L'agricoltura degrada ogni anno oltre 24 milioni di acri di terreno fertile, sollevando preoccupazioni per soddisfare la crescente domanda globale di cibo. Ma una semplice pratica agricola nata dal Dust Bowl degli anni '30 potrebbe fornire una soluzione, secondo una nuova ricerca di Stanford. Lo studio, pubblicato il 6 dicembre in Lettere di ricerca ambientale , mostra che gli agricoltori del Midwest che hanno ridotto quanto hanno ribaltato il terreno, noto come aratura, hanno aumentato i raccolti di mais e soia, coltivando anche terreni più sani e abbassando i costi di produzione.

"La lavorazione ridotta è un vantaggio per l'agricoltura in tutto il Corn Belt, " ha detto l'autore principale dello studio Jillian Deines, uno studioso post-dottorato presso il Centro di Stanford sulla sicurezza alimentare e l'ambiente. "Le preoccupazioni che possa danneggiare i raccolti hanno impedito ad alcuni agricoltori di cambiare pratica, ma abbiamo scoperto che in genere porta a un aumento dei raccolti".

Gli Stati Uniti, il più grande produttore di mais e soia al mondo, coltiva la maggior parte di queste due colture nel Midwest. Gli agricoltori hanno raccolto circa 367 milioni di tonnellate di mais e 108 milioni di tonnellate di semi di soia dal suolo americano durante la passata stagione di crescita, fornire cibo chiave, olio, materia prima, etanolo e valore delle esportazioni.

Monitoraggio dell'agricoltura dallo spazio

Gli agricoltori generalmente lavorano il terreno prima di piantare mais o soia, una pratica nota per controllare le erbacce, mescolare i nutrienti, rompere lo sporco compattato e, infine, aumentare la produzione di cibo a breve termine. Però, nel tempo questo metodo degrada il suolo. Un rapporto del 2015 dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura ha rilevato che negli ultimi 40 anni il mondo ha perso un terzo della terra per la produzione di cibo a causa della diminuzione del suolo. La scomparsa di una terra un tempo fertile rappresenta una seria sfida per la produzione alimentare, soprattutto con le crescenti pressioni sull'agricoltura per sfamare una popolazione globale in crescita.

In contrasto, la lavorazione ridotta, nota anche come lavorazione conservativa, favorisce una gestione più sana del suolo, riduce l'erosione e il deflusso e migliora la ritenzione e il drenaggio dell'acqua. Si tratta di lasciare i residui del raccolto dell'anno precedente (come gli stocchi di mais) sul terreno quando si pianta il raccolto successivo, con poca o nessuna lavorazione meccanica. La pratica è utilizzata a livello globale su oltre 370 milioni di acri, principalmente in Sud America, Oceania e Nord America. Però, molti agricoltori temono che il metodo possa ridurre raccolti e profitti. Gli studi precedenti sugli effetti della resa sono stati limitati a esperimenti locali, spesso nelle stazioni di ricerca, che non riflettono pienamente le pratiche su scala di produzione.

Il team di Stanford si è rivolto all'apprendimento automatico e ai set di dati satellitari per colmare questa lacuna di conoscenza. Primo, hanno identificato le aree di lavorazione ridotta e convenzionale da dati precedentemente pubblicati che delineano le pratiche annuali statunitensi dal 2005 al 2016. Utilizzando modelli di resa delle colture satellitari, che tengono conto di variabili come il clima e i cicli di vita delle colture, hanno anche esaminato le rese di mais e soia durante questo periodo. Per quantificare l'impatto della lavorazione ridotta sui raccolti, i ricercatori hanno addestrato un modello computerizzato per confrontare i cambiamenti nelle rese in base alla pratica della lavorazione del terreno. Hanno anche registrato elementi come il tipo di suolo e il tempo per aiutare a determinare quali condizioni hanno avuto una maggiore influenza sui raccolti.

Rese migliorate

I ricercatori hanno calcolato che i raccolti di mais sono migliorati in media del 3,3 percento e della soia dello 0,74 percento nei campi gestiti con pratiche di coltivazione conservativa a lungo termine nei nove stati campionati. I rendimenti del tonnellaggio aggiuntivo sono tra i primi 15 a livello mondiale per entrambe le colture. Per il mais, questo ammonta a circa 11 milioni di tonnellate aggiuntive corrispondenti alla produzione del paese 2018 del Sud Africa, Indonesia, Russia o Nigeria. Per la soia, gli 800 aggiunti, 000 tonnellate si collocano tra i totali dell'Indonesia e del Sudafrica.

Alcune aree hanno registrato un aumento fino all'8,1% per il mais e del 5,8% per i semi di soia. In altri campi, si sono verificati rendimenti negativi dell'1,3% per il mais e del 4,7 per la soia. L'acqua nel suolo e le temperature stagionali sono stati i fattori più influenti nelle differenze di resa, soprattutto in essiccatore, regioni più calde. Anche le condizioni umide sono state trovate favorevoli alle colture, tranne durante l'inizio della stagione, dove i terreni impregnati d'acqua beneficiano della lavorazione convenzionale che a sua volta asciuga e aera.

"Capire quando e dove funziona meglio la lavorazione ridotta potrebbe aiutare a massimizzare i vantaggi della tecnologia e guidare gli agricoltori nel futuro, ", ha affermato l'autore senior dello studio David Lobell, un professore di scienze del sistema terrestre presso la Scuola della Terra, Scienze energetiche e ambientali e Gloria e Richard Kushel Direttore del Centro per la sicurezza alimentare e l'ambiente.

Ci vuole tempo per vedere i benefici di una lavorazione ridotta, poiché funziona al meglio in condizioni di implementazione continua. Secondo i calcoli dei ricercatori, i coltivatori di mais non vedranno tutti i benefici per i primi 11 anni, e i semi di soia impiegano il doppio del tempo perché si materializzino i pieni raccolti. Però, l'approccio si traduce anche in costi inferiori a causa della ridotta necessità di manodopera, carburante e attrezzature agricole, sostenendo allo stesso tempo terre fertili per la produzione continua di cibo. Lo studio mostra un piccolo guadagno positivo anche durante il primo anno di attuazione, con maggiori guadagni che si accumulano nel tempo man mano che la salute del suolo migliora. Secondo un rapporto sui censimenti agricoli del 2017, gli agricoltori sembrano accettare l'investimento a lungo termine e quasi il 35 percento dei terreni coltivati ​​negli Stati Uniti è ora gestito con una lavorazione ridotta.

"Una delle grandi sfide in agricoltura è ottenere i migliori raccolti oggi senza includere la produzione futura. Questa ricerca dimostra che la lavorazione ridotta può essere una soluzione per la produttività delle colture a lungo termine, " Disse Deines.