Nitrati nell’acqua
Nella produzione vegetale le rese dipendono notevolmente dalla disponibilità di azoto adeguata al fabbisogno. Pertanto una concimazione adeguata è fondamentale per la produzione agricola. A causa della complessità dei processi naturali, può capitare, specialmente nel settore della campicoltura, che nel suolo sia presente più azoto sotto forma di nitrati di quanti possano esserne assimilati direttamente dalle piante. Per effetto delle precipitazioni e del dilavamento, i nitrati possono finire nelle acque sotterranee e raggiungere la falda, ovvero la nostra principale fonte di acqua potabile, poiché oltre l’80 % dell’acqua potabile svizzera proviene dalle acque sotterranee. Attraverso queste ultime o per dilavamento diretto nei corsi d’acqua e nei laghi, i nitrati raggiungono il mare, alterando gli equilibri di sostanze nutritive, soprattutto nelle regioni costiere. Aumenta la formazione di alghe e le sostanze tossiche da esse rilasciate, in combinazione con l’assenza di ossigeno risultante dalla decomposizione delle alghe morte, hanno conseguenze disastrose per la fauna e la flora marine.
Nei corsi d’acqua non confluiscono soltanto le emissioni delle superfici gestite a scopo agricolo, bensì anche l’azoto sotto forma di nitrati o ammonio proveniente da superfici boschive, d’insediamento e non produttive nonché da fonti puntuali come, ad esempio, gli impianti di depurazione delle acque e di regolazione del deflusso delle acque meteoriche. Tramite il deposito di ammoniaca l’agricoltura influenza anche le emissioni di nitrati da superfici non agricole.
Tenori di nitrati nelle acque sotterranee abbastanza stabili
In natura le acque sotterranee contengono soltanto pochi milligrammi di nitrati per litro. Per la falda dalla quale viene prelevata l’acqua potabile l’ordinanza sulla protezione delle acque (OPAc) prescrive un valore numerico di al massimo 25 mg di nitrati il litro. Il diritto sulle derrate alimentari prevede un valore di 40 mg di nitrati il litro.
Il requisito dell’OPAc di 25 mg di nitrati il litro è superato in circa il 15 % delle stazioni di misurazione dell’Osservazione nazionale delle acque sotterranee NAQUA. Per le stazioni di misurazione situate in bacini idrografici utilizzati prevalentemente per la «campicoltura», la quota sale al 40 %, per quelle collocate in zone prevalentemente dedite alla pastorizia e all’allevamento di animali la quota è del 10 %.
Attualmente la concentrazione di nitrati si aggira sul livello del 2002. Negli ultimi anni la situazione è migliorata solo in misura limitata.
Concentrazioni di nitrati come valore massimo e medio per stazione di misurazione NAQUA. Quota della superficie coltiva aperta per superficie comunale. Fonte: Osservazione nazionale delle acque sotterranee NAQUA.
Evoluzione della concentrazione di nitrati nelle acque sotterranee per le stazioni di misurazione situate in bacini idrografici utilizzati prevalentemente per la «campicoltura» o «pastorizia e allevamento». Valore massimo per stazione di misurazione NAQUA. Numero di stazioni di misurazione per utilizzazione principale del suolo: campicoltura: 93; pastorizia e allevamento di animali: 143.
Fonte: Osservazione nazionale delle acque sotterranee NAQUA
Cosa influenza il tenore di nitrati?
In generale si arriva al dilavamento nelle acque sotterranee se si forma acqua d’infiltrazione e nel suolo sono presenti nitrati che possono essere trasferiti con l’acqua d’infiltrazione nelle acque sotterranee.
La costituzione della falda freatica avviene soprattutto nel semestre invernale in quanto le piante in questo periodo non crescono e pertanto assorbono solo poca acqua e perché l’evaporazione è inferiore a causa delle basse temperature. È possibile influenzare il tasso di infiltrazione dell’acqua con la scelta delle colture, la lavorazione del suolo e l’irrigazione.
Il quantitativo di acqua d’infiltrazione tuttavia può essere influenzato in maniera meno forte rispetto al tenore di azoto minerale nel suolo, che dipende da diversi fattori che interagiscono tra loro in vario modo.
Immissioni di azoto mediante la concimazione, la fissazione biologica dell’azoto e il deposito atmosferico. Nella concimazione il quantitativo, il momento e la modalità di spandimento rivestono un ruolo fondamentale.
Mineralizzazione di sostanza organica. Questa viene emessa mediante concimi aziendali e residui del raccolto. Quando e secondo quali tempistiche la sostanza organica si mineralizza dipende, tra le altre cose, dal tenore di argilla nel suolo, dalle precipitazioni e dalla temperatura. La formazione e la degradazione della sostanza organica nel suolo sono influenzate anche dalla lavorazione del suolo e dalle colture coltivate. Ad esempio se all’interno di un avvicendamento delle colture aumenta il tenore di sostanza organica nel suolo con l’impianto di un prato artificiale, l’aratura del prato comporta una maggiore mineralizzazione, in particolare in caso di coltivazione di colture che richiedono molto humus, come il mais.
Assimilazione di azoto da parte delle piante. Questa è influenzata dalla specie di pianta, dalla sua densità, dallo stadio di crescita nonché dalla velocità di crescita.
Cosa fare in caso di tenori di nitrati troppo elevati?
Se la concentrazione di nitrati supera i requisiti stabiliti dalla legge, i Cantoni devono individuarne la causa e fare in modo che in base alle rispettive prescrizioni siano adottate le misure necessarie. Le misure dell’agricoltura possono essere indennizzate nell’ambito del programma per la protezione delle acque in agricoltura. Poiché le acque sotterranee spesso si rinnovano solo lentamente, ci vogliono alcuni anni, o in alcune circostanze addirittura decenni, finché sia visibile l’efficacia delle misure prese sulle acque sotterranee.
In progetti per la riduzione del tenore di nitrati nelle acque sotterranee la conversione di una parte delle terre coltive in terreni permanentemente inerbiti costituisce la misura più efficace. Questo può essere spiegato con il fatto che il suolo è ricoperto da una vegetazione compatta tutto l’anno e non viene lavorato. Nella campicoltura e nell’orticoltura il dilavamento può essere ridotto con una buona organizzazione dell’avvicendamento delle colture. Le colture intercalari (sovescio invernale, coltura intercalare) assorbono l’azoto e pertanto diminuisce il tenore di azoto minerale nel suolo. Garantiscono anche una buona copertura del terreno in inverno. In che misura i vari provvedimenti contribuiscono a ridurre il dilavamento dei nitrati nella campicoltura e nell’orticoltura è al momento oggetto di analisi nel progetto NitroGäu.
Il progetto NitroGäu si svolge nel periodo 2017 – 2021 come accompagnamento scientifico del progetto sulla protezione delle acque Gäu-Olten. L’obiettivo è migliorare le basi per la riduzione delle immissioni di nitrati provenienti dalla campicoltura e dall’orticoltura nelle acque sotterranee nella regione Gäu-Olten. Oltre all’analisi della letteratura, si vagliano adeguamenti della gestione e i loro effetti sulle rese e il dilavamento dei nitrati nella pratica. Studi approfonditi sull’idrologia e sulla gestione dei concimi aziendali dovrebbero contribuire a comprendere meglio il processo. Dal progetto di ricerca scaturiranno raccomandazioni relative a misure e metodi con cui può essere conseguita in maniera duratura un’agricoltura rispettosa delle acque sotterranee nel progetto di protezione delle acque Gäu-Olten, ma anche in altre regioni. I risultati costituiscono la base per l’elaborazione di modelli per la stima del dilavamento di nitrati, in particolare dell’indice di nitrati, che funge da base per indennizzi nel progetto di protezione delle acque Gäu-Olten. Al progetto di ricerca collaborano diversi partner (Istituto di ricerche dell’agricoltura biologica FiBL, Agroscope, Università di Neuchâtel, PF di Zurigo e TerrAquat (D)).
Primi risultati sul dilavamento dei nitrati per la verdura di pieno campo
Il dilavamento dei nitrati per la verdura di pieno campo è nettamente superiore rispetto a quello per terreni permanentemente inerbiti e in campicoltura. Tra le varie colture orticole ci sono grandi differenze. A tal proposito sono particolarmente importanti tre fattori: fabbisogno di azoto, quantitativo dei residui di raccolto presente sul campo e profondità delle radici delle piante. In uno studio sulla letteratura sulla base di questi dati è stato classificato il potenziale di dilavamento di 40 specie orticole.
Foto: Ernst Spiess, Agroscope
Le specie di cavoli presentano il maggior potenziale di dilavamento di nitrati. Le specie di verdura a foglia quello nettamente più basso. I cavoli, rispetto alla verdura a foglia, hanno un elevato fabbisogno di azoto. Anche i quantitativi di residui di raccolto sul campo sono considerevoli.
Il dilavamento di nitrati si riduce mediante un’adeguata gestione dell’irrigazione, considerando il tenore di azoto minerale nel suolo (campioni di suolo Nmin) prima dello spandimento di concimi, nonché prediligendo le colture intercalari. La cessione dei residui del raccolto dovrebbe essere valutata, in particolare in presenza di materiale vegetale ricco di azoto nonché per l’ultima coltura in autunno.
Nel progetto NitroGäu al momento si eseguono ulteriori analisi sul dilavamento dei nitrati per la verdura con lisimetri a Zurigo Reckenholz (cfr. immagine) nonché in pieno campo nella regione Gäu.
Bibliografia
Il tema del tenore di nitrati nell’acqua è sempre d’attualità. A causa dell’estensione degli insediamenti, le possibilità di captare acqua potabile scarseggiano. La protezione e la salvaguardia delle captazioni esistenti diventano quindi sempre più importanti. Parallelamente, vi sono indicazioni secondo cui il cambiamento climatico potrebbe determinare un aumento del tenore di nitrati nelle acque sotterranee.
Ruth Badertscher, UFAG, Settore Sistemi agroambientali e sostanze nutritive, ruth.badertscher@blw.admin.ch
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