Agro Fossil Free - Simulazione dell'effetto della fertilizzazione a lungo termine sulla resa del mais e sulla dinamica C/N del suolo nella Cina nord-orientale utilizzando DSSAT e il modello del suolo basato su CENTURY

Descrizione generale

I modelli di simulazione sono considerati uno strumento importante per simulare la crescita delle colture, la dinamica dei nutrienti del suolo e il sequestro del carbonio nel suolo e un rapido utilizzo della conoscenza incorporata dei processi suolo-coltura. Il modello DSSAT (Decision Support Systems for Agrotechnology Transfer) è stato utilizzato per simulare la crescita continua del mais a lungo termine dal 1990 al 2007 a Gongzhuling, nel nord-est della Cina. Sono stati simulati tre livelli di trattamenti N, tra cui: (1) no N (N0), (2) 165 kg N ha-1 da fertilizzante sintetico (N165) e (3) 50 kg N ha-1 da fertilizzante sintetico più 115 kg N ha-1 da letame di cortile (N165M). Sia i risultati misurati che quelli simulati hanno mostrato che la resa del mais era significativamente inferiore nel trattamento N0. Dopo il 2003, la resa di mais misurata è stata superiore nei trattamenti N165M rispetto a N165. La resa di mais è stata anche influenzata dalle condizioni meteorologiche, soprattutto durante gli anni di siccità. Il contenuto di C organico simulato (SOC) nel suolo era in buon accordo con i dati misurati nella profondità di 0-30 cm per tutti i trattamenti. La densità SOC nella profondità 0-30 cm è diminuita di 4.393 kg C ha-1 (18 %) nel trattamento N0 e 4.186 kg C ha-1 (17 %) nel trattamento N165, mentre è aumentata di 13.628 kg C ha -1 (54%) nel trattamento N165M nel periodo 1990-2007, indicando che la combinazione di fertilizzante inorganico e letame organico ha migliorato la qualità del suolo dopo 27 anni di ammendamento organico dal 1980. I livelli di N minerale nel suolo erano significativamente più alti nel trattamento N165 appena prima impianto (in media 289 kg N ha-1), associato a una maggiore lisciviazione di N nel suolo durante le stagioni di crescita (24-155 kg N ha-1) in alcune annate umide, mentre i livelli di N minerale nel suolo erano molto più bassi sia in N0 (media 52 kg N ha-1) e N165M (in media 54 kg N ha-1) associati a una minore lisciviazione di N (<10 kg N ha-1) rispetto al trattamento N165. Ciò indicava che l'uso del letame di cortile aumentava la materia organica del suolo e immobilizzava il minerale N. I risultati del modello indicavano inoltre che la completa rimozione dei residui colturali dal campo dopo il raccolto era una delle ragioni principali del declino del SOC nel trattamento N165, suggerendo che i residui colturali dovrebbero essere lasciati sul terreno per mantenere l'equilibrio SOC e promuovere un'agricoltura sostenibile. Pertanto, concludiamo che il modulo basato su DSSAT CENTURY è uno strumento utile per simulare la dinamica dell'azoto nel suolo e prevedere il sequestro del carbonio organico del suolo in condizioni di campo a lungo termine.