Applicazione di tecniche di agricoltura di precisione per la sostenibilità della produzione del frumento duro lucano

I risultati del primo anno di studio del progetto Lucan Cereals del GO CEREALIA, finanziato dal PSR Basilicata 2014-20

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I sistemi colturali erbacei, in particolare quelli basati su colture cerealicole, sono i primi a cui sono state applicate le tecnologie riconducibili all'agricoltura di precisione (AdP). Si tratta di sistemi colturali caratterizzati da appezzamenti di dimensioni medio-grandi, in cui risulta evidente la scarsa efficienza della gestione agronomica uniforme nello spazio e nel tempo. 

Il lavoro svolto dal Dipartimento delle Culture Europee e del Mediterraneo (DiCEM) dell’Università della Basilicata nell’ambito del progetto LUCAN CEREALS del GO CEREALIA_PSR Basilicata – misura 16.1 dal titolo “GESTIONE COLTURALE INNOVATIVA E SOSTENIBILE PER LA PRODUZIONE DEI CEREALI LUCANI” ha l’obiettivo di valutare l’effetto delle tecniche relative all’AdP sulla sostenibilità e sull’efficienza d’uso dei fattori della produzione su frumento duro.  

La prova è stata condotta nel 2018-19 presso uno dei campi della Cooperativa Agricola “La Generale” di Genzano di Lucania (PZ). L’area di studio (4.93 ha) è ubicata geologicamente sui rilievi collinari argillosi della fossa bradanica e del bacino di Sant’Arcangelo.  

Preliminarmente, è stato condotto lo studio del suolo per la determinazione e quantificazione della variabilità spaziale dell’area in esame e della conseguente dotazione dei nutrienti, utilizzando la tecnica elettromagnetica per la definizione di aree omogenee in cui sono stati effettuati successivamente campionamenti puntuali di suolo per definirne le caratteristiche fisico-chimiche. 

Sulla base dei parametri osservati, è stata calcolata la dose di concime azotato da somministrare.  Dalle rilevazioni sono state calcolate tre diverse dosi di concime azotato, distribuite attraverso uno spandiconcime a rateo variabile nelle tre aree omogenee individuate preliminarmente (CF). Con l’obiettivo di verificare l’efficienza e l’efficacia della concimazione frazionata rispetto a quella uniforme su tutta la superficie, in parcelle di 2x2 m² all’interno delle aree omogenee, è stata somministrata una dose unitaria (CU) di azoto pari a 120 Kg/ha. Le Unità di N tot. somministrate al campo sono state quindi le seguenti: 

Alla raccolta, in ogni tesi sperimentale, in un'area di saggio di 2x2 m² replicata tre volte, è stata misurata la produzione e le sue componenti (n di spighe m², n di semi/spiga, produzione totale). 

I risultati relativi alla produzione di granella hanno dimostrato l’effetto della variabilità spaziale delle caratteristiche del suolo dell’area oggetto di studio sulla risposta produttiva del frumento, confermando le conoscenze derivanti dalla mappatura del terreno. Le produzioni sono risultate rispettivamente di 30,0 q/ha per la posizione 1, posizione nella quale sono state somministrate 156,4 Kg/ha di N tot.; 17 q/ha per la posizione 2, dove sono state somministrate 98,3 Kg/ha di N tot.; 32 q/ha per la posizione 3 (che tuttavia non si è differenziata statisticamente dalla posizione 1), dove sono state somministrate 70,9 Kg/ha di N tot. È da mettere in evidenza che, all’interno delle aree omogenee, non sono state misurate differenze significative tra le due modalità di distribuzione del concime unitaria (CU) o a rateo variabile (CF). Mettendo in relazione questi dati si evince che la posizione 3 risulta essere la posizione che ha prodotto di più (32,0 q/ha), ma con un con un dosaggio inferiore di N in CF (70,9 N tot.) anche rispetto alla dose unitaria CU (120 Kg/ha di N tot.). Nella posizione 2, al contrario, a fronte di una produzione media di 17,3 q/ha (risultata la più bassa), è stato somministrato più concime nella modalità frazionata rispetto alla posizione 3 frazionata dove abbiamo ottenuto una produzione maggiore. 

Va comunque considerato che nella posizione 2, a seguito di problemi in fase di emergenza, erano presenti un minor numero di piante e di spighe per unità di superficie.  

Sulla base di questa ultima osservazione, ne consegue che per una corretta applicazione della tecnologia TAV (Variable Rate Tecnology) applicata alla concimazione azotata è opportuno correggere il dato della dose di concime calcolato sulla base della variabilità delle caratteristiche fisico-chimiche del terreno, con il numero reale di piante/m² misurate al momento della concimazione.  

I dati relativi all’efficienza di asportazione dell’azoto somministrato con il concime e calcolato in base alle asportazioni totali paglia + granella (NUE), hanno evidenziato una interazione significativa tra le tre aree omogenee e la modalità di distribuzione (CU e CF); nella posizione 3 risulta essere più efficiente la tecnica della concimazione frazionata, essendo la posizione 3, con la tecnica della concimazione TAV (Variable Rate Tecnology) quella che ha raggiunto elevati livelli di asportazioni di N utilizzando minori input azotati, raggiungendo quindi la più alta NUE e un buon contenuto proteico.  

Al contrario, nelle posizioni 1 e 2 non sono state osservate differenze significative tra CU e CF sia in termini di contenuto proteico che di NUE. Queste ultime valutazioni relative alla NUE vanno tuttavia approfondite considerando altri parametri di efficienza. È tuttavia da evidenziare che l’applicazione dei principi dell’agricoltura di precisione e della tecnologia di distribuzione del concime a rateo variabile anche se non hanno determinato un significativo miglioramento dei parametri qualitativi e dell’efficienza di asportazione dell’azoto (al netto della posizione 3 in cui hanno determinato un miglioramento del NUE), hanno permesso un risparmio del 25% della quantità di concime, rispondendo quindi all’esigenza di ridurre l’impatto ambientale dei sistemi agricoli. 

Conclusioni

I risultati di questo primo anno di studio sull’applicazione in pieno campo delle tecnologie del precision farming e della distribuzione del concime a rateo variabile indicano la possibilità oramai applicativa di associare alla redditività dei sistemi agricoli il mantenimento dell’efficienza d’uso dell’azoto e quindi una migliore tutela ambientale. È possibile infatti mantenere soddisfacenti livelli produttivi adattando gli input di concimazione alle reali esigenze della coltura e al suo reale sviluppo in funzione della variabilità spaziale del suolo. A parità di produzione, infatti, la TVA ha permesso un risparmio del 25% della quantità di concime, migliorandone quindi l’efficienza d’uso. Tuttavia occorrerebbe affinare ulteriormente la tecnica, in particolare correggendo le dosi di concime calcolate in base alle asportazioni potenziali della coltura e alle caratteristiche fisico chimiche del terreno, sulla base della effettiva crescita delle piante e del reale investimento delle stesse sull’unità di superficie al momento della concimazione. 

CLICCA QUI, e guarda il video integrale del seminario ALSIA organizzato il 15 dicembre 2020 sul progetto.