Mais alle Stelle! Come Ho Visto Aumentare Resa ed Efficienza con Tecniche Smart

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di una sfida che mi appassiona da sempre: come possiamo coltivare di più e meglio, specialmente in quelle zone del mondo dove l’acqua scarseggia e il terreno non è proprio il massimo della fertilità? Parliamo di agricoltura in zone aride, un tema cruciale visto che quasi metà delle terre emerse rientra in questa categoria e la pressione per produrre cibo non fa che aumentare. Il mais, poi, è una delle colture più importanti al mondo, ma farlo crescere bene in condizioni difficili è una vera impresa.

La Sfida: Acqua Poca e Terreno Povero

Immaginatevi l’Altopiano del Loess in Cina, una vasta area dove l’agricoltura dipende quasi interamente dalla pioggia. Le precipitazioni sono scarse, irregolari e spesso non arrivano quando le piante ne avrebbero più bisogno. Aggiungeteci un suolo non particolarmente ricco e capirete perché ottenere buoni raccolti di mais qui è complicato. La mancanza d’acqua e la scarsa fertilità del suolo sono i nemici numero uno della produttività e della sostenibilità agricola in queste regioni. Eppure, dobbiamo trovare soluzioni, perché la sicurezza alimentare dipende anche da qui.

Le Armi Segrete: Semina Intelligente e Nutrienti al Punto Giusto

Allora, cosa possiamo fare? Negli ultimi anni, ho seguito con enorme interesse (e partecipato idealmente!) a esperimenti che combinano due strategie potentissime.
La prima è un sistema di semina chiamato “Ridge and Furrow Rain Harvesting” (RFRH), che tradotto suona un po’ come “raccolta dell’acqua piovana a creste e solchi”. Sembra complesso, ma l’idea è geniale nella sua semplicità: invece di seminare su un terreno piatto (la cosiddetta semina convenzionale, CP), si creano delle piccole creste alternate a solchi. Le creste vengono spesso coperte con un sottile film plastico. Cosa succede?

• La pioggia che cade sulle creste non viene assorbita lì, ma scivola nei solchi, proprio dove sono le radici delle piante. È come creare dei mini-canali di irrigazione che concentrano l’acqua dove serve!
• Il film plastico riduce drasticamente l’evaporazione dell’acqua dal suolo. Meno acqua sprecata = più acqua per il mais.
• Questa copertura, inoltre, aiuta a scaldare il terreno, creando un microclima più favorevole alla crescita, soprattutto nelle prime fasi.

Insomma, questo sistema RFRH è una specie di supereroe per le piante in climi aridi!

La seconda strategia è la gestione integrata dei nutrienti. Non basta dare acqua, le piante hanno fame! Ma invece di affidarci solo ai fertilizzanti chimici (che usati in eccesso possono creare problemi ambientali), l’approccio integrato prevede anche l’uso di materia organica. Nel nostro caso, si è studiato l’effetto dell’aggiunta di paglia di mais tritata e interrata nel suolo, insieme a una dose ottimizzata di fertilizzante azotato (N). La paglia è una risorsa fantastica: è ricca di carbonio, azoto, fosforo, potassio e altri elementi utili. Restituirla al campo migliora la struttura del suolo, aiuta a trattenere l’umidità e, soprattutto, aumenta il carbonio organico, rendendo il terreno più fertile a lungo termine.

L’Esperimento sul Campo: Combinare le Forze

Quindi, l’idea brillante è stata: cosa succede se mettiamo insieme queste due strategie? Per scoprirlo, sull’Altopiano del Loess è stato condotto un esperimento per due anni (2020 e 2021). Sono stati confrontati sei diversi approcci:

1. Semina Convenzionale Piatta senza nutrienti aggiunti (CP) – Il controllo base.
2. Semina Convenzionale Piatta con solo fertilizzante azotato (CPN).
3. Semina Convenzionale Piatta con azoto e paglia (CPSN).
4. Semina a Creste e Solchi (RFRH) senza nutrienti aggiunti (RF).
5. Semina a Creste e Solchi con solo fertilizzante azotato (RFN).
6. Semina a Creste e Solchi con azoto e paglia (RFSN) – La combinazione “top”!

L’obiettivo era vedere quale combinazione funzionasse meglio non solo per la resa del mais, ma anche per come venivano usate l’acqua e l’azoto, e per la salute del suolo (misurando diverse frazioni di carbonio organico). L’ipotesi? Che combinare RFRH con paglia e azoto (RFSN) fosse la mossa vincente. E indovinate un po’?

Risultati Sorprendenti: Caldo, Umido e Fertile!

I risultati sono stati davvero illuminanti! Partiamo dal microclima del suolo. Come previsto, il sistema RFRH ha fatto salire la temperatura del suolo (nello strato superficiale 0-10 cm) rispetto alla semina convenzionale. Le temperature erano più alte di 1.3-2.8°C durante quasi tutto il periodo di crescita! E l’aggiunta di nutrienti, specialmente la combinazione paglia+azoto (RFSN), ha dato un’ulteriore spinta al calore. La classifica delle temperature era chiara: RFSN > RFN > RF > CPSN > CPN > CP. Un terreno più caldo, soprattutto all’inizio, aiuta le piantine a partire alla grande.

E l’acqua? La riserva idrica nel suolo (SWS), misurata fino a 60 cm di profondità, ha mostrato dinamiche interessanti. In generale, c’era più acqua nel 2021 (anno più piovoso) che nel 2020. Ma la cosa fondamentale è che i trattamenti RFRH (RF, RFN, RFSN) hanno costantemente mostrato riserve idriche maggiori rispetto alla semina convenzionale (CP), soprattutto nelle fasi centrali della crescita (come l’antesi e la fioritura), quando la pianta beve di più. Ancora una volta, il trattamento RFSN si è distinto, mantenendo il terreno più umido degli altri, specialmente verso la fine del ciclo. Questo significa che le piante avevano più acqua a disposizione proprio quando ne avevano più bisogno. La paglia, in particolare, sembra giocare un ruolo chiave nel trattenere l’umidità e migliorare l’infiltrazione.

Il Raccolto Parla Chiaro: Più Mais e Più Biomassa!

Ma veniamo al sodo: la resa in granella! Qui i numeri sono stati entusiasmanti.

• Il sistema RFRH da solo (RF) ha aumentato la resa del 5.2% in media rispetto al sistema convenzionale (CP).
• Aggiungere solo azoto ha aiutato, ma la vera magia è avvenuta combinando RFRH con paglia e azoto (RFSN). Questo trattamento ha prodotto la resa più alta in assoluto, superando RFSN (RFRH + solo azoto) del 7.8% in media!
• Confrontando i due sistemi di semina a parità di nutrienti, RFRH ha sempre battuto CP. Ad esempio, RFSN ha reso in media il 5.5% in più di CPSN (convenzionale + paglia + azoto).

La classifica della resa era la stessa delle temperature: RFSN > CPSN > RFN > CPN > RF > CP. Un trionfo per l’approccio combinato!
Lo stesso andamento si è visto per la biomassa totale fuori terra (cioè il peso secco di tutta la pianta, escluse le radici). Anche qui, RFSN ha dominato, seguito dagli altri trattamenti nella stessa sequenza della resa. Questo dimostra che non solo si produce più granella, ma l’intera pianta cresce più vigorosa.

Efficienza al Top: Usare Meglio Acqua e Azoto

Produrre di più è fantastico, ma farlo usando le risorse in modo più efficiente è ancora meglio, soprattutto in zone aride. E anche qui, i risultati sono stati notevoli.
L’efficienza d’uso dell’acqua (WP), che misura quanti kg di granella si producono per ogni mm di acqua consumata dalla pianta, ha seguito lo stesso trend della resa. RFSN ha mostrato la WP più alta, significativamente migliore di tutti gli altri trattamenti. Questo significa che con RFSN, ogni goccia d’acqua viene sfruttata al massimo per produrre cibo.

Passiamo all’azoto, un nutriente chiave ma anche costoso e potenzialmente inquinante se non gestito bene. Abbiamo guardato a diversi indicatori:

• Assorbimento di azoto dalla pianta: RFSN ha permesso alle piante di assorbire molto più azoto rispetto agli altri trattamenti, sia nella granella che nella paglia.
• Efficienza d’uso dell’azoto (NUPE): Misura quanto dell’azoto assorbito finisce effettivamente nella granella. RFSN ha migliorato la NUPE del 29.2% rispetto a RFN (RFRH + solo azoto)!
• Efficienza agronomica dell’azoto (AEN): Indica quanti kg di resa in più si ottengono per ogni kg di azoto fertilizzante applicato. Anche qui, RFSN ha staccato tutti, con un aumento medio del 44.5% rispetto a RFN.
• Produttività parziale del fattore azoto (PFPN): È la resa ottenuta per unità di azoto applicato. Indovinate? RFSN ancora primo, con un +7.8% medio su RFN.

In pratica, la combinazione RFSN non solo fa produrre di più, ma aiuta le piante a usare l’acqua e l’azoto in modo incredibilmente più efficiente. È un doppio colpo vincente per la produttività e la sostenibilità!

Un Suolo Più Ricco e Vivo

Ma non è finita qui! Un’agricoltura veramente sostenibile deve prendersi cura anche del suolo. Abbiamo quindi analizzato cosa succedeva al carbonio organico del suolo, un indicatore chiave della sua salute e fertilità. Abbiamo misurato diverse frazioni:

• Carbonio Organico Dissolto (DOC): La frazione più mobile e subito disponibile.
• Carbonio Organico Facilmente Ossidabile (EOC): Una frazione attiva che risponde rapidamente ai cambiamenti gestionali.
• Carbonio della Biomassa Microbica (MBC): Il carbonio contenuto nei microrganismi del suolo, essenziali per i cicli dei nutrienti.
• Azoto della Biomassa Microbica (MBN): L’azoto nei microrganismi.

I risultati? Ancora una volta, RFSN ha mostrato i livelli più alti per tutte queste frazioni di carbonio e azoto organico attivo nello strato 0-20 cm. Rispetto al controllo CP, RFSN ha aumentato il DOC di oltre il 50%, l’EOC di circa il 25%, l’MBC quasi del doppio (!!) e l’MBN di oltre il 50-80% nei due anni. Questo è importantissimo: significa che questa pratica non solo aumenta il raccolto nell’immediato, ma costruisce attivamente la fertilità del suolo per il futuro. La paglia restituita al campo, combinata con le migliori condizioni di umidità e temperatura create dal sistema RFRH, sta chiaramente nutrendo la vita nel suolo.

La Formula Magica Confermata

Per essere sicuri che RFSN fosse davvero la combinazione migliore considerando tutti i fattori (resa, efficienza d’uso delle risorse, salute del suolo), sono stati usati anche modelli di analisi complessi come l’analisi della relazione grigia e il modello TOPSIS pesato per entropia. Non vi annoio con i dettagli tecnici, ma il succo è che entrambi i metodi hanno confermato senza ombra di dubbio che la strategia RFSN (sistema a creste e solchi + 1.5 t/ha di paglia di mais + 180 kg/ha di azoto) è risultata la migliore in assoluto.

Cosa Portiamo a Casa?

Questa ricerca mi ha davvero entusiasmato! Dimostra che combinando in modo intelligente tecniche di gestione dell’acqua (come l’RFRH) e dei nutrienti (fertilizzanti + materia organica come la paglia), possiamo ottenere risultati straordinari anche in condizioni difficili. Non si tratta solo di aumentare la resa del mais, ma di farlo in modo più efficiente, sprecando meno acqua e meno nutrienti, e allo stesso tempo migliorando la salute del nostro prezioso suolo.
La strategia RFSN si rivela una promessa concreta per rendere l’agricoltura più produttiva e sostenibile nelle zone aride dell’Altopiano del Loess e, potenzialmente, in molte altre regioni del mondo con sfide simili. È un esempio perfetto di come l’innovazione agronomica possa aiutarci ad affrontare le sfide del cambiamento climatico e della sicurezza alimentare. Una strada semplice da implementare, che valorizza risorse locali come la paglia e migliora l’efficienza generale. Davvero un passo avanti importante!

Fonte: Springer