Un terzo del fertilizzante applicato per coltivare il mais negli Stati Uniti ogni anno compensa semplicemente la continua perdita di fertilità del suolo, portando a più di mezzo miliardo di dollari in costi aggiuntivi per gli agricoltori statunitensi ogni anno, trova una nuova ricerca dell'Università del Colorado Boulder pubblicata il mese scorso in Il futuro della terra .

La fertilità del suolo a lungo termine è in declino nei terreni agricoli in tutto il mondo a causa della salinizzazione, acidificazione, l'erosione e la perdita di importanti nutrienti nel suolo come azoto e fosforo. I coltivatori di mais negli Stati Uniti compensano queste perdite con fertilizzanti a base di azoto e fosforo destinati anche ad aumentare i raccolti, ma gli scienziati non hanno mai calcolato quanto di questo fertilizzante va a riguadagnare la fertilità del suolo di base o quanto costa.

"Sappiamo che c'è un degrado del suolo in corso anche nell'agricoltura moderna degli Stati Uniti, ma è davvero difficile stabilire quanto e quale impatto abbia, "ha detto Jason Neff, autore corrispondente dell'articolo e direttore del Sustainability Innovation Lab in Colorado (SILC). "Questi risultati forniscono maggiori informazioni agli agricoltori in modo che possano prendere decisioni che li avvantaggiano economicamente, ma anche sostenere una forma più sostenibile di agricoltura ad alto rendimento".

Gli Stati Uniti sono uno dei paesi più produttivi al mondo per quanto riguarda il mais, in crescita di oltre 4,46 tonnellate per acro coltivato. Nella sola stagione di crescita 2018-19, Le fattorie statunitensi hanno prodotto più di 366 milioni di tonnellate di mais che hanno generato entrate per 14,5 miliardi di dollari. Gli Stati Uniti sono anche uno dei maggiori utilizzatori al mondo di fertilizzanti, applicando più azoto e fosforo per acro rispetto ai suoi omologhi agricoli ad alto rendimento nell'Unione europea.

Ma l'uso di fertilizzanti non costa solo soldi agli agricoltori e ai governi. Ha anche un costo ambientale. Una gran parte delle emissioni globali di gas serra causate dall'agricoltura - il 24% delle emissioni globali nel 2010 e il 10% delle emissioni statunitensi nel 2018 - proviene dalla produzione di fertilizzanti. Ciò significa che le misure adottate per ridurre l'uso di fertilizzanti aiutano anche a contrastare l'aumento dei gas serra.

L'eccesso di azoto e fosforo che scorre dai campi e nei fiumi e nei laghi crea anche condizioni malsane per la vita marina e d'acqua dolce, ed è responsabile della Zona Morta nel Golfo del Messico, una vasta area impoverita di ossigeno e priva di vita oceanica, comprese molte specie commercialmente importanti. Se consideriamo non solo i dollari spesi dagli agricoltori, ma anche la perdita di nutrienti e l'impatto sul fiume Mississippi, i costi vanno da miliardi a oltre un trilione di dollari ogni anno, disse Neff.

"Se puoi far cadere la fertilizzazione, pur mantenendo i raccolti di cui abbiamo bisogno e i risultati economici che gli agricoltori desiderano, allora perché no, Giusto? Questa è una vittoria per tutti, " disse Neff.

Districare il vero costo del fertilizzante

Per separare questo vero costo del fertilizzante da altri input agricoli moderni, Neff e i suoi colleghi hanno eseguito una serie di analisi di modelli basati su scenari utilizzando il modello EPIC (Environmental Policy Integrated Climate), un modello agronomico ampiamente utilizzato utilizzato per stimare la crescita delle colture e come la crescita delle colture risponde a variabili come fertilizzanti, irrigazione e clima.

"Fare questo ci permette poi di districare, cosa sta succedendo con il degrado, " ha detto. "Cosa succede quando si cambia un sistema da naturale a agricolo, e quanto impatto ha sui nutrienti disponibili per la crescita delle piante?"

I ricercatori hanno utilizzato quattro scenari in questo modello per confrontare come l'utilizzo di fertilizzanti o irrigazione, come avviene in molte economie in via di sviluppo, differisse dall'utilizzo solo dell'uno o dell'altro, o entrambi (che è pratica comune negli Stati Uniti). L'irrigazione è stata una componente importante delle analisi perché mentre può aumentare le rese, aumenta anche l'erosione e il deflusso dei fertilizzanti.

Separando gli impatti di fertilizzanti e irrigazione, i ricercatori hanno potuto vedere in diverse regioni degli Stati Uniti dove ciascuna era più importante dell'altra per il successo agricolo. In California, gli agricoltori aggiungono più acqua. Nell'Ohio, le aggiunte di fertilizzanti sono più importanti dell'irrigazione. Ma in tutto il paese, hanno scoperto che ci voleva un enorme terzo del fertilizzante attualmente aggiunto ai campi di grano per raggiungere semplicemente il pareggio, riportando la fertilità del suolo ai livelli pre-coltivati.

Agricoltura più intelligente

Anche se può sembrare una cattiva notizia, Neff la vede come un'occasione d'oro:con maggiori informazioni, gli agricoltori possono prendere decisioni migliori.

"Gli agricoltori fanno ciò che ha senso per coltivare. Quando non sei in grado di vedere gli effetti cumulativi del degrado, devi aggiungere fertilizzanti ma non saprai quale sia l'impatto finanziario di quel degrado sottostante, " ha detto Neff.

Pratiche come l'agricoltura rigenerativa, che ripristinano la fertilità del suolo sui terreni attivamente coltivati, ridurrà anche i costi e l'impatto ambientale dell'uso dei fertilizzanti. Più sano, i terreni più fertili possono anche catturare più carbonio, trattenere più acqua e impedire che i nutrienti in eccesso scorrano negli ecosistemi che non possono gestirli.

Gli agricoltori possono ridurre la frequenza con cui coltivano i loro campi, aggiungere e aumentare le misure di controllo dell'erosione, oltre a utilizzare più fertilizzanti organici, come il compost. Questi possono effettivamente aiutare a ridurre la quantità di fertilizzanti inorganici, azoto e fosforo, necessari nel terreno.

"La mia speranza è che queste informazioni supportino gli sforzi nazionali e internazionali per ripristinare la fertilità del suolo, " ha detto Neff.