Nuova ricerca: L'uso di fertilizzanti organici può beneficiare le colture a lungo termine e ridurre l'impronta climatica
Økologisk NuL'uso di fertilizzanti organici nell'agricoltura biologica può contribuire a contrastare alcuni degli effetti negativi dei cambiamenti climatici su tre delle principali colture di grano, orzo e patate in Danimarca. Lo dimostra una nuova simulazione al computer dell'Università di Aarhus, basata su dati provenienti da esperimenti sul campo presso la stazione sperimentale di Foulumgård in Jutland centrale. Secondo i risultati, l'uso di fertilizzanti organici nel tempo stabilizza le variazioni di resa di grano, orzo e patate da anno a anno. Tuttavia, l'effetto complessivo sul ambiente dipende da come vengono gestiti. Se fatti correttamente, possono ridurre le emissioni di gas serra rispetto ai fertilizzanti commerciali usati nell'agricoltura convenzionale, mentre una gestione errata rischia di renderli una fonte significativa di gas serra. Al contrario, la resa con fertilizzanti azotati convenzionali – fertilizzanti commerciali – può continuare a variare di anno in anno, con conseguenze diverse sulla produzione finale. Allo stesso tempo, c'è un rischio maggiore di perdita di nutrienti dai fertilizzanti commerciali rispetto a quelli organici, se non gestiti correttamente. Ad esempio, nel caso della concimazione convenzionale, il ricercatore ha utilizzato una quantità ottimale di azoto di 140 kg N per ettaro nel farro primaverile (applicato al momento della semina). Per la fertilizzazione organica, ha applicato 2 tonnellate di letame per ettaro. Può giustificare sussidi Lo studio, ancora non sottoposto a revisione tra pari, fornisce una prima documentazione che può supportare una politica danese volta a promuovere l'uso aumentato di fertilizzanti organici e la gestione delle sostanze nutritive in modo specifico per sito. I potenziali benefici a lungo termine dell'agricoltura organica si aggiungono a una riduzione delle emissioni di gas serra e a un minor rischio di perdita di nutrienti. Nel complesso, ciò può giustificare sussidi mirati, programmi ambientali agricoli e pagamenti per i servizi ecosistemici, che premiano gli agricoltori che li adottano. «L'agricoltura organica può migliorare la fertilità del suolo a lungo termine. Tuttavia, rimane una sfida centrale raggiungere gli stessi livelli di resa dei sistemi convenzionali e garantire una gestione agronomica corretta del fertilizzante», afferma l'autore dello studio, Davide Cammarano, professore presso l'Istituto di Agroecologia dell'Università di Aarhus. L'obiettivo dello studio era isolare e comprendere come i sistemi di fertilizzazione organica reagiscono ai cambiamenti climatici. Nel modello, sono stati mantenuti costanti il suolo, le colture e le pratiche agricole, modificando solo il clima. Ciò ha permesso di analizzare l'effetto del clima senza influenze di altri fattori. La vita biologica migliora La spiegazione del beneficio a lungo termine risiede nelle minori variazioni di resa da anno a anno. Ciò è dovuto al fatto che i fertilizzanti organici migliorano la vita biologica del suolo, aumentano gradualmente la disponibilità di nutrienti e promuovono la salute generale del suolo. I fertilizzanti azotati convenzionali danno risultati rapidi, ma nel tempo possono portare a un degrado del suolo e a uno squilibrio tra i nutrienti. Inoltre, c'è la dimensione climatica. La simulazione mostra che le emissioni complessive di protossido di azoto (N₂O) – un potente gas serra – possono essere inferiori nei campi fertilizzati con letame rispetto a quelli fertilizzati con metodi convenzionali. Il protossido di azoto si forma tipicamente quando si applica azoto ed è uno dei principali problemi climatici dell'agricoltura. Tuttavia, lo studio attuale non cattura l'aspetto più importante: il modo in cui il letame viene raccolto, conservato, trattato e utilizzato ha un impatto maggiore sull'ambiente. Il divario di resa tra agricoltura biologica e convenzionale rimane significativo. Nella simulazione, l'area convenzionale produce quasi il doppio rispetto a quella biologica. «È difficile colmare il divario di resa a breve termine. Ciò è principalmente dovuto al fatto che i nutrienti nei fertilizzanti organici vengono rilasciati più lentamente e spesso in concentrazioni più basse. A lungo termine, una migliore fertilità del suolo può aiutare, ma richiede pratiche agricole mirate e non è una soluzione rapida», spiega Davide Cammarano. Applicare in base alle necessità Un elemento particolare del nuovo studio è la mappatura delle variazioni di resa all’interno dello stesso campo, fertilizzato rispettivamente con fertilizzanti commerciali e organici. Le mappe mostrano grandi differenze tra le parti del campo che reagiscono meglio. La variazione è strettamente correlata al tipo di suolo e al contenuto di acqua. Secondo Davide Cammarano, ciò evidenzia il potenziale della fertilizzazione di precisione. Ovvero, applicare i fertilizzanti più precisamente in base alle esigenze delle singole zone del campo, invece di trattare tutto il campo allo stesso modo. Lui ritiene che siano necessarie ulteriori ricerche e politiche su due fronti: comprendere come viene gestito il letame prima di essere applicato al campo e utilizzare tecnologie digitali per ottimizzare la distribuzione sul campo stesso. Tuttavia, lo studio mostra anche che sono ancora necessari investimenti in ricerca e consulenza per ridurre il divario di resa, soprattutto per orzo e patate nel sistema biologico. Lo studio non ha esaminato i fertilizzanti organici di origine vegetale. Secondo la sua valutazione, rappresenta un passo successivo importante da approfondire. L'articolo è stato scritto nell'ambito del progetto 'LivOrganic'.
Il fertilizzante utilizzato nell'agricoltura biologica può contribuire a contrastare alcuni degli effetti negativi dei cambiamenti climatici su tre delle colture principali della Danimarca: grano, orzo e patate.
Lo mostra una nuova simulazione al computer dell'Università di Aarhus. Si basa su dati provenienti da esperimenti di campo presso la stazione sperimentale dell'università di Foulumgård in Jutland centrale.
Secondo i risultati, l'organico fertilizzante nel tempo stabilizza le variazioni nella resa di grano, orzo e patate da un anno all'altro. L'effetto complessivo sul medio ambiente del fertilizzante dipende invece da come viene gestito. Se fatto correttamente, può portare a emissioni di gas serra inferiori rispetto ai fertilizzanti commerciali usati nell'agricoltura convenzionale, mentre una gestione scorretta rischia di renderlo una fonte significativa di gas serra.
Al contrario, la resa con fertilizzante azotato convenzionale – fertilizzante commerciale – può continuare a variare di anno in anno, con conseguenze mutevoli sulla produzione finale.
Allo stesso tempo, c'è un rischio maggiore di perdita di nutrienti con il fertilizzante commerciale rispetto a quello organico, se il fertilizzante non viene gestito correttamente.
Ad esempio, nel caso della fertilizzazione convenzionale, il ricercatore ha utilizzato una quantità ottimale di azoto di 140 kg N per ettaro nel farro primaverile (applicato al momento della semina). Con la fertilizzazione organica, ha applicato 2 tonnellate di letame per ettaro.
Può giustificare il sussidio
Lo studio, che non è ancora stato sottoposto a revisione tra pari, fornisce finora una documentazione che può sostenere una politica danese che favorisca un uso maggiore di fertilizzanti organici e una gestione delle sostanze nutritive specifica per sito. I potenziali benefici a lungo termine dell'agricoltura organica si aggiungono a una minore emissione di gas serra e a un minor rischio di perdita di nutrienti.
Nel complesso, ciò può giustificare sussidi mirati, programmi ambientali agricoli e pagamenti per servizi ecosistemici che premiano gli agricoltori che li utilizzano.
»L'organico fertilizzante può migliorare la fertilità del suolo a lungo termine. Tuttavia, rimane una sfida centrale raggiungere lo stesso livello di resa dei sistemi convenzionali e garantire che il fertilizzante venga gestito correttamente dal punto di vista agronomico«, afferma l'autore dello studio, Davide Cammarano, professore presso l'Istituto di Agroecologia dell'Università di Aarhus.
Lo scopo dello studio era isolare e comprendere come i sistemi di fertilizzazione organica reagiscono ai cambiamenti climatici. Nel modello, il suolo, la coltura e le pratiche agricole sono stati mantenuti costanti, mentre solo il clima è stato modificato. Ciò ha permesso di analizzare l'effetto del clima senza influenze di altri fattori.
Miglioramento della vita biologica
La spiegazione del beneficio a lungo termine sono le minori variazioni nella resa da un anno all'altro. Queste derivano dal fatto che il fertilizzante organico migliora la vita biologica del suolo, aumenta gradualmente la disponibilità di nutrienti e promuove la salute generale del suolo. Il fertilizzante azotato convenzionale dà risultati rapidi, ma nel tempo può portare a un degrado del suolo e creare squilibri tra i nutrienti.
Inoltre, c'è la dimensione climatica. La simulazione mostra che le emissioni complessive di protossido di azoto (N₂O) – un potente gas serra – possono essere inferiori nei campi fertilizzati con letame rispetto a quelli fertilizzati convenzionalmente. Il protossido di azoto si forma tipicamente quando si applica azoto ed è uno dei maggiori problemi climatici dell'agricoltura. Tuttavia, lo studio attuale non cattura l'aspetto più importante: il modo in cui il letame viene raccolto, conservato, trattato e utilizzato ha un impatto maggiore sull'ambiente.
Il divario di resa tra agricoltura biologica e convenzionale rimane comunque significativo. Nella simulazione, l'area convenzionale produce quasi il doppio rispetto a quella biologica.
»È difficile colmare il divario di resa a breve termine. Ciò è dovuto principalmente al fatto che i nutrienti nel fertilizzante organico vengono rilasciati più lentamente e che spesso la concentrazione di nutrienti è inferiore. A lungo termine, una migliore fertilità del suolo può aiutare, ma richiede pratiche agricole mirate e non è una soluzione rapida«, spiega Davide Cammarano.
Distribuire in base alle necessità
Un elemento particolare del nuovo studio è una mappatura delle variazioni di resa all’interno dello stesso campo, fertilizzato rispettivamente con fertilizzante commerciale e organico. Le mappe mostrano grandi differenze tra le parti del campo che reagiscono meglio. La variazione è strettamente correlata al tipo di suolo e al contenuto di acqua.
Secondo Davide Cammarano, ciò indica il potenziale della fertilizzazione specifica per sito. Ovvero, distribuire il fertilizzante più precisamente in base alle esigenze delle singole zone del campo, invece di trattare tutto il campo allo stesso modo.
Ritiene che siano necessarie ulteriori ricerche e politiche su due fronti: la comprensione di come viene gestito il letame prima di essere applicato al campo e l'uso di tecnologie digitali per ottimizzare la distribuzione sul campo stesso. Tuttavia, lo studio mostra anche che sono ancora necessari investimenti in ricerca e consulenza per ridurre il divario di resa. Questo è particolarmente importante per orzo e patate nel sistema biologico.
Lo studio non ha esaminato il fertilizzante organico di origine vegetale. A suo avviso, un passo successivo rilevante sarebbe approfondire anche questo aspetto.
L'articolo è stato scritto nel progetto 'LivOrganic'.