Costruzione del suolo: Nutrire la materia organica e la salute del microbioma per l'agricoltura globale

Un suolo sano è il fondamento di ecosistemi fiorenti e di un'agricoltura sostenibile. Non è solo sporco; è un complesso sistema vivente brulicante di vita, in particolare di materia organica e di una comunità diversificata di microrganismi. Questi componenti sono inestricabilmente legati e svolgono ruoli cruciali nel ciclo dei nutrienti, nella ritenzione idrica, nella soppressione delle malattie e nella salute generale del suolo. Questa guida approfondisce l'importanza della materia organica e della salute microbica nel suolo, esplorando pratiche che promuovono la loro crescita e attività per una maggiore produttività agricola e sostenibilità ambientale su scala globale.

L'importanza della materia organica del suolo (SOM)

La materia organica del suolo (SOM) è la frazione del suolo composta da tutto ciò che una volta era vivo, compresi i residui vegetali e animali, gli organismi in decomposizione e l'humus. È un indicatore vitale della qualità del suolo, che influenza varie proprietà fisiche, chimiche e biologiche. La SOM è fondamentale per:

• Ritenzione idrica: La SOM agisce come una spugna, trattenendo diverse volte il suo peso in acqua, rendendola disponibile alle piante durante i periodi di siccità. Questo è particolarmente cruciale nelle regioni aride e semi-aride.
• Disponibilità di nutrienti: La SOM funge da serbatoio di nutrienti essenziali per le piante come azoto, fosforo e potassio. Quando si decompone, questi nutrienti vengono rilasciati in forme che le piante possono assorbire facilmente.
• Struttura del suolo: La SOM lega insieme le particelle del suolo, creando aggregati che migliorano la struttura del suolo, l'aerazione e il drenaggio. Ciò riduce la compattazione e l'erosione.
• Sequestro del carbonio: La SOM è un importante pozzo di carbonio, che aiuta a mitigare il cambiamento climatico immagazzinando il carbonio atmosferico nel suolo.
• Controllo dell'erosione: Una migliore struttura del suolo grazie alla SOM riduce l'impatto delle precipitazioni e del vento, riducendo al minimo l'erosione del suolo e la perdita di nutrienti.

Prospettiva globale: In regioni come il Sahel in Africa, dove il degrado del suolo e la scarsità d'acqua sono le principali sfide, l'aumento della SOM è fondamentale per ripristinare la fertilità del suolo e migliorare la produttività agricola. Allo stesso modo, nei sistemi agricoli intensivi in Europa e Nord America, il mantenimento dei livelli di SOM è essenziale per prevenire l'erosione del suolo e l'esaurimento dei nutrienti.

Il ruolo dei microrganismi del suolo

Il suolo ospita una vasta e diversificata comunità di microrganismi, tra cui batteri, funghi, protozoi, nematodi e archaea. Questi organismi svolgono ruoli essenziali in:

• Decomposizione: I microrganismi decompongono la materia organica, rilasciando nutrienti per l'assorbimento da parte delle piante e formando humus.
• Ciclo dei nutrienti: Partecipano a vari cicli dei nutrienti, come la fissazione dell'azoto (conversione dell'azoto atmosferico in forme utilizzabili dalle piante), la solubilizzazione del fosforo (rendendo il fosforo disponibile per le piante) e l'ossidazione dello zolfo.
• Soppressione delle malattie: I microrganismi benefici possono sopprimere le malattie delle piante competendo con i patogeni, producendo antibiotici o inducendo resistenza sistemica nelle piante.
• Miglioramento della struttura del suolo: I funghi, in particolare, producono glomalina, una sostanza appiccicosa che aiuta a legare insieme le particelle del suolo, migliorando la struttura del suolo.
• Promozione della crescita delle piante: Alcuni microrganismi, come i funghi micorrizici e i rizobatteri promotori della crescita delle piante (PGPR), migliorano la crescita delle piante migliorando l'assorbimento dei nutrienti, l'assorbimento dell'acqua e la tolleranza allo stress.

Prospettiva globale: Nelle risaie del sud-est asiatico, i batteri azotofissatori svolgono un ruolo cruciale nel fornire azoto alle piante di riso. Nella foresta pluviale amazzonica, i funghi micorrizici sono essenziali per l'assorbimento dei nutrienti in terreni poveri di nutrienti. Comprendere e sfruttare il potere dei microrganismi del suolo è vitale per un'agricoltura sostenibile in diversi ecosistemi in tutto il mondo.

Pratiche per costruire la materia organica del suolo e promuovere la salute microbica

Diverse pratiche agricole possono migliorare significativamente la materia organica del suolo e promuovere una fiorente comunità microbica. Queste pratiche sono applicabili a diversi sistemi agricoli e regioni in tutto il mondo:

1. Colture di copertura

Le colture di copertura sono piante coltivate principalmente per migliorare la salute del suolo piuttosto che per il raccolto diretto. Offrono numerosi vantaggi:

• Aumento della SOM: Le colture di copertura aggiungono materia organica al suolo quando si decompongono.
• Ciclo dei nutrienti: Alcune colture di copertura, come le leguminose, fissano l'azoto atmosferico, arricchendo il suolo con questo nutriente essenziale.
• Controllo dell'erosione: Le colture di copertura proteggono il suolo dall'erosione fornendo copertura del suolo.
• Soppressione delle erbacce: Possono sopprimere le erbacce competendo per le risorse.
• Miglioramento della struttura del suolo: Le radici delle colture di copertura migliorano la struttura del suolo e l'aerazione.

Esempio: Nel Midwest degli Stati Uniti, gli agricoltori usano comunemente colture di copertura come segale, avena e trifoglio dopo aver raccolto mais o soia. In Europa, la senape viene spesso utilizzata come coltura di copertura. In Sud America, colture di copertura come la canapa sunn e il fagiolo vellutato vengono utilizzate per migliorare la fertilità del suolo nelle regioni tropicali.

2. Compostaggio e applicazione di letame

Il compost e il letame sono preziosi emendamenti organici che aggiungono materia organica e nutrienti al suolo. Introducono anche microrganismi benefici.

• Aumento della SOM: Il compost e il letame sono ricchi di materia organica, che migliora la struttura del suolo, la ritenzione idrica e la disponibilità di nutrienti.
• Approvvigionamento di nutrienti: Forniscono nutrienti essenziali per le piante in forme a lento rilascio.
• Inoculo microbico: Il compost e il letame contengono una comunità diversificata di microrganismi benefici.

Esempio: In Cina, i sistemi agricoli tradizionali si affidano da tempo al compostaggio e all'applicazione di letame per mantenere la fertilità del suolo. In molte parti dell'Africa, gli agricoltori usano il letame animale per migliorare la salute del suolo nelle piccole aziende agricole. Il vermicompostaggio (l'uso di lombrichi per abbattere i rifiuti organici) sta guadagnando popolarità in tutto il mondo come un modo sostenibile per produrre compost di alta qualità.

3. Lavorazione ridotta o agricoltura no-till

La lavorazione del terreno è il disturbo meccanico del suolo per la semina e il controllo delle erbacce. La lavorazione ridotta o l'agricoltura no-till minimizzano il disturbo del suolo, portando a diversi vantaggi:

• Aumento della SOM: La lavorazione ridotta consente alla materia organica di accumularsi sulla superficie del suolo.
• Migliore struttura del suolo: Il disturbo minimo preserva gli aggregati del suolo e migliora la struttura del suolo.
• Riduzione dell'erosione: Meno disturbo riduce il rischio di erosione del suolo.
• Maggiore attività microbica: La lavorazione ridotta promuove un ambiente del suolo più stabile, favorendo i microrganismi benefici.

Esempio: L'agricoltura no-till è ampiamente praticata nelle Americhe, in particolare in Brasile e Argentina, dove è stata determinante nella riduzione dell'erosione del suolo e nel miglioramento della salute del suolo. In Australia, le pratiche di lavorazione conservativa sono utilizzate per combattere il degrado del suolo nelle regioni agricole di aridocoltura. L'adozione di pratiche no-till spesso richiede attrezzature specializzate e strategie di gestione.

4. Rotazione delle colture

La rotazione delle colture prevede la semina di diverse colture in una sequenza pianificata sulla stessa terra. Aiuta a:

• Migliorare la salute del suolo: Colture diverse hanno sistemi di radici e fabbisogni di nutrienti diversi, portando a un ciclo di nutrienti più equilibrato e a una migliore struttura del suolo.
• Interrompere i cicli di parassiti e malattie: La rotazione delle colture può interrompere i cicli di vita di parassiti e malattie.
• Aumentare la SOM: L'inclusione di colture di copertura o colture di sovescio nella rotazione può aumentare la SOM.

Esempio: In Europa, i sistemi di rotazione delle colture tradizionali spesso includono cereali, legumi e colture da radice. In India, gli agricoltori possono ruotare il riso con legumi o semi oleosi. Lo specifico sistema di rotazione delle colture dipende dal clima, dal tipo di suolo e dalle richieste del mercato.

5. Agroforestazione

L'agroforestazione integra alberi e arbusti nei sistemi agricoli. Fornisce numerosi vantaggi:

• Aumento della SOM: Alberi e arbusti contribuiscono alla SOM attraverso la lettiera fogliare e la decomposizione delle radici.
• Migliore struttura del suolo: Le radici degli alberi migliorano la struttura del suolo e prevengono l'erosione.
• Ciclo dei nutrienti: Gli alberi possono accedere ai nutrienti dagli strati più profondi del suolo e renderli disponibili ad altre piante.
• Modifica del microclima: Gli alberi possono fornire ombra e ridurre la velocità del vento, creando un microclima più favorevole per le colture e i microrganismi.

Esempio: In Africa, l'alley cropping, dove le colture vengono coltivate tra le file di alberi, è una pratica agroforestale comune. Nel sud-est asiatico, gli orti familiari che integrano alberi, arbusti e colture sono una forma tradizionale di agroforestazione. Il silvopastorale, che combina alberi e pascolo del bestiame, è praticato in molte parti del mondo.

6. Inoculo micorrizico

I funghi micorrizici formano relazioni simbiotiche con le radici delle piante, migliorando l'assorbimento di nutrienti e acqua. L'inoculo dei suoli con funghi micorrizici benefici può migliorare la crescita e la resilienza delle piante, specialmente in terreni poveri di nutrienti o disturbati.

Esempio: L'inoculo con funghi micorrizici è sempre più utilizzato in orticoltura e silvicoltura per migliorare l'insediamento e la crescita delle piantine. La ricerca è in corso per esplorare il potenziale dell'inoculo micorrizico in sistemi agricoli più ampi. Diversi tipi di funghi micorrizici sono adatti a diverse specie di piante e condizioni del suolo.

7. Riduzione degli input chimici

L'uso eccessivo di fertilizzanti e pesticidi sintetici può danneggiare i microrganismi del suolo e interrompere la salute del suolo. Ridurre gli input chimici e adottare strategie di gestione integrata dei parassiti (IPM) può aiutare a proteggere il microbioma del suolo.

Esempio: I sistemi di agricoltura biologica danno la priorità ai metodi naturali di controllo di parassiti e malattie, come la rotazione delle colture, le colture di copertura e il controllo biologico, riducendo al minimo l'uso di sostanze chimiche sintetiche. L'IPM prevede l'utilizzo di una combinazione di metodi per gestire parassiti e malattie, tra cui il monitoraggio, il controllo biologico e le applicazioni mirate di pesticidi quando necessario.

Valutazione della salute del suolo

La valutazione regolare della salute del suolo è fondamentale per monitorare l'efficacia delle pratiche di costruzione del suolo e identificare le aree di miglioramento. Diversi metodi possono essere utilizzati per valutare la salute del suolo, tra cui:

• Valutazione visiva: L'osservazione della struttura del suolo, del colore e dell'aggregazione può fornire preziose informazioni sulla salute del suolo.
• Analisi del suolo: L'analisi chimica dei campioni di suolo può determinare i livelli di nutrienti, il pH e il contenuto di materia organica.
• Valutazione biologica: L'analisi della composizione e dell'attività della comunità microbica del suolo può fornire informazioni sulla salute e sul funzionamento del microbioma del suolo.
• Valutazione fisica: La misurazione della densità apparente del suolo, del tasso di infiltrazione dell'acqua e della stabilità degli aggregati può valutare le proprietà fisiche del suolo.

Prospettiva globale: I metodi di valutazione della salute del suolo sono in continua evoluzione, con una crescente enfasi sugli indicatori biologici. Protocolli standardizzati di valutazione della salute del suolo sono in fase di sviluppo e implementazione in varie regioni per fornire un quadro coerente per il monitoraggio delle tendenze della salute del suolo.

Sfide e considerazioni

Sebbene la costruzione della materia organica del suolo e la promozione della salute microbica offrano numerosi vantaggi, ci sono anche sfide e considerazioni da tenere a mente:

• Tempo e investimento: La costruzione di suoli sani richiede tempo e può richiedere investimenti iniziali in colture di copertura, compost o attrezzature.
• Conoscenza e competenza: L'implementazione efficace di pratiche di costruzione del suolo richiede conoscenza e competenza in scienza del suolo, agronomia e microbiologia.
• Clima e tipo di suolo: L'efficacia delle diverse pratiche di costruzione del suolo può variare a seconda del clima e del tipo di suolo.
• Richieste del mercato: Gli agricoltori devono considerare le richieste del mercato e la redditività quando adottano pratiche di costruzione del suolo.
• Sostegno politico: Le politiche e gli incentivi governativi possono svolgere un ruolo cruciale nel promuovere l'adozione di pratiche di gestione sostenibile del suolo.

Conclusione

Costruire un suolo sano è essenziale per un'agricoltura sostenibile e un pianeta sano. Concentrandoci sull'aumento della materia organica del suolo e sulla promozione di una fiorente comunità microbica, possiamo migliorare la fertilità del suolo, migliorare la produttività delle colture, mitigare il cambiamento climatico e proteggere le nostre risorse naturali. L'implementazione delle pratiche delineate in questa guida, tenendo conto delle specifiche sfide e opportunità nelle diverse regioni, contribuirà a costruire un sistema alimentare più resiliente e sostenibile per le generazioni a venire. Ulteriori ricerche e collaborazioni sono fondamentali per far progredire la nostra comprensione degli ecosistemi del suolo e sviluppare soluzioni innovative per la gestione della salute del suolo su scala globale. La salute a lungo termine del nostro pianeta dipende dalla salute dei nostri suoli. Investire nella salute del suolo significa investire nel nostro futuro.