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Il progetto
Il progetto P-RICE, proposto da un gruppo di ricerca costituito da Università di Torino (UNITO), Ente Nazionale Risi (ENR) e Università di Milano (UNIMI), si propone il miglioramento della gestione della fertilità dei suoli di risaia colmando le lacune conoscitive che tutt’ora riguardano la disponibilità del fosforo e la gestione della concimazione fosfatica.
L’attuazione del progetto è stata resa possibile grazie a un finanziamento da parte della Regione Lombardia. La durata prevista è di tre anni, a partire dal 1 giugno 2020.
I risultati conseguiti nell'ambito di ciascuna attività saranno progressivamente resi disponibili su questo sito.
I risultati completi, oggetto di presentazione durante l’incontro conclusivo del progetto, (indicativamente nella primavera del 2023) saranno pubblicati, sempre a titolo gratuito, entro l’estate, salvo eventuali proroghe. I risultati consentiranno la preparazione di un manuale di buone pratiche per la gestione della fertilizzazione fosfatica in risaia, tenendo conto di diversi contesti di gestione agronomica.
La fertilizzazione fosfatica in risaia. La situazione attuale
La pratica tradizionale della coltivazione in sommersione ha reso uniche le dinamiche degli elementi nutritivi in risicoltura rispetto a quelle di ogni altro ambiente. Questo è sicuramente vero per l’azoto, ma anche per il fosforo (P), benché in modo meno eclatante, tanto che talvolta le peculiarità della nutrizione fosfatica in risaia vengono trascurate. Infatti, vengono applicati in risaia gli stessi metodi per la stima della disponibilità di P messi a punto per le colture praticate in suoli aerobi, senza tener conto delle particolarità di questa coltura, lasciando un eccessivo grado di incertezza nella gestione della fertilizzazione fosfatica.
Se ancora molto lavoro rimane da fare per migliorare l’efficienza d’uso del P nelle risaie gestite in modo tradizionale, non sono per nulla note le conseguenze sulla disponibilità fosfatica delle pratiche legate al risparmio idrico, a cominciare dalla semina interrata, scelta sempre più ampiamente diffusa nella risicoltura lombarda, fino ad arrivare a situazioni più estreme come le irrigazioni turnate.
Senza adeguate conoscenze circa i processi che regolano la mobilità del P nelle particolari condizioni dei suoli di risaia, si corre il rischio di accorgersi della diminuzione della frazione disponibile del P accumulato nel suolo solo quando la coltura vada incontro a sofferenza; inoltre è possibile che il P, la cui disponibilità è attualmente regolata dalla sommersione, diventi inaspettatamente carente nel caso in cui si operino variazioni della gestione dell’acqua, volontarie o imposte dalla carenza idrica estiva sempre più frequente. Anche gestioni agronomiche alternative, legate per esempio alla produzione integrata e alle misure per incrementare la biodiversità nel suolo, quali l’uso di cover crops, possono influenzare il ciclo del fosforo e il microbioma associato alla pianta di riso, con possibili effetti benefici sull’aumento di disponibilità di alcune forme di P. L’entità di questi effetti e le modalità con cui si possono manifestare restano però ancora poco conosciute.
Obiettivi
L'articolazione di questo progetto è intesa a raggiungere i seguenti risultati:
(1) Messa a punto della procedura analitica più adatta per stimare la disponibilità fosfatica nelle condizioni particolari della risicoltura padana e calibrazione dei risultati in base alla risposta della pianta. Descrizione dei fattori agronomici che influenzano l’attività di batteri in grado di incrementare la disponibilità fosfatica nella rizosfera di riso (PGPR);
(2) Rimodulazione dei piani di fertilizzazione sulla base delle stime di fito-disponibilità del fosforo adattate ai suoli dell’areale risicolo padano al fine di una maggiore efficienza d’uso del nutriente. Individuazione di tecniche considerabili come BAT (best available practices) con effetto stimolante sulla biodiversità della microflora rizosferica e il reclutamento di batteri fosforo-solubilizzanti;
(3) Ottimizzazione della disponibilità fosfatica con l’impiego di cover crops in risicoltura attraverso un miglior riciclo dei nutrienti e una maggiore attività chimica e microbiologica a livello rizosferico che si traduca in un miglioramento della fertilità e funzionalità del suolo;
(4) Valutazione della variazione delle dinamiche del fosforo con l’introduzione di pratiche agronomiche innovative volte al risparmio idrico e ottimizzazione della disponibilità fosfatica e dell’efficienza d’uso del fertilizzante al fine di coniugare le rese produttive con una riduzione delle perdite di fosforo nelle acque.
Attività
1. Stima della disponibilità fosfatica in risaia
Per definire la disponibilità fosfatica in risaia, è necessario poter correlare la quantità di fosfato estratta, utilizzando diversi metodi, con l’effettivo prelievo di P da parte della pianta di riso.
L’Università di Torino, insieme al Centro Ricerche dell’Ente Nazionale Risi, dopo aver individuato le principali tipologie di suolo che caratterizzano l’areale risicolo lombardo, selezioneranno suoli rappresentativi differenti per dotazione fosfatica. La disponibilità fosfatica sarà valutata in laboratorio con diversi metodi estrattivi e i risultati delle metodologie scelte saranno calibrati sull’uptake della pianta allevata in condizioni controllate (UNITO).
Saranno contemporaneamente portate avanti attività di isolamento, caratterizzazione e sperimentazione di batteri promotori di crescita fosfato-solubilizzanti (PGPR), in grado di promuovere l’assimilazione del P da parte del riso (UNIMI).
2. Ottimizzazione della disponibilità fosfatica con l’impiego di erbai da sovescio nel periodo invernale (cover crops)
Gli erbai da sovescio nel periodo invernale rappresentano uno strumento utile a limitare le perdite di elementi nutritivi per lisciviazione e run-off. Inoltre, lo sviluppo degli apparati radicali, l’interramento delle biomasse e la capacità azotofissatrice delle leguminose (che a sua volta risente della disponibilità fosfatica) favoriscono l'aumento della sostanza organica e l'incremento della fertilità dei suoli.
L’attività porrà a confronto parcelle sperimentali coltivate in assenza o in presenza di differenti cover crops. Le colture da sovescio, seminate in autunno, saranno trinciate e interrate prima della semina del riso nella primavera successiva.
Saranno misurate le variazioni della disponibilità del P e altri parametri della fertilità nel suolo rizosferico. Lo stato nutrizionale del riso sarà monitorato durante lo sviluppo della pianta e al momento della raccolta saranno rilevati i risultati produttivi (UNITO; ENR). Il suolo rizosferico e l’endosfera radicale delle cover crop e del riso verranno utilizzati per decifrare la composizione delle rispettive comunità microbiche e delle loro potenzialità per la solubilizzazione del fosfato e per la fissazione dell’azoto (UNIMI).
La diminuzione della disponibilità idrica potrebbe imporre l’utilizzo di minori volumi d’acqua per la coltivazione del riso e l’introduzione di periodi di asciutta durante il ciclo colturale. Questo modificherà la disponibilità del P per il riso influendo sull’equilibrio tra le forme immobilizzate sulle fasi solide e quelle in soluzione. Saranno valutate a questo scopo le variazioni nelle dinamiche chimiche e microbiologiche del P in seguito all’uso di tecniche di gestione dell’acqua che portino a un risparmio idrico rispetto a quelle tradizionali, confrontando semina in acqua e sommersione permanente; semina in asciutta e sommersione permanente, semina in acqua e alternanza di sommersione e asciutta. Saranno effettuati esperimenti a scala di macrocosmo (ENR) in presenza della coltura del riso: gli aspetti agronomici saranno curati da ENR, le analisi chimiche saranno condotte da UNITO e quelle microbiologiche da UNIMI. Inoltre le dinamiche che regolano la mobilità del P in funzione della disponibilità di ossigeno (e dunque del potenziale di ossido-riduzione) saranno approfondite in laboratorio da UNITO e da UNIMI.
Schema riassuntivo del progetto
