Preparazione del letto di semina come aumentare la sostenibilità

Tra le diverse cause di impatto ambientale delle coltivazioni, la meccanizzazione ha un ruolo inferiore rispetto a quello legato alle emissioni nell’ambiente di composti azotati e fosfatici legati alla fertilizzazione o alla produzione stessa dei fertilizzanti minerali, ciononostante, in un’ottica di continua e progressiva mitigazione degli impatti è importante analizzare anche l’impatto ambientale delle operazioni di campo. In particolare, tra le diverse operazioni di campo che contraddistinguono la tecnica colturale dei seminativi, le lavorazioni del terreno sono sicuramente quelle che richiedendo più energia e sono anche quelle a cui corrispondono i maggiori consumi di carburante e, quindi, il maggior impatto ambientale. Considerando, però, le molteplici soluzioni che possono essere adottate per la preparazione del letto di semina, è importante valutare quali soluzioni siano le più sostenibili nei diversi contesti.

Questo contributo riporta i risultati di uno studio pubblicato sulla rivista Soil & Tillage Research relativamente al confronto dell’impatto ambientale di diverse soluzioni per la preparazione del letto di semina. Il contesto di riferimento è quello della Pianura Padana e, in particolare, la coltivazione di seminativi in aziende agricole di medie dimensioni (60 ha).

Definizione delle sequenze di operazioni

Considerando la coltivazione di seminativi sono state analizzate le principali sequenze di lavorazione del terreno che fossero preliminari alla semina. Sono state quindi considerate le operazioni di lavorazione primaria e/o secondaria del terreno. Ogni sequenza di operazioni considerata è costituita da una o più operazioni di lavorazione del terreno; a seconda delle caratteristiche del terreno e in particolare della sua tessitura può essere presente la lavorazione primaria e una o più operazioni di lavorazione secondaria oppure solo operazioni secondarie. Le operazioni sono state identificate sulla base della tecnica colturale comunemente utilizzata per i seminativi sia estivi che autunno vernini sia considerando la diversa tessitura del terreno. In linea generale, le variabili considerate sono:

- la profondità della lavorazione primaria (fino a 30-35 cm per colture primaverili estive come il mais e fino a 20-25 cm per cereali autunno vernini);

- l’intensità di amminutamento del suolo realizzata con la lavorazione secondaria;

- la tessitura del terreno (prendendo in esame non solo suoli di medio-impasto ma anche terreni più sciolti tendenti al sabbioso e suoli più pesanti).

Relativamente alla meccanizzazione, l’analisi considera che l’esecuzione delle operazioni avvenga utilizzando macchine operatrici presenti nel parco macchine aziendale. Considerando che i contoterzisti sono solitamente equipaggiati con macchine e trattori più moderni e performanti, questa assunzione può influenzare gli impatti ambientali in termini assoluti, ma non i risultati generali relativamente all’impatto ambientale delle diverse scelte.

In funzione della tessitura del terreno alcune operazioni non sono state analizzate. La Tab. 1 riporta le casistiche considerate. Complessivamente sono state considerate 58 sequenze di preparazione del letto di semina. In questo articolo si riportano i risultati relativamente alle sequenze per la preparazione del letto di semina in suoli di medio impasto e argillosi considerando un livello di amminutamento del terreno medio alto. I risultati completi sono comunque reperibili nella pubblicazione scientifica Lovarelli, D., & Bacenetti, J. (2017). Seedbed preparation for arable crops: environmental impact of alternative mechanical solutions. Soil and Tillage Research, 174, 156-168.

La Tab. 2 riporta, a titolo di esempio il dettaglio delle sequenze, ognuna contraddistinta da uno o più operazioni eseguite con le macchine operatrici elencate in Tab. 1, caratterizzate da un medio-alto livello di affinamento del terreno. È possibile notare, come, soprattutto nel caso dei suoli più pesanti per la lavorazione secondaria del terreno sono state considerate più ripetizioni della stessa operazione oppure l’uso di operatrici differenti.

L’analisi del ciclo di vita

L’analisi dell’impatto ambientale delle diverse sequenze per la preparazione del letto di semina è stata condotta utilizzando l’approccio di analisi del ciclo di vita (Lca). L’Lca è un approccio definito da norme Iso che consente di quantificare l’impatto ambientale di un prodotto o un processo considerando tutti gli input (es. fattori produttivi utilizzati) e gli output che lo caratterizzano (es. emissioni nell’ambiente). L’unità cui sono riferiti gli impatti ambientali è “1 ha (50 x 200 m) di terreno lavorato e pronto per la semina”. L’impatto delle singole operazioni (e quindi delle sequenze) è legato a: i) “consumo virtuale” del trattore e dell’operatrice (calcolato sulla base del loro peso, della durata economica, dell’impiego annuo e dei tempi di lavoro, ii) il consumo di gasolio, iii) le emissioni di inquinanti ai gas di scarico.

Sebbene con l’analisi del ciclo di vita si possano valutare molteplici impatti ambientali, in questo contributo vengono riportati i risultati per un solo indicatore, l’impronta di carbonio, che quantifica l’impatto sul riscaldamento globale ed è espressa in chilogrammi di anidride carbonica equivalente (kg CO₂ eq).

I risultati

La Fig. 1 riporta i risultati per suoli di medio impasto considerando due diverse profondità di lavorazione primaria, mentre, analogamente, in Fig. 2 sono mostrati i risultati per suoli più pesanti.

Come atteso, all’aumentare della profondità di esecuzione della lavorazione principale l’impronta di carbonio aumenta, così come cresce passando da suoli di medio impasto a suoli più pesanti. In entrambi i casi, l’aumento dell’impatto è legato principalmente alla più alta forza di trazione necessaria allo svolgimento dell’operazione e, quindi, a una maggior richiesta di potenza che viene soddisfatta utilizzando trattori più potenti. È interessante notare come la scelta delle diverse soluzioni tecniche disponibili sul mercato (in questo studio sono state considerate operatrici con caratteristiche medie, nda) possa, a parità di profondità di lavoro e di tessitura del terreno, incidere comunque in modo non trascurabile sull’impronta di carbonio della preparazione del letto di semina. La riduzione di impatto tra la sequenza con l’impatto più alto e quella con il miglior risultato varia dal 31% nel caso delle sequenze in suolo argillosi e con profondità di lavoro di 25 cm al 37% nel caso di suoli di medio impasto con lavorazione primaria a 25 cm. Le sequenze con l’impatto più basso sono caratterizzate da: (i) aratura con aratro a versoio seguita da una erpicatura con erpice a denti elastici nei suoli di medio impasto, (ii) aratura con aratro fenestrato, un passaggio con erpice a dischi e due passaggi con erpice a denti elastici in suoli argillosi con lavorazione primaria superficiale, (iii) aratro a versoio, 2 erpicature con erpice a denti elastici e una con erpice rotativo in suoli argillosi con lavorazione principale a 35 cm.

Conclusioni

Scegliendo la meccanizzazione più idonea per le differenti operazioni di lavorazione del terreno che contraddistinguono la preparazione del letto di semina dei principali seminativi è possibile ridurre l’impatto ambientale di questa fase del ciclo produttivo. La riduzione dell’impronta di carbonio è legata ai minori consumi di carburante (cui corrispondono anche minori emissioni di inquinanti nell’ambiente), ma anche alla possibilità di utilizzare trattori meno potenti nei contesti ove applicabile. Questo contributo focalizza l’attenzione sull’impronta di carbonio, in quanto è l’indicatore di impatto ambientale più noto e più importante, ma i benefici di una corretta scelta delle macchine operatrici nei diversi contesti sono evidenti anche per altri impatti sull’ambiente (qui non mostrati per questioni di spazio) come la formazione di polveri sottili e il consumo di risorse minerali e fossili.