Agro Fossil Free - Una coltura di copertura erba-legumi mantiene gli apporti di azoto e i flussi di protossido di azoto da un agroecosistema organico

Descrizione generale

Le colture di copertura delle leguminose sono fondamentali per un approccio ecologico alla gestione dei nutrienti che può ridurre le perdite di azoto (N) dall'agricoltura. La diversificazione dei sistemi colturali con una miscela di leguminose e colture erbacee potrebbe ridurre ulteriormente le perdite di azoto aumentando l'assimilazione di azoto nel suolo e sincronizzando la mineralizzazione di azoto con l'assorbimento di azoto da parte della coltura successiva. Abbiamo stabilito quattro trattamenti per colture di copertura invernale (trifoglio cremisi, segale di cereali, miscela di trifoglio-segale e controllo del maggese infestante) in un agroecosistema di grano biologico che era stato gestito per 30 anni con una coltura di copertura di leguminose come unica fonte esterna di azoto. Abbiamo ipotizzato che la miscela di leguminose e graminacee fornisse input simili di N2 fissato biologicamente rispetto alla sola leguminosa, riducendo al contempo le emissioni di N2O durante la decomposizione successiva alla lavorazione del terreno. Abbiamo misurato la biomassa delle colture di copertura C:N e la fissazione di N2 del trifoglio, i flussi di N e N2O inorganici del suolo durante la stagione di crescita del mais dopo la lavorazione delle colture di copertura e l'assimilazione di azoto di mais al raccolto. Anche con un tasso di semina del trifoglio ridotto nella miscela, i trattamenti del trifoglio e della miscela avevano immissioni di N fisso simili, N di lettiera e C:N e nessuna differenza nelle emissioni cumulative di N2O. Durante il primo picco di flusso, le emissioni di N2O erano da 2 a 5 volte superiori nel trifoglio e nella miscela rispetto a segale e maggese, senza differenze tra trifoglio e miscela. Non ci sono state differenze di trattamento al secondo picco di N2O, che ha seguito il primo grande evento di pioggia. Abbiamo contestualizzato questi risultati calcolando un bilancio di massa N parziale di 6 anni per questo agroecosistema, che era leggermente negativo (-6,8 ± 0,8 kg N ha-1 anno-1) quando si tiene conto delle emissioni medie annuali di N2O e della lisciviazione di nitrati. Nel complesso, gli input di azoto e le esportazioni di azoto raccolto erano approssimativamente in equilibrio per questa rotazione delle colture a base di leguminose, suggerendo che l'eredità della gestione ecologica dei nutrienti ha promosso un efficiente ciclo di azoto. Tuttavia, i risultati del nostro esperimento sul campo indicano che i tassi di flusso di N2O a breve termine dopo l'incorporazione delle colture di copertura possono essere elevati anche per una miscela di leguminose e graminacee. Sono quindi necessarie ulteriori strategie per ridurre il disturbo del suolo per rafforzare ulteriormente il ciclo N negli agroecosistemi di grano organico.