Agro Fossil Free - La lavorazione a lungo termine, la gestione dei residui e la rotazione delle colture incidono sulle emissioni di N2O e CH4 da due suoli contrastanti nello Zimbabwe subumido

Descrizione generale

Il rispettivo contributo dei principi dell'agricoltura conservativa (CA) (non lavorazione del terreno, copertura permanente del suolo/pacciamatura e rotazione delle colture) sulle emissioni di gas a effetto serra (GHG) non è ancora chiaro. Questo studio è stato condotto in due siti sperimentali a lungo termine stabiliti nel 2013 nello Zimbabwe, su un Lixisol abruttico presso il Domboshava Training Center (DTC) e su un Ferralsol xantico presso l'Università dello Zimbabwe Farm (UZF). Lo scopo dello studio era quello di svelare gli effetti individuali e combinati della lavorazione del terreno, della pacciamatura e della rotazione sulle emissioni di N2O e CH4 nei sistemi di coltivazione a base di mais a basso apporto di azoto (N) (< 60 kg N ha−1) e di confrontare le emissioni all'interno filari di mais e tra i filari di mais. Abbiamo ipotizzato che l'integrazione della non lavorazione del terreno, del pacciame e della rotazione cereali-legumi aumenterebbe le emissioni di N2O. Sono stati studiati sei trattamenti, replicati quattro volte: lavorazione convenzionale, lavorazione convenzionale con rotazione, non lavorazione, non lavorazione con pacciamatura, non lavorazione con rotazione, non lavorazione con pacciamatura e rotazione. La coltura principale era il mais (Zea mays L.) ei trattamenti con rotazione includevano il fagiolo dall'occhio (Vigna unguiculate L. Walp.). Campioni di gas sono stati regolarmente raccolti utilizzando il metodo della camera statica nelle file di mais e negli interfilari durante le stagioni di raccolta 2019/20 e 2020/21 e durante la stagione secca 2020/21. L'umidità del suolo e l'azoto minerale sono stati misurati a 0-20 cm di profondità del suolo. Nel 2019/20, le emissioni totali cumulative di N2O erano significativamente più elevate nei trattamenti di pacciamatura al DTC, mentre all'UZF le emissioni di N2O erano più elevate con la rotazione del fagiolo dall'occhio. Le emissioni totali cumulative di N2O variavano da 215 a 496 g N2O-N ha−1 anno−1 e da 226 a 395 g N2O-N ha−1 anno−1, rispettivamente a DTC e UZF. Nel 2020/21, le emissioni di N2O erano molto inferiori e non sono state riscontrate differenze tra i trattamenti in entrambi i siti (da 145 a 179 g N2O-N ha−1 anno−1 e da 83 a 136 g N2O-N ha−1 anno−1 al DTC e UZF, rispettivamente). È stata trovata una relazione significativa tra i nitrati del suolo e le emissioni giornaliere di N2O. All'UZF, le più alte emissioni di N2O sono state osservate in uno spazio poroso pieno d'acqua del 60-70%. Non ci sono state differenze significative nelle emissioni di N2O in scala di rendimento tra i trattamenti in entrambi i siti per le due stagioni. DTC era una fonte netta di CH4 (694 g CH4-C ha-1 anno-1 in media), mentre UZF era un pozzo netto di CH4 (-494 g CH4-C ha-1 anno-1 in media). Non è stata trovata alcuna prova per la produzione in situ di CH4 presso il DTC ed è molto probabile che si tratti di una fonte esterna. Il nostro studio indica che per i sistemi colturali a basso input di N nei tropici subumidi, la perdita di N attraverso N2O è bassa.