Disciplinari per la produttività, la qualità e la sostenibilità ambientale dei frumenti di forza

In the last decade, a careful search for quality has been carried out according to the end use of the wheat. Attention was focused on the cultivation of wheat of strength (FF), for which Italy is dependent on abroad. A strong flour is characterized by a protein content higher than 14%, high strength (W> 340 J10-4) and stability, and low dough softening indices. The choice of varieties and the management of nitrogen fertilization can reduce the environmental qualitative and quantitative variability and facilitate the achievement of the specific objectives of this intended use. The thesis compared the impact of different agronomic paths on the productivity and quality of strong wheat, as well as on environmental sustainability. In the three-year period 2017-2019, on soils with different fertility, different strategies of late N fertilization were compared, varying the moment of distribution, fertilizer, foliar or granular fertilization and S contribution, on two strength varieties: Bisanzio, very productive, and Rebelde, high protein content. The emission of climate-altering gases was quantified for some agronomic paths, considering the kg of CO2eq/ha, CO2eq/t and CO2eq/% protein. Bisanzio is more productive than Rebelde (+ 16%), while the latter confirms a higher protein content (15.3% vs 13.7%). Late fertilization significantly affects the protein content, but has no effect on grain production. The increase in protein content following late fertilizations is more pronounced in less fertile soils (+ 9.6%) than in the more fertile ones (+ 3.3%). The type of fertilizer used affects the quality only in the less fertile soil. The highest protein increases are achieved by using ammonium nitrate at the barrel stage. The use of foliar fertilizers results in less constant qualitative advantages at the same dose. With regard to the synergistic contribution of N and S, there are no significant effects on grain production. On the contrary, the addition of sulfur in the less fertile soil contributes to a further increase in the protein content. However, nitrogen influences the emission of greenhouse gases during the cultivation process. Being characterized by greater nitrogen fertilization interventions, FFs generate higher CO2 emissions/ha compared to FP. The use of a late foliar intervention instead of a granular one can reduce CO2eq/ha emissions by 5.5%. Considering the emission of CO2eq/t, the Rebelde variety, less productive, has more impact than Bisanzio. On the contrary, Rebelde is more sustainable, if the indicator taken into consideration is the emission of CO2eq/% protein. Foliar interventions in flowering allow the achievement of the protein contents obtainable with granular fertilizations at the same dose, resulting, however, in lower emissions, fewer problems of leaching and better uniformity of distribution. However, the cost of this practice is 34.6% higher. The experimentation has highlighted how the variety choice and the N fertilization influence the quality of the FF. However, the identification of the most appropriate management combinations depends, not only on the agronomic conditions, but also on the production, qualitative and environmental objectives that the supply chain sets itself. It is essential that these objectives are clearly shared and defined among all the players in the supply chain.

Nell'ultimo decennio si è condotta un'attenta ricerca della qualità in funzione dell'utilizzo finale del frumento. L'attenzione si è focalizzata sulla coltivazione di frumenti di forza (FF), per i quali l'Italia è dipendente dall'estero. Una farina di forza è caratterizzata da un tenore proteico superiore al 14%, un'elevata forza (W>340 J10-4) e stabilità, e bassi indici di rammollimento dell'impasto. La scelta varietale e la gestione della concimazione azotata possono ridurre la variabilità quali-quantitativa ambientale e favorire il raggiungimento degli obiettivi specifici di questa destinazione d'uso. La tesi ha confrontato l'impatto di diversi percorsi agronomici sulla produttività e la qualità dei frumenti di forza, nonché sulla sostenibilità ambientale. Nel triennio 2017-2019, su suoli a diversa fertilità, sono state confrontate differenti strategie di concimazione N tardiva, variando momento di distribuzione, concime, concimazioni fogliari o granulari e apporto di S, su due varietà di forza: Bisanzio, molto produttiva, e Rebelde, ad alto contenuto proteico. L'emissione di gas clima-alteranti è stata quantificata per alcuni percorsi agronomici, considerando i kg di CO2eq/ha, di CO2eq/t e di CO2eq/% proteina. Bisanzio è più produttiva di Rebelde (+16%), mentre quest'ultima conferma un maggior contenuto proteico (15.3% vs 13.7%). La concimazione tardiva influenza significativamente il tenore proteico, ma non ha effetti sulla produzione di granella. L'aumento del tenore proteico a seguito delle concimazioni tardive è più marcato nei suoli meno fertili (+9.6%) rispetto a quelli maggiormente fertili (+3.3%). La tipologia di concime impiegato ha effetti sulla qualità solo nel terreno a minor fertilità. I più alti incrementi proteici si ottengono utilizzando nitrato ammonico allo stadio di botticella. L'impiego di concimi fogliari determina vantaggi qualitativi meno costanti a parità di dose. Relativamente all'apporto sinergico di N e S, non si riscontrano effetti significativi sulla produzione di granella. Al contrario, l'aggiunta di zolfo nel suolo meno fertile contribuisce ad un ulteriore incremento del tenore proteico. Tuttavia, l'azoto influenza l'emissione di gas serra durante il processo di coltivazione. Essendo caratterizzati da maggiori interventi di concimazione azotata, i FF generano maggiori emissioni di CO2/ha rispetto ad un FP. Il ricorso ad un intervento fogliare tardivo in sostituzione di uno granulare può ridurre le emissioni di CO2eq/ha del 5.5%. Considerando l'emissione di CO2eq/t, la varietà Rebelde, meno produttiva, è maggiormente impattante di Bisanzio. Al contrario, Rebelde è più sostenibile, qualora l'indicatore preso in considerazione sia l'emissione di CO2eq/% proteine. Interventi fogliari in fioritura permettono il raggiungimento dei contenuti proteici ottenibili con fertilizzazioni granulari a parità di dose, determinando, però, minori emissioni, minori problemi di dilavamento e migliore uniformità di distribuzione. Tuttavia, il costo di questa pratica è del 34.6% superiore. La sperimentazione ha messo in evidenza come la scelta varietale e la concimazione N influenzino la qualità dei FF. Tuttavia, l'individuazione delle combinazioni gestionali più opportune dipende, non solo dalle condizioni agronomiche, ma anche dagli obiettivi produttivi, qualitativi e ambientali che la filiera si prefigge. È fondamentale che questi obiettivi siano chiaramente condivisi e definiti tra tutti gli attori della filiera.