Cerealicoltura biologica sostenibile: dal campo alla ‘Smart future Organic farm’

Misurare l’impronta carbonica e idrica per rendere la cerealicoltura biologica competitiva e soprattutto sostenibile.

 

A Bari si è concluso il progetto sperimentale “Smart future Organic farm” (Sfof) che ha messo a punto due applicativi che contribuiscono a migliorare la gestione agronomica del comparto primario pugliese attraverso un metodo innovativo monitorabile, misurabile e certificabile di produzione biologica che punta a un’agricoltura a zero emissioni di CO2.

Finanziato nell’ambito delle attività del Psr-Puglia 2014-2020 “Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologia”, per tre anni Sfof ha monitorato i  dati provenienti dai campi di frumento dove è stata fatta una sperimentazione in situ per elaborare tecnologie smart per il monitoraggio da remoto delle attività in campo e per l’acquisizione di dati agronomici capaci di predire soluzioni migliorative.

Comunità di pratica composte da coltivatori, associazioni di categoria e agronomi si sono confrontate con ricercatori e esperti di tecnologia con lo scopo comune di proteggere la fertilità dei suoli, la qualità dell’acqua e dell’aria e la biodiversità.

Leggi Sostenibilità ambientale ed agroindustria nella filiera del grano

Sostenibilità ambientale e agricoltura biologica vanno di pari passo

Il responsabile scientifico del progetto Domenico Ventrella, ricercatore del Crea di Bari spiega: “Abbiamo applicato un approccio innovativo per capire come ottimizzare la produzione cerealicola in regime biologico. Per tre anni abbiamo fatto un monitoraggio agronomico e ambientale in cui, oltre ai parametri di crescita delle piante e alle caratteristiche del suolo, abbiamo quantificato le emissioni di Co2 e protossido di azoto, due variabili chiave per quantificare la sostenibilità colturale in un contesto di cambiamenti climatici. La seconda innovazione è stata l’impiego di un modello di simulazione virtuale che, sulla base di dataset aziendali e di ricerca, ha valutato per 60 anni le combinazioni di ammendamento, semina, livelli di concimazione, tre tipologie di suolo e gestione dei residui colturali (interramento convenzionale, interramento con asportazione dei residui e residui lasciati in superficie)”.

Il risultato della sperimentazione in campo e attraverso i modelli virtuali dice che “è possibile migliorare la coltivazione di frumento duro in regime biologico puntando su tecniche di agricoltura di precisione” ha detto l ricercatore del Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria ai partner di progetto Federbio, Exprivia, Cia e Legacoop Puglia nella biblioteca barese del Crea che ha ospitato l’evento conclusivo.

Due le indicazioni emerse dalla sperimentazione: “Occorre puntare sulla coltivazione azotata per dare l’esatta quantità di azoto alla pianta e lasciare i residui colturali in superficie perché questo “dà alti livelli di resa e alti livelli di sequestro di carbonio nel suolo, cioè alta capacità di mitigazione climatica. Deleteria è invece risultata l’asportazione totale dei residui perché – ha detto Ventrella – nel tempo sottrae sostanza organica al suolo e lo impoverisce”.

Leggi: “Senza ricerca, l’agricoltura non ha futuro”

Dove, come e cosa: i risultati della ricerca

Protagonista del progetto è stata la cerealicoltura, da sempre centrale per l’economia pugliese. Basti dire che sono oltre 340mila gli ettari coltivanti a grano duro nella regione.

Due le aree coinvolte nello studio: Altamura e Cerignola, areali rappresentativi della Capitanata e dell’Alta Murgia, dove tre imprese (Azienda agricola Creanza, cooperativa La Pineta, Vincenzo Capobianco & figli) hanno ospitato i dispositivi sperimentali e fornito i dati per le simulazioni e lo sviluppo dei due applicativi:

  • CWFP – Carbon & Water Footprint – per il calcolo dell’impronta idrica e di carbonio della granella di frumento duro ovvero un sistema per misurare il consumo di acqua e la C02 prodotta in funzione delle pratiche agronomiche attuate e delle rese ottenute sulla base di informazioni fornite direttamente dall’utente.
  • DSS – Decision support system – per supportare le decisioni dell’operatore agricolo in modo da ottimizzare i sistemi cerealicoli in biologico al variare di pratiche agronomiche consolidate e migliorative, stimando la sostenibilità di lungo periodo di un sistema colturale progettato dall’utente.
Acquisizione dei dati in situ (Ph B.Minafra)

Quest’ultimo applicativo opera nell’ambito di classi di suolo più rappresentative nelle due aree oggetto di studio e consiste in un algoritmo predittivo di tipo General Linear Model elaborato sulla base dell’implementazione e parametrizzazione di Armosa,  un software che rappresenta, attraverso una serie di equazioni, i processi dinamici dell’agroecosistema e come essi variano in risposta alla gestione agricola, alle condizioni climatiche e del suolo.  La parametrizzazione è stata effettuata utilizzando i dati raccolti nel monitoraggio agronomico nelle due aziende Sfof e utilizzando dati di Lte (ricerche di lungo periodo).

Dal 2020 al ’23 sono stati allestiti dispositivi sperimentali che hanno monitorato tre annate agrarie. Sono stati acquisiti dati numerici, georeferenziati e temporali riguardanti:

  • clima (dati giornalieri di temperatura, radiazione globale, velocità del vento e umidità);
  • suolo (all’inizio, durante e al termine della coltivazione: carbonio, azoto totale, fosforo, potassio, complesso di scambio, nitrati e ammonio, emissioni);
  • pianta (analisi di accrescimento) e agronomia (resa e qualità delle produzioni, informazioni e modulazione delle pratiche agronomiche effettuate);
  • emissioni dei gas climalteranti in prossimità delle concimazioni azotate.

Poiché il cambiamento climatico è causato dalle attività antropica, l’agricoltura può fronteggiarlo e ridimensionarlo con opportune strategie di adattamento e mitigazione: i due applicativi del progetto sono strumenti utili per andare in questa direzione, incrementando la sostenibilità della gestione agronomica delle aziende agricole.

Leggi Italia leader nel biologico: convince, non è solo questione di numeri

L’agricoltura del futuro punta sul biologico

Tecnologia per ridurre l’impatto ambientale delle pratiche di coltivazione ma anche pratiche agronomiche per proteggere la fertilità dei suoli, la qualità dell’acqua e dell’aria, la biodiversità.

Il Green Deal europeo, con le strategie Farm to Fork e Biodiversità 2030, indirizza l’agricoltura del Continente verso strade sostenibili che vanno dalla tutela della fertilità del suolo, alla riduzione dell’impatto ambientale, dalla qualità dei prodotti al risparmio idrico.

In Italia, le superfici coltivate in forma bio sono già quasi al 16%; i consumatori sono sempre più attenti a concetti come qualità e sostenibilità e le aziende agricole si impegnano per andare di pari passo con il cambiamento ovvero pratiche innovative e sostenibili. La Puglia, rispetto al resto dell’Italia, marcia a passo spedito verso l’obiettivo fissato dalla Commissione Europea di avere il 25% dei suoi terreni in regime di agricoltura biologica entro il 2030. Oggi, su una superficie agricola utilizzata di 1,416 milioni di ettari, quasi 287mila sono stati convertiti al biologico. In percentuale, si tratta di oltre il 22,3%, mentre la media italiana si attesta sul 17,4%.  Secondo un recente rapporto Mipaaf-Ismea, l’analisi della distribuzione geografica oltre il 50% del biologico nazionale si trova in cinque regioni e tre di queste sono aree del Sud: Sicilia (316.147 ha), Puglia (286.808 ha), Toscana (225.295 ha), Calabria (197.165 ha) ed Emilia-Romagna (183.578 ha).

Tra le diverse coltivazioni bio crescono soprattutto le colture permanenti (+3,5%), con andamenti diversificati: si riducono gli agrumeti (arance -17,2% e limoni -0,8%) e rimangono stabili i meleti bio (-0,4%) e gli oliveti (+0,5%) mentre aumentano i vigneti (+9,2%) e i noccioleti (+12,5%). Crescono le superfici investite a cereali (+2,8%) trainate soprattutto dai maggiori investimenti a grano duro e tenero, mentre risultano stabili le colture foraggere (-0,7%) e i prati e pascoli (-0,8%).

Leggi Biologico, la Puglia vicina all’obiettivo UE

Biologico e tecnologia: binomio vincente

Il mercato del biologico è uno dei settori privilegiati anche per la ricerca. Le emissioni di gas-serra prodotte da un campo, così come la quantità di acqua consumata o il sequestro di sostanza organica del suolo sono fattori rilevanti per calcolarne l’impatto ambientale.

Partner di progetto Sfof (Ph B.Minafra)

Per valutare la performance di una coltivazione, ovvero se e in che misura un sistema colturale è in grado di mitigare i cambiamenti climatici occorrono analisi di lungo periodo che valutino in dettaglio le pratiche seguite. Ad esempio come è stata eseguita la lavorazione del terreno, la gestione dei residui colturali, la fertilizzazione con o senza ammendante ma anche che tipo di emissioni di gas serra (CO2, N2O e CH4) sono prodotte dal suolo, che sequestro di carbonio si genera e quale sia il consumo di acqua, sono variabili fondamentali per calcolare l’impatto agricolo sul clima.

Il modello biologico non solo ben si presta a contenere e mitigare gli impatti ambientali e climatici ma è in grado di accogliere al meglio le tecnologie innovative che garantiscano cibo sano, emissioni più basse, tutela dell’ambiente.

Il progetto Sfof dimostra che occorre una sinergia tra le pratiche biologiche e l’innovazione, tra la visione del futuro e quella della tradizione agricola di qualità. Solo così si può pensare a una produzione biologica che guardi alla sostenibilità mantenendo alti gli standard qualitativi. Ma soprattutto che è determinante il contributo hi-tech.

“Abbiamo creato una pipeline di procedure automatizzate – ha spiegato Pietro Novielli di Exprivia al termine di un’inedita esperienza focalizzata sui processi di coltivazione a conferma di quanto stia crescendo il rapporto tra aziende It e coltivazione in chiave agritech – che ogni mezz’ora trasferivano ai ricercatori del Crea le misurazioni effettuate nei campi con i sensori e successivamente convogliate in cloud, e poi abbiamo gestito il trasferimento settimanale di un pacchetto di dati in un’area condivisa: dai dati raccolti nei due appezzamenti sono stati poi estratti i parametri con cui è stato addestrato il sistema Dss- Decision support system”.

Oggi le due applicazioni sono fruibili sul web e su smartphone e consentono all’utente finale di monitorare in tempo reale cosa avviene in campo e di poter prendere decisioni sulla base di una serie di valutazioni che offre il sistema.

Leggi: Agricoltura di precisione per la cerealicoltura. In Puglia, il primo corso di formazione

Articoli correlati