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Unità 1

Principi di ecologia, agro-ecologia, agro-meteorologia

1. Introduzione

Unità 1

Principi di Ecologia; Agro-ecologia; agro-meteorologia

Problemi e Motivazioni

L’agricoltore biologico lavora con la natura e ne trae beneficio, non come l’agricoltore convenzionale che prova ad esserne indipendente. Questo significa che l’agricoltore biologico deve conoscere le leggi che regolano l’ambiente, l’ecosistema in cui lavora, i cicli biologici di tutti gli organismi che vivono nell’agro-ecosistema (agro-ecologia).

Una buona parte delle strategie di controllo delle infestanti è basata sulla conoscenza del ciclo vitale dei patogeni, dei parassiti e dei loro nemici naturali e sulla capacità di prevedere le condizioni climatiche che favoriscono lo sviluppo dei parassiti, in modo da poter affrontare le infestanti con i mezzi previsti dall’agricoltura biologica. L’agro-meteorologia ci fornisce gli strumenti per prevedere le condizioni del tempo in relazione al ciclo di vita degli agenti patogeni.

Obiettivi

Fornire una conoscenza base dell’ecologia ed in particolare dei cicli dell’acqua, delle sostanze organiche e dell’energia.

Fornire una conoscenza base al fine di ottimizzare la capacità dell’agricoltore di valutare l’ecosistema e la performance ecologica dell’azienda

Fornire una conoscenza di base sugli strumenti di prevenzione offerti dall’agro-ecologia e dall’agro-meteorologia

Contenuti

Ecologia

Ecologia: 1. Una branca della scienza che si occupa delle interrelazioni degli organismi con il contesto ambientale. 2. La totalità o campioni di relazioni tra gli organismi e i loro ambienti. 3. Ecologia Umana. (Fonte: Webster’s New Collegiate Dictionary)

In greco (“oikos”), significa casa, il posto in cui viviamo. Ecologia significa la scienza di come tutte le creature viventi interagiscono con le loro case – i loro ambienti.

L’ecologia è lo studio delle relazioni tra gli organismi viventi, compresi gli esseri umani, e l’ambiente naturale; essa cerca di comprendere le relazioni vitali tra le piante, gli animali e il mondo attorno a loro. L’ecologia inoltre studia i benefici dell’ecosistema e come possiamo utilizzare le risorse naturali per lasciare un ambiente in buona salute alla nuove generazioni.

Gli ecologisti studiano queste relazioni tra organismi e habitat a livelli molto differenti, spaziando dallo studio dei batteri microscopici che crescono nelle vasche dei pesci, fino alle complesse interazioni tra migliaia di piante, animali e altre comunità che si trovano in un deserto.

Il ruolo dell’ecologia nelle nostre vite

Le varie specializzazioni all’interno dell’ecologia, come l’ecologia marina, l’ecologia vegetale e la statistica ecologica, ci forniscono le informazioni per comprendere meglio il mondo intorno a noi. Questa informazione può anche aiutarci a migliorare il nostro ambiente, gestire le risorse naturali e proteggere la salute umana. Gli esempi che seguono illustrano solo alcuni modi in cui l’ecologia ha positivamente influenzato le nostre vite:

Soluzioni nella silvicoltura

I principi base dell’ecologia sono stati applicati alla gestione delle foreste e si stanno lentamente integrando nella scienza forestale tradizionale. Per esempio, gli studi ecologici hanno mostrato che il fuoco gioca un ruolo fondamentale nel mantenimento della salute dell’ecosistema forestale in alcuni tipi di foreste. Questa conoscenza ha incoraggiato ulteriori ricerche volte ad individuare modi di usare gli incendi controllati per prevenire gli imprevedibili e costosi incendi spontanei.



Soluzioni in agricoltura

Il controllo biologico è una tecnica che utilizza i nemici naturali ed i predatori degli agenti patogeni per controllare il danneggiamento delle colture. E’ basato in parte sulla conoscenza dell’ecologia degli agenti patogeni, che è utilizzata al fine di comprendere quando e dove questi sono maggiormente vulnerabili per i loro nemici. Il controllo biologico riduce i danni arrecati alle colture dagli insetti, permette di risparmiare e riduce il problema dei pesticidi.

Soluzioni nella pesca

La ricerca ecologica ha mostrato che gli estuari sono vivai per le popolazioni di pesci che vivono nelle acque costali, un’importante ragione per proteggere queste aree. La ricerca ecologica ha inoltre identificato gli ostacoli, come le dighe, che i pesci incontrano quando fanno ritorno alle loro aree di riproduzione. Questa informazione è stata usata per favorire la creazione di strutture attorno alle quali i pesci possano passare per raggiungere le loro aree di riproduzione.

Parole chiave

Ecosistema

Un ecosistema è qualunque area geografica che includa tutti gli organismi viventi e non viventi dell’ambiente naturale. Un ecosistema può essere una zona allo stato naturale, un lago o un bosco delimitato, o un’area pesantemente sfruttata come una città. Più un ecosistema è naturale, più servizi tale ecosistema può fornire. Questo comprende depurare l’acqua (zone umide e paludi) e l’aria (boschi), impollinare le colture e le altre piante importanti (insetti, uccelli, pipistrelli), e assorbire e disintossicare dagli inquinanti (suoli e piante).

Biodiversità

Diminutivo di diversità biologica, la biodiversità è la possibilità di variazione esistente tra i microrganismi, le piante, i funghi e gli animali. Alcune di queste variazioni si trovano tra le specie, così come le differenze tra forme e colori dei fiori di una singola specie di piante. La biodiversità include anche la ricchezza delle specie di organismi viventi sulla terra.


Ambiente

L’ambiente è ciò che circonda un organismo ed include le condizioni fisiche e chimiche, e gli altri organismi con cui esso viene in contatto. Questo termine è utilizzato frequentemente in un contesto umano, spesso riferito a fattori che intaccano la nostra qualità della vita.

Risorse Naturali

Le risorse naturali sono materie viventi e non viventi presenti nell’ambiente utilizzate dagli uomini. Esistono due tipi di risorse: rinnovabili (natura, pesci, legname, acqua) e non rinnovabili (combustibili fossili e risorse minerarie).

Popolazione

Un gruppo di individui che deriva da una specie (di batteri, funghi, piante, o animali) e che vive in una determinata area.

Comunità

Popolazioni di organismi di specie differenti che interagiscono tra loro.

Agro-ecologia

L’agroecologia è l’applicazione dei principi dell’ecologia all’agricoltura. Essa include la conoscenza dei cicli di vita di ogni organismo che può danneggiare la produzione agricola o l’ambiente: i microrganismi del suolo e le loro catene trofiche che derivano dalla produzione dell’humus e dalla sua mineralizzazione; il carbonio, l’azoto e i cicli degli altri minerali; il ciclo metabolico degli animali presenti in azienda (monogastricolo o poligastrico); lo sviluppo naturale dei vari tipi di erbe infestanti.

Lo sviluppo dell’agricoltura dipende dalla complessa interazione di molteplici fattori, e una ampia comprensione del contesto agricolo richiede lo studio delle relazioni tra l'azienda, l’ambiente e il sistema sociale. E’ attraverso questa profonda comprensione dell’ecologica dell’agricoltura che si apriranno le porte alle nuove possibilità di gestione più in sintonia con l’obiettivo di una agricoltura realmente sostenibile.

L’obiettivo è quello di sviluppare un agro-ecosistema che abbia una dipendenza minima dai prodotti chimici e dall’energia, in cui le interrelazioni ecologiche e la sinergia tra gli organismi forniscono al meccanismo un sistema per favorire la fertilità del proprio suolo, la produttività e la protezione delle colture.

L’agro-ecologia segue una visione unidimensionale dell’agro-ecosistema - la sua genetica, agronomia, edafologia, etc. – per dedicarsi a una comprensione a livello ecologico e sociale della sua co-evoluzione, struttura e funzione. L’agro-ecologia spinge i ricercatori ad utilizzare le conoscenze e le capacità degli agricoltori affinché l’enorme potenzialità dell’aumento della biodiversità crei quella positiva sinergia che fornisce all’ agro-ecosistema l’abilità di rimanere o ritornare all’innato stato di stabilità naturale. Le rese sostenibili nell’agro-ecosistema derivano da un appropriato equilibrio tra colture, suoli, nutrienti, illuminazione, umidità ed organismi coesistenti. L’agro-ecosistema è produttivo ed in salute quando questo equilibrio e le favorevoli condizioni di crescita prevalgono, e quando le piante coltivate sono abbastanza resistenti da tollerare le pressioni e le avversità. I problemi occasionali possono essere superati da vigorosi agro-ecosistemi che sono adattabili e abbastanza differenziati da recuperare le pressioni subite. Occasionalmente, possono dover essere utilizzate le misure forti (es. insetticidi naturali, fertilizzanti alternativi) per controllare specifici organismi nocivi o problemi del suolo.

Dal punto di vista della gestione, l’obiettivo dell’agro-ecologia è favorire un ambiente equilibrato, delle produzioni sostenibili, una fertilità del suolo regolata biologicamente e una regolazione dei parassiti attraverso la creazione di agro-ecosistemi diversificati e l’uso di tecnologie low-input. La strategia è basata sui principi ecologici, in questo modo tale gestione conduce ad un riciclo ottimale dei nutrienti e ad una rotazione delle sostanze organiche, a flussi chiusi di energia, ad una conservazione dell’acqua e del suolo e ad un equilibrio tra parassiti e nemici naturali. L’idea è di sfruttare le complementarietà e i sinergismi che derivano dalle varie combinazioni di colture, alberi ed animali.

Il comportamento ottimale degli agro-ecosistemi dipende dal livello di interazione tra i loro componenti biotici e abiotici. Mettendo insieme una funzionale biodiversità, è possibile provocare sinergismi. Essi in effetti favoriscono i processi dell’agro-ecosotema, attraverso servizi ecologici quali l’attivazione della biologia del suolo, il riciclo dei nutrienti, l’accrescimento degli artropodi benefici.

L’agro-ecologia sostiene che i principi base di un agro-ecosistema sono la conservazione delle risorse rinnovabili, l’adattamento delle colture all’ambiente, e il mantenimento di un livello di produttività moderato ma sostenibile. Il sistema di produzione deve:

Da un punto di vista della gestione, i componenti di base di un agro-ecosistema sostenibile includono:

Gli elementi tecnici di base della strategia agro-ecologica

Conservazione e rigenerazione delle risorse naturali

Gestione delle risorse produttive

A. Diversificazione

B. Riciclo dei nutrienti e della sostanza organica

C Regolazione biotica (protezione delle colture e salute degli animali)


Realizzazione degli elementi tecnici

Durante queste quattro fasi, la gestione è guidata per assicurare:

Agro-meteorologia

Le piante, così come ogni essere vivente, sono soggette alle leggi naturali, ma allo stesso tempo sono influenzate dall’ambiente naturale che le circonda. Una parte importante dell’ambiente fisico è il clima. Esso influenza la crescita delle piante, le epidemie di parassiti e malattie, la presenza di organismi benefici, la necessità e disponibilità di acqua, il benessere degli animali e le loro necessità alimentari, così come l’erosione del suolo. L’interazione tra agricoltura e clima è chiamata agro-meteorologia.

Lo studio della meteorologia e l’applicazione dei suoi risultati alle pratiche agricole permette di selezionare sistemi di produzione e specifiche colture adatte alle condizioni climatiche locali e quindi che richiedono meno input (acqua, energia) e protezione. Inoltre, l’agro-meteorologia offre previsioni e strumenti di previsione da utilizzare durante la stagione della crescita con lo scopo di ottimizzare l’irrigazione, proteggere dalle gelate e dall’uso di prodotti di protezione delle piante.

Specificatamente gli strumenti di previsione agrometeorologici offrono:

Bibiliografia

Altieri M.,1987: Agroecology: the scientific basis of alternative agriculture. Boulder Co. Westview Press Inc.AAgroecologygroecology: The Scientific Basis of Alternress, Inc.

Gliessman S.R., 2003: Agroecology: Ecological Processes in Sustainable Agriculture, Center for Agroecology, Santa Cruz, California, USA

Vandana Shiva, 1999: Monocultures of the mind. Third World Network, 87 Cantonment Road, 10250 Penang, Malaysia.

http://www.fao.org/docrep/V6640E/v6640e02.htm

http://www.agrometeorology.org/history/Forbes1853.pdf

http://www.agroeco.org/

http://www.irimet.net/irimo/agro/links.htm address list of agrometeorology European institutes

http://www.agrometeorology.org/

Attività, esperimenti

Elenca e valuta tutte le scelte “ecologiche che un agricoltore può fare a partire dalla produzione in campo fino ai processi di (packaging), incluse le attività collaterali (agriturismo, carico dei beni, distanza dal mercato..)

Visita un paio di aziende simili ( una biologica ed una convenzionale) e identifica le differenze agro-ecologiche

Usa le possibilità locali di agro-meteorologia (via internet, telefono o altro..)

















Unità 2

Infrastruttura Ecologica dell’azienda

Introduzione

Il controllo dei parassiti e delle malattie è di importanza fondamentale in una azienda biologica, e così è anche il controllo della degradazione del suolo e del micro-clima in caso fosse svantaggioso per le coltivazioni. La creazione delle siepi, dei filari di alberi, delle fasce inerbite e di ogni altra forma vegetale nel paesaggio agricolo è chiamato “infrastruttura ecologica” ed è di grande importanza in particolare nella prevenzione dei danni dovuti alle condizioni atmosferiche e ai parassiti delle piante.

Tipologie di strutture ecologiche

Ogni azienda coltivata con il metodo biologico dovrebbe valutare con attenzione ogni possibile alternativa e selezionare le infrastrutture ecologiche che meglio si armonizzano con l’ambiente.

Gli elementi che possono essere introdotti sono:

La funzione centrale delle infrastrutture ecologiche

Il contributo delle siepi e degli alberi consiste principalmente nell’aumentare l’equilibrio globale dell’ecosistema aziendale. Le differenti azioni prodotte portano ad un potenziale incremento della produzione.

Le funzioni fondamentali sono riassunte nei paragrafi seguenti.

L’azione di frangivento e il miglioramento del micro-clima

Questa è la funzione più conosciuta, comunemente spiegata nei testi agronomici. Le siepi devono mantenere una capacità di bloccare il vento del 30-40 %, al fine di contenere il passaggio del vento oltre e attraverso la barriera.

Il frangivento produce tre importanti risultati:

Nei climi caldi, l’azione frangivento, come già affermato sopra, permette di risparmiare acqua e ridurre l’evapotraspirazione fino al 25%. Nei climi freddi, essa ha una azione benefica perché aumenta la temperatura.

La temperatura può aumentare da 1-2 ° C (durante la notte e il giorno) e fino a 4-5°C se il vento prevalente è particolarmente freddo. Questa temperatura aumenta, a causa delle infrastrutture che riducono la velocità e la forza del vento, ed influiscono positivamente sulla produzione di colture ed allevamenti.

Alcune delle specie più usate come frangivento sono l’olmo, la quercia, il ligustro, l’alloro, il viburno, il nocciolo e il bosso.

Protezione dagli agenti esterni

In molte particelle localizzate vicino a trafficate autostrade o confinanti con particelle che appartengono ad operatori convenzionali, che non prendono in considerazione la scelta del biologico fatta dai loro vicini, o che spesso non sono capaci di gestire i trattamenti chimici, è necessario proteggere le colture dal flusso di inquinamento, che può avere ripercussioni distruttive nella certificazione del prodotto.

Se si fa una infrastruttura ecologica , per esempio, di siepi folte e ben sistemate,esse possono agire sa barriere, o almeno da filtro e possono ridurre in maniera visibile gli agenti indesiderati.

E’ stato notato che lo stesso meccanismo agisce come protezione delle colture contro le malattie portate dal vento e dagli insetti, così come per le malattie portate dalle spore dei funghi o peri virus portati dagli afidi.

Per le coltivazioni erbacee, può essere sufficiente piantare siepi fatte da specie di cespugli come la corniola, il nocciolo, il susino, la rosa, la mora e il sanguinello.

Invece, per le specie arboree, le siepi potrebbero essere più piccole delle piante coltivate. In questo caso, l’operatore può scegliere gli alberi di olivo, gli allori o varietà della stessa specie coltivata, per la loro capacità di impollinazione.

Protezione del suolo

Questa funzione è di fondamentale importanza per le particelle in pendenza, dove l’espianto di specie arboree per conquistare pochi metri di terra arabile, ha spesso esposto il suolo ad un distruttivo processo di erosione.

Nelle terre scoscese le infrastrutture ecologiche aiutano a controllare e purificare l’acqua, specialmente in autunno e in inverno, quando la caduta delle piogge è particolarmente pesante. E’ stato dimostrato che, con un aumento delle piogge di 50 mm, ogni ettaro di terra nuda può perdere più di 3,5 tonnellate di suolo buono.

La presenza di filari di alberi, siepi o semplici fasce inerbite rallenta il deflusso superficiale dell’acqua e ne facilita la penetrazione nel suolo, prevenendo così l’erosione. Inoltre, i nutrienti del suolo, che potrebbero altrimenti essere trasportati via dalla pioggia, sono assorbiti dalle stesse piante che costituiscono l’infrastruttura ecologica. In questo modo si evitano la fertilizzazione inutile e l’inquinamento da acque di scorrimento.

Una funzione stabilizzante può essere effettivamente svolta da ogni specie (incluse quelle produttive) come olivi, aceri ecc.

Se, comunque, si temono le frane, è necessario piantare specie colonizzatrici come robinia, giunco, eliantemo, crespino, ginestra e laburnio.

Mantenimento dell’equilibrio biologico

La diversità delle specie di piante in una siepe può essere un habitat perfetto per molte specie di uccelli, rettili, piccoli mammiferi e insetti.

Mentre può essere vero che alcuni di questi organismi sono nocivi per le colture, molti altri sono anche benefici, sia direttamente (come ad es. gli impollinatori) sia indirettamente ( come i parassiti o predatori delle specie distruttive).

E’ importante formare un sistema più complesso possibile, ricco di specie animali e vegetali che interagiscono tra loro ed evitano che una prevalga sulle altre. Tutto ciò assicurerà una durevole stabilità per l’ecosistema e, di conseguenza, per la produzione agricola.

Altre funzioni specifiche

E’ un grande errore considerare le infrastrutture ecologiche, come le siepi, gli alberi o le fasce inerbite, una mera perdita. Le infrastrutture infatti possono includere specie da frutto, mentre le siepi possono essere disegnate con uno specifico proposito produttivo o ornamentale. In questo modo, non solo l’ecosistema è equilibrato e protetto, una condizione che è economicamente valida, ma è anche possibile ottenere ulteriori guadagni.

Si menzionano alcune siepi valide:

Funzioni di attrazione

Infine, non si può disdegnare l’impatto benefico delle infrastrutture ecologiche sul paesaggio, in quanto esse rendono l’ambiente rurale più attraente. Una pianura senza elementi verticali, spazzata dai venti invernali, non è certamente il posto più divertente in cui vivere o passare una vacanza. Questa è una considerazione di non poca importanza per gli agriturismi, le fattorie didattiche o aziende con vendita diretta. A questo riguardo, il ruolo delle infrastrutture ecologiche è fondamentale sia per attrarre i consumatori che per farli rimanere.


Introduzione delle infrastrutture nell’azienda

Come già affermato, ogni azienda deve individuare le opportunità che meglio si adattano alle esigenze del territorio e alla sua localizzazione, tenendo in mente le seguenti considerazioni:

Le infrastrutture ecologiche non devono essere considerate una perdita o un ostacolo sulla strada del miglioramento dell’agricoltura. Tuttavia, deve essere chiaro che esse non devono mai togliere troppo spazio alle colture né complicare le ordinarie pratiche agronomiche.

Gli effetti desiderati devono essere identificati in anticipo. E’ necessario valutare per ogni singolo caso se è più importante ridurre la velocità del vento, aumentare la presenza degli organismi benefici, ridurre il deflusso superficiale dell’acqua o proteggere le colture dall’inquinamento.

Le siepi e gli alberi devono essere piantati in armonia con il contesto aziendale e possibilmente con il paesaggio al di fuori dell’azienda (siepi esistenti, boschetti, corsi d’acqua, lagune, prati permanenti ecc.)

Le specie native della regione dovrebbero essere selezionate e piantate nel maggior numero possibile. Queste dovrebbero mettere radici più facilmente ed aumentare l’effetto globale delle infrastrutture. Le siepi fatte di lauro ceraso, per esempio, dovrebbero essere vietate.

Per quanto riguarda le fasce inerbite, le cose sono più semplici: basta lasciarle allo stato naturale. In questo modo le specie più adatte diventeranno stabili e negli anni creeranno varietà naturali.




FOTOGRAFIE



Foto 1: Tecniche di non coltivazione nei vigneti



Foto 2: Flora naturale che ospita insetti benefici


OrganicMed, Leonardo Da Vinci Programme 2000-2006