project - EIP-AGRI Operational Group
Forestry and preservation of forest soils: strategies for carbon sequestration - SuoBo
Selvicoltura e preservazione dei suoli boschivi: strategie per il sequestro del carbonio - SuoBO
Context
Si stima che il degrado forestale è responsabile del 20% delle emissioni mondiali di gas serra. Tuttavia, se ben gestiti, boschi e foreste forniscono un elevato potenziale di cattura del carbonio dall’atmosfera, diminuendo quindi l’incremento dell’effetto serra e contribuendo alla mitigazione dei cambiamenti climatici. È quindi di fondamentale importanza comprendere il ciclo biogeochimico del C, l’obiettivo del progetto è stato investigare quantità e qualità della sostanza organica nei terreni di tre aziende silcolturali dell’Appennino emiliano-romagnolo per valutare le problematiche in atto e suggerire best-practices agronomiche.
It is estimated that forest degradation accounts for 20% of global greenhouse gas emissions. Yet, well-managed forests offer significant potential to capture carbon from the atmosphere, mitigating the greenhouse effect and aiding in climate change mitigation. Understanding the biogeochemical cycle of carbon is crucial. The project aimed to investigate the quantity and quality of organic matter in the soils of three forestry companies in the Emilian-Romagna Apennines to assess ongoing issues and propose agronomic best practices.
Objectives
The main aim of SuoBO is to promote the conservation of the soil organic matter (SOM) and consequently the carbon sequestration in forests of the RER region. In this view, there is a need to develop analytical protocols to evaluate the quantity and quality of the SOM to understand its vulnerability in the investigated areas. The project will focus these issues in specific farms that are available to collaborate with experts of the Universities of Ferrara and Bologna together with technicians of the forest sector provided by Consorzio Futuro in Ricerca and Confagricoltura Bologna s.r.l.
Objectives
SuoBO intende promuovere la conservazione della sostanza organica dei suoli boschivi ed il sequestro del carbonio in distinti contesti forestali della regione Emilia-Romagna (RER). La problematica in oggetto necessita di protocolli analitici tesi a valutare lo stato quantitativo e qualitativo della Sostanza Organica dei suoli (SOM), che dovranno restituire indici di riferimento per la misura dello stato di conservazione e di vulnerabilità della SOM nei diversi contesti investigati. Partecipano aziende forestali di zone marginali e ricercatori ed esperti forestali delle Università di Ferrara e Bologna, del Consorzio Futuro in Ricerca e di Confagricoltura Bologna s.r.l.
Activities
1) Cooperative exercises
2) Definition of soil and vegetation sampling criteria and periods for each farm.
3) Soil and vegetation samplings in each company, with the second sampling occurring approximately a year after the first and following forest clearing operations.
4) Pedological, geochemical, and mineralogical characterization of soils
5) Assessment of organic matter and vegetation's qualitative and quantitative state
6) Carbon footprint calculation
7) Customized silvicultural agricultural practices for each farm
8) Dissemination
9) Training
Activities
1) Esercizio della cooperazione
2) Definizione dei criteri e dei periodi di campionamento dei suoli e delle vegetazione per ogni azienda.
3) Campionamenti di suoli e vegetazione in ogni azienda. In ogni azienda il secondo campionamento è stato effettuato a circa un anno di distanza dal primoe in seguito a delle operazioni forestali di ripulitura,
4) Caratterizzazione pedologica, geochimica e mineralogica dei suoli
5) Valutazione dello stato qualitativo e quantitativo della sostanza organica e della vegetazione
6) Calcolo della carbon footprint
7) Definizione di pratiche agricole selvicolturali ad-hoc per ogni azienda
8) Divulgazione
9) Formazione
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
- Main geographical location
- Ferrara
- Other geographical location
- Bologna, Ravenna
EUR 198 409.00
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
5 Practice Abstracts
Action 5. Dissemination.
Following the continuation of the pandemic, it was not possible to carry out the trips budgeted for in the Plan. Therefore, two training courses entitled ""Management techniques for forestry construction sites to preserve organic matter in the soil"" organized by Dinamica were held.
The two courses lasting 80 hours were divided into three modules of 20, 24 and 36 hours, respectively, with the aim of providing technical indications relating to the practices to be implemented to block the continuous reduction of the organic fraction in the soil through the use of agronomic and technological techniques for agriculture that is increasingly integrated with the environment.
The training courses were carried out by alternating different teaching methodologies, providing:
1) Classroom lessons based on the transmission of concepts, information and interpretative schemes to acquire theoretical and/or practical knowledge also in a laboratory context.
2) Analysis of practical cases that allow you to contextualize and deepen the skills and knowledge acquired during the training course through the active participation of the user with analysis of cases and issues inherent to the farm reality.
3) Field lessons that allow you to integrate and deepen the skills and knowledge acquired during the training course through direct observation of farm/operational experiences.
Azione 5. Divulgazione.
A seguito del perdurare della pandemia, non è stato possibile eseguire i viaggi preventivati dal Piano. Pertanto si sono eseguiti due corsi formativi intitolati “Tecniche di gestione del cantiere forestale conservative della sostanza organica nel terreno” organizzati da Dinamica.
I due corsi della durata di 80 ore, sono stati articolati in tre moduli di 20, 24 e 36 ore, rispettivamente, con l’obiettivo di fornire indicazioni tecniche inerenti alle pratiche da mettere in atto per bloccare la continua riduzione della frazione organica nel terreno attraverso l’uso di tecniche agronomiche e tecnologiche per un’agricoltura sempre più integrata con l’ambiente.
I percorsi formativi si sono svolti alternando le diverse metodologie didattiche prevedendo:
1)Lezioni in aula basate sulla trasmissione di concetti, informazioni e schemi interpretativi per acquisire conoscenze teoriche e/o pratiche anche in contesto laboratoriale.
2) Analisi casi pratici che consentono di contestualizzare e approfondire le capacità e le conoscenze acquisite durante il percorso formativo attraverso la partecipazione attiva dell'utente con analisi di casi e questioni inerenti alla propria realtà aziendale.
3) Lezioni in campo che consentono di integrare e approfondire le capacità e le conoscenze acquisite durante il percorso formativo attraverso l’osservazione diretta di esperienze aziendali/operative.
Action 4. Dissemination.
The Consortium Future in Research coordinated the action along with other project partners, contributing to the dissemination of results and knowledge obtained to ensure a positive impact both regionally and beyond.
The activities carried out included:
- Development and constant updating of the project's website (www.progettosuobo.com).
- Participation in the Round Table on Conservation Agriculture organized by Fratelli Navarra and AIPAC (held on 11/11/2021 in Gualdo, Ferrara).
- Presentation of the project on local news websites (Estense.com), in the University of Ferrara newsletter, and in the online section of the ""Sapere"" magazine.
- Dissemination of project results to the scientific community in national events (RemTech, ICOS, RURINNOVA, SIMP-SGI) and international events (EGU).
- Presentation of project results and awareness of carbon sequestration in silvicultural activities in schools in Emilia-Romagna.
- Publication of a scientific article in the journal Environments (MDPI).
- Preparation and printing of promotional material (PowerPoint presentations, roll-ups, and brochures).
- Organization of the concluding day "Monitoring carbon sequestration in the soils of forested areas in the Emiliano-Romagnolo Apennines: the PSR SuoBo and Forest Drone projects" during which the SuoBo project results were presented to partner farms and other participants.
Azione 4. Divulgazione.
Il Consorzio Futuro in Ricerca ha coordinato l'azione insieme agli altri partner del progetto, contribuendo alla divulgazione dei risultati e delle conoscenze ottenute per garantire un impatto positivo sia a livello regionale che oltre.
Le attività eseguite sono state
- Sviluppo e costante aggiornamento del sito web del progetto (www.progettosuobo.com).
- Partecipazione alla Tavola rotonda sull'Agricoltura Conservativa organizzata da Fratelli Navarra e AIPAC (tenutasi l'11/11/2021 presso Gualdo, Ferrara).
- Presentazione del progetto su siti di informazione locale (Estense.com), nella newsletter dell'Università di Ferrara e nella rubrica online della rivista ""Sapere"".
- Divulgazione dei risultati del progetto alla comunità scientifica in eventi nazionali (RemTech, ICOS, RURINNOVA, SIMP-SGI) e internazionali (EGU).
- Presentazione dei risultati del progetto e sensibilizzazione al sequestro di carbonio nelle attività silvo-colturali nelle scuole dell'Emilia-Romagna.
- Pubblicazione di un articolo scientifico nella rivista Environments (MDPI).
- Preparazione e stampa di materiale divulgativo (presentazioni PowerPoint, roll-up e brochure).
- Organizzazione della giornata conclusiva "Monitoraggio del sequestro del carbonio nei suoli delle aree forestali nell'Appennino Emiliano-Romagnolo: i progetti PSR SuoBo e Forest Drone", durante la quale sono stati presentati i risultati del progetto SuoBo alle aziende partner e agli altri partecipanti.
Action 3. Implementation of the plan.
The soils and plants of the involved farms were sampled during repeated visits by researchers from the Universities, who also enlisted the help of thesis students, at the farm locations. In addition to collecting simple samples during these visits, pedological profiles were opened for a more comprehensive view of the lands. The appropriately classified samples were distributed to the laboratories in Ferrara and Bologna for analytical determinations.
Action 3 was divided into sub-actions:
3.1 Preparation of distinct wooded plots;
3.2 Sampling of soils and plants;
3.3 Elemental and isotopic analysis of carbon and nitrogen in soils and plants;
3.4 Assessment of the qualitative state of organic matter;
3.5 Evaluation of CO2 release from soils;
3.6 Monitoring the quality of soil organic matter and carbon flows in the soil;
3.7 Definition of "guidelines for verifying the quality of silvicultural activity of the farms".
Observing a significant decrease in carbon in one of the farms involved (Branchicciolo Farm), diffractometric mineralogical analyses were carried out (not foreseen by the plan) to characterize in detail the types of minerals present in the soils of the two woodland farms participating in the project. These analyses revealed contrasting trends in the preservation of organic matter during the project period.
Azione 3. Realizzazione del piano.
I terreni delle aziende coinvolte sono stati campionati in reiterate visite dei ricercatori delle Università, che si sono avvalsi anche dell’aiuto di tesisti di laurea, presso le sedi aziendali per il campionamento di suoli e vegetali. In queste visite oltre a prelevare semplici campioni sono stati aperti profili pedologici per una più generale visione dei terreni. I campioni opportunatamente classificati sono stati smistati ai laboratori di Ferrara e Bologna per le determinazioni analitiche.
L’azione 3 è stata suddivisa in sotto-azioni:
3.1 Preparazione di distinte parcelle boschive;
3.2 Campionamento di suoli e piante;
3.3 Analisi elementare ed isotopica del carbonio e azoto nei suoli e nelle piante;
3.4 Valutazione dello stato qualitativo della sostanza organica;
3.5 Valutazione del rilascio di CO2 dai suoli;
3.6 Monitoraggio della qualità della sostanza organica del suolo e dei flussi di carbono nel suolo;
3.7 Definizione di “linee guida per la verifica della qualità dell’attività selvicolturale delle aziende”.
Osservando una significativa diminuzione di carbonio in una sola delle Aziende coinvolte (l’Azienda Branchicciolo), si sono eseguite delle analisi mineralogiche diffrattometriche (non previste dal piano) per caratterizzare con dettaglio il tipo di minerali presenti nei suoli dell due Aziende boschive aderenti al progetto e che hanno mostrato trend di preservazione della materia organica contrastanti durante il periodo del progetto.
Action 2. Studies necessary for the implementation of the plan.
Task of UniBO, CFR, and Confagricoltura Bologna s.r.l. was to initiate a collection of information related to both the implemented silvicultural management and the soils of the forestry farms partnering in the OG, thus optimizing the activities outlined in the Plan. Site inspections were planned for each farm, coordinated with the commitments and availability of the forestry farms partnering in the OG, in order to gather information on silvicultural practices, characteristics of farm soils, and the perceived productive performance by the operator. This survey aimed to identify, within each farm, the plots designated for in-depth field trials and monitoring of the effects of distinct silvicultural practices outlined in the Plan's actions.
Confagricoltura Bologna s.r.l. identified, for each farm, distinct silvicultural practices aimed at optimizing the conservation of the quantity of organic matter in the soils (SOM). In this phase, UniFE and UniBO met to define the soil sampling methods, the dispatch of samples to their respective laboratories, and the analytical determinations.
Once the criteria for soil and plant sampling in the farm settings were defined, forestry partners led the initial soil sampling in preferably wooded areas. The second sampling was conducted in the same areas, one year later, following the clearing carried out by operators through customary silvicultural practices.
Azione 2. Studi necessari alla realizzazione del piano.
Compito di UniFE, UniBO, CFR e Confagricoltura Bologna s.r.l. è stato di avviare una raccolta di informazioni inerenti sia la gestione selvicolturale attuata che i suoli delle aziende forestali partner del GO, ottimizzando così le attività previste nel Piano. Sono stati pianificati sopralluoghi in ogni azienda, concordati con gli impegni e le disponibilità delle aziende forestali partner del GO, al fine di raccogliere informazioni sulle pratiche selvicolturali, sulle caratteristiche dei suoli aziendali e di rendimento produttivo percepito dal conduttore. Questa indagine è stata finalizzata ad individuare, all’interno di ogni azienda, le parcelle destinate a studi approfonditi di prove di campo e di monitoraggio degli effetti di distinte pratiche selvicolturali previste nelle azioni del Piano.
Confagricoltura Bologna s.r.l. ha individuato, per ogni azienda, le distinte pratiche selvicolturali finalizzate all’ottimizzazione della conservazione della quantità di sostanza organica nei suoli (SOM). In questa fase, UniFE e UniBO si sono incontrati per definire le modalità di campionamento dei suoli, l’invio dei campioni ai rispettivi laboratori e le determinazioni analitiche.
Una volta definiti i criteri di campionamento dei suoli e delle piante nelle realtà aziendali, i partner forestali hanno guidato il primo campionamento dei suoli in aree preferibilmente boschive. Il secondo campionamento è stato effettuato nelle stesse aree, a distanza di un anno, dopo la pulizia effettuata dagli operatori tramite le consuete pratiche selvicolturali.
Action 1: Cooperation Exercise
The exchange of information between researchers and industry operators has proven to be effective through repeated visits, phone calls, and telematic exchanges, ensuring a constant update on the project's progress. The personnel from the Universities of Ferrara, Bologna, and CFR have interacted with Confagricoltura and the farms involved in the OG, seeking to understand the main issues related to their agricultural productions. In collaboration, areas of different farms to be examined were identified, considering the risks associated with the conservation of organic matter in the soil. The Branchicciolo Farm was notified of a significant loss of organic matter that occurred in a year, caused by various reasons: erosion, above-average seasonal temperatures due to ongoing climate change, and a scarcity of phyllosilicate minerals (clays and zeolites) that promote the preservation of organic matter. This warning served as a cautionary note for other farms as well: with the persistence of climate change, a loss of organic matter in their soils could occur in the future. Despite the use of appropriate silvicultural practices, Beghelli Fabio Agricultural Farm and the Cooperativa Montana Valle del Senio did not increase the amount of organic carbon in their soils during the project period.
Azione 1: Esercizio della cooperazione
Lo scambio di informazioni fra ricercatori e operatori del settore è risultato efficiente grazie a visite ripetute, scambi telefonici e telematici che hanno garantito un costante aggiornamento sul progresso del progetto. Il personale delle Università di Ferrara, Bologna e CFR ha interagito con Confagricoltura e le aziende coinvolte nel GO, cercando di comprendere le principali problematiche legate alle loro produzioni agricole. In collaborazione, sono state individuate le aree delle diverse aziende da esaminare, considerando i rischi legati alla conservazione della sostanza organica nel suolo.
È stato notificato all'Azienda Branchicciolo la considerevole perdita di sostanza organica avvenuta in un anno, causata da diverse ragioni: erosione, temperature superiori alla media stagionale dovute al riscaldamento climatico in corso e scarsità di minerali fillosilicati (argille e zeoliti) che favoriscono la preservazione della sostanza organica. Questo avvertimento ha avuto valore di monito anche per le altre aziende: con il persistere del cambiamento climatico, potrebbe verificarsi in futuro una perdita di sostanza organica nei loro suoli. Nonostante l'utilizzo di adeguate pratiche selvicolturali, l'Azienda Agricola di Beghelli Fabio e la Società Cooperativa Montana Valle del Senio non hanno incrementato il quantitativo di carbonio organico nei loro terreni durante il periodo del progetto.
Contacts
Project coordinator
-
Università degli Studi di Ferrara
Project coordinator
Project partners
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Alma Mater Studiorum - Università Di Bologna
Project partner
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Azienda Agricola Beghelli Fabio
Project partner
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Azienda Agricola Branchicciolo
Project partner
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Confagricoltura Bologna
Project partner
-
Consorzio Futuro in Ricerca
Project partner
-
Dinamica S.C.ar.l.
Project partner
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Società Cooperativa Montana Valle del Senio
Project partner