PROGETTO DI RICERCA VIS2 Vivaismo Sostenibile Relazione finale dell attività svolta Dicembre 2012

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1 PROGETTO DI RICERCA VIS2 Vivismo Sostenibile Relzione finle dell ttività svolt Diembre 2012 PARTNER: (ACRONIMO, ENTE, CITTÀ) CIRAA - CENTRO INTERDIPARTIMENTALE DI RICERCHE AGRO- AMBIENTALI ENRICO AVANZI, UNIVERSITA DI PISA, PISA RESPONSABILE DELLA RICERCA: DR./PROF. ANDREA PERUZZI IMPEGNO DEL PERSONALE (indire ognome e nome; se personle dipendente, non-dipendente o onsulente; numero di ore dell impegno) Cognome e nome Tipo di rpporto on l ente: personle dipendente (posizione), nondipendente (ssegnist, o.o.o; borsist, e.), onsulente esterno (fornitore) Impegno (n. ore) Peruzzi Andre Personle dipendente (Professore Ordinrio) 44 Rffelli Mihele Personle dipendente (Professore Assoito) 51 Ginnni Mro Personle dipendente (Tenio D1) 10 Del Srto Robert Personle dipendente (Tenio B4) 145 Pli Clogero Personle dipendente (Tenio B3) 145 Gronhi Polo Personle dipendente (Tenio B5) 10 Pnohi Alessndro Personle dipendente (Tenio C4) 10 TOTALE 415 ATTIVITÀ SVOLTA - Riepilogo sintetio TAKS/SUBTASK III ANNO T1 IRRIGAZIONE/CONCIMAZIONE S A T1.1 Defiit irrigtion T1.2 Irrigzione qu dule T1.3 Conimi lento rilsio T2 CONTROLLO FLORA INFESTANTI S A T2.1 Controllo fisio X X X X X X X X X X X X T3 RECUPERO SCARTI VERDI S A T3.1 Trttmento degli srti verdi T3.2 Seprzione delle omponenti T3.3 Mterili biodegrdbili lterntivi T4 RIUTILIZZO SUBSTRATI S A T4.1 Frine vegetli d zione biofumignte T4.2 Biofumigzione substrti reuperti T5 ANALISI ECONOM.-AMBIENTALE S A T5.1 Anlisi proessi produttivi e bilnio mbientle T5.3 Life Cyle Assessment (LCA) T6 DIVULGAZIONE S A T6.1 Sito Web, miling-list e forum T6.2. Trsmissioni televisive X T6.3 Conferenze, seminri e open-dy T6.4 Pubb. sientifihe e divulgtive T6.5 Convegno finle e mnule X X X X Pg. 1/17

2 DESCRIZIONE ATTIVITA (distint per tsks/subtsk) T2 CONTROLLO FLORA INFESTANTE T2.1 Controllo fisio Studio sull gestione fisi (meni e termi) dell flor infestnte su pinte ornmentli llevte in pieno mpo. Nell mbito del progetto VIS uno degli sopi di rier del Centro Interdiprtimentle di Rierhe Agro-Ambientli E. Avnzi (CIRAA) dell Università di Pis, er l produzione di uno studio di fttibilità per il ontrollo non himio delle erbe infestnti nei vivi di pinte ornmentli in pieno mpo. L seguente relzione ttest he il onseguimento di questi obiettivi è stto pienmente il rggiungimento. Introduzione L orrett gestione dell flor spontne risult essere un prte essenzile nhe nell produzione vivisti di pieno mpo. Inftti, le pinte infestnti ompetono direttmente on le pinte ornmentli oltivte per lue, qu ed elementi nutritivi. In lune rierhe su diverse essenze rboree ornmentli è stto osservto ome l orrett gestione dell flor spontne sull superfiie di terreno ttorno gli lberi bbi influenzto positivmente il loro sviluppo, onretizzndosi in umenti del dimetro del fusto (Boyd e Robbin, 2006). Inoltre un resit inontrollt delle infestnti può dnneggire indirettmente l llevmento in pieno mpo di pinte ornmentli, rendo delle ondizioni mirolimtihe onduttive llo sviluppo di mlttie d mirorgnismi fitoptogeni o ll infestzione di rtropodi dnnosi (Kuhns et l., 2007). L definizione di un orrett strtegi di ontrollo delle infestnti deve prevedere un pproio olistio, in ui dopo un preliminre nlisi floristi, volt d identifire le tipologie di pinte vventizie he si presentno più frequentemente durnte il ilo olturle, in questo modo ppre possibile determinre il loro ilo biologio rtterizzndone lo stdio fenologio più sensibile. A questo, segue l individuzione dei trttmenti e delle mhine più idonee d operre nel ontesto olturle preso in esme (Kuhns et l., 2007). Inoltre, un progrmm effie di gestione dell flor spontne in un vivio di pieno mpo deve prendere in onsiderzione il ontrollo delle infestnti presenti nelle ree limitrofe ll ppezzmento dove sono llevte le essenze ornmentli (bordi, pezzgne, fossi et.) (Kuhns et l., 2007). In line generle il ontrollo non himio delle infestnti prevede (Peruzzi et l., 2005; 2006): - metodi preventivi: volti ridurre l emergenz in mpo delle pinte spontnee; - metodi indiretti: volti migliorre l bilità ompetitiv dell oltur; - metodi diretti: volti devitlizzre le vventizie già emerse o quntomeno ridurne l bilità ompetitiv. Metodi preventivi I metodi preventivi di ontrollo non himio delle infestnti sono volti ridurre l densità dell flor rele (rppresentt dlle vventizie effettivmente presenti sul terreno) medinte l riduzione dell flor potenzile (rppresentt dll insieme di semi e orgni di riproduzione vegettiv presenti nel profilo di terreno oltivbile e potenzilmente in grdo di svilupprsi). Nelle olture erbee e ortiole di pieno mpo tr le vrie tenihe preventive pplibili ritrovimo l fls semin (Peruzzi et l., 2005; 2006), m quest metodologi non sembr essere pplibile l vivismo di pieno mpo us dell elevt lunghezz dei ili olturli. Anhe l vviendmento olturle rientr tr i metodi preventivi di gestione non himi delle infestnti, inftti un orrett rotzione non solo può eludere tutti quei fenomeni rionduibili ll osidett stnhezz del terreno, m può nhe evitre l insturrsi di un flor spontne speilizzt ed ltmente ompetitiv. Tuttvi, questo rigurdo, si deve porre ttenzione ll selt delle tenihe di lvorzione del terreno he vengono effettute prim dell impinto. L rtur e lo ssso sono tenihe diffuse per l preprzione dei terreni delle ree di propgzione e di oltivzione, bisogn onsiderre he queste tipologie di lvorzioni prevedono l inversione degli strti di terreno e sono quindi in grdo di interrre effiemente le infestnti emerse ed i loro semi germinbili presenti negli strti più superfiili del suolo. In relzione ll speie di pprtenenz, dell profondità di lvorzione e delle permnenz in in strti di terreno profondi, i semi interrti potrnno perdere l loro germinbilità o mntenerl più o meno inltert sin qundo lo strto di terreno he li ospit non viene riportto di nuovo in superfiie ripristinndo le ondizioni idonee ll loro germinzione. Nel lungo periodo queste tenihe di lvorzione possono determinre il mntenimento di un pprezzbile stok di semi infestnti potenzilmente germinbili ed un inetbile perdit di sostnz orgni (Peruzzi et l., 2005; 2006). Un lterntiv quest tipologi di opertrii è rppresentt di disissori e di oltivtori, he effettuno un ontrollo più limitto delle infestnti emerse m permettono un ridotto interrmento dei loro semi, in luni si stimolndone l germinzione, Le vventizie emerse potrnno quindi essere suessivmente devitlizzte on metodi diretti. Per i lvori di rifinitur pre-impinto è bitulmente previst un zpptur rottiv del terreno he onsente di sminuzzre le zolle retesi on le preedenti lvorzioni (Berett et l., 2007). Tuttvi, le opertrii zionte dll pres di potenz (ome zpptrii rottive ed erpii rotnti) sminuzzndo gli orgni vegettivi delle infestnti (rizomi, tuberi, bulbi et.) tlvolt ne possono fvorire l propgzione, trsformndo un infestzione lolizzt in un infestzione diffus su tutto l ppezzmento (Altlnd, 2005). Per ui l utilizzo di quest tipologi di opertrii è onsiglito solo dopo un ttent nlisi mlerbologi, he poss esludere l presenz di speie di vventizie he produono queste peuliri strutture di resistenz. PAG. 2/17

3 Un ltro metodo preventivo è rppresentto dll impiego di olture di opertur (over rops). Queste sono olture erbee (pprtenenti priniplmente lle fmiglie delle grminee, brssiee e leguminose). Nel so del vivismo di pieno mpo queste essenze devono essere seminte tr le file dell impinto lsindo liber un strisi di terreno sull fil delle essenze ornmentli oltivte (Zeleznik e Zollinger, 2004). L lrghezz dell strisi di terreno nudo sull fil dell oltur vri in ordo on l tipologi e l dimensione dell speie ornmentle oltivt e dei sesti di impinto dottti. Le olture di opertur ssolvono molteplii funzioni: proteggono il terreno dll erosione, pportno sostnz orgni nel suolo, migliorno le ondizioni di trffibilità onsentendo di entrre in mpo nhe on terreno bgnto. Per qunto rigurd le infestnti le olture di opertur hnno un effetto ompetitivo nei onfronti delle flor spontne, inoltre i loro residui reno uno strto prottetivo pimnte ed in luni si possono rilsire sostnze d zione llelopti he inibisono l germinzione dei semi delle vventizie. In questo so lo sviluppo delle over rops deve essere gestito on periodii sfli lsindo i residui vegetli sull superfiie del terreno. L zione dei omposti lleloptii può protrrsi per un periodo he v di 30 i 75 giorni, in funzione dell speie dottt e dll quntità di biomss vegetle prodott (Zeleznik e Zollinger, 2004). Le olture di opertur presentno però lo svntggio di vere un effetto molto vribile sull flor infestnte (e quindi diffiilmente stndrdizzbile). Inoltre rppresentno un osto espliito per l ziend vivisti (Peruzzi et l., 2005). Un lterntiv bsso osto è rppresentt dll inerbimento nturle tr le file dell impinto. Quest teni dovrebbe onsentire di ottenere gli stessi vntggi di un over rops on un spes deismente ontenut (Kuhns et l., 2007). Tuttvi per il ontenimento dell flor spontne utilizzt per l inerbimento è neessrio intensifire gli interventi di sflio. Inoltre molte speie pprtenenti ll flor spontne sono dotte di stoloni o ltri orgni di propgzione vegettiv he onferisono loro l pità di invdere nhe l strisi di terreno sull fil dell oltur ornmentle, he dovrebbe rimnere liber (Kuhns et l., 2007). Metodi indiretti I metodi indiretti hnno l finlità di migliorre l bilità ompetitiv dell oltur nei onfronti delle ventizie. I fttori gronomii he possono essere presi in onsiderzione per il ontrollo indiretto dell flor spontne nei vivi ornmentli di pieno mpo sono il sesto di impinto l irrigzione e l fertilizzzione. I sesti di impinto idonei e le forme di llevmento d dottre in un vivio dovrebbero essere individuti erndo, qundo iò è possibile, un ottimo ompromesso tr diversi fttori: fvorire l ombreggimento del terreno, evitre un elevt ompetizione tr gli individui dell speie oltivt, limitre gli ingombri dei ntieri menizzti per le prinipli operzioni olturli ed in prtiolr modo per il ontrollo diretto dell flor spontne. Un pplizione mirt dell irrigzione e dell fertilizzzione può ontribuire l ontenimento delle infestnti, inftti distribuire questi fttori in prossimità dell pint oltivt permette un uso più effiiente di queste risorse d prte dell oltur rendendole più diffiilmente disponibili per le pinte infestnti (Berett et l., 2007). Metodi diretti I metodi non himii di ontrollo diretto delle infestnti si bsno prevlentemente su mezzi di tipo fisio, i quli possono essere suddivisi in due gruppi: mezzi menii e mezzi termii. Mezzi menii I mezzi menii rppresentno un delle più ntihe strtegie per il ontenimento delle infestnti e si pongono ome obiettivo quello di ridurre l ompetitività delle pinte vventizie srdindole, seprndo l struttur epige dll pprto ipogeo e lerndone i tessuti. Nel so di vivi ornmentli di speie rboree l gestione meni delle infestnti tr le file dell oltur può essere effettut medinte mhine he ttuno lo sflio o un legger lvorzione del terreno (teni ssimilbile d un srhitur). Le mhine per lo sflio sono omuni trinitrii he devono essere rtterizzte d un lrghezz di lvoro onson i sesti di impinto ed ll morfologi dell pint ornmentle, in modo tle d non provore dnni ll oltur. A questo proposito nel so di dozione di strtegie he prevedno l uso di over rop o di un inerbimento nturle tr le file ppre molto interessnte un innovtiv tipologi di trinitrii prodotte dll ditt Nobili S.p.A. Si trtt dei modelli BNE-SDS. Quest serie di opertrii eseguono lo sflio e l trinitur delle infestnti, dei residui di pottur, di olture di opertur e srino l biomss vegetle triturt in ndne l di sotto dei fusti delle pinte, ostituendo un ver e propi pimtur he permette di ontrollre l flor spontne nhe sull fil dell oltur (Fig. 1). Il trsporto e lo srio del mterile vegetle trinito è ssiurto d un o più olee poste ll interno del rter dell opertrie. Questi orgni sono zionti d motori idrulii in modo tle d onsentire un puntule regolzione dell veloità di rotzione in ordo ll quntità di biomss presente ed ll veloità di vnzmento dell opertrie (Pgni et l., 2010). Per il ontrollo menio delle infestnti tr le file delle olture rboree medinte ttrezzture he prevedono un lvorzione superfiile del terreno possono essere dottte opertrii non zionte dll pres di potenz (oltivtori leggeri) o opertrii zionte (zpptrii ed erpii rotnti). Tuttvi, ppre opportuno riordre he in luni si, deve essere evitto l uso di ttrezzture he lvorno il terreno dinmimente. Le opertrii per il ontrollo menio delle infestnti he si sviluppno sull fil delle olture rboree devono essere progettte in modo tle d non rere dnni l olletto delle pinte oltivte. Queste mhine onsentono di sflire le vventizie o devitlizzrle medinte un lvorzione del terreno sull fil, evitndo di dnneggire il trono medinte menismi idrulii he permettono di fr rientrre gli utensili on movimento diretto verso l interno dell zon interfilre (Fig. 2). Gli orgni lvornti di questi mhine possono essere fissi o zionti (derivndo il moto d ppositi motori idrulii). Le vrie soluzioni ostruttive disponibili sul merto propongono diverse tipologie di utensili (lme, denti elstii, PAG. 3/17

4 fili di elevto dimetro relizzti in mterile plstio, spzzole) he devono essere orrettmente individuti in bse llo speifio ontesto mlerbologio. Nell mggior prte dei si l presenz dell oltur viene individut medinte ppositi tsttori (Fig. 3) Fig. 1 - Trini-ndntrie BNE-SDS dell ditt Nobili S.p.A. in fse di lvoro su olture rboree Fig. 2 - Opertrie per l lvorzione intr-eppo prodott dll ditt Clemens in fse di lvorzione su vigneto. PAG. 4/17

5 Fig. 3 - Prtiolre dell orgno lvornte e del tsttore dell opertrie per l lvorzione intr-eppo prodott dll ditt Clemens. Molte di queste ttrezzture sono stte progettte per operre in fruttioltur, m ppiono idonee d essere effiemente utilizzte nhe nel omprto vivistio di pieno mpo. In luni si queste mhine sono llestite in modo tle d poter operre ontempornemente tr le file e sull fil dell oltur, onsentendo l gestione dell flor infestnte on un numero ridotto di pssggi (Fig. 4). Fig. 4 - Opertrie prodott dll ditt Dmon in grdo di effetture, in un unio pssggio, l lvorzione del terreno tr le file e sull fil degli impinti rborei. Nel merto delle mhine griole sono presenti nhe ttrezzture per il ontrollo menio delle infestnti sull fil dell oltur ppositmente progettte per il vivismo, ome d esempio il Finger-weeder (diserbtore dit) mpimente diffuso nelle oltivzioni di lberi di Ntle dei pesi del Nord Europ, m dttbile nhe d ltri ontesti del vivismo ornmentle e delle olture ortiole (Fig. 5). Gli orgni lvornti di quest tipologi di opertrie possno vere diverse onformzioni (fig 6), tuttvi generlmente sono omposti d pitti metllii rotnti montti folli su un sse inlinto rispetto ll superfiie del terreno e ollegti l telio priniple medinte bri regolbili. Il moto del diserbtore dit è grntito dll resistenz offert dl terreno durnte l vnzmento dell opertrie verso speifii spuntoni metllii, montti sull prte inferiore del pitto in modo d penetrre per pohi entimetri ll interno del suolo. Lungo l ironferenz estern dei pitti rotnti sono montti gli elementi (dit) flessibili, relizzti in mterile plstio in modo d non dnneggire il fusto dell oltur. Sono proprio questi utensili he smuovendo il terreno ttuno un zione di ontrollo menio sulle vventizie. Queste opertrii possono inontrre diffioltà in so di terreni pesnti on un elevto livello di ompttzione. PAG. 5/17

6 Fig. 5 - Modello di diserbtore dit (finger weeder) prodotto dll ditt Kress in fse di lvoro su vivi di pinte ornmentli. Fig. 6 Shemi di diverse tipologie ostruttive dei diserbtori dit (finger weeder). PAG. 6/17

7 Sullo stesso prinipio d zione (orgni rotnti montti folli) si bs l innovtiv gmm di opertrii Rotosrk prodott dll ditt Oliver (Fig. 7). In questo so gli utensili sono ostituiti d un serie di vomeri piegti d unino e sldti tr loro in modo d ottenere elementi irolri, inlinbili in vrie posizioni seond delle esigenze. Questi elementi operno l lvorzione dell interfil rrivndo molto viini l trono delle pinte, m le mhine possono essere implementte nhe on un numeros serie di utensili essori, tti grntire il ontrollo menio e selettivo delle infestnti sull fil. Fig. 7 - Opertrie Rotosrk prodott dll ditt Oliver per l lvorzione tr le file. Inoltre, per quest tipologi di opertrii, sono disponibili modelli on teli idonei d essere oppiti mezzi semoventi svllnti, in grdo di poter lvorre nhe su speie ornmentli d hbitus espuglioso e omunque in tutti quei si ove i sesti di impinto sino più fitti e i si l impossibilità di utilizzre le normli trttrii (Fig. 8). Fig. 8 - Modello di opertrie Rotosrk prodott dll ditt Oliver on elevt lue liber idone per trttori svllnti. A questo rigurdo ppre opportuno fr notre ome trttrii e port ttrezzi svllnti sino molto diffusi nelle ziende vivistihe del Nord Europ (Fig. 9). Queste mhine onsentono di poter operre gevolmente e on tempi più ridotti, in tutti quei ontesti del vivismo in ui di solito vengono utilizzti mezzi semoventi on opertore l seguito (es motooltivtori). Fig 9 - Port ttrezzi svllnte prodotto dll ditt Dmon in fse di lvoro su beti per l produzione di lberi di ntle. PAG. 7/17

8 Tli ttrezzture sono rtterizzte d elevti osti di quisto, m bisogn onsiderre he onsentono di ontenere i osti per l mnodoper non solo nel so dell gestione delle infestnti, m nhe in quello di ltre operzioni neessrie ll llevmento in pieno mpo delle pinte ornmentli. Mezzi termii I mezzi termii rppresentno un vlido strumento per il ontrollo diretto delle infestnti e possono essere utilizzti in lterntiv o in mnier integrt on i mezzi menii, nell otti di un gestione non-himi dell flor spontne. Le ttrezzture per il ontrollo termio bsno tutte il loro prinipio di zione sull impiego del lore per indurre un rpido innlzmento dell tempertur delle prti verdi delle pinte, he provo lterzioni livello si fisiologio he itologio, on onseguente dissemento degli orgni olpiti. A livello metbolio l esposizione delle pinte l lore us l disidrtzione dei tessuti, l denturzione delle proteine e degli enzimi, il mbimento dell onformzione delle membrne ellulri on onseguente umento dell permebilità in seguito l dnneggimento dei lipidi di membrn, l lterzione dell onduttività stomti e quindi dell fisszione dell CO 2 e dell sintesi dei rboidrti, nonhè l lterzione dei proessi respirtori e dell divisione ellulre (Peruzzi et l., 2009). In prti il lore determin un sort di sotttur o lesstur delle prti verdi, e l effetto he i mezzi termii produono dnno dell vegetzione è in tutto simile quello di un erbiid himio d zione dissente dell prte ere. L differenz tr i vri tipi di ttrezzture per l gestione termi delle infestnti risiede nei diversi mezzi he vengono impiegti per trsmettere il lore ed innlzre l tempertur dell zon trttt. I metodi più omuni utilizzti in grioltur sono: ) l fimm liber; b) il vpore; ) l qu ld (Peruzzi et l., 2009). Nonostnte esistno e sino stte sperimentte nel tempo mhine opertrii in grdo di utilizzre ltri mezzi rispetto quelli preedentemente elenti per determinre un innlzmento termio nelle pinte d trttre (rggi infrrossi, miroonde, lser), queste presentno un elevto dispendio energetio, un ridott pità di lvoro, un insuffiiente zione rinettnte, ed inoltre, ome nel so delle miroonde, nhe potenzili rishi per l slute dell opertore. Ad oggi un delle pplizioni più effienti ed energetimente sostenibili per i trttmenti di ontrollo termio delle infestnti nei vivi di pieno mpo ppre essere il pirodiserbo fimm liber, he onsiste nell esporre i tessuti vegetli temperture di ir 1500 C per pohi deimi di seondo provondone l devitlizzzione medinte lo shok termio. Contrrimente qunto si rede il ontrollo delle vventizie medinte pirodiserbo non è un pplizione reente. Il primo brevetto di un opertrie fimm liber risle inftti l 1852, d oper di John Crig in Arknss. Verso l fine degli nni trent del seolo sorso, negli stti sud-oidentli degli USA si diffusero mhine provviste di bruitori limentti d ombustibili liquidi o gssosi ottenuti dll distillzione frziont del petrolio (kerosene, benzin, GPL). Queste mhine venivno impiegte per effetture l gestione dell flor spontne su rgini, mssiite ferrovirie ed ltre ree non griole. Nel 1935 il olonnello Prie C. MLemore in Albm iniziò d utilizzre il pirodiserbo nei suoi ppezzmenti di otone e, nel tempo, dottò quest teni nhe su ltre olture depositndo nel 1939 un brevetto he denominò Metodo di oltivzione delle pinte e he fu pprovto nel In questo periodo furono presentti molti brevetti di mhine per il pirodiserbo, in onsiderzione del ftto he tle teni er divenut un prti omune per il ontrollo dell flor spontne su otone e su ltre olture. L mggior prte delle opertrii erno limentte GPL, he vev totlmente soppintto l uso di ombustibili liquidi. Questo mbimento influenzò nturlmente nhe l progettzione dei bruitori e dei sistemi di impiego del ombustibile. L teni del pirodiserbo subì un forte delino ll fine degli nni sessnt del seolo sorso, us dell innlzmento del osto dei prodotti petroliferi, dell onomitnte resente disponibilità di erbiidi di sintesi d zione selettiv e dell mssii diffusione dell gestione industrile dell grioltur, legt d un elevto impiego di input himii ed energetii in grdo di permettere onsistenti inrementi produttivi, m nhe responsbile di drmmtii fenomeni di ontminzione mbientle e dell insorgenz di importnti ptologie si ute he ronihe negli esseri umni. Negli ultimi nni le resenti preoupzioni legte ll imptto mbientle degli grofrmi, il osto elevto degli erbiidi, l insorgenz di fenomeni di resistenz d prte di molte infestnti ed il resente sviluppo dell grioltur biologi, h portto il mondo dell rier e quello opertivo d un risopert dei metodi fisii di ontrollo dell flor spontne. L neessità di trovre soluzioni lterntive ll impiego degli erbiidi h indotto i riertori dell Università di Pis d effetture, nel orso degli ultimi venti nni, numerosi studi sul ontrollo non himio delle infestnti. A tle rigurdo, nel orso di speifii progetti di rier sono stte studite, progettte, relizzte, testte ed ottimizzte un serie di ttrezzture (mnuli - splleggite e rrellte - semoventi e portte dll trttrie) pienmente idonee d effetture trttmenti di pirodiserbo nei diversi ontesti grioli del nostro Pese. Tutte le opertrii sono stte ostruite ssemblndo le diverse omponenti on teni modulre, prtendo di bruitori per rrivre llo smbitore di lore. Le diverse prti delle mhine sono stte quindi relizzte seguendo un uni ide progettule, m on forme e dimensioni tli d ordrsi on i vinoli e on le neessità onnesse on l ostruzione delle diverse ttrezzture preposte d effetture i trttmenti termii in modo effiiente e pproprito in ondizioni opertive nhe molto diverse. Tutti i prototipi sono dotti di bruitori bhett e di un miseltore esterno provvisto di ugello he sfrutt l effetto Venturi per permettere l ingresso dell ri primri. Suessivmente, in seguito pprofonditi studi di fluidodinmi, l onformzione dei bruitori è stt modifit, ggiungendo speifihe perture nel rter esterno, in modo d utilizzre nhe ri seondri e quindi migliorre l ombustione del GPL. Quest tipologi di bruitori è risultt essere l più idone ll ottenimento di un fimm spzzolt he si ppittise sull superfiie del terreno ed è in grdo di grntire un elevto trsferimento di lore e quindi un rilevnte effii dei trttmenti termii. PAG. 8/17

9 Gli elementi prinipli di un modern mhin opertrie per il pirodiserbo sono: telio; serbtoio del ombustibile; smbitore termio (non presente sulle ttrezzture splleggite ed in genere nhe su tutte quelle mnuli); dispositivi di regolzione e di siurezz; bruitori; dispositivi per l ensione dei bruitori; dispositivi per onsentire il mntenimento dell orrett distnz tr il bruitore ed il terreno (non sempre presenti sulle ttrezzture mnuli); dispositivi per l regolzione del flusso di GPL. Lo smbitore termio è impiegto soltnto nelle mhine semoventi o portte dll trttrie e l su funzione è quell di fornire energi lle bombole durnte il trttmento, fvorendo il pssggio di stto ed il orretto fflusso del GPL i bruitori nhe nel so d dozione di elevte pressioni di eserizio (0,3-0,5 MP). Nei prototipi motorizzti e portti relizzti dll Università di Pis è stt dottt un soluzione progettule molto ingegnos, he permette di utilizzre i gs di srio del motore endotermio per risldre l qu he su volt ede energi l GPL, onsentendo di operre in modo ontinutivo e di utilizzre tutto il gs ontenuto nei serbtoi. I dispositivi di siurezz onsistono di solito in un termooppi ollegt d un elettrovlvol post nel iruito di limentzione di isun bruitore, on l funzione di blore l fuoriusit del GPL in so di ssenz di fimm. Le ttrezzture mnuli, ovvimente non presentno tutti questi dispositivi, m sono omunque dotte di regoltore di pressione e di mnometro, mentre l quntità di gs in usit viene regolt intervenendo sui rubinetti di mssimo e minimo e sul grilletto posti sull impugntur dell lni. Nel 2009 è inizit un ollborzione tr l Università di Pis e l ditt Mito S.r.l. di Arezzo, nell mbito di uno speifio progetto denominto Pirogesi, finnzito dll Regione Tosn on fondi messi disposizione dll Unione Europe. Il progetto h vuto ome sopo priniple l industrilizzzione e l ommerilizzzione dei prototipi relizzti dll Università di Pis per il ontrollo termio delle infestnti medinte fimm liber, in onsiderzione dei vntggi he l dozione di quest teni permette di ottenere in termini non solo di tutel dell mbiente e dell slute dei ittdini, m nhe di riduzione dei tempi di intervento e dei osti legti l ontrollo dell flor spontne. Le ttrezzture mnuli ottimizzte ed industrilizzte sono il PiroBg-One (ttrezztur splleggit) ed il Pirotrolley (ttrezztur rrellt). Le ltre due mhine he ompletno l gmm sono il Pirotruk (opertrie semovente on opertore l seguito) ed il Pirotrtor (opertrie portt), entrmbe provviste di un dispositivo d ensione dei bruitori ompletmente utomtizzto. L serie di opertrii portte Pirotrtor risult prtiolrmente idone d effetture trttmenti nel settore del vivismo rboreo di pieno mpo, nhe in onsiderzione del ftto he l struttur modulre e l elevt verstilità ne grntisono l dttbilità i diversi sesti di impinto. In prtiolre, queste ttrezzture sono stte relizzte in modo d poter ruotre lterlmente i teli he supportno i bruitori, ottenendo quindi due distinte onformzioni e onsentendo di operre si tr le file he sull fil delle olture ornmentli rboree (Fig. 10). In questo so il riterio di selettività del pirodiserbo fimm liber effettuto sull fil si bs sul ftto he i tessuti lignifiti he ostituisono il fusto dell pint, sono rtterizzti d un molto più elevt resistenz l lore rispetto i tessuti erbei delle vventizie. Fig Diverse possibili onformzioni dell opertrie Pirotrtor dell ditt Mito: Per trttmenti tr le file ( sinistr); per trttmenti sull fil ( destr). L pimtur PAG. 9/17

10 L teni dell pimtur h ome sopo l rezione di un brrier fisi sull superfiie del suolo he ostoli l emergenz delle pinte infestnti ontenendone l pità ompetitiv. Nell otti dell lssifizione delle metodologie di ontrollo delle infestnti, quest prti gronomi può essere nnovert si tr le tenihe preventive he tr quelle dirette. Nel so del vivismo ornmentle di pieno mpo l pimtur dovrebbe essere pplit in prossimità dell pint oltivt, ed in molti si viene relizzt l opertur di un inter strisi di terreno proprio sull fil dell impinto (Berett et l., 2007). L pimtur oltre l ontrollo delle infestnti può portre nhe ltri vntggi gronomii quli (Zeleznik e Zollinger, 2004): onservzione dell umidità del suolo medinte l riduzione dell evporzione; riduzione dei rishi di erosione del suolo; inremento dell infiltrzione dell qu nel terreno; mntenimento di livelli di tempertur del terreno più lti nel periodo utunno-invernle. I mterili per l pimtur per il vivismo di pieno mpo possono essere inoerenti (prevlentemente di ntur orgni), oppure tessuti permebili ll qu relizzti on fibre plstihe di origine sinteti. Pimtur on mterili orgnii I pimnti di origine orgni più omunemente utilizzti sono pgli, ippto di legno, residui di sflio, ortei di onifere, sovvllo di ompost. L uso di questi mterili, he nel tempo vnno inontro d un lent degrdzione, sembr influenzre positivmente le rtteristihe himio-fisihe e biologihe del suolo, umentndone il ontenuto in sostnz orgni, migliorndone l struttur e inrementndo l biomss mirobi ed in prtiolre l inidenz dei mirorgnismi he hnno zione ntgonist verso i ptogeni (Amoroso et l., 2007). Tuttvi, gli effetti dell pimtur orgni dipendono dl tipo di mterile impiegto, dll su quntità e dl suo grdo di ffinmento. Ad esempio, l utilizzo di sostnze d lto ontenuto di lignin (elevto rpporto C/N), può portre ll immobilizzzione dell zoto, riduendone l disponibilità per le pinte. In quest otti ppre molto promettente l uso di sovvllo di ompost, un sottoprodotto dell filier produttiv dell mmendnte ompostto verde. Questo mterile, dopo essere stto sottoposto i proessi di ompostggio, viene seprto dl ompost vero e proprio medinte un vglitur. Il sovvllo di ompost è rtterizzto d un ph subllino ed un rpporto C/N reltivmente elevto (di solito ompreso tr 50 e 100), m in ogni so di molto inferiore quello dell ortei di onifere o di mterili legnosi ippti. L durt dell effetto pimnte si espli per ir due nni ed il suo osto si ggir intorno i 15 m -3 (Amoroso et l., 2007). Lo spessore dello strto pimnte orgnio deve essere ttentmente vlutto onsiderndo non solo l effii di ontrollo delle vventizie, m nhe i rishi di insorgenz di possibili problemi di mriumi o di ipossi livello dell pprto rdile dell oltur. Generlmente l ltezz dello strto di mterile osill tr 7 e 10 m, m livelli mggiori possono essere dottti nel so di substrto rtterizzto d un grnulometri di elevto dimetro (Zeleznik e Zollinger, 2004). Pimtur on mterili plstii L pimtur on mterili inorgnii può essere utilizzt per il ontrollo delle infestnti sull fil dell impinto e può essere relizzt on film plstii o on tessuti sintetii (geotessuti). Nel vivismo di pieno mpo l uso di film plstii non ppre pienmente idoneo, poihé nell mggior prte dei si questi mterili hnno un durt nettmente inferiore l ompleto ilo olturle delle essenze rboree ornmentli. I geotessuti sono omposti d fibre di polipropilene resistenti i rggi ultrvioletti, sono ontrddistinti d un resitenz meni elevt ed inoltre sono dotti nhe di un buon permebilità ll qu e ll ossigeno, grntendo quindi, un suffiiente pporto di questi due elementi ll pprto rdile delle olture. Queste rtteristihe e l loro vit utile deismente più elevt rispetto i film plstii rende questi prodotti prtiolrmente dtti l ontrollo dell flor spontne in pieno mpo. I tessuti in polipropilene destinti ll uso vivistio sono ommerilizzti in rotoli di lrghezz e lunghezz vribile e l loro stesur in mpo vviene on pposite mhine opertrii dotte di vomeri lterli, he interrno i lembi del telo ssiurndolo stbilmente ll superfiie del suolo. Nei vivi di pieno mpo l disposizione dei geotessuti deve essere effettut prim del trpinto ed è neessrio rere pposite perture dove srà suessivmente ollot l pint ornmentle. I tgli possono essere di divers form ( C J L o roe) e devono vere dimensioni idonee permettere l gevole resimento dell speie oltivt (Zeleznik e Zollinger, 2004). Questi prodotti, generlmente, grntisono un effie ontrollo delle infestnti per periodi di tempo reltivmente elevti e vengono omunemente impiegti nei pizzli he ospitno le pinte ornmentli llevte in ontenitore, m il loro uso in pieno mpo è fortemente limitto dgli lti osti di quisto. Il ontrollo delle infestnti nei pizzli dei vivi di pinte ornmentli llevte in ontenitore Nell mbito del Progetto VIS sono stte ondotte presso l Istituto Professionle di Stto per l Agrioltur e l Ambiente BARONE CARLO DE FRANCESCHI speifihe prove sperimentli, on lo sopo di verifire gli effetti del ontrollo termio delle infestnti medinte fimm liber su tipologie di superfiie inghiite rionduibili quelle he rtterizzno molti pizzli delle ziende vivistihe Pistoiesi, dibiti ll llevmento di pinte ornmentli in ontenitore. I trttmenti termii fimm liber sono stti effettuti on un prototipo di opertrie semovente equipggit on un motore ilo Otto quttro tempi vente potenz mssim pri 4,5 kw e on un mbio menio inque rpporti più l retromri. L veloità dell opertrie può vrire d 1 fino 5 km/h. Quest mhin opertrie present 5 bruitori bhett lrghi 25 PAG. 10/17

11 m limentti d due bombole di GPL he sono disposti frontlmente su di un piolo telio. L opertrie è inoltre provvist di un lni, per trttmenti di rifinitur mnule in punti prtiolrmente diffiili, su volt dott di un bruitore bhett lrgo 15 m (Fig. 11). Fig.11 - Opertrie semovente per il pirodiserbo, in fse di lvoro durnte l sperimentzione ondott presso l Istituto Professionle di Stto per l Agrioltur e l Ambiente BARONE CARLO DE FRANCESCHI. Le tesi he sono stte poste onfronto ll interno del mpo sperimentle sono stte replite tre volte e orrispondono due tipologie di gestione termi delle infestnti on fimm liber, he differisono per l frequenz dei trttmenti effettuti nel tempo: AF (lt frequenz 12 trttmenti nno -1 ); BF (bss frequenz 6 trttmenti nno -1 ). Su lune prelle testimoni non sono stti eseguiti trttmenti. Il disegno sperimentle dottto è quello blohi rndomizzti. Prim di ogni intervento, per verifire l effii delle strtegie onfronto, sono stti effettuti rilievi fotogrfii su superfiie not. Le immgini digitli ottenute, sono stte sottoposte d opportun nlisi, medinte il softwre Compu Eye LSA (Bkr, 2005), in grdo di determinre oggettivmente l opertur perentule delle infestnti. I dti di opertur espressi in termini perentuli sono stti trsformti utilizzndo l seguente funzione (trsformzione ngolre): p y = rsen dove on p è indito il vlore perentule di opertur. 100 Risultti e disussione I risultti ottenuti sono riportti nell figur 12, l ui osservzione rende evidente ome, per entrmbe le tipologie di gestione termi prese in esme, già dopo il primo trttmento si stto possibile ottenere un riduzione signifitiv dei vlori di opertur dell flor spontne rispetto l testimone non trttto. Dopo il sesto trttmento (eseguito nel mese di Gennio 2012 ), l gestione on pirodiserbo d elevt frequenz è riusit ontenere ostntemente i vlori di opertur delle infestnti l di sotto dell sogli del 6%. Nell figur 13 sono ltresì riportti i vlori medi di opertur perentule delle infestnti lolti per le diverse tipologie di gestione termi delle vventizie poste onfronto nel orso dell prov sperimentle. I livelli di opertur medi ottenuti utilizzndo il pirodiserbo d elevt frequenz si sono ttestti su vlori inferiori l 7% e sono risultti sttistimente inferiori quelli onseguiti nel so si del testimone non trttto, si dell impiego del pirodiserbo bss frequenz. Questi dti sembrno onfermre qunto osservto in preedenti sperimentzioni ondotte in mbiente urbno su nloghe tipologie di superfii dure (Peruzzi et l. 2009). L rier effettut ed i risultti ottenuti dl CIRAA soddisfno pienmente l obiettivo prefissto di determinre le strtegie e le ttrezzture per l gestione termi delle pinte infestnti sui pizzli dei vivi he ospitno pinte ornmentli llevte in ontenitore PAG. 11/17

12 Fig.12 - Copertur perentule registrt nel orso dell sperimentzione nelle diverse tesi sottoposte diverse tipologie di gestione termi delle vventizie. Lettere diverse ll interno di un stess dt indino differenze sttistimente signifitive (LSD p 0,05). I erhietti verdi sotto l sse delle sisse indino i trttmenti di pirodiserbo effettuti Copertur (%) b 0 Pirodiserbo AF Pirodiserbo BF Testimone Fig.13 - Vlori medi di opertur perentule lolti per le diverse tesi di gestione termi delle vventizie. Lettere diverse indino differenze sttistimente signifitive (LSD p 0,05). Controllo dell flor spontne su pinte llevte in ontenitore. Lo sopo dell sperimentzione è stto quello di vlutre l effii dei trttmenti termii sulle infestnti he si sviluppno sul substrto dei ontenitori in ui sono llevte le pinte ornmentli. Le prove sperimentli sono stte ondotte su pinte di Photini frseri llevte in vsi trono onii on dimetro di 25 m. Nel substrto bse di torb ll interno dei ontenitori è stt prodott un infestzione rtifiile di Oxlis orniult L. medinte trpinto di 4 porzioni di rizom ontenenti isuno 10 gemme. Il trpinto dell speie infestnte è stto relizzto ll fine del mese di Mrzo, in modo d onsentire lle pinte di olonizzre omogenemente l inter superfiie del substrto. PAG. 12/17

13 I diversi trttmenti he sono stti posti onfronto sono: - Trttmento termio fimm liber effettuto on un lni mnule dott di un piolo bruitore bhett dell lrghezz di 10 m, ppositmente relizzto (Fig. 14); - Trttmento termio effettuti medinte un genertore di vpore on un potenz di 2,4 kw dott di un ldi in grdo di fornire un portt di 3,12 kg h -1 (Fig. 14b). A B Fig Trttmenti termii eseguiti durnte l sperimentzione per il ontrollo delle infestnti he si sviluppno nei ontenitori delle pinte ornmentli, (A) trttmenti di pirodiserbo fimm liber, (B) trttmenti on vpore. L prte terminle dell lni del genertore di vpore è stt dott di un idone opertur semiilindri in modo d diminuire le dispersione del lore (Fig. 15) Anhe in questo so per entrmbe le tipologie di trttmento termio prese in esme sono stte onfrontte due diverse tipologie di gestione differenzindo l frequenz dei trttmenti nell ro di un nno: Pirodiserbo AF (lt frequenz 12 trttmenti nno -1 ); Pirodiserbo BF (bss frequenz 6 trttmenti nno -1 ); Vpore AF (lt frequenz 12 trttmenti nno -1 ); Vpore BF (bss frequenz 6 trttmenti nno -1 ). Su luni vsi non è stto effettuto lun tipo di trttmento di ontrollo delle vventizie (testimone non trttto). Prim di ogni intervento sono stti effettuti rilievi fotogrfii sui vsi per vlutre i livelli di opertur rggiunt dlle infestnti. Le immgini sono stte suessivmente nlizzte on il softwre Compu Eye LSA (Bkr 2005). I dti delle opertur delle infestnti osì ottenuti sono stti sottoposti trsformzione ngolre e suessivmente d nlisi dell vrinz (α 5%). Le medie sono stte seprte on il test LSD di fisher dottndo un livello di signifitività di 0,05. I vsi delle pinte ornmentli sottoposti lle diverse tipologie di ontrollo termio delle infestnti, sono stti disposti dottndo un disegno sperimentle blohi rndomizzti replito 4 volte. I vsi sono stti inoltre dotti di un impinto di irrigzione lolizzt. PAG. 13/17

14 Fig Immgine del rter semiilindrio montto sull lni del genertore di vpore. Risultti e disussione Entrmbe le tipologie di ontrollo termio delle infestnti non sembrno ver usto dnni evidenti lle pinte ornmentli di Photini frseri, e i ontenitori relizzti in mterile plstio. Osservndo le figure 16 e 17 possono essere notti gli effetti immediti dei trttmenti termii sulle pinte di Oxlis orniult L. Quest speie infestnte è dott di fusti prostrti e strisinti he hnno l possibilità di produrre rdii in prossimità dei nodi, per ui nell mggior prte dei si un singolo trttmento termio he devitlizz l prte ere non risult suffiiente d eliminre l pint definitivmente. Durnte l sperimentzione ltre speie vventizie hnno olonizzto il substrto presente nei ontenitori. Pertnto i dti mlerboligii rolti inludono nhe l opertur perentule dovut quest infestzione nturle. Nell figur 18 sono riportti i dti di opertur perentule delle infestnti rilevti ll interno dei vsi sottoposti lle diverse tipologie di gestione prese in esme. L osservzione del grfio rende evidente l elevt effii dei trttmenti termii effettuti on vpore. Inftti i vlori di opertur registrti nel settembre del 2012 nei ontenitori sottoposti due trttmenti on vpore sono sttistimente uguli quelli rilevti sui ontenitori sottoposti 4 trttmenti di pirodiserbo fimm liber. Fig Effetto del pirodiserbo fimm liber su pinte di Oxlis urniult L. PAG. 14/17

15 Fig Effetto dei trttmenti termii effettuti on vpore su pinte di Oxlis urniult L. 90 Pirodiserbo BF Pirodiserbo AF Vpore BF Vpore AF Testimone Copertur (%) b b b b b d b d d 0 mg-12 giu-12 lug-12 go-12 set-12 Fig.18 - Vlori di opertur perentule registrti nel orso dell sperimentzione sulle tesi sottoposte diverse tipologie di gestione termi delle vventizie. Lettere diverse ll interno di un stess dt indino differenze sttistimente signifitive (LSD p 0,05). I erhietti verdi sotto l sse delle sisse indino i trttmenti termii effettuti. Nell figur 19 sono riportti i vlori medi di opertur perentule delle infestnti lolti per le diverse tipologie di gestione termi poste onfronto nel orso dell prov sperimentle. L opertur rilevt nei ontenitori sottoposti trttmenti on vpore d elevt frequenz è risultt sttistimente inferiore quell osservt nel so del trttmento termio fimm liber bss frequenz. PAG. 15/17

16 Copertur (%) b b b 10 0 Testimone Piro BF Vpore BF Piro 12 Vpore AF Fig.19 - Grfio dei vlori medi di opertur perentule delle infestnti lolti per le diverse tesi sottoposte diverse tipologie di gestione termi delle vventizie. Lettere diverse indino differenze sttistimente signifitive (LSD p 0,05). Il ontrollo termio delle infestnti medinte vpore sembr vere delle ottime potenzilità. L obbiettivo prefissto di determinre le strtegie e le ttrezzture per l gestione termi delle infestnti he si sviluppno sul substrto nei vsi in ui vengono llevte le pinte ornmentli può onsiderrsi onseguito. Tuttvi, prim di trsferire queste tenologie dll settore dell rier quello produttivo, srebbero neessrie ulteriori verifihe di lungo periodo in modo tle d poter definire rigorosmente l tipologi di gestione onness on l mggior effii rinettnte e il minor numero di interventi. Risult ltresì neessrio sviluppre ttrezzture vpore per il ontrollo termio delle infestnti speifihe per questo prtiolre ontesto, in modo d poter ottenere livelli più elevti di effiienz riduendo nel ontempo i tempi opertivi ed i osti di eserizio. BIBLIOGRAFIA Altlnd, J Weed Control in Nursery Field Prodution, Oregon Stte University Extension Servie EM 8899-E, pp 16. Bkr, E. M A new softwre for mesuring lef re, nd re dmged by Tetrnyhus urtie Koh. Journl of Applied Entomology 129 (3), Berett, D., Vvssori, A., Fvoino E Tenihe di oltivzione delle pinte ornmentli sistemi olturli, Suol Agrri del pro di Monz, Regione Lombrdi, pp 106. Boyd, J., Robbin J Effet of Weed Control on the Growth of Field-grown Shde Trees in Centrl Arknss fter Four Yers, Atti del Southern Nursery Assoition Reserh Conferene, Volume 51, p Kuhns L. J., Hrpster T., Selmerr J., Guiser S Controlling Weeds in Nursery nd Lndspe Plntings, The Pennsylvni Stte University Extension Bulletin #UJ236. pp 44. Pgni P. P., Montnri M., Vieri M Nobili BNE-SDS, inerbimento sostenibile in rborioltur, Mhine e Motori Agrioli, 9, p Peruzzi A., Ginnni M., Mzzonini M., Rffelli M., Fontnelli M., Di Ciolo S., Vern P., Csi D., Reinelli E L gestione fisi delle infestnti su rot biologi e su ltre olture tipihe dell Altopino del Fuino, Editorile Pisn, Pis pp 143. Peruzzi A., Ginnni M., Mzzonini M., Rffelli M., Fontnelli M., Di Ciolo S Il Controllo fisio delle infestnti su spinio in oltivzione biologi ed integrt nell Bss Vlle del Serhio, Editorile Pisn, pp 111. Peruzzi A., Lulli L., Rffelli M., Del Srto R., Frsoni C., Ginnni M., Pli C., Sorelli F., Fontnelli M L gestione fisi dell flor spontne in re urbn. Felii Editore, Pis pp 171. PAG. 16/17

17 Zeleznik J., Zollinger R Weed Control in Tree Plnting, North Dkot Stte University pp 1-4, disponibile su COLLABORAZIONI Con ltri Prtner o fornitori: DBPA, Università di Pis Collborzioni on Enti esterni l Progetto: Allestimento delle prove sperimentli on L Istituto Professionle di Stto per l Agrioltur e l Ambiente BARONE CARLO DE FRANCESCHI e on l omonim Fondzione Agrri. SEMINARI, CONFERENZE E ALTRI EVENTI (indire prteipnte, dt, luogo e evento, titolo intervento) Peruzzi, A.- Prteipzione ll trsmissione ORA VERDE, dedit l progetto VIS, in ond il 27,28,29 gennio 2012 Relizzt giornt di studio 24 Febbrio 2012 in ollborzione on L Ademi dei Georgofili e on il Centro Sperimentle per il Vivismo di Pistoi dl titolo Gestione sostenibile dell flor spontne nel omprto vivistio. L evento si è svolto presso l Istituto Professionle di Stto per l Agrioltur e l Ambiente Brone Crlo De Frneshi. PUBBLICAZIONI (indire utori, titolo, rivist, numero, pgine) PAG. 17/17