Agro Fossil Free - Ruolo del regime di fertilizzazione sul sequestro di carbonio del suolo e sulla resa delle colture in un sistema di consociazione mais-fagiolo dall'occhio su suoli a bassa fertilità

Descrizione generale

Raggiungere la sicurezza alimentare attraverso pratiche agricole intensive su terreni a bassa fertilità è una sfida poiché la produttività delle colture è sempre più ridotta dalla perdita di stabilità strutturale del suolo e dal rapido esaurimento del carbonio organico del suolo (SOC). Pertanto, la conversione dalla monocoltura tradizionale alla consociazione legumi-cereali, in particolare con la fertilizzazione integrata, può aumentare le rese delle colture con la minore impronta ecologica. Abbiamo allestito un esperimento sul campo di 2 anni in un progetto a trama divisa con monocoltura di fagiolo dall'occhio e mais e consociazione in diversi regimi di fertilizzazione organico-inorganico, inclusa nessuna fertilizzazione (controllo), solo input organico (compost), solo input chimico (NPK) e compost arricchito di più nutrienti (NPKEC). Abbiamo osservato che il mais consociato aveva una resa di biomassa significativamente più alta rispetto alla corrispondente monocoltura quando fertilizzato con fertilizzante NPKEC. Tuttavia, le differenze di resa della biomassa di fagiolo dall'occhio tra la monocoltura e gli appezzamenti consociati erano comparabili in tutti i regimi di fertilizzazione. Al contrario, il vantaggio della resa in granella sia del mais che del fagiolo dall'occhio è stato notevolmente migliorato con il sistema di consociazione rispetto alla monocoltura, con NPKEC che mostra l'effetto più significativo tra tutti i regimi di fertilizzazione. Confrontando il contributo relativo del regime di fertilizzazione al SOC, il fertilizzante NPKEC ha fornito il più alto sequestro di SOC (0,30 Mg C/ha anno-1). Allo stesso tempo, l'effetto del sistema colturale sul sequestro di C ha mostrato che la consociazione ha fornito il più alto sequestro di C (0,17 Mg C/ha anno-1) rispetto alle monocolture di entrambe le colture. Sebbene l'applicazione del compost abbia aumentato significativamente le concentrazioni di carbonio associato ai minerali (MAOC) e al particolato (PAOC) rispetto ai terreni di controllo non fertilizzati, la fertilizzazione NPKEC con il sistema di consociazione è stata la combinazione più efficace causando il maggior aumento di entrambi i pool di suolo C nel tempo. Sulla base dell'analisi di ridondanza (RDA), l'associazione positiva di MAOC e PAOC con il sequestro di C suggerisce l'importanza di entrambe le frazioni organiche come serbatoi primari di C che conducono allo stoccaggio di SOC. È importante sottolineare che, sebbene il compost da solo in associazione con la consociazione avesse un minore sequestro di C, era associato a una migliore struttura del suolo, come confermato dalla sua relazione positiva con la macro e microaggregazione, gli aggregati stabili in acqua (WSA) e il diametro del peso medio ( MDA). Nel complesso, i nostri risultati indicano l'importanza di ripristinare la struttura del suolo nei suoli degradati attraverso adeguate soluzioni di gestione del territorio, come pratiche di fertilizzazione stechiometricamente bilanciate (NPKEC) e diversificazione delle colture (consociazione), al fine di ottenere guadagni significativi nello stoccaggio del SOC e, in definitiva, migliorare produttività delle colture.