02_AGRIEST_2013_Silvestri - Università degli studi di Udine

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02_AGRIEST_2013_Silvestri - Università degli studi di Udine

La valutazione della sostenibilità

nei sistemi colturali

Nicola Silvestri

Dip.to di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali - Univ. di Pisa


Sostenibilità

• sostenibile ciò che si può

sostenere, che può essere

sopportato senza subire danni

• un concetto intuitivamente

chiaro, ma difficile da definire

senza ambiguità

• si specifica l’obiettivo perseguito

piuttosto che i metodi per

raggiungerlo come si fa per altre

tipologie di agricoltura effetto

• è una proprietà facile da valutare

a “consuntivo”, ma difficile da

giudicare preventivamente

tempo


t/ha

importanza delle sperimentazioni

di «lungo» periodo

16

14

12

10

8

6

4

a

a

a

b

a

a

b

b

b

b

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

tempo

Convenzionale Ridotto

omosuccessione di mais in irriguo:

Convenzionale = Alto Input vs Ridotto = Basso Input


Esistono delle regole di progettazione:

valutazione “a priori”

• il sistema colturale è stato costruito sulla base

della vocazionalità, cioè dei vincoli ambientali,

tecnologici e socio-economici ?

• Si è posto attenzione a non recare danno alle

eventuali emergenze ambientali presenti?

• le scelte tecniche adottate rispondono ad una

coerenza agronomica di fondo?

• il sistema colturale persegue obiettivi condivisi

che soddisfino le esigenze delle diverse

componenti della società civile?


criteri di giudizio

riprova: valutazione “a posteriori”

dilatazione dei metodi di analisi

consumo di risorse

non rinnovabili

umanità

fertilità

società

civile

ambiente

amministratore

reddito

resa

agricoltore

campo

annata

azienda

1 decennio

bacino

2-3 decenni

scala spazio-temporale

pianeta

future

generazioni


Come integrare piani di lettura così

diversi e complicati?

• “Proliferare di tecniche e metodologie di

valutazione:

– Valutazione Integrata: criteri, scala, coinvolgimento

degli stakeholders

– modelli di simulazione

– Analisi MultiCriteriale (AMO, AMA), PL, ecc.

– Altre metodologie, più o meno adattate: LCA,

FootPrint (Carbon, Water, ecc.), yield gap analisys,

AMV, ecc.

• La conoscenza di base rimane però quella

prodotta dalla sperimentazione agronomica


Quali sono le proprietà fondamentali da

valutare per leggere le sperimentazioni

sui sistemi colturali?

• produttività (emergente)

• redditività

• compatibilità ambientale

– inquinamento

– consumo di risorse non rinnovabili


nel 2000 le scorte mondiali

di cereali bastavano ad

alimentare l’umanità per

115 giorni oggi solo per 57

(Maracchi, 2010)

da oggi al 2050 la popolazione

passerà da 7 a 9 miliardi e il

consumo di cibo sarà pari a

1,8 volte l’attuale livello di

produzione (De Castro, 2012)


Carmagnola, Torino

Tetto Frati -LTE (t)

1992-ongoing

Long-term experiment comparing maize-based

cropping systems and fertilization

managements, including manure

Pisa

CIMAS (c)

1994-ongoing

Long-term experiment comparing

Conventional vs. Integrated

Management Systems in a six-year

crop rotation

Tillage5x5 (ti)

1981-ongoing

Crop rotation (cr)

1981-ongoing

Olbia-Tempio, Berchidda-Monti

SOILSINK B (s)

5 years (2006-2010)

Quantification of soil C sink along

a chronosequence of land uses and

managements under Mediterranean conditions

Ecofinders B (e)

4 years (2011-2014)

Ecological Function and Biodiversity

Indicators in European Soils

Pascuum(p)

4 years (2012-2015)

Ecosystem services of the large scale grazing

systems: productivity, and carbon sequestration

Arborea, Oristano

NVZ Arborea (nvz)

2008-ongoing

Organic and synthetic N fertilization of a corn-Italian

ryegrass double cropping system

sperimentazioni li lungo periodo

(Roggero et al. 2012)

t

nv

s

e p

cr

ti

BO29

BO-Ozzano

c

u

pd

BO64

p1

sd

nt

p2

Udine

Padova Pd-LTE 1962-ongoing

Crop rotation, organic and mineral fertilisation PD LTE (pd)

Cadriano & Ozzano dell’Emilia, Bologna

Bologna 1 LTE, BO29 1968-ongoing Organic fertilization x

mineral fertilization

Bologna 2 LTE, BO64 1966-ongoing Crop rotation x mineral

fertilization x organic fertilization

Bologna 3 LTE, BO-Ozzano 1968-ongoing Soil tillage x crop

rotation

Agugliano, Ancona

No Till Agugliano LTE (nt)

1994-ongoing

Long term experiment on tillage and N fertilization

effects on soil fertility and crop productivity

LTE

Papiano, Perugia

PG1_LTE (p1)

1971-ongoing

Crop residue management in non-irrigated cropping systems

PG2_LTE (p2)

1998-ongoing

Organic vs conventional low-input cropping system

b

Serra dei Conti, Ancona

Watershed analysis SdC (sd)

1998-ongoing

Monitoring of cropping systems, runoff

water

(including sediments, nitrates and

phosphorus)

and soil organic carbon at catchment

scale

Rutigliano, Bari

Economical and environmental

sustainability

BIOSEA (b)

2009-2013

Carbon balance of an energy crop

(Cynara cardunulus var. altilis)

Foggia

Agronomical LTE Foggia LTE

1977-ongoing

Long term experiment about crop

residue management


1700 ha di SA

Parco MSRM

700 ha di bosco

1000 ha di SAU

sistemi colturali:

ricerca del livello

di input ottimale


Basso Input

Rappresentazione dei dati relativi al

comportamento (produttivo ed economico) di

colture gestite con un diverso livello di input

5

4

3.2

3

resa

(t/ha di ss)

2

1

0

3.7

0 1 2 3 4 5

Alto Input


Basso Input (BI)

Tre casi possibili

6

4

2

0

iii)

ii)

AI < BI AI ≈ BI

i)

AI > BI

Alto Input (AI)

+10% BI

+10% AI

0 2 4 6

Ad esempio:

AI BI

i) 5.0 vs 2.2

ii) 4.0 vs 3.8

iii) 2.6 vs 3.5


Basso Input

16

12

8

4

16

12

8

4

3 biennali

irriguo il livello Alto Input

57% - 8% = 49%

35%

8%

57%

Girasole

Frumento 1

Mais

Frumento 2

Soia

Frumento 3

0

0

0 4 8 12 16

0 4 8 12 16

Alto Input

16 anni (n = 96)


Basso Input

140 una sessennale

asciutti entrambi i sistemi

120

100

80

60

40

18%

47% - 18% = 29%

35%

47%

barbabietola (t/ha)

frumento (q/ha)

sorgo (q/ha)

girasole (q/ha)

frumento (q/ha)

12 anni (n = 60)

20

0

0 20 40 60 80 100 120 140

Alto Input


PLV + PAC 2010 (€/ha)

sessennale in asciutta

49% - 37% = 12%

16%

37%

49%

Barbabietola

Frumento 1

Sorgo

Girasole

Frumento 2


(PLV + PAC) - costi (€/ha)

sessennale in asciutta

69% - 4% = 65%

27%

69%

4%

Barbabietola

Frumento 1

Sorgo

Girasole

Frumento 2


contenuto SO (t ha -1 ) 0-45 cm

N

L

Non Lavorazione (NL)

100%

L

C

130

125

120

115

100%

y = 0,53x - 938,3

R² = 0,97, P = 0,01

y = 0,41x - 709,6

R² = 0,98, P = 0,02

Aratura (LC)

sessennale in asciutta

110

1993 1996 1999 2002 2005 2008

HI LI


CO 2 eq (kg ha -1 anno -1 )

emissioni nette = emissioni totali ± sequestro nel suolo (1994-2005)

2000

1500

1000

500

0

Emissioni/assorbimenti di CO 2 per unità di superficie

a

Sistema alto input HI (HI) LI

Sistema basso input (LI)

b

a

b

a b

il sistema BI riduce le emissioni

nette del 62% rispetto al sistema AI

sessennale

in asciutta

-500

-1000

100%

-1500

Emissioni totali Sequestro nel suolo Emissioni nette

in atmosfera (0-45 cm) in atmosfera

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

acidificazione

(kg/ha SO 2 eq)

60

45

30

15

eutrofizzazione

(kg/ha PO 4 eq)

biennali

irrigue

Goglio P., Bonari, E., Mazzoncini M., 2012

0.0

Basso

Alto

0

Basso

Alto

100%


isultati

livello produttività redditività compatibilità

Basso Input ↓/↓↓ ↑/↑↑ ↑↑

Alto Input ↑/↑↑ ↑/↓ ↓↓ ↓↓

diventa difficile far quadrare il cerchio

obiettivi congiunti

produttività e redditività

produttività e compatibilità

redditività e compatibilità

relazione

discordi

discordi

concordi


Le soluzioni finora proposte

• Estensivizzazione (Basso Input): rinunciando a

parte della produzione in favore di condizioni

economiche ed ambientali più favorevoli

• Può essere UNA soluzione, che ha dimostrato i

suoi limiti:

– non si è tradotta in un recupero della terra

abbandonata ulteriore decremento della

produzione nazionale

– ha determinato un possibile peggioramento della

qualità dei prodotti (micotossine)


un’altra strada (da costruire)

• la sostenibilità non deve passare

necessariamente dalla riduzione degli input

• è possibile pensare ad un’agricoltura

diversamente intensiva, cioè intensiva non in

senso materiale (conoscenza) e/o tradizionale

(attraverso il ricorso a input interni all’azienda)

• Strategie nuove

– ESR: Efficienza, Sostituzione, Ri-organizzazione del

food system (produzione - distribuzione - vendita)

– investire sul capitale umano

– ricorso alle biotecnologie


Conclusioni

• Superamento dei limiti della ricerca:

– valutazione sito-specifica dei risultati

– far convergere gli interessi degli agricoltori

su quelli della società (social learning)

• Creazione di un network integrato di ricerca:

– sfruttare meglio il bagaglio delle

informazioni finora raccolte (regole di

progettazione)

– ri-disegnare nuovi modelli produttivi

(sostenibilmente intensivi)


grazie per

l’attenzione

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