Sintesi dei risultati ottenuti nel primo anno di sperimentazione

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1 Sintesi dei risultati ottenuti nel primo anno di sperimentazione Linea 1 Nella linea 1 sono state impiantate due prove di confronto parcellare nei due siti sperimentali di Antria e Marciano. Il materiale messo a confronto ha riguardato 3 specie macroterme (Cynodon dactylon, o gramigna, Paspalum vaginatum, o panico acquatico, e Zoysia japonica, o zoisia) per un totale di 7 varietà diverse e una varietà di una specie microterma (Lolium perenne, loietto inglese) come confronto. In totale sono state poste a confronto 24 parcelle (di superficie pari a 6 m 2 ) in ogni sito, pari a 8 tesi replicate 3 volte, secondo il disegno sperimentale dei blocchi completamente randomizzati, con una distribuzione delle parcelle all interno del campo sperimentale uguale in entrambe le località. La semina (con dosi di 25 g m -2 ) è avvenuta il 18 maggio 2011 per la località di Marciano e il 10 giugno 2011 per la località di Antria. La gestione agronomica della prova, per entrambi i siti, ha previsto per la stagione vegetativa 2011: un intervento di pulizia manuale dalle infestanti, la fertilizzazione con una concimazione standard effettuata in 4 interventi (apportando in totale 327, 120 e 81 kg ha -1 di NPK), lo sfalcio periodico delle parcelle. La prova in questo primo anno ha avuto termine alla fine della stagione vegetativa, che per entrambe le situazioni saggiate si è collocata verso la metà di novembre. Sulle parcelle impiantate sono state eseguite alcune rilevazioni volte a caratterizzare le diverse specie dal punto di vista dell efficienza e della qualità del tappeto erboso. I rilievi eseguiti sono stati i seguenti: emergenza delle plantule, mediante conteggio su un quadrato di 20x20 cm in due date successive alla semina per ogni area; aspetto estetico globale (AEG), mediante una stima visiva con una scala da 1 (minimo) a 9 (massimo); colore del tappeto erboso, mediante una stima visiva con una scala da 1 (minimo) a 9 (massimo); stima della larghezza della lamina fogliare (tessitura), mediante una stima visiva con una scala da 1 (minimo) a 9 (massimo); densità dei culmi/stoloni, mediante una stima visiva con una scala da 1 (minimo) a 9 (massimo); ricoprimento, mediante la stima visiva della percentuale di ricoprimento totale della parcella; presenza di infestanti, mediante la stima visiva della percentuale di specie non seminate presenti nella parcella. Tali rilievi (tranne l emergenza) sono stati eseguiti su entrambi i campi sperimentali con una cadenza di circa 15 giorni a partire dal momento di completo insediamento delle parcelle. Di seguito sono sinteticamente riportati i risultati più significativi. Per quanto riguarda l emergenza si è avuto un comportamento piuttosto diversificato in funzione della località, in quanto l insediamento è stato avvantaggiato nel sito di Antria dalla più tardiva semina (circa 20 giorni di differenza tra le due date). Relativamente alle tesi poste a confronto, l emergenza più 1

2 rapida a Marciano è stata fatta registrare da Lolium perenne, confermando la rapidissima capacità germinazione di questa specie, ma nel sito di Antria la velocità di emergenza di alcune cultivar di C. dactylon non è stata dissimile dal loietto inglese, segno evidente che se impiantate in un periodo adeguato alcune specie a crescita estiva possono far registrare rapidità di insediamento soddisfacente. La specie Zoysia in genere ha mostrato emergenze molto ridotte e questo ha influito notevolmente sullo sviluppo delle parcelle impiantate con le cultivar appartenenti a questa specie, mentre Paspalum vaginatum ha mostrato un comportamento intermedio tra le succitate specie. Questi raffronti, oltre a mettere in luce differenze tipiche tra le diverse macroterme, evidenziano abbastanza bene che queste specie dovrebbero essere impiantate per semina in questi areali interni non prima dell inizio di giugno. Il parametro AEG ha permesso di dare un giudizio globale sulle specie analizzate, in quanto questo parametro fornisce una valutazione complessiva dell aspetto di una parcella tenendo in considerazione tutte le caratteristiche legate agli aspetti estetici di un tappeto erboso e che quindi influenzano un giudizio di valore complessivo: colore, uniformità della parcella, copertura, presenza di infestanti, etc. La gramigna ha mostrato il miglior aspetto estetico globale in entrambe le situazioni, sia rispetto al loietto sia rispetto alle altre macroterme, anche se nel sito di Antria Paspalum, dopo un insediamento particolarmente lento, ha permesso alla fine delle prova di raggiungere livelli medi di AEG superiori a Cynodon. Decisamente ridotta l efficacia della zoisia, soprattutto per la cultivar Compadre, che ha confermato la già nota ridottissima velocità di insediamento (emersa dall analisi della letteratura ed evidenziata anche dai rilievi sull emergenza eseguiti a prove impiantate) e che ha influito fortemente su questo primo anno di prova. Per quanto concerne il colore del tappeto erboso, questo parametro ha dimostrato la netta superiorità del loietto inglese che è risultato superiore in ogni località e in ogni data, essendo questa una specie caratterizzata da un colore lucente e brillante. Le macroterme hanno avuto un comportamento piuttosto omogeneo nei due siti di prova, con superiorità della gramigna sulle altre due, soprattutto nella fase iniziale, mentre Paspalum ha ottenuto valori discreti soprattutto verso la fine del periodo vegetativo. Valori poco accettabili sono stati fatti registrare dalle cultivar appartenenti a Zoysia. Relativamente alla copertura delle parcelle va evidenziato il comportamento superiore, rispetto al loietto, sia di Paspalum che della gramigna, in quanto queste specie si sono ovviamente adattate all ambiente caldo molto meglio di Lolium perenne ed hanno incrementato i propri valori di ricoprimento durante la stagione vegetativa in maniera graduale e continua, fino ad arrivare a fine prova a coperture dell ordine di 85-90%. Al contrario il loietto ha avuto un andamento altalenante con massimi relativi di ricoprimento all inizio e alla fine della stagione vegetativa, e anche questo comportamento è da mettere in relazione alle caratteristiche di tale specie microterma. Da notare la ridotta capacità di coprire il suolo della zoisia, ed anche in questo caso la cultivar Zenith, come già evidenziato per gli altri parametri, ha avuto un comportamento nettamente migliore rispetto alla Compadre. 2

3 Relativamente agli altri parametri analizzati, la densità sembra un parametro da mettere in relazione sia al comportamento individuale di una singola specie sia dall efficacia del suo impianto in ogni area. La finezza della foglia è invece un parametro nettamente influenzato dalle caratteristiche intrinseche delle specie, e quelle con tessitura migliore sono risultate sempre le cultivar appartenenti a Paspalum vagiantum e a quella del loietto, mentre per questo parametro la zoisia ha fatto registrare valori comparabili alle cultivar di gramigna. Le infestanti infine sono state elevate soprattutto in Zoysia japonica, e questo è facilmente riconducibile al suo lento e stentato insediamento, e nelle parcelle di loietto del campo di Antria. I valori registrati comunque, anche grazie al controllo manuale effettuato ad inizio prova, sono da considerare bassi e quindi molto soddisfacenti e dovuti alle capacità che hanno queste specie, con il loro tappeto prostrato e denso formato da numerosi stoloni, di controllare le specie invasive. Linea 2 Le attività della linea 2 sono state condotte nella località di Marciano della Chiana su terreni attigui a quelli dove è in atto la prova presentata nell ambito della Linea 1. Il dispositivo sperimentale è servito anche per gli approfondimenti della successiva Linea 3 (vedi dopo). In questo caso sono state impiantate delle parcelle con una varietà delle due specie ritenute più meritevoli di approfondimenti: Cynodon dactylon (cv. La Paloma) e Paspalum vaginatum (cv. Sea spray) che sono state sottoposte a tre livelli differenziati rispettivamente di irrigazione e di fertilizzazione. In particolare, i livelli di irrigazione messi a confronto hanno previsto la restituzione rispettivamente del 100% dell ETP calcolata per l area di prova (I1,) del 75% (I2) e del 50% (I3). L irrigazione è stata distribuita per mezzo di irrigatori comandati da elettrovalvole nelle quali si poteva impostare la durata dell adacquamento e il numero di interventi per ogni giorno in maniera diversificata; nei giorni piovosi un sensore interrompeva su tutte le parcelle l irrigazione quando la piovosità superava il limite di 2mm piovuti. L ETP è stata calcolata utilizzando la formula di Hargreaves-Samani che prevede l impiego di temperature medie giornaliere e di radiazione come dati di input. La possibilità di avere i dati meteorologici provenienti da una stazione posta a ridosso del campo sperimentale e consultabili in tempo reale ha permesso di ottenere i valori di ETP su base settimanale e di adeguare i parametri irrigui di conseguenza. Per quanto riguarda la fertilizzazione, sono state individuate tre tipologie di concimazioni: una standard, considerata quella che viene ordinariamente erogata nell area oggetto di studio a tappeti erbosi in simili condizioni (C1), una con una maggiorazione (di circa il 20% rispetto a C1) dell azoto erogato durante la stagione vegetativa (C2) ed una con una maggiorazione (di circa il 35% rispetto a C1) del potassio (C3). Gli interventi di concimazione sono stati eseguiti tramite 4 applicazioni durante la stagione vegetativa con formulati a lenta cessione. I trattamenti diversificanti di irrigazione e di fertilizzazione sono stati adottati solo a completo insediamento delle parcelle, cosa che è avvenuta durante il mese di agosto. 3

4 Il disegno sperimentale scelto è stato quello a split-split-plot a 3 repliche, con parcelle elementari di 15 m 2 (3x5m) per un totale di 54 parcelle. Durante la stagione vegetativa le parcelle sono state periodicamente sfalciate con un altezza di taglio di circa 3,5 cm. Sulle parcelle sono stati eseguiti periodicamente dei rilievi che in buona parte coincidono con quelli già visti per la linea 1: AEG, colore, tessitura, densità: questi parametri sono stati valutati visivamente con la scala variabile da 1 (minimo) a 9 (massimo); Copertura totale della parcella e presenza di infestati: con determinazione visiva della percentuale di ricoprimento. Venendo ai risultati, dato che la differenziazione tra trattamenti (irrigazione e fertilizzazione) è avvenuta solo durante il mese di agosto per permettere un completo insediamento del materiale vegetale, il fattore più importante nel far emergere differenze durante questo primo anno di sperimentazione è stata la specie. L irrigazione è stata il fattore che ha influenzato in misura minore i risultati ottenuti, anche perché l adozione delle irrigazioni differenziate è avvenuta solo ad agosto inoltrato quando ormai le temperature più elevate hanno praticamente appiattito le eventuali differenze presenti tra i livelli di questo fattore. Il parametro che mediamente è risultato più condizionato dal livello irriguo è stata la presenza di infestanti nelle parcelle, con valori più elevati in relazione alle maggiori quantità di acqua erogate (I1). La ridotta differenza tra i vari trattamenti suggerisce che queste specie macroterme possono raggiungere notevoli livelli di efficienza, di funzionalità e di qualità anche con forti riduzioni di impiego di acqua. Ovviamente tali risultati si devono ritenere interlocutori e preliminari e maggiori indicazioni si avranno al secondo anno, quando l adozione di trattamenti diversificati avverrà in maniera molto più precoce all inizio della stagione vegetativa. Anche la fertilizzazione non ha mostrato effetti rimarchevoli sulle caratteristiche studiate e il parametro condizionato in maniera più significativa è stato il colore del tappeto erboso, che è risultato mediamente più elevato nella concimazione C2, ossia con un maggior tenore di azoto, mentre le altre due formulazioni hanno raggiunto mediamente valori simili. Come detto, la specie è stato il parametro che in questo anno di impianto ha fatto registrare differenze più elevate. In particolare la gramigna è risultata migliore per molti dei parametri analizzati come aspetto estetico globale, colore, copertura del suolo, densità e presenza di infestanti, mentre Paspalum vaginatum è risultato migliore come tessitura della lamina fogliare. In alcuni casi è stato comunque possibile trovare effetti dell interazione tra alcuni fattori fra quelli studiati. In definitiva, per quanto attiene ai risultati di questa Linea, si può affermare che in questa prima stagione vegetativa le caratteristiche intrinseche delle specie utilizzate hanno condizionato le performance molto più delle tecniche gestionali. E però vero che in alcuni casi è stato possibile riscontrare delle 4

5 interazioni fra più fattori e che i dati del prossimo anno serviranno a consolidare quanto è stato preliminarmente visto nel corso del Linea 3 Le attività di questa Linea sono state svolte in stretta sinergia con quelle della Linea precedente in quanto il dispositivo sperimentale utilizzato è stato lo stesso. La valutazione dell impatto ambientale delle acque di rilascio in tappeti erbosi, che rappresentava la tematica specifica di questa attività di ricerca, è stata eseguita difatti sulle stesse parcelle descritte in precedenza per la prova relativa all analisi delle tecniche agronomiche: infatti al momento dell impianto delle parcelle, sono stati eseguiti dei fossetti profondi circa 30 cm e larghi 25 cm che sono stati impermeabilizzati mediante un foglio di plastica sul fondo del quale è stato successivamente posto un tubo drenante di 5 cm di diametro. Dopo la posa di tale strumentazione il fossetto è stato riempito di nuovo e sulla superficie è avvenuta la semina come descritto in precedenza. I tubi raccoglievano l acqua dal fondo di due parcelle attigue seminate con le due specie (C. dactylon e P. vaginatum) per cui non c era separazione fra le acque di percolazione provenienti dalle due specie diverse: pertanto i fattori posti sotto osservazione in questa Linea sono stati solo l irrigazione e la concimazione, con i livelli di trattamento descritti al punto precedente. Il prelievo dei campioni di acqua avveniva in bottiglie di plastica opportunamente interrate in un pozzetto laterale al campo, uno per ogni tubo di drenaggio per un totale di 27 punti di raccolta. Le acque sono state prelevate periodicamente per valutare sia il volume di acqua defluito sia la concentrazione dei macronutrienti presenti che è stata eseguita in laboratorio su campioni appositamente prelevati in campagna. In questo modo è stato possibile conoscere il volume totale di acqua percolato, le concentrazioni di tali acque e i quantitativi assoluti di nutrienti persi nelle acque di drenaggio. In totale sono state effettuate 4 raccolte di acqua di percolazione nel primo anno di prova, rispettivamente dopo 28, 70, 106 e 212 giorni dalla semina (18/05/2011). In totale sono arrivati sul campo sperimentale 1252 l m -2 costituiti per circa il 77% (969,6 l m -2 ) da acqua di irrigazione e per il restante 23% (282,4 l m -2 ) dalle piogge. A fronte di questi apporti idrici, complessivamente sono stati raccolti 3,33 l m -2 di acque di percolazione, corrispondenti ad una percentuale di acqua arrivata sul terreno e percolata assai ridotta, pari nella media a 0,27%. Il volume maggiore di percolato (1,82 l m -2 ) è stato prelevato con la raccolta del 15/06/2011 corrispondente ad una percentuale di percolazione di 0,56% dei 325,2 l/m 2 complessivamente apportati al campo sperimentale dall irrigazione e dalle piogge nei primi 28 giorni successivi alla semina. Il minor volume di percolazione è stato invece misurato in corrispondenza dell ultima raccolta, avvenuta il 16/12/2011, quando dei 279,6 l m -2 di acqua arrivata al terreno per pioggia e irrigazione è stato raccolto come percolato soltanto lo 0,02% corrispondente a 0,07 l m -2. Dall analisi di questi risultati appare come il sistema colturale costituito dal tappeto erboso coltivato su suolo naturale con buona dotazione di argilla sia caratterizzato da elevata capacità d invaso nei confronti degli apporti idrici naturali e irrigui, con volumi di percolazione estremamente contenuti durante tutto il 5

6 periodo vegetativo sia nelle prime fasi caratterizzate da copertura del terreno ridotta sia alla fine del ciclo vegetativo con tappeto erboso denso e caratterizzato da elevato ricoprimento. Questi risultati possono essere spiegati dalle specifiche caratteristiche pedo-vegetative del tappeto erboso oggetto della ricerca, in particolare le proprietà igroscopiche della frazione argillosa dominante nel suolo, l effetto assorbente del tappeto erboso insediato, la sua azione evapotraspirante nei confronti dell acqua apportata al sistema suolo-piante e anche dall uso di concimi a lenta cessione. Strettamente connessi con le dinamiche della percolazione dell acqua apportata da piogge ed irrigazioni al tappeto erboso, sono i risultati avuti con la misurazione delle asportazioni dei macroelementi N e K (il fosforo non è stato ancora analizzato) dovute all azione lisciviante delle acque di percolazione. Le quantità di azoto e potassio lisciviate dalle acque di drenaggio per percolazione sono risultate estremamente basse durante tutta la stagione vegetativa, determinando percentuali di lisciviazione di N e K rispettivamente dello 0,06 e dello 0,10%. Per quanto i risultati di questo primo anno di sperimentazione siano parziali e debbano essere valutati in considerazione dello sviluppo vegetativo dei tappeti erbosi per lo più occupato dalle fasi di impianto e progressiva copertura del terreno, essi evidenziano impatti ambientali delle acque di percolazione minimi o nulli relativamente alla perdita di macroelementi della nutrizione minerale da parte di tappeti erbosi di essenze macroterme. Questo è stato anche causato molto probabilmente dalla estrema aridità della stagione vegetativa, per cui l acqua apportata tramite irrigazione è stata tutta consumata dalle piante o immagazzinata nel terreno e si sono registrati pochissimi eventi meteorici di intensità tale da far drenare acqua nei pozzetti di raccolta. 6

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