Bibliografia
Baldock J.O., Musgrave R.B., 1980. Manure and mineral fertilizer effects in continuous and rotational crop sequences in central New York. Agronomy Journal, 72, 511-518.
Borreani G., Tabacco E., Grignani C., 2003. Quantificazione dell’azotofissazione nelle leguminose foraggere. Rivista di Agronomia, 37, in corso di stampa.
Bruulsema T.W., Christie B.R., 1987. Nitrogen contribution to succeeding corn from alfalfa and red clover. Agronomy Journal, 79, 96-100.
Carranca C., de Varennes A., Rolston D.E., 1999. Biological nitrogen fixation estimated by 15N dilution, 15N abundance, and N difference techniques in a subterranean clover-grass sward under Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy, 10, 81-89.
Cosentino S.L., Cassaniti S., Copani V., Corleto A., Ziliotto U., 2003. Ruolo agronomico delle leguminose foraggere. Rivista di Agronomia, 37, in corso di stampa.
Evans J., Fettell N.A., Coventry D.R., O’Connor G.E., Walsgott D.N., Mahoney J., Armstrong E.L., 1991. Wheat response after temperate crop legumes in south-eastern Australia. Australian Journal of Agricultural Research, 42, 31-43.
Fulkerson R.S., 1983. Research review of forage production. Crop Science Department, University of Guelph, Guelph, Ontario.
Groya F.L., Sheaffer C.C., 1985. Nitrogen from legumes: harvest and tillage effects. Agronomy Journal, 77, 105-109.
Harris G.H., Hesterman O.B., 1990. Quantifying the nitrogen contribution from alfalfa to soil and two succeeding crops using nitrogen-15. Agronomy Journal, 82, 129-134.
Hesterman O.B., Russelle M.P., Sheaffer C.C., Heichel G.H., 1987. Nitrogen utilization from fertilizer and legume residues in legume-corm rotations. Agronomy Journal, 79, 726-731.
Hesterman O.B., Sheaffer C.C., Barnes D.K., Leuchen W.E., Ford J.H., 1986. Alfalfa dry matter and nitrogen production, and fertilizer N response in legume-corn rotations. Agronomy Journal, 78, 19-23.
Schilizzi S., Pannell D.J., 2001. The economics of nitrogen fixation. Agronomie, 21, 527-537.
Sprent J.I., t’Mannetje L., 1996. The role of legumes in sustainable farming systems: past, present and future. In: Younie, D. (ed.) Legumes in Sustainable Farming Systems. Occasional Symposium No. 30, British Grassland Society, pp. 2-14.
Wilkins R.J., Jones R., 2000. Alternative home-grown protein sources for ruminants in the United Kingdom. Animal Feed Science and Technology, 85, 23-32.
Gli obiettivi specifici dell'Unità di Ricerca sono i seguenti: quantificazione dell'effetto residuo dell'azoto fissato dal prato e dall'erbaio di leguminosa sulla coltura che segue nell'avvicendamento utilizzando due metodologie, che permettono di distinguere l'effetto dovuto all'azoto apportato con l'interramento della leguminosa da quelli più generali riguardanti la rotazione nel suo complesso. La ricerca sarà articolata in due linee: Linea 1: Determinazione dell'azoto rilasciato da erba medica e trifoglio al mais in successione in relazione a differenti concimazioni azotate in copertura Linea 2: Determinazione della quantità di azoto rilasciato da due leguminose al mais in successione con il metodo dell'azoto marcato (15N) LINEA DI RICERCA 1 Al fine di verificare il contributo del prato di leguminosa avvicendato alla nutrizione e fertilità del terreno e i conseguenti risparmi di concimi azotati all'interno di sistemi colturali sostenibili, è prevista la prima linea di ricerca che verrà condotta presso il Centro sperimentale di Carmagnola dell'Università di Torino. La prova prevede la continuazione di una prova avviata con il precedente programma PRIN e prevede la semina per 4 anni successivi di mais su parcelle preesistenti coltivate per un triennio a prato di leguminosa (erba medica o trifoglio pratense) o di graminacea (loglio italico). Le parcelle (7 x 2,5 m2) saranno predisposte secondo uno schema sperimentale a blocchi randomizzati completi con 3 ripetizioni. Nel precedente ciclo colturale a prato, all'interno di queste parcelle furono ricavate delle aree più piccole (1,5 x 2 m2) su cui fu effettuata una concimazione con (15NH4)2SO4 arricchito al 10% di eccesso isotopico. Il terreno sarà lavorato in primavera, subito prima della semina del mais, per evitare che lavorazioni autunnali possano innescare fenomeni di mineralizzazione con conseguenti probabili perdite di azoto per dilavamento che potrebbero alterare la stima dell'effetto residuo delle colture. La lavorazione sarà eseguita con una vangatrice per ridurre al minimo lo spostamento laterale delle parcelle Le parcelle saranno ritracciate sulle parcelle originarie quindi sempre con uno schema a blocchi randomizzati con i seguenti trattamenti: · 3 effetti residui del prato (erba medica, trifoglio pratense e loglio italico); · 2 livelli di concimazione azotata in copertura (0, 100 kg N/ha). La valutazione dell'effetto residuo per il prato di erba medica e trifoglio prevederà il confronto delle quantità di azoto asportato dal mais e dal loglio italico dopo prato di leguminosa rispetto al prato di graminacea. La sperimentazione consentirà di risalire nei quattro anni di prova a quale percentuale dell'azoto assorbito dalle colture in successione deriva dalla mineralizzazione della sostanza organica delle radici e delle stoppie delle leguminose. I rilievi verranno effettuati al termine dello sviluppo della coltura del mais. Ad ogni rilievo su circa 10 piante saranno misurate: · stadio fenologico della pianta; · produzione totale di sostanza secca; · tenore di sostanza secca in stufa a 70°C per 48 ore; · contributo dei singoli componenti della pianta (foglie, stocco, granella, tutolo, brattee e pennacchio); · azoto totale con il metodo Dumas (Macro-N); Ogni anno verranno effettuati dei campionamenti del suolo a 3 diverse profondità (0-30; 31-50; 51-100), per la stima di: · azoto totale, ammoniacale e nitrico; · sostanza organica ad inizio e fine stagione; · calcolo del rapporto C/N; LINEA DI RICERCA 2 La sperimentazione ha l'obbiettivo di quantificare l'azoto disponibile per il mais coltivato in successione a due leguminose foraggere, l'erba medica (Medicago sativa L.) utilizzata come prato poliennale e la veccia villosa (Vicia villosa L.) impiegata come sovescio coltivata in erbaio autunno-primaverile. La seconda linea di ricerca utilizzerà le serre e gli appezzamenti del Centro Sperimentale di Carmagnola dell'Università di Torino. La sperimentazione si articolerà in due anni successivi. Al primo anno si procederà alla coltivazione in pieno campo di erba medica e veccia e contemporaneamente alla coltivazione in serra delle due leguminose concimate con 15N. Al termine del primo anno sulle due specie di leguminose coltivate in serra verrà determinato l'eccesso isotopico ottenuto. Al secondo anno è previsto l'interramento delle due leguminose, la predisposizione di piccole parcelle nelle quali interrare il materiale vegetale marcato coltivato in serra e la coltivazione su queste parcelle e sul pieno campo circostante della coltura di mais. A fine stagione su campioni di mais coltivato nelle parcelle e nelle zone circostanti si determinerà la quantità di azoto marcato assorbito e si procederà al calcolo dell'azoto derivante dalle leguminose marcate. Anno I Preparazione del materiale vegetale marcato La coltivazione delle leguminose (erba medica e veccia villosa) avverrà al primo anno di sperimentazione. Si procederà alla coltura di leguminose arricchite con azoto marcato e di leguminose non marcate. Le leguminose marcate verranno coltivate in serra su bancali riempiti di sabbia e concimate settimanalmente con una soluzione contenente solfato ammonico (al 10% di eccesso isotopico). La parte ipogea sarà quindi raccolta e tagliata in porzioni di 5-10 cm, miscelata ed essiccata in forno a 60° C, fino a peso costante. Dopo la raccolta della parte epigea, la porzione rimanente di corone e radici verrà prelevata, lavata con acqua distillata, tagliata in frammenti di 5-10 cm ed essiccata in stufa fino a peso costante. Il materiale così ottenuto sarà miscelato e suddiviso in campioni omogenei per assicurare che ogni parcella in campo possa ricevere, nell'anno successivo, la stessa quantità di materiale e la stessa proporzione di foglie, steli, corone e radici. Su campioni rappresentativi delle due leguminose verrà determinato il valore di eccesso isotopico. Coltivazione in campo di leguminose Sempre al primo anno l'erba medica e la veccia saranno coltivate in pieno campo in parcelloni di circa 300 m2 con due ripetizioni. Su tre ripetizioni per ogni parcellone si procederà all'individuazione di parcelle di 6 x 6 m2 , che verranno mantenute esenti da malerbe per l'intero anno, mediante diserbo di pre-emergenza e successive scerbature manuali. All'interno delle parcelle si individueranno sub-parcelle di 0,7 x 3 m2, con paratoie di metallo interrate fino alla profondità di 50 cm. In queste sub-parcelle, al secondo anno, si interreranno le leguminose marcate coltivate in serra. Anno II Interramento delle leguminose marcate Nelle 12 sub-parcelle delimitate da paratoie in metallo, poco prima della semina del mais, si procederà all'interramento delle leguminose marcate, miscelando ai primi 15 cm di terreno una quantità di materiale tale da apportare una dose di azoto di circa 150 kg/ha. Contemporaneamente si procederà all'aratura ed interramento delle leguminose coltivate l'anno precedente in pieno campo. Coltivazione del mais Il mais verrà seminato manualmente, su un'unica fila all'interno della parcella in numero di 15 piante, distanziate di 20 cm. Nel pieno campo attorno alle parcelle il mais verrà seminato con seminatrice pneumatica di precisione con una densità pari a 66.700 piante/ha. La concimazione alla semina sarà effettuata con 50 kg/ha di P2O5 e 100 di K2O. Nessun concime azotato verrà distribuito alla semina o in copertura. Il diserbo sarà effettuato con un intervento in pre-emergenza cui seguirà, se necessario, un ulteriore intervento in post-emergenza. Raccolta campioni e calcolo dell'azoto reso disponibile Alla maturazione fisiologica del mais si raccoglieranno le cinque piante centrali della parcella. Ogni campione verrà suddiviso in granella e pianta (stocco, foglie, tutolo e brattee). Si procederà inoltre alla raccolta delle radici presenti nei primi 15 cm di terreno. I campioni raccolti verranno pesati, essiccati in stufa a 60° C fino a peso costante e macinati in un mulino con maglia di 1 mm. Sui campioni verrà determinato l'azoto totale (TN) e l'eccesso isotopico. La percentuale di azoto contenuta nel mais derivata dalle leguminose marcate sarà calcolata nel modo seguente: N da Leguminose (%) = a / b x 100 dove a è l'eccesso isotopico del mais e b è l'eccesso isotopico della leguminosa. La quantità di azoto presente nel mais derivante dalle leguminose sarà calcolata con la formula seguente: N da leguminosa = (% di N da leguminosa x TN) / AN dove TN è l'azoto totale del mais e AN è l'azoto apportato con l'interramento della leguminosa. Analisi terreno Il terreno verrà seguito per le componenti dell'azoto nei due anni di sperimentazione. Dopo la raccolta dei campioni di mais, verranno prelevati campioni di terreno, mediante carotatura, per strati successivi per valutare marcatura dell'azoto presente nel suolo.
