Tecniche colturali biologiche a confronto. Aspetti produttivi e ambientali

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1 Tecniche colturli biologiche confronto Aspetti produttivi e mbientli 1

2 Produzione di grnell (medie 24-26, t/h) 15 1 Mis b b Conv Olet Osov Frumento b b Conv Olet Osov Pisello proteico b c Conv Olet Osov L vlutzione dell sostenibilità gronomic delle tecniche colturli biologiche confrontte, è stt effettut misurndo l produzione grri. L nlisi sttistic delle produzioni è stt effettut prendendo in considerzione ogni singolo nno. Lettere diverse indicno differenze significtive. Le tre colture presentno differenze produttive per i tre trttmenti solo nel primo nno di sperimentzione. Nel frumento i due biologici presentno un riduzione produttiv di circ il 3% rispetto l trttmento Convenzionle. Nel mis il trttmento più penlizznte è stto il biologico con sovescio con il 5% delle produzioni in meno rispetto Conv. Anche nel pisello proteico l Osov è il trttmento peggiore per le produzioni, mentre l tecnic colturle che prevede l impiego di letme rggiunge delle produzioni perfino superiori del Conv. L riduzione delle produzioni dei biologici rispetto l convenzionle per il 24 v ricerct nel ritrdo delle semine, che nel cso del frumento è stt effettut primver e nel mis e pisello oltre l metà del mese di mggio. Tle semin posticipt h fvorito un mggior sviluppo delle infestnti che risultno ltmente competitive con l coltur. 2

3 Sviluppo delle infestnti (medi 24-26) Frumento Copertur % coltur infestnti suolo nudo Conv Olet Osov L principle cus dell riduzione dell produzione dei sistemi biologici v ttribuit llo sviluppo delle infestnti. Queste risultno prticolrmente ggressive soprttutto nell coltur del mis. Nell foto è illustrto l effetto delle srchiture su mis biologico. E evidente il buon controllo dell mcchin sulle infestnti delle interfile, m non sull fil. Il grfico mostr le coperture percentuli di coltur, infestnti e suolo nudo, quindi l re occupt dll proiezione delle componenti riportte sull superficie d prte dell coltur, delle infestnti e il residuo suolo nudo. Il frumento che h un ciclo utunno primverile, risult più competitivo, o, meglio, è interessto d infestnti che sono meno ggressive rispetto quelle estive. Inoltre è possibile notre come l tecnic dell fls semin effettut prim delle colture estive, insieme lle ltre operzioni meccniche, bbi un positivo effetto di contenimento dello sviluppo dell flor rele. 3

4 Sviluppo delle infestnti (medi 24-26) Copertur % 8 6 coltur infestnti suolo nudo Conv Olet Osov Mis L coltur più soggett ll competizione delle infestnti è il mis. In questo cso i due biologici presentno delle infestzioni molto elevte e, ncor un volt, il trttmento dove non si prtic l fls semin, Osov, è più infestto di del sistem Olet. 4

5 Sviluppo delle infestnti nel pisello proteico (medi 24-26) Copertur % coltur infestnti suolo nudo Conv Olet Osov L fertilità e l ttività biologic del suolo in gricoltur biologic è mntenut e potenzit ttrverso rotzioni pluriennli che prevedono nche l coltivzione di leguminose. Nel nostro cso è stt scelt un leguminos d grnell con un elevt cpcità di coprire il suolo molto velocemente. E possibile notre come il pisello proteico sfvorisce l crescit delle infestnti in tutti i sistemi colturli. E un coltur molto competitiv soprttutto se semint in periodo precoce (fine febbrio). 5

6 Qulità grnell frumento 24 Proteine grezze % W P/L Olet Osov Conv Olet Osov Conv Olet Osov Conv Indici lveogrfici W (j*1-4 ): indice correlto ll forz dell frin e fornisce informzioni sull qulità delle proteine. I vlori vrino d 34 (frumenti di forz) 8 (frine d biscotto). P/L: esprime l equilibrio/squilibrio tr tencità ed estensibilità dell impsto. I vlori vrino d 1.2 (frine di forz) <.5 (frine d biscotto) L qulità dei prodotti ottenuti nell sperimentzione è stt misurt ttrverso l vlutzione di lcuni indici merceologici e snitri. Tr gli indici merceologici si inserisce l nlisi dell ttitudine dell frin di frumento ll pnificzione. Ess è misurt ttrverso l percentule di protein presente nell frin (quindi quntità di glutine) che ttrverso gli indici lveogrfici (quindi l qulità dell mgli glutinic). L'nlisi sttistic non rilev differenze, ll'interno degli nni, tr i trttmenti. Secondo l clssificzione dei risultti ottenuti dll 34 sperimentzione nzionle sui frumenti teneri, il Bolero è clssifict come pnificbile soft (Proteine %ss ; W J* ; P/L <.7). Sostnzilmente i tre trttmenti non modificno tle clsse di qulità dell vrietà semint. V sottolinet però, l differenz che esiste tr gli nni di sperimentzione si per gli indici che per l percentule proteic. Ciò deriv dll influenz di lcuni fttori, come lo sviluppo di fusriosi o ttcco di cimici, che hnno ndmento nnule e nscondono gli eventuli effetti derivnti di trttmenti. 6

7 Micotossine Bolero DON µg/kg Olet 31 n.r. 17 Osov 29 n.r. 12 Conv 62 n.r. 27 Mis FU B1 µg/kg Olet Osov Conv Per qulità snitri si intende l misur delle concentrzione delle micotossine più dnnose nell grnell di mis e frumento. Il reg. (CE) n. 1126/27 dell Commissione Europe, contiene i disciplinri rigurdnti le concentrzioni di queste tossine negli limenti destinti ll uso umno e nimle. Il deossinivlenolo è l tossin misurt nell frin di frumento ed è prodott d Fusrium grminerum. Per le frine di frumento destinte ll limentzione umn il limite mssimo rggiungibile è di 125 ppb. Tutti i sistemi sono ll interno del limite stbilito, quindi le frine ottenute possono essere commercilizzte per l limentzione umn. Per il mis l micotossin più dnnos è l fumonisin B1 prodott d diverse specie di Fusrium. Il protocollo sperimentle ttuto Fossno prevede l produzione di mis destinto ll limentzione nimle. I limiti stbiliti dllo stesso regolmento per queste grnelle sono diversi: per i vitelli le concentrzioni sogli sono 2 ppb, per i suini sono 5 ppb. L nlisi dei dti mostr che il mis del trttmento Conv nel 26 present concentrzioni di micotossine superiori rispetto l livello minimo per i suini. I motivi per cui il trttmento Conv presenti delle concentrzioni di micotossine elevte non sono stti chiriti. Si può ipotizzre un mggiore vigori e un certo ritrdo nello sviluppo fenologico dell coltur che si verific nei convenzionli in lcuni nni e, quindi, d un umento del periodo di predisposizione ll ttcco fungino. 7

8 Concentrzioni degli elementi nei tessuti N% sull s.s. nelle pglie del pisello proteico N% b b b b Conv Olet Osov L nlisi delle concentrzioni nei tessuti è molto utile l fine di ottenere un informzione sull disponibilità degli elementi nutritivi nel suolo. Esiste un cert correlzione tr gli input di elementi nutritivi l sistem colturle ed il loro contenuto nell frzione pglios delle diverse colture. Tle correlzione ppre più interessnte dello studio degli effetti delle concimzioni sulle concentrzioni degli elementi nutritivi nel suolo, l qule è più soggett vribilità spzile. L nlisi del contenuto in elementi minerli nelle pinte rppresent uno strumento interessnte i fini dell gestione delle concimzioni soprttutto nell mbito dell gricoltur biologic. Il sistem biologico con sovescio present per due nni su tre delle concentrzioni di N nelle pglie del pisello proteico superiore rispetto gli ltri e due sistemi. Queste elevte concentrzioni di N nelle pglie potrebbero dipendere d diversi fttori. In primo luogo d un mggiore quntità di N minerle disponibile nel suolo (ftto evidenzito dll nlisi dell N minerle effettut nel 26, effettivmente superiore in Osov rispetto gli ltri sistemi). In secondo d un migliore zotofisszione che crtterizz il sistem suolo del biologico con sovescio (forse derivnte dll presenz nell rotzione colturle del sistem di due leguminose in successione che umentno l ttività dei btteri zotofisstori) 8

9 Concentrzioni degli elementi nei tessuti K% sull s.s. negli stocchi di mis b b K% Conv Olet Osov Per il K i residui che presentno mggiori concentrzioni sono quelli di Conv e il sistem biologico che prevede l impiego di letme. Questo deriv, come si vedrà di bilnci riportti nelle dipositive successive, d un eccesso dell elemento pportto con il cloruro di potssio nel Conv e con il letme. 9

10 Concentrzioni degli elementi nei tessuti P% sull s.s. nelle pglie del frumento.25 P% b c b c b.5. conv olet osov Per tre nni consecutivi le concentrzioni del P nell pgli del frumento (preso come esempio, m ciò si verific nche nei residui colturli delle ltre colture) risultno superiori per i trttmenti biologici rispetto l Conv. Ciò deriv non tnto dll non concimzione fosftic del trttmento Conv (le concentrzioni di P nei tessuti delle pglie del Conv sono normli e costnti nel tempo), m dll eccessivo pporto dell elemento soprttutto nel sistem biologico con sovescio, dove si utilizz l pollin, fertilizznte che present delle concentrzioni di P molto elevte. 1

11 Bilncio degli elementi nutritivi kg/h di N: medi del ciclo triennle App N2 Fix Concimzione Input Output Bilncio Input Output Bilncio Input Output Bilncio Olet Osov Conv Il bilncio dell N mostr un eccesso dell elemento per i sistemi biologici. Il trttmento convenzionle è leggermente deficitrio. L eccesso dell input dipende soprttutto dll difficoltà di bilncire i sistemi biologici per l ntur dei fertilizznti impiegti. L uso di letme o erbi d sovescio impediscono di stbilire priori gli pporti effettivi di N. E importnte sottolinere che l sperimentzione h dto modo di evidenzire il ruolo svolto dll vecci come erbio d sovescio: il 3% dell N totle pportto dl sovescio deriv dll zotofisszione dell leguminos. Quindi srà necessrio in futuro dre un mggiore importnz quest frzione dell pporto ridimensionndo le quntità di pollin o ltro fertilizznte impiegto. 11

12 Bilncio degli elementi nutritivi kg/h di P: medi del ciclo triennle Apporti Asporti Bilncio Olet Osov Conv Un eccesso degli pporti si riscontr nche nel cso del P. Il sistem Osov present un pporto di P che è circ il doppio dell sporto. Ciò deriv dll impiego di fertilizznti quli l pollin che presentno concentrzioni di P uguli quelle dell N, elemento sul qule vengono determinte le concimzioni. L pollin è d considerrsi, quindi, un fertilizznte molto difficile d dosre e d equilibrre. 12

13 Bilncio degli elementi nutritivi kg/h di K: medi del ciclo triennle Apporti Asporti Bilncio Olet Osov Conv L nlisi del bilncio del K suggerisce che il letme si fonte di pporti molto elevti ed eccessivi per l coltur. Le elevte concentrzioni del K nel fertilizznte rispetto ll N e il bilncio definito su quest ultimo determinno un eccesso del K nel suolo di circ 1 kg/h. 13

14 Crtteristiche del suolo 1.2 Crbonio orgnico % Conv.4 Olet.2 Osov Tr le prerogtive dell gricoltur biologic c è l necessità di slvgurdre o umentre il contenuto di mteri orgnic nel suolo e l stbilità e biodiversità. A tl fine sono stti effettuti dei rilievi in grdo di definire lcune crtteristiche chimiche e biologiche del suolo. Le quntità di C misurte nei suoli sottoposti lle tre diverse prtiche gronomiche, mostrno un legger flessione nei tre sistemi. Nonostnte gli pporti di C l suolo per mezzo di mtrici orgniche di vri ntur, i sistemi biologici non evidenzino umenti dell s.o. nel breve periodo. E possibile, però, evidenzire che l pporto del letme (sistem Olet) determini un riduzione dell s.o. inferiore rispetto ll pporto di pollin o pellet di letme (sistem Osov). E noto che le vrizioni dei quntittivi di crbonio orgnico nel suolo si verifichino sempre nei lunghi periodi (Sheperd et l, 2). 14

15 Crtteristiche del suolo N totle % Conv.6 Olet.4 Osov Si evidenzi un riduzione delle concentrzioni dell N totle presenti nel suolo nel 26 rispetto l 24, dopo un umento registrto nell prim prte dell sperimentzione. D un punto di vist prtico, l più probbile interpretzione di questi dti suggerisce un stbilità del contenuto di zoto totle nel suolo. 15

16 Indici biologici Respirzione Potere suolo minerlizznte TRAT mg C CO2 kg -1 h -1 mg N kg -1 Olet Osov b Conv b Olet Osov b Conv b Gli indictori legti ll ttività microbic e quindi biologic del suolo sono più sensibili ll modific delle tecniche colturli rispetto lle quntità di C orgnico o N totle misurti (Werner, 1997). Gli indictori riportti sono l respirzione microbic e l N potenzilmente minerlizzbile presente nel suolo. Entrmbi permettono di formulre giudizi si sull quntità e sull ttività dell flor microbic, si sull qulità dell s.o e, quindi, sull cpcità del suolo di rendere disponibili gli elementi nutritivi. Questo concetto è l bse fondmentle dell gricoltur biologic, dove il suolo viene concepito come il potenzile contenitore ll interno del qule devono essere depositte le riserve messe disposizione per l pint progressivmente e grzie l lvoro dei microrgnismi del suolo. L respirzione microbic misur l quntità di CO 2 libert d un quntità not di suolo posto in condizioni ottimli di umidità e tempertur. Il potere minerlizznte, invece, vlut le quntità di N minerle che si liber d un quntità not di suolo posto in condizioni di nerobiosi. L nlisi dei dti mostr che l indice dell respirzione microbic non rilev differenze tr i sistemi colturli. Questo deriv dll medesim concentrzione del C nel suolo tr i sistemi. Diverso è il potere minerlizznte del suolo. Il sistem Olet è quello con il vlore più elevto stndo d indicre un divers qulità dell s.o. e un mggiore predisposizione del suolo letmto rendere più fcilmente disponibile N per le colture. 16

17 Crtteristiche del suolo 5 P ppm Conv Olet Osov L nlisi delle ltre crtteristiche chimiche del suolo, comprende il P e il K disponibili per l pint. Esse mostrno che nel cso del P ssimilbile si h un diminuzione del suo contenuto nel suolo nel Conv come tteso. Si ricordi, inftti, che in questo trttmento l concimzione fosftic è stt interrott d 6 nni. Il vlore di P rggiunto, però, non è ncor d considerrsi preoccupnte tnto d dover considerre il P un fttore limitnte per l crescit e lo sviluppo delle pinte. L pporto bbondnte di P del sistem colturle Olet determin un leggero umento dell elemento. Ciò, comunque, indic che il P si st ccumulndo nel suolo e non risult soggetto perdite di nessun tipo. Il sistem colturle Osov present un tendenz ll riduzione dell'elemento nel suolo nonostnte gli elevti pporti derivnti di fertilizznti pportti, in prticolre dll pollin. Il destino di questo elemento nel suolo provocto d quest tecnic gronomic e l su retrogrdzione non sono ncor noti. Srà importnte in futuro, medinte un nuov nlisi del suolo e delle misure più pprofondite, cpire il destino di questo elemento. 17

18 Crtteristiche del suolo 1 K ppm Conv Olet Osov L quntificzione del K scmbibile nel suolo, mostr un umento delle concentrzioni dell elemento del suolo in tutti i sistemi colturli, e risult perfettmente in line con qunto stbilito di bilnci. Il sistem che present mggiori quntità di K è l OLet. Il letme è, inftti, un fertilizznte con concentrzioni di K molto elevte. Questi dti indicno che l concimzione di rricchimento che si st operndo con i concimi minerli st vendo degli esiti positivi. L incremento è notevole soprttutto con il letme che si conferm essere il miglior fertilizznte per l pporto di K. 18

19 Disponibilità N minerle nel suolo Anno rilevmento Prof. -35 cm Frequenz % N-NO 3 mg/kg Conv Olet Osov Durnte il corso dell sperimentzione, nell ultimo nno di prov, sono stti effettuti mensilmente dei rilievi di suolo per i tre profili (-35 cm, 35-7 cm, 7-1 cm) per misurre le quntità di N minerle qui presente. Qui si riportno i vlori reltivi ll N nitrico rilevto nel primo orizzonte di suolo. Il grfico indic l frequenz reltiv di csi in cui è stto superto il vlore di concentrzione di zoto nitrico riportto sulle scisse. Per esempio, se considerimo il vlore di 1 mg/kg di N-NO 3 leggimo sulle scisse che il 6% dei cmpioni del sistem Osov hnno superto questo vlore, mentre per Olet e Conv solo il 3%. Quindi l curv che risult più spostt destr è quell con l mggiore frequenz di supermento. Ciò indic un quntità mggiore di N nitrico presente nel suolo di Osov rispetto gli ltri sistemi. Se si consider che il sistem Osov present degli sporti uguli o ddirittur inferiori rispetto gli ltri, il dto ci indic un mggiore probbilità di perdit dell elemento dl sistem. Osov, pertnto, potenzilmente rppresent il sistem con mggiore imptto mbientle reltivmente ll rischio di liscivizione di nitrti. 19

20 Conclusioni Livelli produttivi sostnzilmente uguli tr percorsi colturli Buon qulità merceologic-snitri dei sistemi biologici Difficoltà di controllo delle infestnti Difficoltà di bilncire gli elementi nutritivi Nessun vrizione dell s.o. nel breve periodo. Aumento dell ttività microbic nel sistem con letme Potenzile mggior imptto mbientle del sistem biologico con sovescio In conclusione: I sistemi biologici non determinno, in quest sperimentzione, delle riduzioni dei livelli produttivi come dimostrto in ltre reltà. Le riduzioni sono strettmente legte fttori produttivi quli le condizioni mbientli o i momenti di semin e non strettmente ll tecnic colturle dottt. Le tecniche colturli biologiche non determinno delle riduzioni dell qulità merceologicsnitri dei prodotti. Esistono dei fttori, quli sviluppo di mlttie fungine, ttcco di insetti prssiti o ndmenti tmosferici prticolri, che hnno un influenz superiore tnto d mscherre eventuli effetti derivnti dll tecnic colturle. Il principle fttore limitnte dei sistemi biologici si è dimostrto essere lo sviluppo delle infestnti. Il solo controllo meccnico non risult sufficiente limitrne lo sviluppo. Migliori sono i risultti ottenuti ggiungendo lle lvorzioni meccniche l tecnic dell fls semin. L vlutzione dei bilnci h rilevto degli squilibri nei sistemi biologici per N, P e K. Ciò deriv dll ntur dei fertilizznti impiegti che presentno delle concentrzioni degli elementi squilibrti rispetto lle esigenze dell coltur. Inoltre è difficoltoso conoscere priori gli pporti derivnti d lcuni mmendnti tipo letme e sovescio. L nlisi delle principli crtteristiche del suolo mostr che nonostnte l pporto di frzioni orgniche i sistemi colturli biologici non determinno in breve tempo l incremento di s.o. nel suolo. In seguito ll pporto di fertilizznti come letme e pollin si modificno le dotzioni di P e K nel suolo m non sempre in correlzione i bilnci. Come già evidenzito d ltre esperienze, l dozione di tecniche biologiche non modific l quntità di s.o. nel suolo, m piuttosto l su qulità. L misur di lcuni indici biochimici del suolo indicno un umento dell ttività microbic nel sistem Olet. L pporto del letme, piuttosto che di fertilizznti commercili e sovescio, miglior l qulità del suolo. Il sistem risultto potenzilmente mggior imptto mbientle è il sistem biologico con sovescio. Le elevte quntità di elementi nutritivi pportti l suolo e non sportti dll pint risultno potenzilmente più soggetti d essere llontnti dl sistem e finire nell fld sottostnte. 2

21 Hnno collborto: Brbr Moretti, Sr Desogus, Drio Scco, Crlo Grignni, Aldo Ferrero, Frncesco Vidotto, Frnco Tesio 1, Remigio Berruto, Gingicomo Ghiotti, Ptrizi Busto 2, Mrio Bonino 3, Alberto Turletti 4. Si ringrzino: Mrio Gilrdi, Gbriele Griglio, Muro Gilli 1, Teresio Gilett, Piero Bllrio 3. 1 Dip. Agronomi, Selvicoltur e Gestione del Territorio Università di Torino 2 Dip. di Economi e Ingegneri Agrri Forestle e Ambientle Università di Torino 3 Istituto Professionle Sttle per l Agricoltur e l Ambiente P. Brbero - Fossno (CN) 4 Regione Piemonte - Assessorto ll Agricoltur, Tutel dell Fun e dell Flor 21