Il ricorso alle colture di copertura è aumentato negli Stati Uniti, incentivato da politiche governative

Le colture di copertura sono una nota tecnica legata a modalità ambientalmente sostenibili di gestire il ciclo di produzione delle coltivazioni agricole. Si tratta di coltivare delle specie erbacee durante l'inverno, con il principale fine di non lasciare la superficie del terreno nuda, per ridurne l'erosione e l'alterazione della struttura del suolo, specialmente laddove l'elevato contenuto di argilla (suoli pesanti) renda la struttura del terreno più instabile, con possibili conseguenze negative sulla circolazione di acqua (percolazione) e aria (ossigenazione) del suolo.

Nei suoli pesanti il mantenimento di una buona aerazione e percolazione dell'acqua è importante per la normale dinamica degli elementi nutritivi e quindi per mantenere una buona fertilità e vita microbica nel terreno. Di qui l'importanza di scegliere le più adatte colture di copertura e gestirle, ovviamente in modo economicamente sostenibile, aspetto non di poco conto, di cui spesso gli agricoltori si lamentano, ma facendolo forse non considerano appieno l'utilità di effettuare questa tecnica colturale per mantenere la fertilità dei loro terreni, che non è solo legata agli elementi nutritivi, ma al mantenimento di dinamiche positive, che coinvolgono anche i microrganismi del terreno.

La sostanza organica è un ottimo ammendante (migliora la strutturazione del suolo), specialmente nel caso in cui sia originata da essenze erbacee selezionate, ad esempio piante azoto-fissatrici, le quali producono matrici organiche aventi un più equilibrato rapporto tra il carbonio e l'azoto, che se trinciate e interrate non influiranno negativamente sul processo di umificazione della sostanza organica complessivamente presente nel terreno. Una cover crop che apporti più azoto (azoto-fissatrice) determinerà quindi la formazione di un humus più stabile, dotato di un C/N prossimo a 10.

Le colture di copertura sono in espansione anche perché parte di un complessivo approccio alla coltivazione che è inquadrato come agricoltura conservativa (es. aratura superficiali, non lavorazione, rotazioni colturali), che si sta diffondendo tra gli agricoltori poiché permette di risparmiare sui costi di produzione (minor consumo di carburante), permette inoltre di migliorare la capacità di trattenere acqua a ridosso delle radici delle piante e infine consente di aumentare la quantità di carbonio organico del suolo, andando così anche incontro alle necessità delle politiche di mitigazione del cambiamento climatico, le quali puntano a ridurre la circolazione di gas serra nell'atmosfera, tra i quali l'anidride carbonica è uno dei principali.

Negli Stati Uniti, come in altre nazioni, sono state incentivate le tecniche di agricoltura conservativa e in particolare il cover-cropping e c'è ansia di conoscere il risultato di queste politiche agricole.
Tra i tecnici e ricercatori delle università agrarie c'è quindi l'esigenza di poter valutare la reale diffusione di queste coltivazioni intercalari, cioè effettuate durante la stagione invernale, quando il terreno è invece di solito lasciato nudo.

Secondo una nuova ricerca dell'Università dell'Illinois, l'adozione delle colture di copertura ha raggiunto il 7,2% nel 2021, rispetto all'1,8% del decennio precedente. Questo dato è stato ricavato in maniera indiretta, attraverso la messa a punto di un sistema di telerilevamento satellitare, uno strumento sempre più diffuso nella gestione delle coltivazioni agricole, che consente di effettuare valutazioni su superfici molto estese, un tempo non possibili, tenendo in conto una certa approssimazione riguardo il risultato ricavato.

Le fotografie satellitari sono spesso disponibili e rilasciate in tempo reale attraverso appositi servizi che utilizzano satelliti artificiali, che sono posizionati in orbita intorno alla terra. In questo caso è stato possibile rilevare colture di copertura su 140 milioni di acri di terra coltivata e, confrontando immagini precedenti, un gruppo di ricercatori è riuscito a valutare l'espansione della superficie coltivata con colture di copertura invernale, negli Stati Uniti colturale nell'arco degli ultimi 20 anni.

Come riferisce Qu Zhou, autore principale di uno studio (e studente di dottorato) effettuato presso il Dipartimento di risorse naturali e scienze ambientali (NRES) del Collegio di Scienze agrarie, del Consumatore e ambientali dell'Università dell'Illinois: 'È impossibile effettuare rilievi sul campo per l'intero Midwest. E così, il telerilevamento può fornire un approccio conveniente per il rilevamento delle colture di copertura. Possiamo monitorare ogni campo dall'inizio alla fine dell'anno, dandoci un'idea chiara di ciò che è accaduto nel tempo'.
Zhou è supervisionato da Kaiyu Guan, professore associato in NRES, direttore fondatore dell'Agroecosystem Sustainability Center e autore senior dello studio.

Come afferma Sheng Wang, professore assistente di ricerca presso NRES e coautore dello studio: 'Abbiamo analizzato l'area delle colture di copertura in ogni anno con il finanziamento di quell'anno e abbiamo scoperto che è altamente correlato. Abbiamo anche verificato gli investimenti in diversi stati, dimostrando che alcuni stati hanno percentuali di colture di copertura più elevate correlate al loro investimento di finanziamento'.

Per comprendere gli impatti delle politiche di conservazione, il gruppo di ricercatori ha dovuto per prima cosa valutare l'estensione dell'adozione delle colture di copertura in tutta la regione. Le indagini sul campo sono più accurate, ma richiedono molto tempo e sono difficili da ampliare, mentre, come da essi riportato, le precedenti stime basate sul telerilevamento delle colture di copertura avevano una minore precisione, ma maggiore copertura spaziale. Tuttavia, come segnalato, la maggior parte degli studi di telerilevamento si era precedentemente concentrata su aree più piccole, come i singoli stati, e non poteva essere scalata in modo affidabile a livello nazionale.
Nel nuovo studio, che come detto aveva l'obbiettivo di quantificare l'estensione delle cover-crops su scala nazionale (statunitense), il team di Guan ha sviluppato un algoritmo per rilevare le colture di copertura dallo spazio, integrando una comprensione dettagliata della loro crescita, con l'apprendimento automatico e creando mappe ad alta risoluzione per l'intera regione del Midwest.

Per rilevare la vegetazione è stata utilizzata un particolare sfumatura del verde tele-rilevato, evitando di considerare l'inverdimento irregolare o asincrono, che indicherebbe la crescita delle erbe infestanti nei campi; i ricercatori hanno così sviluppato soglie dinamiche per identificare i segnali visivi delle colture di copertura, poiché la loro crescita varia da regione a regione e di anno in anno.

Come ha affermato Guan: 'Abbiamo confrontato i nostri dati satellitari con i dati del censimento per il 2012-2017 e li abbiamo convalidati rispetto ai dati sul campo provenienti da quasi tutte le fonti disponibili, compresi i nostri partner, l'USDA Risk Management Agency (RMA) e il Dipartimento dell'Agricoltura dell'Indiana.
Quindi siamo fiduciosi di rilevare le colture di copertura con alta fedeltà nel nostro modello. Ogni studio ha incertezze, ma penso che questa sia finora la risposta più certa.'

Come spiegato di seguito, da due autori di questo studio, il recente successo delle cover-crop negli Stati Uniti è strettamente collegato a politiche d'incentivo che hanno voluto coprire i rischi legati alla passaggio alle cover-crop, offrendo anche accesso a ulteriori coperture di rischi sulle attività agricole, a chi aderisse a questa scelta di tecnica colturale. In tal modo è stata indirizzata una scelta volta a spingere gli agricoltori a gestire e in parte ridurre il forte rischio d'impresa, tipico dell'attività agricola, tramite forme di assicurazione sui rischi connessi alle loro scelte e alle variabili collegate.

Come ha riferito James Hipple, scienziato fisico senior dell'USDA Risk Management Agency e coautore dello studio: 'Sfruttare il telerilevamento e nuovi algoritmi ci dà la certezza che il programma federale di assicurazione del raccolto venga amministrato in modo efficace. Inoltre, ci aiuta a comprendere meglio l'impatto degli sforzi dell'USDA (il Ministero dell'Agricoltura) per sostenere gli agricoltori che implementano colture di copertura. Negli ultimi anni, l'USDA ha intensificato il suo sostegno a questa importante pratica di conservazione, tra cui l'aggiunta di vantaggi premium per i produttori che piantano colture di copertura, una nuova partnership con Farmers for Soil Health, aumenti dell'assistenza tecnica e finanziaria per l'adozione di colture di copertura e maggiore flessibilità per la fienagione, il pascolo e lo sminuzzamento delle colture di copertura'.

I progressi più significativi nell'adozione delle colture di copertura negli Stati Uniti si sono verificati negli ultimi anni. L'adozione di colture di copertura è raddoppiata in tutta la regione del Midwest tra il 2017 e il 2021. Sebbene l'adozione del 7,2% rappresenti un aumento di quattro volte dal 2011, è ancora una percentuale molto piccola.

Come afferma Jonathan Coppess, coautore di questo studio e professore associato presso il Dipartimento di economia agricola e dei consumatori del Collegio di scienze agrarie dell'Illinois: 'Dal punto di vista politico, dipendiamo eccessivamente dall'assistenza della condivisione dei costi per questa pratica, ma vediamo l'innovazione. Ad esempio, l'Illinois e l'Iowa hanno aperto la strada utilizzando uno sconto sui premi assicurativi del raccolto, al fine dell'adozione di colture di copertura ed entrambi si sono dimostrati popolari a un costo relativamente basso. Anche l'USDA lo ha sperimentato di recente. È necessaria molta più innovazione nella politica se vogliamo aiutare la transizione verso un'adozione diffusa e una gestione di successo di questa pratica. Le polizze devono incorporare componenti di rischio e fare di più che coprire semplicemente una parte del costo.'

Come viene segnalato dall'Università dell'Illinois, le colture di copertura rappresentano un potenziale rischio per le difficoltà legate alla loro rapida interruzione, necessaria per lasciare spazio, in primavera, alle coltivazioni da reddito, anche in un contesto in cui le condizioni meteorologiche sono spesso anche difficili.
Inoltre resta il problema del rischio di un minor rendimento, presumibilmente dovuto alla sottrazione di azoto alle coltivazioni, per bilanciare un minor contributo di alcune colture di copertura a un equilibrato rapporto tra carbonio e azoto, all'interno della sostanza organica del suolo, coinvolta nel processo di umificazione.
In tal senso viene segnalato un recente studio condotto dalla Stanford University, che si è basato su immagini satellitari relative alle colture di copertura nel Midwest e che ha evidenziato che le cover-crop possono ridurre la resa del mais di circa il 5%.

La situazione delle cover-crop negli Stati Uniti viene riassunta nelle parole di Coppess: 'Al momento, la coltura di copertura rimane qualcosa per innovatori e primi utilizzatori; non ha preso piede come pratica comune. Gran parte del problema è che l'aggiunta di colture di copertura alla rotazione è un cambiamento di sistema per l'agricoltore e per i campi. Aggiunge costi, rischi e sfide gestionali, ma tra gli innovatori si sta verificando un apprendimento importante e gli agricoltori stanno acquisendo una preziosa esperienza.'

Lo studio sopra riportato è stato pubblicato nell'articolo:'Recente aumento rapido dell'adozione di colture di copertura nel Midwest degli Stati Uniti, rilevato dalla fusione di dati satellitari multi-sorgente', pubblicato su Geophysical Research Letters.