Efficienza della fertilizzazione minerale azotata in relazione a differenti gestioni colturali in risicoltura

The world population is expected to rise from the current 6 billion people to more than 8 billion in 2020. Rice is the most important food crop in the world. The main factor affecting rice production is nitrogen fertilization, thus the increase in demand for food will inevitably result in an increased need of nitrogen fertilizer. To reduce these future increase in fertilizer nitrogen, better agricultural practices aimed at increasing fertilizer nitrogen use efficiency should be defined with a consequent reduction in nitrogen losses through leaching, run off and gaseous emissions. In this work we analyzed the effect of nitrogen fertilization supplied to a continuous rice cropping, in relation to different crop residue managements and different water managements, with the goal of determining the best fertilization techniques able to maximize fertilizer nitrogen use efficiency. The experiment took place at the High school for Agriculture located in Vercelli where, since 2003, different agricultural techniques has been applied to rice cultivation. The work presented here has focused on four treatments representing four types of agronomic management. In particular we analyzed the effect of: incorporation through plowing of crop residues during autumn (AUT), straw burning and spring plowing (BRU), incorporation of crop residues in spring through plowing (PRI), and direct seeding in dry soil after spring plowing followed by late submersion ( ASC). The fertilizer derived nitrogen taken up by the plant has been quantified using two techniques: one based on the use of labeled nitrogen and one based on the comparison between fertilized and unfertilized plots. Yield values showed that grain production varies according to the crop residues management and, of course, in relation to nitrogen inputs. AUT and BRU managements can achieve the greatest production values. The effect of fertilization is always significant, showing that soil alone is not able to supply a sufficient nitrogen amount to crops. AUT management shows the greatest nitrogen soil availability, ASC the lowest. Autumn plowing, keeping crop residues into soil under anaerobic conditions for at least five months, allows a higher turnover of organic matter. Concerning the efficient use of nitrogen fertilizer, AUT sows fastest turnover of fertilized derived N leading to large N availability for the crop. N fertilizer is in fact firstly immobilized and then released to meet plant needs. BRU management follows AUT in term of fertilizer nitrogen use efficiency. Then the following agricultural practices can be suggested to the farmers: crop residue should be incorporated into the soil after harvest, however if this is not possible it is better to burn them instead of incorporating them in spring. Direct seeding in dry soil can be performed but larger amount of N compared to the other treatments should be supplied at sowing to foster greater mineralization during the aerobic period before submersion.

La popolazione mondiale è destinata ad aumentare dagli attuali 6 miliardi di persone a più di 8 miliardi nel 2020. Il riso rappresenta la più importante coltura per uso alimentare del mondo. Il fattore che più condiziona la produzione agraria è la fertilizzazione azotata e quindi l'incremento di domanda di alimenti avrà inevitabilmente come conseguenza una maggiore necessità di fertilizzanti azotati. Occorre individuare tecniche agronomiche che permettano una maggiore efficienza d'uso del fertilizzante azotato e di conseguenza una riduzione delle perdite per lisciviazione ed emissione in atmosfera. In questo lavoro si è analizzato l'effetto della somministrazione di fertilizzante azotato ad un sistema colturale caratterizzato da una monosuccessione di riso, in relazione ad una diversa gestione dei residui colturali e di una diversa gestione dell'acqua di sommersione, con obiettivo di determinare la migliore tecnica di fertilizzazione capace di massimizzare l'efficienza di utilizzo dei fertilizzanti e di conseguenza ridurre le perdite. La sperimentazione ha avuto luogo presso l'Istituto Tecnico Agrario di Vercelli, dove dal 2003, sono confrontate differenti tecniche agronomiche applicate alla coltivazione del riso in riferimento alla gestione dei residui colturali, alla fertilizzazione e all'acqua di sommersione. Il lavoro qui presentato si è concentrato su quattro trattamenti rappresentativi di quattro tipi di gestione agronomica: incorporazione dei residui colturali in autunno (AUT), bruciatura delle paglie ed aratura primaverile (BRU), incorporazione dei residui colturali in primavera (PRI), semina in asciutta ed interramento dei residui colturali in primavera (ASC). Il destino dell'azoto è stato affrontato utilizzando due tecniche: una basata sull'utilizzo di azoto marcato ed una basata sul confronto di parcelle fertilizzate con parcelle non fertilizzate. I valori produttivi hanno mostrato che la produzione di granella varia in base alla gestione dei residui colturali e ovviamente in relazione agli apporti di azoto. Le gestioni AUT e BRU sono quelle che permettono di raggiungere i maggiori valori produttivi. L'effetto della fertilizzazione è sempre significativo mostrando che il suolo da solo non è in grado di sopperire una sufficiente quota di azoto alle colture. Nel trattamento AUT abbiamo la maggiore disponibilità di azoto, nell'ASC la più bassa. Nel trattamento AUT l'aratura autunnale ed il conseguente lungo periodo invernale di permanenza dei residui nel suolo in condizioni di aerobiosi, permette un maggiore turnover di questa sostanza organica. Per quanto rigurada l'efficienza d'uso del fertilizzante azotato, si evidenzia che nel trattamento AUT si ha un più veloce turnover anche del fertilizzante che è maggiormente a disposizione della coltura, ma anche che il suolo è maggiormente capace di sopperire fertilizzante alla coltura quando fertilizzato, rispetto agli altri trattamenti. Il trattamento BRU occupa il secondo posto. Dal punto di vista operativo possiamo quindi dire all'agricoltore che la paglia sarebbe bene fosse interrata il più presto possibile dopo la raccolta, ma se questo non è possibile, la bruciatura dei residui colturali è una buona soluzione piuttosto che l'interramento primaverile. Per la semina interrata occorre invece anticipare una buona quantità di azoto alla semina per favorire la degradazione delle paglie durante il periodo aerobico prima della sommersione.