Appunti Agronomia

Avvicendamento delle colture

Un terreno coltivato per più anni consecutivi con la stessa coltura tende a ridurre, in modo più o meno rapido, le rese. Nella prima metà del diciottesimo secolo, in Inghilterra, fu proposta la rotazione di Norfolk; si trattava di una rotazione che utilizzava lo sfruttamento sistematico della leguminosa quale pianta miglioratrice (fissazione di azoto nel terreno). La tradizione agronomica si pronunciò in senso favorevole alla scelta di avvicendamenti colturali, si ammise anche che alcune colture possono succedere a se stesse senza che la produzione precipiti a livelli troppo bassi, fra queste ricordiamo: graminacee, mais, riso, patata, lupino.

Ci sono invece alcune colture intolleranti a succedere a loro stesse, quali: aglio, carciofo, cocomero, pisello, pomodoro, fagiolo ecc.

Suddivisione delle colture

Sulla base di criteri empirici, le colture agrarie sono state in passato suddivise in tre gruppi principali:

• Depauperanti, liquidatrici o sfruttanti: lasciano il terreno in condizioni peggiori di come lo hanno trovato (riso, avena, frumento).
• Miglioratrici: lasciano il terreno in condizioni migliori di come lo hanno trovato (graminacee, leguminose).
• Preparatrici: lasciano il terreno in buone condizioni di fertilità, non tanto per virtù proprie ma per la tecnica colturale che le caratterizza: lavorazioni profonde, sarchiature, concimazione chimica abbondante. Appartengono a questo gruppo le colture da rinnovo quali bietola, mais, canapa, tabacco, pomodoro.

Questi tre gruppi permisero di elaborare una vasta gamma di avvicendamenti, ma lo schema più seguito è il seguente:

1. Coltura da rinnovo
2. Coltura depauperante
3. Coltura pratense (poliennale)
4. Coltura depauperante

Tipi di avvicendamento

Si possono distinguere due tipi di avvicendamento, uno indefinito e uno chiuso. L'avvicendamento indefinito o libero prevede che la successione delle colture viene stabilita anno per anno. Nell'avvicendamento a ciclo chiuso o rotazione la successione delle colture è definita a priori e le stesse piante tornano sul medesimo appezzamento dopo un numero ben definito di anni. C'è rotazione nel tempo e nello spazio, la rotazione può essere: bienale, triennale, quadriennale o quinquennale.

La scelta dell'avvicendamento è molto vasta, oltre il carattere economico vi sono anche fattori di tipo agronomico, economico-sociale e ambientale.

Effetti di avvicendamento

Fra i primi si ricordano gli effetti di avvicendamento, cioè quelle modifiche indotte nel terreno da una coltura e capaci di influenzare quella successiva. Altri criteri di caratteri agronomico sono: certe colture possono essere preferite ad altre perché offrono la possibilità di eseguire meglio determinate operazioni, in certi casi si può dare la preferenza a colture annuali, rispetto a quelle poliennali perché permettono una maggiore libertà di cambiamento qualora se ne presenti l'opportunità, la possibilità di sostituire più o meno rapidamente le eventuali fallanze o di eseguire con maggiore o minore facilità eventuali risemine.

Fra i fattori di carattere ambientale si ricorda che l'adattamento delle specie all'ambiente pedoclimatico in cui ci si trova ad operare riveste un'importanza elevata per la scelta dell'avvicendamento; inoltre alcune colture richiedono maggiori concimazioni rispetto ad altre, o più lavorazioni del terreno, o più utilizzo di fitofarmaci. Ne segue che i rischi eventuali di inquinamento e/o di erosione sono diversi a seconda delle scelte colturali e quindi anche dell'avvicendamento.

Per effetto di avvicendamento o di successione colturale si intende qualsiasi modifica indotta da una coltura sul comportamento della successiva o delle successive, come conseguenza di una o più variazioni di carattere fisico, chimico o biologico provocate nel terreno.

Modifiche delle proprietà fisiche e chimiche

Le colture pratensi esplicano un'azione benefica sulla struttura del terreno della quale si avantaggiano per alcuni anni le piante coltivate in successione al prato. In questo caso si tratta di un effetto favorevole dell'avvicendamento, conseguente ad una modifica di carattere fisico. La struttura può essere invece peggiorata da lavorazioni intempestive, da ripetute sarchiature, da irrigazioni abbondanti. L'influenza della struttura sulla resa delle colture in avvicendamento varia con la specie considerata oltre che con la tecnica colturale adottata.

Modifiche di carattere fisico sono anche quelle relative all'effetto residuo delle lavorazioni profonde eseguite a determinate colture come: la barbabietola, il mais e il tabacco, di cui si avantaggiano altre colture come i cereali, in particolare il frumento (dovuto ad una elevata somministrazione di letame).

L'azione del letame è molto complessa, e l'effetto può manifestarsi nel modo più vario. Le modifiche di carattere chimico possono essere dovute a:

• Depauperamento o arricchimento di elementi nutritivi
• Variazioni influenti l'abitabilità del suolo

Altri fattori importanti riguardano la quantità e il tipo di concimazioni utilizzate, se le colture sono state molto concimate possono lasciare un effetto residuo consistente nel terreno, inoltre si può favorire la fissazione dell'azoto (leguminose).

Notevole importanza possono poi avere i fenomeni relativi ai cambiamenti di fase degli elementi nutritivi e, più in generale, alla loro disponibilità in forma assimilabile. Le variazioni della fertilità chimica del terreno come effetto residuo della coltura precedente sono state da noi sfruttate nella formulazione di programmi di concimazione nell'ambito dell'avvicendamento. Numerosi possono essere gli effetti di avvicendamento legati a variazioni delle proprietà chimiche condizionanti l'abitabilità del terreno; particolare interesse suscita la troppo lunga persistenza d'azione di alcuni diserbanti, questo è un effetto negativo in quanto le colture in successione alla pianta diserbata possono essere distrutte o danneggiate se non sono scelte tra quelle resistenti o parzialmente resistenti.

Altri esempi riguardano l'accumulo della sostanza organica, le variazioni del pH, effetti sulla salinità e accumulo di antiparassitari.

Modifiche delle caratteristiche biologiche

La successione delle colture può modificare la composizione della flora di piante avventizie su un certo appezzamento. Il meccanismo con cui si manifesta l'effetto di avvicendamento dovuto a infestazione di malebre è piuttosto variabile, risente della competizione fra le specie componenti la popolazione infestante, dell'eventuale vicinanza dei centri di disseminazione e della tecnica colturale.

Quando l'avvicendamento è costituito da colture diserbate con prodotti non efficaci verso determinate specie di malerbe si ha una progressiva diffusione di queste. L'avvicendamento colturale può pure influenzare il grado di diffusione e la facilità di propagazione dei parassiti, però i comportamenti sono molto vari soprattutto in funzione della facilità di spostamento del parassita: se questo è in grado di spostarsi facilmente non si hanno praticamente effetti di avvicendamento.

L'eventuale attacco parassitario avviene con probabilità e intensità più o meno identiche sia che la stessa coltura ritorni nello stesso appezzamento l'anno successivo, oppure che venga coltivata in un appezzamento vicino. Più pericoloso è l'effetto di avvicendamento allorché il parassita si sposta con difficoltà e per distanze brevi, in questi casi converrà distanziare il più possibile (3-4 anni) la coltivazione di specie sensibili sullo stesso appezzamento.

Altri effetti meno noti sono quelli relativi ai rapporti di simbiosi (leguminose, micorrize), l'arricchimento enzimatico del suolo, l'emissione di tossine ecc.

Concetti di stanchezza del terreno ed effetto residuo di fertilità

La tradizione agronomica ci ha trasmesso due concetti distinti e molto noti: stanchezza del terreno e effetto residuo di fertilità.

L'effetto residuo di fertilità è inteso come effetto positivo, poco specifico, che si manifesta sulla coltura successiva perché non completamente utilizzato dalla coltura precedente. Per stanchezza del terreno si intende il declino di produttività del terreno rispetto ad una o più specie determinato dalla coltivazione di una di queste o di un'altra determinata specie, ininterrottamente o periodicamente ripetuta, oppure saltuariamente effettuata.

Per stanchezza della coltura si vuole indicare un più precoce declino della produttività della coltura rispetto al comportamento normale nella zona, come conseguenza di agenti non climatici. In ogni caso il concetto di stanchezza è sempre un effetto negativo ed è legato al comportamento di una o più specie.

L'effetto di avvicendamento che si manifesta sulla coltura presa in considerazione rappresenta la risultante di quell'insieme di singoli effetti esaminati in precedenza. A fini pratici a noi interessa questa risultante. Per essa sembra opportuno considerare tre aspetti fondamentali: variabilità, durata e andamento nel tempo.

Per quanto riguarda la variabilità, un fattore importante, oltre al tipo di specie in coltura, è il clima; questo può esaltare o contenere o annullare un effetto di avvicendamento, sia esso favorevole o sfavorevole, gli effetti del clima inoltre si possono fare sentire anche sulle annate successive. Sulla variabilità degli effetti influiscono poi la tecnica colturale e il tipo di terreno.

Durata degli effetti di avvicendamento

Per la durata bisogna distinguere le seguenti situazioni:

1. Effetti che si riflettono solo sulla coltura successiva a quella che li ha provocati.
2. Effetti che si estinguono nell'ambito della rotazione.
3. Effetti che perdurano oltre il ciclo dell'eventuale rotazione.

Nei primi due casi si pongono problemi di scelta delle colture che meglio sfrutteranno l'effetto di avvicendamento o che non saranno danneggiate se questo è sfavorevole. Nel terzo caso, allorché gli effetti dell'avvicendamento si estendono oltre il ciclo di rotazione, si avrà un accumulo di effetti con conseguente tendenza delle rese a variare nel tempo.

È a questo punto che interessa l'andamento nel tempo degli effetti di avvicendamento. Si tratta di casi in cui la tendenza delle rese a crescere o a decrescere è diversa da zero e quindi non ci si trova in regime di fertilità stazionario. Il passaggio da un tipo di agricoltura tradizionale ad un'agricoltura diversa comporta il passaggio da un regime stazionario ad un regime transitorio di fertilità.

A questo punto bisogna chiedersi: quale sarà il nuovo regime mediamente stazionario verso il quale si tende? È possibile correggere tale tendenza se si ritiene opportuno?

Le scelte dell'agricoltore circa l'avvicendamento devono essere tali da massimizzare gli effetti favorevoli di avvicendamento, compatibilmente con gli obbiettivi prevalentemente economici dell'attività agricola e con la presenza di eventuali vincoli ambientali. Attenzione particolare deve essere posta nella scelta del momento in cui, eventualmente, cambiare tipo di avvicendamento; non si deve cioè giungere mai ad una degradazione della fertilità che non permetta di tornare indietro.

Le colture intercalari

Le colture principali dell'avvicendamento non occupano il terreno per tutto l'anno; fra una coltura e l'altra rimane dunque un certo lasso di tempo che può essere sfruttato per eseguire una "coltura intercalare" (o coltura furtiva, o secondo raccolto). A seconda del momento in cui vengono coltivate, queste colture possono essere: estive o estivo-autunnali, autunno-invernali e autunno-primaverili, primaverili.

Si tratta, in genere, di colture foraggiere o di orticole, caratterizzate da un breve ciclo produttivo, e da una buona adattabilità alle condizioni climatiche esistenti nel momento in cui si coltivano. A volte la coltura intercalare non è effettuata per l'ottenimento di una vera e propria produzione ma per effettuare il sovescio. In tal caso essa esercita un'azione ricoprente del terreno e può contribuire ad accrescere il contenuto in sostanza organica, a rallentare il fenomeno erosivo, a catturare azoto nitrico che altrimenti verrebbe dilavato, a contenere l'infestazione di certe malerbe.

Le colture intercalari sostengono un ruolo importante negli ordinamenti colturali di vaste aree agricole italiane alla cui agricoltura conferiscono un caratteristico effetto dinamico. Il loro pregio va ricercato nella possibilità, offerta all'agricoltore, di ridurre i costi di produzione in quanto si può trascurare il beneficio fondiario nel computo dei loro costi colturali. Si hanno però delle perplessità nel ricorrere ad un'intensificazione colturale che non lasci quasi mai libero il terreno; si ricorda che il riposo estivo permette di eseguire l'aratura nello stato di tempera più propizio, l'aratura estiva inoltre facilita la distruzione di alcune malerbe perenni che altrimenti tenderebbero a diffondersi sempre più nell'azienda.

Regimazione delle acque in eccesso

Per regimazione delle acque in eccesso nei terreni agrari si intende quell'insieme di interventi tecnici messi in atto allo scopo di regolare il deflusso della massa idrica eccedente senza compromettere la costituzione di confacenti riserve di acqua nel suolo.

Se tali interventi non vengono applicati si può andare incontro a: ristagno sugli appezzamenti coltivati, erosione, insufficiente accumulo di acqua nei terreni agrari posti in pendio, allagamenti, ecc.

Fenomeni causati dall'eccesso di acqua

Soprattutto in funzione della giacitura del terreno, l'eccesso di acqua può originare due fenomeni antitetici:

1. Ristagno idrico: come conseguenza di uno smaltimento troppo lento.
2. Allontanamento troppo veloce dell'acqua con trasporto di terra e insufficiente immagazzinamento.

Per ristagno dell'acqua nel terreno si intende una particolare situazione caratterizzata da un contenuto idrico del suolo superiore alla capacità di campo, in tutto il suo profilo o solo in alcuni orizzonti, e/o da presenza di acqua libera in superficie. Nel primo caso si parla di ristagno sotterraneo, nel secondo di ristagno superficiale.

Il ristagno sotterraneo nei terreni agrari può avere varie origini, molto spesso si formano falde sospese dovute all'acqua piovana che, dopo avere attraversato lo strato lavorato, incontra uno strato poco permeabile che rallenta o interrompe il processo di percolazione profonda. In altri casi la vicinanza di un fiume, di un canale o di un lago con livello dell'acqua più alto del piano di campagna può comportare un innalzamento eccessivo della falda. Le falde acquifere, in funzione del modo in cui vengono originate, possono avere un livello relativamente costante o subire ampie oscillazioni nel tempo.

Per esse va tenuta presente l'esistenza della frangia capillare: strato di terreno, quasi completamente saturo, immediatamente sovrastante il livello della falda. In tale zona lo sviluppo delle radici è difficoltoso.

Il ristagno superficiale può aversi come conseguenza di un affioramento della falda oppure a seguito di apporti idrici sulla superficie (es. piogge, irrigazioni, inondazioni) con intensità superiore alla velocità di smaltimento della stessa attraverso la percolazione, lo scorrimento superficiale e l'evapotraspirazione. Il ristagno può avere carattere permanente o temporaneo: nel secondo caso si tratta di un problema agronomico, nel primo caso interessa la bonifica.

Effetti negativi del ristagno

Gli effetti negativi del ristagno si manifestano in tre diverse direzioni: sul terreno, sulla coltura e sull'attività agricola.

Per quanto riguarda il terreno, la prima conseguenza legata all'eccesso di acqua è rappresentata da una insufficiente aerazione, inoltre favorisce il rallentamento dell'attività microbica e il prevalere dell'attività anaerobica; il potenziale di ossidoriduzione si abbassa, la nitrificazione si arresta e la concentrazione di O₂ diminuisce a favore della concentrazione di CO₂. I terreni che si trovano in queste situazioni assumono il tipico aspetto idromorfo evidenziato da screziature grigie.

Un'altra caratteristica del terreno che risulta influenzata dal ristagno idrico è la temperatura: il terreno umido possiede un calore specifico maggiore del terreno asciutto, per cui si scalda meno.

Effetti del ristagno sulle colture

Il primo effetto negativo della scarsa disponibilità dell'ossigeno consiste nella riduzione dell'attività respiratoria delle radici che comporta un rallentamento nello sviluppo. L'assorbimento degli elementi nutritivi viene ridotto e diminuisce anche la loro concentrazione all'interno della pianta. L'accrescimento radicale viene influenzato dal ristagno: le radici sono più corte, più superficiali, meno numerose, meno ramificate.

Le radici turgide d'acqua sono meno resistenti agli attacchi parassitari e le condizioni del terreno favoriscono anche attacchi di parassiti facoltativi come certi funghi saprofiti; inoltre alcuni parassiti traggono vantaggio dal ristagno. La presenza più o meno frequente di ristagno idrico può pure influenzare la composizione floristica della popolazione di malerbe oltre che la diffusione e lo sviluppo di singole specie infestanti.