ADOZIONE DI UN SISTEMA COLTURALE INNOVATIVO PER LA RIDUZIONE DELL'IMPATTO AMBIENTALE E L'AUMENTO DELL'EFFICIENZA AGRONOMICA DELL'AZIENDA ZOOTECNICA

Recent agricultural techniques notably increased the world food supply with involuntary negative impacts on environment and ecosystem services. This highlights the need of sustainable agricultural methods. Sustainability can be obtained through integrated techniques, such as rotation and mechanical control of pesticides, and the reduction of external factors, such as fertilizers and agrochemicals. This leads to a more sustainable system that can be more stable with relation to external pressures. Among the main causes of searching alternative solutions to the usage of concentrates and products from outside the farm we have the production cost increase and agricultural payback reduction. The scope of this work was to evaluate an innovative cropping system which could reduce impacts on the environment and increase agronomic and energetic efficiencies within the farms. Within a project financed by Regione Piemonte, a dairy farm has been monitored from 2005 to 2011. Its forage system is based on corn silage and corn grain on 76% of the farm surface. Years 2006-2007 have been used to monitor accurately the crops within their cultural systems, cropping techniques, preservation techniques, rations and herd management to characterize the conventional farming system. On 2008 the forage conversion started. Part of corn surface has been substituted by alfalfa (about 25% of corn surface), so as to reduce the protein ration supply coming from outside the farm. Furthermore, this substutition of crops has been improved by efficient forage preservation techniques like silage. Years 2008-2009 have been considered like a transition period and excluded from the time bucked overviewed on this thesis. This thesis is focused on years 2010-2011 on which the farm has been monitored to quantify the agronomic and energetic efficiency of the new production system, obtained with the introduction of the innovative forage system, in comparison with the conventional system. The preservations technique of silage in comparison to haymaking gives the possibility of obtaining more dry matter from the alfalfa. Moreover, it overcomes in a better nutritional quality in terms of forage units (UFL) and protein content. These changes leaded to a consistent increase of the protein produced within the farm and a subsequent improvement of the farm self-sufficiency (41% on 2006 vs. 59% on 2011). This new forage system reduced the amount of pesticides use and the number of equivalent treatments per hectare, passing from 3 treatments to 1.0 treatment on period 2011-2011. On the same period the amount of active principles used per hectare, on average, have been reduced of more than 90% in comparison with the 2006-2007 period. Fertilization management has been modified reducing off 74% of mineral fertilizers usage from the first to the second period. This thanks to the nitrogen fixation of legumes. Nitrogen surplus per hectare, after the coltural rotation change, reduced from 350 kg to 323 kg. The use of direct and indirect energy on the farm is one of the key aspects on which you play the ability to improve efficiency of production process, to increase the sustainability of agricultural activity and to reduce the economic and environmental costs. Business efficiency is expressed per tonne of milk was higher in 2010-2011 compared to 2006-2007 (257.5 l GJ-1 vs 288.8 l GJ-1), with over 20% greater milk per GJ of energy used. The results of this study show that the indirect energy use, especially for mineral fertilizers and feed, represents a high share of energy consumption in the company. The evaluation of the agronomic efficiency of the main crops (corn, Italian ryegrass and alfalfa) in two forage systems showed that all crops were more efficient in 2010-2011 period.

Le recenti pratiche agricole che hanno notevolmente aumentato l'approvvigionamento alimentare mondiale hanno avuto involontari impatti negativi sull'ambiente e sui servizi ecosistemici, evidenziando la necessità di metodi agricoli più sostenibili. La sostenibilità può essere raggiunta attraverso l'uso di pratiche integrate (come la rotazione o il controllo meccanico delle infestanti) e la diminuzione dei fattori esterni, costruendo sistemi più sostenibili che possano essere più stabili di fronte alle pressioni esterne. L'aumento dei costi di produzione degli ultimi anni e la diminuzione della remunerazione dei prodotti agricoli e zootecnici sono le principali cause di ricerca di soluzioni alternative all'utilizzo in razione di grandi quantità di concentrati o alimenti di provenienza extra-aziendale. Negli allevamenti intensivi oltre il 50% della superficie colturale è investita a silomais, storicamente apprezzato per la rilevante semplificazione di molte pratiche aziendali, si trova oggi ad accusare un aumento rilevante dei costi di produzione. Lo scopo del lavoro è stato quello di valutare un sistema colturale innovativo per la produzione di foraggi aziendali che possa ridurre gli impatti ambientali, aumentare l'efficienza agronomica e l'efficienza dell'uso dell'energia delle aziende zootecniche da latte. Nell'ambito di un progetto finanziato dalla Regione Piemonte, alla fine dell'anno 2005 è iniziato il monitoraggio di una azienda zootecnica da latte, caratterizzata da una gestione del sistema foraggero tradizionale. Gli anni 2006-2007 sono stati utilizzati per un attento monitoraggio delle colture impiegate nel sistema colturale, delle tecniche di coltivazione e conservazione dei foraggi, della gestione della razione e della mandria, per caratterizzare il sistema aziendale definito convenzionale. Nell'anno 2008 è iniziata la conversione del sistema foraggero. È stata sostituita parte della superficie a mais con erba medica (circa 25% della superficie investita precedentemente a mais), con l'obiettivo di ridurre la dipendenza dell'azienda dagli acquisti extra-aziendali della componente proteica della razione e di mettere in rotazione le colture. Congiuntamente al cambio dell'avvicendamento si è affiancato il potenziamento della conservazione dei foraggi attraverso la tecnica dell'insilamento in trincea. Infine, il 2010-2011 è stato monitorato per quantificare e confrontare gli effetti sull'efficienza agronomica ed energetica del processo produttivo ottenute con il nuovo sistema foraggero, rispetto alla conduzione convenzionale del periodo precedente. La tecnica di conservazione dell'insilamento, rispetto alla fienagione tradizionale consente di ottenere dall'erba medica una maggiore produzione di sostanza secca, accompagnata da una migliore qualità nutrizionale in termini di proteina e unità foraggere latte (UFL). L'introduzione del nuovo sistema foraggero ha ridotto notevolmente le quantità di prodotti fitosanitari utilizzati, il numero di trattamenti equivalenti ad ettaro e ha permesso una riduzione del potenziale impatto eco-tossicologico. La gestione delle fertilizzazioni è stata modificata riducendo del 74% l'utilizzo di concimi di sintesi ottimizzando il contributo dell'azotofissazione delle leguminose. Il surplus di azoto nel secondo periodo, si riduce da 350 kg a 323 kg, anche se rimangono ampi margini per poter ulteriormente migliorare questo aspetto. L'efficienza energetica aziendale espressa per tonnellata di latte è risultata superiore nel biennio 2010-2011, rispetto al 2006-2007 (258 l GJ-1 vs 289 l GJ-1), con oltre 20% di latte in più per ogni GJ di energia impiegata. La valutazione dell'efficienza agronomica delle principali colture (mais, loglio italico e erba medica) nei due sistemi foraggeri in esame evidenzia che tutte e tre le colture sono risultate più efficienti nel periodo 2010-2011 e il mais e l'erba medica sono risultate le colture con il maggior margine di miglioramento.