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

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1 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 1

2 La chimica in agricoltura 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) 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

3 3 Obiettivo: un agricoltura maggiormente sostenibile La Comunità Europea ci chiede di produrre di più, con meno chimica 26/04/16 NON SARA POSSIBILE fare agricoltura di qualità su terreni con ridotta fertilità, senza un massiccio ricorso a mezzi tecnici di sintesi

4 Concetto di fertilità di un terreno 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. 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

5 5 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 10 9 batteri! 26/04/16

6 6 Trasformazioni della sostanza organica Mineralizzazione di N e C Cicli di nutrienti indispensabili per le piante Stabilità della struttura del suolo Risposte agli stress e mantenimento della fertilità Biorisanamento Flusso dell acqua 26/04/16

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

8 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 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 Ai metodi chimici devono essere preferiti metodi biologici sostenibili, mezzi fisici e altri metodi non chimici se consentono un adeguato controllo degli organismi nocivi....

9 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.

10 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

11 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

12 3.4 Formulati commerciali pellettati (1) 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

13 Farine biofumiganti nel contenimento di elateridi su mais Non trattato Trattato

14 Leguminose 3.4 Cover crop convenzionali Erbai e Cover crops: colture Sulla, Trifoglio (alessandrino, incarnato, violetto, persiano, persico, bianco, erbacee di copertura atte a migliorare il sistema suolo e in alcun modo finalizzate alla raccolta 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

15 3.4 Cover crops innovative Leguminose Graminacee Brassicacee La Crotalaria pianta allelopatica ad azione nematocida Il Sudangrass, pianta allelopatica ad azione nematocida Eruca sativa, B. juncea, piante allelopatiche ad azione biofumigante e nematocida 15

16 Crotalaria juncea L.: una leguminosa tropicale da sovescio ad azione nematocida N su sostanza secca N accumulato t / ha % kg / ha % foglie fusti radici 12,3 34,1 3,6 4,07 1,51 1, ,27 42,88 40,75 pianta intera 49,9 2, ,42 parte biomassa secca -1-1 C su sostanza secca 26/04/16 16

17 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.

18 Livello di NO3 su pomodoro da industria NO 3 -N, mg kg Cesa (AR), 2003 Control B. juncea 11-Mar 16-Apr 14-May 9-Jun 28-Aug Green manuring Tomato transplanting Tomato harvest

19 19 Recovery di azoto nel fusto di Mais in presenza o meno di sovesci Tempo dall interramento del sovescio (giorni) Senza sovescio Con sovescio a 187 a a 326 a a 427 a b 819 a b 574 a E.J. Ambrosano et al., The role of greene manure nitrogen use by corn Agricultural science , /04/16

20 Principali classi di molecole vegetali biologicamente attive Classe Principio attivo Effetto Efficacia Alcaloidi Nicotina,caffeina piperina,solanina Fagoinibente Inib. proteine 2 Terpenoidi Oli essenziali Geraniolo, Chinino, Mentolo, mentolo, Limonene, pinene, limonene, Flavonoidi, Tannini squalene, Ac. clorogenico o Timolo, Origano, Lavanda Eucalipto et al., Antisettico, fungicida insetticida Allelopatico, Biocida Erbicida 2 3 Glucosidi sulfossidi glucosinolati, diurrina,linamarina, capsicina Volatile contatto - ingestione 4

21 La grande scommessa della CO 2 La CO 2 è considerata dalla CE la principale emergenza ambientale (Directive 28/2009/CE on renewable energy sources) La riduzione della CO 2 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

22 I sovesci come sistemi di riduzione della CO 2 in atmosfera 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

23 Il bilancio ambientale Carbon SINK 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 CO 2 sottratte dall'atmosfera

24 L obbiettivo Attivare in agricoltura un percorso virtuoso con benefici integrati per la qualità delle produzioni, la salute e l ambiente In questo modo superare il concetto di aiuto all agricoltura e sviluppare il concetto di incentivo all agricoltura virtuosa