Dott.ssa Valeria Cavallaro

Il ruolo delle leguminose, ed in particolare del lupino, nel mantenimento della fertilità dei suoli

in biologico

Dott.ssa Valeria Cavallaro

Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto per la Bioeconomia

Seminario Web : Introduzione in Sicilia di nuove varietà dolcissime di lupino per l'innovazione dei sistemi colturali erbacei e della zootecnia in biologico

Catania , 15 dicembre 2020

Il suolo un ecosistema prezioso

Il suolo è un ecosistema essenziale che fornisce servizi preziosi:

• Cibo, acqua, energia e materie prime

• Sequestro del carbonio

Il suolo è fondamentale per combattere i cambiamenti climatici, proteggere la biodiversità e garantire la sicurezza alimentare

Per questo grande attenzione della UE sia nell’ambito

della PAC ma anche delle nuove misure del Green Deal

europeo

Prima della rivoluzione verde e dell’avvento della chimica il mantenimento della fertilità avveniva attraverso:

• rotazioni colturali,

• consociazioni,

• corretta e non invasiva lavorazione del terreno,

• fertilizzazione naturale attraverso l’apporto di sostanza organica anche attraverso i sovesci.

Con l’introduzione della chimica nel secolo scorso l’agricoltura naturalmente eco-sostenibile è diminuita.

L’utilizzo crescente di concimazioni di sintesi chimica ha fatto un lato aumentare le rese, dall’altro ha determinato un graduale processo di degradazione dei suoli e della fertilità dei terreni.

Quest’ultimi, infatti, non sono stati più riforniti come un tempo di

sostanza organica, fondamentale per un corretto equilibrio.

La vita nel suolo è direttamente collegata alla presenza di sostanza organica ed in particolare di humus.

Sostanza organica

Hu mu s Si può dividere in:

Pool

a breve termine

Pool

a lungo termine frazione labile e frazione stabile.



Ha natura eterogenea, è costituita da una grande quantità di molecole diverse:

organiche e minerali provenienti dalla decomposizione a diversi stadi degli organismi presenti nel terreno.



E’ il fattore determinante per la fertilità del terreno



Rappresenta l’unica forma di energia disponibile “in magazzino”, presente generalmente in percentuali variabili dallo 0,5 al 5%.



Assolve funzioni fisiche, chimiche, biologiche.

Definizione e ruolo

La percentuale di sostanza organica nel terreno non dovrebbe mai scendere al di sotto del 2% poiché l’attività dei microrganismi si abbassa considerevolmente al di sotto di tale soglia.

EFFETTI BENEFICI DELLE SOSTANZA ORGANICA



Mette a disposizione in modo lento ma continuo elementi nutritivi (N, P, K ecc.)

Aumenta la capacità di trattenere acqua ed elementi nutritivi

 Allevia i problemi di clorosi ferrica

 Mantiene il pH prossimo alla neutralità

.

 Aumenta la biodiversità del terreno rendendo possibile e migliorando la vita della microflora e della microfauna

 Esercita un’azione di stimolo dell’accrescimento e dell’ assorbimento radicale (mediante composti intermedi quali: aminoacidi, nucleotidi, vitamine, auxine, antibiotici ecc.)

 Determina un miglioramento delle proprietà fisiche: struttura

(agisce come legante dei componenti), permeabilità, capacità di

trattenuta idrica, sofficità ecc.

Rapporto tra sostanza organica presente nel suolo e aumento del

rischio di desertificazione

• Sono in aumento le zone con contenuto in sostanza inferiore o intorno all’1%,

• erosione, compattamento e riduzione progressiva della sostanza

organica (negli ultimi 30 anni si è verificato questo) portano alla

desertificazione. Si parla di un pericolo di desertificazione per il

21% della superficie italiana, ma la percentuale sale al 41% se

consideriamo il Sud Italia e al 70% nel caso della Puglia

LE LEGUMINOSE

• Le leguminose, nome scientifico Leguminosae o Fabaceae, sono una numerosa famiglia botanica.

• Comprende specie più propriamente destinate al consumo fresco o secco sia umano che degli animali per l’elevato contenuto proteico (fave, piselli, fagioli, ceci, soia, lenticchie, arachidi ecc.)

• Altre specie sono più utilizzate nelle rotazioni come

foraggere o per il sovescio (favino, erba medica, trifogli,

lupino, meliloto, sulla, veccia, ecc).

1. L’azoto è uno dei macroelementi essenziali per la vita delle piante assieme al fosforo e al potassio.

2. L’utilità delle leguminose nei sistemi colturali è legata principalmente all'azotofissazione simbiontica: fino a 300 kg ha

^-1

anno

^-1

per soia ed erba medica, seguita da favino, lupino, tr. Violetto.

2. l’azoto fissato viene incorporato della frazione labile della S.O.

3. Lasciano nel terreno dopo la coltivazione foglie, radici e residui colturali e le sostanze estratte dal sottosuolo dalle radici fittonanti.

RUOLO DELLE LEGUMINOSE SULLA FERTILITÀ DEL

SUOLO.

LE LEGUMINOSE: morfologia del fiore

Tutte le leguminose sono accumunate dalla stessa morfologia fiorale.

Se le riconosciamo lasciamole convivere con le nostre coltivazioni, anche quelle spontanee giocano un ruolo importante negli

agroecosistemi.

 Fissano azoto atmosferico attraverso il rapporto di simbiosi con batteri specifici



La quantità di azoto rilasciata nel terreno è massima alla fioritura.

Varia in rapporto alla specie, all’ambiente di coltivazione ed al metodo di stima.



I composti carboniosi provenienti dalla fotosintesi vengono utilizzati dai batteri come fonte energetica per fissare l’azoto. Si crea dunque un circolo virtuoso, simbiotico, tra le piante e i batteri, di cui il suolo beneficia.

N

₂

LE LEGUMINOSE

da ‘La gestione del suolo in agricoltura biologica’ Veneto agricoltura

Vantaggi del sovescio

(pratica che consiste nel tagliare e interrare alla

fioritura le leguminose)

Da Masoni ed Ercoli

Quantità media di azoto rilasciata da

diverse leguminose

• Per agricoltura biologica si intende il

metodo di produzione che esclude l’uso dei prodotti di sintesi per la difesa fitosanitaria e per la nutrizione delle piante.

• il sistema agricolo viene considerato un sistema complesso che per la sua

sopravvivenza ha bisogno di mantenere l'equilibrio delle varie componenti

• la produzione si basa su di un sistema di pratiche agricole tra loro in armonia ed in continuo equilibrio .

L’AGRICOLTURA BIOLOGICA E LE LEGUMINOSE

Idea alternativa di agricoltura che nasce alla fine dell’800

PRODUZIONE BIOLOGICA

Reg. CEE 2092/91 e 2008

FERTILITA’ DEL SUOLO:

• Interramento dei residui colturali

• Letame maturo (stallatico)

• Rotazioni,

• Sovesci

• Compostaggio aziendale dei residui agroindustriali

GESTIONE DELLE INFESTANTI E DEI PATOGENI:

• Rotazioni

• Scelta delle varietà

• Diffusioni dei predatori naturali

• Controllo delle malattie con estratti naturali (olio di Neem, …) ammessi

ESCLUSIONE TOTALE DEI PRODOTTI CHIMICI

Gli avvicendamenti nel biologico

Tutti gli avvicendamenti colturali in biologico prevedono almeno un anno di leguminose

(Vedi a seguire una sintesi l’estratto dalla Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana n. 206, 2018)

1) Nel rispetto dei principi agronomici riferiti all’art. 12, paragrafo 1, lettere b) e g) del regolamento CEE n. 834/07, la fertilità del suolo e la prevenzione delle malattie è mantenuta mediante il succedersi nel tempo della coltivazione di specie vegetali differenti sullo stesso appezzamento.

2) In caso di colture seminative, orticole non specializzate e specializzate, sia in pieno campo che in ambiente protetto, la medesima specie è coltivata sulla stessa superficie solo dopo l’avvicendarsi di almeno due cicli di colture principali di specie differenti, uno dei quali destinato a leguminosa.

3) In deroga a quanto riportato al comma 2:

a. i cereali autunno-vernini (ad esempio: frumento tenero e duro, orzo, avena, segale, triticale, farro ecc.) e il pomodoro in ambiente protetto possono succedere a loro stessi per un massimo di due cicli colturali, che devono essere seguiti da almeno due cicli di colture principali di specie differenti, uno dei quali destinato a leguminosa;

b. c. gli ortaggi a foglia a ciclo breve possono succedere a loro stessi al massimo per tre cicli consecutivi. Successivamente ai tre cicli segue almeno una coltura da radice/tubero oppure una coltura da sovescio;

c. le colture da taglio non succedono a se stesse. A fine ciclo colturale, della durata massima di sei mesi, la coltura da taglio è interrata e seguita da almeno una coltura da radice/tubero oppure da un sovescio.

SPECIE DA SOVESCIO

SPECIE DA SOVESCIO

Prova d’inerbimento con leguminose

spontanee di un oliveto di un’area interna

della Sicilia

Il lupino

Il lupino é una delle cosiddette “piante pioniere” infatti ’ una specie rustica che predilige i terreni poveri e sabbiosi con basso pH.

Anticamente e in tempi recenti coltivato come pianta da sovescio.

Columella (tra il 35 e il 45 d.C.) scrive nel ‘De re rustica’ «…..Per conto mio ritengo che, anche quando l’agricoltore mancasse di qualunque altra risorsa, avrebbe sempre in mano il sovescio dei lupini’

Prima dell’avvento della chimica veniva usato per la concimazione dei vigneti.

Oggi nuove prospettive si aprono per la coltivazione della granella

per l’alimentazione zootecnica grazie alla selezione di varietà dolci.

Fattori limitanti la coltivazione :



Terreni a pH elevato

La poca resistenza sembra legata ai batteri simbionti che vivono con la pianta che hanno bisogno di un pH leggermente acido per fissare l’azoto atmosferico.

In presenza di un pH elevato la pianta manifesta i sintomi della clorosi ferrica.



mancanza nel terreno del rizobio specifico, che si può integrare inoculando i semi con appositi

preparati.

Vantaggi per la fertilità del terreno della coltivazione del lupino



Arricchimento di azoto grazie alla fissazione simbiontica. In

letteratura sono riportate quantità variabili di azotofissazione in dipendenza della varietà e delle condizioni pedoclimatiche. La quantità di azoto fissato varia da 100 a 200 kg ha

^-1

.

In Lupinus angustifolius cv. Illyarrie, l’azoto che residuava nel terreno per la coltura successive dopo la raccolta dei semi

variava da 34 to 138 in rapporto all’epoca di semina. (Evans et al,1987).



Migliora la disponibilità del fosforo grazie all’assorbimento da parte della radice fittonante del fosforo insolubile (S. M.

Braum & P. A. Helmke, 1995, Gardner, 1983) che viene

trasformato da alcuni flavonoidi emessi dalla radice in forme più

solubili (Tommasi et al., 2008).

 Effetto riducente la presenza delle malerbe grazie alla copertura del suolo da parte dellle foglie e del fusto (soprattutto il L. albus)

 Dopo la raccolta i residui colturali restituiscono una buona quantità di sostanza organica al terreno.

Nelle prove effettuate in agro di Enna, la percentuale di sost.

organica pari a 1,35% nel terreno nudo aumentava a 2,22% nel terreno coperto dal lupino selvatico.

Una curiosità: la concimazione con semi di lupino triturati (per piccoli orti e vasi)

 Quando usare i lupini come concime

 I lupini macinati sono un concime particolarmente indicato per le piante acidofile: agrumi, oltre che per alcune piante ornamentali (ortensie, gerani, camelie, azalee,…) e alcuni piccoli frutti quali ad esempio, i mirtilli.

 A differenza di stallatico e pollina si tratta di un concime inodore e per questo motivo negli orti sul balcone e nelle piccole coltivazioni urbane viene preferito alle deiezioni animali come fertilizzante.

 Il lupino è un concime a lenta cessione, non teme quindi di esser lavato via dalle piogge autunnali e primaverili, per questa ragione è ottimo da interrare a inizio coltivazione, quando si prepara il terreno che sarà poi coltivato in primavera.

 L’apporto dei lupini tritati ha anche una funzione ammendante, oltre all’apporto di azoto infatti migliora le caratteristiche fisiche del terreno, tramite l’apporto di sostanza organica nel suolo.

Grazie per l’attenzione