La ricerca condotta dalla Michigan State University ha riscontrato una grande differenza nei raccolti prodotti da pratiche agricole alternative nei campi commerciali rispetto alle stesse pratiche nei piccoli appezzamenti sperimentali normalmente utilizzati per testarli.

Queste differenze hanno importanti implicazioni per colmare il divario di resa globale tra terreni di ricerca e campi coltivati, soprattutto per le pratiche a basso input adottate dagli agricoltori biologici negli Stati Uniti e dagli agricoltori a corto di risorse nelle regioni meno sviluppate.

Lo studio, pubblicato nell'ultimo numero di PNAS , confrontato le rese di una rotazione colturale di frumento, mais e soia sotto tre diverse pratiche di gestione:convenzionale, a basso input e organico. I test sono stati condotti su piccoli appezzamenti sperimentali e sul livello di campo commerciale molto più ampio. Sebbene i ricercatori non abbiano riscontrato differenze apprezzabili nelle rese prodotte a entrambi i livelli per la gestione delle colture convenzionali, hanno notato un significativo divario di resa sia per la gestione a basso input che per quella biologica.

Secondo Sasha Kravchenko, autore principale e biologo vegetale MSU, questa differenza può essere attribuita alle sfide aggiuntive che la produzione su larga scala presenta sia alle pratiche a basso input che a quelle biologiche. La gestione convenzionale si basa sull'applicazione uniforme di input chimici come fertilizzanti e pesticidi, pratiche che possono essere facilmente scalate fino a campi più ampi. In contrasto, la gestione organica e a basso input richiede un lavoro molto più laborioso, così come la coltivazione di colture di copertura, che è più difficile da eseguire in modo coerente su ampi tratti di terreno. A causa della difficoltà di estendere le pratiche a basso input e organiche ai campi commerciali, quegli agricoltori potrebbero vedere un rendimento inferiore del 30% rispetto a quanto suggerito dalla ricerca.

"La grande conclusione è che, quando si hanno pratiche di gestione che richiedono molto tempo e fatica, e quando il successo della pratica richiede più lavoro di quanto un agricoltore potrebbe ragionevolmente fare in un'intera azienda agricola, allora noi scienziati dobbiamo adeguare le nostre raccomandazioni, " disse Kravchenko, che è anche uno scienziato MSU AgBioResearch. "Il nostro studio mostra che se non investi in studi sul campo, corri il rischio di raccomandare metodi poco pratici che non produrranno il livello di rendimento promesso."

La squadra di Kravchenko, il team di ricerca ecologica a lungo termine presso la stazione biologica Kellogg della MSU, trovato una serie di fattori che hanno influenzato il divario di resa tra parcelle sperimentali e campi commerciali. Uno dei fattori più significativi era la necessità di colture di copertura. Poiché l'agricoltura biologica e a basso input non si basa su fertilizzanti chimici, gli agricoltori a basso input devono invece cercare di coprire colture come il trifoglio rosso per arricchire il loro suolo con azoto. I fertilizzanti chimici possono essere distribuiti uniformemente, ma la variabilità di elevazione, la qualità del suolo e i livelli di umidità presenti nei campi su scala commerciale significano che le colture di copertura potrebbero non funzionare allo stesso livello in tutto, con conseguente disomogeneità dei benefici per la salute del suolo e conseguente riduzione della resa complessiva. In una trama sperimentale più piccola, è possibile prestare maggiore attenzione per garantire che le colture di copertura si stabiliscano e prosperino. Questo livello di manutenzione diventa meno pratico in un ambiente più ampio.

Il team ha anche riscontrato difficoltà nella gestione delle infestanti. Senza l'accesso agli stessi volumi e tipi di spray chimici per controllare le erbacce nei sistemi convenzionali, gli agricoltori a basso input e biologici devono utilizzare metodi più dispendiosi in termini di tempo come la lavorazione rotativa nei loro campi. Ciò può fornire un controllo sufficiente delle infestanti in appezzamenti più piccoli, ma di nuovo, quando scalato a livelli commerciali, la pratica può diventare impraticabile senza il diritto di accesso al lavoro.

"Questi risultati mostrano che dobbiamo prestare maggiore attenzione alla scala nella nostra ricerca, poiché gli agricoltori devono affrontare compromessi e un uso tempestivo delle risorse, " disse Sieg Snapp, MSU scienziato e co-autore delle colture e del suolo. "Questo deve riflettersi nelle nostre raccomandazioni per un'agricoltura più sostenibile".

Kravchenko ha affermato di sperare che questo lavoro evidenzi la necessità di ulteriori esperimenti su scala di campo per fornire agli agricoltori il meglio, informazioni più pratiche di cui hanno bisogno.

"La mia più grande speranza è che lo studio aumenti la consapevolezza, " Kravchenko ha detto. "Un certo livello di discrepanza tra i risultati dei piccoli appezzamenti e ciò che gli agricoltori sperimenteranno è sempre previsto, ma questo lavoro mostra che tali discrepanze possono essere profonde. I grandi esperimenti sul campo non sono solo un lusso, ma qualcosa che deve essere fatto, soprattutto per le pratiche di test che richiedono competenze e manodopera extra."

Phil Robertson, direttore del programma di ricerca ecologica a lungo termine della stazione biologica Kellogg della MSU, contribuito anche a questo studio.