Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2525
Title: Soil carbon cycle and sustainability of organic fertilization in a Mediterranean short rotation woody crops
Other Titles: Studio del ciclo del carbonio in relazione con la sostenibilità della fertilizzazione organica in arboricoltura da legno in ambiente mediterraneo
Authors: Maienza, Anita
Keywords: Carbon cycle;Soil;Nitrogen inhibitors;Effluents;Short rotation woody crops;Ciclo del carbonio;Suolo;Inibitori della nitrificazione;Effluenti;Arboricoltura da legno;AGR/13
Issue Date: 27-Apr-2012
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 24. ciclo
Abstract: 
Short Rotation Woody Crops (SRWC) is a method of cultivation of selected material of fast growing species (poplar, willow, eucalyptus, black locust) to produce in short time large quantity of biomass for energy purposes (calorific or/and electric energy). In a SRWC very high plant density per hectare is used (from 5-10,000 to 15,000 plants per hectare), the rotation age is 2-3 years. It is estimated that a SRWC Eucalyptus requires an average of at least 100 kg of N year, thus the use of irrigation and fertilization to meet the demand of this type of crop is not feasible because is a very uneconomic crop. Irrigation can be used as a rescue intervention and inorganic fertilizer at planting and after the cuts. For this reason, the fertilization with manure, where available, may be an attractive option because allows to properly dispose of the sewage and to give to the plant nutrients necessary for growth.
The European Union Directive 91/676/EEC, known as Nitrates Directive, has dictated basic agronomic principles regarding the use of animal manure source, zoo-technical and waste waters from small food companies.
The use of nitrification inhibitors together with animal effluents may be beneficial for nutrient recycling, soil quality, plant productivity and greenhouse gas emission, and offers economic advantages to make it an alternative to conventional fertilizers.
The aim of this research was to investigate the sustainability of organic fertilization combined with a nitrification inhibitor in relations to carbon dynamics.
Were compared the effectiveness of the nitrification inhibitor 3,4 dimethyl pyrazole phosphate (DMPP), together with the addition of fresh organic matter (bovine effluent, BE) to the soil of a short rotation forestry.
The results of microcosm experiments suggested that the combined use of DMPP and BE could be a good solution to limit the drastic effect of BE application on soil biological properties and microbial dynamics. The preliminary study of field application of DMPP and BE evidenced that this strategy of fertilization could be also a good solution to reduce the ammonia and carbon dioxide emissions and to improve the productivity in SRWC agro-ecosystems of Mediterranean environment and preserve the soil functions.

Le culture da legno a ciclo breve (SRWC) sono un metodo di coltivazione di materiale selezionato a rapida crescita di specie (pioppo, salice, eucalipto, robinia) per produrre in breve tempo grande quantità di biomassa a fini energetici (calorifico e / o elettrici energia). Una densità di piantw molto alta per ettaro viene utilizzata (da 5-10.000 a 15.000 piante per ettaro) e l'età di rotazione è di 2-3 anni. È stimato che un Eucalyptus SRWC richiede un media di almeno 100 kg di N anni, quindi l'uso di irrigazione e fertilizzazione per soddisfare la domanda di questo tipo di coltura non è possibile perché è una coltura non redditizia. Per questo motivo, la concimazione con liquami zootecnici, può essere un'opzione interessante in quanto permette di smaltire correttamente i liquami e di dare alla pianta le sostanze nutritive necessarie per la crescita. La Direttiva europea 91/676/CEE, nota come Direttiva sui nitrati, ha dettato le basi agronomiche per quanto riguarda l'uso di concime animale fonte, zoo-tecniche e le acque reflue provenienti da piccole le aziende alimentari. L'uso di inibitori della nitrificazione insieme ad effluenti animali può essere utile per il riciclaggio dei nutrienti, la qualità del suolo, la produttività e le emissioni di gas serra, e offre vantaggi economici tali da renderli un'alternativa ai fertilizzanti convenzionali. Lo scopo di questa ricerca è stato quello di indagare la sostenibilità della concimazione organica combinata con un inibitore della nitrificazione in relazioni con le dinamiche di carbonio nel suolo. E’ stata confrontata l'efficacia dell’ inibitore della nitrificazione 3,4 dimetil pirazolofosfato (DMPP), insieme con l'aggiunta di un effluente bovino,( BE) al terreno di una SRWC. I risultati di esperimenti in microcosmi suggeriscono che l'uso combinato di DMPP e BE potrebbe essere un buon soluzione per limitare l'effetto drastico dell’applicazione di BE sulle proprietà biologiche del suolo. Lo studio preliminare del campo applicazione di DMPP e BE ha evidenziato che questo strategia di fertilizzazione potrebbe essere anche un buon soluzione per ridurre le emissioni di ammoniaca e anidride carbonica e per migliorare la produttività economica in agro-ecosistemi di ambiente mediterraneo e preservare le funzioni del suolo.
Description: 
Dottorato di ricerca in Ecologia forestale
URI: http://hdl.handle.net/2067/2525
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