SLIDES-1 [modalità compatibilità] - Di.Pro.Ve
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Corso di Laurea<br />
SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE A.A. 2012-13<br />
COLTIVAZIONI<br />
ERBACEE<br />
LUCIANO PECETTI<br />
luciano.pecetti@unimi.it<br />
1
COLTIVAZIONI ERBACEE<br />
TESTI CONSIGLIATI<br />
VERRÀ MESSA A DISPOSIZIONE GRATUITAMENTE UNA DISPENSA CON<br />
IL CONTENUTO ESSENZIALE DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NEL<br />
CORSO. IL CONTENUTO DELLE DIAPOSITIVE UTILIZZATE DURANTE LE<br />
LEZIONI POTRÀ COSTITUIRE UN’INTEGRAZIONE ICONOGRAFICA A<br />
QUANTO RIPORTATO NELLA DISPENSA.<br />
PER APPROFONDIMENTI, SONO CONSULTABILI:<br />
R. BALDONI, L. GIARDINI, 2000. COLTIVAZIONI ERBACEE (3 volumi).<br />
PATRON EDITORE, BOLOGNA<br />
F. BONCIARELLI, U. BONCIARELLI, 2001. COLTIVAZIONI ERBACEE<br />
DA PIENO CAMPO. EDAGRICOLE, BOLOGNA<br />
2
Contenuti del corso<br />
Introduzione<br />
Le prospettive per l’incremento quanti-qualitativo delle produzioni.<br />
Sistemi colturali e sistemi gestionali.<br />
Cereali<br />
Frumenti e cereali minori (farro, orzo, segale, triticale, avena), mais,<br />
sorgo, riso<br />
Leguminose da granella<br />
Soia, Pisello, Fava, Lupino<br />
Piante Piante oleifere oleifere<br />
Girasole<br />
Piante industriali<br />
Patata, Barbabietola da zucchero<br />
Colture da energia<br />
Colture foraggere<br />
Classificazione e problematiche agronomiche. Le grandi famiglie<br />
foraggere: Graminacee e Leguminose. Erbai. Prati e pascoli.<br />
Conservazione dei foraggi.<br />
3
Durante le lezioni, per le colture citate, verranno<br />
trattati i seguenti argomenti:<br />
• importanza economica, origine e diffusione<br />
• inquadramento sistematico e caratteri botanici<br />
• ciclo biologico e fattori della produzione<br />
• esigenze pedoclimatiche<br />
• miglioramento genetico e scelta varietale<br />
• tecnica colturale<br />
• avversità abiotiche e biotiche<br />
• qualità ed utilizzazione del prodotto<br />
Visita didattica<br />
Modalità di esame<br />
Colloquio orale a fine corso sugli argomenti trattati<br />
durante le lezioni (più appelli)<br />
4
L’AGRICOLTURA<br />
5
L’AGRICOLTURA SI IDENTIFICA CON L’ESERCIZIO<br />
DELL’ATTIVITA’ UMANA DESTINATA<br />
- ALLA LAVORAZIONE DEL TERRENO E ALLA<br />
COLTIVAZIONE DELLE PIANTE,<br />
- ALL’ALLEVAMENTO DEGLI ANIMALI,<br />
- ALLA CONSERVAZIONE DEI PRODOTTI<br />
E ALLA LORO EVENTUALE<br />
- TRASFORMAZIONE ENTRO L’AZIENDA.<br />
L’AGRICOLTURA, ATTRAVERSO LA PRODUZIONE<br />
VEGETALE ED ANIMALE, MIRA A<br />
SODDISFARE TUTTE LE ESIGENZE DELLA<br />
POPOLAZIONE MONDIALE<br />
FORNENDO PRODOTTI ESSENZIALI PER<br />
L’ALIMENTAZIONE DELL’UOMO<br />
E MATERIE PRIME PER L’INDUSTRIA<br />
6
popolazione x ooo.ooo<br />
Crescita della popolazione mondiale dal 1000 d.C.<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000<br />
Anni d.C.<br />
L’incremento della popolazione mondiale si è accentuato a partire da<br />
circa 250 anni fa, quale conseguenza di:<br />
- migliore disponibilità ed accesso al cibo;<br />
- miglioramento delle condizioni igienico-sanitarie;<br />
- sviluppo delle conoscenze in campo medico;<br />
- diminuzione del tasso di mortalità.<br />
7
L’incremento della popolazione è andato di<br />
pari passo con l’incremento di produzione<br />
di cibo<br />
o Aumento della superficie agricola coltivabile.<br />
o Aumento della resa, ovvero della quantità di cibo<br />
prodotta per stagione sullo stesso appezzamento<br />
agricolo.<br />
<strong>Pro</strong>duzione<br />
totale di derrate<br />
agricole nei<br />
paesi sviluppati<br />
ed in via di<br />
sviluppo<br />
8
LA PRODUZIONE MONDIALE DI<br />
ALIMENTI PRO CAPITE È<br />
CRESCIUTA DI QUASI IL 25%<br />
NEGLI ULTIMI 40 ANNI, A<br />
FRONTE DELLA QUALE LE<br />
SUPERFICI COLTIVATE SONO<br />
AUMENTATE DEL 10%, MENTRE LA<br />
POPOLAZIONE È SALITA DEL 90%.<br />
LA DOMANDA DEL 21° SECOLO SARÀ: COME<br />
NUTRIRE 10 MILIARDI DI PERSONE?<br />
9
50.9 miliardi di ha<br />
1.5 MLD di ha<br />
12
ALCUNI STIMANO CHE LA SUPERFICIE UTILIZZABILE<br />
POTREBBE ESSERE<br />
DI 3.2 MILIARDI DI ETTARI, MA...<br />
1) LA SUPERFICIE DISPONIBILE NON SI TROVA DOVE<br />
È NECESSARIO PIÙ CIBO<br />
ES. In Europa ogni persona dispone di 0.50 ha ma sarebbe<br />
necessario disporre ancora di 0.25 ha per compensare<br />
l'importazione.<br />
13
2) LE AREE OGGI COLTIVATE SONO QUELLE PIÙ<br />
IDONEE: TERRENO, CLIMA, TOPOGRAFIA<br />
LIMITANO LE AREE COLTIVABILI;<br />
4) MAGGIORE POPOLAZIONE, MAGGIORE<br />
URBANIZZAZIONE E DESTINAZIONE AD ALTRI<br />
USI DEL TERRENO AGRICOLO<br />
LA FAO STIMA UNA PERDITA ANNUA DI 5-7<br />
MILIONI DI ha A CAUSA DEL DEGRADO DEL<br />
TERRENO AGRICOLO PER SOVRAUTILIZZAZIONE E<br />
CAMBIAMENTI CLIMATICI<br />
CONCLUSIONE<br />
• ESISTE TERRA DA COLTIVARE, MA NON PER IL<br />
RADDOPPIO DELLA SUPERFICIE<br />
14
IL RUOLO DELL’AGRICOLTURA<br />
Permettere un incremento delle rese, in modo<br />
da poter continuare a soddisfare le esigenze<br />
alimentari della crescente popolazione mondiale.<br />
L’evoluzione delle tecniche colturali e la difesa<br />
delle colture dalle avversità rappresentano<br />
attualmente gli unici strumenti efficaci nel<br />
conseguimento di una maggiore quantità di<br />
alimenti.<br />
15
LE COLTIVAZIONI ERBACEE<br />
16
‘Coltivazioni erbacee’: disciplina tecnico-scientifica<br />
che si occupa delle piante a consistenza erbacea.<br />
Le colture erbacee danno un enorme contributo alla<br />
produzione mondiale di alimenti energetici e di<br />
proteine, sia direttamente che indirettamente come<br />
piante per l’alimentazione del bestiame, dal quale<br />
derivano alimenti proteici come carne, latte e uova.<br />
Molte specie vegetali forniscono inoltre materie prime<br />
per la trasformazione industriale.<br />
17
PER LUNGHISSIMO TEMPO, LE PRODUZIONI<br />
AGRICOLE HANNO COSTITUITO LA VOCE<br />
PRINCIPALE DELLA VITA ECONOMICA DI<br />
OGNI PAESE, SOLO NEL XIX SECOLO<br />
SOSTITUITE DAL RAPIDISSIMO SVILUPPO DI<br />
ATTIVITÀ INDUSTRIALI CHE PARTONO<br />
ANCHE DA MATERIE PRIME DI ORIGINE<br />
EXTRA-AGRICOLA.<br />
LE COLTIVAZIONI ERBACEE CONSERVANO UN<br />
RUOLO ECONOMICO FONDAMENTALE,<br />
ESSENDO DESTINATE AL CONSEGUIMENTO<br />
DI UNA VASTISSIMA GAMMA DI PRODOTTI.<br />
18
IL NUMERO DELLE SPECIE DI PIANTE CHE<br />
COMPONGONO IL REGNO VEGETALE È<br />
GRANDISSIMO.<br />
L’UOMO, NELLA SUA INTRAPRENDENZA, HA<br />
SAPUTO FARE DELLE SCELTE TRA PIANTE UTILI,<br />
NEUTRE E DANNOSE.<br />
CON TALI SCELTE, L’AGRICOLTURA È DIVENTATA<br />
UN MEZZO STRAORDINARIAMENTE EFFICACE E<br />
LUNGIMIRANTE PER SODDISFARE LE ESIGENZE<br />
ALIMENTARI E NON, DI UNA POPOLAZIONE IN<br />
CONTINUO AUMENTO.<br />
19
<strong>Di</strong>rettamente o indirettamente, le piante<br />
forniscono tutto il cibo all’umanità<br />
*<br />
* *<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
e 2006<br />
696<br />
635<br />
606<br />
138<br />
56<br />
32<br />
315<br />
226<br />
124<br />
20<br />
47<br />
125<br />
69<br />
62<br />
221<br />
106<br />
55<br />
50<br />
71<br />
34<br />
65<br />
63<br />
70<br />
Le piante alimentari più<br />
importanti per l’Uomo.<br />
Più dell’85% della dieta è<br />
basata su 8 specie*<br />
20
<strong>Pro</strong>dotto agricolo Valore commerciale (MLD USD)<br />
Riso 178.3<br />
Latte bovino 171.8<br />
Carne bovina 169.2<br />
Carne suina 163.8<br />
Pollame 114.2<br />
Frumento 86.7<br />
Soia 57.6<br />
Pomodori 55.9<br />
Canna da zucchero 52.5<br />
Uova 52.1<br />
Mais 51.1<br />
Patate 44.2<br />
21
NELL’ESERCIZIO DELL’ATTIVITÀ AGRICOLA, UN<br />
COMPITO DI FONDAMENTALE IMPORTANZA È QUELLO<br />
DI STABILIRE:<br />
- QUALI SPECIE E QUALI VARIETÀ DI PIANTE<br />
AGRARIE COLTIVARE,<br />
- QUALE ESTENSIONE SI DEBBA ATTRIBUIRE AD ESSE,<br />
- QUALI RAPPORTI DEBBANO INTERCORRERE TRA LE<br />
DIVERSE COLTIVAZIONI (SUCCESSIONI<br />
COLTURALI).<br />
È ALTRESÌ IMPORTANTE DEFINIRE, PER OGNI<br />
COLTURA AGRARIA, UNA TECNICA COLTURALE (CHE<br />
COMPRENDA ANCHE LA RACCOLTA E LA<br />
CONSERVAZIONE DEI PRODOTTI) CHE CONSENTA LA<br />
MASSIMA PRODUTTIVITÀ E REDDITIVITÀ<br />
22
INCREMENTO DELLE RESE<br />
L’EVOLUZIONE DELLE TECNICHE COLTURALI E LA<br />
DIFESA DELLE COLTURE DALLE AVVERSITÀ<br />
RAPPRESENTANO ATTUALMENTE GLI UNICI<br />
STRUMENTI EFFICACI NEL CONSEGUIMENTO DI<br />
UNA MAGGIORE QUANTITÀ DI ALIMENTI PER LA<br />
CRESCENTE POPOLAZIONE MONDIALE.<br />
BENCHÉ LA FISIONOMIA PIÙ APPARISCENTE<br />
DELLE COLTIVAZIONI AGRICOLE SIA OGGI<br />
RADICALMENTE MUTATA RISPETTO A QUELLA<br />
DI TEMPI ANCHE NON MOLTO REMOTI, VA<br />
SOTTOLINEATO CHE LE CARATTERISTICHE<br />
ESSENZIALI DELLE COLTIVAZIONI SONO<br />
RIMASTE PRATICAMENTE IMMUTATE NEL<br />
CORSO DEI SECOLI.<br />
23
COME ACCADEVA IN PASSATO, GLI ASPETTI DI<br />
PRIMARIA IMPORTANZA SONO RAPPRESENTATI<br />
DA:<br />
PRODUZIONE E CONSERVAZIONE DELLA SEMENTE<br />
LAVORAZIONE DEL TERRENO PER LA PREPARAZIONE DEL<br />
LETTO DI SEMINA E L’ELIMINAZIONE DELLA FLORA<br />
INFESTANTE<br />
SCELTA DELLE CONDIZIONI MIGLIORI PER<br />
L’EFFETTUAZIONE DELLA SEMINA, IN RELAZIONE ALLE<br />
CARATTERISTICHE CLIMATICHE E PEDOLOGICHE<br />
CURE COLTURALI E IRRIGAZIONE<br />
RACCOLTA DEI PRODOTTI, LORO LAVORAZIONE E/O<br />
CONSERVAZIONE<br />
A QUESTO SCHEMA FONDAMENTALE SI SONO POI<br />
AGGIUNTI<br />
CONCIMAZIONE<br />
PROTEZIONE DELLE COLTURE DALLE AVVERSITÀ<br />
24
Studio delle Coltivazioni erbacee<br />
- Fornire elementi per la conoscenza delle<br />
esigenze ecologico-adattative e delle<br />
caratteristiche fisiologiche delle piante oggetto<br />
di studio.<br />
- Individuare i possibili ostacoli che limitano la<br />
produttività delle colture, e gli interventi<br />
sull’ambiente e sulle piante per avvicinare le rese<br />
reali a quelle teoriche prevedibili.<br />
La ‘resa’ è l’espressione più diretta dell’effetto<br />
degli interventi tecnici volti a regolare i fattori<br />
naturali nella produzione vegetale.<br />
25
LA CORRETTA IMPOSTAZIONE E CONDUZIONE DI<br />
UNA COLTURA ERBACEA ESIGE CHE SI<br />
CONOSCANO IN MODO APPROFONDITO:<br />
L’ESATTA COLLOCAZIONE DELLA SPECIE NEL<br />
CONTESTO DELLE COLTURE IN ATTO,<br />
I PROBLEMI RELATIVI ALLA VALUTAZIONE E<br />
ALLA REPERIBILITÀ DI VARIETÀ IDONEE,<br />
ADATTE AGLI SCOPI PRODUTTIVI CHE SI SONO<br />
PRESTABILITI,<br />
LE RAGIONI E LE MODALITÀ DI ESECUZIONE<br />
DELLE LAVORAZIONI DEI TERRENI,<br />
26
LE RAGIONI PER LE QUALI È NECESSARIO<br />
PROVVEDERE AD UN PROGRAMMA DI<br />
FERTILIZZAZIONE DEL TERRENO,<br />
INFORMAZIONI SUL TIPO DI MACCHINE<br />
AGRICOLE DISPONIBILI, SULLE LORO<br />
CARATTERISTICHE DI FUNZIONAMENTO, E<br />
SULL’EPOCA DI ESECUZIONE DELLE VARIE<br />
OPERAZIONI (semina, concimazione, irrigazione,<br />
trattamenti, raccolta, etc.)<br />
27
LA TECNICA COLTURALE DEVE POI<br />
TROVARE SOLUZIONE CORRETTA<br />
ANCHE DA UN PUNTO DI VISTA<br />
ECONOMICO E CIÒ POTREBBE<br />
COMPORTARE ANCHE LA<br />
RINUNCIA, PER ECCESSIVO<br />
COSTO, AD INTERVENTI EFFICACI<br />
SOTTO IL PROFILO TECNICO.<br />
28
IL CONSEGUIMENTO DI RESE PIÙ ELEVATE È UN<br />
RISULTATO DERIVANTE DA PROGRESSI<br />
COMPIUTI DA NUMEROSE SCIENZE QUALI:<br />
GENETICA<br />
CHIMICA DEL TERRENO<br />
CHIMICA DELLA FERTILIZZAZIONE<br />
CHIMICA DELLA DIFESA<br />
MECCANICA<br />
IDRAULICA<br />
29
L’aumento delle produzioni è dipeso<br />
da più fattori:<br />
- lavoro (manuale e meccanico)<br />
- fertilizzanti<br />
- fitofarmaci<br />
- irrigazione<br />
- varietà migliorate<br />
30
L’agricoltura moderna dipende dalle<br />
acquisizioni esterne<br />
• Macchine agricole, inizio nel XIX secolo, con riduzione<br />
del lavoro manuale,<br />
• Varietà nuove e migliorate, nel XX secolo grazie alla<br />
genetica. Secondo alcuni, il 40% dell’aumento delle rese è da<br />
imputare a tale fattore,<br />
• Fertilizzanti inorganici<br />
• Erbicidi e fitofarmaci<br />
• Tecnologia dell’irrigazione, sebbene solo il 18% dei<br />
terreni coltivati sia irrigato, questi producono il 40% degli<br />
alimenti<br />
• Tecnologia informatica, esempio l’agricoltura di<br />
precisione (nuova frontiera del XXI secolo?)<br />
31
Le biotecnologie potranno contribuire alla<br />
crescita delle produzioni agricole<br />
o <strong>Pro</strong>pagazione clonale di piante prive di malattie.<br />
o Identificazione di regioni cromosomiche che<br />
codificano importanti caratteri multigenici (QTL).<br />
o Identificazione ed isolamento di geni.<br />
o Ingegneria genetica di caratteri di interesse<br />
agronomico (resistenza a stress biotici ed<br />
abiotici). [?]<br />
o Ingegneria genetica di composti nutritivi. [?]<br />
o Ingegneria genetica per ridurre le perdite dopo i<br />
raccolti. [?]<br />
o Ingegneria genetica della sterilità maschile per<br />
facilitare la produzione di varietà ibride. [?]<br />
32
Rese dei raccolti di mais e utilizzo di fertilizzanti<br />
azotati negli Stati Uniti<br />
33
Effetti delle acquisizioni tecnologiche<br />
sull’ambiente<br />
o Degradazione del terreno.<br />
cambiamenti fisici (erosione), chimici (acidificazione,<br />
salinizzazione, impoverimento di nutrienti, inquinamento<br />
delle falde)<br />
o Fitofarmaci ed erbicidi.<br />
o Perdita della biodiversità vegetale a causa<br />
delle coltivazioni geneticamente uniformi.<br />
36
Gli effetti dell’agricoltura intensiva<br />
sugli ecosistemi stanno suscitando<br />
preoccupazioni sulla sua sostenibilità.<br />
Sviluppo sostenibile: sviluppo che<br />
soddisfa le necessità del presente<br />
senza compromettere le capacità delle<br />
generazioni future di soddisfare le loro<br />
37
Un importante aspetto su cui la moderna agricoltura<br />
ha appena cominciato ad interrogarsi è quello relativo<br />
al suo impatto sul cambiamento climatico.<br />
Si stima che le emissioni di gas ad effetto serra<br />
(GHG) generate dalla sola attività agricola primaria<br />
siano tra l’11 e il 15% del totale (con pratiche<br />
agricole di tipo industriale - uso di fertilizzanti<br />
chimici e di macchinari agricoli alimentati da energia<br />
fossile - e allevamenti zootecnici altamente<br />
concentrati).<br />
38
L’industrializzazione dell’agricoltura era basata sul<br />
presupposto che la fertilità del terreno potesse<br />
essere mantenuta attraverso l’uso di concimi chimici,<br />
mentre un’attenzione marginale era posta<br />
sull’importanza della sostanza organica nel terreno.<br />
Numerosi studi indicano che i suoli hanno perduto<br />
gran parte della loro sostanza organica nel corso del<br />
XX secolo.<br />
Si stima che tra il 25 e il 40% dell’attuale eccesso di<br />
CO 2 nell’atmosfera provenga dalla distruzione della<br />
sostanza organica dei suoli.<br />
39
L’espansione delle superfici agricole rappresenta<br />
circa il 70-90% dell’eliminazione globale di copertura<br />
forestale e ciò comporta un accumulo di GHG<br />
compreso tra il 15 e il 18% del totale, dovuto al<br />
cambiamento nell’uso dei suoli indotto dall’agricoltura.<br />
La maggiore fonte di deforestazione è costituita<br />
dall’espansione su enorme scala di piantagioni di<br />
derrate quali soia, canna da zucchero, palma da olio,<br />
mais e colza, destinate alla produzioni di mangimi o<br />
di biocarburanti.<br />
40
La soia, in particolare è la coltura col più alto tasso<br />
di espansione, con un raddoppio della superficie<br />
mondiale coltivata negli ultimi 30 anni. Degli 80 M<br />
ha, più del 70% sono coltivati in USA, Brasile e<br />
Argentina. La deforestazione per l’espansione della<br />
soia è stata identificata come una delle maggiori<br />
minacce ambientali in Argentina, Brasile, Bolivia e<br />
Paraguay.<br />
41
Una quota di pari importanza di emissioni,<br />
equivalente al 15-20% del totale, è da attribuire<br />
alle fasi della filiera agroalimentare che<br />
intercorrono tra l’uscita dei prodotti dall’azienda<br />
agricola e l’arrivo sulla tavola dei consumatori. È<br />
stimato che la sola movimentazione degli alimenti<br />
equivalga ad almeno il 6% delle emissioni complessive<br />
di GHG. Il resto è prodotto nelle fasi di<br />
trasformazione, confezionamento, conservazione e<br />
commercializzazione.<br />
42
Sistemi colturali e sistemi gestionali<br />
44
Le tecniche colturali associate alle combinazioni<br />
delle diverse colture nello spazio e nel tempo,<br />
costituiscono i<br />
SISTEMI COLTURALI<br />
Nello spazio<br />
- monocoltura, una sola specie o varietà<br />
presente in una unità aziendale o campo;<br />
- consociazione, di più specie o varietà presenti<br />
in un campo, che può essere temporanea o<br />
permanente.<br />
Nel tempo<br />
- monosuccessione, la sequenza colturale di<br />
una stessa specie;<br />
- rotazione, la sequenza colturale di più specie<br />
in ordine fisso;<br />
- avvicendamento, la sequenza colturale di più<br />
specie senza un ordine fisso.<br />
45
Rotazioni e Avvicendamenti<br />
46
Principi delle rotazioni - avvicendamenti<br />
colture<br />
miglioratrici<br />
colture<br />
depauperanti<br />
Da rinnovo (miglioratrici per le lavorazioni<br />
profonde, alte fertilizzazioni organiche) (es.<br />
mais, bietola, girasole)<br />
prati<br />
leguminose a ciclo breve<br />
Lasciano in passivo il bilancio della sostanza<br />
organica<br />
Soprattutto: cereali autunno-vernini<br />
48
Principi delle rotazioni - avvicendamenti<br />
in generale<br />
rispetto alle<br />
lavorazioni<br />
stato fisico del<br />
suolo<br />
alternanza di colture miglioratrici e<br />
depauperanti<br />
pareggio del bilancio della sostanza organica<br />
tempo per preparare il terreno tra 2 colture<br />
non lasciare terreno nudo in zone erodibili<br />
alternare piante a radice profonda e piante a<br />
radice superficiale<br />
49
Principi delle rotazioni - avvicendamenti<br />
aspetti chimici<br />
aspetti biologici<br />
azotofissatrice seguita da colture ad alto<br />
prelievo (leguminosa – graminacea)<br />
comunità di infestanti<br />
comunità di insetti<br />
comunità di patogeni<br />
50
Effetti chimici dell’avvicendamento<br />
apporto di N<br />
dalle<br />
leguminose<br />
Umificazione<br />
dei residui<br />
colturali<br />
erbai autunno-vernini<br />
prati avvicendati<br />
leguminose da granella annuali<br />
quantità residui<br />
coefficiente di umificazione<br />
51
LE TECNICHE COLTURALI ASSUMONO RUOLI<br />
DIVERSI A SECONDO DELLE COLTURE.<br />
QUESTE, VISTE NELL’INSIEME AZIENDALE,<br />
COSTITUISCONO I SISTEMI GESTIONALI<br />
SISTEMI<br />
GESTIONALI<br />
52
SISTEMI GESTIONALI<br />
CONVENZIONALE<br />
SOSTENIBILE<br />
INTEGRATO<br />
CONSERVATIVO (BLU)<br />
DI PRECISIONE<br />
BIOLOGICO (e BIODINAMICO)<br />
MULTIFUNZIONALE<br />
BIOTECNOLOGICO<br />
53
RUOLO IMPORTANTE NELLA EVOLUZIONE DEI<br />
SISTEMI GESTIONALI HANNO AVUTO:<br />
LA GENETICA (adattabilità, produttività)<br />
LA MECCANICA AGRARIA (minime lavorazioni, precision<br />
farming)<br />
ed in maniera indiretta<br />
LA PAC<br />
CONSEGUENZE<br />
RIDUZIONE DELLE SUPERFICI A COLTURE ‘FOOD’<br />
NUOVA DESTINAZIONE DEI TERRENI<br />
VALORIZZAZIONE DELLA QUALITÀ GLOBALE<br />
54
Agricoltura convenzionale<br />
55
AGRICOLTURA CONVENZIONALE<br />
È QUELLA ALLA QUALE SIAMO ABITUATI.<br />
SI IDENTIFICA NEL COMPARTO PRODUTTIVO<br />
PRIMARIO IN GRADO DI DARE IL MAGGIOR<br />
CONTRIBUTO PER ASSICURARE LA SICUREZZA<br />
ALIMENTARE NEL MONDO.<br />
ANCHE SE SI È SEMPRE AVVALSA DEL<br />
MIGLIORAMENTO DELLE TECNOLOGIE<br />
AGRONOMICHE, HA PRESO COSCIENZA DELLA<br />
NECESSITÀ DI UN MAGGIORE RISPETTO PER<br />
L’AMBIENTE E, PUR CONTINUANDO AD USARE I<br />
COMUNI MEZZI TECNICI, FONDAMENTALI PER<br />
GARANTIRE ELEVATI STANDARD PRODUTTIVI E<br />
QUALITATIVI, HA COMINCIATO A<br />
CONSIDERARE UN LORO PIÙ ATTENTO IMPIEGO.<br />
56
DIRETTIVA NITRATI (676/91 CE)<br />
• Emanata allo scopo di limitare l’inquinamento<br />
delle acque con nitrati di provenienza agricola<br />
e zootecnica.<br />
• Le Regioni avevano il compito di redigere piani<br />
d’azione. In particolare definire:<br />
- periodi in cui è proibita la distribuzione di<br />
alcuni concimi,<br />
- stabilire i limiti d’uso dei residui zootecnici e<br />
dei fertilizzanti,<br />
- individuare le zone vulnerabili ai nitrati.<br />
57
Agricoltura sostenibile<br />
58
L’agricoltura sostenibile si pone l’obiettivo<br />
di soddisfare le esigenze economiche senza<br />
compromettere l’ambiente, patrimonio di<br />
tutti e risorsa per le future generazioni.<br />
Utilizza il più possibile i processi naturali e<br />
le fonti rinnovabili disponibili in azienda,<br />
riducendo così l’impatto ambientale dovuto<br />
all’uso di sostanze chimiche di sintesi, alle<br />
lavorazioni intensive del terreno, alle<br />
monocolture e monosuccessioni, nonché allo<br />
smaltimento indiscriminato dei reflui di<br />
produzione.<br />
59
È la gestione e utilizzazione dell’ecosistema<br />
agricolo in una maniera che mantiene la sua<br />
diversità biologica, produttività, funzionalità e<br />
capacità di ‘resilienza’, e non produce danno ad<br />
altri ecosistemi.<br />
60
Non esiste un unico modello di agricoltura sostenibile valido in tutto il<br />
mondo. Compito dell’agricoltore è quello di adattare i risultati della<br />
ricerca alla propria realtà aziendale, allo scopo di ottenere:<br />
utilizzo più consapevole dei processi naturali quali il ciclo dei<br />
nutrienti, la fissazione dell’azoto e le relazioni insetti-predatori nella<br />
produzione agricola,<br />
utilizzo ridotto o non utilizzo delle acquisizioni esterne ad alto<br />
rischio per l’ambiente o per la salute degli agricoltori e dei<br />
consumatori,<br />
utilizzo più produttivo delle potenzialità biologiche e genetiche delle<br />
specie e varietà vegetali*,<br />
migliore accordo tra le <strong>modalità</strong> di coltivazione, il potenziale<br />
produttivo e le limitazioni fisiche dei terreni agricoli, per assicurare<br />
una sostenibilità a lungo termine degli attuali livelli produttivi,<br />
produzione proficua ed efficiente, incentrata sul miglioramento della<br />
gestione dell’azienda agricola e sulla conservazione dei terreni, delle<br />
acque, dell’energia e delle risorse biochimiche.<br />
61
*Un’implicazione generale della sostenibilità sulla<br />
selezione varietale è che è la varietà ad<br />
adattarsi all’ambiente e non l’ambiente a doversi<br />
modificare in funzione della varietà. Ovvero,<br />
cultivar diverse devono essere costituite per<br />
rispondere ad ambienti diversificati invece di<br />
alterare l’ambiente (con input costosi e/o ad alto<br />
impatto ambientale) per ospitare cultivar non<br />
adatte a specifiche condizioni.<br />
62
IL PASSAGGIO DALL’AGRICOLTURA CONVENZIONALE A<br />
QUELLA SOSTENIBILE HA DEI COSTI.<br />
IL REG. 2078/92 CE e ‘AGENDA 2000’ HANNO CREATO UN<br />
LEGAME DIRETTO TRA REDDITO E PROTEZIONE<br />
AMBIENTALE.<br />
GLI AGRICOLTORI SONO PAGATI PER FORNIRE “SERVIZI”<br />
AMBIENTALI CHE VANNO OLTRE LA BUONA PRATICA<br />
AGRICOLA E COMPENSATI PER EVENTUALI COSTI<br />
AGGIUNTIVI E POSSIBILI PERDITE DI PRODUZIONE.<br />
RIDURRE L’IMPATTO DELL’ESERCIZIO AGRICOLO<br />
SU:<br />
ATMOSFERA<br />
EROSIONE DEL SUOLO<br />
ARIA<br />
BIODIVERSITÀ<br />
63
Agricoltura integrata<br />
64
L’agricoltura integrata è un sistema gestionale che<br />
prevede l’uso coordinato e razionale di tutti i fattori<br />
della produzione allo scopo di ridurre al minimo il<br />
ricorso a mezzi tecnici che hanno un impatto<br />
sull’ambiente o sulla salute dei consumatori.<br />
Prevede lo sfruttamento delle risorse naturali finché<br />
adeguate, e il ricorso ai mezzi tecnici adottati<br />
nell’agricoltura convenzionale quando necessari per<br />
ottimizzare il compromesso fra le esigenze<br />
ambientali e sanitarie e le esigenze economiche. La<br />
scelta ricade prioritariamente sulle tecniche di<br />
minore impatto e, in ogni modo, esclude quelle di<br />
elevato impatto.<br />
65
Gli ambiti di applicazione dei principi dell'agricoltura<br />
integrata sono principalmente quattro: fertilizzazione,<br />
lavorazioni del terreno, controllo delle infestanti e<br />
difesa dei vegetali.<br />
La fertilizzazione è condotta secondo criteri<br />
conservativi della fertilità chimica e organica, e il<br />
ricorso alla concimazione minerale è ammesso per<br />
mantenere alti i livelli di fertilità e di produttività delle<br />
colture. Le dosi, l’epoca e la tecnica di distribuzione<br />
devono essere approntate con l’obiettivo di prevenire i<br />
fenomeni di dilavamento e il conseguente inquinamento<br />
delle falde acquifere.<br />
66
Le lavorazioni del terreno devono essere condotte con<br />
l’obiettivo di prevenire la degradazione della struttura<br />
del terreno e l’erosione. Trovano un inserimento<br />
ottimale tecniche conservative quali il minimum tillage,<br />
il sod seeding, l’inerbimento, etc.<br />
Il controllo delle piante infestanti va fatto sfruttando<br />
tecniche che limitano il ricorso al diserbo chimico.<br />
Sono compatibili con questo obiettivo, ad esempio, le<br />
false semine, le rotazioni colturali, il diserbo<br />
meccanico, etc. Il diserbo chimico si adotta<br />
impiegando<br />
persistenti.<br />
principi attivi a basso impatto, poco<br />
67
La strategia di difesa integrata si basa sull’impiego<br />
razionale di mezzi di difesa biologici, chimici, biotecnici,<br />
agronomici. La lotta integrata sfrutta la lotta biologica e<br />
richiede il monitoraggio della dinamica delle popolazioni dei<br />
fitofagi e dell’andamento delle infestazioni al fine di<br />
intervenire solo al superamento della soglia di intervento.<br />
L’uso dei fitofarmaci è improntato all’obiettivo di ridurre<br />
il quantitativo di prodotti chimici liberati nell’ambiente, e<br />
ridurre al minimo il rischio di salute dei consumatori e<br />
l’impatto sugli organismi ausiliari (prodotti a basso spettro<br />
d’azione o ad alta selettività, a bassa persistenza e a<br />
basso rischio di induzione di fenomeni di resistenza).<br />
68
Agricoltura conservativa<br />
69
COMPRENDE LE PRATICHE AGRICOLE TENDENTI<br />
A CONSERVARE LA FERTILITÀ DEL SUOLO<br />
COLTIVATO:<br />
- LA RIDUZIONE O LA LIMITAZIONE DELLE<br />
OPERAZIONI DI LAVORAZIONE DEL TERRENO,<br />
FINO ALLA NON ARATURA,<br />
- IL MANTENIMENTO SULLA SUPERFICIE O IL<br />
PARZIALE INTERRAMENTO SUPERFICIALE DEI<br />
RESIDUI COLTURALI CON L’UTILIZZO DEGLI<br />
STESSI COME COPERTURA DEL SUOLO,<br />
- UNA MIGLIORE GESTIONE<br />
DELL’AVVICENDAMENTO COLTURALE PER<br />
FAVORIRE I MICRORGANISMI DEL SUOLO,<br />
- UNA PIÙ APPROPRIATA GESTIONE DEI<br />
FERTILIZZANTI E DEI FITOFARMACI.<br />
70
Dall’applicazione dell’agricoltura conservativa derivano<br />
molti vantaggi, alcuni dei quali (aumento delle rese e della<br />
biodiversità) diventano evidenti quando il sistema si<br />
stabilizza.<br />
Le riserve di carbonio organico, l’attività biologica, la<br />
biodiversità sotterranea e la struttura del suolo<br />
riscontrano tutte un miglioramento.<br />
Le emissioni di CO 2 diminuiscono a seguito del ridotto<br />
utilizzo di macchinari e del maggiore accumulo di carbonio<br />
organico.<br />
Generalmente occorre un periodo di transizione di 5-7<br />
anni prima che un sistema di agricoltura conservativa<br />
raggiunga l’equilibrio, e nei primi anni si può assistere ad<br />
una riduzione delle rese.<br />
71
Agricoltura di precisione<br />
72
È la gestione agronomica sito-specifica o localizzata<br />
dei processi di produzione.<br />
Essa consiste nell’applicazione di tecnologie, principi e strategie per una<br />
gestione spaziale e temporale della variabilità associata agli aspetti della<br />
produzione agricola, ossia nell'esecuzione di interventi colturali in<br />
relazione alle reali necessità dell'appezzamento e alla loro variabilità<br />
spaziale e temporale.<br />
La maggior parte dei sistemi opera mediante un ricevitore GPS collegato<br />
al mezzo agricolo (trattore o mietitrebbiatrice), uno specifico software<br />
e un cosiddetto Sistema di Supporto delle Decisioni Aziendali (SSDA).<br />
Fino ad oggi con l’esecuzione di un intervento agricolo uniforme si<br />
trascurava la variabilità presente in campo, ossia l’insieme delle<br />
differenze che possono interessare i singoli appezzamenti.<br />
Ridurre i costi di produzione comporta invece eliminare gli sprechi e<br />
massimizzare l’efficienza degli interventi colturali, intervenendo in<br />
campo solamente se è veramente necessario e con la pratica colturale o<br />
la dose di mezzo tecnico più adatta alle esigenze delle diverse parti del<br />
campo.<br />
73
AGRICOLTURA DI PRECISIONE<br />
Il Sistema di Supporto delle Decisioni Aziendali (SSDA) deve<br />
essere basato su dati storici per consentire all’operatore di capire<br />
quale intervento agronomico abbia la maggiore probabilità di essere<br />
conveniente.<br />
74
Agricoltura biologica<br />
76
Restrizioni<br />
nell’impiego di<br />
prodotti chimici<br />
di sintesi<br />
Regolamento<br />
CE 2092/91<br />
Obiettivi<br />
• maggior tutela ambientale<br />
• ottenimento di prodotti privi<br />
di residui chimici<br />
Vincoli<br />
• tecniche colturali<br />
• processi di<br />
trasformazione,<br />
etichettatura e<br />
commercializzazione<br />
dei prodotti.<br />
77
L’agricoltura biologica include tutti i sistemi agricoli<br />
che promuovono una produzione di cibo e fibre sicura<br />
dal punto di vista ambientale, sociale ed economico.<br />
Per questi sistemi la fertilità del suolo è centrale per<br />
la riuscita produttiva.<br />
L’agricoltura biologica riduce drasticamente gli input<br />
esterni rinunciando all’impiego di fertilizzanti,<br />
pesticidi e farmaci di chemosintesi.<br />
(IFOAM, International Federation of Organic<br />
Agriculture Movements)<br />
78
L’agricoltura biologica è un sistema olistico di<br />
gestione della produzione che promuove e sviluppa la<br />
salute dell’agro-ecosistema.<br />
Essa favorisce l’uso di pratiche di gestione invece<br />
di ricorrere ad input esterni. Questo si realizza<br />
utilizzando, dove possibile, metodi agronomici,<br />
biologici o meccanici in sostituzione di materiali<br />
sintetici per qualunque specifica funzione entro il<br />
sistema.<br />
(Commissione Codex Alimentarius di FAO/WHO)<br />
79
<strong>Pro</strong>durre secondo il metodo biologico non è un<br />
semplice ritorno all’applicazione di vecchie pratiche<br />
agricole ma, al contrario, un sistema complesso che<br />
può consentire produzioni economicamente<br />
vantaggiose, con qualità riconosciuta ed accettata<br />
dal mercato.<br />
Il sistema biologico comporta una riorganizzazione<br />
aziendale basata sulla alternanza colturale ed un<br />
allevamento con un equilibrato carico di capi di<br />
bestiame per ettaro ed un’integrazione tra<br />
produzioni agronomiche e produzioni zootecniche.<br />
80
• Il consumatore deve riconosce un prezzo più<br />
elevato per il prodotto biologico perché<br />
consapevole dei maggiori costi di<br />
produzione.<br />
• Questi derivano dagli oneri legati ai vincoli<br />
normativi (controlli, divieti, etc.) a cui il<br />
produttore biologico è sottoposto per<br />
ottenere un prodotto di qualità, capace di<br />
soddisfare delle esigenze organolettiche,<br />
ma anche di tutelare la qualità della vita in<br />
senso generale.<br />
81
•<br />
Punti critici delle coltivazioni biologiche<br />
Tecnica Colturale: Scelta varietale<br />
Semente certificata biologica<br />
Fertilizzazione organica<br />
Controllo delle infestanti<br />
Controllo delle fitopatie<br />
Stoccaggio: <strong>Di</strong>fferenziato per destinazione d’uso,<br />
difficoltoso causa la produzione frammentata.<br />
Post raccolta: Controllo infestazioni (insetti)<br />
Controllo sanitario (muffe, micotossine)<br />
82
Scelta Varietale<br />
Ricorso a varietà con adattabilità alle condizioni<br />
pedo-climatiche dell’ambiente e resistenti a<br />
tutte le condizioni di stress che possono influire<br />
negativamente sulla produzione e sulla qualità.<br />
La sperimentazione varietale ha evidenziato che<br />
le moderne varietà sono in grado di dare rese<br />
comparabili in coltura convenzionale e biologica,<br />
mentre differenze sono emerse per l’aspetto<br />
qualitativo (soprattutto nei cereali).<br />
L’uso di vecchie varietà, da più parti proposto,<br />
non risulta sempre essere una buona soluzione,<br />
per la loro più bassa produttività e qualità<br />
rispetto alle moderne varietà<br />
83
Concimazione organica<br />
Reg. CEE 2092/91, Allegato I<br />
(Norme per la produzione biologica a livello aziendale)<br />
La fertilità e l’attività biologica del suolo devono essere<br />
mantenute mediante:<br />
a. coltivazione di leguminose, di concimi verdi (sovescio) e di<br />
specie aventi apparato radicale profondo, nell’ambito di un<br />
adeguato programma di rotazione pluriennale<br />
b. incorporazione nel terreno di materiale organico prodotto<br />
da aziende che operano nel rispetto delle norme del<br />
presente regolamento.<br />
84
Il ciclo colturale di alcune colture (es. cereali<br />
autunnali) copre periodi dell’anno in cui la<br />
mineralizzazione dell’azoto è molto limitata (periodo<br />
invernale) o in ritardo rispetto ai momenti critici della<br />
coltura (fase di levata).<br />
I fertilizzanti organici presentano titoli di N, P, K non<br />
sempre in equilibrio con le esigenze delle colture,<br />
rendendo difficile la stesura dei piani di<br />
fertilizzazione.<br />
Carenze nutrizionali durante alcune fasi del ciclo<br />
vegetativo con conseguente influenza sulla produzione<br />
e sulla qualità.<br />
85
Agricoltura multifunzionale<br />
86
All’agricoltura viene assegnato non soltanto il ruolo<br />
di produttrice di beni ed alimenti primari, ma<br />
anche di servizi a favore dell’ambiente e del<br />
benessere sociale in una visione multiuso del<br />
territorio agricolo.<br />
In tal senso, la multifunzionalità viene vista dal<br />
settore agricolo come una opportunità economica<br />
per le aziende, traducendo queste funzioni in<br />
forme di remunerazione che consentano la<br />
sostenibilità economica del settore.<br />
87
Sotto questa nuova veste, l’agricoltura è in grado<br />
di svolgere diverse funzioni associate al settore<br />
primario: funzioni produttive (sicurezza e<br />
salubrità degli alimenti, valorizzazione delle<br />
risorse naturali e colturali); funzioni territoriali<br />
(cura del paesaggio e del territorio); funzioni<br />
sociali (vitalità delle aree rurali, argine allo<br />
spopolamento, recupero delle tradizioni); funzioni<br />
ambientali (biodiversità, bilancio delle emissioni di<br />
gas).<br />
88
Agricoltura biotecnologica<br />
89
BIOTECNOLOGIE<br />
La Convention on Biological <strong>Di</strong>versity (CBD) (UN) definisce le<br />
biotecnologie come: “ogni applicazione tecnologica che usa sistemi<br />
biologici, organismi viventi o loro derivati al fine di realizzare o<br />
modificare prodotti per usi specifici”<br />
La FAO (ma anche il PBS – <strong>Pro</strong>tocol on BioSafety) fornisce poi una<br />
definizione di “moderne biotecnologie” come: “un insieme di<br />
tecnologie molecolari quali la manipolazione ed il trasferimento<br />
genico, la tipizzazione del DNA e la clonazione di piante ed animali”<br />
Le tecnologie che si occupano di manipolare e trasferire geni vengono<br />
anche dette “tecniche del DNA ricombinante” o “ingegneria<br />
genetica”<br />
Queste biotecnologie consentono di ottenere (ri)combinazioni geniche<br />
altrimenti non ottenibili in natura o con le tecniche di ricombinanzione<br />
tradizionali; gli organismi così ottenuti sono quindi detti<br />
geneticamente modificati (OGM)<br />
90
L’ingegneria genetica, o modificazione genetica<br />
delle colture, è emersa come una delle<br />
maggiori tecnologie agrarie nell’ultimo decennio,<br />
soprattutto in nord America, Cina e Argentina.<br />
91
Da 0 a 100 milioni di ha in 10 anni (96-05)<br />
92
AGRICOLTURA BIOTECNOLOGICA<br />
Il 99% è appannaggio di 4 colture:<br />
soia=57%<br />
mais=25%<br />
cotone=13%<br />
colza=5%<br />
93
AGRICOLTURA BIOTECNOLOGICA<br />
94
I due principali metodi di trasformazione genetica: mediata da Agrobacterium<br />
tumefaciens (a) e diretta mediante microbombardamento (b)<br />
96
e ai p.a. diserbanti<br />
97
Sebbene i caratteri oggetto di modificazione<br />
genetica siano di varia natura (resistenza a<br />
insetti e malattie, tolleranza a stress abiotici,<br />
resa, qualità nutrizionale, etc.), la tolleranza<br />
agli erbicidi e la resistenza ad insetti<br />
dominano il mercato delle colture GM.<br />
99
AGRICOLTURA BIOTECNOLOGICA<br />
<strong>Di</strong>ffuse solo innovazioni di processo (OGM di 1a generazione): tolleranza<br />
agli erbicidi - RR (o Ht) (74%), resistenza agli insetti – Bt (19%), RR+Bt<br />
(7%).<br />
100
101
102
103
GOLDEN RICE<br />
• Contenuto in carotenoidi 20 volte più elevato del riso normale<br />
• Integrazione di tre geni:<br />
psy (fitoene sintasi) e lyc (licopene ciclase) dal Narciso<br />
crt1 da batterio Erwinia uredovora<br />
104
Argomenti sostenuti dai favorevoli alle colture GM:<br />
•incrementi di potenziale produttivo delle colture;<br />
•sostenibilità ottenuta dalla riduzione di<br />
fitofarmaci;<br />
•maggiore adattabilità colturale;<br />
•migliore qualità nutrizionale dei prodotti.<br />
Argomenti sostenuti dai critici:<br />
•flussi genici dalle colture GM;<br />
•riduzione della diversità colturale;<br />
•resistenza agli erbicidi;<br />
•perdità della sovranità degli agricoltori sulle<br />
sementi;<br />
•mancanza di accesso alla proprietà intellettuale<br />
detenuta dal settore privato.<br />
105
Nei paesi occidentali, soprattutto europei, dove<br />
l’opinione pubblica è stata esposta a crisi sulla<br />
sicurezza degli alimenti, come quella della BSE, gli<br />
studi sottolineano i sentimenti contrastanti nei<br />
confronti degli organismi OGM.<br />
Più in generale, i cittadini sembrano preoccupati a<br />
proposito dell’integrità e dell’adeguatezza degli<br />
attuali modelli di regolamenti governativi e, in<br />
particolare, a proposito delle assicurazioni<br />
scientifiche di sicurezza.<br />
106
Classificazioni delle colture<br />
erbacee<br />
107
CLASSIFICAZIONE TASSONOMICA PRINCIPALI PIANTE COLTIVATE<br />
108
CLASSIFICAZIONE PER ORGANO UTILIZZATO<br />
109
CLASSIFICAZIONE PER DESTINAZIONE DEL PRODOTTO<br />
110
Cereali<br />
Frumenti e cereali minori (farro, orzo,<br />
segale, triticale, avena), mais, sorgo, riso<br />
Leguminose da granella<br />
Soia, Pisello, Fava, Lupino<br />
Piante Piante oleifere oleifere<br />
Girasole<br />
Piante industriali<br />
Patata, Barbabietola da zucchero<br />
Colture da energia<br />
Colture foraggere<br />
111
Coltura Superficie (ha) Coltura Superficie (ha)<br />
Frumento tenero 448245 Patata primaticcia 18110<br />
Frumento duro 1075220 Totale patata 62400<br />
Orzo 253104 Colza 20219<br />
Avena 106853 Girasole 100475<br />
Riso 224196 Barbabietola 60614<br />
Mais 926776 Tabacco 28290<br />
Sorgo 40306 Mais ceroso 282583<br />
Segale 4516 Orzo da erbaio-silo 62312<br />
Altri cereali 21658 Altri erbai 641501<br />
Totale cereali 3100874 Erba medica 749601<br />
Soia 159511 Lupinella 20108<br />
Fava 52108 Sulla 92329<br />
Fagiolo 7001 Altre specie da prato 56007<br />
Pisello proteico 7871 Prati avvicendati polifiti 205745<br />
Pisello da granella 3821 Prati permanenti 891769<br />
Cece 6813 Pascoli 3805639<br />
Lenticchia 2458 Totale seminativi 5722641 (44.4% SAU)<br />
Totale leguminose 239583 di cui, 2110186 Foraggere<br />
Patata 44290 Seminativi + prati p. + pascoli 10420049 (80.9% SAU)<br />
112