Miglioramento della struttura del suolo di un'azienda agricola di seminativi nel distretto di Heilbronn (Germania)
Nell'ambito del progetto LIFE AgriAdapt, più di 120 aziende pilota stanno testando misure di adattamento sostenibili per migliorare la resilienza delle aziende agricole ai cambiamenti climatici, ridurre le emissioni di gas a effetto serra e migliorare la competitività delle aziende agricole. Una delle fattorie pilota si trova nella regione collinare di Kraichgau nel distretto di Heilbronn in Germania (Stato di Baden-Württemberg), ad un'altitudine di 120-250 m sul livello del mare (un altro caso studio preso da AgriAdapt è disponibile per Segovia, Spagna). L'80 % dei suoli della regione sono argillosi con un'elevata capacità di stoccaggio dell'acqua.
La temperatura media annua nel sito di produzione principale è di circa 10ºC, mentre la media annuale delle precipitazioni è di 720 mm (entrambi calcolati per il periodo 1987-2016). Le principali colture coltivate sono patate irrigate e barbabietola da zucchero. Tuttavia, dai 240 ha della superficie agricola utilizzata (SAU) dell'azienda, 90 ha sono coltivati nella pianura del Reno, dove la temperatura media è superiore di 1ºC. Questa condizione consente all'agricoltore di coltivare patate e soia precoci. La rotazione principale delle colture è "babietola da zucchero — grano tenero invernale — semi di colza invernale — grano tenero invernale — patate — grano tenero invernale" nel principale sito di produzione, e "soia — grano tenero invernale — semi di colza invernale — grano tenero invernale" nella pianura del Reno.
L'aumento delle condizioni meteorologiche estreme, come la siccità primaverile ed estiva e le forti precipitazioni primaverili, stanno già influenzando il settore agricolo della regione, causando un aumento della variabilità dei raccolti e un rischio di perdite di produttività delle colture. Queste condizioni impongono l'urgenza di adottare efficaci opzioni di adattamento per stabilizzare le rese delle colture e produrre colture di alta qualità. Per far fronte ai cambiamenti climatici, l'azienda sta attuando diverse misure di gestione delle colture, in particolare per migliorare la struttura del suolo. Infatti, una buona struttura del suolo è essenziale per aumentare la capacità di stoccaggio dell'acqua del suolo, ridurre l'erosione, migliorare il biota del suolo e aumentare la disponibilità di nutrienti per le colture, che aiutano a superare le sfide del cambiamento climatico che interessano l'azienda. Quattro miscele di colture di cattura diverse e molto versatili vengono coltivate prima delle colture primaverili e dopo le patate precoci per affrontare il miglioramento dei suoli. Queste miscele sono composte principalmente da specie come ravanello di lavorazione, trifoglio, phacelia, pisello, Avena strigosa, vetch o senape, tra gli altri.
Descrizione del caso studio
Sfide
Il progetto AgriAdapt ha valutato la vulnerabilità dell'azienda agricola nella regione collinare Kraichgau per il periodo attuale e per i prossimi 30 anni, tenendo conto delle proiezioni climatiche sviluppate da ETH Zürich (Institute for Atmospheric and Climate Science) per lo scenario SRES A1B, quella utilizzata nel portale Agri4Cast della Commissione Europea che fornisce indicatori agro-climatici. Secondo tali proiezioni, il numero di giorni con temperature superiori ai 25ºC dovrebbe aumentare da 25 a 38 giorni all'anno nel periodo maggio-agosto nei prossimi 30 anni. Si prevede anche una diminuzione dell'equilibrio idrico (differenza tra precipitazioni ed evapotraspirazione) durante i mesi estivi, soprattutto in luglio e agosto. Ciò implica che ci si aspetta che meno acqua entri nel sistema attraverso le precipitazioni, e si prevede che più acqua esca dal sistema attraverso l'evaporazione e la traspirazione. Queste condizioni influenzeranno direttamente le fasi di riempimento e maturazione dei cereali, portando a una maturazione precoce che significa semi più piccoli e rese più basse. Anche i rendimenti delle barbabietole da zucchero saranno influenzati negativamente da questi due fattori, dal momento che porteranno a un tasso di crescita inferiore e, di conseguenza, a rendimenti più bassi.
Secondo le proiezioni di cui sopra, il numero di giorni tropicali (giorni con picchi di temperature massime superiori ai 30ºC) da maggio ad agosto dovrebbe aumentare di circa il 27 % nel prossimo futuro (prossimi 30 anni). Questo, oltre alle condizioni asciutte previste in luglio e agosto, può interrompere la crescita del tubero nelle patate, portare a una maggiore dipendenza dall'irrigazione dell'acqua e anche ad una minore qualità della produzione colturale, come registrato nell'estate calda e secca del 2018. Inoltre, il verificarsi di periodi di siccità durante il raccolto può causare la formazione di ammassi di terreno duro in terreni più secchi che possono danneggiare la buccia di patate. L'aumento previsto delle forti precipitazioni durante il periodo di crescita (fine primavera) può anche danneggiare la patata lavando via le creste e esponendo i tuberi alla radiazione solare.
Anche se la temperatura media annuale è in aumento, secondo la valutazione di vulnerabilità di AgriAdapt c'è un rischio leggermente più elevato di gelo tardivo in aprile quando le piante di patate sono in fase giovanile. Due o più giorni con temperature inferiori a -4ºC possono portare a una morte delle foglie di patate e quindi ad un ritardo dello sviluppo.
I semi di colza invernali saranno influenzati anche dall'aumento previsto nelle giornate tropicali e dalle condizioni più asciutte, soprattutto se si verificano eventi estremi nelle fasi di fioritura e maturazione più sensibili, causando una riduzione del contenuto di olio di semi e una maturazione precoce con conseguente minore resa. Infine, le condizioni più calde previste in autunno e inverno potrebbero portare a un rischio più elevato di infestazione di erbe infestanti, insetti e agenti patogeni.
Obiettivi
Sulla base dei risultati della valutazione, l'azienda agricola nella regione di Kraichgau ha attuato misure e pratiche per ridurre la sua vulnerabilità ai cambiamenti climatici nel prossimo futuro, in particolare migliorando le condizioni del suolo, aumentando la materia organica del suolo e rendendo gli agricoltori più consapevoli dei rischi attesi e delle possibili soluzioni.
Opzioni di adattamento implementate in questo caso
Soluzioni
Sulla base della valutazione della vulnerabilità è stata selezionata una serie di misure di adattamento da attuare nell'azienda agricola, concentrandosi sul miglioramento della struttura del suolo come modo per far fronte alle sfide del cambiamento climatico. Una buona struttura del suolo, con un biota attivo e diversificato, consente, tra gli altri benefici, di: (i) aumentare il tasso di infiltrazione, la capacità di assorbire la pioggia (pesante) e immagazzinarla per un periodo più lungo, (ii) evitare la perdita di nutrienti e (iii) ridurre l'erosione del vento o dell'acqua.
Per raggiungere questo obiettivo, l'azienda utilizza quattro miscele di colture di cattura diverse e molto versatili con 15 specie diverse (ad es. ravanello di lavorazione, trifoglio, phacelia, pisello, Avena strigosa, vetch, senape). Queste specie hanno caratteristiche diverse in termini di sviluppo delle radici, produzione di essudati radicali, resistenze contro parassiti e malattie e requisiti nutrizionali. Diversi sistemi radicolari sono in grado di raggiungere sostanze nutritive a diverse profondità ed evitare la loro perdita attraverso la lisciviazione o il deflusso dell'acqua, rilasciandoli negli strati superiori quando il raccolto di cattura è falciato. Le specie di legumi (piselli, trifoglio o vetch) nella miscela di colture di cattura possono fissare l'azoto atmosferico nel terreno grazie alla loro simbiosi con i batteri, mentre le specie brassicas (come ravanello o senape) possono ridurre il rischio di malattie fungine e attacchi di nematodi a causa dei glucosinolati che rilasciano quando vengono tagliati. Inoltre, l'elevata diversità di specie all'interno della miscela consente all'agricoltore di rompere i cicli di parassiti e di coprire il suolo il più possibile per ridurre al minimo l'erosione.
Nessuna lavorazione sui siti collinari in direzione della pendenza e riduzione della lavorazione nel resto dell'azienda (tranne per le zone coltivate a patate) sono altre misure in corso di attuazione per ridurre l'erosione del suolo. Inoltre, la pressione dei pneumatici dei trattori e di altri macchinari agricoli è controllata e adattata per preservare la buona struttura del terreno durante il lavoro sul campo. Il grano viene anche seminato tra i filari dopo la semina di patate per evitare di lavare via il terreno durante una pioggia (pesante).
Oltre al miglioramento della struttura del suolo, sono in corso di attuazione anche altre misure come l'inclusione di nuove varietà meglio adattate ai cambiamenti climatici. Ad esempio, nell'erba di trifoglio dell'aereo del Reno è stata sostituita da erba erbacea, in quanto questo ha la capacità di radicamento molto profondo e quindi è più tollerante alla siccità del trifoglio. Una prima maturazione invernale varietà di grano tenero"Rubisco" viene coltivata per evitare il caldo di metà estate in agosto. Inoltre, questa varietà ha un elevato potenziale di resa anche in condizioni asciutte e le sue lunghe tende proteggono la pianta dallo stress termico. Altre sei varietà invernali di grano tenero sono coltivate su un appezzamento più piccolo nella fattoria per scoprire la varietà più adatta a questa località. Nel Reno-aereo, anche i fagioli di soia, che prosperano in condizioni più calde, sono coltivati.
Le date di semina vengono inoltre adattate all'aumento della temperatura: la semina successiva in autunno mira a ridurre la sensibilità delle piante ai parassiti come afidi e cicale, che potrebbero essere vettori di agenti patogeni, mentre ii) la semina precedente in primavera consente di evitare il caldo e la siccità estivi. In giornate particolarmente calde gli agricoltori applicano l'irrigazione supplementare per raffreddare le creste delle patate ed evitare il surriscaldamento dei tuberi. Inoltre, i prodotti delle alghe vengono applicati per migliorare il radicamento delle principali colture coltivate nell'azienda agricola.
Nell'ambito del progetto verrà effettuata una nuova valutazione del rischio climatico per monitorare le prestazioni e l'efficienza delle misure di adattamento attuate. Inoltre, le rese e il feedback degli agricoltori sono regolarmente controllati per verificare i benefici attesi di tali misure.
Rilevanza
Caso sviluppato e implementato come misura di adattamento ai cambiamenti climatici.
Dettagli aggiuntivi
Partecipazione degli attori interessatI
I principali attori coinvolti nell'ambito del progetto LIFE AgriAdapt nella valutazione delle vulnerabilità e nell'attuazione delle misure di adattamento proposte sono i proprietari dell'azienda agricola e della Fondazione Lago di Costanza (leader del progetto LIFE AgriAdapt).
Inoltre, gli obiettivi e i risultati del progetto sono comunicati ad altri agricoltori, cooperative, tecnici e agronomi (a livello locale e nazionale) attraverso workshop, conferenze e seminari.
Successo e fattori limitanti
Gli agricoltori coinvolti nel progetto sono consapevoli dei rischi derivanti dai cambiamenti climatici e quindi disposti ad adottare misure che tengano conto degli impatti attesi, per garantire rese stabili e qualità elevata dei prodotti. Il successo delle misure di adattamento dipende fortemente dalle conoscenze locali degli agricoltori in merito a specifici aspetti di attuazione e ai benefici attesi delle misure. Le esperienze positive con le nuove soluzioni attuate (ad esempio la coltivazione di nuove varietà e colture o una miscela versatile di colture di cattura) possono anche convincere le aziende vicine ad attuare strategie di adattamento simili.
Nel caso dell'introduzione di colture d'informazione, uno dei principali vincoli che possono influire sull'attuazione delle misure di adattamento è legato alla domanda del mercato o a possibili usi alternativi di questi nuovi prodotti (ad esempio, i semi di soia prodotti nell'azienda possono essere venduti a una cooperativa per l'alimentazione dei cavalli). Un ulteriore fattore limitante è che, al momento, non ci sono varietà tolleranti alla siccità e al calore per ogni coltura, e l'allevamento vegetale richiede circa 10 anni per sviluppare nuove varietà. L'attuazione di diverse tecniche di lavorazione del suolo può essere limitata da costi elevati (ad esempio, un sistema integrato di controllo automatico della pressione dei pneumatici può costare circa 3500-8 000 EUR) e anche perché i contraenti agricoli non hanno incluso questa tecnica tra i servizi che forniscono agli agricoltori.
Costi e benefici
La valutazione della vulnerabilità e l'elaborazione del piano d'azione per l'attuazione di misure di adattamento sostenibile sono state finanziate dal progetto AgriAdapt, finanziato dalla Commissione europea attraverso il programma LIFE e cofinanziato dal Ministero degli Affari rurali e della tutela dei consumatori del Baden-Württemberg, Landwirtschaftliche Rentenbank, OMIRA e Landkreis Bodenseekreis. Il costo della valutazione e del piano d'azione di questa azienda è stato di 5 000 EUR. Le misure di adattamento sono in corso di attuazione tra il 2017 e il 2019, pertanto non vi è ancora una stima adeguata dei costi. Tuttavia, la maggior parte di loro non dovrebbe avere costi aggiuntivi per l'agricoltore e, in alcuni casi, si prevedono risparmi.
Le misure di adattamento attuate dovrebbero: aumentare l'efficienza produttiva dell'azienda agricola, ridurre i costi agricoli, migliorare la conservazione del suolo, ridurre l'erosione, prevenire parassiti e malattie, aumentare il sequestro del carbonio nel suolo, aumentare il contenuto di azoto ed evitare la perdita di nutrienti. Il processo di monitoraggio dei benefici attesi delle misure attuate comporta contatti permanenti con gli agricoltori, consentendo di verificare i riscontri e valutare le rese durante la durata del progetto.
Aspetti legali
La direttiva europea sulle alluvioni è attuata dagli Stati federali tedeschi attraverso strategie di alluvione, come nel caso della "Strategia per ridurre il rischio di alluvioni nel Baden-Württemberg". Secondo tale strategia, le misure che possono ridurre il rischio di alluvioni e di erosione del suolo nei campi agricoli si concentrano sul miglioramento della struttura del suolo, tra cui: coltivazione versatile, rotazione diversificata delle colture, vegetazione sui campi (preferibilmente durante tutto l'anno) e riduzione della gestione del suolo.
La direttiva europea sui nitrati è stata recepita nel diritto tedesco dall'ordinanza sui concimi (Düngeverordnung), con l'obiettivo di ridurre la quantità di nitrato nelle acque sotterranee. L'uso di colture catturate prima delle colture estive è una delle misure in discussione per contribuire all'attuazione dell'ordinanza sui fertilizzanti. Infatti, le colture catturate tengono l'azoto in atto ed evitano la sua perdita mediante lisciviazione o deflusso idrico, prevenendo l'inquinamento dei corpi idrici vicini. Al momento questa è ancora considerata una misura facoltativa, ma gli agricoltori ricevono una remunerazione se si impegnano alla sua attuazione, come nel caso dell'azienda agricola coinvolta in AgriAdapt.
Tempo di implementazione
Il progetto AgriAdapt è iniziato nel 2016. La vulnerabilità dell'azienda pilota nella regione collinare di Kraichgau è stata valutata nel 2017 e nel 2018 sono state proposte misure di adattamento. Al momento, la fase di attuazione è in corso.
Durata
Se attuate e mantenute ininterrottamente, le misure di adattamento sviluppate possono durare per sempre.
Informazioni di riferimento
Contatto
Sabine Sommer
Fritz-Reichle-Ring 4
78315 Radolfzell
Tel: +49 07732 9995 42
E-mail: sabine.sommer@bodensee-stiftung.org
Siti Web
Riferimento
Pubblicato in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Aggiornamento più recente in Climate-ADAPT Apr 18 2024
Si prega di contattarci per qualsiasi altra richiesta su questo caso di studio o per condividere un nuovo caso di studio (e -mail climate.adapt@eea.europa.eu )
Parole chiave:
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Caratterizzazione geografica:
Europe