Tradizionalmente, la crescente domanda globale di cibo veniva soddisfatta espandendo e intensificando la produzione agricola. Tuttavia, queste pratiche hanno avuto un impatto ambientale significativo. Oggi, la filiera alimentare è responsabile di notevoli quantità di emissioni di gas serra (circa il 26% delle emissioni antropogeniche globali) e di eutrofizzazione (circa il 78% delle emissioni globali).

Il progetto UE "Circular Agronomics" mira quindi a valutare soluzioni pratiche e tecniche per migliorare gli attuali cicli del carbonio, dell'azoto e del fosforo nei sistemi agricoli europei utilizzando la valutazione del ciclo di vita. Il progetto comprende sei casi di studio provenienti da diverse regioni dell'Unione Europea (Catalogna, Brandeburgo, Lungau, Emilia-Romagna, Gheldria e Moravia meridionale), in cui sono stati condotti dieci diversi esperimenti per testare le soluzioni pratiche e tecniche.

Gli esperimenti sono stati poi assegnati a tre strategie mirate a diversi ambiti della produzione agricola:

• Gestione dei nutrienti nella produzione vegetale
• Gestione dei nutrienti nella produzione animale
• Gestione dei rifiuti e recupero di nutrienti/carbonio

Gestione dei nutrienti nella produzione vegetale

Questa strategia comprende tre esperimenti che indagano diversi parametri di gestione per aumentare l'efficienza dei nutrienti nella produzione agricola. I risultati mostrano che una maggiore fertilizzazione azotata porta a rese più elevate, ma aumenta anche le emissioni, un fenomeno ancora più pronunciato in un clima secco. Per quanto riguarda il momento della fertilizzazione, le emissioni più basse sono state osservate quattro settimane dopo la semina, il che può essere spiegato dalla maggiore richiesta di azoto delle piante in questa fase. Inoltre, un test di diversi regimi di lavorazione del terreno ha rivelato che la variante di lavorazione minima è la più favorevole in termini di impatto ambientale per chilogrammo di prodotto raccolto.

Gestione dei nutrienti nella produzione animale

Questa strategia è stata supportata da due esperimenti, uno dei quali ha dimostrato gli effetti positivi dell'alimentazione di precisione sulla riduzione delle emissioni di gas serra e dell'eutrofizzazione grazie all'apporto di nutrienti basato sul fabbisogno. Inoltre, il secondo esperimento ha dimostrato che la gestione estensiva degli allevamenti biologici da latte può essere molto efficiente in termini di eutrofizzazione se l'intensità di gestione corrisponde al potenziale produttivo naturale dei terreni agricoli dell'azienda.

Gestione dei rifiuti e recupero di nutrienti/carbonio

I restanti cinque esperimenti hanno indagato i miglioramenti nella gestione dei rifiuti e nel recupero di nutrienti/carbonio attraverso l'utilizzo di flussi di rifiuti come potenziali fonti di nutrienti. Dei tre concetti di trattamento del digestato esaminati, la microfiltrazione/microsetacciatura ha mostrato il minor impatto ambientale. Per quanto riguarda il recupero dei nutrienti, la tecnologia della struvite può recuperare i nutrienti con un impatto ambientale relativamente basso e successivamente riciclarli. La tecnologia a membrana sembra essere un'alternativa energeticamente efficiente alle centrifughe per la separazione del siero di latte ai fini del sequestro del carbonio.