Aspetti Tecnici dell Agricoltura Conservativa

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1 Aspetti Tecnici dell Agricoltura Conservativa Vincenzo Tabaglio & Roberta Boselli & Andrea Fiorini & Cristina Ganimede & Giovanni Lazzari & Dora Inés Melo Ortiz & Luca Poletti & Stefano Santelli DI.PRO.VE.S. - Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili Facoltà di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali, Piacenza

2 Perché ci serve un Agricoltura Conservativa: 1 MOTIVO 2

3 Mauna Loa Observatory, Hawaii 19.5 N W 3397 m s.l.m. 3

4 4 Mar 2016: ppm

5 5 Variazione del contenuto di CO 2 I livelli atmosferici di CO 2 sono i più alti da anni

6 6 Obiettivi per il 2050 temperatura media globale: aumento max di 2 C livelli di CO 2 eq: 450 ppm emissioni di GHG: 50% rispetto ai valori attuali

7 Perché ci serve un Agricoltura Conservativa: 2 MOTIVO 7

8 8 Attuale sistema agroalimentare mondiale Popolazione attuale 7.3 miliardi 1 miliardo soffre la fame 1.6 miliardi mangiano troppo Sprechi alimentari > 40% I popoli affamati fanno una di queste tre cose: Rivolte e conflitti Migrazioni Muoiono

9 9 Popolazione in crescita Oceania Incremento al 2050 (%) 44.3 Tasso di crescita della produzione agraria: Europa Asia % Americhe Africa : +1.7%

10 10 Fabbisogni ed Obiettivi per il 2050 la popolazione mondiale crescerà di 2.3 miliardi la produzione mondiale di alimenti dovrà aumentare del 70% la produzione di cereali dovrà crescere di 1 miliardo di tonnellate (oggi = 2.1 Gt) la produzione di carne dovrà aumentare di ca. 200 milioni di tonnellate il 90% dovrà derivare da maggiori rese e intensificazione colturale nelle terre attuali il 10%, dalla messa a coltura di nuove terre per ca. 120 milioni di ha nei PVS How to feed the world 2050 High-Level Expert Forum, FAO, Roma Ottobre 2009

11 Intensificazione Sostenibile delle produzioni agricole 11 L Intensificazione Sostenibile delle rese agrarie consiste nell aumento della produzione (a parità di terra coltivata), conservando le risorse e riducendo l impatto negativo sull ambiente (FAO, 2011)

12 Parola chiave: Revisione degli Agrosistemi 12 L agricoltura è una delle vie percorribili per mitigare gli effetti del cambiamento climatico, per ridurre le patologie legate all alimentazione e i costi connessi (Worldwatch Institute, 2011) Si rende necessaria una revisione dei sistemi agrari, rivolta alla sostenibilità, per riequilibrare il rapporto tra agricoltura e ambiente, indicando nell innovazione il determinante indispensabile (Pisante et al., 2013)

13 13 Cos è l Agricoltura Conservativa?

14 14 Cos è l Agricoltura Conservativa?

15 15 Cos è l Agricoltura Conservativa?

16 16 Cos è l Agricoltura Conservativa?

17 17 Cos è l Agricoltura Conservativa?

18 I pilastri strutturali dell Agricoltura Conservativa La rotazione delle colture (Crop Rotation) = disinnescare i rischi, attivare le virtù 2. La semina diretta, senza lavorazione (No-Tillage) = evitare l inversione degli strati di terreno 3. La gestione del residuo colturale (Mulching) = bandire la bruciatura delle stoppie e dei residui 4. Le colture di copertura (Cover Cropping), annuali o perenni = limitare l erosione, la lisciviazione, l infestazione, ridurre i diserbi e le concimazioni

19 No-till nel mondo: una rivoluzione silenziosa Mha nel mondo 10% della SAU mondiale 85% in Nord e Sud America

20 Il paradosso del No-Tillage: porosità e sostanza organica 20 NON APERTURA DEL TERRENO Popolazioni microbiche Porosità & Aerazione Stabilità Strutturale Ritenzione Idrica Abitabilità Radicale Nutrizione Minerale Regime Termico Agibilità Meccanica Controllo Erosione PRODUTTIVITÀ AGRARIA

21 Stabilizzazione dei glomeruli: essudati radicali Pietola, 2011 Six et al, 2010 Pulleman et al, 2005

22 Stabilizzazione dei glomeruli: legami argilla humus 22 humus

23 23 Bio-canali e porosità del suolo

24 Sviluppo radicale C Stock Coltura di riferimento: Zea mays L. Anno di prova: 2014 Espansione radicale in due sistemi di coltivazione Conventional tillage (CT) No tillage (NT) Tesi Carbonio nelle radici (mg C cm -3 ) Carbonio radicale residuato (kg C ha -1 ) Rizodeposizione (kg C ha -1 ) Stock di Carbonio (kg C ha -1 ) CT NT

25 Proliferazioni dei lombrichi in regime no-till 25

26 Proliferazioni dei lombrichi in regime no-till 26

27 27 Stabilità strutturale Eiezioni di lombrico, dopo una forte pioggia.

28 28 Bioturbation Lumbricus rubellus (an epigeic earthworm, feeding on leaves and living in shallow, nonpermanent burrows; 2 individuals present) Lumbricus terrestris (an anecic earthworm, feeding on leaves and living in deep vertical burrows; 2 individuals present) Aporrectodea caliginosa (an endogeic earthworm, feeding on decomposed organic matter and living deeper in the soil; 3 individuals present).

29 Vantaggi della non-lavorazione 1. aumento della porosità canalicolare, della sostanza organica e della stabilità strutturale 2. aumento dell infiltrazione dell acqua, riduzione dello scorrimento superficiale e dell evaporazione 3. migliore ritenzione dell acqua e maggiore efficienza dell irrigazione 4. minore compattamento del terreno 5. efficace controllo dell erosione 6. flessibilità nella semina e nella raccolta grazie alla migliore trafficabilità 7. ridotto uso di carburanti nella preparazione del terreno 29

30 30 Agricoltura BLU L equilibrio tra sostenibilità e redditività IN SINTESI, questo libro si propone di dimostrare che l aratro a versoio, usato nelle aziende agricole di tutto il mondo civile, deve essere considerato come l attrezzo meno soddisfacente per la preparazione dei terreni ai fini della produzione agricola. Edward H. Faulkner, 1943.

31 Risorsa Acqua: La conservazione dell acqua in No-Tillage 31 Lavorazioni convenzionali: Aratura profonda e più erpicature per formare il letto di semina e poi la semina vera e propria Non Lavorazione: Semina diretta sui residui della coltura precedente o di una cover crop

32 Risorsa Suolo: erosione idrica in Agricoltura Convenzionale 32

33 Risorsa Aria: L aumento della sostanza organica in No-Tillage 33 Residui colturali Cover Crop Aumento della sostanza organica nel terreno, riduzione delle emissioni clima-alteranti, aumento della biodiversità edafica del suolo

34 4 Pilastro dell Agricoltura Conservativa: Cover Crop 34

35 35 Cover crop allelopatiche VANTAGGI: - Riduzione dell utilizzo di principi attivi di sintesi nel controllo delle malerbe - Aumento della biodiversità - Ripristino della fertilità del suolo

36 Processi di formazione e accumulo di sostanze allelopatiche: 1. Isoprenoidi (volatili) 2. Fenoli (solubili in acqua) 3. Alcaloidi (N, sali insolubili) Pianta Emettitrice Allelopatia per il controllo sostenibile delle infestanti aria acqua soil Pianta Bersaglio

37 Semina del mais su cover crop di segale 37

38 Controllo allelopatico delle malerbe sotto mulch di segale 38 Area di conta: 2 35 cm 2

39 39 Controllo allelopatico delle malerbe su pomodoro bio in no-tillage Mulch di segale cv Forestal Controllo Lavorato

40 Roller crimper in Agricoltura Biologica 40

41 Roller crimper su veccia in Agricoltura Biologica 41

42 42

43 Roller crimper su veccia in Agricoltura Biologica 43

44 Roller crimper su segale in Agricoltura Biologica 44

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46 46 Agricoltura Conservativa: SDI, Subsurface Drip Irrigation

47 Agricoltura Conservativa: Precision Farming 47 Scelta varietale Irrigazione Concimazione Difesa Fitosanitaria Diserbo Ecc.

48 48 Grazie per l attenzione Fine Giugno 2016: Giornata aperta sull Agricoltura Conservativa, Azienda della Facoltà di Agraria (PC)

49 Tossicità e Cancerogenicità del Glyphosate International Agency for Research on Cancer (IARC) Il Glyphosate è stato classificato come probabile cancerogeno per l'uomo (gruppo 2A) limitata evidenza di cancerogenicità per linfoma nonhodgkin nell'uomo prove convincenti di cancerogenicità negli animali da laboratorio European Food Security Agency (EFSA) il Glyphosate non desta problemi di tossicità acuta alle dosi a cui è reperibile in prodotti alimentari e nelle acque è improbabile che il Glyphosate sia cancerogeno 50

50 51 Tossicità di una sostanza La tossicità acuta si valuta con la DL 50, cioè la dose che causa la morte del 50% degli individui che l assumono. Classe 1 (elevata) DL 50 <50 mg kg -1 p.v. Classe 2 (moderata) DL 50 fra 50 e 500 " Classe 3 (lieve) DL 50 fra 500 e 5000 " Classe 4 (innocui) DL 50 >5000 " Glyphosate = Classe 3 Caffeina, aspirina e cloruro di sodo = Classe 2 Vitamina D3 = Classe 1

51 Tossicità di una sostanza La dose limite giornaliera è la quantità massima che può essere consumata giornalmente senza danni e si esprime in mg kg -1 di peso vivo. Per il glyphosate l EFSA ha fissato prudenzialmente una dose limite giornaliera di 0.5 mg kg -1 di p. v. Per il glyphosate l UE ha fissato per l acqua potabile un limite molto più che prudenziale di 0.1 µg L -1 Birre tedesche «contaminate» = 1345 litri Frutta e verdura = 400 kg 52