Rilancio delle tecniche per la gestione della fertilità: dai sovesci alle

rotazioni

Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria

Centro di ricerca per le Colture Industriali CREA-CIN Bologna

Dr. Luca Lazzeri

Ricercatore

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La chimica in agricoltura

ü  Fitofarmaci e fertilizzanti sono totalmente dispersi nell’ambiente

ü  Fitofarmaci e fertilizzanti sono a diretto contatto con gli operatori e permangono nell’ambiente durante e dopo la distribuzione

ü  Fitofarmaci e fertilizzanti sono i prodotti chimici più vicini alla catena alimentare con tutti i problemi di sicurezza alimentare (residui, persistenza

nell’ecosistema) che ne derivano

ü I Fitofarmaci nell’agricoltura europea saranno sempre più controllati (Direttiva 2009/128/EC ) nell’ambito di un quadro strategico più ampio di

registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione di tutte le sostanze chimiche (EC Regulation REACH 1907/2006)

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Obiettivo: un’agricoltura maggiormente sostenibile

La Comunità Europea ci chiede di produrre di più, con meno chimica

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NON SARA’ POSSIBILE fare agricoltura di qualità su terreni con ridotta fertilità, senza un massiccio

ricorso a mezzi tecnici di sintesi

Per Fertilità di un terreno si intende l’insieme delle caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche di un terreno che interagiscono tra di loro nella definizione di un equilibrio diverso da terreno a terreno e ne determinano la capacità di essere ospite di forme viventi quali piante, animali, insetti e microrganismi con la conseguente capacità di sostenere condizioni ottimali di crescita anche per le piante coltivate.

Concetto di fertilità di un terreno

La Fertilità è in stretta connessione con il contenuto in sostanza organica nel terreno, intesa come l’insieme dei residui vegetali ed animali a diversi fasi di decomposizione a partire dalla sostanza organica fresca e alle diverse forme di humus stabile composto per circa il 50% da carbonio organico

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•  Il suolo nasconde un numero

straordinario di forme di vita,

un’intricata rete di interazioni che

coinvolge un’enorme quantità di biomassa vivente, oltre 3000 Kg/ha in un suolo agricolo

• (Bloem et al., 2003).

•  In 1g di suolo ci sono circa 109 batteri !

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Trasformazioni della sostanza organica

Mineralizzazione di N e C

Cicli di nutrienti indispensabili per le piante

S t a b i l i t à d e l l a struttura del suolo

Risposte agli stress e mantenimento della fertilità

Biorisanamento

Flusso dell’acqua

La Strategia tematica per la protezione del suolo (European Commission, 2002) definisce l’agricoltura come “un meccanismo indispensabile per conservare la qualità organica dei suoli, favorire la preservazione dello

strato vegetale e evitare la desertificazione.

Tutte le attività agricole devono quindi porsi l’obbiettivo di mantenere e migliorare la fertilità del suolo che è fondamento della vita”.

Il suolo come sistema vivente

Il concetto di mantenimento della fertilità del terreno, quindi, è indiscutibilmente legato al concetto di agricoltura sostenibile attraverso il rilancio delle buone pratiche agricole.

ALLEGATO III Principi generali di difesa integrata 1. La prevenzione e/o la soppressione di organismi nocivi dovrebbero essere perseguite o favorite in particolare da: — rotazione colturale, — utilizzo di tecniche colturali adeguate …lavora-zione conservativa …di «cultivar» resistenti/tolleranti e di sementi e materiale di moltiplicazione standard/certificati, di pratiche equilibrate di fertilizzazione, calcitazione e di irrigazione/drenaggio, di prevenzione della diffusione di organismi nocivi mediante misure igieniche, di protezione e accrescimento di popolazioni di importanti organismi utili ... 4. Ai metodi chimici devono essere preferiti metodi biologici sostenibili, mezzi fisici e altri metodi non chimici se consentono un adeguato controllo degli organismi nocivi. ....

Dir. 128: Uso sostenibile dei pesticidi

DIRETTIVA 2009/128/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 21 ottobre 2009

un quadro per l’azione comunitaria ai fini dell’utilizzo sostenibile dei pesticidi

1.1 Il rilancio delle Rotazioni

Le rotazioni colturali apportano biodiversità al sistema e

attraverso il corretto alternarsi di colture preparatrici o “da

rinnovo”, colture depauperanti o “sfruttanti” e colture

miglioratrici (es. leguminose) sono da considerare il sistema

più economico per il mantenimento della fertilità.

1.1 Il rilancio delle Rotazioni

Precessione colturale

Prod. Q.li ha-1

Proteine % ss

Colore Glutine Whl

Grano 68,25 12,9 14,2 10,5 83,9

Grano 66,80 12,4 14,4 9,60 84,7

Carinata 76,23 14,1 14,6 11,3 82,5

Carinata 79,24 13,8 14,4 11,1 83,0

3. Apporti di sostanza organica

3.1 Interramento residui culturali

3.2 Compostaggio aziendale, urbano e

di scarti dell’agroindustria

3.3 Reflui zootecnici

3.4 Prodotti commerciali pellettizzati

3.5 Sovesci e cover crops

3.6 Biomasse biologicamente attive

Olio N P K C C/N Glucosinolati

% ss % ss % ss % ss mmoli kg-1 ss

Carinata Ds

11 1,5

5,5 0,3

0,9 0,1

2,2 0,5

41,6 0,8

7,5 95,9 5,5

Girasole Ds

12 1,3

5,0 0,2

0,8 0,1

2,4 0,3

40,1 1,0

8,0 assenti

Colza Ds

13,4 1,4

4,9 0,3

0,8 0,1

2,6 0,4

40,4 0,1,2

8,2 25,1 2,0

3.4 Formulati commerciali pellettati (1)

Trattato

Non trattato

Farine biofumiganti nel contenimento di elateridi su mais

3.4 Cover crop convenzionali

Erbai e Cover crops: colture erbacee di copertura atte a

migliorare il sistema suolo e in alcun modo finalizzate alla

raccolta

Leguminose Sulla, Trifoglio (alessandrino, incarnato, violetto, persiano, persico, bianco, sotterraneo), Veccia (sativa, villosa), Favino, Lupinella, Pisello (sativum,

arvense) Lupino, Meliloto, Vigna, Crotalaria juncea Graminaceae Loietto, Dactylis glomerulata, Segale, Orzo, Avena, Loiessa, Fleolo, Frumento, Mais, Sorgo, Sudangrass Brassicaceae Brassica napus, Sinapis alba, Raphanus sativus, B. juncea, B. rapa, Eruca sativa, B. carinata

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La Crotalaria pianta

allelopatica ad azione

nematocida

Leguminose Graminacee

Il Sudangrass, pianta

allelopatica ad azione

nematocida

Eruca sativa, B. juncea, piante allelopatiche

ad azione biofumigante e

nematocida

3.4 Cover crops innovative

Brassicacee

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Crotalaria juncea L.: una leguminosa tropicale da sovescio ad azione nematocida

biomassa secca

N su sostanza

secca

N accumulato

C su sostanza

seccat / ha-1 % kg / ha-1 %

foglie 12,3 4,07 500 41,27fusti 34,1 1,51 515 42,88radici 3,6 1,28 45 40,75

pianta intera 49,9 2,13 1060 42,42

parte

I sovesci possono dare un aiuto fondamentale in termini di:

(i)  ripristino della fertilità dei suoli, (ii) contributo all’auto-immunità

dell’agroecosistema da organismi patogeni, fornendo quindi diverse opzioni all’agricoltura

multifunzionale e sostenibile (iii) contributo nella lotta ai cambiamenti

climatici grazie all’effetto SINK della sostanza organica nei suoli.

Livello di NO3 su pomodoro da industria

Cesa (AR), 2003

02468

101214

11-Mar 16-Apr 14-May 9-Jun 28-Aug

NO

3-N

, mg

kg-1

Control B. juncea

Green manuring

Tomato harvest

Tomato transplanting

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Tempo dall’interramento

del sovescio (giorni)

Senza sovescio

Con sovescio

20 205 a 187 a

30 340 a 326 a

40 433 a 427 a

60 546 b 819 a

100 423 b 574 a

Recovery di azoto nel fusto di Mais in presenza o meno di sovesci

E.J. Ambrosano et al., The role of greene manure nitrogen use by corn… Agricultural science 2013 4, 89-108

Principali classi di molecole vegetali biologicamente attive

Efficacia Effetto Principio

attivo Classe

4

Timolo, Origano, Lavanda Eucalipto et al.,

Oli essenziali 3

Volatile – contatto - ingestione

sulfossidi glucosinolati,

diurrina,linamarina, capsicina

Glucosidi

2 Antisettico, fungicida

insetticida

Geraniolo, mentolo, limonene, squalene, o

Terpenoidi

2 Fagoinibente Inib. proteine

Chinino, Mentolo, Limonene, pinene, Flavonoidi, Tannini

Ac. clorogenico

Alcaloidi Nicotina,caffeina piperina,solanina

Allelopatico, Biocida Erbicida

La grande scommessa della CO2

La CO2 è considerata dalla CE la principale emergenza ambientale (Directive 28/2009/CE on

renewable energy sources)

La riduzione della CO2 in atmosfera passa attraverso una riduzione degli input chimici (CARBON SAVE) ma anche dall’incremento della sostanza organica nei suoli agricoli (CARBON SINK) che rappresenta una

scommessa per il futuro prossimo del sistema agricolo

n  A Moses Lake, Washington DC USA, da 13 anni Dale Gies e figli usano Brassica juncea come coltura da sovescio biofumigante su circa 100 ha l’anno nella rotazione della patata, consentendo di eliminare la fumigazione chimica e ridurre l’apporto di fertilizzanti di sintesi con un sistema interamente naturale

I sovesci come sistemi di riduzione della CO2 in atmosfera

Della biomassa interrata da Dale Gies ogni anno con un ettaro di sovescio considerando il risparmio di prodotti

chimici e la quota di sostanza organica che si è trasformata in humus stabile è

in grado di fissare nel suolo elevate quantità di CO2 sottratte dall'atmosfera

Il bilancio ambientale “Carbon SINK”

Attivare in agricoltura un percorso virtuoso con benefici integrati per la qualità delle produzioni, la salute e

l’ambiente

L’obbiettivo…

In questo modo superare il concetto di aiuto all’agricoltura e sviluppare il concetto di incentivo

all’agricoltura virtuosa