Film Fotoselettivi per un Agricoltura Eco-Sostenibile

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1 This wtermrk does not pper in the registered version - CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE ISTITUTO DI CIBERNETICA "Edurdo Ciniello" Film Fotoselettivi per un Agricoltur Eco-Sostenibile L. Petti,b e P. Mormileb b PolyEur s.r.l., Contrd Olivol 12/A, 2100 Benevento; e-mil: ricercesviluppo@polyeur.it ICIB-CNR, Vi Cmpi Flegrei 34, 00- Pozzuoli, Npoli (Itly); e-mil: p.mormile@cib.n.cnr.it L necessità di pccimre il terreno durnte l coltivzione è stt d sempre uno dei problemi più rilevnti che l gricoltore h dovuto ffrontre per ottimizzre il rccolto. D quest prtic dipendev l qulità dei prodotti, il loro costo finle e l quntità del rccolto. D qundo si è cpito come er importnte eliminre l presenz delle infestnti si sono lternte, nel corso degli nni, tecniche di copertur del suolo utilizzndo mterili di origine nturle (pgli, trucioli di legno, schegge di cortecci, foglie secche, compost, letme mturo, torb, ecc.) o di origine rtificile (ghii, rgill espns, teli di crt, tessuto- non-tessuto, film plstici, ecc). I pro e i contro di ogni mterile considerto per l pccimtur ne hnno determinto l impiego che si è lternto nel corso dell stori dell gricoltur, prtire, come testimonito d reperti rcheologici, dll epoc degli ntichi egizi e forse prim. Non vi è lcun dubbio che l introduzione dell plstic in gricoltur h rivoluzionto rdiclmente questo settore già prtire dgli nni sessnt. I film plstici in prticolre si sono subito imposti per l copertur dei terreni conquistndo rpidmente fette di mercto sempre più consistenti. Anlogmente, i teli per l copertur delle serre hnno soppintto in pochissimo tempo le lstre di vetro (serre rigide) e umentto l uso dell coltivzione sotto serr in modo esponenzile. I film plstici per l pccimtur negli ultimi nni si sono progressivmente imposti nell normle prtic gricol per gli innumerevoli vntggi di ntur mbientle ed gronomic che possono grntire. Oltre contenere l inerbimento con evidente risprmio in termini di srchiture e scerbture, riducono l formzione di croste e impediscono l compttzione del terreno che, mntenendo inttt l su struttur, si present così più soffice ed reto. Inoltre consentono di limitre le perdite di cqu per evporzione e di nutrienti per liscivizione, crendo condizioni più fvorevoli llo sviluppo di pinte ed pprti rdicli, migliorndo l uniformità dell coltur e l qulità del prodotto in qunto i frutti, isolti dl suolo, sono più puliti e meno soggetti mrciumi. I prodotti impiegti sono in lrg prte confinti l nero trdizionle, che occup l fett di mercto più significtiv, l film binco- nero, l fumé e l film trsprente. Scopo di questo rticolo è quello di presentre lo scenrio ttule e futuro dei film plstici per pccimtur impiegti in Itli e di descrivere nei dettgli le crtteristiche tecniche di un nuov tipologi di prodotti (film fotoselettivi) che è stt recentemente propost nel nostro pese e di

2 This wtermrk does not pper in the registered version - riportre un serie di risultti di test gronomici che dimostrno l vlidità e le potenzilità di questi nuovi mterili. Con l vvento dei film fotoselettivi il concetto di pccimtur si è evoluto ndndo oltre ll pur e semplice copertur del terreno per evitre l crescit delle infestnti. I film fotoselettivi inftti, grntiscono l ssolut pccimtur del terreno e offrono l possibilità di controllre l tempertur del suolo ttrverso il filtrggio mirto dell rdizione solre. Un film nero trdizionle non trsmette luce e ciò grntisce l ssenz di erbcce, il clore si trsmette per conduzione dndo luogo così d un riscldmento solo superficile del terreno coperto, ed inoltre, come corpo nero si riscld molto, specilmente in primver-estte, sull superficie espost tnto d scottre le foglie e i frutti che si ppoggino su di esso. Il meccnismo d zione ll bse dei film fotoselettivi mir risolvere tli inconvenienti grntendo comunque l totle pccimtur del terreno e offrendo, llo stesso tempo, ulteriori vntggi che si configurno nell lott integrt, nell ottimizzzione delle risorse idriche e nell drstic riduzione dell uso di genti chimici con benefici immediti si sull produzione che sull mbiente. Un confronto immedito tr un film nero trdizionle ed un film fotoselettivo, si può fre ttrverso l quntità di luce d essi trsmess. 0 Trsmisttività (%) Lunghezz d'ond (nm) FIGURA 1: Spettro in trsmissione totle di film trdizonle e fotoselettivo nell regione UV-VIS-NIR: film fotoselettivo ALOR, curv spezzettt; film trdizionle nero, curv ner continu. Tle confronto è illustrto nel grfico di figur 1 in cui si not l nett differenz tr l trsmittività del film nero (intorno llo 0% per tutt l luce incidente) e quell di uno dei film fotoselettivi, in questo cso un film di colore mrrone, che lsci pssre un prte dell luce visibile e buon prte dei rggi infrrossi che portno clore. Per nlizzre un po più d vicino i principi fisici che regolno il comportmento dei film di cui stimo discutendo, è bene ricordre che essi si possono pprossimre in prim bttut dei filtri ottici che fnno pssre solo un prte dell rdizione solre. In ltri termini l rdizione solre che rriv sull superficie terrestre, e che è costituit d un componente UV (rggi ultr-violetti), un componente visibile (l luce che percepimo con i nostri occhi) ed infine un prte IR (rggi infr-rossi), riesce pssre solo in prte ttrverso i film fotoselettivi. L quntità di luce che un certo tipo di film (film termico) lsci pssre determin il riscldmento del terreno se

3 This wtermrk does not pper in the registered version - contempornemente il film stesso riesce trttenere l rdizione cld emess dl suolo, mentre un ltro tipo di film (film riflettente) rffredd il terreno in virtù di un elevt riflettività. Recentemente è nt un nuov inizitiv imprenditorile, l PolyEur srl di Benevento, che produce direttmente in Itli quest tipologi di nuovi film per l gricoltur, di concezione isrelin. L POLYEUR è un società con opificio Benevento ( che nsce dll collborzione scientific tr ricerctori itlini del Consiglio Nzionle delle Ricerche e ricerctori dell Ginegr Plstics Ltd, ditt isrelin leder mondile nell produzione di film plstici per l gricoltur d elevto contenuto tecnologico (Fig.2). b) ) FIGURA 2: Sito PolyEur interni, ); b): Processo di coestrusione per l produzione di film silver. L GINEGAR oper in 40 pesi e si vvle dell pporto costnte di un diprtimento di Ricerc e Sviluppo interno che collbor costntemente con primri centri di ricerc livello mondile. Il frutto di questo notevole investimento è l produzione di un vst gmm di prodotti che collocno nche l gricoltur nell re dell High Tech. L collborzione tr l GINEGAR e l POLYEUR h come oggetto l produzione e l commercilizzzione di film plstici per pccimtur ssolutmente innovtivi, in grdo di rispondere tutte le esigenze dell gricoltur modern, si per coltivzioni in serr che in pieno cmpo, nel pieno rispetto dell mbiente e delle stesse coltivzioni. Per meglio pprezzre l innovzione di tli film, è bene precisre che monte dell formulzione e produzione di tli film vi sono decenni di studi e ricerche nel settore gronomico che hnno reso gli isrelini leder indiscussi del settore livello mondile. L lto contenuto tecnologico di tli film non si esplic soltnto nelle loro notevoli qulità gronomiche, m nche nello stesso processo di produzione, l coestrusione. Tle tecnologi h reso possibile l crezione di film multistrto dlle notevole qulità ottiche, chimiche fisiche e meccniche con spessori estremmente ridotti. Ciò vuol dire, mggiore copertur del suolo con meno plstic! Quindi, minore imptto mbientle e soprttutto minore

4 This wtermrk does not pper in the registered version - INQUINAMENTO. Nell mbito dei problemi connessi ll riciclbilità dei film plstici vle l pen menzionre che l PolyEur prtecip l progetto europeo LIFE Environment BIOCOAGRI coordinto dl Dr. Mrio Mlinconico dell Istituto ICTP del CNR di Pozzuoli, che h come trget principle quello di sviluppre film biodegrdbili recentemente presi in considerzione dlle utorità europee come possibile opzione tr quelle di riciclggio dei mterili plstici. Attulmente l PolyEur produce e commercilizz su licenz dell Ginegr film per pccimtur, tunnellino e solrizzzione mostrti in Fig.3. I film per l pccimtur sono tutti fotoselettivi. In tbell 1 è riportto il prospetto di impiego di tutti i film con le loro proprietà. In sintesi si trtt dell produzione di un gmm di film, con spessori estremmente ridotti, di 20 i 40 micron, m dlle notevoli proprietà meccniche ed ottiche che funzionno come dei veri e propri filtri. In bse i loro diversi colori, mrrone, verde, rosso, gillo, tli film filtrno opportunmente l rdizione solre consentendo il pssggio di luce e di clore in profondità, grntendo un microclim ottimle livello di tutto l pprto rdicle e non solo dello strto di terreno direttmente conttto con il film pccimnte, come vviene con il film trdizionle nero che in qunto tle è opco ll luce e riscld, per conduzione, solo l superficie del suolo. ) b) c) d) FIGURA 3: Risultti gronomici dell pccimtur fotoselettiv; ) Film Alor Brown sotto tunnellino termico; b) Film Red su pomodoro per trpinti invernli; c) Film Yellow su pomodoro per trpinti estivi; d) Film Silver su frgol.

5 This wtermrk does not pper in the registered version - Nome Yellow Film riflettente gillo/mrrone Al-Or Film termico mrrone Descrizione/Proprietà Pomodoro estivo Anguri ritrdt Cvolo Fgiolo Mngitutto Rpe (trdive) Inslt (settembre) E uno tr i primi film selettivi l mondo di questo tipo, e combin le crtteristiche di film pccimnti trsprenti e neri in un unico prodotto. Relizzto con mterile termico che mntiene lt l tempertur del suolo e blocc l rdizione PAR. Anguri Brttieri e crosello Orticole invernli Scrol precoce Frgole precoci E prticolrmente dtto per i rccolti precoci utunnli, invernli e primverili. Zucchine, etc. Inslt (mrzo/prile) Prezzemolo precoce Frgole Fgiolo sprgio Prezzemolo estivo Melone Inslt (giugno) Peperoncino (fine primver) Cipoll Fgiolino dll occhio Pomodoro Ctlogn invernle Anguri Orticole invernli Fgiolino Melnzn Peperone Zucchino Melone Film riflettente di colore gillo d un lto e dll ltro di colore mrrone. Efficce per l lott ll frfllin binc. H ottime proprietà meccniche e notevoli proprietà termo-ottiche. Utile per trpinti primverili ed estivi. Forte zione diserbnte. Film termico due colori. L prte rgentt si mntiene fresc nche durnte Film riflettente le giornte clde. Offre l frutto e l fiore un rgentto/mrro condizione idele per lo sviluppo evitndo i dnni ne ll coltivzione. Efficce per l lott integrt. Silver Red Film termico rosso/mrrone Film termico di colore rosso d un lto e mrrone dll ltro. Notevoli proprietà ottiche e meccniche. Performnce inlterte si sotto serr che in pieno cmpo. Film ltmente termico che riduce notevolmente l Tunnellino differenz di temperture tr l notte e il giorno. Protegge le coltivzioni dlle gelte e mntiene lt Film trsprente l tempertur intern. Idele nche per rccolti precoci, rendendo possibili trpinti nticipti. Tb.1 Impiego

6 This wtermrk does not pper in the registered version - Nel corso del 2004, il Centro Sperimentle Ortofloricolo Po di Trmontn del Veneto, sotto l Direzione del Dr. Crlo Mnton, h coordinto un ttività di sperimentzione finlizzt ll vlutzione delle crtteristiche (fcilità di mess dimor, resistenz gli genti tmosferici, effettiv cpcità di controllo delle infestnti, eventule biodegrdbilità, effetti su ciclo produttivo e rese dell coltur, ecc.) di diversi film pccimnti su melone. L prov è stt relizzt utilizzndo l vrietà Mcigno fornito dll ditt sementier Cluse-Tezier. I film pccimnti in osservzione erno: ) mterili non degrdbili: polietilene nero di spessore 0,050 mm polietilene trsprente di spessore 0,050 mm AL-OR mrrone di spessore 0,020 b) mterili biodegrdbili: MATER-BI 1 verde di spessore 0,015 MATER-BI 2 verde di spessore 0,015 MATER-BI mrrone di spessore 0,015 MATER-BI 15 nero di spessore 0,015 MATER-BI 12 nero di spessore 0,012 I risultti delle prove sono riportti nelle tbelle 2-4 e in Fig.4. Tb. 2 - Influenz dell pccimtur sulle crtteristiche produttive delle cultivr tesi ditt produzione commercibile 2 AL-OR MARRONE MATER-BI 1 VERDE MATER-BI 2 VERDE MATER-BI MARRONE MATER-BI 15 NERO MATER-BI 12 NERO PE NERO PE TRASPARENTE TESTIMONE NON PACC. POLYEUR VARIE VARIE - (kg/m ),2 b,1 b 4, c 5, bc 5,2 bc 5,5 bc 5, bc,4 0,2 d precocità 2 (kg/m ) 3,3 b 3,2 b 2,3 c 3,0 bc 2, bc 2, bc 2, bc 3, 0,0 d PRECOCITA': produzione commercibile (kg/m2) ll 1 settimn di rccolt. peso medio bcc (g) b

7 This wtermrk does not pper in the registered version - Tb. 3 - Influenz dell pccimtur sulle crtteristiche vegettive delle pinte pint Tesi ccrescimento uniformità copertur foglire AL-OR MARRONE MATER-BI 1 VERDE MATER-BI 2 VERDE MATER-BI MARRONE MATER-BI 15 NERO MATER-BI 12 NERO PE NERO PE TRASPARENTE TESTIMONE NON PACC ccrescimento: copertur foglire: uniformità: PIANTA d 1=scrso =ottimo - e=eccessivo. d 1=scrs =ottim - e=eccessiv. d 1=scrs =elevt. Tb. 4 - Degrdzione dei mterili pccimnti in prov tesi AL-OR MARRONE MATER-BI 1 VERDE MATER-BI 2 VERDE MATER-BI MARRONE MATER-BI 15 NERO MATER-BI 12 NERO PE NERO PE TRASPARENTE TESTIMONE NON PACC. degrdzione dei mterili dt pos inizio degrdzione degrdzione resistenz T medi pccimtur degrdzione prte espost prte interrt llo strppo terreno l 0/0 l 0/0 l 0/0 10 cm 12-pr 24,2 12-pr 21-giu 22,3 12-pr 1-giu 5 22, 12-pr 10-giu ,1 12-pr 20, 12-pr 23,5 12-pr 22, 12-pr 24,2 20,0 degrdzione: resistenz llo strppo: d 1=copertur del terreno 0% =copertur del terreno 100% d 1=poco resistente =molto resistente T medi terreno 10 cm precocità (kg/m2) TESTIMONE NON PACC. PE TRASPARENTE PE NERO MATER-BI 12 NERO MATER-BI 15 NERO MATER-BI MARRONE MATER-BI 2 VERDE MATER-BI 1 VERDE AL-OR MARRONE FIGURA 4 - Influenz dell pccimtur sull tempertur del terreno e sull precocità

8 This wtermrk does not pper in the registered version - Di dti rccolti risult che livello produttivo le tesi pccimte con il polietilene AL-OR mrrone hnno rggiunto rese superiori ll medi di cmpo. E evidente come l tempertur del terreno sotto film AL-OR si del tutto identic quell sotto film trsprente con l evidente vntggio che il film AL-OR, oltre influire sull precocità, è nche pccimnte mentre il trsprente non h tle qulità! Il risultto delle proprietà fotoselettive dei mterili è che un pint che ttecchisce in condizioni di tempertur e umidità ottimli si svilupp meglio e prim, si difende meglio di vri genti ptogeni, per cui si riscontr un drstic riduzione dell uso dei vri nutrienti e fitofrmci normlmente usti in tli csi, m soprttutto un qulità e un quntità di rccolto superiore. Oltre l controllo dell tempertur, i film riflettenti PolyEur (Silver e Yellow) dnno un grosso contributo nell lott integrt riducendo l incidenz di insetti e di conseguenz le mlttie d essi trsmesse. Il meccnismo ll bse di questo effetto è piuttosto nturle: il lto rgentto riflette l luce e in questo modo simul l presenz di uno specchio d cqu respingendo così come in ntur ccde, gli fidi; il film Yellow grzie ll su cromticità ttre l frfllin binc che viene così distolt dl suo ciclo biologico, rest sul film e non ttcc l pint. Ulteriore preziosissimo vntggio dell pccimtur d lt riflettività è che questi film fvoriscono un notevole condenszione dell cqu negli strti più esterni del terreno. Tle meccnismo grntisce il qusi totle sfruttmento dell cqu d prte dell pint riducendo così drsticmente l dispersione d cqu che nei csi di pccimtur trdizionle tende scendere negli strti più profondi llontnndosi così dll pprto rdicle dell pint. Recenti studi e test gronomici ftti in Isrele, in condizioni climtiche quindi ncor più critiche rispetto ll Itli, hnno confermto che utilizzndo teli riflettenti per pccimtur, impiegti per le coltivzioni estive, è possibile ottenere un risprmio d cqu che super il 50%. Conclusioni L possibilità di usre film plstici per l gricoltur in grdo di ssicurre, oltre ll pccimtur, un crescit idele per le pinte, ed inoltre, un efficce lott integrt i ptogeni, un rccolto precoce e più bbondnte e un drstic riduzione di cqu per le pinte, rppresent un forte richimo per il mondo gricolo, si in termini economici m nche culturli. Quest ultimo punto, non meno importnte, può rppresentre l imptto più interessnte, perché tteggimenti e metodiche trdizionlmente rdicti e dottti dll nostr gricoltur potrnno confrontrsi con l punt più vnzt nel settore dei film per l gricoltur. D questo confronto ci si spett un evoluzione verso nuove tecniche per un gricoltur più sicur e più modern ed eco-sostenibile. Riferimenti 1. Jn H. Schut: Mulch Films Goes High-Tech. PlsticsTechnology, Novembre L Petti: Utilizzo di film plstici innovtivi per orticoltur. Associzione Itlin di Scienze e Tecnologie delle Mcromolecole AIM Mgzine, Giuseppe Frncesco Sportelli: Film plstici sempre più decisivi. Per l pccimtur o l copertur di piccoli tunnel. Con importnti vntggi. Terr e Vit, 34, 2004.

9 This wtermrk does not pper in the registered version Pier Polo Psotti, Sndro Bolognesi: Prestzioni di film per l pccimtur. Informtore Agrrio, 2, pp5-5, Pier Polo Psotti: Meloni BIO, tutti i vntggi dell pccimtur. Agricoltur, 3, pp4-50, mrzo E. Tortorelli: Impiego di un nuovo film per tunnellino difes delle coltivzioni contro le forti escursioni termiche. CAR Inform, pp13-15, settembre Y. Myron, A. Gips, N. Mor, R. Amir, E. Kynn: A Tril to evlute the influence of reflective mulch on the cultivtion of greenhouse cucumbers during the summer seson un Ahituv frm Gn Sde Vmeshek, luglio 2004.