Scritto da Meagan E. Schipanski corrente alternata,*, Mary Barbercheck b, Margaret R.Douglas b, Denise M. Finney c, e, Kristin Haider a, Jason P. Kaye c, Armen R. Kemanian a, David A. Mortensen corrente alternata, Matteo R. Ryan d, John Taker b, Charlie Bianco c
Astratto
I sistemi colturali che forniscono servizi ecosistemici oltre alla produzione agricola stanno guadagnando interesse da parte degli agricoltori, dei responsabili politici e della società in generale, ma mancano strutture per valutare e gestire più servizi ecosistemici. Utilizzando l'esempio dell'integrazione delle colture di copertura nelle rotazioni annuali delle colture, presentiamo un quadro di valutazione che: (1) stima le dinamiche temporali di una suite di servizi ecosistemici; (2) illustra la multifunzionalità dell'ecosistema utilizzando spider plot; e (3) identifica i punti temporali chiave per ottimizzare i vantaggi dei servizi ecosistemici e ridurre al minimo i compromessi. Utilizzando modelli quantitativi e stime semiquantitative, abbiamo applicato il framework per analizzare le dinamiche temporali di 11 servizi ecosistemici e due metriche economiche quando le colture di copertura vengono introdotte in una soia di 3 anni (Glycine max)-Grano (Triticum aestivum)-Mais (Zea mays) rotazione in un clima tipico del Medio Atlantico. Abbiamo stimato che le colture di copertura potrebbero aumentare 8 dei 11 servizi ecosistemici senza influenzare negativamente i raccolti. Dimostriamo che quando misuriamo le questioni relative ai servizi ecosistemici e le valutazioni cumulative possono essere fuorvianti a causa della natura episodica di alcuni servizi e della sensibilità temporale delle finestre di gestione. Ad esempio, i benefici della ritenzione dei nutrienti si sono verificati principalmente durante la crescita delle colture di copertura, i benefici della soppressione delle infestanti si sono verificati durante la crescita delle colture da reddito attraverso un effetto ereditario delle colture di copertura e i benefici del carbonio nel suolo sono maturati lentamente nel corso di decenni. Esistono incertezze nella stima degli effetti delle colture di copertura su diversi servizi, come la dinamica dei parassiti. Si sono verificati compromessi tra i vantaggi dell'ecosistema delle colture di copertura, i costi di produzione e i rischi di gestione. Le differenze nei costi di produzione con e senza colture di copertura variavano di 3 volte in 10 anni, in gran parte a causa delle variazioni dei prezzi dei fertilizzanti, e quindi l'uso delle colture di copertura diventerà più economico con l'aumento dei prezzi dei fertilizzanti o se vengono stabiliti modesti programmi di condivisione dei costi. Quadri come quello qui presentato forniscono i mezzi per quantificare i servizi ecosistemici e facilitare la transizione verso sistemi agricoli più multifunzionali.