Le pratiche di iniezione del letame e il riscaldamento delle temperature invernali interagiscono per aumentare le emissioni di gas serra, dice una nuova ricerca. Credito:Lindsay Barbieri
Le decisioni che gli agricoltori prendono durante la primavera e l'estate possono aumentare notevolmente le emissioni di gas serra (GHG) nel corso dell'inverno.
Questo è un punto chiave da un nuovo studio dell'Università del Vermont che mostra, per la prima volta, che gli impatti delle decisioni sull'uso del letame da parte degli agricoltori si estendono oltre la stagione di crescita per influenzare le emissioni nelle calde giornate invernali.
"Questo potrebbe avere grandi impatti poiché gli inverni diventano più caldi e i terreni si disgelano più frequentemente, " ha detto l'autore principale Carol Adair, della Rubenstein School of Environment and Natural Resources di UVM e del Gund Institute for Environment. "Se le terre coltivate si spostano più a nord con climi più caldi, questo potrebbe aumentare i contributi dell'agricoltura alle emissioni globali di gas serra".
Lo studio, pubblicato in Giornale della Soil Science Society of America , fornisce alcune delle prime misure delle emissioni di gas a effetto serra dai terreni agricoli nel Vermont e mette in evidenza importanti compromessi con le attuali pratiche agricole, come l'iniezione di letame nel terreno.
Sebbene sia noto che le decisioni degli agricoltori di aggiungere nutrienti ai loro campi influiscano sulle emissioni di gas serra durante la stagione di crescita, Adair e colleghi scoprono che queste scelte hanno effetti di lunga durata:possono aumentare le emissioni di potenti gas serra, in particolare il protossido di azoto (N 2 o), durante il disgelo invernale.
Emissioni di GHG (CO 2 e n 2 O) da suoli agricoli sono stati ben studiati durante la stagione vegetativa, molto meno durante l'inverno. Comprendere le conseguenze durature delle decisioni gestionali sta diventando sempre più critico, poiché l'agricoltura dovrebbe espandersi e intensificarsi nelle regioni settentrionali con il riscaldamento del clima, dicono i ricercatori.
"Iniettando letame, gli agricoltori stanno cercando di fare la cosa giusta e mantenere il letame nella fattoria, nei loro terreni e raccolti, e fuori dai corsi d'acqua, " disse Adair. "Questi risultati, in concomitanza con la nostra precedente ricerca che ha riscontrato che l'iniezione aumenta anche le emissioni durante la stagione di crescita, suggeriscono che potrebbero esserci importanti compromessi da considerare quando si decide un metodo di applicazione del letame".
Le emissioni di gas serra derivano dall'attività dei microbi del suolo, come batteri, che scompongono il letame in nutrienti utilizzabili dalle colture. "Durante i tipici inverni, quando i terreni sono molto freddi, i microbi fondamentalmente vanno in letargo, ma stanno solo aspettando che le condizioni giuste tornino ad essere attive, ", ha detto Adair. "Quando i terreni si scaldano un po', o si scongelano, i microbi si svegliano e iniziano rapidamente a produrre gas serra".
I ricercatori hanno condotto uno studio di laboratorio su terreni congelati raccolti da prove sul campo nel Vermont. I terreni agricoli hanno ricevuto diversi metodi di applicazione del letame (trasmissione, trasmissione più incorporazione da aratro, e iniezione) durante la stagione di crescita. Nel laboratorio, i ricercatori hanno sottoposto le carote del suolo a un congelato, congelamento/scongelamento, o scongelare il trattamento per otto giorni.
Il team di ricerca ha scoperto che il metodo di applicazione del letame ha avuto un forte impatto sui tassi di emissione di CO 2 e n 2 O—un gas serra circa 300 volte più potente nell'intrappolare il calore rispetto alla CO 2 - dal suolo. Durante il disgelo invernale, n 2 Le emissioni di O da suoli iniettati di letame erano fino a 20 volte maggiori delle emissioni da suoli con spargimento superficiale o spargimento più applicazione di letame aratro.
Rilascio di CO 2 e n 2 O era fino a otto volte maggiore dai terreni che si sono scongelati rispetto ai terreni lasciati congelati, ma questo variava a seconda del metodo di applicazione del letame. Le emissioni di protossido di azoto dai terreni iniettati erano 2-3 volte maggiori rispetto ai terreni sparso con letame e 4-19 volte maggiori rispetto ai terreni sparso e arato. Anche il tipo di applicazione del letame ha influito sulla CO 2 ma non tanto quanto ha colpito N 2 O.
I ricercatori hanno alcune teorie sul motivo per cui le emissioni di gas serra sono maggiori con l'iniezione di letame e pianificano ulteriori studi. "Microbi che producono CO 2 e n 2 O bisogno di carbonio e nitrato, e le iniezioni di letame 6-8 pollici sotto la superficie del suolo possono aumentare la disponibilità di quei nutrienti, " ha detto Adair. "Un altro motivo potenziale è che i trattamenti di applicazione del letame cambiano le comunità microbiche; potrebbe esserci più del tipo di microbo che produce N 2 O nei terreni iniettati."
"Questo studio ci ha fornito un punto di partenza incredibilmente utile per espandere questa ricerca, e ci ha permesso di lavorare con più agricoltori del Vermont, " ha detto Lindsay Barbieri, dottorato di ricerca studente alla Rubenstein School e al Gund Institute. "Insieme stiamo monitorando le emissioni di gas serra, insieme alla qualità dell'acqua, resa delle colture, e altre misurazioni, da suoli e pratiche agricole. Questo sta accadendo direttamente sul campo, per periodi di tempo più lunghi, mentre lavoriamo per comprendere meglio la complessità delle pratiche agricole e il ruolo delle emissioni di gas serra nel Vermont".
