Le macchine per la disinfezione e disinfestazione termica del terreno

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1 UN NUOVO SISTEMA DENOMINATO «BIOFLASH» Le macchine per la disinfezione e disinfestazione termica del terreno Il sistema, denominato «bioflash», utilizza vapore e sostanze a reazione esotermica. Un quinquennio di prove lo hanno ottimizzato e le macchine, una operatrice per pieno campo e una semovente con cingoli in gomma per serre o tunnel, saranno sul mercato entro il 2004 A. Peruzzi, M. Raffaelli, M. Ginanni, M. Mainardi, S. Toniolo, C. Marchi Nel settore ortofloricolo la tecnica di disinfezione e disinfestazione del terreno più impiegata per gli ottimi risultati fitoiatrici e produttivi e per la rilevante azione erbicida è sicuramente la fumigazione con bromuro di metile (Martino, 1997). Come è noto, in seguito al Protocollo di Montreal questo fumigante non potrà più essere impiegato a partire dal 2005 nei Paesi a economia sviluppata e dal 2015 nei Paesi in via di sviluppo, in quanto responsabile della riduzione della ozonosfera (Ferrari et al., 1988; Gullino, 1998; Gullino et al., 1999; Katan, 1999; Triolo e D Errico, 2002). In seguito a queste decisioni prese a livello internazionale, esiste una grande urgenza di definire strategie alternative per la realizzazione della disinfezione e della disinfestazione del terreno. In particolare, vista l assenza, almeno allo stato attuale, di principi attivi chimici caratterizzati da un azione biocida efficace come quella del bromuro di metile, una larga parte del mondo della ricerca ha rivolto la propria attenzione all individuazione di sistemi fisici a basso impatto ambientale (Triolo e D Errico, 2002; Triolo et al., 2003). Tra questi, la solarizzazione ha consentito di ottenere risultati fitoiatrici di tutto rispetto, ma la sua diffusione risulta comunque fortemente penalizzata dalla dipendenza dalle fluttuazioni climatiche e stagionali e dalla necessità di un interruzione prolungata nei normali cicli colturali (Katan, 1987; Katan, 1987; Materazzi et al., 1987; Triolo et al., 1991 e 2003). In questa ottica, un nuovo sistema per la disinfezione e la disinfestazione del suolo (denominato «bioflash») con vapore in associazione a sostanze a reazione esotermica, realizzato mediante specifiche macchine operatrici, è stato sviluppato dalla ditta Celli di Forlì in collaborazione con la Sezione meccanica agraria e meccanizzazione Foto 1 - Operatrice Ecostar T 1200 in fase di lavoro in pieno campo a S. Piero a Grado (Pisa) agricola del Dipartimento di agronomia e gestione dell agroecosistema dell Università di Pisa e successivamente con l Istituto sperimentale per la meccanizzazione agricola di Roma (Bozzoli et al., 2002; Colorio et al., 2002; Peruzzi et al., 2000, 2002a e 2002b; Raffaelli et al., 2002). Questa tecnica innovativa è stata sperimentata a partire dal 1999 in diverse condizioni ambientali, operative e produttive (sia in serra e tunnel che in pieno campo) e su differenti problematiche fitoiatriche. I risultati relativi al controllo sia di patologie fungine su lattuga e altre colture orticole, sia di nematodi fitoparassiti su zucchino, lattuga e patata, sia di semi di piante infestanti microterme e macroterme sono stati nel primo quinquennio di prova molto positivi e promettenti, evidenziando una significativa azione disinfettante e disinfestante del sistema «bioflash» (Barberi e Moonen, 2002; Curto et al., 2002; D Errico et al., 2002; Peruzzi et al., 2000; Stringari e Triolo, 2002; Triolo et al., 2003). Inoltre, la sperimentazione effettuata ha permesso di verificare i positivi effetti del sistema «bioflash» sulla produttività di alcune colture orticole e l assenza di alterazioni negative e permanenti sulle caratteristiche chimiche e microbiologiche del terreno (Gelsomino et al., 2002; Mazzoncini et al., 2002; Lenzi et al., 2002; Peruzzi et al., 2000). Relativamente a quest ultimo campo d indagine, i risultati hanno evidenziato come il sistema «bioflash» non produca nel suolo un effetto eradicante, ossia il così detto «vuoto biologico» (Gelsomino et al., 2002). Il sistema «bioflash» Questo sistema rappresenta una valida soluzione per la disinfezione e per la disinfestazione del terreno e viene attuato mediante l adozione di macchine semoventi o trainate capaci di realizzare un trattamento con vapore, ottimizzandone l efficienza e riducendone i consumi energetici e i costi. Il principale aspetto innovativo del sistema «bioflash» riguarda la distribuzione e l incorporazione nel terreno di sostanze, dotate di ridotto impatto ambientale e compatibili con le coltivazio- L INFORMATORE A GRARIO 46/

2 ni successive, in grado di reagire esotermicamente con il vapore (ad esempio KOH e CaO) rilasciando una quantità addizionale di energia termica. La reazione esotermica ha diversi effetti positivi nel rendere efficace il trattamento in quanto consente di raggiungere temperature più elevate rispetto all impiego del solo vapore, prolunga la durata del riscaldamento e ha un effetto diretto su parassiti e semi di specie infestanti. Le sostanze da impiegare sono state scelte sulla base del loro basso impatto ambientale e previa valutazione dei vantaggi conseguenti alla loro incorporazione nel terreno (correzione del ph, aumento della fertilità, ecc.). L adozione del metodo «bioflash» permette il trapianto o la semina immediatamente dopo il trattamento (Peruzzi et al., 2000, 2002a e 2002b) e questo sistema consente, inoltre, di intervenire in un solo passaggio mediante l impiego di attrezzature combinate come schematizzato nella figura 1. Molti esperimenti sulla messa a punto del sistema «bioflash» e delle macchine operatrici per la realizzazione della disinfezione e disinfestazione del terreno sono stati condotti presso il Centro interdipartimentale di ricerche agro-ambientali «E. Avanzi» dell Università di Pisa nel quinquennio Le macchine per la disinfezione e disinfestazione del suolo Le macchine per la disinfezione e disinfestazione del suolo mediante l applicazione del sistema «bioflash» sono in grado di provvedere: alla distribuzione per caduta di differenti quantità di sostanze a reazione esotermica (solitamente comprese tra e kg/ha) attraverso un dispositivo appropriato (costituito da una tramoggia oscillante dotata di un sistema di regolazione in continuo delle luci di efflusso e da un idoneo asse distributore a denti ricurvi); all incorporazione nel suolo delle stesse (ottenuta impiegando una zappatrice rotativa azionata da un motore idraulico); all immissione del vapore alla profondità voluta attraverso una barra forata (che può avere diverse conformazioni e disposizioni); alla successiva aiuolatura e pacciamatura del terreno (eventuale). Lo schema riportato nella figura 2 rappresenta la versione ingegnerizzata e ottimizzata del sistema per realizzare il trattamento secondo il metodo «bioflash», attualmente adottato sulle macchine operatrici sia trainate che semoventi cingolate. Tutte le macchine realizzate sono 52 L INFORMATORE A GRARIO 46/2003 Figura 1 - Schema del trattamento di disinfezione e disinfestazione del terreno con il sistema «bioflash» a = distribuzione della sostanza; b = incorporazione nel terreno per mezzo di zappatrice rotativa; c = iniezione del vapore; d = pacciamatura del terreno trattato. equipaggiate con: uno o più serbatoi per l acqua; una caldaia; una tramoggia contenente le sostanze a reazione esotermica, dotata di appropriato sistema di distribuzione; una zappatrice rotativa (operante con regime rotazionale compreso tra un minimo di giri/min e un massimo di giri/min) azionata da un Figura 2 - Schema del sistema ottimizzato per la realizzazione del trattamento «bioflash» 1 = tubo di mandata del vapore; 2 = bracci di collegamento; 3 = tramoggia contenente la sostanza a reazione esotermica; 4 = zappatrice rotativa per la incorporazione della sostanza nel suolo; 5 = regolazione profondità di lavoro; 6 = iniezione del vapore; 7 = bobina film plastico; 8 = rullo; 9 = aiuolatricepacciamatrice. Figura 3 - Schema delle possibili disposizioni della barra per l iniezione del vapore a = barra singola per distribuzione «concentrata»; b = barra doppia per distribuzione «diluita»; c = barra per iniezione nel carter della zappatrice rotativa. Foto 2 - Operatrice Ecostar SC 600 in fase di lavoro in pieno campo a Caserta motore idraulico; una barra forata a sezione triangolare per l iniezione del vapore, dotata di fori di uscita del diametro di 1,5 mm; un aiuolatrice-pacciamatrice. In particolare, per quanto riguarda la barra per la distribuzione del vapore possono essere utilizzate soluzioni diverse in base al tipo di riscaldamento del terreno che si intende produrre.

3 Figura 4 - Schema della macchina trainata Ecostar T 1200 realizzata recentemente per l effettuazione di trattamenti di pieno campo Figura 5 - Schema della macchina semovente cingolata Ecostar SC 600 recentemente ottimizzata per il trattamento del suolo in serra 1 = serbatoi acqua; 2 = generatore di vapore; 3 = ruote di sostegno; 4 = tramoggia sostanza a reazione esotermica; 5 = zappatrice rotativa; 6 = regolazione profondità di lavoro; 7 = tubo di mandata del vapore; 8 = barra distribuzione vapore; 9 = bobina film plastico; 10 = rullo; 11 = aiuolatrice-pacciamatrice. 1 = posto di guida; 2 = corpo macchina con motore endotermico, generatore di vapore, pompe idrauliche, serbatoi acqua e gasolio, ecc; 3 = cingoli in gomma; 4 = tramoggia sostanza a reazione esotermica; 5 = zappatrice rotativa; 6 = regolazione della profondità di lavoro; 7 = tubo di mandata del vapore; 8 = barra per la distribuzione del vapore; 9 = bobina film plastico; 10 = rullo; 11 = aiuolatricepacciamatrice. Tabella 1 - Caratteristiche principali delle macchine Caratteristiche Ecostar SC 600 Ecostar T 1200 Lunghezza (m) 3,80 4,70 Larghezza (m) 1,60 2,00 Altezza (m) 1,50 2,50 Massa (kg) Larghezza di lavoro (m) 1,60 2,00 Motore Cilindrata (cm 3 ) Potenza (kw) 44,00 Consumo massimo gasolio (kg/ora) 11,00 Organi di propulsione Tipologia cingoli gomma Lunghezza (m) 1,96 Larghezza (m) 0,32 Altezza (m) 0,52 Trasmissione idrostatica Range di velocità (m/ora) Capacità della tramoggia (m 3 ) 0,23 0,31 Serbatoi acqua (n.) 1,00 2,00 Capacità serbatoi acqua (m 3 ) 0,60 1,60 Generatore di vapore Portata (kg/ora) Potenza (MJ/ora) Consumo massimo gasolio (kg/ora) Pressione esercizio (MPa) 1,18 1,18 Potenza elettrica installata (kw) 2,50 4,20 Barra distribuzione vapore Lunghezza (m) 1,60 2,00 Sezione tubo interno (cm 2 ) 4,50 4,50 Fori (n.) Diametro fori (mm) 1,50 1,50 Foto 3 - Stesura della pacciamatura dopo il trattamento «bioflash» effettuato in pieno campo con l operatrice semovente Ecostar SC 600 Con una singola barra il riscaldamento del terreno è inizialmente più elevato in corrispondenza del punto di passaggio, mentre con una barra «doppia» (o con altre soluzioni quale quella proposta da Bozzoli e colleghi; Bozzoli et al., 2002) le temperature massime risultano più basse, ma più omogenee in tutto lo strato trattato. Infine, per ottenere un riscaldamento elevato e persistente, concentrato nei primi 5-7 cm del suolo, la soluzione ottimale sembra essere quella dell iniezione del vapore all interno del carter della zappatrice rotativa (figura 3). L attrezzatura trainata (figura 4) è stata progettata e realizzata per operare nelle condizioni di pieno campo, mentre quella semovente cingolata (che risulta decisamente più evoluta e innovativa) è indicata per trattamenti in tunnel e in serra (figura 5). Le principali caratteristiche delle ultime versioni delle macchine operatrici sia trainata (Ecostar T 1200) che semovente (Ecostar SC 600) sono riportate nella tabella 1. Entrambe le macchine sono il risultato di ricerche poliennali di messa a punto del sistema «bioflash» e debbono pertanto essere considerate molto evolute ed efficienti (sebbene esistano ancora ampie possibilità di miglioramento). In particolare l attrezzatura semovente appare estremamente innovativa relativamente a molti aspetti, i più importanti dei quali vengono così sinteticamente elencati. Dimensioni molto ridotte, con agevole possibilità di accesso e di manovra in spazi ristretti, quali quelli tipici di serre e tunnel. Propulsione mediante cingoli in gomma che consentono sia un facile ed efficiente dislocamento in tutte le condizioni di lavoro tipiche delle colture protette, sia un ottima trazione della macchina anche su substrato sciolto e comunque molto affinato, con ridotto calpestamento del terreno. Adozione di un generatore di vapore disposto orizzontalmente che consente di ridurre in modo drastico l ingombro in altezza della macchina e quindi di accedere anche in apprestamenti con luce di entrata molto bassa. Attacco della parte posteriore al corpo macchina regolabile in senso tra- L INFORMATORE A GRARIO 46/

4 Figura 6 - Schema della versione polivalente di Ecostar SC 600 utilizzabile come unità motrice equipaggiata con cassone per i trasporti, attacco a tre punti, pdp e prese idrauliche posteriori Foto 4 - Operatrice Ecostar SC 600 in fase di lavoro sotto tunnel a Francavilla (Chieti) sversale in modo da poter trattare tutta la superficie protetta e in particolare quella più prossima ai lati lunghi di tunnel e serre senza incontrare problemi con le strutture di copertura (che sono caratterizzate da altezza molto contenuta). Sistema di trasmissione e di gestione di tutte le funzioni della macchina completamente automatizzato, ergonomico e caratterizzato da notevole facilità di impiego; il dislocamento dell operatrice viene attuato per mezzo di un semplice joystick biassiale multifunzionale; la trasmissione (sia alle ruote motrici dei cingoli, sia agli organi lavoranti quali la zappatrice rotativa e il distributore delle sostanze a reazione esotermica) è elettroidraulica, gestita da un appropriata scheda elettronica e collegata a sistemi di azionamento e di controllo di facile utilizzo e comprensione; nel caso di eventuali problemi ai comandi presenti sulla macchina, può infine essere utilizzato un radiocomando per la movimentazione a distanza del veicolo. Possibilità d impiego della macchina come unità motrice separata dal gruppo per la disinfezione del terreno; l operatrice risulta a tale riguardo equipaggiata con un cassone di carico (che prende il posto del generatore di vapore e del serbatoio di contenimento dell acqua), con una presa di potenza, un attacco a tre punti, un gancio di traino e una serie di prese idrauliche disposte posteriormente; può quindi essere utilizzata in accoppiamento con tutte le comuni operatrici per l effettuazione di interventi colturali sia in serra e in tunnel che in pieno campo (figura 6). I pregi di questa particolarissima motoagricola cingolata sono enormi 54 L INFORMATORE A GRARIO 46/2003 in considerazione dei già citati ingombri ridottissimi, della grande maneggevolezza, delle possibilità di manovra in spazi ridotti, delle ottime prestazioni in trazione e dell elevata galleggiabilità. L impiego polivalente consente infine agli utenti un pieno sfruttamento della macchina, con positive ripercussioni sui costi di esercizio e quindi anche sul costo del trattamento di disinfezione e disinfestazione del terreno. È infine necessario puntualizzare che in entrambe le attrezzature la funzione della zappatrice rotativa è soltanto quella di incorporare la sostanza nello strato di suolo interessato dal trattamento. Prima dell intervento il terreno deve infatti essere adeguatamente affinato e preparato per il successivo impianto (semina o trapianto) delle colture, in quanto le macchine Ecostar della Celli sono state realizzate e messe a punto per effettuare unicamente la disinfezione e disinfestazione del terreno e non la lavorazione del medesimo. Aspetti operativi e analisi dei costi Prove sperimentali Le prestazioni meccaniche e le principali caratteristiche operative sono state verificate per mezzo di prove di pieno campo. Per brevità in questo lavoro verranno presentati soltanto i risultati ottenuti con l attrezzatura semovente cingolata Ecostar SC 600. La macchina è sempre stata valutata su terreno lavorato e con letto di semina o di trapianto già preparato. È stato pianificato di operare su terreni sabbiosi (90% sabbia, 5% argilla e 5% limo) e di medio impasto (45% sabbia, 40% limo e 15% argilla) irrigui, adatti a colture orticole, e di impiegare due sostanze a reazione esotermica: KOH e CaO. Le prove meccaniche sono state condotte per verificare la corretta operatività delle diverse parti dell attrezzatura e hanno consentito di documentare tutti i problemi, proporre soluzioni tecnicamente soddisfacenti ed efficienti e verificare la rispondenza delle modifiche di volta in volta apportate. La valutazione delle caratteristiche operative, svolta durante le prove di pieno campo, ha consentito di determinare i tempi di lavoro, i consumi di combustibile, la capacità operativa, ecc. I dati raccolti sono stati elaborati e riferiti a un campo ideale delle dimensioni di 1 ha attraverso l impiego di uno specifico software (Di Ciolo e Peruzzi, 1988). È stata condotta anche una valutazione dei costi di esercizio e di quelli del trattamento di disinfezione e disinfestazione del suolo. Il costo di esercizio è stato valutato impiegando la metodologia standard e considerando una vita media delle macchine di 10 anni e un utilizzo annuo di ore (Cera, 1976; Ribaudo, 1996; Sartori, 1998). Per il costo del trattamento sono state considerate due dosi (1.000 e kg/ha) di KOH e CaO (corrispondenti a quelle saggiate negli esperimenti biologici). Risultati ottenuti Nella tabella 2 sono riportate le prestazioni operative medie ottenute nel corso del quinquennio La velocità di avanzamento è stata mantenuta uguale a 0,15 km/ora (sebbene possa essere ulteriormente ri-

5 Tabella 2 - Prestazioni operative della macchina Ecostar SC 600 Velocità di avanzamento (m/ora) 150 Profondità di lavoro (m) 0,2 Larghezza di lavoro (m) 1,6 Tempo effettivo (ore/ha) 41,6 Tempi accessori (ore/ha) 10,9 Tempo operativo (ore/ha) 52,5 Rendimento operativo (%) 79 Capacità operativa (m 2 /ora) 190 Consumo combustibile macchina (kg/ha) 450 Consumo caldaia (kg/ha) Consumo totale di combustibile (kg/ha) Tabella 3 - Analisi dei costi della macchina Ecostar SC 600 e del trattamento «bioflash» Costo di acquisto (euro) Vita utile (anni) 10 Impiego annuo (ore) Costo orario (euro/ora) 70 Costo per ettaro (euro/ha) Costo del trattamento: Vapore kg/ha di KOH (euro/ha) Vapore kg/ha di CaO (euro/ha) Vapore kg/ha di KOH (euro/ha) Vapore kg/ha di CaO (euro/ha) Tabella 4 - Tempi di permanenza nel terreno di 4 diverse classi di temperatura (trattamenti effettuati a S. Piero a Grado) Classi Tempo di permanenza nel terreno (min) (*) di temperatura ( C) vapore KOH KOH CaO CaO a 0 b 0 b 0 b 0 b > 40 e b 180 a 178 a 177 a 130 c > 60 e 80 0 b 0 b 2 b 3 b 50 a > 80 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a (*) Letture effettuate in 180 minuti a 8 cm di profondità per trattamenti con solo vapore e con vapore in associazione a due diverse dosi di CaO e di KOH alla profondità di 18 cm. Lettere diverse indicano differenze significative per p 0,05 (test di Duncan). I confronti devono essere effettuati soltanto sulle righe. dotta fino a un minimo di 0,06 km/ora). In considerazione della larghezza contenuta, la macchina è stata caratterizzata da elevati tempi di lavoro e da una bassa capacità operativa (inferiore a 200 m 2 /ora). Il consumo di carburante totale per ettaro è stato ragguardevole (pari a poco meno di kg/ha) e in gran parte (80% circa) imputabile al funzionamento della caldaia. L analisi dei costi di esercizio delle macchine e del trattamento è altresì riportata nella tabella 3. I valori devono essere considerati puramente indicativi, in quanto i costi sia della macchina che delle sostanze a reazione esotermica possono in futuro subire variazioni. In particolare il prezzo dell attrezzatura semovente Tabella 5 - Somme termiche e temperature nel terreno (trattamenti effettuati a S. Piero a Grado) Temperatura ( C) (*) vapore KOH KOH CaO CaO Somma termica d c b bc a T. max 46 c 50 c 57 b 57 b 72 a T. media 44 d 47 c 52 b 51 b 56 a T. finale 44 b 45 b 48 a 45 b 47 a (*) Letture effettuate in 180 minuti dopo il trattamento a 8 cm di profondità per trattamenti con solo vapore e con vapore in associazione a due diverse dosi di CaO e di KOH alla profondità di 18 cm. Lettere diverse indicano differenze significative per p 0,05 (test di Duncan). I confronti devono essere effettuati soltanto sulle righe. appare molto elevato e sicuramente destinato a scendere del 15-20% quando inizierà una produzione in serie. Il costo del trattamento risulta altresì fortemente influenzato dal tipo e dalla quantità di sostanza a reazione esotermica impiegata. Il costo medio del sistema «bioflash» (calcolato a partire dai valori relativi alle diverse sostanze e dosi impiegate) è pari a circa euro/ha ed è quindi decisamente competitivo nei confronti di quello relativo sia all applicazione del bromuro di metile e di altre sostanze chimiche di sintesi, sia all utilizzo di altri mezzi fisici. Analisi del riscaldamento del terreno Prove sperimentali Le prove sperimentali inerenti al riscaldamento del terreno prodotto dal sistema «bioflash» nel caso di impiego dell operatrice semovente cingolata hanno avuto luogo in tempi diversi e in differenti località. I risultati che saranno presentati e discussi in questo lavoro riguardano solo due degli esperimenti più recenti effettuati nel corso del 2003 a S. Piero a Grado (Pisa) e a Caserta. L operatrice è stata utilizzata in tutti i casi a velocità pari a circa 150 m/ora. I terreni trattati, sebbene non identici, sono abbastanza assimilabili e classificabili da un punto di vista meccanico come molto sciolti. Inoltre al momento dell effettuazione dei trattamenti i terreni si trovavano sempre in condizioni di affinamento spinto e di umidità molto contenuta (5% circa). I trattamenti sono stati effettuati con diverse modalità: utilizzando il solo vapore e vapore in associazione con KOH e CaO alle dosi di e kg/ha e in assenza di pacciamatura a S. Piero a Grado, mentre a Caserta il trattamento è stato effettuato con un unica dose di CaO (2.000 kg/ha), ma ponendo a confronto la presenza o meno della copertura con film plastico. Inoltre a S. Piero a Grado i dati sono stati rilevati a 10 cm di distanza dal punto di passaggio della barra distributrice del vapore, mentre a Caserta il rilievo ha avuto luogo proprio in corrispondenza del punto di passaggio della barra. La misura delle temperature è stata effettuata con un sistema appositamente realizzato che utilizza sensori bifilari con PT100 (PT grado B a norme IEC 751) muniti di una guaina in acciaio inox 304 lunga 50 mm e con diametro di 5 mm e data loggers realizzati dalla ditta Tesy di Pisa. La programmazione dei data loggers e il trasferimento dei dati per la successiva elaborazione avvengono tramite un personal computer munito di software appositamente realizzato. Nel caso specifico il tempo di campionamento prescelto è stato di 60 secondi. Le sonde sono state disposte verticalmente; la profondità e la posizione desiderate sono state mantenute per mezzo di supporti opportunamente realizzati in modo tale da non interferire con la misurazione. Il tempo di acquisizione è stato pari a 3 ore. I dati acquisiti con questa strumentazione sono stati raggruppati in quattro classi di temperature ( 40 C; > 40 e 60 C; < 60 e 80 C; > 80 C) per ciascuna delle quali è stata determinata la durata (espressa in minuti) registrata nel terreno trattato. Inoltre, sono state prese in considerazione le somme termiche, le temperature massime raggiunte, le temperature medie riferite all intervallo di tempo di 3 ore e le temperature «finali» presenti nel terreno. I dati così ottenuti sono stati elaborati statisticamente utilizzando il software CoStat (CoHort Software, 1998). Lo schema sperimentale adottato è stato un blocco randomizzato con 4 ripetizioni per ogni tesi (Gomez e Gomez, 1984). La temperatura media rilevata nel terreno non trattato (alla stessa profondità a cui sono state effettuate le misurazioni nel terreno trattato) è stata pari a circa 25 C a S. Piero a Grado e a circa 30 C a Caserta, e in entrambi i casi si è mantenuta pressoché costante durante tutto il periodo di svolgimento delle prove. Risultati ottenuti L effetto dell associazione al vapore di dosi crescenti delle due diverse sostanze a reazione esotermica sul riscaldamento del terreno è evidenziato nelle tabelle 4 e 5. L osservazione dei dati consente di rilevare come l impiego di entrambi i composti abbia determinato un riscaldamento significativamente L INFORMATORE A GRARIO 46/

6 più elevato e più persistente del terreno rispetto alla sola iniezione di vapore. Appare evidente anche che, per entrambe le sostanze, alle dosi maggiori hanno corrisposto significativi incrementi termici che si sono mantenuti più a lungo nel tempo. Infine, il CaO è apparso in grado di determinare un riscaldamento del terreno significativamente più elevato e più persistente rispetto a quello rilevato con il KOH utilizzato al medesimo dosaggio. L effetto della pacciamatura sulla entità e sulla durata del riscaldamento del terreno sottoposto al trattamento con il sistema «bioflash» è mostrato nelle tabelle 6 e 7. L osservazione dei risultati consente di realizzare come l impiego della copertura del terreno abbia determinato un riscaldamento maggiore e più prolungato rispetto a quanto rilevato su terreno non pacciamato. In particolare, i tempi di permanenza delle temperature nelle classi più elevate, così come i valori della somma termica, della temperatura media e finale, sono risultati significativamente maggiori in presenza di pacciamatura. Conclusioni Il sistema di disinfezione e disinfestazione del terreno con vapore e sostanze a reazione esotermica denominato «bioflash» è stato ottimizzato nel quinquennio di prova relativamente sia alla distribuzione e incorporazione dei reagenti, sia alla produzione e alla iniezione del vapore, sia alla gestione del terreno trattato (che risulta immediatamente disponibile per l impianto delle colture). Parallelamente la configurazione e l efficienza delle macchine operatrici sia di tipo semovente, sia di tipo trainato è stata progressivamente migliorata. In particolare, l ultimo modello di operatrice semovente, denominato Ecostar SC 600, risulta molto efficiente e affidabile. La macchina, che è equipaggiata con cingoli in gomma, dotata di trasmissione idrostatica e di uno specifico software di gestione computerizzata e caratterizzata da ingombri molto ridotti e dalla possibilità di dislocamento e di manovra anche in spazi molto ristretti, è stata infatti provata in contesti molto diversificati, garantendo sempre l effettuazione del trattamento «bioflash» in modo appropriato e soddisfacente, sebbene esistano ancora ampi margini di miglioramento. La possibilità di utilizzare questa attrezzatura come motrice polivalente, separandola dal gruppo per la disinfezione del terreno, risulta molto importante per garantirne il pieno impiego e quindi per contenerne i 56 L INFORMATORE A GRARIO 46/2003 Tabella 6 - Tempi di permanenza nel terreno di quattro diverse classi di temperatura (trattamenti effettuati a Caserta) Classi di temperature ( C) Tempo di permanenza nel terreno (min) (*) pacciamato non coperto 40 0 b 25 a > 40 e b 122 a > 60 e a 20 b > a 13 b (*) Letture effettuate in 180 minuti dopo il trattamento alla profondità di 16 cm per interventi con vapore in associazione a kg/ha di CaO. Lettere diverse indicano differenze significative per p 0,05 (test di Duncan). I confronti devono essere effettuati soltanto sulle righe. Foto 5 - Operatrice Ecostar SC 600 equipaggiata con il sistema di iniezione del vapore all interno del carter della zappatrice rotativa in fase di lavoro a S. Piero a Grado (Pisa) costi di gestione. A tale riguardo, comunque, le prestazioni e i costi di esercizio del sistema «bioflash» e delle macchine Ecostar della Celli appaiono del tutto accettabili, in considerazione del fatto che viene realizzato un trattamento di disinfezione e disinfestazione del terreno caratterizzato da un impatto ambientale molto ridotto e da ottime potenzialità, sia in termini di riscaldamento del terreno, sia relativamente alla capacità di controllo dei patogeni tellurici e della germinazione dei semi delle infestanti. In conclusione, sebbene i risultati di questo primo quinquennio di prova siano stati assolutamente positivi e abbiano permesso alla ditta Celli di prevedere un ingresso delle attrezzature sul mercato entro il 2004, permane la necessità di ottimizzare ancora le modalità di effettuazione del trattamento e l efficienza delle macchine operatrici. Al riguardo, un campo di studio di particolare interesse risulta essere quello dell individuazione e della sperimentazione con altri composti a reazione esotermica, caratterizzati magari anche dalla possibilità di impiego in Tabella 7 - Somme termiche e temperature nel terreno con e senza pacciamatura (trattamenti effettuati a Caserta) Temperature ( C) (*) pacciamato non coperto Somma termica a b Temperatura max 93 a 92 a Temperatura media 67 a 52 b Temperatura finale 49 a 37 b (*) Letture effettuate in 180 minuti dopo il trattamento alla profondità di 16 cm per interventi con vapore in associazione a kg/ha di CaO. Lettere diverse indicano differenze significative per p 0,05 (test di Duncan). I confronti devono essere effettuati soltanto sulle righe. Foto 6 - Operatrice Ecostar SC 600 separata dal gruppo per la disinfezione del terreno in fase di lavoro accoppiata con zappatrice rotativa a Forlì agricoltura biologica. Infine una migliore comprensione dei meccanismi di azione di questa tecnica innovativa potrà consentire una sempre più rigorosa definizione dei parametri operativi (profondità di lavoro, velocità di avanzamento, tipo e dosaggio delle sostanze a reazione esotermica) in relazione alle differenti tipologie di suolo, di patogeni e di colture. Andrea Peruzzi Michele Raffaelli Dipartimento di agronomia e gestione dell agroecosistema Sezione meccanica agraria e meccanizzazione agricola Università di Pisa aperuzzi@agr.unipi.it Marco Ginanni Marco Mainardi Silvano Toniolo Claudio Marchi Centro interdipartimentale di ricerche agro-ambientali «E. Avanzi» Università di Pisa La bibliografia verrà pubblicata negli estratti.

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8 contenimento di patogeni tellurici: esperienze su Sclerotinia minor (Jagger) e Rhizoctonia solani (Kuhn). Atti del convegno «Vapor d acqua e sostanze a reazione esotermica: una combinazione a ridotto impatto ambientale per la disinfezione e disinfestazione del terreno», Forlì, 30 ottobre: Triolo E., D Errico F.P. (2002) - Il vapore d acqua: un secolo di esperienza per un sistema fitoiatrico attuale. Atti del convegno «Vapor d acqua e sostanze a reazione esotermica: una combinazione a ridotto impatto ambientale per la disinfezione e disinfestazione del terreno», Forlì, 30 ottobre: Triolo E., Materazzi A., Luvisi A. (2003) - Prospettive per la lotta contro i funghi patogeni. Atti del convegno «Patogeni, fitofagi e piante infestanti delle colture agrarie: le prospettive senza il bromuro di metile», Capri, ottobre, in stampa. Triolo E., Materazzi A., Vannacci G. (1991) - Risultati di un decennio di ricerche in Italia. La solarizzazione: un terzo metodo di sterilizzazione parziale del terreno. Terra e Sole, 46: L INFORMATORE A GRARIO 46/2003