Qual è la differenza tra Till e No Till?

Till o no till, questo è il problema! Questo argomento è costantemente oggetto di dibattito e ci sono certamente dei vantaggi nell'utilizzo di entrambi i metodi. L'utilità di ciascun metodo cambia anche in base alle diverse applicazioni, come il giardinaggio in contenitore, in piena terra e su letti rialzati.

Un buon punto di partenza è la definizione di lavorazione del terreno. La lavorazione del terreno è il processo di dissodamento spesso utilizzato per preparare il terreno alla semina. Esiste una varietà di attrezzature per la lavorazione del terreno e per la lavorazione senza lavorazione, sia a livello di piccola che di grande produzione. Le attrezzature variano per scopo, intensità e profondità.

Come persona che ha trascorso del tempo a studiare la lavorazione del terreno e i suoi vari impatti sul suolo, sull'ambiente e sulla produttività, posso dire che l'argomento si complica. Molti Stati della costa orientale fanno parte dello spartiacque della Baia di Chesapeake e il deflusso agricolo nello spartiacque rappresenta gran parte dell'inquinamento del corpo idrico. Questo articolo illustra i metodi till e no-till e il loro impatto complessivo.

Cos'è la lavorazione convenzionale del terreno?

Le pratiche di lavorazione del terreno convenzionali sono un processo ampiamente utilizzato dai coltivatori domestici e commerciali. Queste pratiche convenzionali sono tutte quelle che richiedono la perturbazione del suolo. Gli attrezzi variano in profondità e intensità.

Nelle aziende agricole più grandi, gli aratri a moldboard sono utilizzati per raggiungere una profondità di 8-12 pollici nel terreno e rivoltarlo. Questa operazione è chiamata anche lavorazione primaria, in quanto è il primo passo di un processo a più fasi. Gli aratri a disco sono utilizzati nelle lavorazioni secondarie e terziarie. Questi aratri allentano il terreno più vicino alla superficie, a una profondità di 5-8 pollici. I ripper profondi e i dissodatori sono altre varietà di attrezzature per la lavorazione del terreno che mirano ad alleviare la compattazione a profondità maggiori. Molti di questi aratri non sarebbero utilizzati per il giardiniere domestico, viste le dimensioni e l'entità della produzione.

Per i giardinieri domestici con aree di terreno più piccole, i rototiller sono forme comuni di attrezzature per la lavorazione del terreno a rotazione. Questi dispositivi possono essere collegati a piccoli trattori o essere spinti. Lavorano a 4-6 pollici di profondità. In genere, i giardinieri eseguono diverse passate con il rototiller per allentare il terreno per la semina. Se la preparazione del terreno per la semina è un motivo, ce ne sono molti altri per lavorare il terreno.

Che cos'è il No-Tillage e il Conservation Tillage?

Come suggerisce il nome, la lavorazione senza lavorazione consiste nel non disturbare affatto il terreno. In un sistema ideale, include le colture di copertura in modo che il terreno non venga mai lasciato scoperto. Il no-till fa parte di un insieme più ampio di metodi di lavorazione del terreno, chiamato lavorazione conservativa. Nel complesso, questi metodi mirano a disturbare il suolo il meno possibile. Le lavorazioni a strisce e a scalpello sono due degli altri tipi principali di lavorazione conservativa del terreno. La lavorazione a strisce prevede l'aratura a disco in piccole fasce dove vengono coltivate le colture. Tra queste aree si trovano idealmente i residui colturali. La lavorazione a scalpello irruvidisce la superficie e lascia in superficie il 50-70% dei residui colturali.

Esistono attrezzature specifiche per questo sistema di coltivazione. Gli agricoltori utilizzano pratiche no-till come una seminatrice o una seminatrice che taglia i residui vegetali e pianta o semina. Si tratta di un vantaggio reale per l'agricoltore, che deve effettuare la manutenzione delle attrezzature solo su un numero molto inferiore di macchinari. Non dovrà preoccuparsi della manutenzione e dell'acquisto di attrezzature per la lavorazione del terreno. Si risparmiano anche tempo e costi di manodopera, poiché l'agricoltore deve usare solo la seminatrice o la piantatrice no-till e non un'attrezzatura per la lavorazione del terreno più una seminatrice.

Colture di copertura

Una componente fondamentale di qualsiasi sistema di coltivazione è rappresentata dalle colture di copertura. Le colture di copertura sono tutte le colture utilizzate per coprire il terreno, fornendo benefici per la salute generale del suolo e dell'ambiente. Queste colture vengono coltivate nei campi non utilizzati durante la stagione o nei campi fuori stagione (autunno/inverno). In generale, una buona regola è quella di mantenere sempre il terreno verde. Ciò significa coltivare sempre qualcosa nel campo. Esistono diversi tipi di piante per la copertura del suolo, tutte con scopi diversi. Alcune colture comuni sono la segale invernale, l'avena, i piselli invernali, la veccia, il trifoglio, il ravanello da foraggio, i semi oleosi, il grano saraceno, l'erba sudan e i girasoli. Ce ne sono molte altre, ma queste sono solo alcune.

Colture come la segale invernale e l'avena producono maggiori quantità di biomassa e hanno radici fibrose, contribuendo ad aggiungere più carbonio al terreno. Le colture di copertura a base di leguminose (veccia pelosa, piselli invernali e trifoglio) producono meno biomassa, ma hanno rapporti con i batteri del suolo che aiutano a convertire l'azoto presente nell'atmosfera in forme utilizzabili dalle piante. Forniscono una certa quantità di azoto al suolo e alle colture successive. Alcune brassiche, come il ravanello da foraggio e i semi oleosi, contribuiscono ad alleviare la compattazione. Hanno radici a fittone grandi e robuste che possono aiutare a sciogliere la compattazione e a fornire vie di accesso ad altre colture per trovare acqua e sostanze nutritive. Queste colture, inoltre, recuperano i nutrienti dalle zone più basse del profilo del terreno, avvicinandoli alla superficie del suolo. I girasoli sono una coltura di copertura unica nel suo genere che si sta affermando a questo scopo.

Sebbene coltivare una copertura del suolo in estate possa sembrare una perdita di tempo perché si potrebbe coltivare un ortaggio o un frutto, non è così. In primo luogo, i fiori attirano molti impollinatori benefici, contribuendo a costruire la comunità ecologica. Un'altra caratteristica unica dei girasoli è la creazione di connessioni micorriziche nel terreno, come dimostra questo studio sull'espressione genica nei girasoli pubblicato su Nature. I girasoli hanno anche un forte apparato radicale che contribuisce ad aggiungere carbonio al suolo e a recuperare le sostanze nutritive. Il Sudangrass è un'altra coltura di copertura per le stagioni calde che può produrre elevate quantità di biomassa.

I mix di colture di copertura sono i migliori, soprattutto se si integrano legumi e colture erbacee di copertura. Ciò è dovuto alla presenza di troppo carbonio sotto forma di colture ad alta biomassa come la segale. Queste hanno molto più carbonio rispetto all'azoto. Ciò diventa problematico perché i microbi consumano l'azoto e lo rendono indisponibile per le piante. L'aggiunta di legumi alla miscela di materiale organico garantisce un migliore rapporto tra carbonio e azoto nel suolo.

L'inclusione di colture di copertura aiuta anche a ridurre la pressione delle erbe infestanti, grazie alla presenza di più residui sul terreno e di piante più competitive durante tutto l'anno.

Confronto tra i sistemi di lavorazione del terreno No-Till e quelli convenzionali

Il confronto tra questi due sistemi si complica quando si considerano tutti gli aspetti del processo di coltivazione, come la salute del suolo, la produttività e i benefici ambientali. Questi confronti si baseranno su operazioni di coltivazione di grandi dimensioni, ma molti di questi concetti possono essere ridimensionati per gli scopi del giardiniere domestico.

Controllo delle erbe infestanti

Il controllo delle erbe infestanti è un problema costante per i coltivatori piccoli e grandi. Le erbacce sono piante indesiderate che si fanno strada nel campo. Nelle opzioni biologiche su larga scala, il controllo delle erbe infestanti è incredibilmente impegnativo senza l'uso della lavorazione del terreno. Ciò è dovuto alle limitate opzioni di controllo chimico delle erbe infestanti. Capire quale infestante si sta cercando di gestire è fondamentale per capire quale strumento di gestione utilizzare. Mentre molte erbe infestanti sono gestite bene attraverso la lavorazione del terreno, altre sono peggiorate dalla lavorazione del terreno. La scelta della lavorazione del terreno è problematica quando si cerca di sopprimere erbe infestanti come il bermudagrass che si propagano in modi diversi dal seme. Finirà per peggiorare l'infestazione.

La gestione delle erbe infestanti nei punti critici è la cosa più importante. Per i giardinieri domestici, la prevenzione precoce delle erbe infestanti è fondamentale per far crescere le piccole piante. È qui che entra in gioco la lavorazione del terreno prima della semina, poiché le erbacce saranno inizialmente eliminate. Questo permette alle piante di avere un buon inizio. Una volta che le piante si sono insediate, le erbacce giocano un ruolo minore nella produttività. Nelle operazioni su larga scala, le erbacce sono un problema al momento del raccolto, poiché le macchine per la raccolta verrebbero disturbate dalle erbacce. Gli ortolani domestici raccolgono soprattutto a mano, rendendo meno problematica la gestione delle erbe infestanti con un metodo no-till continuo.

Compattazione

Uno degli scopi comuni della lavorazione del terreno è quello di alleviare il compattamento. Anche se la compattazione può essere minore nella profondità che è stata lavorata, una lavorazione consistente lascia uno strato estremamente compattato al di sotto. Questo è più problematico per le aziende agricole su larga scala in cui vengono utilizzati macchinari pesanti. La terra nuda e le condizioni di umidità aggravano il problema. La foto qui sopra illustra questo fenomeno. Come si può vedere, c'è una differenza di strati. La parte inferiore è estremamente compattata. Questo è un problema per l'infiltrazione dell'acqua, poiché la mancanza di canali e pori impedisce il movimento dell'acqua. Le radici non sono in grado di superare questo strato e si limitano ai primi 8-12 pollici o alla profondità della lavorazione del terreno. Questo limita anche l'accesso all'acqua e ai nutrienti. I sistemi no-till riducono questa compattazione. L'inclusione di un ravanello da foraggio o di un seme oleoso in un sistema till o no-till può ridurre la compattazione del suolo.

Erosione e perdita di nutrienti

L'erosione del suolo è uno dei fattori più importanti quando si valuta quale sistema di lavorazione del terreno utilizzare. Nella lavorazione convenzionale del terreno, l'erosione avviene in due momenti. La prima è durante la lavorazione stessa, la perdita di suolo dovuta all'erosione eolica si verifica perché il terreno viene smosso. Alcuni attrezzi ne causano meno di altri. Le particelle di terreno vengono trasportate dall'aria e poi spazzate via. Questo fenomeno è particolarmente diffuso in condizioni di siccità.

Dopo che i campi sono stati lavorati, il terreno è soggetto all'erosione causata dall'acqua. Le gocce di pioggia acquistano molta energia cadendo. Pensate all'impatto di una goccia di pioggia. Come potete immaginare, pezzi di terra vengono scagliati potenzialmente a metri di distanza dalla goccia di pioggia. La caduta di milioni di gocce di pioggia può essere distruttiva. A ciò si aggiunge una minore infiltrazione dell'acqua dovuta alla lavorazione del terreno, che provoca un inquinamento da ruscellamento. Sia i terreni che i loro nutrienti possono essere spazzati via, peggiorando la salute del suolo e inquinando i corsi d'acqua.

Nei sistemi no-till, spesso rimangono dei residui colturali. Questi residui fungono da barriera tra le gocce di pioggia e il suolo. Riducono il disturbo della pioggia e, poiché la struttura del suolo è preservata, l'infiltrazione è migliorata. L'acqua si infiltra nel terreno anziché defluire dalla superficie. L'inclusione di una coltura di copertura aumenta l'efficacia della protezione.

Materia organica del suolo e carbonio organico del suolo

La materia organica nel suolo è un aspetto da considerare quando si parla di lavorazione del terreno. Prima di entrare nel merito della materia organica nei terreni lavorati rispetto a quelli non lavorati, occorre considerare cos'è la materia organica e come si accumula. Innanzitutto, alcuni terreni hanno una capacità di accumulare materia organica superiore ad altri. Questo dipende dal tipo di terreno. I terreni con un'alta percentuale di argilla possono avere percentuali di sostanza organica più elevate rispetto ai terreni sabbiosi. Si possono fare molte pratiche per migliorare la quantità di sostanza organica nei terreni sabbiosi, ma alla fine la percentuale ottenibile sarà limitata. Altri fattori ambientali hanno un impatto sulla sostanza organica e sul carbonio del suolo, al di fuori delle tecniche colturali.

L'analisi del carbonio organico del suolo e del sequestro del carbonio è importante quando si pensa al cambiamento climatico e ai gas serra come l'anidride carbonica. La materia organica e il carbonio organico del suolo sono parti fondamentali del suolo e sono argomenti complicati.

L'obiettivo del sequestro del carbonio è quello di introdurre nel suolo carbonio stabile. Il carbonio stabile è la materia organica scomposta in molecole che rimangono a lungo nel suolo. Se da un lato c'è il carbonio stabile, dall'altro c'è anche il carbonio che si trasforma rapidamente. Una parte del carbonio rapidamente scomposto viene rilasciata nell'atmosfera. La chiave per il sequestro del carbonio e la lotta al cambiamento climatico risiede nelle radici delle piante e nella riduzione della decomposizione. La diminuzione della decomposizione riduce il gas serra, l'anidride carbonica. Le radici, infine, costituiscono una percentuale maggiore di carbonio stabile.

La lavorazione del terreno porta a una diminuzione della quantità di carbonio organico stabile. Spesso il carbonio stabile si trova in aggregazione con le particelle del suolo. La lavorazione del terreno interrompe queste aggregazioni stabili e aumenta il tasso di decomposizione del materiale vegetale in forme meno stabili. Questo studio mostra alcune differenze nell'aggregazione e nel carbonio stabile nei terreni lavorati e non lavorati. La materia organica e il carbonio sono fondamentali per la salute del suolo e la lavorazione del terreno li riduce. In questo modo, i benefici ambientali del metodo no-till sono un miglioramento rispetto ai metodi di lavorazione convenzionali.

Struttura del suolo

La prima cosa da considerare riguardo alla struttura del suolo e alla sua importanza è capire come crescono le radici. Quando le piante crescono, le loro radici vogliono seguire il percorso di minor resistenza. Le piante utilizzano i canali creati dagli organismi e dalle radici di altre piante per trovare nutrienti e acqua. Le miscele di aria, acqua, suolo, minerali e materia organica si intrecciano con la struttura del suolo. La materia organica è particolarmente importante per la creazione di aggregati stabili che contribuiscono alla formazione dei pori. La lavorazione del terreno distrugge la struttura. La lavorazione del terreno si rompe completamente, riducendo tutti i canali, i pori e gli aggregati. Il problema peggiora con l'aumento dell'uso della lavorazione del terreno. Le pratiche no-till limitano la perturbazione del suolo, per cui la struttura si conserva molto meglio. Il miglioramento della struttura del suolo favorisce la crescita delle radici e l'infiltrazione dell'acqua.

Funghi e batteri

L'attività biologica del suolo, compresi i microrganismi e i funghi, rappresenta un fattore importante per la salute del suolo. I funghi micorrizici creano reti di filamenti estremamente piccoli chiamati ife in tutto il terreno e creano relazioni con la maggior parte delle piante. Le brassiche sono un gruppo di piante che non stabiliscono queste relazioni. Le piante forniscono ai funghi zuccheri in cambio di acqua e sostanze nutritive come il fosforo, che le piante faticano a ottenere normalmente. Immaginate queste reti come ragnatele che collegano alberi e piante.

Quando si lavora il terreno, queste connessioni vengono interrotte e richiedono tempo per essere ricostruite. Una lavorazione costante del terreno impedisce la formazione di queste connessioni. Un fenomeno simile si riscontra nelle comunità microbiche. Questo studio dell'NCBI ha analizzato le comunità di microrganismi e il ciclo dei nutrienti. Lo studio ha rilevato che il miglioramento delle comunità di microrganismi ha migliorato anche il ciclo dei nutrienti. Ciò rende ancora più importante mantenere il terreno non lavorato.

Temperatura e umidità del suolo

Uno dei motivi per cui si lavora il terreno è quello di riscaldarlo per la semina. In alcune zone degli Stati Uniti con inverni più lunghi, i terreni sono troppo freddi per essere piantati e devono essere lavorati per far sì che il terreno si riscaldi più velocemente e le piante possano essere coltivate. Queste regioni hanno stagioni di crescita molto più brevi, il che rende ancora più importante far crescere le colture per ottenere un buon raccolto. I terreni non lavorati rimangono più freddi e quindi richiedono più tempo per essere pronti per la semina.

Anche la riduzione dell'umidità del suolo è un motivo comune per lavorare il terreno, in quanto tende a seccarlo. In definitiva, il tentativo di aumentare la materia organica aiuterà a risolvere questo problema più di una lavorazione convenzionale, che è una soluzione a breve termine. Inoltre, la lavorazione del terreno nelle grandi aziende agricole richiede attrezzature grandi e pesanti. Questo, combinato con un terreno già umido, porterà a una maggiore compattazione.

Per i giardinieri domestici, la rimozione dei residui colturali può ridurre l'umidità del suolo. Se state cercando di gestire le erbacce, questo può essere un vantaggio. Tuttavia, se vi trovate in una delle tante aree soggette a siccità, il metodo no-till può essere usato anche per produrre sovescio che aiuta a trattenere l'umidità nel terreno. I metodi no-tillage come il chop-and-drop sono ottimi per questo scopo e, piantando le colture che poi si andranno a tagliare, si riduce allo stesso tempo la probabilità di problemi di erbacce.

Cosa significa questo per il giardiniere domestico?

La maggior parte di ciò che è stato discusso in questo articolo è riferito a coltivatori di grandi o medie dimensioni su più acri di terreno. Molte di queste cose sono scalabili per i giardinieri domestici che coltivano in terra e in letti rialzati.

I giardinieri in contenitore non devono preoccuparsi di ciò che viene discusso qui, perché la maggior parte dei substrati di coltivazione non sono veri e propri terreni e sono invece miscele per vasi, e quindi non hanno le stesse proprietà. Nelle aiuole rialzate, lo spazio è abbastanza piccolo da poter controllare manualmente le erbacce. Nelle situazioni in cui ciò non è possibile, l'opzione migliore può essere l'utilizzo della lavorazione del terreno. Ridurre la quantità di lavorazioni del terreno adottando pratiche no-till a qualsiasi titolo è un bene per il suolo e per il pianeta, ma non tutti sono predisposti per metodi no-till continui.

Piantare colture di copertura in rotazione con altre colture in letti rialzati o interrati può essere molto vantaggioso. Una cosa da considerare è piantare i semi abbastanza presto (a seconda del clima) in modo che le piante possano crescere bene prima del freddo invernale.

Nel complesso, la scelta spetta al giardiniere. Esercitare la pazienza può consentire di trarre il massimo beneficio da un sistema no-till. D'altra parte, ci sono diverse situazioni in cui la lavorazione del terreno è necessaria a causa delle limitate opzioni di erbicidi per la produzione biologica.

Domande frequenti

D: È meglio l'agricoltura till o no-till?

R: L'agricoltura no-till è migliore dei sistemi di lavorazione del terreno per il pianeta, ma può essere altrettanto o più produttiva, soprattutto se confrontata con terreni lavorati frequentemente.

D: Qual è lo scopo del no-till?

R: Il no-till è un sistema molto migliore per il sistema nel suo complesso, compresi il suolo e l'ambiente. Il no-till non utilizza alcuna lavorazione del terreno, e porta benefici a molte proprietà del suolo, limita l'erosione e la ciclicità dei nutrienti. Nel complesso, promuove un suolo più sano.

D: Perché non ci sono più agricoltori che utilizzano la lavorazione del terreno?

R: In molti casi la lavorazione del terreno è stata utilizzata da diverse generazioni di agricoltori. Sebbene vi siano molti agricoltori di grande successo che utilizzano il no-till, la lavorazione convenzionale del terreno è dominante negli Stati Uniti. Il passaggio ad acri di terreno agricolo coltivati con tecniche no-till non necessariamente mostra immediatamente i suoi benefici, il che rende difficile vedere i vantaggi dell'adozione dell'agricoltura no-till. Per massimizzare i benefici sono necessari più anni di pratiche no-till continuative.