Le produzioni vegetali si trovano di fronte ad obiettivi di aumento delle prestazioni produttive e di riduzione dell'impatto ambientale. Si tratta di sfide importanti per i sistemi colturali di domani.
Si possono considerare diversi approcci originali per cambiare abitudini e pratiche. In primo luogo, si tratta di immaginare come aumentare il Land Equivalent Ratio (LER) oltre a 1. Per aumentare questo criterio si possono prendere in considerazione le possibilità offerte dalle colture consociate (sfruttare meglio le provenienze diverse) e dalle colture intermedie (occupare il suolo più a lungo). Infine, la seconda via riguarda il completamento dei cicli degli elementi fertilizzanti ed in particolare dell'azoto. L'azoto reattivo è un elemento essenziale per l'alimentazione umana e animale, sotto forma di proteine, e per la crescita delle piante sotto forma di ammonio o nitrati. D'altro canto, è anche un inquinante dell'acqua quando i nitrati sono in eccesso o un potente gas a effetto serra sotto forma di protossido di azoto. È quindi fondamentale garantire il completamento del ciclo nel modo migliore.
Colture consociate... selezionare e combinare le giuste specie e varieta'
Nei popolamenti monovarietali, che costituiscono la maggior parte degli ecosistemi coltivati, le piante competono per le risorse abiotiche perché sfruttano le stesse nicchie ecologiche.
Al contrario, nei popolamenti multivarietali, sono stati individuati due processi principali per spiegare le migliori prestazioni di questi sistemi, vale a dire la complementarietà di nicchia e la facilitazione. Le interazioni tra le specie si verificano sia a livello aereo tramite l'intercettazione delle radiazioni, sia a livello radicale con il prelievo delle acque e dei nutrienti. La suddivisione spaziale di una risorsa del suolo tra due specie consociate si verifica quando queste ultime hanno differenti velocità e profondità di radicazione. Lo stesso vale per l'uso della luce quando le specie consociate presentano architetture e/o dinamiche di crescita complementari. La complementarità di nicchia a livello biogeochimico si applica tipicamente ai casi di consociazione tra una leguminosa e una specie non fissatrice di azoto; è legata alla capacità della leguminosa di fissare l'azoto dell'aria. Questa complementarità è tanto più forte quanto le specie sono coltivate in una situazione di scarsa disponibilità di elementi azotati.
Pertanto, in queste situazioni, le colture consociate hanno mostrato migliori prestazioni in termini di produzione di biomassa e rendimento, ma anche in termini di stato di azoto e in ultima analisi di contenuto proteico del cereale. La facilitazione si verifica quando una specie può mobilitare nel suolo un pool inizialmente non disponibile attraverso processi rizosferici generati dalle altre specie, come recentemente dimostrato nel caso del fosforo.
Colture intermedie... una leva efficace!
Il concetto di coltura intermedia si è chiaramente evoluto, a seconda del servizio richiesto, passando per esempio dal concetto di fertilizzante verde a coltura intermedia di avvicendamento (CIPAN - coltivazione temporanea di piante a crescita rapida per proteggere le parcelle tra due colture da reddito) negli anni '70 e '90, per arrivare al concetto di colture intermedie “multiservizio” (CIMS) di oggi. Queste colture sono utilizzate per produrre servizi ecosistemici in periodi intercolturali. Si tratta di colture che non vengono raccolte, ma sono arate o lasciate sulla superficie del suolo.
Le CIMS consentono di produrre contemporaneamente diversi servizi ecosistemici, con diversi gradi di efficienza a seconda della specie o della miscela di specie seminate, delle loro modalità di gestione, della situazione pedoclimatica e della successione delle colture da reddito in cui sono inserite. I servizi prodotti riguardano la gestione dell'azoto (effetto trappola dei nitrati), la protezione fisica del suolo, lo stoccaggio del carbonio, la riduzione dei bioaggressori (erbacce, patogeni), l'impollinazione, l'estetica del paesaggio.
Il pacchetto di servizi che può essere prodotto dalle CIMS e l'eventuale compromesso tra i servizi prodotti devono essere definiti esplicitamente al fine di scegliere la specie giusta o progettare l'assemblaggio di specie da realizzare. Un gran numero di famiglie botaniche possono essere utilizzate come
CIMS (crocifere, graminacee, leguminose, composte, altre famiglie).
Tuttavia, è consigliabile scegliere specie che non ospitano malattie e parassiti delle principali colture, al fine di limitare eventuali effetti negativi (disservizi). Inoltre, per massimizzare i servizi ecosistemici forniti dalle specie miste, è necessario che l'associazione consenta una buona complementarietà di AGRONOMIA: PENSARE OGGI AI SISTEMI DI COLTIVAZIONE DI DOMANI
Le produzioni vegetali si trovano di fronte ad obiettivi di aumento delle prestazioni produttive e di riduzione dell'impatto ambientale. Si tratta di sfide importanti per i sistemi colturali di domani.
Si possono considerare diversi approcci originali per cambiare abitudini e pratiche. In primo luogo, si tratta di immaginare come aumentare il Land Equivalent Ratio (LER) oltre a 1. Per aumentare questo criterio si possono prendere in considerazione le possibilità offerte dalle colture consociate (sfruttare meglio le provenienze diverse) e dalle colture intermedie (occupare il suolo più a lungo). Infine, la seconda via riguarda il completamento dei cicli degli elementi fertilizzanti ed in particolare dell'azoto. L'azoto reattivo è un elemento essenziale per l'alimentazione umana e animale, sotto forma di proteine, e per la crescita delle piante sotto forma di ammonio o nitrati. D'altro canto, è anche un inquinante dell'acqua quando i nitrati sono in eccesso o un potente gas a effetto serra sotto forma di protossido di azoto. È quindi fondamentale garantire il completamento del ciclo nel modo migliore. 21 sviluppo e di crescita. Così, le CIMS, con specie ben scelte e gestite con percorsi tecnici adeguati, pos ono essere una leva efficace per una ecologizzazione dei sistemi di coltivazione francesi, senza dover necessariamente trasformare radicalmente il sistema né il livello di lavorazione del terreno.
Ciclicita' degli elementi fertilizzanti
L'agricoltura e l'allevamento incidono sui cicli del carbonio e dell'azoto che sono alla base della produzione agricola e zootecnica. L'apertura eccessiva di questi cicli porta a perdite e sprechi di nutrienti, materia organica del suolo e di energia, nonché a problemi di inquinamento idrico ed atmosferico ed emissioni di gas serra.
La chiusura del ciclo può essere meglio garantita dalla presenza di leguminose in colture pure o consociate, dalle interazioni a livello dell’azienda agricola o dei territori tra produzioni vegetali e animali e, infine, migliorando la vita biologica del suolo e aumentando il contenuto di materia organica. Come per il LER, un indicatore del livello di ciclicità e dell'impatto ambientale contribuisce a migliorare la gestione delle aziende agricole.
La presenza di leguminose in colture pure o consociate
La presenza di leguminose, sia nelle colture pure o consociate nelle successioni colturali, è possibile sia come coltura principale che come coltura intermedia.
In entrambe le situazioni, le leguminose consentono di garantire una produzione di biomassa con un uso limitato o nullo di fertilizzanti azotati di sintesi (ammonitrato).
L'introduzione di queste produzioni contribuisce a migliorare significativamente il bilancio azotato della produzione, poiché la produzione di proteine vegetali si basa sulla fissazione simbiotica dell'azoto. Non c'è lisciviazione di azoto sotto la coltura, poiché la fissazione dell'azoto si adatta alle esigenze delle leguminose e se ci sono colture non leguminose nella copertura, la loro crescita sarà basata sull'azoto proveniente dalla mineralizzazione dell'azoto nel suolo. Inoltre, mentre l'aggiunta di fertilizzanti azotati è accompagnata da emissioni di protossido di azoto, la fissazione simbiotica da parte delle leguminose non produce questo potente gas serra. Così, attraverso questi diversi meccanismi, la presenza delle leguminose migliora significativamente la chiusura del ciclo dell'azoto.
Interarioni tra produzioni vegetali e animali
La coesistenza e l'interazione tra colture e allevamento, all'interno della stessa azienda agricola o in un territorio, è uno dei modi per aumentare le prestazioni ambientali della produzione agricola e attuare una vera e propria transizione agro-ecologica.
Le interazioni tra le tre componenti dei sistemi misti (colture, terreni erbosi e animali) sono essenziali: semplice convivenza delle varie realtà, complementarietà, sinergia all'interno della stessa azienda agricola, sinergia all'interno di un territorio.
Esse portano a innovazioni che mirano a diversificare la rotazione delle colture, migliorare le aree seminaturali e ottimizzare le inter-colture.
I numerosi esperimenti effettuati hanno confermato che l'integrazione fisica e la complementarità tra colture e animali sono indispensabili per migliorare le prestazioni ambientali dell'azienda agricola e ridurre le perdite di azoto.
Miglioramento della vita biologica del suolo e aumento del contenuto di materia organica
I terreni erbosi partecipano alla regolazione dei cicli biogeochimici, soprattutto tramite l'accumulo di materia organica nel suolo, il sequestro di carbonio atmosferico (un processo corrispondente allo stoccaggio di carbonio nel sistema suolopianta per mitigare le emissioni di gas serra responsabili del cambiamento climatico) e la limitazione dei rischi del trasporto di azoto agli idrosistemi. I progressi nella conoscenza delle funzioni e dei flussi di materia organica nei terreni erbosi sono essenziali per rafforzare il loro ruolo ambientale. I diversi metodi di gestione antropica applicati ai terreni erbosi influenzano la dinamica delle materie organiche del suolo (MOS) e di conseguenza agiscono sui cicli biogeochimici del carbonio e dell'azoto.
Fonti: INRA - Demeter 2017 - Innovazioni Agronomiche - Foraggi
Tavola rotonda
Agronomia: pensare oggi ai sistemi colturali di domani
Padiglione 4 - mezzanino
Domenica 24 febbraio, dalle ore 10.30 alle ore 12.30.
Registrazione gratuita ma obbligatoria
