Coltivazione sostenibile del mais con microirrigazione e aridocoltura

TECNICA E TECNOLOGIA

L’integrazione delle due tecniche porta ad incrementi della produttività intorno al 40%


Alessandro Arioli*, Terra e Vita
aridocoltura

Come già introdotto in un recente articolo sull’utilizzo della pacciamatura biodegradabile su mais di 1° raccolto (BA all. a TV 40/2011), va evidenziato come la strutturale ridotta disponibilità di terreno arabile in Italia sia associata alla crescente domanda di insilati e pastoni per il mercato “a corto raggio”, dedicato alla zootecnia e ai digestori anaerobici.

Il presente articolo presenta una combinazione, innovativa per il mais, di tecnologie di “microirrigazione e di aridocoltura assistita” per la razionalizzazione e l’ottimizzazione dell’utilizzo della risorsa irrigua, dove presente, e/o per il recupero delle frazioni di contenuto idrico del terreno che non vengono utilizzate con le tecnologie agronomiche “classiche”. Ciò consente la coltivazione del mais in un ventaglio di situazioni agropedoclimatiche molto ampio, a tutte le latitudini italiane.

Tecnologia “a goccia”

La tecnologia di “micro-irrigazione”, o irrigazione localizzata, in particolare con la metodologia “a goccia” nell’accezione recente del termine ha oltre quarant’anni di storia, e si è evoluta in modo industriale partendo dai tradizionali kibbutz israeliani.

La tecnologia, oltre a centellinare ed ottimizzare gli apporti idrici, consente in contemporanea di nutrire al meglio le piante irrigate con la tecnologia della c.d. “fertirrigazione”, la quale consente di distribuire micro-quantità di composti nutrizionali, ammendanti, microbiologici e biotecnologici direttamente alle radici delle piante.

L’applicazione dell’irrigazione a goccia alla fertirrigazione del mais non è recentissima: l’autore del presente articolo già nel 2003 conduceva una prima sperimentazione su mais di secondo raccolto (dopo sfalcio di loiessa) in Provincia di Bergamo, con il supporto del Consorzio di Bonifica della Media Pianura Bergamasca, riscontrando incrementi rispetto alla tecnica ordinaria di irrigazione a scorrimento di circa il 29% nella produzione di granella secca, del 34% nella produzione di insilato e del 530% nell’efficienza irrigua rispetto alla produttività (rapporto tra kg di acqua utilizzata e produzione in kg di sostanza secca).

Nell’ultimo decennio il miglioramento continuo delle tecnologie agronomiche ha consentito di “tagliare su misura” il modello colturale, individuando nuove applicazioni “complementari” che ne stanno determinando il progressivo affermarsi, quali:

I. la progressiva meccanizzazione dell’intero set di materiale irriguo, il quale oggi è applicabile meccanicamente in modo quasi integrale “assistito” da ridotta manodopera complementare (per le operazioni di svolgimento/recupero delle bobine di ali gocciolanti sul e dal campo, prima e dopo la coltivazione);

II. la razionalizzare degli apporti irrigui in funzione della tessitura del terreno e dell’evapotraspirazione giornaliera della coltivazione (ETcrop) consente ai Tecnici in campo di centellinare l’uso della risorsa irrigua e di utilizzare l’apparato radicale delle piante di mais come altrettanti “fitodepuratori” delle acque e del suolo;

III. l’applicazione della fertirrigazione a microdosi di concimi di sintesi, di fertilizzanti organici (es. il digestato dei biodigestori) e di fitofarmaci di contatto e sistemici consente oggi l’adozione nella coltivazione del mais di un “pacchetto integrato multifunzionale” per la lotta a parassiti fungini ed insetti, per recuperare azoto dai liquami, per applicare micorrize e batteri rizosferici, per rispettare le norme della direttiva nitrati guadagnando in produttività per unità di superficie;

IV. in situazioni agevolate da clima, precipitazioni, esposizione, giacitura e tessitura del terreno (con facile praticabilità per i mezzi meccanici a fine inverno per le semine anticipate e sino a metà autunno per le raccolte ritardate) è oggi possibile il doppio ciclo di mais nel medesimo anno, avvicendando mais di 1° raccolto per insilato a semina ultra-precoce su pacciamatura biodegradabile con mais di 2° raccolto a semina di luglio con irrigazione a goccia (e/o con pacciamatura biodegradabile con irrigazione di emergenza “assistita” da semoventi);

V. l’affermarsi recente di sistemi innovativi di microirrigazione a goccia a ultra-bassa pressione e a micro-portata dei gocciolatori, il che consente di ridurre i costi di pompaggio e di segmentazione degli impianti in sub-settori. Nei terreni fertili e produttivi i maggiori vantaggi dell’irrigazione a goccia con fertirrigazione risiederanno nella razionalizzazione dell’apporto di inputs idrico-chimico-energetici.

Nei terreni marginali, poco o per nulla strutturati, e/o ricchi di scheletro, poveri di sostanza organica, salinizzati, a ridotta capacità di trattenuta la differenza nella produttività della coltura di mais fertirrigata a goccia rispetto al mais coltivato con tecnologia tradizionale sarà esaltata dalle circostanze agropedologiche sfavorevoli.

La tecnologia di aridocoltura assistita

La tecnologia di “aridocoltura assistita” applicata al mais (ed applicabile a numerose altre colture) consiste nell’applicazione integrata di (i) tecnologie di lavorazione dei terreni “water-saving” (cioè “risparmiatrici e conservatrici di acqua”), (ii) adozione di sesti d’impianto per le piante differenziati rispetto alle tecniche classiche, (iii) utilizzo di pacciamatura biodegradabile a copertura della maggior parte della superficie a coltura.

Il ricorso a tecnologie di lavorazione dei terreni “water-saving” si esplicita attraverso:

a) no-tillage con semina su sodo (nessuna lavorazione pre-semina);

b) minimum tillage (lavorazione minima);

c) lavorazione a doppio strato senza aratura;

d) distribuzione del digestato dei biodigestori, ove presenti (in particolare la frazione liquida) attraverso, se possibile, sistemi di irrigazione con semoventi (“rotoloni”).

L’adozione di sesti d’impianto per le piante differenziati rispetto alle tecniche classiche prevede, in particolare ma non solo, il ricorso per il mais alla semina a fila binata in modo da ottenere una migliore intercettazione della luce solare. Infine, l’utilizzo di pacciamatura biodegradabile realizzata con il ricorso a bio-polimeri degradabili dall’azione della luce e dell’acqua consente di ottenere una serie di vantaggi agronomici e tecnico-finanziari.

Gli effetti ottenuti e monitorati sono i seguenti:

– riscaldamento del suolo ed anticipo delle colture;

– economia dell’acqua e sua disponibilità secondo necessità della pianta;

– incrementi produttivi in quantità e qualità;

– riduzione della fitochimica;

– diminuzione consistente del costo di produzione dell’unità di prodotto (granella, insilato);

– valorizzazione delle situazioni aziendali di aridocoltura;

– messa in sicurezza delle produzioni, cioè “la garanzia di produrre”, in particolare rispetto a fenomeni di siccità, stress idrico, cambiamento climatico.

I materiali utilizzati sono films trasparenti composti da biopolimeri a base (in particolare ma non solo) di amido di mais. Il funzionamento della pacciamatura biodegradabile utilizzata è ascrivibile a quattro caratteristiche principali del materiale:

a) permeabilità ai raggi UV (ultravioletti da luce solare), con conseguente riscaldamento del terreno sotteso;

b) impermeabilità ai raggi IR (infrarossi) emessi dal terreno, con conseguente mantenimento del calore nel terreno senza dissipazione notturna;

c) impermeabilità all’acqua;

d) totale e progressiva degradabilità nel terreno (foto-degradabilità, e bio-degradabilità ad opera di acqua e microrganismi del suolo), la quale viene accelerata dall’incorporamento nel terreno dei residui colturali con erpicatura a dischi eseguita post-raccolta. Si determinano i seguenti effetti:

annullamento pressoché totale della disidratazione del terreno per evaporazione, grazie alla copertura dell’86% circa del suolo;

riscaldamento rapido del primo orizzonte del terreno (anche +6 °C in meno di 5 giorni);

“effetto osmotico” sulla migrazione dell’acqua dai primi orizzonti superficiali del terreno verso l’alto, con condensazione del vapore acqueo sulla superficie inferiore del film plastico e conseguente “effetto irriguo a goccia” per la pianta;

accorciamento del ciclo colturale in qualunque condizione agropedoclimatica;

possibilità di messa a dimora di un numero più elevato di piante/mq. In particolare nel mais, ad esempio con classi FAO 700 è possibile seminare da 1 a 2,5 piante/mq in più rispetto alla consuetudine.

I vantaggi dell’integrazione

Se l’irrigazione a goccia è attuata su ampia scala ormai da decenni in agroecosistemi aridi (da Israele ai deserti africani, alle aree aride dell’Australia), è totalmente nuova l’adozione nella medesima azienda agricola di tecnologie tra loro integrate di microirrigazione e di gestione di aridocoltura assistita. Questo modello si presenta come la migliore soluzione ponderata per qualsiasi agroecosistema, costruita su misura e calibrata per le specifiche esigenze di ciascuna singola azienda e impresa agricola che desideri, o si trovi nella necessità, di “mettere in sicurezza” la propria produzione vegetale.

Il concetto di “messa in sicurezza” è anch’esso innovativo per le coltivazioni estensive: si tratta letteralmente di “mettere in cassaforte la produzione” utilizzando tecnologie ad hoc. La “messa in sicurezza” della produzione vegetale nasce dalla necessità/opportunità presentata dalla nuova “agricoltura contrattuale a corto raggio” che si sta affermando, in particolare grazie all’avvento degli impianti di produzione di agro energia da biomasse. Sempre più diviene esiziale fornire l’assicurazione della produzione di biomassa “a qualsiasi costo” (per convincersene è sufficiente verificare un business-plan definito come “bancabile” dal sistema creditizio per gli impianti alimentati a biomassa). Tutti gli agricoltori oggi si confrontano con contratti pluriennali caratterizzati da formule rigide di conferimento del prodotto coltivato, da penali elevate in caso di inadempienza, da formule assicurative all-risk che sono state ideate ad hoc: un insieme di vincoli e di opportunità nei confronti dei quali la nostra agricoltura non deve e non può perdere.

Coniugando le strategie di “microirrigazione e gestione di aridocoltura assistita” con la“messa in sicurezza” della produzione si ottiene l’equazione vincente. D’altronde, gli scenari futuri descritti da tutti i climatologi sono allarmanti: essi prefigurano un progressivo inaridimento del Sud e Centro Europa, ovviamente Italia compresa, con periodi estesi di siccità alternati a improvvise piogge a carattere “monsonico” (poco utili o dannose per l’ecosistema agrario). È di quest’anno la notizia che i maggiori produttori di impianti di irrigazione a goccia hanno riscontrato incrementi anche del 700% delle vendite sul mercato inglese, per la maggior parte ad aziende coltivatrici di grandi estensioni di mais, patata e barbabietola: il che rappresenta (purtroppo) un efficace termometro della progressiva febbre-da-disidratazione degli agroecosistemi europei.

Infine, l’attitudine “multifunzionale” del mais irrigato a goccia (anche in prospettiva della revisione della Pac) si può esplicitare anche nell’azione come pianta fitodepuratrice/fitoestrattiva per il risanamento dei suoli “a rischio” per inquinamenti organici ed inorganici: in tal caso, si abbina la fase colturale di risanamento del suolo (“phyto-remediation”) al successivo utilizzo non-food della biomassa, ad esempio in biodigestore anaerobico.

La tabella 1 mostra la gamma delle scelte a disposizione dell’agricoltore per combinare microirrigazione e gestione di aridocoltura assistita nel mais.

I dati tecnici

La sperimentazione del 2011, che segue e precede altre annate sperimentali, è stata condotta in 2 siti con 3 combinazioni:

I. SITO-A/COMBINAZIONE C1 di tab. 1 = Tuscania (Vt), Azienda agricola La Cipollara (Sigg. Mauri), mais di 1° raccolto a semina intermedia (20 aprile 2011) con pacciamatura plastica biodegradabile.

II. SITO-A/COMBINAZIONE E4 da tab. 1 = Tuscania (Vt), Azienda agricola La Cipollara (Sigg. Mauri), mais di 2° raccolto dopo trebbiatura cereale da granella e semina al 21 giugno 2011 con lavorazione a doppio strato e confronto tra irrigazione a goccia e a semovente (rotolone).

III. SITO B/COMBINAZIONE E4 da tab. 1 = Mandrogne (Al), Azienda Agrilandia S.r.l. (Falcone & Bovone), mais di 2° raccolto dopo trebbiatura di orzo da granella e semina al 23 giugno 2011 con no-tillage (semina su sodo).

Dato che i risultati della sperimentazione con la pacciamatura biodegradabile sono stati analizzati in dettaglio nell’articolo citato in apertura, si procede qui all’analisi dei risultati delle semine di 2° raccolto di mais (casi II e III, Sito-A e Sito-B).

Sul sito di Tuscania un fortunale il 18 settembre scorso, venti giorni prima della raccolta, con pioggia di oltre 80 mm in 45 minuti, vento a tromba d’aria e grandine furiosa, ha determinato un pesante danneggiamento di tutta la superficie pacciamata della coltivazione, con epicentro in particolare sui 4,90 ha circa irrigati a goccia (dei quali circa 0,40 ha non si sono potuti raccogliere del tutto).

Pertanto, per Tuscania i risultati indicati sono relativi al solo prodotto che si è potuto realmente raccogliere dopo la tempesta, anticipando la raccolta di una decina di giorni rispetto allo stadio di maturazione della pianta. Inoltre, si è effettuata una stima del danno medio, che è risultato superiore al 30% di prodotto non raccolto (piante sdraiate a terra, distruzione lamine fogliari ad opera della grandine) nell’area irrigata a goccia e del 20% circa nell’area irrigata a semovente. Purtroppo non è stato possibile comparare in modo oggettivo i risultati produttivi, aldilà di quanto indicato.

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I risultati ottenuti sono significativi, e incoraggiano a proseguire sia nell’attività sperimentale sia nell’applicazione, ormai matura, delle suddette tecnologie alla produzione “di serie”. Dove è stato possibile misurare con certezza le prestazioni produttive senza l’interferenza sulle misurazioni della calamità naturale di Tuscania, il confronto tra tecnologia classica di irrigazione a scorrimento e a goccia verificato a Mandrogne, su terreno caratterizzato da elevata presenza di scheletro, ha visto un incremento di circa il 42% nella produzione dell’appezzamento irrigato a goccia.

Resta di fondamentale importanza la c.d. “customizzazione” del progetto su ciascuna singola realtà agropedoclimatica e aziendale, onde ottenere un adeguamento corretto delle tecnologie alla situazione preesistente e alla professionalità del Coltivatore. Le tabelle 3 e 4 riassumono i risultati ottenuti nel 2011.

Ringraziamenti
Si ringraziano per l’indispensabile supporto i seguenti partners della sperimentazione 2011: Seko Agripower S.p.A., sponsor della sperimentazione a Tuscania; – ARMA di Marchetto (Latina), fornitore e impiantista per irrigazione a goccia a
Tuscania; Sigg.ri Mauri, titolari e conduttori dell’Az. Agricola La Cipollara di Tuscania; Stefano Biancherini di Montefiascone (Vt), per l’organizzazione di Tuscania; Giovanni Lombardi, Consorzio agrario Piemonte Orientale, fornitore e impiantista per irrigazione a goccia a Mandrogne; Giulio Falcone eMarco Giacobone, per l’organizzazione a Mandrogne; Famiglia Bovone, per la conduzione del sito di Mandrogne.

*Agronomo Docente in “Tecnologie per le biomasse” Università del Piemonte Orientale, Alessandria istariol@tin.it

Allegati

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