La valutazione della sostenibilità nei sistemi colturali Nicola Silvestri Dip.to di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali - Univ. di Pisa
Sostenibilità sostenibile ciò che si può sostenere, che può essere sopportato senza subire danni un concetto intuitivamente chiaro, ma difficile da definire senza ambiguità si specifica l obiettivo perseguito piuttosto che i metodi per raggiungerlo come si fa per altre tipologie di agricoltura effetto è una proprietà facile da valutare a consuntivo, ma difficile da giudicare preventivamente tempo
t/ha importanza delle sperimentazioni di «lungo» periodo 16 14 12 10 8 6 4 a a a b a a b b b b 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 tempo Convenzionale Ridotto omosuccessione di mais in irriguo: Convenzionale = Alto Input vs Ridotto = Basso Input
Esistono delle regole di progettazione: valutazione a priori il sistema colturale è stato costruito sulla base della vocazionalità, cioè dei vincoli ambientali, tecnologici e socio-economici? Si è posto attenzione a non recare danno alle eventuali emergenze ambientali presenti? le scelte tecniche adottate rispondono ad una coerenza agronomica di fondo? il sistema colturale persegue obiettivi condivisi che soddisfino le esigenze delle diverse componenti della società civile?
criteri di giudizio riprova: valutazione a posteriori dilatazione dei metodi di analisi consumo di risorse non rinnovabili umanità fertilità società civile ambiente amministratore reddito resa agricoltore campo annata azienda 1 decennio bacino 2-3 decenni scala spazio-temporale pianeta future generazioni
Come integrare piani di lettura così diversi e complicati? Proliferare di tecniche e metodologie di valutazione: Valutazione Integrata: criteri, scala, coinvolgimento degli stakeholders modelli di simulazione Analisi MultiCriteriale (AMO, AMA), PL, ecc. Altre metodologie, più o meno adattate: LCA, FootPrint (Carbon, Water, ecc.), yield gap analisys, AMV, ecc. La conoscenza di base rimane però quella prodotta dalla sperimentazione agronomica
Quali sono le proprietà fondamentali da valutare per leggere le sperimentazioni sui sistemi colturali? produttività (emergente) redditività compatibilità ambientale inquinamento consumo di risorse non rinnovabili
nel 2000 le scorte mondiali di cereali bastavano ad alimentare l umanità per 115 giorni oggi solo per 57 (Maracchi, 2010) da oggi al 2050 la popolazione passerà da 7 a 9 miliardi e il consumo di cibo sarà pari a 1,8 volte l attuale livello di produzione (De Castro, 2012)
Carmagnola, Torino Tetto Frati -LTE (t) 1992-ongoing Long-term experiment comparing maize-based cropping systems and fertilization managements, including manure Pisa CIMAS (c) 1994-ongoing Long-term experiment comparing Conventional vs. Integrated Management Systems in a six-year crop rotation Tillage5x5 (ti) 1981-ongoing Crop rotation (cr) 1981-ongoing Olbia-Tempio, Berchidda-Monti SOILSINK B (s) 5 years (2006-2010) Quantification of soil C sink along a chronosequence of land uses and managements under Mediterranean conditions Ecofinders B (e) 4 years (2011-2014) Ecological Function and Biodiversity Indicators in European Soils Pascuum(p) 4 years (2012-2015) Ecosystem services of the large scale grazing systems: productivity, and carbon sequestration Arborea, Oristano NVZ Arborea (nvz) 2008-ongoing Organic and synthetic N fertilization of a corn-italian ryegrass double cropping system sperimentazioni li lungo periodo (Roggero et al. 2012) t nv s e p cr ti BO29 BO-Ozzano c u pd BO64 p1 sd nt p2 Udine Padova Pd-LTE 1962-ongoing Crop rotation, organic and mineral fertilisation PD LTE (pd) Cadriano & Ozzano dell Emilia, Bologna Bologna 1 LTE, BO29 1968-ongoing Organic fertilization x mineral fertilization Bologna 2 LTE, BO64 1966-ongoing Crop rotation x mineral fertilization x organic fertilization Bologna 3 LTE, BO-Ozzano 1968-ongoing Soil tillage x crop rotation Agugliano, Ancona No Till Agugliano LTE (nt) 1994-ongoing Long term experiment on tillage and N fertilization effects on soil fertility and crop productivity LTE Papiano, Perugia PG1_LTE (p1) 1971-ongoing Crop residue management in non-irrigated cropping systems PG2_LTE (p2) 1998-ongoing Organic vs conventional low-input cropping system b Serra dei Conti, Ancona Watershed analysis SdC (sd) 1998-ongoing Monitoring of cropping systems, runoff water (including sediments, nitrates and phosphorus) and soil organic carbon at catchment scale Rutigliano, Bari Economical and environmental sustainability BIOSEA (b) 2009-2013 Carbon balance of an energy crop (Cynara cardunulus var. altilis) Foggia Agronomical LTE Foggia LTE 1977-ongoing Long term experiment about crop residue management
1700 ha di SA Parco MSRM 700 ha di bosco 1000 ha di SAU sistemi colturali: ricerca del livello di input ottimale
Basso Input Rappresentazione dei dati relativi al comportamento (produttivo ed economico) di colture gestite con un diverso livello di input 5 4 3.2 3 resa (t/ha di ss) 2 1 0 3.7 0 1 2 3 4 5 Alto Input
Basso Input (BI) Tre casi possibili 6 4 2 0 iii) ii) AI < BI AI BI i) AI > BI Alto Input (AI) +10% BI +10% AI 0 2 4 6 Ad esempio: AI BI i) 5.0 vs 2.2 ii) 4.0 vs 3.8 iii) 2.6 vs 3.5
Basso Input 16 12 8 4 16 12 8 4 3 biennali irriguo il livello Alto Input 57% - 8% = 49% 35% 8% 57% Girasole Frumento 1 Mais Frumento 2 Soia Frumento 3 0 0 0 4 8 12 16 0 4 8 12 16 Alto Input 16 anni (n = 96)
Basso Input 140 una sessennale asciutti entrambi i sistemi 120 100 80 60 40 18% 47% - 18% = 29% 35% 47% barbabietola (t/ha) frumento (q/ha) sorgo (q/ha) girasole (q/ha) frumento (q/ha) 12 anni (n = 60) 20 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Alto Input
PLV + PAC 2010 ( /ha) sessennale in asciutta 49% - 37% = 12% 16% 37% 49% Barbabietola Frumento 1 Sorgo Girasole Frumento 2
(PLV + PAC) - costi ( /ha) sessennale in asciutta 69% - 4% = 65% 27% 69% 4% Barbabietola Frumento 1 Sorgo Girasole Frumento 2
contenuto SO (t ha -1 ) 0-45 cm N L Non Lavorazione (NL) 100% L C 130 125 120 115 100% y = 0,53x - 938,3 R² = 0,97, P = 0,01 y = 0,41x - 709,6 R² = 0,98, P = 0,02 Aratura (LC) sessennale in asciutta 110 1993 1996 1999 2002 2005 2008 HI LI
CO 2 eq (kg ha -1 anno -1 ) emissioni nette = emissioni totali ± sequestro nel suolo (1994-2005) 2000 Emissioni/assorbimenti di CO 2 per unità di superficie a Sistema alto input HI (HI) LI il sistema BI riduce le emissioni nette del 62% rispetto al sistema AI 1500 1000 500 0 b a b Sistema basso input (LI) a b sessennale in asciutta -500-1000 100% -1500 Emissioni totali Sequestro nel suolo Emissioni nette in atmosfera (0-45 cm) in atmosfera 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 acidificazione (kg/ha SO 2 eq) 60 45 30 15 eutrofizzazione (kg/ha PO 4 eq) biennali irrigue Goglio P., Bonari, E., Mazzoncini M., 2012 0.0 Basso Alto 0 Basso Alto 100%
risultati livello produttività redditività compatibilità Basso Input / / Alto Input / / diventa difficile far quadrare il cerchio obiettivi congiunti produttività e redditività produttività e compatibilità redditività e compatibilità relazione discordi discordi concordi
Le soluzioni finora proposte Estensivizzazione (Basso Input): rinunciando a parte della produzione in favore di condizioni economiche ed ambientali più favorevoli Può essere UNA soluzione, che ha dimostrato i suoi limiti: non si è tradotta in un recupero della terra abbandonata ulteriore decremento della produzione nazionale ha determinato un possibile peggioramento della qualità dei prodotti (micotossine)
un altra strada (da costruire) la sostenibilità non deve passare necessariamente dalla riduzione degli input è possibile pensare ad un agricoltura diversamente intensiva, cioè intensiva non in senso materiale (conoscenza) e/o tradizionale (attraverso il ricorso a input interni all azienda) Strategie nuove ESR: Efficienza, Sostituzione, Ri-organizzazione del food system (produzione - distribuzione - vendita) investire sul capitale umano ricorso alle biotecnologie
Conclusioni Superamento dei limiti della ricerca: valutazione sito-specifica dei risultati far convergere gli interessi degli agricoltori su quelli della società (social learning) Creazione di un network integrato di ricerca: sfruttare meglio il bagaglio delle informazioni finora raccolte (regole di progettazione) ri-disegnare nuovi modelli produttivi (sostenibilmente intensivi)
grazie per l attenzione