Sistemi colturali erbacei

Sistemi colturali erbacei

Esame

• Riconoscimento semi
• Richiamo di agronomia
• Cereali
• Trattazione altre piante alimentari: leguminose da granella e patata
• Piante industriali
• Foraggere

Introduzione al corso

Tipi di agricoltura = insieme delle scelte effettuate dall’imprenditore agrario nella propria azienda per svolgere le attività di produzione vegetale e/o animale, primaria (per vendita subito del prodotto) e/o con interventi di trasformazione, rivolte all’obiettivo di formazione del reddito per le persone coinvolte (è una attività economica). Produzione agraria = comporta inevitabilmente una trasformazione dell’ambiente naturale. Nella scelta di quale condurre è necessaria la consapevolezza.

1) Convenzionale

Possibilità di utilizzazione, previa valutazione e autorizzazione pubblica, di tutti gli strumenti tecnici disponibili grazie all’incremento delle conoscenze (cultivar migliorate, in modo tradizionale o moderno, anche per parametri specifici, agrofarmaci -> no pesticidi o fitofarmaci, fertilizzanti, meccanizzazione, ecc.). Possibili vincoli imposti per via legislativa:

• Limiti all'uso di determinate tipologie varietali (OGM e genoma editing -> non aggiunge niente al genoma)
• Agrofarmaci nelle varie colture e loro modalità di impiego
• Fertilizzanti autorizzati e loro modalità di impiego -> es. zone ZVN
• Limiti all'uso di reflui zootecnici
• Norme di condizionalità agronomica e/o ambientale

2) Integrata, sostenibile, a basso impatto ambientale

Sono previste riduzioni delle possibilità di uso di vari strumenti tecnici, con limiti sui criteri di scelta, sulle quantità e sulle modalità di uso. Es. concimazione azotata su frumento non viene fatta da metà novembre a metà febbraio.

3) Digitale o di precisione

Uso di tecniche moderne che, attraverso l'acquisizione di informazioni precise e puntuali, permettano di utilizzare gli strumenti tecnici con la massima razionalità, senza sprechi e/o carenze, ivi compresa anche la riduzione di manodopera (sistemi satellitari di guida, osservazioni tramite droni, valutazione della produttività in modo continuo, possibilità di dosaggio puntiforme in base alle caratteristiche pedoclimatiche, individuazione rapida carenze, …).

4) Conservativa

Uso di tecniche rivolte alla conservazione della fertilità del suolo agrario, previo miglioramento del contenuto di sostanza organica, e protezione del suolo dall’erosione.

• Semina su sodo o lavorazione minima
• Mantenimento copertura suolo
• Rispetto rigoroso avvicendamento colturale

5) Biologica, ecologica, organica

Rifiuto totale o parziale:

• Dell’uso di mezzi tecnici in cui sono presenti molecole di sintesi o trattate chimicamente -> es. concimi che prevedono trattamento chimico con acidi forti delle rocce fosfatiche e similari per insolubilizzare il fosforo non vengono accettate.
• Di specie esotiche o varietà prodotte con strumenti genetici non tradizionali (OGM)
• Di mezzi di forzatura delle colture.

6) Biodinamica

Combinazione fra conoscenze tecniche e nozioni filosofiche basate sull’antroposofia di Rudolf Steiner. Agricoltura intesa come corretta gestione dei cicli delle sostanze (ciclizzazione dei materiali) e delle forze che operano al loro interno. Rudolf Steiner -> filosofo austriaco che negli anni ’20 (fine Prima guerra mondiale) sostenne la necessità di reinserire la Terra nel sistema cosmico. 2 prodotti simbolo: preparati 500 (corno-letame: macerazione di letame in corno di bovino interrato, poi distribuito: ho flussi astrali in inverno). E 501 o corno-silice.

7) Naturale o del non fare

Agricoltura del non fare (“la rivoluzione del filo di paglia” di Masanobu Fukuoka – nobile giapponese), che prevede l’omissione:

• Di ogni forma di lavorazione del suolo
• Della concimazione, sia organica che minerale
• Del controllo chimico delle erbe infestanti
• Della potatura dei fruttiferi

8) Permacoltura

Bill Mollinson e David Holmgreen (australiani). Applicazione di conoscenze diverse al fine di:

• Programmare lo sviluppo di un territorio per soddisfare i bisogni della popolazione
• Ridurre la produzione di rifiuti
• Valorizzare interazioni positive fra vari elementi del territorio
• Promuovere i sistemi di policoltura

9) Agricoltura sinergica

Agronoma catalana Emilia Hazelip. Combinazione principi dell’agricoltura naturale e della permacoltura applicati all’ambiente mediterraneo in ambito prevalentemente orticolo. La facevano Aztechi e Inca.

• Assenza di ogni forma di lavorazione del suolo (tranne lavori di sistemazione iniziali: parcellizzazione: opero solo nell’area coltivata, 1 parcella circa 2 bracciate)
• Fertilizzazione mediante pacciamatura organica
• Consociazione fra specie diverse.

10) Macrobiotica

Filosofia cinese promossa da Yukikazu Sakurazawa (alias George Osawa).

• Principio unificante fra Yin (direzione centrifuga) e Yang (direzione centripeta)
• Tecniche di policoltura, basate sulla riproduzione locale di semi e recupero di varietà antiche, con presenza anche di specie arboree.
• Dieta Ma.Pi (Mario Pianesi, albanese di Macerata). Considerata anche dalla FAO una dieta curativa.

Tecnica colturale in agricoltura

Tecnica colturale = interventi che è necessario fare per la crescita di una coltura.

Inquadramento generale

• Avvicendamento: alternanza delle colture nello stesso appezzamento
• Preparazione del “letto di semina”: per accogliere seme o piantine deve garantire l’intimo contatto per trasferire l’umidità (per far partire attività enzimatiche nel seme per la germinazione -> parte solo quando seme ha U tra 45 e 50%). Semina su sodo: disco smuove solo minima porzione di suolo per garantire questa caratteristica. Semina anche senza lavorazione.
• Semina (trapianto)
• Concimazione: dosi e tecniche diverse in base al prodotto che viene utilizzato. Ad esempio per l’organico serve più tempo affinché sia disponibile e spesso ho maggiori rischi ambientali. Ad esempio nell’agricoltura biologica in autunno ho un rischio elevato di inquinamento da nitrati. Per i concimi minerali invece è più rischioso in primavera.
• Controllo vegetazione infestante
• Raccolta
• Conservazione -> devo considerare i possibili fattori collaterali

Fasi di crescita di una pianta erbacea

Diverse fasi -> diversi fattori di crescita che possono diventare limitanti.

1. Germinazione semi: è possibile effettuare un controllo, ad esempio con la durezza dei semi (non assorbe l’umido, impermeabile) o dormienza dei cereali (se semino il frumento che ho raccolto all’inizio non mi germina, ma non perché non è germinabile, ma perché ha un sistema di difesa per evitare la carenza idrica estiva).
2. Emergenza plantule -> sapere fattori che possono ostacolarla
3. Espansione apparato assimilatore -> importanti fattori limitanti espansione radicale
4. Fioritura
5. Maturazione
6. Morte

Se raccolgo la parte vegetale mi fermo al 3, per arboree spesso vado avanti. Nelle annuali ho tutto in un anno.

Sigle

Sigle qualitative

Nessuno dice se poi queste parti funzionano.

LAI (= Leaf Area Index): superficie fogliare fotosinteticamente attiva per unità di superficie di suolo (es. m² di foglie per m² di suolo).

PAI (= Plant Area Index): superficie della pianta fotosinteticamente attiva per unità di superficie di suolo (es. m² di pianta verde per m² di suolo). NB: le foglie sono il sistema fotosinteticamente attivo più efficiente MA qualunque parte verde della pianta è fotosinteticamente attiva, efficienza minore ma molto importante, ad esempio nel pisello da granella secca delle foglie vengono trasformate in cirri per il sostegno e particolare importanza nella fotosintesi la ricoprono le stipole e altre parti secondarie.

Sigle quantitative

CGR (= Crop Grow Rate): intensità di assimilazione per unità di superficie di suolo e per unità di tempo. (es. grammi di sostanza secca prodotta per metro quadrato di suolo e per giorno). Quanto la pianta produce in ss in quel giorno -> ci permette di costruire la curva di accrescimento: sistema di valutazione di sintesi di una pianta in accrescimento. Può essere anche uguale a zero -> curva di crescita piatta: zero produzione di ss. Dipende dai fattori che interferiscono, ad esempio con una maggiore respirazione ho un maggior consumo e quindi una minore crescita.

NAR (= Net Assimilation Area): intensità di assimilazione per unità di superficie fogliare e per unità di tempo (es. grammi di sostanza secca prodotta per metro quadrato di foglie e per giorno). In un metro quadrato di suolo ho più di un metro quadrato di foglie: mi permette di fare un’analisi puntiforme stratificata (importante studiare la stratificazione e la differente efficienza). Parte più alta riceve più luce, inferiore meno -> diversa efficienza. + Devo considerare la CO2: se è poca nell’aria non funzionano al meglio -> paradossale perché se ho una biomassa molto densa senza movimento di aria si arriva facilmente a livelli di contenuto minimo di CO2 per far funzionare bene il sistema fotosintetico (es. livelli minimi per le microterme circa 80-100 ppm, per le macroterme 40-50 ppm). Con movimento d’aria nessun problema.

Con l’obiettivo di aumentare queste efficienze si è arrivati a progettare piante diverse, es.:

• Mais ibrido anni ’70 -> foglie patenti ombreggianti, solo le più alte erano + efficienti.
• Mais anni ’80 -> foglie a 45° -> luce penetra maggiormente e quindi ho maggiore efficienza fotosintetica anche degli strati sottostanti -> migliore potenzialità produttiva in ss.

L’intensità di accrescimento in condizioni ottimali è elevata, tant’è che nelle specie stay green (superficie fotosintetizzante rimane tutta efficiente fino alla maturazione fisiologica) è possibile che terminino i siti di accumulo secondari (cariossidi) e facciano la seconda spiga (di solito latente, 200 cariossidi). Es. Labir into di Hort, mais classe 600. Il girasole, che ha foglie larghe e patenti è molto meno efficiente.

LAD (= Leaf Area Duration): durata dell’efficienza fotosintetica della pianta (es. lunghezza del periodo di granigione del frumento). Durata di funzionamento del sistema fotosintetizzante al massimo sviluppo.

Ci spiega la potenzialità produttiva dell’Europa centrale -> cereali.

• Noi 30-35 gg -> capacità di produrre amido da mettere nelle cariossidi limitata
• Nord Francia -> 60-65 gg

Questo fa sì che cambino le rese che, se da noi sono intorno di solito ai 30-40 ql, da loro sono il doppio anche se in annate particolari come il 2012 anche da noi è andato molto bene. Ad esempio quest’anno dove è piovuto poco in inverno e c’è stato poco dilavamento le piante sono state in grado di sfruttare tutta la concimazione -> ottima quantità e qualità (proteine). Se l’azoto è disponibile durante la crescita si ha un accumulo elevato, oltre l’immediata necessità. Viene infatti stoccato nelle foglie e nel fusto per poi trasferirlo durante la maturazione delle cariossidi lì. Ad esempio durante la fase di accestimento la % di N può arrivare anche al 7%.

HI (= Harvest Index): percentuale della biomassa economicamente utile rispetto alla biomassa totale prodotta (es. % granella di frumento rispetto a “granella + paglia + pula + radici”).

Vecchie varietà: 0.3 HI, e in più la biomassa di solito è poca. Nuove varietà circa 0.5 -> circa il 50% della biomassa prodotta viene trasformata in granella. Il resto poi può essere utilizzato in altro modo es., paglia come fibra lunga per l’alimentazione bovina.

Sistemi colturali

• Monocolturale: in un’azienda o territorio o appezzamento c’è sempre una sola coltura sempre es. vite o olivo. Espone tutto il sistema a rischi consistenti.
• Policolturali: più colture -> possono o essere presenti contemporaneamente sullo stesso appezzamento (consociazione) o essere alternate nel tempo. In questo caso si ragiona a livello di territorio -> più appezzamenti con più specie.

In passato in sistemi agricoli poco evoluti

Concetti di uso del territorio variabile.

• Agricoltura itinerante: si usava e poi ci si spostava. Ad esempio le tribù della foresta equatoriale per sfruttare bene lo spazio fanno consociazione di specie con comportamento diverso, ad esempio: mais + fagiolo o soia + tapioca (tubero) -> specie che sfruttano in modo diverso lo spazio.
• Maggese (= riposo): lavorare il terreno un anno ma senza coltivarci nulla, oppure una coltura a breve ciclo che non sfrutta eccessivamente nutrienti e risorse idriche (maggese rivestito)
• Maggese pascolato: nell’annata senza coltura la vegetazione spontanea viene utilizzata per il pascolamento.

In sistemi agricoli evoluti

Se possibili dalle condizioni pedoclimatiche: avvicendamento: la terra si riposa producendo cose diverse.

Effetti dell’avvicendamento: il diverso modo di sviluppo dell’apparato radicale, fittonante o fascicolato, porta ad una diversa distribuzione della sostanza.

1) Azioni di natura fisica organica

In più nelle poliannuali ho il completo ricambio.

• Effetti su struttura dell’apparato. Ad esempio è migliore l’effetto delle graminacee.
• Effetti su permeabilità rispetto alle leguminose.
• Influenza del tipo di precessione colturale: l’effetto di una coltura non si ferma lo stesso anno ma si ripercuote nelle successive.

2) Azioni di natura chimica

Arricchimento o depauperamento di elementi nutritivi e di sostanza organica -> di solito rilevante è l’N. Es. effetto leguminose da granella contributo consistente di solito, ma se raccolgo granella secca l’apporto è molto più modesto. La pianta accumula nelle parti vegetali durante la crescita ma poi trasferisce alla granella, rimane poco nei residui. Granella fresca ancora non ha fatto in tempo; poi ad esempio il pisello industriale ha un apporto maggiore del pisello proteico.

Trifoglio alessandrino da seme: è da seme ma rimane verde la pianta e la produzione in peso di seme è poca per ettaro.

Variazioni di pH – salinità - sostanze tossiche: sia direttamente (specie della pianta) o indirettamente (tecnica colturale applicata) si possono avere influenze di questi aspetti temporanee o permanenti. Es. nel passato il nitrato di sodio (deiezioni solide uccelli marini) utilizzato, influenza negativa su terreni argillosi.

3) Azioni di natura biologica

• Effetti sulla vita microbica: sempre la stessa SO -> la componente microbica si specializza: maggiore esposizione a rischi di squilibri. Se in tempi diversi ho diverse sostanze organiche mantengo un equilibrio dell’edafon e quindi ho minore sensibilità.
• Presenza di sostanze fisiologicamente attive: ogni pianta produce essudati differenti con diversi effetti es. anche in base alla quantità prodotta.
• Presenza di erbe infestanti (flora di sostituzione): cambiamento corredo erba infestante -> con una scelta monospecifica faccio proliferare alcune infestanti. Alcune agroinfestanti sono ad esempio l’orobanche per la fava e la cuscuta per l’erba medica.
• Presenza di parassiti animali e vegetali

Tipi di avvicendamento

• Avvicendamento libero o aperto: gli agricoltori possono cambiare sequenzialità colture in modo continuo.
• A ciclo chiuso o rotazione con sequenza ben definita, numero variabile anche 12: tipi di rotazione. NB % incidenza del frumento è sempre modesta.
• Biennale: descritta da Virgilio, Teofrasto, Senofonte: Maggese-Frumento
• Triennale di Carlo Magno (800): maggese – frumento (farro e spelta) – orzo e avena primaverili (cavalli) percentuale di maggese=1/3
• Quadriennale del Tarello (XVI sec): maggese – frumento – 3 e 4 loglietto (Lolium multiflorum, foraggio abbondante per le bovine da latte)
• Wuttemberg: rotazione decennale: maggese – frumento – avena – orzo – pascolo (5 anni) – trifoglio (Trifoglio pratense) – avena
• Norfelk (XVIII sec.): rapa (sostituisce il maggese, breve ciclo) – orzo – trifoglio – frumento

Concetti da ricordare

Forza vecchia: fertilità residua lasciata dalla coltura precedente. Non è da confondere con la forza naturale (da mineralizzazione SO). Alcune colture peggiorano la fertilità. Es. frumento e leguminose sì. Ad esempio in biologico posso fare 2 anni di frumento dopo l’erba medica. Possono poi esserci colture che aiutano in modo differente: erba medica 22-23 g/ha, Trifolium alessandrino 45 gr/ha. Nell’erba medica si accentua l’attività microbica e molto azoto viene bloccato.

Stanchezza del terreno: parti biologicamente attive stanche -> diminuzione fertilità. Declino di produttività del terreno determinato da molteplici fattori:

• Accumulo di tossine microbiche che impediscono lo sviluppo di altri microrganismi che possono essere utili o indispensabili per il raggiungimento della fertilità
• Aumento dei parassiti che possono attaccare i microrganismi utili o la pianta
• Impoverimento di elementi nutritivi (Botte di Liebig)

La stanchezza può essere più o meno evidente a seconda della specie. Ad esempio per le drupacee devi aspettare per il reimpianto, per la vite no.

Semina ritardata frumento: per evitare spore del mal del piede attive ancora a fine ottobre. Il terreno freddo ha causato l’inattivazione delle spore. A primavera quando si sono riattivate l’apparato radicale era già robusto.

Posso distinguere:

• Colture depauperanti o sfruttanti: lasciano il terreno in condizione di minore fertilità
• Colture miglioratrici: lasciano il terreno più fertile

Incremento di fertilità dovuto a: