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Miglioramento della struttura del suolo di un'azienda agricola di seminativi nel distretto di Heilbronn (Germania)

© Lake Constance Foundation

L'azienda pilota Heilbronn si trova ad affrontare diverse sfide climatiche: aumento delle temperature, siccità e forti precipitazioni. Nell'ambito di LIFE AgriAdapt, l'azienda agricola ha adottato misure di adattamento incentrate sul miglioramento della struttura del suolo. Ciò include l'utilizzo di nuove tecniche di gestione delle colture e varietà più adattate.

Nell'ambito del progetto LIFE AgriAdapt, oltre 120 aziende agricole 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 aziende pilota si trova nella regione collinare del Kraichgau, nel distretto di Heilbronn, in Germania (Stato del Baden-Württemberg), a un'altitudine di 120-250 m sul livello del mare (un altro caso di studio tratto da AgriAdapt è disponibile per Segovia, Spagna). L'80% dei suoli della regione è costituito da argilla argillosa con un'elevata capacità di stoccaggio dell'acqua.

La temperatura media annua nel sito di produzione principale è di circa 10°C, mentre le precipitazioni medie annue sono di 720 mm (entrambe calcolate per il periodo 1987-2016). Le principali colture coltivate sono le patate irrigate e la barbabietola da zucchero. Tuttavia, dei 240 ettari della superficie agricola utilizzata (SAU) dell'azienda, 90 ettari sono coltivati nella pianura del Reno, dove la temperatura media è superiore di 1o C. Questa condizione consente all'agricoltore di coltivare patate precoci e semi di soia. La principale rotazione delle colture è “barbabietola da zucchero – frumento tenero invernale – colza invernale – frumento tenero invernale – patate – frumento tenero invernale” nel sito di produzione principale e “soia – frumento tenero invernale – colza invernale – frumento tenero invernale” nella pianura renana.

Le crescenti condizioni meteorologiche estreme, come la siccità primaverile ed estiva e le forti precipitazioni primaverili, stanno già colpendo il settore agricolo della regione, causando un aumento della variabilità della resa delle colture e un rischio di perdite di produttività delle colture. Queste condizioni impongono l'urgenza di adottare opzioni di adattamento efficaci 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. In effetti, 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 dei cambiamenti climatici che interessano l'azienda agricola. Quattro diverse e molto versatili miscele di colture intercalari vengono coltivate prima delle colture primaverili e dopo le patate precoci per affrontare il miglioramento dei suoli. Queste miscele sono composte principalmente da specie quali ravanello, trifoglio, facelia, pisello, Avena strigosa, veccia o senape, tra le altre.

Descrizione del caso di studio

Sfide

Il progetto AgriAdapt ha valutato la vulnerabilità dell'azienda agricola nella regione collinare del Kraichgau per il periodo attuale e per i prossimi 30 anni, considerando le proiezioni climatiche sviluppate dall'ETH di Zurigo (Istituto per le scienze atmosferiche e climatiche) per lo scenario SRES A1B, quello utilizzato nel portale Agri4Cast della Commissione Europea che fornisce indicatori agro-climatici. Secondo tali proiezioni, il numero di giorni con temperature superiori a 25 ° C dovrebbe aumentare da 25 a 38 giorni all'anno nel periodo maggio-agosto nei prossimi 30 anni. Si prevede inoltre una diminuzione del bilancio idrico (differenza tra precipitazioni ed evapotraspirazione) durante i mesi estivi, in particolare nei mesi di luglio e agosto. Ciò implica che meno acqua dovrebbe entrare nel sistema attraverso le precipitazioni e più acqua dovrebbe uscire dal sistema attraverso l'evaporazione e la traspirazione. Queste condizioni influenzeranno direttamente le fasi di riempimento e maturazione dei cereali, portando a una maturazione più precoce, il che significa semi più piccoli e rese inferiori. Anche le rese di barbabietola da zucchero saranno influenzate negativamente da questi due fattori, poiché porteranno a un tasso di crescita inferiore e di conseguenza a rese inferiori.

Secondo le proiezioni di cui sopra, il numero di giorni tropicali (giorni con picchi di temperature massime superiori a 30 ° C) da maggio ad agosto dovrebbe aumentare di circa il 27% nel prossimo futuro (prossimi 30 anni). Questo, oltre alle condizioni più secche previste a luglio e agosto, può interrompere la crescita dei tuberi nelle patate, portare a una maggiore dipendenza dall'irrigazione dell'acqua e anche a una minore qualità della produzione agricola, come registrato nell'estate calda e secca del 2018. Inoltre, il verificarsi di periodi di siccità durante il raccolto può causare la formazione di grappoli di terreno duro in terreni più secchi che possono danneggiare la buccia della patata. L'aumento previsto delle forti precipitazioni durante il periodo di crescita (tarda primavera) può anche danneggiare la patata lavando via le creste ed esponendo i tuberi alla radiazione solare.

Sebbene la temperatura media annuale stia aumentando, secondo la valutazione della vulnerabilità di AgriAdapt c'è un rischio leggermente più elevato di gelo tardivo in aprile quando le piante di patate sono nella loro fase giovanile. Due o più giorni con temperature inferiori a -4 ° C possono portare a una morte delle foglie di patata e quindi a un ritardo dello sviluppo.

La colza invernale risentirà anche del previsto aumento dei giorni tropicali e delle condizioni più secche, soprattutto se si verificheranno eventi estremi durante le fasi di fioritura e maturazione più sensibili, causando una riduzione del contenuto di olio di semi e una maturazione anticipata con conseguenti rese inferiori. Infine, le condizioni più calde previste in autunno e in inverno potrebbero portare a un rischio più elevato di infestazione da erbacce, insetti e agenti patogeni.

Contesto politico della misura di adattamento

Case developed and implemented as a climate change adaptation measure.

Obiettivi della misura di adattamento

Sulla base dei risultati della valutazione, l'azienda agricola nella regione del 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 previsti e delle possibili soluzioni.

Soluzioni

Sulla base della valutazione della vulnerabilità è stata selezionata una serie di misure di adattamento da attuare nell'azienda agricola, incentrate sul miglioramento della struttura del suolo come modo per far fronte alle sfide poste dai cambiamenti climatici. Una buona struttura del suolo, con un biota attivo e diversificato, consente, tra gli altri vantaggi, di: i) aumentare il tasso di infiltrazione, la capacità di assorbire la pioggia (pesante) e conservarla 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 intercalari diverse e molto versatili con 15 specie diverse (ad esempio ravanello, trifoglio, facelia, pisello, Avena strigosa, veccia, senape). Queste specie hanno caratteristiche diverse in termini di sviluppo delle radici, produzione di essudati radicali, resistenza contro parassiti e malattie e fabbisogno di nutrienti. Diversi sistemi di radici sono in grado di raggiungere i nutrienti a diverse profondità ed evitare la loro perdita per lisciviazione o deflusso dell'acqua, rilasciandoli negli strati superiori quando il raccolto viene falciato. Le specie di legumi (pisello, trifoglio o veccia) nella miscela delle colture intercalari possono fissare l'azoto atmosferico nel terreno grazie alla loro simbiosi con i batteri, mentre le specie di brassicas (come ravanello o senape) possono ridurre il rischio di malattie fungine e attacchi di nematodi a causa dei glucosinolati che rilasciano quando vengono falciati. Inoltre, l'elevata diversità delle specie all'interno della miscela consente all'agricoltore di interrompere i cicli dei parassiti e coprire il suolo il più possibile per ridurre al minimo l'erosione.

Altre misure volte a ridurre l'erosione del suolo sono l'assenza di lavorazione dei terreni collinari in direzione del pendio e la riduzione della lavorazione del terreno nel resto dell'azienda (tranne nel caso delle superfici coltivate a patate). Inoltre, la pressione dei pneumatici dei trattori e di altre macchine agricole è controllata e adattata per preservare la buona struttura del terreno durante il lavoro sul campo. Il grano viene anche seminato tra le file dopo la semina della patata per evitare di lavare via il terreno durante una (pesante) pioggia.

Oltre al miglioramento della struttura del suolo, sono in corso di attuazione anche altre misure, come l'inclusione di nuove varietà più adatte ai cambiamenti climatici. Ad esempio, nel piano del Reno, l'erba trifoglio è stata sostituita da erba medica, in quanto ha la capacità di radicamento molto profondo e quindi è più resistente alla siccità rispetto al trifoglio. Viene coltivata una varietà di frumento tenero invernale a maturazione anticipata "Rubisco"per evitare il caldo di metà estate in agosto. Inoltre, questa varietà ha un alto potenziale di resa anche in condizioni asciutte e le sue lunghe tende proteggono la pianta dallo stress termico. Altre sei varietà di grano tenero invernale sono coltivate in un appezzamento più piccolo della fattoria per scoprire la varietà più adatta per questa posizione. Nell'aereo renano vengono coltivati anche i fagioli di soia, che prosperano in condizioni più calde.

Anche le date di semina vengono adattate all'aumento della temperatura: i) la semina successiva in autunno mira a ridurre la sensibilità delle piante a parassiti come afidi e cicale, che potrebbero essere vettori di agenti patogeni, mentre ii) la semina anticipata in primavera consente di evitare il caldo estivo e la siccità. Nei giorni particolarmente caldi gli agricoltori applicano un'irrigazione supplementare per raffreddare le creste delle patate ed evitare il surriscaldamento dei tuberi. Inoltre, i prodotti a base di alghe vengono applicati per migliorare il radicamento delle principali colture coltivate nell'azienda agricola.

Nell'ambito del progetto sarà effettuata una nuova valutazione del rischio climatico per monitorare le prestazioni e l'efficienza delle misure di adattamento attuate. Inoltre, le rese e i riscontri degli agricoltori sono regolarmente controllati per verificare i benefici previsti di tali misure.

Ulteriori dettagli

Partecipazione delle parti interessate

I principali attori coinvolti nell'ambito del progetto LIFE AgriAdapt nella valutazione della vulnerabilità e nell'attuazione delle misure di adattamento proposte sono i proprietari dell'azienda agricola e la Fondazione Lago di Costanza (leader del progetto LIFE AgriAdapt).

Inoltre, gli obiettivi e i risultati del progetto vengono 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 affrontino gli impatti previsti, per garantire rese stabili e un elevato livello qualitativo dei prodotti. Il successo delle misure di adattamento dipende fortemente dalle conoscenze locali degli agricoltori in merito agli aspetti specifici dell'attuazione e ai benefici attesi dalle misure. Le esperienze positive con le nuove soluzioni attuate (ad esempio la coltivazione di nuove varietà e colture o una miscela versatile di colture intercalari) possono anche convincere le aziende agricole vicine ad attuare strategie di adattamento simili.

Nel caso dell'introduzione di nuove colture, uno dei principali vincoli che possono incidere 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 agricola 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 la selezione delle piante richiede circa 10 anni per sviluppare nuove varietà. L'attuazione di diverse tecniche di lavorazione del suolo può essere vincolata da costi elevati (ad esempio, un sistema automatico integrato di controllo della pressione degli pneumatici può costare circa 3500-8000 EUR) e anche perché i contraenti agricoli non hanno incluso questa tecnica tra i servizi che forniscono agli agricoltori.

Costi e benefici

La valutazione delle vulnerabilità e l'elaborazione del piano d'azione per attuare misure di adattamento sostenibili è stata finanziata dal progetto AgriAdapt, finanziato dalla Commissione europea attraverso il programma LIFE e cofinanziato dal Ministero degli affari rurali e della protezione dei consumatori del Baden-Württemberg, Landwirtschaftliche Rentenbank, OMIRA e Landkreis Bodenseekreis. Il costo per la produzione della valutazione e del piano d'azione di questa azienda agricola è stato di 5 000 EUR. Le misure di adattamento sono in corso di attuazione tra il 2017 e il 2019, pertanto non esiste ancora una stima adeguata dei costi. Tuttavia, la maggior parte di essi 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 dalle misure attuate comporta contatti permanenti con gli agricoltori, che consentono di verificare i riscontri e valutare le rese durante la durata del progetto.

Tempo di implementazione

Il progetto AgriAdapt è iniziato nel 2016. La vulnerabilità dell'azienda pilota nella regione collinare del Kraichgau è stata valutata nel 2017 e nel 2018 sono state proposte misure di adattamento. Al momento è in corso la fase di attuazione.

Tutta la vita

Se attuate e mantenute costantemente, 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 

Riferimenti
Progetto AgriAdapt, cofinanziato dal programma LIFE

Pubblicato in Climate-ADAPT: Nov 22, 2022

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Documenti di casi di studio (1)
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