Periodico di informazione e cultura professionale dell'Ordine dei Dottori Agronomi e dei Dottori Forestali di Milano

Ridurre le emissioni di gas a effetto serra di origine agricola attraverso sistemi colturali innovativi - Il progetto LIFE AGRESTIC

Il progetto LIFE AGRESTIC realizza, testa e valuta a livello di azienda agricola metodologie innovative per la gestione delle colture, che consentono una diminuzione delle emissioni di gas climalteranti dal suolo agricolo e promuovono il sequestro di carbonio, contribuendo alla mitigazione degli effetti del cambiamento climatico.

Il progetto LIFE AGRESTIC (www.agrestic.eu) mira a promuovere l’adozione di sistemi colturali innovativi ed efficienti, con un alto potenziale per la mitigazione del cambiamento climatico, e a diffondere nuovi strumenti per un’agricoltura che utilizzi in modo efficiente le risorse e possa fronteggiare il cambiamento climatico. Il progetto è iniziato il 1 gennaio 2019 e si concluderà il 30 giugno 2023, ed è realizzato grazie la finanziamento del Programma LIFE dell’Unione Europea. I partner coinvolti sono Horta srl, ART-ER S. cons. p. a., ISEA srl, New Business Media Srl, Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento Sant'Anna e Università Cattolica Del Sacro Cuore.

L’innovazione proposta dal progetto consiste principalmente i) nell’introduzione di legumi e colture di coperture leguminose nelle rotazioni colturali, al fine di ridurre l’emissione di gas climalteranti, aumentare il sequestro di carbonio e la fornitura di azoto in forma organica; e ii) nello sviluppo di un Sistema di Supporto alle Decisioni (DSS, Decision Support System) per una gestione efficiente delle rotazioni colturali innovative, con un’attenzione all’uso degli input esterni (fertilizzanti azotati, prodotti fitosanitari, ecc…) e risorse non rinnovabili (suolo e carburanti).  Entrambe le innovazioni chiave del progetto si pongono in linea con gli obiettivi definiti nella Carta di Matera, che sancisce l’impegno dei Dottori Agronomi e dei Dottori Forestali nel declinare gli obiettivi di Agenda 2030 nella propria attività. In particolare, LIFE AGRESTIC contribuisce all’obiettivo 2. Sconfiggere la fame: porre fine alla fame, raggiungere la sicurezza alimentare, migliorare la nutrizione, promuovere un'agricoltura sostenibile proponendo e favorendo l’adozione di sistemi colturali innovativi, differenziati per area geografica, per la cui gestione si avvale di strumenti di agricoltura di precisione, quali i DSS, al fine di ottimizzare l’utilizzo dei fattori di produzione. Il progetto andrà a inoltre misurare tutti gli aspetti di sostenibilità (ambientale, economica e sociale) delle innovazioni proposte, e opererà un confronto con i sistemi colturali convenzionali.  Il progetto contribuisce anche all’obiettivo 12. Consumo e produzione responsabili: garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo garantendo la sostenibilità dell’uso dei prodotti fitosanitari, che nei sistemi colturali innovativi sarà guidata dalla reale necessità individuata dei modelli dei DSS utilizzati.

Manstretta Figura 1Figura 1. Veduta del sito sperimentale di Ravenna, con il noticeboard che riporta le informazioni chiave del progetto.

Le attività previste nel progetto sono articolate in diverse azioni, volte a raggiungere obiettivi specifici del progetto. Nei primi mesi di progetto è stato preparato il disegno dei sistemi colturali innovativi, denominati ECS (N- and C- Efficient Cropping System), basati sull’introduzione nelle rotazioni colturali di leguminose da granella e colture di copertura leguminose, con una fase iniziale di consociazione con i cereali a paglia. Per il test in campo dei sistemi ECS, e il loro confronto con i sistemi convenzionali (CCS, Conventional Cropping Systems), sono stati individuati tre siti dimostrativi (Ravenna, Pisa e Foggia), caratterizzati da condizioni climatiche differenti. In ogni sito dimostrativo sono realizzati ECS e CCS adatti all’area, i CCS sono stati definiti in base alle pratiche normali per la zona, mentre gli ECS sono stati disegnati come rotazioni quadriennali tra cereali, colture industriali e legumi, per essere adatti a ogni specifica area climatica. Nei siti dimostrativi, sia ECS che CCS sono realizzati in grandi parcelle, secondo un disegno sperimentale che consenta la presenza simultanea di tutte le rotazioni, e che consenta una robusta raccolta di dati per l’elaborazione statistica dei risultati. Dopo un primo anno di grano (raccolto 2019), comune in tutti i siti dimostrativi, le rotazioni testate nel progetto sono le seguenti:

- per il sito in Puglia: la rotazione CCS è composta da grano duro, orzo da birra, girasole, mentre quella ECS da lenticchia, orzo da birra (con bulatura di erba medica), girasole;

- per il sito in Toscana: la rotazione CCS è composta da mais, orzo da birra, girasole; mentre quella ECS da cece, orzo da birra (con bulatura di erba medica), girasole;

- per il sito in Emilia-Romagna: la rotazione CCS è composta da mais, grano duro, pomodoro; mentre quella ECS da pisello, grano duro (con bulatura di erba medica), pomodoro.

Manstretta Figura 2Figura 2. Particolare dell’erba medica seminata con la tecnica della bulatura nel grano duro, stadio di sviluppo raggiunto ad Aprile 2020.

Tutte le operazioni di campo realizzate sono registrate, vengono rilevati i dati meteo e sono condotti rilievi e misurazioni periodiche al fine raccogliere tutti i dati necessari per il confronto tra ECS e CCS. Il test delle rotazioni è iniziato nell’autunno 2019 con la semina dei cerali autunno-vernini, per cui al momento è conclusa la prima stagione colturale, per cui è stata completata la raccolta dati, che sono in corso di elaborazione, ed è iniziata la seconda. I dati raccolti durante il progetto forniranno prove scientifiche dei vantaggi dei sistemi ECS in confronto ai sistemi CCS, in termini di uso di input esterni (fertilizzanti azotati, prodotti fitosanitari, tra cui fungicidi ed erbicidi) e risorse non rinnovabili (suolo e carburante), resa, qualità e sicurezza del prodotto, ritorno economico per l’agricoltore, sostenibilità sociale e potenziale di mitigazione del cambiamento climatico come riduzione dell’emissione di GHG e sequestro di carbonio nel suolo.

Una componente importante nella gestione dei sistemi ECS è l’utilizzo dei DSS, che aiutano l’ottimizzazione della gestione delle colture e l’uso degli input tecnici, ad esempio dei fertilizzanti, ragionevolmente portando a una diminuzione dell’impatto della fase di coltivazione. I DSS utilizzati nel progetto, sviluppati da Horta, sono stati analizzati e sono in corso di sviluppo nuove funzionalità che possano essere maggiormente rivolte a minimizzare l’emissione di gas climalteranti (CO2 e N2O) durante le fasi di coltivazione. Mentre i DSS attualmente disponibili sono specifici per coltura, durante il progetto sarà sviluppati un nuovo DSS che consenta di gestire le rotazioni. Il nuovo DSS potrà supportare gli agricoltori nella gestione efficiente degli ECS, contribuendo alla riduzione le emissioni di GHG e i costi di produzione, mantenendo o aumentando la resa, la qualità e sicurezza del prodotto e il ritorno economico dell’agricoltore. All’interno del progetto sarà inoltre calibrato e validato un modello per la stima delle emissioni di gas climalteranti, che sarà inserito nel DSS.

Una specifica azione del progetto è rivolta all’individuazione di nuovi genotipi di legumi e di colture di copertura, con un focus su genotipi locali e rari reperiti presso centri di ricerca in Europa, e che sono promettenti per un loro futuro utilizzo nei sistemi ECS. Durante il progetto è in corso la fenotipizzazione di questi nuovi materiali genetici, tramite prove agronomiche dedicate, al fine di selezionare nuove varietà di legumi e colture di copertura con alte potenzialità legate alla mitigazione del cambiamento climatico (sequestro di carbonio, copertura del suolo per ridurre l’erosione), in modo da arrivare alla fine del progetto con dei nuovi materiali caratterizzati, moltiplicati e disponibili per gli agricoltori.

Nei siti dimostrativi, le emissioni di CO2 e N2O dal suolo saranno misurate in tempo reale e in continuo attraverso il prototipo di un sistema per il monitoraggio continuo dei gas a effetto serra. Il prototipo misurerà le emissioni negli ECS a nei CCS, consentendo di confrontare le due rotazioni sul lungo periodo (tre anni di rotazione colturale, e dopo la fine del progetto). Studi precedenti hanno misurato le emissioni di gas a effetto serra nell’arco di settimane o pochi mesi, avendo quindi una limitata utilità nella possibilità di determinare l’effetto della gestione delle colture sulle emissioni di gas a effetto serra. I dati raccolti attraverso il monitoraggio continuo consentiranno di considerare le emissioni di gas climalteranti dovute alle operazioni di campo, nei diversi sistemi colturali e nelle diverse aree climatiche. I dati raccolti consentiranno inoltre di calibrare e validare un modello biogeochimico per la stima delle emissioni di gas climalteranti dal suolo agricolo in base alle condizioni ambientali e alla gestione del suolo, che sarà introdotto nei DSS e utilizzato per la stima delle emissioni in diversi scenari e diverse aree in Europa.

Il progetto intende valorizzare le ridotte emissioni di GHG e l’alto potenziale di mitigazione dei sistemi ECS anche dal punto di vista economico, attraverso un approccio rivolto al mercato e misure che possano supportare le policy locali e nazionali attraverso l’analisi di scenari e simulazioni basate sugli ECS e fornendo dei dati per studi LCA (Life Cycle Assessment) più accurati. Al fine di supportare l’adozione dei sistemi colturali ECS, il progetto identificherà e testerà degli approcci basati sul mercato o su policy pubbliche che possano dare valore ai servizi ecosistemici forniti, ad esempio alla biodiversità e alle funzioni del suolo. I nuovi sistemi ECS saranno analizzati relativamente alla loro capacità di fornire servizi ecosistemici e il relativo valore, utilizzando delle metodologie riconosciute e livello internazionale. Saranno quindi elaborati degli indicatori legati alla sostenibilità dei nuovi sistemi proposti, producendo una valutazione in termini fisici ed economici dei servizi ecosistemici collegati agli ECS per i tre siti dimostrativi.

Manstretta Figura 3Figura 4. Parcella ECS a Ravenna, con la coltura del pisello in fiore. Nella parcella sono visibili le capsule per la misurazione delle emissioni dei gas a effetto serra del prototipo sviluppato.

Sarà inoltre sviluppata un’etichetta di qualità per gli ECS, basata sull’impronta di carbonio e sui servizi ecosistemici sviluppata per gli ECS, seguendo lo standard internazionale ISO14025 per il tipo III per le etichette e le dichiarazioni ambientali. Sarà inoltre realizzato uno studio di fattibilità per delle policy per il pagamento dei servizi ecosistemici (PES) per assicurare il finanziamento sostenibile delle attività di conservazione del suolo e di mitigazione del cambiamento climatico, e saranno rese disponibili linee guida per l’integrazione dell’impronta di carbonio e dei PES nelle politiche regionali legate al clima.

L’esperienza realizzata dal progetto in Italia sarà utilizzata per valutare la possibilità di replicare l’esperienza in altri Stati europei, grazie all’interazione con realtà locali. Sulla base di studi preliminari, Francia, Grecia, Ungheria e Romania sono stati individuati come Paesi interessanti per testare la replicabilità e la trasferibilità di quanto sviluppato in LIFE AGRESTIC. Quest’attività consentirà di sviluppare ECS legati ad alter filiere, pur mantenedo lo schema della rotazione colturale e il ruolo delle colture nella rotazione, consentendone una più ampia adozione e contribuendo a dare evidenze sull’efficacia e la fattibilità (sia tecnica sia economica) dell’adozione su larga scala degli ECS.

Manstretta Figura 4Figura 4. Sviluppo dell’erba medica ad Agosto 2020 nelle parcelle ECS

Il progetto ha adottato un approccio partecipativo, coinvolgendo gli stakeholder in tutte le fasi del progetto, consentendo loro di esprimere il loro parere rispetto alle innovazioni proposte e alla loro realizzazione. Gli stakeholder saranno informati sui benefici climatici e sulle opportunità per le filiere produttive derivanti dal progetto e dall’attuazione degli ECS. Il dialogo con gli stakeholders sarà un elemento chiave del progetto, consentendo che le innovazioni proposte rispondano a bisogni reali; che le soluzioni proposte siano fattibili ed attrattive; di aumentare il tasso di accettazione dell’innovazione e la possibilità di sfruttamento dei risultati del progetto; assicurare la trasferibilità e replicabilità dell’innovazione in Europa.

Il Progetto LIFE AGRESTIC prevede inoltre svariate attività di comunicazione delle attività realizzate e dei risultati conseguiti, in modo da raggiungere i diversi profili interessati alle tematiche del progetto con i mezzi più idonei, sia tradizionali, sia avvalendosi dei nuovi canali di comunicazione digitali.


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Valentina Manstretta è project manager del progetto LIFE AGRESTIC, in rappresentanza dei partner di progetto