Secoli di lavorazioni indiscriminate hanno significativamente compromesso la struttura dei terreni agricoli con riflessi negativi tanto sulle sue proprietà qunto sulle produzioni.
Alla base della crescente perdita di suolo vi sono diversi fattori: l'erosione, la diminuzione del contenuto di sostanza organica, le contaminazioni, l'impermeabilizzazione con materiali artificiali, il compattamento, la riduzione della biodiversità, la salinizzazione e gli eventi di smottamento.
In Italia, se si considera che dal 1956 al 2013 il consumo di suolo è cresciuto di quattro punti percentuali, passando dal 2.6 al 6.4% con un picco del 6.9% nelle regioni settentrionali, il fenomeno è davvero allarmante. Solo nel periodo 2008-2013 sono andati persi 55 ettari al giorno (6-7 metri quadrati al secondo) e si rischia di andare verso la desertificazione, se non si inverte la rotta.
Ad aggravare la situazione gli elevati livelli di erosione idrica - quasi doppia rispetto alla media europea (3.1 tonnellate per ettaro annue contro 1.64) - e di costipamento dei terreni che caratterizzano la penisola italiana.
"La maggior parte dei suoli del Paese presenta una vulnerabilità media al compattamento, ma - ha dichiarato Luigi Sartori, professore presso il TeSAF dell'Università di Padova, lo scorso giugno durante un seminario - i terreni di alcune zone in Piemonte, Lombardia e Romagna sono più suscettibili e il 36% dei suoli rischia di subire gli effetti del compattamento".
È invece esposta al rischio di desertificazione il 21% della superficie italiana, con i territori delle regioni meridionali (Puglia e Sicilia) particolarmente in pericolo.
Mappa sulla suscettibilità al compattamento dei suoli italiani (Fonte: Sartori)
"Se il 30% delle aziende agricole italiane applicasse tecniche di agricoltura conservativa - ideali per sequestrare una maggiore quantità di anidride carbonica CO2 nel terreno - sarebbe possibile ridurre le emissioni di biossido di carbonio di 8 megatonnellate all'anno e l'erosione di 14 megatonnellate all'anno" ha precisato Sartori.
L'agricoltura conservativa prevede lavorazioni che intervengono solo sugli strati più superficiali del suolo, arrecandovi il minor disturbo possibile. Diversificati per grado d'intensità di lavoro, gli interventi conservativi contemplano lavorazioni senza l'inversione degli strati, minima lavorazione (minimum tillage), semina diretta, lavorazione a strisce (strip tillage/ridge tillage) e semina su sodo o non lavorazione (no tillage).
A distinguere le lavorazioni conservative non sono tanto i passaggi con coltivatori o vangatrici che hanno profondità di lavoro simili agli interventi convenzionali, quanto piuttosto il mancato rovesciamento della fetta, la minore energia richiesta e la ridotta intensità di affinamento del terreno. La profondità di lavoro e l'intensità d'intervento si riducono ulteriormente con il minimum tillage, che richiede l'impiego di attrezzature più leggere dotate di ancore, dischi o versoi e rulli per lavorare il terreno, gestire le stoppie ed effettuare la falsa semina.
La preparazione del terreno - non lavorato in precedenza - contemporanea alla deposizione del seme è prevista non solo dalla semina diretta, affidata a macchine combinate che eseguono le due operazioni in un unico passaggio, ma anche dallo strip tillage, che richiede attrezzature capaci di svolgere i due interventi su strisce di suolo (strip) larghe circa 20 centimetri. In entrambi i casi, l'unione di lavorazione e semina permette di ridurre il numero di passate in campo e quindi il compattamento.
Infine, il disturbo del suolo è ridotto ai minimi termini nella semina su sodo, eseguita con apposite seminatrici che lavorano il terreno solo nei punti in cui vengono deposti i semi. Ad esclusione di questi punti, il resto del campo non subisce alcun tipo di lavorazione.
Le lavorazioni conservative richiedono input energetici e costi operativi minori rispetto all'aratura e alla preparazione convenzionali (conventional tillage, CT). "Nelle prove colza, mais e soia, il CT presenta un investimento in meccanizzazione maggiore e quindi una spesa energetica diretta superiore rispetto al minimum tillage (MT), allo strip tillage (ST) e al no tillage (NT), che, se uniti alle applicazioni variabili, mostrano valori di spesa ancor più bassi" ha spiegato Nicola Colonna, ricercatore di Enea, nel corso di un convegno ad Eima 2018.
Dunque, le tecniche conservative - soprattutto se applicate in abbinamento alla guida assistita ed al rateo variabile - garantiscono significativi risparmi di gasolio rispetto alle tradizionali riducendo tanto l'impiego delle macchine quanto i tempi di lavoro.
Altro vantaggio offerto dalle lavorazioni conservative rispetto a quelle convenzionali è la capacità di ridurre i fenomeni ossidativi a carico della SO aumentando il carbon stock. Nell'ambito di Agricare, utilizzando il modello Salus per la stima dell'effetto a lungo termine delle tecniche testate sul contenuto di carbonio nel suolo in due differenti scenari climatici, è stato possibile delineare l'evoluzione del carbon stock negli anni e il risparmio di anidride carbonica con l'adozione del minimum tillage e del no tillage.
"A fronte di una diminuzione del carbonio nel suolo dovuta all'insufficiente azione di bilanciamento dei processi di mineralizzazione da parte di cover crop e residui in entrambe le situazioni, in uno dei due scenari la non lavorazione ha garantito un maggiore risparmio di CO2 e una minore emissione in atmosfera rispetto alla minima lavorazione - ha aggiunto Colonna - mentre nell'altro la quantità di biossido di carbonio risparmiata ottenuta con l'NT è stata simile a quella derivante dall'MT".
In generale, il confronto tra l'aratura profonda e le tecniche di agricoltura conservativa mette in evidenza come, al diminuire dell'intensità d'intervento, si riducano anche i costi operativi, ma possano aumentare gli impatti sulle produzioni in termini di rese. Gli impatti risultano particolarmente evidenti nel caso del no tillage o semina su sodo, che d'altra parte - a detta di Sartori - "assicura uno stoccaggio di SO, un controllo dell'erosione e un compattamento del terreno decisamente migliori rispetto alle altre lavorazioni conservative e all'aratura".
Seguono la non lavorazione il minimum tillage e lo strip tillage, che presentano un'efficacia pressoché paragonabile nella difesa del suolo.
Confronto tra aratura profonda e diverse lavorazioni conservative (Fonte: Sartori)
Il compattamento è davvero una piaga per l'agricoltura, poiché presenta notevoli effetti negativi sulle caratteristiche fisiche e biochimiche del terreno, sullo sviluppo radicale delle colture, sul consumo di carburante, sull'usura degli organi lavoranti e sulla qualità di semina.
Per il controllo ottimale del costipamento è consigliabile combinare le lavorazioni conservative con la gestione oculata di residui colturali e cover crop, che consentono la copertura continua del terreno (ora monitorata attraverso il telerilevamento con satelliti Sentinel 2 o droni) garantendo anche un discreto apporto di sostanza organica e azoto, un ottimo contenimento della lisciviazione dei nitrati e della competizione delle malerbe, un'azione pacciamante.
I residui colturali possono essere trinciati con trinciastocchi, sradicati con rulli decespugliatori riempiti d'acqua, condizionati con erpici strigliatori o tagliati con vertical tiller muniti di dischi dritti o inclinati. Le cover crop, invece, vengono trinciate superficialmente con trinciatori, tagliate sotto-superficialmente con attrezzi passivi o mossi dalla pdp oppure schiacciate con rulli allettatori.
"La rullatura dev'essere ulteriormente testata in Italia, ma - se fatta al momento giusto - risulta efficace quasi quanto un erbicida" ha evidenziato Sartori.
Aumento dello stress del terreno dal 1930 al 2006 (Fonte: Sartori)
L'agricoltore può controllare il costipamento anche con misure di prevenzione per l'incremento della capacità portante del suolo, con il traffico non controllato oppure con quello controllato (Control Traffic Farming - CTF) e - se il terreno è troppo compattato - può eseguire azioni curative con decompattatori/arieggiatori, che intervengono in profondità nel suolo senza rimescolare gli strati superficiali.
"Il compattamento può essere ridotto non controllando il traffico, ma cercando di contenere la massa applicata sugli assali delle attrezzature, il numero di passate, l'uso di macchine combinate, lo slittamento - ha sottolineato Sartori - nonché di aumentare la superficie di contatto dei pneumatici agendo sulla pressione e la velocità di avanzamento dei mezzi".
"Poiché il costipamento del profilo del terreno sottostante l'impronta dei pneumatici o dei cingoli è generato soprattutto dal primo passaggio di un mezzo nell'appezzamento, gli agricoltori devono assolutamente cercare di minimizzare il transito dei veicoli nel corso delle operazioni successive - ha affermato Ian Beecher-Jones, specialista in agricoltura di precisione, in occasione del Case IH press event 2018 - per evitare di arrecare ulteriori danni alla struttura del suolo".
Come emerso da diversi studi, il CTF comporta effetti economici misurabili sui costi d'esercizio e sulle produzioni indipendentemente dal tipo di terreno coltivato e - ha chiarito Beecher-Jones - "può essere messo in atto utilizzando sistemi di guida automatica basati su segnale RTK, che - talvolta già disponibili in azienda e caratterizzati da una precisione ripetibile di 2.5 centimetri - sono ideali per ridurre al minimo il traffico in campo senza dover compiere investimenti elevati in procedimenti complessi o strumenti particolari".
New entry tra i dispositivi di guida automatica è AccuTurn Pro, disponibile dalla prossima stagione su tutti i trattori Case IH con AccuGuide e capace di offrire i benefici della ripetibilità RTK anche nelle sequenze di svolta a fondo campo. Gli operatori potranno così contenere il compattamento anche a fondo campo e mantenere la traiettoria corretta.
Quando diviene difficile eseguire le operazioni agricole sempre sugli stessi percorsi senza deviazioni da un anno all'altro, è possibile optare per il traffico gestito, approccio meno "estremo" del traffico completamente controllato.
"La riduzione del traffico negli appezzamenti si rivela fondamentale durante la raccolta ed il trasporto - i cui effetti sul suolo possono essere significativi per tutto l'anno successivo - mentre può essere perseguita in modo più flessibile nelle altre fasi del ciclo produttivo - ha continuato Beecher-Jones - quando non è possibile utilizzare i tracciati precedenti a causa della stagione umida, della rotazione con una coltura non combinabile, dell'interramento dei semi delle infestanti o della ristrutturazione del suolo".
Qualsiasi sia l'operazione, è necessario cercare di seguire gli stessi percorsi e prestare attenzione a tutto ciò che può avere un impatto significativo sui tracciati, valutando di volta in volta se l'impronta e la pressione di pneumatici, di zavorre applicate ai trattori, di cingoli eventualmente adottati sono adeguati e se la modifica delle carreggiate delle trattrici è fattibile.
Alla base della crescente perdita di suolo vi sono diversi fattori: l'erosione, la diminuzione del contenuto di sostanza organica, le contaminazioni, l'impermeabilizzazione con materiali artificiali, il compattamento, la riduzione della biodiversità, la salinizzazione e gli eventi di smottamento.
In Italia, se si considera che dal 1956 al 2013 il consumo di suolo è cresciuto di quattro punti percentuali, passando dal 2.6 al 6.4% con un picco del 6.9% nelle regioni settentrionali, il fenomeno è davvero allarmante. Solo nel periodo 2008-2013 sono andati persi 55 ettari al giorno (6-7 metri quadrati al secondo) e si rischia di andare verso la desertificazione, se non si inverte la rotta.
Ad aggravare la situazione gli elevati livelli di erosione idrica - quasi doppia rispetto alla media europea (3.1 tonnellate per ettaro annue contro 1.64) - e di costipamento dei terreni che caratterizzano la penisola italiana.
"La maggior parte dei suoli del Paese presenta una vulnerabilità media al compattamento, ma - ha dichiarato Luigi Sartori, professore presso il TeSAF dell'Università di Padova, lo scorso giugno durante un seminario - i terreni di alcune zone in Piemonte, Lombardia e Romagna sono più suscettibili e il 36% dei suoli rischia di subire gli effetti del compattamento".
È invece esposta al rischio di desertificazione il 21% della superficie italiana, con i territori delle regioni meridionali (Puglia e Sicilia) particolarmente in pericolo.
Mappa sulla suscettibilità al compattamento dei suoli italiani (Fonte: Sartori)
La difesa del suolo passa dall'agricoltura conservativa
Una soluzione per limitare il deterioramento del terreno e la perdita di SO - variabile tra meno dell'1 e il 2% nelle aree pianeggianti e compresa tra il 2 e il 6% nelle zone collinari in Italia - è l'agricoltura conservativa. Quest'ultima consente di mantenere il suolo costantemente coperto con residui colturali o cover crop e di minimizzare gli interventi in campo così da influire in misura minima sulla struttura e sulla biodiversità dell'orizzonte coltivato, favorire la conservazione di umidità e contrastare l'erosione."Se il 30% delle aziende agricole italiane applicasse tecniche di agricoltura conservativa - ideali per sequestrare una maggiore quantità di anidride carbonica CO2 nel terreno - sarebbe possibile ridurre le emissioni di biossido di carbonio di 8 megatonnellate all'anno e l'erosione di 14 megatonnellate all'anno" ha precisato Sartori.
L'agricoltura conservativa prevede lavorazioni che intervengono solo sugli strati più superficiali del suolo, arrecandovi il minor disturbo possibile. Diversificati per grado d'intensità di lavoro, gli interventi conservativi contemplano lavorazioni senza l'inversione degli strati, minima lavorazione (minimum tillage), semina diretta, lavorazione a strisce (strip tillage/ridge tillage) e semina su sodo o non lavorazione (no tillage).
A distinguere le lavorazioni conservative non sono tanto i passaggi con coltivatori o vangatrici che hanno profondità di lavoro simili agli interventi convenzionali, quanto piuttosto il mancato rovesciamento della fetta, la minore energia richiesta e la ridotta intensità di affinamento del terreno. La profondità di lavoro e l'intensità d'intervento si riducono ulteriormente con il minimum tillage, che richiede l'impiego di attrezzature più leggere dotate di ancore, dischi o versoi e rulli per lavorare il terreno, gestire le stoppie ed effettuare la falsa semina.
Trovi online maggiori approfondimenti su macchine agricole dedicate alla preparazione del terreno in questo articolo.
La preparazione del terreno - non lavorato in precedenza - contemporanea alla deposizione del seme è prevista non solo dalla semina diretta, affidata a macchine combinate che eseguono le due operazioni in un unico passaggio, ma anche dallo strip tillage, che richiede attrezzature capaci di svolgere i due interventi su strisce di suolo (strip) larghe circa 20 centimetri. In entrambi i casi, l'unione di lavorazione e semina permette di ridurre il numero di passate in campo e quindi il compattamento.
Infine, il disturbo del suolo è ridotto ai minimi termini nella semina su sodo, eseguita con apposite seminatrici che lavorano il terreno solo nei punti in cui vengono deposti i semi. Ad esclusione di questi punti, il resto del campo non subisce alcun tipo di lavorazione.
Lavorazioni conservative, convenienti per l'agricoltore e per la terra
La gestione del terreno con tecniche di agricoltura conservativa integrate con un approccio di precision farming consente - come dimostrano i risultati del progetto triennale Life+ Agricare - la riduzione dei consumi energetici, il contenimento delle emissioni di CO2 e la protezione del suolo.Le lavorazioni conservative richiedono input energetici e costi operativi minori rispetto all'aratura e alla preparazione convenzionali (conventional tillage, CT). "Nelle prove colza, mais e soia, il CT presenta un investimento in meccanizzazione maggiore e quindi una spesa energetica diretta superiore rispetto al minimum tillage (MT), allo strip tillage (ST) e al no tillage (NT), che, se uniti alle applicazioni variabili, mostrano valori di spesa ancor più bassi" ha spiegato Nicola Colonna, ricercatore di Enea, nel corso di un convegno ad Eima 2018.
Dunque, le tecniche conservative - soprattutto se applicate in abbinamento alla guida assistita ed al rateo variabile - garantiscono significativi risparmi di gasolio rispetto alle tradizionali riducendo tanto l'impiego delle macchine quanto i tempi di lavoro.
Altro vantaggio offerto dalle lavorazioni conservative rispetto a quelle convenzionali è la capacità di ridurre i fenomeni ossidativi a carico della SO aumentando il carbon stock. Nell'ambito di Agricare, utilizzando il modello Salus per la stima dell'effetto a lungo termine delle tecniche testate sul contenuto di carbonio nel suolo in due differenti scenari climatici, è stato possibile delineare l'evoluzione del carbon stock negli anni e il risparmio di anidride carbonica con l'adozione del minimum tillage e del no tillage.
"A fronte di una diminuzione del carbonio nel suolo dovuta all'insufficiente azione di bilanciamento dei processi di mineralizzazione da parte di cover crop e residui in entrambe le situazioni, in uno dei due scenari la non lavorazione ha garantito un maggiore risparmio di CO2 e una minore emissione in atmosfera rispetto alla minima lavorazione - ha aggiunto Colonna - mentre nell'altro la quantità di biossido di carbonio risparmiata ottenuta con l'NT è stata simile a quella derivante dall'MT".
In generale, il confronto tra l'aratura profonda e le tecniche di agricoltura conservativa mette in evidenza come, al diminuire dell'intensità d'intervento, si riducano anche i costi operativi, ma possano aumentare gli impatti sulle produzioni in termini di rese. Gli impatti risultano particolarmente evidenti nel caso del no tillage o semina su sodo, che d'altra parte - a detta di Sartori - "assicura uno stoccaggio di SO, un controllo dell'erosione e un compattamento del terreno decisamente migliori rispetto alle altre lavorazioni conservative e all'aratura".
Seguono la non lavorazione il minimum tillage e lo strip tillage, che presentano un'efficacia pressoché paragonabile nella difesa del suolo.
Confronto tra aratura profonda e diverse lavorazioni conservative (Fonte: Sartori)
Compattamento: ecco come combatterlo
Pur richiedendo conoscenze, accorgimenti particolari e presentando spesso problemi di gestione delle malerbe, il no tillage o semina su sodo si rivela un'arma vincente contro il costipamento del terreno, che - secondo Sartori - "è aumentato esponenzialmente dal 1930 ad oggi, anche a causa dell'incremento di massa delle macchine agricole, passate dalle 3-8 tonnellate nel 1950 alle 9-25 tonnellate nel 2006".Il compattamento è davvero una piaga per l'agricoltura, poiché presenta notevoli effetti negativi sulle caratteristiche fisiche e biochimiche del terreno, sullo sviluppo radicale delle colture, sul consumo di carburante, sull'usura degli organi lavoranti e sulla qualità di semina.
Per il controllo ottimale del costipamento è consigliabile combinare le lavorazioni conservative con la gestione oculata di residui colturali e cover crop, che consentono la copertura continua del terreno (ora monitorata attraverso il telerilevamento con satelliti Sentinel 2 o droni) garantendo anche un discreto apporto di sostanza organica e azoto, un ottimo contenimento della lisciviazione dei nitrati e della competizione delle malerbe, un'azione pacciamante.
I residui colturali possono essere trinciati con trinciastocchi, sradicati con rulli decespugliatori riempiti d'acqua, condizionati con erpici strigliatori o tagliati con vertical tiller muniti di dischi dritti o inclinati. Le cover crop, invece, vengono trinciate superficialmente con trinciatori, tagliate sotto-superficialmente con attrezzi passivi o mossi dalla pdp oppure schiacciate con rulli allettatori.
"La rullatura dev'essere ulteriormente testata in Italia, ma - se fatta al momento giusto - risulta efficace quasi quanto un erbicida" ha evidenziato Sartori.
Aumento dello stress del terreno dal 1930 al 2006 (Fonte: Sartori)
L'agricoltore può controllare il costipamento anche con misure di prevenzione per l'incremento della capacità portante del suolo, con il traffico non controllato oppure con quello controllato (Control Traffic Farming - CTF) e - se il terreno è troppo compattato - può eseguire azioni curative con decompattatori/arieggiatori, che intervengono in profondità nel suolo senza rimescolare gli strati superficiali.
"Il compattamento può essere ridotto non controllando il traffico, ma cercando di contenere la massa applicata sugli assali delle attrezzature, il numero di passate, l'uso di macchine combinate, lo slittamento - ha sottolineato Sartori - nonché di aumentare la superficie di contatto dei pneumatici agendo sulla pressione e la velocità di avanzamento dei mezzi".
Addio stress del terreno con il Control Traffic Farming
Le lavorazioni conservative con apposite attrezzature non sono le uniche vie percorribili per limitare il danneggiamento del suolo e, in particolare, il suo compattamento. Ultimamente suscita grande interesse e sottopone il terreno a minore stress il traffico controllato, che consiste nella concentrazione di tutti i passaggi dei mezzi su determinate linee di transito."Poiché il costipamento del profilo del terreno sottostante l'impronta dei pneumatici o dei cingoli è generato soprattutto dal primo passaggio di un mezzo nell'appezzamento, gli agricoltori devono assolutamente cercare di minimizzare il transito dei veicoli nel corso delle operazioni successive - ha affermato Ian Beecher-Jones, specialista in agricoltura di precisione, in occasione del Case IH press event 2018 - per evitare di arrecare ulteriori danni alla struttura del suolo".
Come emerso da diversi studi, il CTF comporta effetti economici misurabili sui costi d'esercizio e sulle produzioni indipendentemente dal tipo di terreno coltivato e - ha chiarito Beecher-Jones - "può essere messo in atto utilizzando sistemi di guida automatica basati su segnale RTK, che - talvolta già disponibili in azienda e caratterizzati da una precisione ripetibile di 2.5 centimetri - sono ideali per ridurre al minimo il traffico in campo senza dover compiere investimenti elevati in procedimenti complessi o strumenti particolari".
New entry tra i dispositivi di guida automatica è AccuTurn Pro, disponibile dalla prossima stagione su tutti i trattori Case IH con AccuGuide e capace di offrire i benefici della ripetibilità RTK anche nelle sequenze di svolta a fondo campo. Gli operatori potranno così contenere il compattamento anche a fondo campo e mantenere la traiettoria corretta.
Quando diviene difficile eseguire le operazioni agricole sempre sugli stessi percorsi senza deviazioni da un anno all'altro, è possibile optare per il traffico gestito, approccio meno "estremo" del traffico completamente controllato.
"La riduzione del traffico negli appezzamenti si rivela fondamentale durante la raccolta ed il trasporto - i cui effetti sul suolo possono essere significativi per tutto l'anno successivo - mentre può essere perseguita in modo più flessibile nelle altre fasi del ciclo produttivo - ha continuato Beecher-Jones - quando non è possibile utilizzare i tracciati precedenti a causa della stagione umida, della rotazione con una coltura non combinabile, dell'interramento dei semi delle infestanti o della ristrutturazione del suolo".
Qualsiasi sia l'operazione, è necessario cercare di seguire gli stessi percorsi e prestare attenzione a tutto ciò che può avere un impatto significativo sui tracciati, valutando di volta in volta se l'impronta e la pressione di pneumatici, di zavorre applicate ai trattori, di cingoli eventualmente adottati sono adeguati e se la modifica delle carreggiate delle trattrici è fattibile.
