project - EIP-AGRI Operational Group

CARTER_Biochar and new forest surfaces: winning pair for the conservation and sequestration of carbon in the soil
CARTER_Biochar e nuove superfici forestali: binomio vincente per la conservazione e sequestro del carbonio nel terreno

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Completed | 2019 - 2022 Italy
Completed | 2019 - 2022 Italy
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Objectives

The project addresses two main issues:
- the downfall of poplar cultivation;
- the loss of organic matter.
The main objective of the project is to increase the area in poplar cultivations on agricultural soils, trying to combine the production of high added value assortments with carbon storage in the soil. This is possible through the use of the biochar as organic soil improver, which is produced through the use of wastes generated in the cultivations.
There are three main innovative aspects:
1 the increase in the use of better envitronmental sustainability poplar clones;
2 the use of poplar farming waste and pruning residues for biochar production;
3 the use of biochar as organic soil conditioner.

Objectives

ll progetto affronta due problemi:
- il declino della pioppicoltura;
- la perdita di sostanza organica nel suolo.
Si andrà ad accrescere la superficie a pioppeto sui suoli agricoli, cercando di coniugare la produzione di assortimenti pregiati con lo stoccaggio e la conservazione del carbonio nel suolo. Tale conservazione avverrà mediante l’uso del biochar come ammendante organico, prodotto attraverso l’uso degli scarti di utilizzazione.
Il progetto presenta tre principali aspetti innovativi:
1 aumento dell’uso dei cloni MSA del pioppo ;
2 utilizzo degli scarti di utilizzazione e dei residui di potatura per la produzione di biochar;
3 uso del biochar come ammendante organico.

Activities

Project activities are:
- Creation of a prototype plant for producing biochar: implementation and study of the results of the prototype plant
- Carbon sequestration study: Parameterization of carbon absorption linked to the species used; Measurement of effective absorption of tree crops and interaction in the total carbon balance
- Study on carbon conservation by using of biochar in field: Characterization of the biochar produced, Measurement of the increase of organic matter in the soil
- Study of the economics of the project: Study on economic convenience of biochar and income contribution, Market research on better envitronmental sustainability poplar clones

Activities

Le attività di progetto sono:
- Realizzazione di un impianto pilota per la produzione di biochar e fase di studio/test,
- Analisi della potenzialità di sequestro di carbonio, comprensiva di: Parametrizzazione dell’assorbimento del carbonio legata alle specie/cloni utilizzati; Misurazione dell’assorbimento effettivo delle colture arboree; Misurazione dell’interazione albero/ecosistema nel bilancio complessivo del carbonio;
- Analisi sulla conservazione del carbonio mediante l’uso del biochar in campo agricolo;
- Indagine economica e produttiva sulle ricadute del progetto

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP014 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Veneto
Emplacement
Main geographical location
Rovigo
Other geographical location
Padova

EUR 607675.68

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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5 Practice Abstracts

Analysis on the conservation of carbon through the use of biochar in the agricultural field:

For a correct promotion of the storage and conservation of carbon in agricultural and non-agricultural land, it is necessary to know the characteristics of the biochar produced and its interactions with the soil. Only through careful analysis and study of biochar and its appropriate uses will it be possible to make a concrete contribution to the development of a generation of products in line with the priorities of the Green Economy. We will therefore optimize, qualify and standardize the production of biochar obtained from agro-forestry and agricultural systems and develop and characterize at least 3 types of biochar specifically designed for use in sectors represented in the local and regional production fabric

Analisi sulla conservazione del carbonio mediante l’uso del biochar in campo agricolo:

Per una corretta promozione dello stoccaggio e della conservazione del carbonio nei terreni agricoli e non, occorre conoscere le caratteristiche del biochar prodotto e le sue interazioni con il suolo. Solo attraverso un’attenta analisi e studio del biochar e dei suoi opportuni impieghi si potrà giungere ad apportare un contributivo concreto allo sviluppo di una generazione di prodotti in linea con le priorità della Green Economy. Si andrà quindi a ottimizzare, qualificare e standardizzare la produzione di biochar ottenuto da sistemi agro-forestali e agricoli e mettere a punto e caratterizzare almeno 3 tipologie di biochar specificatamente progettati per l’impiego in settori rappresentati nel tessuto produttivo locale e regionale

During the CARTER project, the partner UNITUS carried out analyzes aimed at the biochar characterization from various agroforestry residues using the designed prototype. The results indicate that this process has the potential to produce high quality biochar. The economic assessment carried out have shown that depending on the combination of scenarios, there is a payback of the investment in a time ranging between 1 and 4.5 years (assuming a higher market price equal to 350 €/mst, the return of the investment could be 1-1.5 years). The project enabled studies on carbon uptake of poplar groves net of cultivation operations carried out during cultivation. Preliminary studies were carried out to evaluate the behavior of poplar clones with reference to water stress from a physiological point of view. Biochar, at the soil concentrations at which it was tested, did not cause any symptoms of toxicity or reduced growths. Through a survey of the new MSA (more environmentally sustainable) clones, it has been seen that farmers are interested in their cultivation and that poplar growers start to cultivate them. Current climate crisis requires agroforestry systems efficient in facing drought, producing timber in agricultural areas without hampering food production, and increasing soil Carbon sequestration (C seq.). Italian hybrid poplar clones Neva, Tucano, San Martino, recently selected for biotic resistance, were also found to be adapted to water scarcity. Optimal poplar tree density in agroforestry systems was found to be 20-30 adult plants per hectare. Those trees are able, in seven years, to increase soil C seq.. Residues of trees harvesting were tested to be suitable for biochar production.

Durante il GO CARTER il partner UNITUS ha effettuato analisi finalizzate alla caratterizzazione del biochar da vari residui agroforestali utilizzando il prototipo progettato. I risultati indicano che il processo ha il potenziale per produrre biochar di alta qualità. La valutazione economica effettuata ha dimostrato che il ritorno dell'investimento è compreso tra 1 e 4,5 anni (ipotizzando un prezzo di mercato più alto, pari a 350 €/mst con il ritorno dell'investimento di 1-1,5 anni). Il progetto ha permesso di effettuare studi sull'assorbimento di carbonio dei pioppeti al netto delle operazioni colturali effettuate durante la coltivazione. Sono stati condotti studi preliminari per valutare il comportamento dei cloni di pioppo in riferimento allo stress idrico da un punto di vista fisiologico. Il biochar, alle concentrazioni nel suolo a cui è stato testato, non ha causato alcun sintomo di tossicità o riduzione della crescita. Attraverso un'indagine sui nuovi cloni MSA (più sostenibili per l'ambiente) si è visto che gli agricoltori e i pioppicoltori sono interessati alla loro coltivazione. L'attuale crisi climatica richiede sistemi agroforestali efficienti nel fronteggiare la siccità, nel produrre legname in aree agricole senza ostacolare la produzione alimentare e nell'aumentare il sequestro di carbonio nel suolo.I cloni italiani di pioppo ibrido Neva, Tucano e San Martino, selezionati per la resistenza biotica, sono risultati adattati alla carenza idrica.La densità ottimale di pioppi nei sistemi agroforestali è risultata essere di 20-30 piante adulte per ettaro.Questi alberi sono in grado in sette anni di aumentare il valore di C del suolo. I residui della raccolta degli alberi sono stati testati per la produzione di biochar.

Economic and productive investigation on the effects of the project:

For a correct promotion for economic purposes of the project, in order to combine environmental / production aspects, we will proceed to explore the elements characterizing the economic sustainability of the various interventions carried out.

Indagine economica e produttiva sulle ricadute del progetto:

Per una corretta promozione a fini economici del progetto, ai fini della coniugazione aspetti ambientali / produttivi, si procederà ad esplorare gli elementi caratterizzanti la sostenibilità economica dei vari interventi effettuati

Analysis of the potential for carbon sequestration:

For a correct promotion of carbon sequestration from the atmosphere by increasing forest surfaces on agricultural and non-agricultural land, it is necessary to know the absorption of CO2 by the new ecosystem. The research phases will follow 3 strands: the absorption parameterization linked to the species / clones used; the effective absorption of tree crops; the tree / ecosystem interaction in the overall carbon balance

Analisi delle potenzialità di sequestro di carbonio:

Per una corretta promozione del sequestro di carbonio dall’atmosfera mediante l’aumento delle superfici forestali in terreni agricoli e non, occorre conoscere l’assorbimento della CO2 da parte del nuovo ecosistema. Le fasi di ricerca seguiranno 3 filoni: la parametrizzazione dell’assorbimento legata alle specie/cloni utilizzati; l’assorbimento effettivo delle colture arboree; l’interazione albero/ecosistema nel bilancio complessivo del carbonio

Realization of a prototype demonstration plant for the production of biochar:

The goal of this macro-activity is the realization of the prototype of the biochar production plant and the subsequent evaluation of both the production process and the product.

Realizzazione impianto dimostrativo prototipale per la produzione di biochar:

L’obiettivo di questa macro-attività è la realizzazione del prototipo dell’impianto di produzione del biochar e la successiva valutazione sia del processo produttivo che del prodotto. 

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Contacts

Project coordinator

  • Confagricoltura Rovigo

    Project coordinator

Project partners

  • Associazione PEFC Italia

    Project partner

  • Az. Agr. Colombara s.s. Società Agricola

    Project partner

  • Azienda Agricola Dal Soglio Lorenza

    Project partner

  • Bertin Gianluca

    Project partner

  • Calza Ugo

    Project partner

  • Casaria Società Semplice

    Project partner

  • Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri

    Project partner

  • Consiglio per la Ricerca in agricoltura e l’analisi dell’Economia Agraria – Centro di Ricerca Foreste e Legno (CREA-FL)

    Project partner

  • Donato Gianmarco

    Project partner

  • Finco Fabio Andrea

    Project partner

  • Il Frutteto di San Martino s.s. Di Reato Tommaso

    Project partner

  • Mazzoni Luigi

    Project partner

  • Pippa Gian Luigi

    Project partner

  • Rizzatti Claudio e Figlio s.s. Società Agricola

    Project partner

  • Società Agricola Giogia s.s.

    Project partner

  • Tommasi Mara

    Project partner

  • Università degli Studi della Tuscia - Dipartimento DAFNE

    Project partner