Si riportano nei documenti allegati i risultati del progetto quadriennale ( ) help soil

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1 PROT. 5A OGGETTO: HELP SOIL 2013/2017 Si riportno nei documenti llegti i risultti del progetto qudriennle ( ) help soil FEASR Inizitiv previst nell domnd di sostegno n trsmess in dt i sensi del PSR dell Regione Piemonte Misur 1 Operzione Azione 1: Attività dimostrtive e di informzione in cmpo gricolo.

2 Effetto delle tecniche di gricoltur conservtiv sulle dinmiche dell sostnz orgnic e sull fertilità del suolo LUISELLA CELI Soil Biogeochemistry Dept. of Agriculture, Forest nd Food Sciences University of Turin, Itly. 10 gennio 2018

3 LA SOSTANZA ORGANICA controll l fertilità del suolo Proprietà Fttori Gestione Disponibilità di nutrienti Cpcità di scmbio ctionico Attività microbic Attività pedofun Tessitur Struttur del suolo Tipologi di suolo COMPLESSITA e INTERCONNESSIONE tr le PROPRIETA Fertilizzzione Residui colturli Acqu Suolo

4 CARBONIO e SOSTANZA ORGANICA Residui colturli C/N = 60 CO 2 /CH 4 N 2 O/NO x /N 2 Sostnz orgnic lbile C/N = 20 Sostnz orgnic stbilizzt C/N = 10 Biomss microbic Nutrienti Cpcità di scmbio ctionico Struttur del suolo 3

5 1) CARBONIO e SOSTANZA ORGANICA Quli soluzioni dottre se c è poc sostnz orgnic? Fccimo vivere i suoli per migliorre l gricoltur di domni 6

6 NON è sufficiente umentre l INPUT, m bisogn nche umentre l PROTEZIONE CHIMICA e FISICA dell sostnz orgnic Residuo fresco nuovi microggregti CO 2 mcroggregto (M) OM non protett OM occlus CO 2 CO 2 vecchi microggregti tempo Vecchi e nuovi microggregti

7 LE LAVORAZIONI riducono l stbilit degli ggregti e lo STOCK di SOSTANZA ORGANICA CO 2 Residuo fresco TILLAGE CO 2 TILLAGE mcroggregto (M) CO 2 CO 2 OM non protett OM occlus CO 2 CO 2 vecchi microggregti tempo Vecchi e nuovi microggregti

8 L effetto di tecniche conservtive può vrire second di diversi fttori - scl (verticle, spzile) - tempo - intensità dell lvorzione Si può rrivre un recupero di crbonio e di funzionlità del suolo?

9 Pittform di Lombrisco Alfisol, frnco sbbioso, ph 7 rotzione: mis-frumento-soi

10 C profile (gc kg -1 ) depth (cm) Effetto dell lvorzione vs no-tillge - Introduzione dell minim lvorzione MINIMUM TILLAGE TILLAGE NO TILLAGE MINIMUM TILLAGE C Stocks2012 T time kg m kg m kg m NT * kg m kg m * kg m TOC (g kg -1 ) TOC (g kg -1 ) TOC (g kg -1 ) TOC (g kg -1 ) * * * * * * Res T t h t h MT NT t h MT t h

11 FRAZIONE NON PROTETTA o PROTETTA fisicmente fpom opom Lvor. fvorisce l incorporzione di C negli strti più profondi dove l decomposizione è più lent Minim lvor. ument C non protetto o fisicmente protetto nello strto superficile

12 Pittform di Crescentino

13 FRAZIONE NON PROTETTA o PROTETTA fisicmente fpom opom Semin su sodo fvorisce l incorporzione di C negli strti più superficili m non l stbilizzzione dell SO PIU SOSTANZA ORGANICA CON L ARATURA

14 TOC (g/kg) Tempo di ppliczione FRAZIONE NON PROTETTA o PROTETTA fisicmente 3 fpom opom < 10 ANNI > 10 ANNI Arto Sodo Arto Sodo Arto Sodo Arto Sodo Arto Min lvorz S. Ilrio Din Vlle Vcchi Ssse Rmi Don Bosco L frzione non protett risente subito del tipo di lvorzione mentre quell protett fisicmente richiede tempi più lunghi

15 TOC (g/kg) Tempo di ppliczione CARBONIO ORGANICO TOTALE TOC C/N < 10 ANNI > 10 ANNI Il recupero di C è lento Rpidi cmbimenti solo nell frzione lbile Arto Sodo Arto Sodo Arto Sodo Arto Sodo Arto Min lvorz S. Ilrio Din Vlle Vcchi Ssse Rmi Don Bosco

16 TOC (g/kg) Intensità di lvorzione 20 TOC TOC C/N Strip till Sodo Min lv Sodo Erpicto Sodo Arto Sodo Crpnet Grndi Arisi Rossi

17 TOC (g/kg) Intensità di lvorzione FRAZIONE NON PROTETTA o PROTETTA fisicmente fpom opom Strip till Sodo Min lv Sodo Erpicto Sodo Arto Sodo Crpnet Grndi Arisi Rossi

18 Conclusioni L gestione del suolo può influenzre - lo stock di SOM - l distribuzione tr le diverse frzioni orgniche - l disponibilità di nutrienti - il grdo di ggregzione Molto importnte è il tempo 10 nni il tipo di suolo l intensità dell lvorzione Potenzire l sostnz orgnic e quindi l fertilità si può con tecniche più conservtive: meno costi, mggiore produttività ed ecosostenibilità

19 Grzie dell vostr ttenzione 21

20 Life +12/ENV/IT/578 HelpSoil MIGLIORARE I SUOLI E L ADATTAMENTO AL CAMBIAMENTO CLIMATICO ATTRAVERSO TECNICHE SOSTENIBILI DI AGRICOLTURA CONSERVATIVA

21 Cos è l gricoltur conservtiv? E l insieme delle prtiche colturli che hnno l obiettivo di ssicurre un sostenibile e stbile produttività, e, l tempo stesso, di preservre e rfforzre le risorse gricole e l mbiente.

22 Alcuni principi su cui si bs minimo disturbo del suolo con le lvorzioni copertur permnente del suolo stesso pporto di sostnz orgnic

23 Obiettivi specifici di HelpSoil tture in ziende dimostrtive prtiche di Agricoltur conservtiv giàscientificmente verificte pplicre in combinzione con le prtiche conservtive tecniche innovtive per fvorire l efficienz dell uso irriguo delle cque, umentre l efficienz dell fertilizzzione, in prticolre nell uso degli effluenti zootecnici, contenere l uso di prodotti fitosnitri per il controllo di infestnti e mlttie delle pinte monitorre indictori reltivi lle funzioni ecosistemiche dei suoli e lle tecniche innovtive per vlutre migliormenti mbientli pportti dlle prtiche dottte

24 Il principle risultto tteso.èl diffusionesul territorio delle Regioni prtecipnti di tecniche di minim lvorzione o non lvorzione del suolo in lterntiv ll rtur trdizionle.

25 Il progetto HelpSoil h durt qudriennle, dl 1 luglio 2013 l 30 giugno 2017 e comprende di ftto le cmpgne grrie 2014, 2015 e 2016.

26 HelpSoil è un progetto LIFE sull politic e l governnce mbientle dotto di un budget che mmont euro, di cui euro finnziti dll Commissione Europe (44,74 % del totle). L Regione Piemonte prtecip con un quot di euro, intermente ricvti d costi di personle, cui deve essere sommto il finnzimento comunitrio, per rrivre d un totle di euro.

27 Beneficirio coordintore Regione Lombrdi D.G. Agricoltur Regione Piemonte Direzione Agricoltur Regione del Veneto Direzione Agrombiente Regione Emili Romgn D.G. Agricoltur Beneficiri ssociti Regione Autonom Friuli Venezi Giuli Direzione Centrle Risorse rurli Veneto Agricoltur CRPA S.p.A. Centro Ricerche Produzioni Animli ERSAF Ente Regionle per i Servizi ll Agricoltur co-finnzitore KUHN ITALIA SRL

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29 Nome Aziend Dimostrtiv, loclizzzione e ordinmento produttivo Tesi 1 (prtiche conservtive) Prtiche confronto Tesi 2 (prtiche confronto) Aziend Mosc Crescentino (VC). Riso Semin su sodo in sommersione e in sciutt. Gestione convenzionle con rtur, livellmento, erpictur e semin in sommersione. Aziend Cerutti Villnov d Asti (AT). Cereli vernini, mis. Minim lvorzione e strip-tillge su monocoltur di mis. In ssocizione llo strip-tillge, distribuzione di liqume zootecnico. Gestione convenzionle, con rtur e lvorzioni secondrie del terreno, irrigzione pioggi e concimzione solo minerle. Aziend ITA Don Bosco - Lombrisco (TO). Frumento, mis, soi. Minim lvorzione per il mis, semin su sodo per il frumento. Gestione convenzionle, con rtur e lvorzioni secondrie del terreno, irrigzione pioggi e concimzione solo minerle.

30 Possibilità di ppliczione di tecniche di gricoltur conservtiv in risicoltur Drio Scco 1,Eleonor Cordero 1, Brbr Moretti 1, Luisell Celi 1, Cristin Lerd 1, Ginluc Beltrre 2, Dniele Tenni 2, Mrco Romni 2, 1 Dip.Scienze Agrrie,ForestliedAlimentri,Universitàdi Torino 2 Centro Ricerche sul riso, Ente Nzionle Risi

31 L AGRICOLTURA CONSERVATIVA L Agricoltur Conservtiv (AC) èl pproccio ll gestione degli ecosistemi gricoli indirizzto d ottenere produzioni mggiori e sostenibili, mggiori profitti e sicurezz limentre, preservndo e migliorndo le risorse e l'mbiente. L AC è crtterizzt d tre spetti principli: - Disturbo minimo del terreno; - Copertur permnente del suolo; -Diversificzione delle specie coltivte ttrverso rotzioni e/o consocizioni. FAO, 2015

32 EFFETTI LEGATI ALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA NEI SISTEMI RISICOLI: SUL SUOLO CAMBIAMENTI NELLA POROSITÀ (numero, dimensioni e distribuzione dei pori) CAPACITA DI IMMAGAZZINAMENTO E DIFFUSIONE ARIA/H 2 O FERTILITA DEL SUOLO DIVERSIFICAZIONE ATTIVITA BIOLOGICA E MICROBIOLOGICA PROTEZIONE E ACCUMULO DELLA SOSTANZA ORGANICA

33 EFFETTI LEGATI ALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA NEI SISTEMI RISICOLI: SUL SUOLO LE PRATICHE DI AGRICOLTURA CONSERVATIVA MOSTRANO BENEFICI NEL BREVE PERIODO DALLA LORO APPLICAZIONE, MIGLIORANDO ALCUNE DELLE CARATTERISTICHE DEL SUOLO, CON CONSEGUENTI EFFETTI SULLA FERTILITA E SULLE PRESTAZIONI DELLE COLTURE. ZT: non lvorzione, MT: minim lvorzione, CT: lvorzione convenzionle, DT: lvorzione profond. Effect of Tillge Prctices on Soil Properties nd Crop Productivity in Whet-Mungben-Rice Cropping System under Subtropicl Climtic Conditions, Khirul Alm et l., 2014

34 EFFETTI LEGATI ALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA NEI SISTEMI RISICOLI: SULLA PIANTA Minornumero di pnnocchie*m -2 Mggior numero di spighette*pnnocchi -1 e percentule di riempimento delle spighette Minornumero di culmi di ccestimento*m -2 Incremento produzione di biomss dll spigtur ll mturzione; trsloczione di riserve pre-immgzzinte destinte ll grnell In presenz di eccessivo compttmento si h ridotto ncorggio e sviluppo delle rdici Scelte vrietli e tecniche che incrementno l ffrncmento dell pint.

35 EFFETTI LEGATI ALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA NEI SISTEMI RISICOLI: L AZOTO Cmbimenti nelle tecniche di lvorzione e nell gestione dei residui possono lterre l disponibilitàdi N nel suolo, influenzndo i tempi e le quntitàdell fertilizzzione zott. (Xu et l,. (2010). Agronomic performnce of lte seson rice under different tillge, strw, nd nitrogen mngement) Le prtiche di A.C. influenzno le quntità di N disponibile ll coltur L presenz delle pglie in superficie induce un temporne immobilizzzione di N, poichéi m.o. coinvolti nel processo di degrdzione si comportno d sink (sottrttori) di N, limitndone l disponibilitàper l coltur durnte l stgione. (Jt H.S. Nitrogen Mngement under Conservtion Agriculture in Cerel-bsed Systems)

36 Disegno sperimentle split-split-plot Crescentino Anni: Suolo: Limoso-rgilloso Tre blocchi Artur Sodo interrto Sodo in cqu Fertilizzzione zott 160 kg N h kg N h -1 0 kg N h -1 Vrietà di riso CL26 (Chicco lungo) Densità di semin 180 kg semi/h Gestione delle pglie Rimosse Lscite

37 Gestione gronomic 36 % 18 % 28 % 46 % 36 % Gestione dell cqu 36 % Artur e Semin su sodo in cqu Semin su sodo interrt

38 Lvorzi one Pgli Fert. N Lvorzione*pg li Lvorzione*co nc N Pgli*Conc N Produzione totle n.s. n.s. Produzione di grnell n.s. n.s. Investimento finle (spighe m -2 ) Numero di spighette per pnnocchi Risultti n.s n.s. n.s. n.s n.s. n.s. n.s. Peso dei 1000 semi n.s. n.s n.s. n.s. n.s. Sterilità n.s n.s n.s. Concentrzione N grnell n.s. n.s n.s. n.s. Concentrzione N pint n.s. n.s n.s. n.s. Asporto N grnell n.s n.s. n.s. Asporto N coltur n.s. n.s n.s. n.s. Lvorzione Pgli Lvorzione * pgli Profondità 0-25 cm C n.s N n.s

39 Risultti Produzione e componenti dell produzione

40 Interzione lvorzione x pgli sull produzione b b

41 Effetto dell lvorzione sulle componenti dell produzione Tecniche colturli Investimento finle Peso 1000 semi (g) (Numero di spighette per pnnocchi) (n ) Sterilità (%) Artur b 15.6 b Sodo in cqu 492 b b 18.3 b Sodo interrto 475 b

42 Risultti Concentrzione e contenuto N nell coltur

43 Interzione lvorzione x pgli sull concentrzione e sugli sporti N b b b

44 N Apprent Recovery Pglie lscite Pglie rimosse Apprent Recovery (%) Apprent Recovery (%) N 110 N 160 N 110 N 160 N 110 N 160 N 110 N 160 N 110 N 160 N 110 N 160 Artur Sodo interrto Sodo in cqu Artur Sodo interrto Sodo in cqu

45 Conclusioni L produzione di grnell nell semin su sodo èpiùbss rispetto ll rtur in qunto principlmente compromess dl ridotto investimento finle. L incremento degli pporti zotti nell semin su sodo potrebbe incrementre l produzione di grnell, qulor gli ltri limitipossono essere superti. L pprent recovery puòessere umentt nell semin su sodo. Suggerimenti Utilizzre vrietàdi riso dtte ll A.C. con un miglior sviluppo rdicle e un buon cpcità di compenszione. Aumentre l densità di semin in A.C. Aumentre gli pporti zotti in A.C. Fvorire il mntenimento delle pglie considerndo, tuttvi, le tecniche colturli e l gestione dell fertilizzzione.

46 Grzie per l ttenzione

47 Interction tillge x strw on grin N concentrtion b

48 Nitrogen effect on N concentrtion nd uptke N pplied (kg h -1 ) Grin N concentrtion (%) Plnt c 0.75 c b 1.46 b P(F)=0.000 P(F)=0.000 N pplied (kg h -1 ) Grin N uptke (kg h -1 ) Plnt c 53.7 c b 90.1 b P(F)=0.000 P(F)=0.000

49 Effects of strw mngement on soil C nd N content t cm depth Tillge Strw retined Strw removed Mens Ploughing Sod dry seeding Sod wet seeding Mens b Tillge Strw retined Strw removed Mens Ploughing Sod dry seeding Sod wet seeding Mens b Tillge Strw retined Strw removed Mens Ploughing Sod dry seeding Sod wet seeding C (%) N (%) C/N Mens

50 Effect of tillge nd strw mngement on soil C nd N content t cm depth b b b b

51 Nitrogen effect on grin yield nd components b Vedimo le componenti dell produzione sulle tecniche di lvorzione e non sull zoto N pplied (kg h -1 ) Pnicle density (Pnicle m -2 ) Spikelets number per pnicle (n ) 1000-grin weight (g) Sterility (%) c 103 b 22.2 b 16.0 c b b b 21.5

52 Results Tillge Strw N fert Tillge * strw Tillge*N fert Strw*N fert Crop yield n.s. n.s. Grin yield n.s. n.s. Pnicle density n.s n.s. n.s. n.s. Spikelets number per pnicle n.s. n.s. n.s grin weight n.s. n.s n.s. n.s. n.s. Sterility n.s n.s n.s. Grin N concentrtion n.s. n.s n.s. n.s. Crop N concentrtion n.s. n.s n.s. n.s. Grin N uptke n.s n.s. n.s. Crop N uptke n.s. n.s n.s. n.s. Tillge Strw Tillge * strw Tillge Strw Tillge * strw Depth cm Depth cm C n.s n.s. C n.s. n.s N n.s n.s. N n.s. n.s C/N n.s. n.s. n.s. C/N n.s. n.s.

53 Effects of strw mngement on soil C nd N content t cm depth Tillge Strw retined Strw removed Mens Ploughing Sod dry seeding Sod wet seeding Mens b Tillge Strw retined Strw removed Mens Ploughing Sod dry seeding Sod wet seeding C (%) N (%) Mens b

54 Effect of tillge nd strw mngement on soil C nd N content t cm depth b b

55 N Apprent Recovery Apprent Recovery (%) N 110 N 160 N 110 N 160 N 110 N 160 Ploughing Sod dry seeding Sod wet seeding

56 EFFETTI LEGATI ALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA NEI SISTEMI RISICOLI: SULLA PIANTA LA NON LAVORAZIONE STIMOLA LA PRODUZIONE DI BIOMASSA SUCCESSIVAMENTE LA SPIGATURA, COMPENSANDO QUELLA NON PRODOTTA NEGLI STADI PRECEDENTI, (es. bsso ccestimento), INFLUENZANDO LO SVILUPPO DELLE CARIOSSIDI ED EVITANDO ECCESSIVE VARIAZIONI NELLA RESA. Lvorzione convenzionle e trpinto (CTTP), Non lvorzione e trpinto (NTTP), Lvorzione convenzionle e semin dirett (CTDS), Non lvorzione e semin dirett (NTDS). No-tillge nd direct seeding for super hybrid rice production in rice oilseed rpe cropping system, Hung et l., 2011.

57 EFFETTI LEGATI ALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA NEI SISTEMI RISICOLI: SULLA PIANTA Grnell e biomss di riso prodott con lvorzione convenzionle (CT) e non lvorzione(nt) 2004, Effect of tillge on soil nd crop properties of wet-seeded flooded rice, Hung et l., 2012.

58 C e N nel suolo

59 Effetto dell lvorzione e dell gestione delle pglie sul contenuto di C ed N nel suolo ll profonditàdi 0-25 cm b b