Il fascino estetico non è l'unico motivo per cui gli agricoltori combattono le erbacce. Un campo privo di erbe infestanti può portare a rese più elevate e un prodotto più pulito. Senza fastidiose erbacce, le colture possono trarre vantaggio da spazio aggiuntivo, luce, acqua e sostanze nutritive. I semi di soia, in particolare, sono "plastica", nel senso che possono crescere per riempire lo spazio disponibile. Sebbene i giardinieri domestici possano controllare efficacemente le erbe infestanti mediante diserbo e zappatura manuale, il diserbo manuale non è un'opzione praticabile per i coltivatori di mais o soia su larga scala. Allora quali sono alcune alternative?
Non tutte le erbacce sono uguali. Le erbacce che emergono subito dopo che un raccolto è stato piantato spesso hanno un impatto maggiore sulla crescita del raccolto rispetto alle erbe infestanti che emergono solo dopo la maturazione. Una volta che le piante coltivate crescono abbastanza grandi, possono essere in grado di competere con le erbacce e formare una chioma chiusa tra le file, soffocando così la crescita delle infestanti. Se le tecniche di gestione delle infestanti iniziano abbastanza presto nella stagione per consentire alle colture di stabilirsi con successo, le infestanti di fine stagione possono spesso essere ampiamente ignorate.
Perché non spruzzare semplicemente un erbicida per eliminare le erbacce? O fino a spesso? Sebbene entrambi questi approcci uccidano efficacemente le erbacce, entrambi presentano gravi inconvenienti. Gli erbicidi convenzionali possono contaminare i corsi d'acqua e acque sotterranee e hanno potenziali rischi per la salute. Anche i diserbanti approvati dal Istituto di revisione dei materiali organici (OMRI) non sono necessariamente la risposta migliore, in quanto sono piuttosto costosi, soprattutto per i coltivatori di cereali su larga scala. E la lavorazione frequente può portare all'erosione del suolo e alla perdita di nutrienti. La lavorazione del terreno ha il costo aggiuntivo di tempo, combustibili fossili e passaggi del trattore, con conseguente aumento delle emissioni di carbonio. A causa di queste sfide, molti ricercatori agricoli stanno concentrando i loro sforzi sulla ricerca di alternative a queste tipiche pratiche di gestione delle infestanti.
Un'introduzione agli esperimenti sulla gestione delle infestanti su Rodale Institute
In collaborazione con l'ecologo di ricerca Steven Mirsky dell'USDA-ARS a Beltsville, MD, il Rodale Institute ha implementato tre prove di ricerca nel 2010 nel tentativo di rispondere ad alcune domande sull'impatto delle erbe infestanti sui raccolti. Il nostro obiettivo è ripetere questi esperimenti nel 2011 e confrontare i risultati. I titoli e gli obiettivi di questi esperimenti sono:
1. Stabilimento di soia: Come e quando arrotolare colture di copertura di segale e piantare semi di soia biologica senza aratura.
2. Gestione supplementare della soia: Come e quando gestire le erbacce dopo la semina nella soia biologica senza aratura.
3. Concorrenza del mais: Valutare come le colture e le erbacce competono tra loro nel mais convenzionale e biologico coltivato e no-till.
Esperimento di stabilimento di soia
Quando la maggior parte delle persone pensa a un campo pronto per la semina, immagina un terreno nudo. Il terreno nudo è ottimo per la coltivazione di colture, ma è anche ottimo per la coltivazione di erbacce. Un modo per aggirare questo problema quando si pianta la soia è quello di iniziare a pianificare le erbacce in autunno piantando una segale densa raccolto di copertura. In primavera, quando la segale è matura (alta circa sei piedi), un dispositivo montato su trattore chiamato a arrotolatore a rulli può rotolare giù la segale, uccidendola e lasciando uno spesso pacciame sul terreno. I semi di soia possono quindi essere piantati direttamente in questo pacciame senza interrompere il tappeto di segale, lasciandolo intatto per l'intera stagione di crescita. Ecco, no-till biologico!
Tecniche simili di laminazione delle colture di copertura sono state utilizzate dagli agricoltori altrove e gli scienziati hanno cercato di capire come integrare queste tecniche in una rotazione delle colture senza lavorazione organica. Hanno scoperto che un tappetino di segale più spesso sopprime meglio le erbacce e il modo migliore per ottenere un tappetino più spesso è aumentare il tasso di semina della segale o lasciarla crescere più a lungo. Ci sono una moltitudine di fattori, tuttavia, che influenzano l'efficacia con cui questo metodo può ostacolare la crescita delle erbe infestanti e aumentare i raccolti.
I fattori che abbiamo testato nell'esperimento Establishment sono stati:
• Maturità della segale alla laminazione / fine (antesi o impasto)
• Rotolamento o rimozione del raccolto di copertura di segale
• Piantare semi di soia durante la laminazione / rimozione della segale o 7-10 giorni dopo la laminazione / rimozione
• Dispositivo di semina (Monosem, Monosem + denti di squalo, Peque + affettatrice per residui)
Avevamo 16 trattamenti che combinavano i fattori di cui sopra, insieme a un trattamento che aveva lo scopo di rispecchiare le pratiche di lavorazione standard nella soia biologica. I numerosi trattamenti, replicati quattro volte ciascuno, ci hanno permesso di determinare quali tecniche hanno avuto il maggiore impatto sulla biomassa delle infestanti, sulla resa della soia e su molte altre variabili dipendenti.
Anche prima di raccogliere la soia, abbiamo notato alcune differenze tra i trattamenti. Ad esempio, la rimozione del pacciame di segale ha portato a circa quattro volte la quantità di erbacce (in peso secco) rispetto al lasciare intatto il tappeto di segale. C'era da aspettarselo, poiché il tappeto di segale funge da barriera contro le infestanti. Dei tre dispositivi di piantagione utilizzati quando la stuoia di segale è stata lasciata intatta, la piantatrice Monosem con denti di squalo ha prodotto i raccolti più alti a 31 bushel / acro. L'aggiunta di denti di squalo alla piantatrice Monosem avrebbe dovuto aiutare a tagliare il tappeto di segale durante la semina e fornire una sottile striscia di terreno nudo per i semi di soia. Inoltre, i raccolti avevano più a che fare con le dimensioni delle piante di soia che con il numero di piante nella trama, illustrando la plasticità delle piante di soia.
lasciato intatto produce, in media, la maggior parte dei semi di soia e la minor quantità di erbacce.
Esperimento di gestione della soia
Anche se fai tutto bene per stabilire i semi di soia, le erbacce potrebbero comunque trovare un modo attraverso il tappeto di segale e diventare un problema. In un esperimento simultaneo, abbiamo stabilito tutti gli appezzamenti di soia esattamente nello stesso modo (piantando i semi di soia nella segale arrotolata), ma abbiamo seguito varie strategie di gestione delle infestanti che hanno tentato di lasciare intatto il tappeto di segale per l'intera stagione. Sebbene queste strategie di gestione abbiano sostenuto lo stesso tempo e le emissioni associate a passaggi aggiuntivi, non hanno disturbato molto il suolo. Erosione e deflusso sono stati quindi teoricamente ridotti al minimo e il tappeto di segale è rimasto una barriera contro le infestanti.
Le due principali tecniche di gestione che abbiamo testato sono state 1) falciatura tra le file di soia e 2) utilizzo di un trattore-
attrezzo montato denominato “coltivatore ad alto residuo” (HRC). Il taglio tra le file è stato suggerito come alternativa al diserbo manuale. La parte difficile è falciare abbastanza in basso da tagliare piccole erbacce, ma abbastanza in alto da lasciare intatto il tappeto di segale. L'HRC ha coltri che tagliano il tappeto di segale per creare un percorso per gli spazzini da percorrere sotto il tappeto di segale, appena sotto la superficie del suolo per tagliare le cime delle erbacce dalle loro radici o sradicarle. L'HRC è stato utilizzato di nuovo una settimana dopo per garantire che le erbacce non si radicassero nuovamente. La parte difficile qui è evitare di ammassare la stuoia di segale o di aprirla troppo largamente, il che lascia il terreno nudo.
I fattori che abbiamo testato nell'esperimento di gestione supplementare sono stati:
• Tipo di gestione: erbaccia manuale, HRC, falciatura, nessuna (controllo)
• Tempistica di gestione: falciatura 3, 5 o 3 e 5 settimane dopo la semina; HRC 4 e 5, 5 e 6 o 7 e 8 settimane dopo la semina
Le parcelle diserbate a mano e le parcelle senza alcuna gestione supplementare delle infestanti sono state utilizzate come mezzo di confronto, poiché queste parcelle avrebbero mostrato i due estremi della presenza e della pressione delle infestanti.
Questi trattamenti non erano visivamente diversi come le trame nell'esperimento dell'establishment, ma abbiamo fatto alcune osservazioni interessanti. La falciatura non ha ridotto significativamente la biomassa delle infestanti rispetto agli appezzamenti di controllo in cui le infestanti non erano state gestite affatto. Tuttavia, c'era una differenza statisticamente significativa tra i grafici di controllo e quelli HRC, nonché tra il controllo e il diserbo manuale. Ciò significa che l'HRC ha rimosso efficacemente le erbacce. Degli appezzamenti HRC, il tempismo dei passaggi a 5 e 6 settimane dopo la semina ha prodotto i migliori raccolti, con una media di 34 bushel / acro. Anche gli appezzamenti con erbacce a mano avevano una resa media di 34 bushel / acro. C'erano meno piante ma più pesanti nei trattamenti HRC rispetto ai trattamenti di falciatura, collegando nuovamente piante più grandi, non più piante, a rese più elevate.
Anche se inizialmente pensavamo che la falciatura tra le file potesse essere un'alternativa più rapida al diserbo manuale (solo per scopi di ricerca), abbiamo scoperto che i trattamenti falciati avevano rese inferiori rispetto alle parcelle diserbate a mano. Questo potrebbe riguardare la tempistica; forse non abbiamo mantenuto le erbacce falciate durante un periodo critico. I nostri dati in realtà suggeriscono che l'uso dell'HRC produce rendimenti paragonabili al diserbo manuale.
Concorrenza di mais
Così tanti fattori influenzano la gestione delle infestanti che è difficile sceglierne solo alcuni da analizzare. Nel nostro esperimento Corn Competition, volevamo confrontare parcelle convenzionali e organiche, nonché trattamenti di coltivazione e non lavorazione, per vedere se il mais in questi sistemi reagisce in modo diverso alla pressione delle infestanti. In che modo le erbacce influiscono sulla resa del mais? Diversi livelli di pressione delle infestanti producono diversi livelli di resa? Alcuni sistemi sono intrinsecamente più tolleranti all'erba di altri?
Per rispondere ad alcune di queste domande, abbiamo tentato di creare un gradiente di erbe infestanti a quattro livelli per ciascuno dei quattro sistemi di coltivazione (lavorazione convenzionale e non lavorazione, coltivazione biologica e non lavorazione). Non siamo stati in grado di trovare un metodo efficace per stabilire un gradiente di non lavorazione organico, quindi alla fine abbiamo raccolto solo i dati da tre sistemi di coltivazione (lavorazione convenzionale e non lavorazione e lavorazione biologica).
È così che abbiamo stabilito il gradiente nei tre sistemi di coltivazione:
Sfortunatamente, anche i trattamenti non hanno creato un gradiente di infestante ben definito per i sistemi convenzionali. Il diserbo manuale era raramente necessario per ottenere appezzamenti privi di erbacce, e anche l'irrorazione a metà velocità era spesso sufficiente per rendere gli appezzamenti essenzialmente privi di erbacce. Questa sovrapposizione ha reso impossibile vedere come la resa fosse influenzata lungo un gradiente di infestanti e ci ha impedito di confrontare i risultati tra parcelle organiche e convenzionali. Anche se il nostro esperimento non è andato come speravamo, ci ha rivelato che forse la metà del tasso di erbicida è adeguato per controllare le erbacce negli appezzamenti convenzionali.
In effetti, le nostre rese nei sistemi convenzionali riflettono lo scarso gradiente delle infestanti. Le rese per gli appezzamenti a media, bassa e priva di infestanti erano quasi identiche; circa 145 bushel / acro in no-till e circa 184 bushel / acro in till. Sia in till che in no-till, questi appezzamenti avevano una resa molto più elevata rispetto al lotto di erba alta che era di 60 bushel / acro in no-till e 147 bushel / acro in till.
Negli appezzamenti organici, c'era una migliore definizione di un gradiente di infestante, anche se gli appezzamenti con infestanti a bassa e media avevano in realtà quantità simili di infestanti. I dati sulla resa riflettono ancora una volta questo gradiente, poiché gli appezzamenti senza erbacce avevano la resa più elevata (circa 185 bushel / acro), gli appezzamenti con infestanti basse e medie avevano una resa inferiore (80-100 bu / acro) e - i lotti delle alghe hanno avuto la resa più bassa (33 bu / acro). È interessante notare che i raccolti negli appezzamenti ad alto contenuto di erbacce erano bassi non necessariamente a causa della mancanza di piante di mais sopravvissute, ma principalmente a causa di pannocchie deformate prive di chicchi.
Cosa puoi fare ora?
Strategie efficaci di gestione delle infestanti iniziano prima ancora di vedere un'erba nel tuo campo. Esistono molte variazioni nei tempi e nelle strategie relative alle colture di copertura rotolanti e alla semina di colture da reddito e la strategia migliore può dipendere dal clima, dal tipo di terreno, dalla pressione delle infestanti e da altri fattori. Gli agricoltori possono iniziare integrando le colture di copertura nelle rotazioni delle colture e successivamente provare i metodi di testare le colture di copertura e piantare direttamente nel tappeto. Una volta stabilite le colture, il controllo delle infestanti (se necessario) dovrebbe essere eseguito entro il periodo critico, prima che le infestanti inizino a competere con le colture per lo spazio e le risorse. Attrezzature come il coltivatore ad alto residuo sono un grande investimento, ma forse un piano agricolo a lungo termine includerebbe l'acquisto di alcune attrezzature per aiutare a eseguire il controllo meccanico delle infestanti. Stabilire un piano di gestione delle infestanti efficace è un primo passo importante per ridurre l'irrorazione e la lavorazione del terreno per qualsiasi agricoltore che pensa di effettuare la transizione.
Questo materiale si basa sul lavoro sostenuto dal Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, Servizio di ricerca agricola, ai sensi dell'accordo di cooperazione specifico numero 58-1265-9-110. Tutte le opinioni, i risultati, le conclusioni o le raccomandazioni espresse in questa pubblicazione sono quelle degli autori e non riflettono necessariamente il punto di vista del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti.