costituisce una agenda per l’agroalimentare da qui al 2030

Priorità per Europe Food 2030:

  • sicurezza alimentare
    • produzione e qualità, salute
  • energia
    • risparmio, efficienza, produzione da rinnovabili
  • suolo
    • erosione/sostanza organica/ carbon stock
  • acqua
    • riduzione uso, efficienza d’uso, recupero, qualità
  • aria
    • emissioni inquinanti, mitigazione gas serra
  • recupero e riuso
    • materie prime seconde, chiusura dei cicli

La capacità di innovare rispetto ad una gamma di problemi così ampi costituisce una sfida ardua ma anche una forte opportunità per il settore agricolo.

 

L’AdP è uno degli strumenti che contribuisce a raggiungere tali obiettivi

Principali benefici energetico-ambientali dell'AdP

L'ottimizzazione dei movimenti e delle manovre lungo il campo riduce i tempi macchina

ê

diminuisce il consumo di gasolio e lubrificante

 

La guida assistita limitando le aree di sovrapposizione e/o lacune nei trattamenti

ê

riduce gli sprechi nell’impiego di sementi, fertilizzanti e prodotti fitosanitari

 

La disponibilità di sensori e la conoscenza dettagliata delle caratteristiche del suolo e/o dello stato fisiologico della coltura

ê

riduce l’impiego di input evitando perdite o dispersioni

Se la precisione è accoppiata a tecniche conservative i benefici energetici ed ambientali possono aumentare significativamente

Monitorare e misurare

Ambiti:

  • fertilizzazione

    • quanto concime, quale tipo, con quale macchina e metodo è stato distribuito, in quale data?
  • difesa
    • quale principio attivo, quanto? Come è stato distribuito? Quando?
  • raccolta
    • quanto è stato raccolto? Dove? è Mappe di produzione!

 

Il quaderno di campagna assume un ruolo centrale per la contabilizzazione dei benefici

Il ciclo dell'informazione 

Fasi del ciclo:

  1. raccolta dati
  2. analisi e pianificazione
  3. attuazione
  4. valutazione dei risultati

 

Ogni fase o passaggio genera dati ed è necessario:

  • conservarli
  • organizzarli
  • elaborarli

Autovalutazione

L’energia

I consumi di energia variano in funzione a:

  • la coltura,
  • il tipo di suolo,
  • la agrotecnica impiegata
  • l’organizzazione aziendale

 

Fabbisogno Energetico Lordo = somma di tutti i consumi diretti ed indiretti di energia necessari per realizzare l’intero ciclo colturale.

 

I consumi indiretti si riferiscono all’energia utilizzata per produrre i fertilizzanti, sementi e fitofarmaci impiegati per la coltura (energia incorporata).

Autovalutazione

Il Fabbisogno Energetico Lordo (FEL)

FEL o GER (Gross energy requirements)

=

somma di tutti gli impieghi di energia diretta e indiretta connessi a ciascuna operazione colturale per la coltivazione di un ettaro di terreno

 

Contabilità analitica di tutti i flussi di energia per ettaro di coltivazione misurati in mega Joule (MJ).

 

Le differenze in termini di FEL tra le differenti colture sono evidenti e talvolta rilevanti.

Esempio: valutazione energetica della soia

Fonte: LIFE AGRICARE www-lifeagricare.eu

 

Tecniche di coltivazione a confronto:

  • CT Convenzionale,
  • MT Minimum tillage,
  • ST Strip Tillage,
  • NT No Tillage,

 

U = distribuzione uniforme degli input

 

V = tecniche di precisione a rateo variabile

Consumi diretti: risparmio di gasolio

Risparmio gasolio

Comparazione con e senza uso di guida assistita e rateo variabile in un ordinamento colturale quadriennale in Veneto 

 

Risparmio medio circa dell’11%.

Autovalutazione

Saldo energetico netto

E il rapporto tra l’energia disponibile alla fine del processo e l’energia complessiva usata nel processo (comprensiva di eventuali sottoprodotti):

 

`(Output) / (sum Input)`

 

Questo indicatore rappresenta la sintesi dell’efficienza d’uso delle risorse impiegate sia quelle naturali che quelle “immesse” dall’uomo in termini energetici espresse in MJ.

 

Altri possibili indicatori:

  • Resa energetica (MJ/ton),
  • Efficienza Energetica (MJ Input /MJ output)

L’impronta carbonica

In inglese Carbon footprint, indicatore che stima le emissioni gas serra causate da un prodotto.

Viene utilizzato per la determinazione degli impatti ambientali che le emissioni hanno sui cambiamenti climatici di origine antropica.

 

I principali gas serra che sono presi in considerazione nel calcolo sono:

  • diossido di carbonio (CO2)
  • metano (CH4),
  • ossido nitroso (N2O), o protossido

Si misura generalmente in tonnellate di CO2 equivalente.

Si usa il termine equivalente in quanto è riferito all’effetto serra associato alla CO2, assunto come riferimento (coefficiente = 1) per pesare i gas serra ed il loro differente potere serra.

Contabilità carbonica

Basata sui valori medi delle emissioni di ciascun gas serra, convertite tramite equivalenza in CO2 (diossido di carbonio) secondo il differente potere serra (GWP - global warming potential)

 

Difficoltà per la stima:

  • le emissioni non sono lineari e dipendono da molteplici fattori;
  • Il metano è emesso soprattutto dalle coltivazioni di riso e dagli allevamenti zootecnici.

 

Con l'adozione del rateo variabile i risparmi di gasolio e quelli delle concimazioni, , contribuiscono a determinare una diminuzione dell’impronta carbonica.

Altri benefici ambientali

 

Altri benefici prodotti dall'AdP:

  • ridotto Inquinamento della falda acquifera
    • minore lisciviazione dell’azoto
  • riduzione dei consumi idrici
    • ottimizzazione delle irrigazioni
  • conservazione della biodiversità,
    • riduzione del consumo di fitofarmaci
  • salvaguardia dei suoli
    • minor rilascio di sostanze inquinanti

Autovalutazione

Considerazioni conclusive

Agricoltura di Precisione è in rapida e costante evoluzione grazie a:

  • l'ampia disponibilità di dati
  • i minori costi delle tecnologie elettroniche
  • la capillarità delle reti di trasmissioni dei dati
  • l'aumento delle conoscenze della biologia e fisiologia delle colture e dei loro patogeni e fitofagi

Nuove opportunità per applicare i principi dell’agricoltura di precisione


Sviluppo delle conoscenze e delle tecniche per la riduzione degli impatti ambientali


Ulteriori benefici integrando l’AdP con le tecniche conservative dei suoli

Risultati

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Autore

Nicola Colonna

Ricercatore presso la Divisione Biotecnologie ed Agroindustria del Dipartimento Sostenibilità dell'ENEA

Opera in ambito nazionale ed internazionale focalizzando le proprie ricerche sull'uso e i consumi di energia nelle filiere agroalimentari, sull'introduzione delle energie rinnovabili ed in particolare delle biomasse nelle aziende agricole e sulla pianificazione delle filiere di produzione ed approvvigionamento.

Collaborazioni

Questa unità didattica è stata sviluppata all'interno del progetto formativo pilota realizzato dal Centro di ricerca Politiche e Bioeconomia del CREA, nell'ambito delle attività della Rete Rurale Nazionale 2014-2020.

 

Il percorso formativo è stato sperimentato, prevalentemente in remoto, grazie alla partecipazione del gruppo pilota formato da tecnici selezionati di Coldiretti.

Credits

Rur@Lab
Versione 3.0
Copyright © CREA 2017-2020
Rur@Lab è un programma per la creazione di unità didattiche multimediali per il web al servizio di formatori (scheda attività CREA 25.1) realizzato nell'ambito della Rete Rurale Nazionale (RRN) 2014-2020
La RRN è gestita dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali
La RRN è il programma con cui l'Italia partecipa al più ampio progetto europeo (Rete Rurale Europea) che accompagna e integra tutte le attività legate allo sviluppo delle aree rurali per il periodo 2014-2020
Rur@Lab è un programma realizzato da Andrea Bonfiglio presso il Centro Politiche e Bioeconomia - Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'analisi dell'Economia Agraria (CREA)