Impatto di pratiche agronomiche sostenibili per il miglioramento delle produzioni agrarie

Titolo del progetto

Impatto di pratiche agronomiche sostenibili per il miglioramento delle produzioni agrarie

Dottoranda

Dott.ssa Valentina Quintarelli

Responsabile scientifico

Prof. Emanuele Radicetti

Corso di Dottorato 

Scienze Chimiche

Progetto

Oggigiorno, il sistema agricolo dominante in Europa è quello dell’agricoltura intensiva basata sull’impiego di elevate quantità di inputs esterni, quali concimi minerali e agrofarmaci, per favorire le produzioni delle colture agrarie. L’impiego delle pratiche “convenzionali” ha influenzato l’opinione comune verso modalità di gestione dell’agro-ecosistema come un processo industriale, tale da definirla “agro-industria”. Tale sistema, caratterizzato da una produzione orientata al mercato, dalla specializzazione aziendale, dal consistente ricorso a mezzi chimici, da alti consumi energetici consente un aumento del livello produttivo, determinando, però, alcuni aspetti negativi connessi alla riduzione del contenuto di sostanza organica nel suolo e alla sua conseguente degradazione, all’inquinamento delle acque, al depauperamento della biodiversità, e ad un aumento del rilascio di gas serra [1]. Secondo le stime dell'Agenzia Europea dell'Ambiente una superficie di circa 115 milioni di ettari, pari al 12% della superficie totale delle terre emerse europee, è soggetta a erosione idrica, mentre 42 milioni di ettari sono colpiti dal fenomeno dell'erosione prodotta dal vento, di cui il 2% in maniera grave. Si calcola che circa il 45% dei suoli europei presenta uno scarso contenuto di sostanza organica (compreso fra lo 0 % e il 2 % di carbonio organico) e il 45 % un contenuto medio (2-6%); questa situazione riguarda in particolare l'Europa meridionale. Pertanto, in ambito agrario, è sempre più sentita la necessità di sistemi di produzione sostenibili [2,3]. Tali sistemi si basano sui concetti dello sviluppo sostenibile e considerano i tre aspetti dello sviluppo: economico, ambientale e sociale. Per tali motivi sono sempre più diffuse forme di agricoltura alternativa, dirette ad una maggiore salvaguardia dell’ambiente. In particolare, il termine agricoltura sostenibile si riferisce alla capacità dell’agricoltura di contribuire a lungo termine al benessere generale delle persone, producendo sufficiente cibo, merci e servizi, in modo economicamente efficiente e remunerativo, socialmente responsabile e rispettoso dell’ambiente. L’esigenza di modelli di gestione agricola sostenibile e compatibile con le esigenze del territorio rappresenta oggi un obiettivo irrinunciabile. Pertanto, tutte le tecniche capaci di ottimizzare l’utilizzo delle risorse proprie dell’agro-ecosistema, riducendo così l’impiego di mezzi di produzione di provenienza extra-aziendale, rivestono particolare importanza nella definizione di strategie indirizzate ad una sempre più significativa sostenibilità del processo produttivo. Tra le alternative all’agricoltura convenzionale l’impiego di forme di agricoltura rigenerativa, ad esempio l’agricoltura conservativa, sembra rappresentare una valida alternativa in grado di mantenere produzioni soddisfacenti preservando l’agro-ecosistema [4]. In tal senso, numerosi programmi di sviluppo rurale (europei e mondiali) hanno istituito misure a suo sostegno. Infatti, attraverso forme di agricoltura rigenerativa è possibile incrementare il contenuto di sostanza organica, fondamentale nel ciclo del carbonio [5], risultando utile per la valorizzazione delle risorse dell’agro-ecosistema - ad esempio tramite l’impiego di colture di copertura- e offrendo anche la possibilità di mitigare l’impatto ambientale delle pratiche agronomiche con la riduzione della lisciviazione dell’azoto o delle emissioni dei gas serra [6]. Inoltre, l’individuazione di modelli di gestione agronomica sostenibile rappresenta un aspetto importante anche per la valorizzazione del territorio al fine di favorire il benessere delle popolazioni rurali e delle tradizioni ad esse connesse. Infatti, tra gli obiettivi delle attuali politiche europee (Green Deal Europeo) vi è il rafforzamento del legame tra persone sane, società sane e un pianeta sano attraverso l’attuazione di sistemi alimentari sostenibili, concepito per stimolare l'economia, migliorare la salute e la qualità della vita dei cittadini e tutelare la natura [7]. Per raggiungere questo ambizioso obiettivo, l’agricoltura dovrà entro il 2050 raggiungere la riduzione del 50% dell’uso di pesticidi chimici e di almeno il 20% dell’uso di fertilizzanti. Pertanto, risulta sempre più evidente comprendere i meccanismi attraverso i quali le attività biologiche e le attività agronomiche possano convivere in maniera sostenibile. In questa ottica, il progetto è volto ad affrontare le problematiche appena descritte attraverso l’individuazione e valutazione di soluzioni alternative in grado di valorizzare la produttività del settore agricolo e salvaguardare l’ambiente. Per fare ciò sarà necessario effettuare una valutazione iniziale riguardo le caratteristiche del territorio oggetto di studio attraverso analisi conoscitive (sondaggi) riguardanti le modalità di gestione agronomica comunemente adottate con l’obiettivo di analizzare i punti critici. Di seguito, l’individuazione di pratiche agronomiche alternative - adozione di sistemi di lavorazione ridotta [8], uso di fertilizzanti organici alternativi [9], ricerca delle migliori colture di copertura da impiegare- consentiranno di sviluppare modalità di gestione agronomica sostenibili. Tale attività verrà svolta attraverso la realizzazione di prove sperimentali di campo impostate con l’obiettivo di individuare correttamente i potenziali vantaggi e svantaggi derivanti dall’esecuzione di pratiche agronomiche innovative e l’eventuale possibilità di applicazione in sistemi agricoli sostenibili. Le pratiche agronomiche alternative saranno comparate con quelle convenzionalmente utilizzate. In aggiunta, saranno realizzate valutazioni riguardanti gli aspetti produttivi (produzioni e componenti della produzione) e ambientali (analisi delle caratteristiche chimico-fisiche dei suoli). L’individuazione di pratiche agronomiche sostenibili contribuirà a ottenere produzioni agrarie soddisfacenti, in termini qualitativi e quantitativi, preservando le caratteristiche ambientali dell’agro-ecosistema (mantenimento/miglioramento della sostanza organica del suolo, riduzione delle emissioni di CO2 e uso efficiente delle risorse limitate)

[1] Rickson R. J., Deeks L. K., Graves A., Harris J. A. H., Kibblewhite M. G.,
& Sakrabani R. (2015). Input constraints to food production: the impact of
soil degradation. Food Security, 7(2), 351-364.
[2] Sexton P. (2016). Chapter 9: Crop rotations can increase corn profitability
and reduce pests. In: "iGrow Corn: Best Management Practices", Clay, D.E.,
C.G. Carlson, S.A. Clay and E. Byamukama (Ed.). South Dakota State
University. 9.19.7.
[3] Benitez Maria-Soledad, Shannon L.O. and Michael L.R. (2017). Effects
on maize seedling health and associated rhizosphere microbiome. Scientific
Reports, 7: 15709
[4] Shah K. K., Modi B., Pandey H. P., Subedi A., Aryal G., Pandey M., &
Shrestha J. (2021). Diversified Crop Rotation: An Approach for Sustainable
Agriculture Production. Advances in Agriculture, 2021.
[5] Snapp S.S., et al., (2010). Biodiversity can support a greener revolution in
Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States
of America, 107, 20840-20845.
[6] Gaudin R, Celette F, Gary C (2010). Contribution of runoff to incomplete
off season soil water refilling in a Mediterranean vineyard. Agric Wat Manag
97:1534–1540.
[7] Wang T., Jim H., Kasu B. B., Jacquet J., and Kumar S. (2019). “Soil
conservation practice adoption in the northern great plains: economic versus
stewardship motivations,” Journal of Agricultural and Resource Economics,
vol. 44, no. 2, Article ID 287989.
[8] Holland J. M. (2004). The environmental consequences of adopting
conservation tillage in Europe: reviewing the evidence. Agriculture,
ecosystems & environment, 103(1), 1-25.
[9] Birkhofer K., Bezemer T. M., Bloem J., Bonkowski M., Christensen S.,
Dubois D., ... & Scheu S. (2008). Long-term organic farming fosters below
and aboveground biota: Implications for soil quality, biological control and
productivity. Soil Biology and Biochemistry, 40(9), 2297-2308.

Impresa ospitante

Romagnoli F.lli spa

Periodo: 6 mesi

Ambito di Ricerca e Innovazione PNR

Il progetto è coerente con i seguenti Ambiti di Ricerca e Innovazione del PNR 2021-2027:

5.6.4 Conoscenza e gestione sostenibile dei sistemi agricoli e forestali
Articolazione 2: Sicurezza delle qualità delle produzioni primarie; Priorità di ricerca 2.b;
Articolazione 4: Attività agricola e forestale a protezione dell’ambiente e delle risorse naturali; Priorità di ricerca 4.a