La rotazione delle colture in agricoltura

Introduzione

Vi ritrovate a coltivare ogni anno le stesse cose nelle aiuole del vostro giardino? Potreste prendere in considerazione l'idea di incorporare una rotazione di colture diverse per migliorare l'ecosistema del vostro giardino. Perché in fondo è la cosa migliore da fare: costruire un ecosistema. La rotazione delle colture è un'opportunità per aumentare la diversità nel vostro orto.

In questo articolo parlerò del ruolo che la rotazione delle colture riveste nell'agricoltura su larga scala e di come si possa applicare alla piccola azienda agricola. Anche se non tutti i benefici si applicano alle piccole aziende, la rotazione delle colture ha comunque molti vantaggi, come il miglioramento della salute del suolo e una maggiore diversità dell'ecosistema dell'orto.

La rotazione delle colture dà a noi giardinieri il tempo di provare diverse colture nell'orto. Coltivare cose nuove ci aiuta a comprendere meglio nuovi tipi di colture e tecniche, il che ci rende giardinieri migliori.

Che cos'è una monocoltura?

Prima di entrare nel merito della rotazione delle colture, dobbiamo innanzitutto pensare a cosa sia una monocoltura. Le monocolture sono sistemi agricoli in cui una coltura viene piantata ogni anno nello stesso luogo. Il sistema monocolturale stereotipato prevede la coltivazione continua di mais. Questi sistemi a più fasi sono processi intensivi che si verificano nella produzione su larga scala.

Questi sistemi utilizzano frequenti lavorazioni del terreno, prima della semina e dopo il raccolto. Se siete curiosi di saperne di più sulla lavorazione del terreno, leggete quest'altro articolo del sito. La lavorazione del terreno è particolarmente distruttiva per il suolo nel suo complesso. La lavorazione annuale del terreno impedisce l'accumulo di materia organica stabile. La lavorazione del terreno è un processo dannoso per molte ragioni, ma la riduzione dell'infiltrazione dell'acqua e l'erosione del suolo sono due. La lavorazione del terreno lascia il suolo scoperto e questo può portare al dilavamento. A seconda dell'agricoltore, questo può accadere più volte all'anno.

In molte aziende agricole di grandi dimensioni della Grain Belt, gli agricoltori lavorano il terreno a fine stagione e lo concimano. I prezzi dei fertilizzanti sono più bassi in quel periodo, quindi gli agricoltori acquistano e applicano i fertilizzanti nella bassa stagione. Quando gli agricoltori piantano la coltura da reddito in primavera, i nutrienti in eccesso come l'azoto (e parte del fosforo) sono già stati eliminati dal terreno. Altri elementi della coltura a file diventano indisponibili per le radici delle piante in quel periodo. Per compensare le sostanze nutritive non disponibili, sarà necessario applicare più fertilizzanti.

Questo sistema di colture a file, pur essendo ancora produttivo, è in definitiva distruttivo per il suolo e l'ambiente. Questo studio pubblicato su PeerJ illustra uno studio sulla coltivazione continua delle arachidi. Hanno scoperto che i batteri del suolo circostanti erano meno diversificati e quelli benefici erano ridotti. Anche se questo studio si concentra sulle arachidi, altre colture hanno un effetto simile sulle comunità microbiche del suolo e sulla struttura del suolo in generale.

La monocoltura è il processo di coltivazione continua della stessa cosa ogni singolo anno, senza rotazione delle colture. Gli esempi più comuni sono il mais e la soia. Queste due colture sono le più importanti degli Stati Uniti. La monocoltura è un processo fortemente intensivo che richiede in genere più fertilizzanti, lavorazione del terreno e sostanze chimiche come erbicidi e pesticidi per mitigare le malattie delle piante.

Che cos'è la rotazione delle colture?

La rotazione delle colture è l'opposto della monocoltura. È la sequenza pianificata di diverse colture nel corso di un anno o più. La rotazione delle colture è diversa dalla policoltura e dalla consociazione. Queste descrivono la pratica di piantare più colture contemporaneamente nello stesso luogo, il che può anche essere vantaggioso per il giardino. Spesso la rotazione delle colture è tanto più varia quanto migliore è il risultato. Le rotazioni possono durare diversi anni. In genere questi sistemi cercano di mantenere il terreno "verde", ossia che ci siano sempre piante vive nel terreno.

I sistemi convenzionali si affidano agli erbicidi per terminare le colture di copertura nella rotazione, lasciando residui in superficie. Nei sistemi biologici è difficile evitare del tutto la lavorazione del terreno su larga scala. Le limitate opzioni di prodotti chimici rendono difficile il controllo delle erbe infestanti al momento della semina e del raccolto. Anche se la lavorazione del terreno è necessaria, l'impiego di una rotazione delle colture è comunque vantaggioso. La rotazione delle colture può essere benefica per il suolo, i parassiti, gli agenti patogeni e la produttività.

Colture di copertura

Le colture di copertura sono una parte fondamentale di qualsiasi rotazione. Queste colture servono a coprire il suolo e a migliorarne la salute. Spesso vengono piantate nella stagione non vegetativa, ma possono essere piantate anche in campi non utilizzati. In questa sezione verranno illustrati i principali tipi e l'importanza di mescolarli tra loro.

Legumi

Esiste un'ampia varietà di colture che rientrano in questa categoria. Tutte hanno qualcosa in comune: la relazione con i batteri rizobici che fissano l'azoto nel terreno. La fissazione dell'azoto è il processo attraverso il quale l'azoto atmosferico viene assorbito e convertito in composti disponibili per le piante. Questo processo viene effettuato da questi batteri specializzati e dall'uomo durante il processo Haber-Bosch per la produzione di fertilizzanti azotati inorganici. Queste colture sviluppano noduli sulle radici, come mostrato di seguito. I noduli si formano quando i batteri del suolo penetrano nelle radici della pianta. L'interno dei noduli attivi ha un aspetto rossastro dovuto a un composto, la legemoglobina, simile all'emoglobina umana ma presente nei batteri. Esempi di leguminose sono il trifoglio, i fagioli, i piselli, l'erba medica e la veccia. Alcune tendono ad avere più noduli di altre.

Un aspetto importante da tenere in considerazione con le leguminose è che se le si concima, non formeranno questi noduli. I batteri rizobi forniscono alla pianta fonti di azoto utilizzabili in cambio di zuccheri da parte della pianta. Senza bisogno di azoto (perché fornito dal fertilizzante), le piante non accetteranno i batteri. Quindi, evitate i fertilizzanti azotati durante la semina di queste leguminose.

Piantare le leguminose prima di piantare una coltura da reddito che si nutre molto e utilizza molto azoto è un modo di affrontare la rotazione. In questo modo la coltura successiva può accedere a parte dell'azoto fornito dalla leguminosa. È fondamentale piantare una coltura dopo la leguminosa, perché l'azoto può facilmente lisciviare nel profilo del suolo.

Brassica

Le brassiche sono un gruppo di piante che comprende ravanelli, rape, senape, colza e altre della famiglia dei cavoli. Il ravanello e la colza sono due delle brassiche più comuni utilizzate come colture di copertura. Queste colture hanno grandi radici a fittone che possono raccogliere i nutrienti in eccesso e migliorare i terreni compattati. Hanno anche una buona biomassa fuori terra che aiuta a coprire il terreno con un migliore controllo dell'erosione. I ravanelli da foraggio (un tipo di ravanello daikon) sono particolarmente adatti a questo scopo. Nella foto qui sotto è raffigurato il ravanello da foraggio. Questi ravanelli sviluppano grandi radici e sono molto più grandi delle tipiche colture di radici che si vedono nell'orto.

Queste piante sono adatte a rompere i terreni compattati grazie alla loro imponente radice a fittone che penetra nel terreno e recupera le sostanze nutritive in profondità nel profilo. Questi nutrienti sono poi disponibili per le colture successive quando la pianta si decompone. Anche la colza ha un forte apparato radicale in grado di svolgere un'azione simile. Queste colture eseguono la lavorazione del terreno senza causare i disturbi e gli effetti negativi della lavorazione del suolo.

Erbe

Avena, segale, sudangrass, canapa sunn, triticale, grano e altri piccoli cereali possono essere utilizzati come colture di copertura. Questo tipo di colture ha radici fibrose e spesso hanno un'elevata biomassa. Sono particolarmente adatte ad aggiungere carbonio al terreno e a fornire un migliore controllo dell'erosione. Le radici fibrose fanno un buon lavoro per tenere insieme il terreno e l'alta biomassa fornisce copertura al terreno. Una volta piantata la coltura successiva, questa coltura può servire come pacciamatura per sopprimere le erbacce e proteggere il terreno.

La segale, il frumento e il triticale sono cereali a ciclo freddo che si possono piantare alla fine dell'estate. Cresceranno un po' in estate e in autunno e sverneranno in primavera. L'avena è meno resistente e muore con il freddo. Questo è un modo naturale per terminare il raccolto in autunno. L'erba di Sudan e la canapa solare sono colture da clima caldo che possono servire come colture di copertura nei mesi più caldi, dopo le colture primaverili. Tutto dipende dal clima, poiché alcuni luoghi hanno climi molto più caldi di altri. Considerate il clima in cui vi trovate per capire quando e quali colture utilizzare.

Importanza di mescolare le colture di copertura

Le colture di copertura sono ottime e ogni tipo ha una funzione specifica. Ma tutte hanno degli svantaggi ed è per questo che mescolandole si ottiene il meglio di ognuna. Le leguminose aggiungono più azoto al terreno, ma sono una coltura a basso residuo. L'aumento dei residui colturali aiuta a ridurre la pressione delle erbe infestanti e l'erosione del suolo. Le brassiche possono aiutare i terreni compattati e portare i nutrienti in superficie. Le graminacee hanno un miglior controllo dell'erosione e aggiungono carbonio al terreno. Ricordate che un maggiore contenuto di carbonio provoca una riduzione dell'azoto. Combinando queste colture in un unico miscuglio, si ottengono i benefici di ciascuna di esse, eliminando al contempo le loro carenze. Spesso le colture di copertura sono già vendute in miscele, il che ne facilita l'uso da parte dei giardinieri domestici.

Esempi di rotazioni

Le rotazioni variano in base alla tempistica e alla diversità. Ecco un paio di possibili rotazioni utilizzate dagli agricoltori. Una rotazione classica è quella biennale di mais e soia. Questa rotazione è migliore di una monocoltura di solo mais, ma manca comunque di diversità. Un'altra rotazione potrebbe essere costituita da soia, mais e grano. Un'altra rotazione potrebbe includere una coltura di pomodori, un mix di colture di copertura e l'erba medica. Le possibilità di rotazione sono infinite. Si possono aggiungere altri anni per includere altre colture in modo da ottenere una rotazione di cinque o sette anni. La regola generale è quella di far precedere le colture azotofissatrici (leguminose) da quelle pesanti che utilizzano molto azoto. Queste includono le colture orticole e le colture da reddito. L'inclusione delle leguminose riduce gli input necessari e, in ultima analisi, migliora le colture future.

Nelle aziende agricole di grandi dimensioni, anche il bestiame è un'opzione. Il pascolo, oltre alla produzione di colture a file, aumenta la diversità e i nutrienti aggiunti al campo. Le colture a file possono essere coltivate per diversi anni. Poi il fieno esistente può essere utilizzato per il pascolo di ovini o bovini negli anni successivi. Poi di nuovo alle colture a file della famiglia degli ortaggi.

Obiettivi della rotazione delle colture

Questa sezione illustra i vantaggi e gli obiettivi della rotazione delle colture nella produzione su larga scala.

Salute del suolo

La fertilità e la salute generale del suolo sono due aspetti che migliorano con la rotazione delle colture. La buona salute del suolo e l'assenza di erosione del terreno sono fondamentali per il successo degli agricoltori e dei giardinieri domestici. L'inclusione delle colture nel terreno in ogni momento consente l'accumulo di materia organica, soprattutto quando la lavorazione del terreno è limitata. La rotazione delle colture e il fatto di lasciare i residui colturali sul campo consente di mantenere la maggior parte degli stessi nutrienti nel sistema. Ciò si traduce in una riduzione degli apporti sintetici e organici. Riducendo l'erosione e aumentando la materia organica del suolo grazie ai residui colturali e alla copertura vegetale costante, si previene l'inquinamento da nutrienti e si migliora la qualità dell'acqua delle fonti vicine.

Parassiti e malattie

Un altro vantaggio della rotazione delle colture, soprattutto nelle aziende agricole su larga scala, è la gestione di parassiti e malattie. Questo è utile quando si piantano molte colture in diversi campi. La gestione dei parassiti richiede di considerare il sistema agricolo nel suo complesso. La gestione integrata dei parassiti è la chiave per capire cosa fare con i parassiti. Si tratta di un approccio globale che mira a ridurre la necessità di pesticidi. La rotazione delle colture fa parte di questo metodo. Ruotando le colture su più campi, si riduce la capacità dei parassiti di causare danni. La distanza che il parassita deve percorrere per raggiungere la pianta ospite aumenta e per molti parassiti questa distanza è eccessiva. Non possono vivere e quindi faticano a riprodursi. L'intervallo di tempo tra una rotazione e l'altra contribuisce a ridurre la popolazione di parassiti. La riduzione dei parassiti riduce gli agenti patogeni perché ci sono meno insetti vettori che diffondono le malattie.

I benefici della gestione dei patogeni attraverso la rotazione delle colture sono simili a quelli dei parassiti. Alcuni sono diffusi da vettori e altri dal suolo. Proprio come le malattie tra uomini e animali, non tutte le malattie colpiscono le stesse piante. Ci sono alcune malattie che colpiscono un'ampia varietà di piante, ma ce ne sono anche molte che colpiscono un gruppo ristretto di piante. Per ridurre il carico di patogeni, è opportuno ruotare nel sistema le colture che non sono colpite da un determinato patogeno.

L'agricoltura biologica cerca di ridurre o eliminare l'uso di input sintetici: pesticidi, erbicidi e fungicidi. La rotazione delle colture nel campo aiuta a ridurre i parassiti e gli agenti patogeni, richiedendo quindi meno prodotti chimici. Meno pesticidi significa un migliore contenuto del suolo e una migliore qualità dell'acqua nelle sorgenti vicine.

Diversità

L'obiettivo dell'agricoltura, mancato da molti agricoltori, è quello di costruire un ecosistema nel processo di produzione del cibo. Diversificare le colture nella rotazione aumenta gli organismi benefici nell'ecosistema. Come accennato in precedenza, l'aggiunta di più colture in una rotazione aumenta la diversità delle comunità microbiche, che con il tempo porta benefici alle altre piante. Molti insetti benefici hanno colture particolari da cui sono attratti. Aumentare la varietà di piante permette a un maggior numero di insetti di trovare la fattoria o l'orto. Attirare più insetti significa avere la possibilità di attirare i predatori per ridurre le popolazioni di parassiti. Costruendo l'ecosistema, l'azienda agricola aumenta la sua resilienza. Ciò significa che l'azienda agricola è più autosufficiente e può gestire meglio i problemi.

Applicazione ai giardinieri domestici

L'obiettivo di questo articolo è di aiutarvi a capire come la rotazione delle colture possa essere adattata alle vostre esigenze. I metodi di rotazione specifici hanno applicazioni diverse, ma le modalità di attuazione rimangono le stesse.

La rotazione delle colture è un modo estremamente vantaggioso di coltivare, soprattutto nelle operazioni su larga scala. Il controllo dei parassiti può essere meno efficace negli orti di piccole dimensioni a causa delle dimensioni dell'operazione. In molti casi, le stesse colture generali vengono piantate sullo stesso terreno. Lo spazio non è grande e quindi i parassiti trovano più facilmente le colture mirate. L'aumento della diversità può attirare i predatori dei parassiti, contribuendo a ridurne la popolazione.

La rotazione delle colture consente di riciclare le sostanze nutritive utilizzando altre colture per mantenere le sostanze nutritive nel sistema. L'inclusione di compost nel sistema può aumentare la crescita e la produttività delle piante. La combinazione della rotazione con una lavorazione limitata del terreno può essere estremamente vantaggiosa per la salute del suolo. In questo caso la struttura del suolo rimane intatta, migliorando la qualità dell'acqua, anche su piccola scala.

Ci sono molti modi diversi per includere la rotazione delle colture nell'orto domestico. Una buona regola è quella di piantare l'anno successivo, nello stesso luogo, colture di una famiglia vegetale diversa.

Domande frequenti

D: Qual è la rotazione delle 4 colture?

R: La rotazione di quattro colture si riferisce all'inclusione del pascolo del bestiame in un sistema comunemente utilizzato nel Regno Unito.

D: Qual è una buona rotazione delle colture?

R: Non esiste una rotazione specifica che dovrebbe essere utilizzata da tutti. Le pratiche di rotazione delle colture differiscono per lunghezza e diversità. Una regola generale è che le colture che si nutrono pesantemente vengono piantate dopo le colture che fissano l'azoto.

D: Che cos'è una rotazione delle colture di 2 anni?

R: Una rotazione biennale delle colture è una rotazione che dura due anni. La più comune prevede che un anno si pianti il mais e l'anno successivo la soia.

D: La rotazione delle colture è ancora utilizzata oggi?

R: Sì! La rotazione delle colture è presente in molte aziende agricole. I metodi utilizzati variano notevolmente in base al tipo di rotazione e alle colture impiegate. Le rotazioni biennali di mais e soia sono le più comuni negli Stati Uniti. Colture e bestiame diversi sono utilizzati in rotazioni di altri cinque o più anni.