Prova dei sistemi di allevamento
Il Farming Systems Trial è stato lanciato nel 1981 con un obiettivo chiaro: affrontare gli ostacoli all'adozione dell'agricoltura biologica da parte degli agricoltori.
Da oltre 40 anni, il Farming Systems Trial (FST) at Rodale Institute ha applicato pratiche del mondo reale e rigorose analisi scientifiche per documentare i diversi impatti dei sistemi di coltivazione del grano biologici e convenzionali.
I dati scientifici raccolti da questa ricerca hanno stabilito che la gestione biologica corrisponde o supera l'agricoltura convenzionale in modi a vantaggio degli agricoltori e pone solide basi per progettare e perfezionare sistemi agricoli in grado di migliorare la salute delle persone e del pianeta.
Questo materiale si basa sul lavoro sostenuto dalla William Penn Foundation con il Grant Award Number 188-17. Le opinioni espresse in questa pubblicazione sono quelle degli autori e non riflettono necessariamente le opinioni della William Penn Foundation.
La nostra ricerca pluridecennale mostra:
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Pratiche organiche aumentare la materia organica del suolo biomassa microbica, diversità e attività riducendo la compattazione del suolo.
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Rendimenti superiori del 30%. durante i periodi di condizioni meteorologiche estreme.
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Rendimenti biologici corrispondere ai rendimenti convenzionali per colture da reddito, come mais e soia.
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Gestione organica aumenta le infiltrazioni d'acqua e non contribuisce all'accumulo di tossine nei corsi d'acqua.
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Anche senza i premi pagati per le colture biologiche, il sistema del concime organico è il sistema più redditizio
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Sistema organico il costo dell'operazione è notevolmente inferiore rispetto alla gestione convenzionale.
I sistemi
L'FST confronta tre sistemi principali di allevamento: un sistema convenzionale basato su input chimici, un sistema biologico a base di legumi e un sistema biologico a base di letame. La produzione di mais e soia è l'obiettivo di ogni sistema perché il 70% della superficie degli Stati Uniti è dedicata alla coltivazione del grano.
Nel 2008, ogni sistema centrale è stato ulteriormente suddiviso per confrontare le pratiche standard di lavorazione completa (FT) e pratiche emergenti di lavorazione ridotta (RT). A quel tempo, anche il mais e la soia geneticamente modificati furono introdotti nel sistema convenzionale per rispecchiare le pratiche comuni.
Sintetico convenzionale
Questo sistema rappresenta una tipica fattoria di grano degli Stati Uniti. Si basa sull'azoto sintetico per la fertilità e le erbacce sono controllate da erbicidi sintetici selezionati e applicati alle tariffe raccomandate dalla Penn State University Cooperative Extension.
Legumi biologici
Questo sistema rappresenta un sistema organico di grano contante. È caratterizzato da una rotazione di media lunghezza composta da colture annuali di cereali e colture di copertura. L'unica fonte di fertilità del sistema sono le leguminose di copertura e la rotazione delle colture fornisce la principale linea di difesa contro i parassiti.
Letame Biologico
Questo sistema rappresenta un'operazione biologica diversificata di prodotti lattiero-caseari o bovini che include una lunga rotazione di colture annuali di cereali da foraggio e colture foraggere perenni. La fertilità è fornita da colture di copertura di leguminose e applicazioni periodiche di letame compostato dal bestiame. Una rotazione colturale diversificata è la principale linea di difesa contro i parassiti.
Risultati FST
Il team FST raccoglie da oltre 40 anni un'ampia varietà di dati dai campi di ricerca e li analizza a fondo utilizzando standard scientifici ampiamente accettati. I risultati indicano che i sistemi di agricoltura biologica eguagliano o superano la produzione convenzionale in resa, fornendo al contempo una serie di vantaggi agronomici, economici e ambientali per agricoltori, consumatori e società.
Terricci vari
I dati FST hanno stabilito che la salute del suolo nei sistemi organici ha continuato ad aumentare nel tempo mentre il suolo nei sistemi convenzionali è rimasto sostanzialmente invariato.
Punteggio della valutazione completa della salute del suolo (CASH) di Cornell di ciascuno dei sistemi nel Farming Systems Trial nel 2019 e nel 2020.
Cattura del carbonio
Il suolo sano trattiene il carbonio e lo tiene fuori dall'atmosfera. I sistemi organici di solito hanno input di carbonio molto più diversificati nel suolo, quindi la biomassa microbica è significativamente più alta rispetto al sistema convenzionale, portando nel tempo a una maggiore materia organica del suolo.
Carbonio della biomassa microbica del suolo (media di 0–10, 10–20 e 20–30 cm di profondità) di ciascuno dei sistemi nel Farming Systems Trial nel 2018. (Adattato da Littrell et al., 2021.)
Acqua
L'infiltrazione dell'acqua è significativamente più veloce con la gestione organica a lungo termine rispetto alle pratiche convenzionali.
Tassi medi di infiltrazione d'acqua in ciascuno dei sistemi dell'FST dal 2019 al 2021.
i rendimenti
I sistemi biologici producono raccolti da reddito pari ai sistemi convenzionali, tranne in condizioni meteorologiche estreme, come la siccità, quando gli appezzamenti biologici hanno sostenuto i loro raccolti mentre gli appezzamenti convenzionali sono diminuiti. Complessivamente, la resa del mais biologico è stata del 31% superiore alla produzione convenzionale negli anni di siccità.
Resa media di mais di ciascuno dei sistemi nella sperimentazione sui sistemi agricoli dal 2008 al 2020 (figura A) e resa di mais nel 2016 (figura B), che è stata una stagione particolarmente secca.
Utili
Un'analisi del lavoro cumulativo, dei costi, dei rendimenti e dei rischi per i tre sistemi mostra che il sistema del letame organico è il più redditizio per gli agricoltori, anche senza i premi di prezzo pagati per le colture biologiche. Con gli attuali premi sui prezzi del biologico, entrambi i sistemi biologici sono molto più redditizi del sistema convenzionale.
Rendimenti netti (figura A, senza premi sui prezzi biologici; figura B, con premi sui prezzi biologici) di ciascuno dei sistemi nella sperimentazione sui sistemi agricoli dal 2008 al 2020. I budget sono per aziende agricole rappresentative di 54 ettari.
Il valore di un suolo sano
Perché è così importante un terreno sano?
Picco di nutrizione
Il suolo è il fondamento della produzione alimentare e della coltivazione di cibo sano e ricco di sostanze nutritive per sostenere una popolazione in crescita.
Protezione dalla siccità
Il terreno sano trattiene l'umidità fino a quando le piante non ne hanno bisogno e crea simbiosi con i funghi per estendere la rete radicale più in profondità nel terreno.
Prevenzione dell'erosione
Gli "aggregati" nel terreno sano si attaccano e non si lavano o non si soffiano via.
Difesa dalle malattie
I microbi attivi del suolo scongiurano le malattie delle piante.
Resistenza alle inondazioni
Un terreno sano assorbe più acqua a una velocità maggiore, riducendo le inondazioni e il deflusso.
Cattura del carbonio
Il suolo sano trattiene il carbonio e lo tiene fuori dall'atmosfera.
Il Farming Systems Trial è stato avviato da Bob Rodale, che desiderava il sostegno scientifico per le raccomandazioni formulate al nuovo National Organic Program negli anni '1980. Oggi, la prova è suddivisa in un totale di 72 parcelle sperimentali.
Il nostro Staff
Saurav Das, Ph.D.
Direttore, Sperimentazione dei sistemi agricoli
Il Dr. Saurav Das si è recentemente unito al Rodale Institute come direttore del Farming Systems Trial a Kutztown, Pennsylvania. Con una solida esperienza nella scienza del suolo, il Dr. Das apporta una vasta esperienza nella salute del suolo, nella biogeochimica del carbonio e dell'azoto, nell'agricoltura sostenibile e nella microbiologia ambientale. La sua carriera comprende ruoli come professore assistente di ricerca e ricercatore associato post-dottorato presso l'Università del Nebraska - Lincoln, Nebraska, dove ha guidato importanti progetti sull'analisi comparativa della misurazione e del monitoraggio della salute del suolo, nonché sulle dinamiche del carbonio e dell'azoto in relazione ai diversi usi e gestione del territorio pratiche. Il dottor Das è anche appassionato di integrazione della scienza dei dati con la scienza del suolo, sottolineando l'importanza dei dati nel processo decisionale per l'adozione di pratiche sostenibili e la formulazione delle politiche. Si dedica al progresso della ricerca sui sistemi agricoli sostenibili ed è ansioso di contribuire al lavoro innovativo Rodale Institute.
Rachel Olson
Tecnico di ricerca
Rachel è un tecnico di ricerca che lavora al Farming Systems Trial (FST). Ha frequentato lo Skidmore College nello stato di New York dove si è laureata in Scienze ambientali (ES). Rachel è interessata a diversificare le rotazioni dei cereali biologici e a promuovere la salute del suolo.