Identificazione e caratterizzazione dell’uso di pesticidi su 9.000 campi di agricoltura biologica

Nature Communications volume 12, numero articolo: 5461 (2021) Citare questo articolo

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Nonostante la percezione popolare, gli impatti ambientali dell’agricoltura biologica, in particolare per quanto riguarda l’uso dei pesticidi, non sono ben definiti. Ad alimentare l’impasse è la generale mancanza di dati su campi agricoli biologici e convenzionali comparabili. Identifichiamo l'ubicazione di circa 9.000 campi biologici dal 2013 al 2019 utilizzando dati sull'uso delle colture e dei pesticidi a livello di campo, insieme ai dati di certificazione statale, per la contea di Kern, California, una delle contee produttrici di colture più preziose degli Stati Uniti. Analizziamo in che modo il fatto di essere biologico rispetto a quello convenzionale influisce sulle decisioni di irrorazione di pesticidi e, in caso di irrorazione, quanto irrorare utilizzando tassi di applicazione di pesticidi sia crudi che adeguati al gap di resa, sulla base di una meta-analisi globale. Mostriamo che la probabilità prevista di irrorazione di pesticidi è ridotta di circa 30 punti percentuali per i campi biologici rispetto a quelli convenzionali, attraverso diversi parametri di utilizzo dei pesticidi, compreso il peso complessivo applicato e parametri grossolani di ecotossicità. Riportiamo una piccola differenza, in media, nell’uso dei pesticidi per i campi biologici e convenzionali che effettuano l’irrorazione, sebbene osserviamo una sostanziale eterogeneità specifica delle colture.

L’agricoltura copre circa il 40% delle terre coltivabili a livello globale1 ed è una delle principali cause di degrado ambientale1. Nonostante gli enormi progressi nella produzione agricola registrati negli ultimi decenni, la fame e la malnutrizione rimangono una sfida2 e la domanda di prodotti agricoli continua ad aumentare3. Trovare modi scalabili per migliorare la sostenibilità della produzione agricola è fondamentale per sostenere una popolazione in crescita e mitigare i danni alla salute umana e ambientale.

L’agricoltura biologica è un approccio comunemente suggerito per migliorare la sostenibilità della produzione agricola. L’agricoltura biologica attualmente copre solo circa l’1,5% dei terreni agricoli globali, ma sta crescendo rapidamente in termini di estensione e vendite4,5. Ad esempio, tra il 2000 e il 2015, l’agricoltura biologica globale è cresciuta da 15 milioni di ettari a 51 milioni di ettari2 e da allora ha superato i 73 milioni di ettari5. Il rapido aumento della domanda di prodotti biologici da parte dei consumatori è guidato da una serie di fattori legati principalmente alla nutrizione, alla sicurezza degli alimenti e dei lavoratori agricoli e alle preoccupazioni ambientali4. Preoccupazioni simili hanno spinto numerose iniziative politiche per promuovere la produzione biologica, come la strategia Farm to Fork dell'Unione Europea6,7. Nonostante la percezione popolare, comprendere i vantaggi e gli svantaggi dell’agricoltura biologica in base al rendimento rimane un’area di ricerca attiva8,9,10,11,12,13.

Il punto cruciale del dibattito, dal punto di vista della sostenibilità ambientale, è se la riduzione degli impatti ecologici e ambientali negativi sul campo compensi la riduzione delle rese14,15 e l’aumento della variabilità delle rese16 che è stata osservata per la maggior parte delle colture prodotte biologicamente nelle indagini sul campo reali8 ,16,17. Anche se apparentemente semplice, affrontare questa domanda anche per un sottoinsieme di risultati ambientali è afflitto da sfide metodologiche derivanti dalla mancanza di un gruppo di confronto valido18. È improbabile che i campi biologici siano collocati in modo casuale nel paesaggio, né è probabile che gli agricoltori biologici rappresentino un’estrazione casuale della comunità agricola più ampia. In altre parole, le aziende agricole biologiche potrebbero coltivare una serie di colture sistematicamente diverse su terreni sistematicamente migliori o peggiori, o essere prodotte da agricoltori con comportamenti ambientali o sanitari sistematicamente diversi rispetto ai loro vicini convenzionali. Sebbene tali sfide possano essere affrontate e siano state affrontate attraverso sperimentazioni sul campo a lungo termine19,20, comprendere la differenza tra campi biologici e convenzionali in contesti reali è fondamentale per comprendere i meriti delle pratiche di produzione biologica su larga scala. Tuttavia, le indagini sui rendimenti e sulle pratiche svolte da un piccolo numero di agricoltori disponibili saranno probabilmente afflitte da errori di selezione. Questa sfida nella selezione del campione è ulteriormente aggravata dalla scarsità di dati a livello di campo sugli input e/o sugli output in generale, e sui campi biologici in particolare11, il che complica i confronti.