Effetti del sovescio di Vicia villosa sul bilancio del carbonio e dell’azoto e sulle emissioni di gas ad effetto serra nella coltivazione del riso

Rice cultivation is crucial for global food security, as it provides the main staple food for over 50% of the world's population. However, it faces environmental challenges related to fertilizer efficiency, water consumption, and greenhouse gas emissions, particularly methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). In response, the European Commission has launched the Farm to Fork strategy, aiming for a more sustainable food system and climate neutrality by 2050. One proposed solution is the use of intercrops, such as cover crops, which improve soil fertility and, in some cases, increase rice productivity. However, introducing these crops must be managed carefully to avoid increased greenhouse gas emissions due to biomass accumulation in the soil. The study conducted during the 2023/2024 growing season at Cascina Capitolo in Zeme (PV) focused on the use of Vicia villosa as a cover crop in rice cultivation. The goal was to assess the impact of autumn sowing of Vicia villosa on soil organic carbon (Corg) and nitrogen (N) content, as well as greenhouse gas emissions associated with delayed flooding after rice sowing. A 1.2-hectare field was divided into two plots: one sown with Vicia villosa and the other left as a control, with rice residues left on the surface. In spring 2024, both plots were plowed and rice was seeded in dry conditions. Greenhouse gas emissions, soil solution, and redox potential were sampled, and chemical-physical soil properties were analyzed at the beginning and end of the trial, along with samples of Vicia villosa biomass, rice residues, grains, and straw. The results showed that the incorporation of Vicia villosa provided a significant input of nitrogen and organic carbon, comparable to traditional nitrogen fertilization. Regarding greenhouse gas emissions, no statistically significant differences in methane emissions were found between the two plots. This may be due to the delayed flooding, which allows for aerobic mineralization of organic matter, reducing the dissolved carbon available in the soil solution for methanogens.

La risicoltura è fondamentale per la sicurezza alimentare globale, poiché fornisce il principale alimento per oltre il 50% della popolazione mondiale. Tuttavia, presenta sfide ambientali legate all'efficienza dei fertilizzanti, al consumo di acqua e alle emissioni di gas serra, in particolare metano (CH4) e protossido di azoto (N2O). In risposta a queste problematiche, la Commissione Europea ha avviato la strategia Farm to Fork, mirando a un sistema agroalimentare più sostenibile e alla neutralità climatica entro il 2050. Tra le soluzioni proposte vi è l'uso di colture intercalari, come le cover crop, che migliorano la fertilità del suolo e, in alcuni casi, aumentano la produttività del riso. Tuttavia, l'introduzione di queste colture deve essere gestita con attenzione per evitare un aumento delle emissioni di gas serra a causa dell'accumulo di biomassa nel suolo. Lo studio condotto nella stagione 2023/2024 presso la Cascina Capitolo di Zeme (PV) si è concentrato sull'uso della Vicia villosa come cover crop in risicoltura. L'obiettivo è stato di valutare l'impatto della semina autunnale di Vicia villosa sul contenuto di carbonio organico (Corg) e azoto (N) nel suolo e sulle emissioni di gas serra associata alla semina interrata del riso con sommersione ritardata. Il campo di 1,2 ettari è stato diviso in due parcelle: una con semina di Vicia villosa e l’altra come testimone, con i residui del riso lasciati in superficie. Nella primavera 2024, il terreno è stato arato in ambedue le parcelle e si è proceduto con la semina del riso in asciutta. Sono stati effettuati campionamenti delle emissioni di gas serra, della soluzione circolante e del potenziale redox del suolo. Inoltre, sono state analizzate le caratteristiche chimico-fisiche del suolo all'inizio e alla fine della prova, oltre a campioni di biomassa di Vicia villosa, residui di riso, granella e paglia. I risultati hanno mostrato che l'incorporazione della Vicia villosa ha fornito un apporto significativo di azoto e carbonio organico, paragonabile alla fertilizzazione azotata tradizionale. Per quanto riguarda le emissioni di gas serra, non sono emerse differenze statisticamente significative per il metano tra le due parcelle. Questo potrebbe essere dovuto al fatto che, posticipando la sommersione, la mineralizzazione della sostanza organica avviene aerobicamente, riducendo la disponibilità di carbonio disciolto nella soluzione circolante del suolo per i metanogeni.