La gestione agricola sostenibile implica l'ottimizzazione delle risorse per la produzione agricola riducendo al minimo gli impatti negativi sull'ambiente. Ciò richiede una migliore comprensione delle sinergie e dei compromessi della gestione agronomica tenendo conto degli effetti di controllo dei fattori specifici del sito (covariate). Abbiamo valutato sistematicamente 113 studi meta-analitici che valutano gli impatti delle misure di gestione delle colture (rotazione, colture di copertura, ritenzione dei residui), misure del suolo e dell'acqua (irrigazione, lavorazione del terreno), modifiche del suolo (maggiore efficienza, biochar), uso di fertilizzanti (organici, minerali, combinato organico-minerale) e strategie di fertilizzanti “4R'” (giusta fonte, dosaggio, tempistica, posizionamento) sugli indicatori di sostenibilità. Questi indicatori includono resa delle colture, N e P delle colture (contenuto, assorbimento ed efficienza d'uso), indicatori di qualità del suolo (contenuto di C, N e P organico del suolo, compattazione), emissioni del suolo di ammoniaca (NH3) e gas serra (CO2, N2O ) e perdite di nutrienti nell'acqua (eccesso di N e P o lisciviazione). La gestione dei nutrienti, comprese le pratiche 4R e le modifiche migliorate in termini di efficienza, hanno avuto l'impatto maggiore, aumentando i raccolti e l'assorbimento di azoto riducendo le emissioni di N2O e NH3 e l'eccedenza di azoto, mentre gli effetti sulle emissioni di CO2 erano variabili. Sebbene tutte le misure abbiano avuto un impatto positivo sul suolo C, l'effetto maggiore è stato dovuto al biochar, seguito dall'apporto di fertilizzanti organici. Il biochar ha avuto un impatto positivo sulla resa delle colture, ha ridotto le emissioni di N2O e NH3, nonché l'eccedenza di N e ha aumentato le emissioni di CO2. Nell'ambito della gestione delle colture, solo le colture di copertura hanno avuto un effetto positivo significativo sulla resa delle colture, mentre sia le colture di copertura che la rotazione hanno leggermente migliorato l'assorbimento di azoto e il sequestro di C e N nel suolo, riducendo così le emissioni di N2O e l'eccedenza di azoto. Le pratiche di lavorazione minima hanno generalmente aumentato il SOC, mentre i risultati per la resa delle colture, l'eccedenza di azoto e le emissioni di N2O sono stati variabili. I fattori specifici del sito hanno avuto un impatto sostanziale sugli impatti valutati delle misure, soprattutto il clima, il tipo di coltura, la tessitura del suolo, il pH del suolo, la C organica del suolo, la dose di N e la durata sperimentale. Considerando la variazione tra i protocolli meta-analitici seguiti, raccomandiamo che gli studi sul campo e il lavoro meta-analitico aderiscano a linee guida armonizzate per quanto riguarda la segnalazione dei dati a livello di sito, il disegno sperimentale e le procedure statistiche utilizzate. Ciò garantirà la comparabilità dei dati tra gli studi, migliorerà la qualità dei risultati delle meta-analisi e fornirà una migliore comprensione degli impatti attualmente incerti o sconosciuti delle misure agronomiche.
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