Il concetto di sostenibilità, e più in generale di agricoltura sostenibile, si basa sul criterio di impiegare le risorse naturali con un’intensità tale da permettere la rigenerazione delle stesse risorse.  Un uso sostenibile delle risorse non deve, tuttavia, comportare delle perdite a livello produttivo e qualitativo. Per far ciò si tende a ragionare in termini di efficienza d’uso delle risorse, per far si che non vi siano consumi insostenibili ma coerenti con i fabbisogni di qualità del prodotto nelle filiere produttive. Sistemi agro-forestali ben gestiti tendono, nel lungo periodo a garantire una adeguata disponibilità di risorse tali da mitigare perturbazioni che naturalmente accadono e possono compromettere resa e qualità delle produzioni alimentari.

La domanda è un po' vaga e generica. In ogni caso le tecniche di coltivazione applicate al frumento, ed in particolare di lavorazione del suolo, vengono classificate in base all’intensità ed alla tipologia di tecnica impiegata. In generale la lavorazione del suolo mira al controllo delle erbe spontanee, che possono competere con la coltura principale. In secondo luogo, si permette l’interramento di residui colturali, letame, ammendanti e nutrienti. Inoltre, le lavorazioni condizionano il grado di compattamento del suolo e regolano la capacità di ritenzione idrica. Oltre alle tecniche di lavorazione tradizionali (aratura, affinamento etc…) ci sono anche soluzioni di minima lavorazione del suolo o di semina diretta che permettono la minore perturbazione del terreno agrario.

La semina diretta o su sodo può essere effettuata mediante idonee seminatrici in grado di superare il maggior compattamento del terreno e permettere una regolare ed omogenea distribuzione e nascita del seme. Esistono diverse tipologie di seminatrici in base alla dimensione, alla capacità di alimentazione dalla tramoggia, agli elementi di distribuzione (meccaniche, pneumatiche) ed al tipo di elemento operativo (ad ancore o falcioni, a dischi, a spaglio etc…). La possibilità di utilizzo di elementi a disco o ad ancora dipende dalle condizioni di terreno e di residui della coltura precedente esistenti, che possano intralciare la semina (scheletro, paglie, residui vegetali). In generale è buona norma assicurarsi una buona preparazione del suolo, anche con trince, che sminuzzino eventuali residui ed assicurino una buona penetrazione dell’elemento di semina. Inoltre, le diverse seminatrici su sodo, prevedono generalmente un registro del carico di pressione che va regolato in funzione della compattezza del suolo. Una non adeguata regolazione può condizionare la qualità della semina.

Le biotecnologie applicate includono un ampio panorama di applicazioni nelle scienze agrarie, andando dalla manipolazione genetica delle piante agrarie all’utilizzo di starter in campo agroalimentare. I plant growth-promoting bacteria (PGPB) sono microorganismi batterici che sono in grado di determinare un effetto promotore sulla crescita di piante di interesse agrario. Esistono una pluralità di microorganismi, la cui efficacia dell’interazione con le piante è assai complessa e funzione di diverse variabili spesso non controllabili. In generale l’utilizzo di microorganismi in grado di ben sopravvivere nel suolo in determinate condizioni può rappresentare un fattore vincente.

Ipotizzando che ci si riferisca alle produzioni di granella di frumento duro, essa è un’importante fonte alimentare della dieta Mediterranea e non solo. La cariosside di frumento duro è composta prevalentemente da amido (50-80%) in grado di fornire un adeguato fabbisogno calorico in alimenti come pane e pasta. Il rapporto amilosio/amilopectina è geneticamente controllato e a favore della amilopectina, rendendolo ben digeribile. Inoltre, la granella di frumento è una fonte di proteine (8-18%), per lo più alcool solubili e di valore tecnologico in quanto responsabili della formazione del glutine. Un discreto contenuto di fibre è presente soprattutto negli strati corticali (crusca), pertanto solo gli sfarinati integrali ne sono ricchi. Circa l’1% è composto da ceneri, ossia minerali disponibili per la nutrizione, che includono anche microelementi quali ferro e zinco.

I plant growth-promoting bacteria (PGPB) includono microorganismi in grado di promuovere lo sviluppo delle piante di interesse agro-alimentare. I generi più importanti includono Bacillus, Pseudonomonas, Azospirillum, Azotobacter e Rizobium. I meccanismi di biostimolazione sono diversi e includono attività di fissazione dell’azoto atmosferico, degradazione della sostanza organica,nattività siderofora, di solubilizzazione del fosforo e del potassio ed attività indolacetica. Alcuni microorganismi possono, inoltre, svolgere un ruolo di controllo biologico per contenere altri microorganismi patogeni.

L’agricoltura conservativa si fonda su tre pilastri, ossia la minima perturbazione del suolo, la gestione degli strati superficiali con valorizzazione di residui colturali ed impiego di cover crop, e l’avvicendamento delle colture. Quest’ultimo è un requisito molto importante in quanto permette di ridurre la pressione degli stress biotici (erbe infestanti, patologie fungine, etc…) rendendo il sistema più stabile e non esclusivamente dipendente dall’impiego di agrofarmaci. I residui colturali favoriscono anche un incremento della sostanza organica e possono svolgere un effetto pacciamante in grado di ridurre le perdite per evaporazione dei mesi più caldi.

L’attività sperimentale è stata portata avanti mediante lo svolgimento di due esperimenti di campo, in due annate agrarie consecutive. E’ stato previsto l’impiego di due diverse varietà di frumento duro rappresentative del panorama varietale presente e caratterizzate da diverse attitudini produttive e qualitative. Inoltre, è stato confrontato un sistema di semina diretta su sodo con un sistema di lavorazione del suolo. Nel confronto sono state testate anche diverse tipologie di fertilizzazione con fine di promuovere obiettivi di sostenibilità e qualità. Le prove sono state condotte su parcelle di 18 m² ciascuna, in un disegno sperimentale split plot con tre repliche. Sono stati monitorati i dati meteo, la crescita e lo sviluppo della coltura di frumento nelle diverse tesi sperimentali. Tra i principali parametri considerati, oltre alla resa in granella, vi sono stati l’efficienza d’uso dell’azoto (impiegando anche un check non concimato), la qualità della granella (tenore proteico, composizione proteica) e la sostenibilità economica.

La semina diretta, tra le diverse implicazioni, presenta quella di aumentare la capacità di ritenzione dell’acqua nel suolo, andando ad aumentare il peso specifico ed il contenuto di sostanza organica. Pertanto, è particolarmente raccomandata in ambienti caratterizzati da elevato deficit evapotraspirativo che può gravemente condizionare le rese. In media, come osservato nelle prove sperimentali e come ampiamente indicato in letteratura scientifica, la lavorazione del suolo non ha un impatto significativo nell’influenzare la resa dei cereali. Pertanto, è particolarmente indicata tenendo conto del minor numero di input necessari per la coltivazione, previe le raccomandazioni di una corretta preparazione del letto di semina ed utilizzo di macchine idonee a tali operazioni.

In riferimento alle prove sperimentali condotte in campo è stata effettuata anche un’analisi economica della performance. In generale, l’utilizzo di un approccio di agricoltura conservativa ed, in particolare, di semina su sodo produce un significativo abbattimento dei costi in quanto, molte delle classiche ed onerose lavorazioni del suolo in preparazione del letto di semina vengono meno. Può essere, tuttavia, raccomandato l’uso della trincia per lo sminuzzamento dei residui vegetali presenti. Considerando che le tesi seminate su sodo non hanno mostrato rese inferiori a quelle relative a terreno convenzionalmente lavorato, la produzione lorda vendibile ottenuta tramite semina su sodo è risultata superiore, anche senza considerare eventuali contributi comunitari. Inoltre, l’ottimizzazione della fertilizzazione ha permesso un ulteriore incremento della sostenibilità ambientale ed economica.