Il sequestro del carbonio nel suolo: le prove italiane di lungo periodo.

In past decades, the agricultural management practices focused on production rather than on sustainability, bringing to the degradation of many agro-ecosystems and increasing the release of CO2 into the atmosphere as well as the depletion of soil organic matter. An increase in the soil organic matter content is important both for agronomic and environmental purposes, as it contributes to sequester part of CO2 produced by human activities. The strategic role of soil C in reducing atmospheric CO2 concentration has been recognized in Art. 3.4 of the Kyoto Protocol. Carbon sequestration in agricultural soils combined with a reduction of losses in the atmosphere, are ways to achieve emission reduction targets. Due to the resilience of the SOM, the effects of agricultural practices on SOC can be studied only through long-term experiments. This work analyzes several Italian long-term experiments, to identify practices that most increase the SOC content, that is their potential for carbon sequestration. Practices differ according to specific characteristics of agricultural areas and cropping systems. Results indicate that organic fertilization is the most effective practice to maintain a high SOC content, while mineral fertilization is not. Farmyard manure is more effective than slurry, mainly because of a higher content of stable carbon compounds. However, the practical availability manures is confined to Northern Italy forage and cereal systems. Incorporation of crop residues, and in particular residues of cereals, was proved to be very effective in all pedo-climatic conditions. Therefore, cereals are the crops that better contribute to SOC conservation, after meadows. Green manure was effective in some cereal systems in Central Italy. Reduced tillage modifies the vertical distribution of soil organic matter, concentrates it in shallow layers and reduces its mineralization rate. Moreover, it contributes to decrease CO2 emissions through a reduction in fuel consumption. In cereal systems of Southern Italy, the most efficient practice was the incorporation of durum wheat residues. It was possible to identify at least one practice with a good sequestration potential in each agri-environmental zone, among those that are practically adoptable. Italian long-term experiments evidenced that almost all carbon additions and management practices here described can exert an important role both for agronomic and environmental purposes, through improving of soil characteristics and contributing to reach Kyoto Protocol targets.

In passato la gestione delle pratiche agronomiche si è concentrata sulla produzione piuttosto che sull'agricoltura sostenibile, portando al degrado di molti agro-ecosistemi e incrementando il rilascio di CO2 nell'atmosfera così come la riduzione della sostanza organica dei suoli. L'incremento del contenuto di sostanza organica dei suoli è utile quindi non solo dal punto di vista agronomico, ma anche per intrappolare parte dell'eccesso di CO2 prodotta dalle attività umane. Il ruolo strategico del SOC nella riduzione delle concentrazioni di CO2 atmosferica, è stato riconosciuto all'articolo 3.4 del Protocollo di Kyoto (UNFCCC). Il sequestro del carbonio nei terreni agricoli abbinato ad una riduzione delle perdite nell'atmosfera, sono modi per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni. A causa dell'alta resilienza della SOM, gli effetti delle pratiche agricole sul SOC possono essere studiati solo attraverso esperimenti di lungo periodo. Questo lavoro analizza diverse prove italiane di lungo periodo, individuando le pratiche che incrementano il contenuto del SOC, dunque il loro un potenziale di sequestro del carbonio nel suolo. I trattamenti studiati nelle sperimentazioni sono diversi a seconda della realtà agricola caratteristica della regione. Ne è emerso che la concimazione organica è la pratica più efficace per mantenere alto il contenuto di SOC, mentre la fertilizzazione minerale non provoca un incremento significativo. Il letame ha effetti maggiori del liquame, soprattutto a motivo della maggior percentuale di carbonio stabile rispetto alle quantità aggiunte. Tuttavia, la disponibilità di effluenti zootecnici è limitata in genere ai sistemi foraggeri e cerealicoli del Nord Italia. L'interramento dei residui colturali, soprattutto quelli dei cereali, in tutti gli ambienti italiani è risultato essere una pratica efficace nella conservazione del SOC. Tra le colture, quindi, i cereali possono contribuire maggiormente a contrastare la perdita di carbonio, superati solo dai prati. Il sovescio si è dimostrato efficace in alcuni sistemi estensivi del Centro Italia. La lavorazione ridotta modifica la distribuzione verticale della sostanza organica, accumulandola in prossimità della superficie e abbassandone il tasso di mineralizzazione. Inoltre, riducendo i consumi di carburante, contribuisce a ridurre le emissioni di CO2 nell'atmosfera. Nei sistemi cerealicoli del Sud Italia, la pratica più efficiente per preservare il SOC è risultata l'incorporazione dei residui colturali del frumento duro. In ogni areale è stato possibile individuare almeno una pratica a buon potenziale di sequestro tra quelle economicamente e tecnicamente possibili. In conclusione, le prove italiane di lungo periodo hanno evidenziato che quasi tutti gli input di carbonio e le pratiche analizzate in questa tesi, sono in grado di svolgere un ruolo importante sia a livello agronomico che ambientale, migliorando le caratteristiche del suolo e contribuendo al raggiungimento degli obiettivi del Protocollo di Kyoto.