Agricoltura conservativa e frumento duro: il caldo di aprile-maggio riduce il divario produttivo tra semina su sodo e minima lavorazione

La sostenibilità dei sistemi cerealicoli mediterranei è sempre più sotto pressione a causa dell'aumento delle temperature e dell'irregolarità delle precipitazioni, che accentuano la scarsità idrica e il degrado del suolo. In questo scenario, l'agricoltura conservativa – e in particolare la minima lavorazione (MT) e la semina su sodo, o no-till (NT) – è promossa per migliorare la salute del suolo, l'efficienza nell'uso delle risorse e la resilienza alla variabilità climatica. Tuttavia, il passaggio dai sistemi convenzionali a quelli conservativi comporta spesso una penalizzazione temporanea delle rese, soprattutto in NT, a causa delle modifiche del regime termico del suolo, della dinamica dei nutrienti e dell'attività microbica.

È in questo quadro che si inserisce lo studio condotto per sette stagioni consecutive, dal 2016 al 2023, presso l'azienda sperimentale "Manfredini" del CREA-CI di Foggia, su un set di 23 genotipi di frumento duro (Triticum turgidum ssp. durum) coltivati in minima lavorazione e in semina su sodo. La ricerca, pubblicata su Field Crops Research, aveva due obiettivi principali: indagare come i fattori agrometeorologici influenzano i caratteri agronomici, con particolare attenzione alla stabilità produttiva nei due sistemi, e confrontare la performance dei genotipi in regime di agricoltura conservativa. Il disegno sperimentale ha previsto un split-plot con tre replicazioni, lavorazione come parcella principale e genotipo come sotto-parcella, in rotazione biennale con leguminose (cece e favino). La semina è stata effettuata a dicembre a una densità di 300 semi per metro quadro, con concimazione in accestimento e controllo chimico delle infestanti.

Il clima delle sette annate: grande variabilità tra stagioni vegetative e riproduttive

I dati meteorologici raccolti dalla stazione dell'azienda hanno evidenziato una marcata variabilità tra le annate, soprattutto nel periodo aprile-maggio, quando si verificano le fasi riproduttive di fioritura e riempimento della granella. Le temperature medie di questo bimestre sono state in linea con la tendenza di lungo periodo (16,4 °C), ma con un intervallo compreso tra i 14,4 °C del 2023 e i 18,7 °C del 2018. Sul fronte delle precipitazioni, la media sperimentale invernale (143 mm da gennaio a marzo) e primaverile (91 mm ad aprile-maggio) si è dimostrata comparabile al lungo periodo, ma con ampia escursione: le piogge invernali sono variate da 91 mm nel 2020 a 222 mm nel 2021, mentre quelle di aprile-maggio da 43 mm nel 2021 a 155 mm nel 2023. Il bilancio idrico climatico è risultato generalmente positivo in inverno e negativo in primavera, con eccezioni nel 2017, 2018 e 2020, quando la negatività è comparsa in anticipo, e nel 2023, quando non ha mai raggiunto valori negativi.

Rese: la minima lavorazione vale in media il 29% in più del sodo

L'analisi della varianza ha mostrato un effetto significativo del genotipo per epoca di spigatura, peso della granella, contenuto proteico e deviazione proteica, mentre l'effetto della lavorazione è risultato significativo per resa, produttività agricola dell'acqua e contenuto proteico. L'interazione genotipo per lavorazione è stata significativa solo per resa e produttività idrica. In generale, la resa è stata superiore del 29% in minima lavorazione rispetto al sodo: in MT la media è variata da 4,0 a 5,3 t/ha, in NT da 2,6 a 3,7 t/ha. Lo stesso andamento è stato osservato per la produttività agricola dell'acqua, compresa tra 16,7 e 26,4 kg/ha/mm in MT e tra 12,1 e 18,1 kg/ha/mm in NT. Il rapporto di resa NT/MT per genotipo è variato da 0,55 (Brigante) a 0,91 (Ettore): dieci genotipi non hanno mostrato differenze significative tra i due sistemi, indicando un basso divario produttivo, mentre per tredici la resa è risultata significativamente inferiore su sodo.

Due genotipi si adattano al sodo senza perdite di resa

L'adattabilità dei genotipi è stata valutata mediante regressione della resa media di ciascun genotipo sull'indice ambientale, calcolato come resa media della popolazione in ciascun sistema di lavorazione. Un'intercetta maggiore di zero e una pendenza maggiore di uno indicano un genotipo ben adattato a quella gestione, con buona reattività alle condizioni climatiche favorevoli; una pendenza inferiore a uno segnala maggiore stabilità ambientale. Tra i 23 genotipi, Marakas ha mostrato una buona risposta produttiva in minima lavorazione, mentre Antalis e Rgt Aventadur si sono distinti per una buona adattabilità al sodo, senza differenze significative dovute alla lavorazione. Sono proprio questi due genotipi i candidati più interessanti per i programmi di miglioramento genetico orientati all'adattamento all'agricoltura conservativa.

Temperature primaverili e divario produttivo: un legame inverso

L'analisi delle componenti principali ha spiegato il 41,4% della varianza con la prima componente, associata alla produttività in sodo, e il 27,7% con la seconda, legata alla minima lavorazione. Il rapporto di resa NT/MT ha mostrato una correlazione positiva significativa con la temperatura primaverile (0,763) e negativa con le precipitazioni invernali. In altre parole, temperature più elevate durante fioritura e riempimento della granella favoriscono un tasso di crescita maggiore e riducono il divario tra sodo e minima lavorazione. Il grafico che mette in relazione la temperatura media di aprile-maggio con il rapporto NT/MT evidenzia due rette di regressione, una per i genotipi a deviazione proteica negativa e una per quelli a deviazione positiva: la prima ha pendenza maggiore, ma la differenza tra le due non è risultata statisticamente significativa. Ciò suggerisce che il divario produttivo tra NT e MT non è associato al carattere qualitativo della deviazione proteica, e che il sodo trae beneficio dall'aumento delle temperature primaverili indipendentemente dalla scelta varietale.

Il ruolo del contenuto proteico e le implicazioni per il miglioramento genetico

Sul fronte qualitativo, il contenuto proteico è stato influenzato sia dal genotipo sia dalla lavorazione, con valori medi di 13,7% in MT e 13,4% in NT. Iride (12,9% di proteine, deviazione proteica -0,63%) e Aureo (14,5%, +0,85%) sono risultati rispettivamente il genotipo con i valori più bassi e più alti. Il contenuto proteico ha mostrato una correlazione negativa generale con il bilancio evapotraspirativo, tipico dell'area mediterranea, dove la concentrazione di azoto nella granella è per lo più influenzata da effetti di diluizione legati alla resa. Nel complesso, l'effetto genotipico è risultato inferiore a quello della gestione e dell'ambiente, ma i genotipi migliori emersi dallo studio – Antalis e Rgt Aventadur su tutti – possono essere considerati nei futuri programmi di breeding per l'adattamento del frumento duro all'agricoltura conservativa in un contesto di cambiamento climatico. Il riscaldamento globale, in particolare tra aprile e maggio, potrebbe contribuire a ridurre il divario produttivo esistente tra sodo e minima lavorazione, rendendo il no-till una scelta sempre più competitiva per la cerealicoltura mediterranea.