DANIELE ANTICHI

Transcript

1 Colture di copertura e servizi ecosistemici per le aziende biologiche ed integrate Colture sussidiarie: fornitrici di servizi ecologici per l agricoltura biologica e integrata DANIELE ANTICHI ([email protected])

2 COVER CROPS: DEFINIZIONE COLTURE ERBACEE COLTIVATE GENERALMENTE TRA DUE COLTURE PRINCIPALI SENZA SCOPI DI REDDITO, MA CON LA FUNZIONE DI MANTENERE COPERTO IL TERRENO NEI PERIODI SCOPERTI DEGLI AVVICENDAMENTI E DI CONSERVARE/INCREMENTARE LA FERTILITÀ DEI SUOLI.

3 CENNI STORICI TECNICA TRADIZIONALE GIA IMPIEGATA IN EPOCA ROMANA IN DIVERSE ZONE DELL AREA MEDITERRANEA E DEL MEDIO- ORIENTE AMPIAMENTE DIFFUSA FINO AGLI INIZI DEL XX SECOLO IN COMBINAZIONE CON L IMPIEGO DI LETAME E ALTRI AMMENDANTI ORGANICI DIMENTICATA CON L AVVENTO DEI CONCIMI MINERALI

4 COVER CROP: LA RISCOPERTA NELL ULTIMA PARTE DEGLI ANNI 70 NEGLI USA E IN BRASILE SI ASSISTE ALLE PRIME APPLICAZIONI DELLE TECNICHE CONSERVATIVE DI GESTIONE DEL SUOLO; RISCOPERTA DELLE COVER CROPS NELL AMBITO DELL AGRICOLTURA CONSERVATIVA COME STRUMENTO PER MIGLIORARE L EFFICIENZA ENERGETICA ED ECONOMICA E PER INCREMENTARE LA FERTILITÀ DEI SUOLI; AGRICOLTURA BIOLOGICA ED INTEGRATA.

5 Cover crops e Integrated Pest Management (IPM)

6 Cover crops e Intensificazione Ecologica Blanco-Canqui et al., 2015

7 Cover crops come habitat seminaturale Terzo impegno del greening PAC % aree a compensazione ecologica (EFA) Reg. 1307/2013 (art. 46, par. 2) Superfici con colture intercalari Superfici con colture azotofissatrici

8 Cover crops: VANTAGGI\1 Incremento S.O. (apporto biomassa, < mineralizzazione); Miglioramento fertilità fisica suolo (azione radicale, rilascio di essudati); Maggior immagazzinamento idrico (assenza di compattazione della superficie del suolo, > porosità, < evaporazione); Maggiore trafficabilità dei campi; Riduzione erosione idrica ed eolica (< energia cinetica atmosferili); Efficace controllo delle infestanti (competizione, allelopatia)

9 Cover crops: VANTAGGI\2 Riduzione perdite di nutrienti (assorbimento ed organicazione); Maggiore ciclizzazione dei nutrienti (essudati, N-fissazione simbiontica, AMF); Maggior disponibilità di nutrienti per le colture in successione; Uso efficiente delle risorse (capitale, mezzi e lavoro) aziendali; Diversificazione sul paesaggio; Maggiore biodiversità.

10 Cover crops: svantaggi Competizione con le colture principali (acqua, suolo, nutrienti, tempo, ); Ridotta disponibilità idrica per colture da reddito a ciclo primaverile-estivo (< immagazzinamento, assorbimento da parte delle cover crops); Disponibilità minore e variabile nel tempo dei nutrienti per le colture in successione (organicazione e mineralizzazione); Effetti allelopatici su coltura da reddito; Aumento costi variabili, nessun beneficio monetizzabile; Adeguamento parco macchine; Maggiore impegno tecnico agricoltore.

11 LA COVER CROP Accrescimento veloce ed omogeneo (in tempo e spazio); Produzione elevata di biomassa nei tempi richiesti; Interazione positiva con m.o., nutrienti e S.O.; Rusticità e capacità di influenzare positivamente la resistenza della cash crop alle avversità biotiche; Economicità (in termini di tempo, cure richieste e ). IDEALE

12 COVER CROP E NORMATIVA CC INCLUSE TRA I PRINCIPI DELL AGRICOLTURA BIO (IFOAM); USDA CONSIDERA LE CC COME UNO DEI CONTENUTI PRINCIPALI DELL AGRICOLTURA SOSTENIBILE

13 COVER CROPS E POLITICA COMUNITARIA CC COMPRESE NEL PRIMO (EU REG. 2092/91) E NELL ATTUALE (EU REG. 834/07: art. 12/b) REGOLAMENTO DELL AGRICOLTURA BIOLOGICA; CC INSERITE NELLE VECCHIE PAC (MISURE AGRO- AMBIENTALI): SUSSIDI SPECIFICI. NELLA NUOVA PAC RIENTRANO NELLE MISURE DEL GREENING (CONTEGGIATE NELLE AREE A COMPENSAZIONE ECOLOGICA, RICEVONO SUSSIDI SPECIFICI -VD. MISURA 10 PSR TOSCANA); CC RICONOSCIUTE COME STRUMENTO EFFICACE PER RIDURRE IL RISCHIO DI INQUINAMENTO DELLE ACQUE DA NO3 - (EU DIR. 91/676).

14 COVER CROPS E PSR R.T. MISURA 10 PAGAMENTI AGRO-CLIMATICO AMBIENTALI (10.1.1) ALMENO 20% SUPERFICIE, IMPEGNO 5 ANNI 240 /HA SOLO COVER CROPS: SEMINA SU LAVORAZIONE MINIMA, DEVITALIZZAZIONE MECCANICA, COLTURA DA REDDITO SEMINATA DOPO COVER CROPS SENZA ARATURA 350 /HA COVER CROPS+SEMINA SU SODO DELLA CASH CROP

15 COVER CROPS: SPECIE LEGUMINOSE: N-fissazione, mobilitazione P, copertura suolo; GRAMINACEE: catch-crops (- lisciviazione N), apporti di C, allelopatia, elevata produzione biomassa; ALTRE: Cruciferae (catch-crops, effetto biocida), Hydrophillaceae (effetto biocida, ciclizzazione N, ospitano pronubi), etc.

16 N-FISSAZIONE SIMBIONTICA: LEGUMINOSE E RHIZOBIUM SPP. Considerando anche la biomassa ipogea, globalmente l N-fix delle leguminose è stimata equivalente a Mt di urea all anno (33-46 Tg di N fissati ogni anno) (Peoples et al., 2009) N2 NO3 -

17

18 Classificazione delle COVER CROPS Criteri principali: 1. Durata del ciclo: permanenti/temporanee 2. Stagione di crescita: aut.-ver./prim.-est. 3. Posizione nella rotazione: intercalari/consociate 4. Servizi agro-ecologici offerti 5. Strategia di devitalizzazione

19 MODALITA DI INTRODUZIONE PACCIAMATURE (MULCHES): A) MORTE (DEAD): no-till, semina contemporanea. DELLE CC NEGLI AVVICENDAMENTI Tecnica di devitalizzazione CC: erbicida (IF, C), trinciatura/rullatura/sfalciatura meccanica (OF) Efficace controllo infestanti, apporto di C, + umidità, combinazione con trattamenti in banda e strip-tillage Minore mineralizzazione della biomassa delle cover (- nutrienti disponibili per le colture in successione), no lavorazione nell interfila (vd. sarchiatura)

20 MODALITA DI INTRODUZIONE DELLE CC NEGLI AVVICENDAMENTI PACCIAMATURA (MULCHES): B) LIVING: intercropping (con semina contemporanea/trasemina, CC lasciata crescere fino alla raccolta della cash crop o anche dopo), uso in frutteti. Efficace controllo infestanti, apporto di nutrienti (in caso di CC leguminose), interazioni con AMF, effetto su parassiti/patogeni (CC biocide o attrazione antagonisti o interruzione monocoltura) No lavorazione interfila (es. sarchiatura o strigliatura), competizione per l acqua, competizione per luce, spazio e nutrienti, umidità a livello del suolo (malattie?), tecnica difficile, possibile crescita aggressiva della CC, no trattamenti in banda

21 MODALITA DI INTRODUZIONE SOVESCI (GREEN MANURES): A) intercalari DELLE CC NEGLI AVVICENDAMENTI Apporto nutrienti (+ resa cash crop), apporto di C organico, possibili miscugli, poche operazioni di campo, buon controllo infestanti (competizione & allelopatia), > infiltrazione acqua (aratura/discatura), rilascio sostanze biocide, devitalizzazione CC abbinabile a lavorazione principale del rinnovo primaverile Tempestività, allelopatia, variabilità nella mineralizzaizone dei per nutrienti

22 MODALITA DI INTRODUZIONE DELLE CC NEGLI AVVICENDAMENTI SOVESCI (GREEN MANURES): B) consociazione con cash crop Nutrient supply (+ resa e qualità), efficace controllo infestanti (competizione & allelopatia), buona copertura suolo, meno operazioni colturali, rilascio di sostanze biocide Tempestività, disponibilità di macchine specifiche (es. seminatrice a doppia tramoggia, macchina per sovescio in coltura), allelopatia, crescita eccessiva della CC, competizione per acqua e nutrienti, dipendenza dall andamento meteo, minore disponibilità fitofarmaci (mono+dicotiledoni)

23 Cover crops e Servizi Ecosistemici

24 SERVIZI ECOLOGICI DELLE LEGUMINOSE: MITIGAZIONE DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI Sostituzione N minerale; Effetto sulle rese delle colture da reddito in successione (> sequestro del C); Break crops: - pesticidi; Maggior biodiversità rotazioni; Recupero terreni degradati; Bio-energy crops: fonte di N, produzione di olio.

25 servizi ecologici delle cc N-fissazione: CC leguminose Catch crops: graminacee, cruciferae; Effetto biocida: cruciferae (B. juncea, Sinapis spp.), Phacelia, specie tropicali; Allelopatia: segale, avena, orzo, vecce...

26 effetto biocida crucifere

27 cc e fertilità del suolo BIOLOGICA CHIMICA FISICA

28 effetti sulla fertilità fisica ph: essudati acidi, degradazione biomassa, scambio cationi struttura: S.O., approfondimento radicale, AMF, essudati collanti, assorbimento idrico porosità e densità apparente: vd. sopra temperatura del suolo (meno sbalzi termici) ciclo idrico: -erosione, +infiltrazione, - evaporazione

29 Indice di stabilità della struttura del suolo Effetti medi 0-5 cm 5-10 cm 0-10 cm Lavorazione LC 2,54 b 1,79 b 2,16 b NL 8,85 a 7,80 a 8,33 a Azoto N0 4,05 b 3,35 b 3,70 b N200 7,34 a 6,24 a 6,79 a Cover Crop C 5,09 b 3,24 b 4,16 b BJ 4,29 b 4,55 b 4,42 b VV 7,71 a 6,61 a 7,16 a LEGENDA LC: lavorazione convenzionale NL: non lavorazione C: controllo (no cover crop) BJ: Brassica juncea VV: Veccia vellutata

30 Regressione tra Stabilità degli aggregati e Sostanza Organica Fonte: Sapkota et al., 2011

31 cc ed erosione RAPIDO ACCRESCIMENTO INIZIALE (RESISTENZA A SICCITA /FREDDO, COMPETIZIONE CON INF.) ELEVATA COPERTURA SUOLO (BIOMASSA & HABITUS) ALTEZZA CANOPY (EROSIONE E COMPETIZIONE) ASSORBIMENTO IDRICO

32 HABITUS e COPERTURA

33 FERTILITÀ CHIMICA COVER CROPS E AZOTO

34 Cover crops catch crops: sequestro dei nitrati in eccesso nel terreno 0-60 cm layer N300

35

36 CC & AZOTO

37 N300 N200 N0

38 cover crops e P MINERALIZZAZIONE DEL P DELLA BIOMASSA Solubilizzazione del P non solubile Essudati acidi Produzione di acidi e CO2 durante la respirazione della biomassa RUOLO CHIAVE DEGLI AMF (funghi micorrizici arbuscolari)

39 cc e fertilità biologica Cover crops possono avere effetti su: 1. popolazione microbica: composizione, attività, respirazione; 2. micro-, meso- and macro-fauna: biodiversità specie, peso e densità singole specie e totali, struttura catena trofica e stabilità ecosistema; 3. AMF.

40 cc & biodiversità Principali aspetti della biodiversità influenzata da CC: 1. DIVERSITA COLTURALE 2.DIVERSITA INFESTANTI 3.DIVERSITA ARTROPODI 4.FAUNA NON-TARGET 5.MICRORGANISMI SUOLO 6.ECOSISTEMI ESTERNI

41

42 cc e diversità infestanti Principali effetti sulle infestanti: 1. Densità (totale, frequenza specie); 2. Composizione (ricchezza specie, densità relativa); 3. Quantità (altezza e copertura CC); 4. Dinamica (nel breve e lungo periodo: seedbank)

43 COVER CROPS: ALTERNATIVA AL GLIFOSATE MA ANCHE PROBLEMA SENZA GLIFOSATE

44 Avena

45 Orzo

46 cc & insetti Insetti attratti da: Residui delle CC; Fiori delle CC (Phacelia, Brassica spp., Crimson clover); Sostanze volatili; Cibo fornito dalle CC