Fertilizzazione dei sistemi foraggeri senza uso di azoto di sintesi

The high number of livestock farms in the Po Valley, combined with increased production needs, has resulted in a widespread use of manures as the main production factor. As a consequence, the environmental impact on soil (excess of nutrients, especially phosphorus), on surface and groundwater (eutrophication, mainly due to nitrogen and phosphorus) and on the atmosphere (ammonia, methane and nitrous oxide emissions). In this context, this work aims at comparing various nitrogen fertilization management strategies used in typical cropping systems of livestock farms in Piedmont (NW Italy) as far as yield, N uptake and some sustainability indicators: nitrogen use efficiency, nitrogen balance and soil organic matter changes. To achieve these objective, we used data from the long-term experimental platform of Tetto Frati located in the Experimental Centre of DiSAFA (Department of Agricultural, Forest and Food Sciences), University of Turin, Italy. The nitrogen fertilization levels according to the regional regulation for Nitrate Vulnerable Zones and Non-vulnerable Zones were compared (170 and 340 kg N ha-1, respectively ). Farmyard manure, bovine liquid manure and urea (as a reference) were compared at equal total nitrogen supply. The comparison was made on different maize-based forage systems: maize for grain production, maize for silage production, maize-Italian ryegrass double-cropping system, rotated maize and grass ley. Yields obtained using farmyard manure at the high dose were particularly high in the monoculture silage maize system, double cropping system and rotational system. Farmyard manure performed best even at low doses in rotational and double cropping systems. Therefore, the use of manure, which releases nitrogen slowly, is recommended cropping systems that ensure a long-lasting soil cover. Efficiency indicators showed that well-managed farmyard and liquid manures supplied every year have an efficiency comparable to that of mineral fertilizers. Soil organic matter content is in fact crucial to ensure availability of nutrients and cation exchange capacity. The type of forage systems affect the soil organic carbon and nitrogen contents. Maize for grain production is the system where the carbon content increase is the highest, followed by the double cropping system and rotational maize, and finally by maize for silage, accordingly to crop residues supply. Maize as a single crop tends to reduce the soil organic matter content and the only way to maintain it stable is to utilize manures. Results presented here confirmed the high capacity of the manure to increase the soil organic matter content, even in low doses (170 kg ha-1 of nitrogen), but they also confirmed that, at least under the high fertility conditions of this trial , also the cattle slurry leads to an increase of the soil organic matter content, especially at the high dose. A good manure management can mitigate climate change both because of the increase in the soil carbon stock, and because of the reduction in nitrogen fertilizer requirement, whose production has a big footprint in terms of GHG emissions and energy consumption.

L'ampia diffusione di aziende ad indirizzo cerealico-zootecnico, presenti nella Pianura Padana, unita ad una necessità produttiva sempre crescente ha fatto sì che le concimazioni con effluenti zootecnici fossero il fattore produttivo predominante per ottenere produzioni elevate a scapito spesso di elevati rischi di aumento dell'impatto ambientale sul suolo (eccesso di nutrienti, soprattutto fosforo), sulle acque superficiali e profonde (eutrofizzazione, soprattutto per eccesso di azoto e fosforo) e sull'aria (emissioni di ammoniaca, metano e protossido di azoto). In quest'ottica, il presente lavoro si propone di confrontare tra loro diverse gestioni della fertilizzazione azotata utilizzate nei sistemi colturali tipici delle aziende foraggere piemontesi sotto il profilo delle produzioni, degli asporti e della sostenibilità dei sistemi, con particolare riferimento all'indice di efficienza della concimazione azotata, al bilancio dell'azoto e all'evoluzione della sostanza organica nel suolo. Per il raggiungimento di tali obiettivi sono stati utilizzati i dati provenienti dalla prova di lungo periodo di Tetto Frati sita nel Centro Sperimentale di proprietà del DiSAFA (Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari) dell'Università degli Studi di Torino. Sono stati confrontati letame bovino, liquame bovino e urea (come riferimento) a parità di dose di N totale apportata. Il confronto è stato effettuato su diversi sistemi foraggeri basati sulla coltura del mais: mais per la produzione di granella, mais per la produzione di insilato, doppia coltura mais-loiessa e mais in rotazione sessennale con prato di graminacea. Considerando la tipologia del fertilizzante è emersa la forte somiglianza nella risposta alla concimazione organica con liquame e quella alla concimazione minerale. Invece, la concimazione organica con letame a dose alta è risultata più produttiva delle altre tipologie soprattutto quando eseguita sul sistema a monosuccessione di silomais, sul sistema a rotazione annuale mais insilato-loiessa e sul sistema a mais in successione sessennale col prato di graminacee. Pertanto l'utilizzo di letame, che rende disponibile l'azoto in modo frazionato nel tempo, è consigliato nelle situazioni in cui le colture permangono per un periodo maggiore sul suolo. Tramite gli indici di efficienza è possibile stabilire che i reflui zootecnici, utilizzati secondo le modalità previste dal CBPA e in modo ripetuto negli anni, sono caratterizzati da un'efficienza non inferiore rispetto ai concimi minerali. Una buona dotazione di sostanza organica nel suolo è infatti fondamentale non solo per una buona disponibilità di elementi nutritivi ma soprattutto in vista di un aumento della CSC, che se elevata è in grado di tamponare le perdite di azoto. L'utilizzo razionale degli effluenti zootecnici è capace di mitigare il cambiamento climatico sia perché causano un aumento dello stock di carbonio del suolo, sottraendolo all'atmosfera, sia riducendo la necessità di fertilizzanti azotati di sintesi, la cui produzione ha una forte impronta ecologica in termini di amissioni di gas serra e di consumo energetico. Il lavoro qui esposto si è limitato ad analizzare l'azoto e non ha affrontato i bilanci di fosforo e potassio.