Scegliere e seminare le cover crop

La scelta della specie o dei miscugli di cover crop è anche determinata dagli obiettivi che l’azienda agricola vuole raggiungere in funzione della sua tipologia.

Azienda agricola zootecnica: la scelta delle colture di copertura ha lo scopo di valorizzare la sostanza organica apportata mediante la distribuzione dei reflui zootecnici, limitando il più possibile le perdite di azoto. La scelta della specie sarà quindi indirizzata verso specie appartenenti alla famiglia delle brassicacee o delle graminacee, che possono asportare importanti quantità di azoto rese disponibili dalla mineralizzazione della sostanza organica presente nel terreno, e sottrarlo alla lisciviazione.

Azienda agricola non zootecnica: le aziende che non hanno un’elevata disponibilità di sostanza organica e azoto possono indirizzare la loro scelta verso specie leguminose in grado di fissare l’azoto atmosferico e renderlo disponibile per la coltura principale successiva. Le leguminose possono essere utilmente impiegate in miscuglio con una graminacea al fine di sfruttare le caratteristiche positive di entrambe le specie (es. avena-veccia).

Caratteristiche delle principali famiglie di cover crop

Le specie di cover crop normalmente coltivate appartengono a tre principali famiglie: brassicacee, leguminose e graminacee. Queste famiglie hanno caratteristiche molto diverse che vanno prese in considerazione nel momento in cui bisogna decidere la specie o il miscuglio adatto a soddisfare i propri obiettivi. Essendo il mais la coltura principale nel nostro contesto territoriale, le specie qui considerate sono autunno-invernali.

Graminacee

Questa famiglia comprende molte specie di interesse foraggero che possono essere impiegate anche come cover crop. Sono caratterizzate da un apparato radicale fascicolato molto esteso e, per questo motivo, hanno un’elevata capacità antierosiva e sono in grado di trattenere i nutrienti del terreno (“catch crop”). Inoltre, sviluppano un’elevata biomassa aerea che incrementa il contenuto di sostanza organica del suolo ed effettua un’efficace copertura del suolo, limitando molto la crescita delle malerbe.

Le specie più utilizzate nei nostri contesti produttivi sia in purezza che in miscela, sono avena (Avena strigosa e Avena sativa) e segale (Secale cereale) sia in purezza sia in miscuglio, ma come cover crop possono essere utilizzati anche altri cereali come orzo e frumento. Fra le diverse specie di avena, l'avena strigosa è quella che presenta la maggiore sensibilità al freddo invernale e, nei nostri contesti, può gelare. La segale è nota anche per le sue proprietà allelopatiche che determinano un'inibizione della germinazione e della crescita di altre piante.

Leguminose

Sono utilizzate per la loro capacità di fissare l’azoto contenuto nell’aria grazie alla simbiosi con i batteri azoto-fissatori che si trovano nel suolo che lo convertono in azoto organico. Solitamente le leguminose vengono utilizzate in suoli poveri di azoto, prima di colture che hanno un'elevata richiesta di questo elemento, oppure in aziende che non hanno a disposizione reflui zootecnici o ancora in aziende biologiche. Le specie più utilizzate nei nostri contesti produttivi sia in purezza sia in miscela, sono il trifoglio (Trifolium alessandrinum, Trifolium incarnatum, Trifolium squarrosum) e la veccia (Vicia sativa, Vicia villosa e Vicia benghalensis). Entrambe sono caratterizzate da una crescita iniziale lenta e per questa ragione vengono utilmente seminate in miscugli. Generalmente hanno la possibilità di riprendere la crescita in primavera tranne la veccia del Bengala e il trifoglio alessandrino che sono sensibili al gelo invernale.

Brassicacee

Sono caratterizzate da uno sviluppo iniziale abbastanza rapido, elevata biomassa aerea e apparato radicale di tipo fittonante più o meno sviluppato a seconda della specie. Le specie più utilizzate nei nostri contesti produttivi sono la senape bianca (Sinapis alba), la senape bruna (Brassica juncea) e i rafani (Raphanus sativus). Attualmente la senape bianca è senza dubbio la specie di cover crop maggiormente utilizzata nel nostro territorio poiché presenta numerosi vantaggi: ha una crescita iniziale molto rapida che consente di produrre un'elevata biomassa e di avere un'elevata copertura del suolo, presenta un'alta suscettibilità al gelo invernale e questo porta ad avere meno problemi relativi alla gestione del residuo colturale, possiede infine un ridotto costo della semente. Nonostante la senape possa essere considerata una specie piuttosto rustica, alcune esperienze recenti hanno messo in evidenza che condizioni autunnali molto piovose possono rallentare e, in situazioni di ristagno idrico, compromettere la crescita di questa coltura.

Alcune brassicacee sono utilmente impiegate per la loro azione biocida in quanto producono delle sostanze, i glucosinolati, che vengono trasformate in altre sostanze, gli isotiocianati, che hanno un effetto biocida. Questo effetto esercitato nei confronti di alcuni nematodi e funghi, e strettamente legato alla varietà, può avvenire in due modi a seconda della parte della pianta che contiene una maggior concentrazione di glucosinolati: "piante trappola" se la concentrazione è maggiore nella parte radicale, "biofumigazione" se la concentrazione è più alta nella parte aerea. In quest'ultimo caso, è necessario che la parte aerea della cover crop venga trinciata e immediatamente interrata; l'effetto è massimizzato se, nelle ore successive all'interramento, il suolo viene bagnato.

Epoca di semina

Come per qualsiasi coltura, le condizioni di temperatura e di umidità del suolo sono fondamentali per garantire la corretta e completa germinazione della cover crop. Nel contesto agricolo della pianura lombarda è stato osservato che il periodo migliore per la semina delle cover crop invernali va indicativamente dalla fine del mese di agosto alle prime due settimane di settembre.

La semina effettuata in questo periodo, se le condizioni di umidità del suolo sono adeguate, garantisce una buona germinazione dei semi ed emergenza delle plantule e consente di arrivare all’inizio dell’inverno con una buona biomassa aerea.

Semine troppo anticipate (metà di agosto) di colture a rapido sviluppo possono portare la coltura di copertura alla fioritura e alla disseminazione, con conseguenti problemi per la successiva coltura principale. Se invece la semina viene effettuata troppo tardi (fine di settembre) le specie a crescita più lenta (le leguminose, e alcune graminacee) non riescono a raggiungere una biomassa che copra il suolo e ad apportare azoto e sostanza organica in maniera significativa.

In base alle esperienze maturate negli ultimi anni in aree di pianura della Lombardia, alcune specie risentono meno del ritardo nella semina rispetto ad altre. Questo grafico mostra un esperimento biennale di confronto fra due epoche di semina; delle specie osservate, la segale è quella che ha risentito meno del ritardo di semina.

Tecniche di semina

Esistono diverse tecniche per la preparazione del letto di semina. Attualmente le modalità maggiormente diffuse sono la semina a spaglio con uno spandiconcime (e successivo interramento dei semi) oppure l'impiego di seminatrici a file normalmente impiegate per la semina delle colture invernali.

E' anche possibile eseguire la semina su sodo delle cover crop. Tale operazione, se effettuata con terreno in tempera e con una seminatrice adatta, garantisce un buon avvio della coltura, riducendo i costi di coltivazione (vedi grafico). Chiaramente questa opzione è fattibile se la struttura del terreno non è stata danneggiata nel corso della coltura precedente.

Le profondità di semina delle cover crop, come quelle di qualsiasi altra coltura, devono essere adattate alla tessitura e alle condizioni specifiche di umidità del terreno. Nella tabella sottostante sono riportati gli intervalli di profondità per le diverse specie; la scelta dei valori più bassi è indicata nei casi di terreni di medio impasto o a tessitura fine in presenza di terreno con buona dotazione idrica superficiale mentre le profondità maggiori sono indicate per terreni tendenzialmente sabbiosi.

La densità di semina è generalmente suggerita dal fornitore delle sementi. Nella tabella sono riportate le dosi consigliabili per cover crop in purezza; le due dosi per ogni specie sono riferite a ottime (dose minima) e sufficienti (dose massima) condizioni di preparazione del letto di semina. Si raccomanda l'accurata regolazione della seminatrice per la corretta erogazione della dose di semente.

Semina innovativa delle cover crop nel Progetto X-COVER

Viste alcune problematiche correlate alla semina delle cover crop (breve finestra per effettuare la semina, condizioni del terreno non adatte, gestione dei residui colturali, costi di semina), uno degli obbiettivi del Progetto X-COVER è stato quello di semplificare il più possibile le operazioni di semina in modo da ridurre costi e tempi di esecuzione. Tali obiettivi possono essere raggiunti se la semina delle cover crop viene abbinata ad un’altra operazione colturale condotta in azienda; ciò permette anche una notevole diminuzione del calpestamento del terreno. Il progetto X-COVER ha previsto quindi lo sviluppo di un prototipo altamente innovativo costituito da una seminatrice ad aria di precisione che possa essere montata volta per volta sull’attrezzo con cui deve essere accoppiata e che permetta quindi di seminare in maniera precisa la cover crop durante la sarchiatura, la raccolta della coltura principale, la distribuzione del liquame oppure la trinciatura degli stocchi.

Negli ultimi mesi del 2019 e per buona parte del 2020, il prototipo della seminatrice è stato progettato dal Gruppo Operativo e costruito da un'azienda specializzata ("La Valle Verde", Gravina di Puglia). Il prototipo è stato concepito per essere il più dinamico e configurabile possibile, dovendo adattarsi a più realtà aziendali ed essere combinato a diverse macchine esistenti esso si compone di due parti: l’elemento lavorante - costituito da un telaio in acciaio dove sono alloggiati, in successione, una dischiera inclinata, una fila di molle a strascico e un rullo liscio con raschiatore per l’autopulizia - e dall’elemento seminante, un insieme di componenti sviluppato su misura, in grado di operare in piena autonomia meccanica ed elettrica per trasportare una data dose di seme per ettaro da una tramoggia a un elemento di distribuzione vicino al suolo.

Nei due anni successivi sono state poi svolte delle prove di campo nelle aziende agricole partner nelle quali il prototipo è stato abbinato a quattro diverse operazioni colturali: distribuzione del refluo, rincalzatura,trebbiatura e trinciatura degli stocchi. Le prove di semina combinata sono state ripetute nei due anni e sono state confrontate con la semina delle cover crop in modo tradizionale.

La descrizione dettagliata del prototipo è disponibile in questo VIDEO pubblicato sul canale YouTube "I segreti delle colture di copertura" dove è possibile visionare altri video realizzati nel corso del progetto.

° Semina delle cover crop abbinata alla distribuzione del refluo

La semina delle cover crop in combinazione alla distribuzione del refluo zootecnico è una delle semine combinate meglio riuscite del progetto X-COVER. In questa configurazione l'elemento seminate è trasportato dal sollevatore anteriormente alla trattrice. L'elemento lavorante è invece posizionato posteriormente alla botte per lo spandimento dei reflui e privo del rullo liscio finale per evitare eccessivo compattamento del suolo. Il liquame viene distribuito sul suolo per mezzo di calate e, subito dopo, la dischiera effettua una prima miscelazione dei reflui con il terreno preparandolo ad ospitare il seme. I denti metallici finali realizzano un affinamento del suolo ed una ulteriore miscelazione del seme nel terreno.

Le prove di questa tipologia di semina combinata sono state svolte presso l'Azienda agricola Motti (Orzinuovi, Bs) con la senape bianca e l'avena strigosa e sono state confrontate con la semina tradizionalmente eseguita dall'azienda. Nelle due annate di prova (2020-2021 e 2021-2022) sono stati effettuati specifici rilievi per valutare la crescita e la biomassa prodotta dalle cover crop nelle diverse parcelle.

I risultati finali hanno evidenziato che, per quanto riguarda la crescita della senape, il prototipo ha fornito prestazioni migliori della seminatrice aziendale in tutti i casi, anche considerando l’anticipo di semina che ha consentito di ottenere. Nel caso dell’avena, invece il tasso di crescita è risultato equivalente tra le due macchine. Il risultato è estremamente incoraggiante anche considerando che abbiamo realizzato due operazioni con un solo passaggio sul terreno, risparmiando tempo e combustibile rispetto al cantiere di lavoro tradizionale.

I risultati conclusivi sono riportati in questo grafico nel quale viene rappresentato il tasso di crescita della biomassa aerea delle due specie, nei due anni di progetto.

° Semina delle cover crop abbinata alla rincalzatura

L'obiettivo generale di questa tipologia di semina è quello di portare uno sviluppo moderato delle cover crop durante la stagione estiva (evitando fenomeni di competizione con la coltura da reddito) per ottenere un vantaggio in autunno con delle essenze ben affrancate in modo precoce. L'aspettativa è ottenere una buona biomassa autunnale con i conseguenti, proporzionali, benefici collegati. Fra le prove di semina innovativa, quella della trasemina delle cover crop nel mais è stata senza dubbio la sfida più complessa ed ambiziosa, non tanto per la gestione agro-meccanica delle operazioni ma piuttosto per le condizioni ambientali/agronomiche nelle quali le colture di copertura si vengono a trovare.

Nell’estate 2020 il gruppo operativo ha effettuato una prova preliminare di semina manuale e preparatoria, extra progetto, per valutare quali specie di cover crop potessero essere maggiormente adatte alla trasemina nel mais durante le operazioni di rincalzatura/sarchiatura. In particolare sono state messe a confronto 10 specie in trasemina, seminate manualmente alla fase di 5-6 foglie del mais: Veccia pannonica, Veccia sativa, Pisum sativum, Trifolium pratense, Trifolium repens, Trifolium squarrosum, Medicago truncatula, Brassica juncea, Avena strigosa, Secale cereale. Le specie sono nate tutte piuttosto bene ma, progressivamente, hanno perso forza e vitalità e alla fine della stagione, erano morte. Le cause sono da ricercarsi in un effetto residuale dei diserbi nella prima fase, stress meccanico da irrigazione, caldo e ombreggiamento nelle fasi successive.

Per le prove ufficiali con il prototipo nel 2021, dopo una lunga valutazione sulla scelta delle specie da seminare, il 19 maggio 2021 (mais alla quinta foglia) sono state seminate le parcelle sperimentali con Trifolium repens ed Avena strigosa, le due specie che si erano comportate meglio.

In questa configurazione la seminatrice viene trasportata dalla trattrice per mezzo del sollevamento anteriore, i semi spostati dalla stessa fino al fungo di distribuzione montato sulla tramoggia della rincalzatrice e da lì, sfruttando l'effetto venturi, divisi e direzionati tramite calate agli elementi di distribuzione a spaglio, in prossimità degli organi lavoranti e del terreno.

Posteriormente un rastrellino a strascico assicura una minima miscelazione seme-suolo. Il fungo di distribuzione del seme è collocato sopra la tramoggia che contiene il concime da distribuire in copertura.

Purtroppo anche con l'impiego del prototipo la crescita delle due specie di cover crop è risultata insoddisfacente sia da un punto di vista della densità delle piante, sia da un punto di vista dello sviluppo. Dopo una prima fase di germinazione e crescita iniziale buoni, l'ombreggiamento da parte del mais e l'effetto meccanico dell'acqua di irrigazione distribuita a scorrimento, hanno limitato fortemente lo sviluppo delle piante.

Nel 2022 è stato condotto un ultimo test eliminando la possibile influenza dell'irrigazione a scorrimento; la prova è stata infatti condotta presso due aziende partner, in un campo in asciutta (azienda Agricola Motti) e in un campo irrigato ad aspersione (azienda didattico-sperimentale A. Menozzi, UniMi). Nel primo appezzamento, la stagione particolarmente siccitosa ha totalmente compromesso la germinazione dei semi. Nel secondo appezzamento le piante sono cresciute in maniera molto stentata ed è stato osservato un probabile effetto del diserbo di post-emergenza precoce effettuato sul mais.

A questo link potete vedere il video sulla semina delle cover crop durante la rincalzatura realizzato nell'ambito del progetto.

° Semina delle cover crop abbinata alla trebbiatura del mais

Anche per questa tipologia di semina gli scopi sono quelli di anticipare il momento di semina e diminuire i costi colturali.

In questa configurazione l'elemento seminante è stato montato posteriormente alla trebbia e il seme viene portato verso le punte anteriori della trebbia attraverso dei tubi dedicati. Il seme viene quindi distribuito nel senso della marcia della macchina e alla base delle piante che subito dopo saranno raccolte. Al di sotto della barra è posizionato il rullo "devastator" che ha la doppia funzionalità di frantumare gli stocchi di mais e contemporaneamente eseguire una minima lavorazione del suolo per favorire la germinazione delle colture di copertura.

Le specie di cover crop seminate con il prototipo abbinato alla mietitrebbia sono le stesse seminate nelle prove con la botte, la senape bianca e l'avena strigosa. In questa tipologia di semina il terreno non viene lavorato dai dischi o altri organi lavoranti e le cover crop possono avere quindi maggiori limiti per la loro germinazione e il successivo sviluppo.

I risultati di crescita delle cover crop nelle prove condotte nel 2020 e nel 2021 presso l'azienda Agricola Motti (Orzinuovi, Bs), hanno evidenziato prestazioni equivalenti o migliori del prototipo rispetto alla seminatrice aziendale. I dati della biomassa aerea prodotta (t/ha di sostanza secca) nel 2020 sono riportati in questo grafico. Nel 2021, poichè la differenza fra le date di semina fra le due macchine è stata notevole, i dati delle biomasse prodotte sono stati standardizzati calcolando il tasso di crescita giornaliero della biomassa, come riportato in questo grafico.

° Semina delle cover crop abbinata alla trinciatura degli stocchi

L'operazione di trinciatura degli stocchi è una pratica molto diffusa perchè consente lo sminuzzamento del residuo del mais che, in questo modo, viene più facilmente degradato. Lo stocco di mais rappresenta infatti un ostacolo fisico non indifferente per l'emergenza e la crescita della coltura successiva, anche per le cover crop. Inoltre, questa operazione risulta fondamentale per il contenimento della Piralide; questo pericoloso insetto infatti, sverna come crisalide alla base degli stocchi di mais. La loro distruzione con mezzi meccanici determina quindi anche la morte dell'insetto e una conseguente minor pressione del fitofago l'anno successivo.

In questa configurazione, l'elemento seminante del prototipo è collocato anteriormente alla trattrice mentre quello lavorante è montato posteriormente al trinciastocchi. La distribuzione del seme avviene immediatamente prima della dischiera in modo da permettere la miscelazione del seme con il terreno. Dietro la dischiera sono poi presenti i denti metallici, montati con una maggiore inclinazione rispetto alle altre configurazioni, in modo da evitare un eccessivo accumulo o trascinamento di residuo colturale. Chiude la semina il rullo liscio.

Le prove di semina combinata alla trinciatura degli stocchi sono state effettuate presso l'Azienda S. Lorenzo di Ghedi (BS) utilizzando la senape bianca e l'avena strigosa. Per quanto riguarda la crescita delle cover crop, nel 2020 il prototipo ha fornito prestazioni equivalenti a quelle della seminatrice aziendale per entrambe le specie seminate. Anche nel 2021 non sono state riscontrate differenze significative fra la biomassa della senape seminata con il prototipo e quella seminata con seminatrice aziendale; per quanto riguarda l'avena invece, nel secondo anno di prova, la seminatrice aziendale ha fatto registrare produzioni maggiori rispetto all'avena seminata con il prototipo. I dati sulla biomassa misurata nei due anni di sperimentazione è riassunta in questo grafico.

La descrizione dettagliata della semina combinata alla trinciatura degli stocchi è disponibile in questo VIDEO pubblicato sul canale YouTube "I segreti delle colture di copertura" dove è possibile visionare altri video realizzati nel corso del progetto.