VALUTAZIONE DELL ENTITÀ DELLA DERIVA E DI SOLUZIONI PER LA SUA MITIGAZIONE IN UNA REALTÀ VITICOLA E FRUTTICOLA DELL EMILIA ROMAGNA

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1 ATTI Giornate Fitopatologiche, 2014, 1, VALUTAZIONE DELL ENTITÀ DELLA DERIVA E DI SOLUZIONI PER LA SUA MITIGAZIONE IN UNA REALTÀ VITICOLA E FRUTTICOLA DELL EMILIA ROMAGNA P. BALSARI 1, P. MARUCCO 1, C. BOZZER 1, C. VAJ 2, M. BRADASCIO 2, E. TESCARI 2, V. BOSCO 2, L. BACCI 2, A. GIBERTI 2 1 Dipartimento di Scienze Agrarie Forestali e Alimentari (DiSAFA) Università degli Studi di Torino - Via L. da Vinci 44, Grugliasco (TO) 2 DOW Agrosciensces Italia srl Viale Masini 36, Bologna paolo.balsari@unito.it RIASSUNTO Prevenire la deriva dei prodotti fitosanitari riveste un importanza sempre maggiore anche alla luce di quanto previsto dalla recente Direttiva Europea sull uso sostenibile degli agrofarmaci, in particolare per quanto concerne le colture arboree, dove l entità del fenomeno è maggiore. Fino ad oggi, tuttavia, poche prove sperimentali mirate a valutare l entità della deriva in campo sono state condotte in Italia ed i riferimenti che vengono adottati per indicare l ampiezza delle fasce di rispetto non trattate (buffer zones) da osservare lungo i margini dei campi provengono da studi condotti all estero. Scopo del presente lavoro è stato quello di acquisire una serie di dati sperimentali circa l entità della deriva misurata in vigneto ed in frutteto seguendo la metodologia di prova ISO 22866, operando in impianti dell Emilia- Romagna e con macchine irroratrici ad aeroconvezione rappresentative delle tipologie più diffuse in ambito nazionale. I risultati ottenuti hanno evidenziato che l entità della deriva è risultata maggiore in vigneto rispetto al frutteto e che l adozione di dispositivi tecnici in grado di limitarla, quali gli ugelli antideriva, abbinati ad una corretta regolazione del profilo di distribuzione della macchina irroratrice rispetto alle caratteristiche del bersaglio hanno permesso di contenere il fenomeno in misura considerevole. Parole chiave: irroratrice ad aeroconvezione, ugello ad iniezione d aria, profilo di distribuzione. SUMMARY ASSESSMENT OF THE AMOUNT OF SPRAY DRIFT IN VINEYARD AND IN ORCHARD IN EMILIA-ROMAGNA USING CONVENTIONAL AND SPRAY DRIFT REDUCING TECHNIQUES Preventing pesticide spray drift is very important also to comply with the EU Directive on the Sustainable Use of Pesticides, especially with respect to arboreal crops, where the amount of spray drift is generally higher. So far, however, few experimental data on field spray drift measurements are available in Italy and references used to indicate the width of buffer zones are taken from abroad. The aim of this work was to acquire a set of experimental data about the amount of spray drift measured in vineyard and in orchard following the ISO test methodology. Tests were made in Emilia-Romagna using air-assisted sprayer models representative of the most widespread types in Italy. Results pointed out that the amount of spray drift was higher in vineyard than in orchard. The adoption of spray drift reducing techniques (e.g. air induction nozzles) combined with a proper adjustment of the spray profile according to the size of the target made it possible to considerably reduce the phenomenon. Keywords: air-assisted sprayer, air induction nozzle, spray profile.

2 INTRODUZIONE La dispersione di una parte della miscela irrorata al di fuori del campo trattato durante l esecuzione dei trattamenti fitosanitari, nota come deriva, è un fenomeno che si verifica spesso e che può determinare una contaminazione diffusa non trascurabile dell ambiente circostante. Quando si opera la distribuzione dei prodotti fitosanitari su colture arboree, in particolare, l entità della deriva risulta generalmente maggiore (Ganzelmeier et al., 2000), ha un impatto visivo immediato sull opinione pubblica ed è fondamentale pertanto adottare opportuni accorgimenti per limitarla. La recente Direttiva Europea sull uso sostenibile degli agrofarmaci (128/2009/UE) prevede, tra l altro, di incentivare le misure dirette e indirette che possono essere attuate per contenere la deriva del prodotto fitosanitario. In particolare, tra le misure indirette, si considera l adozione di fasce di rispetto non trattate (buffer zones) lungo i margini del campo trattato, così come avviene già oggi in diversi Paesi del Nord Europa. Esse hanno la funzione di preservare le aree sensibili all inquinamento (es. corpi idrici superficiali, aree umide, aree urbanizzate, parchi, ecc.) dalla contaminazione con la miscela irrorata e la loro ampiezza è stabilita sulla base delle caratteristiche intrinseche del prodotto e delle modalità di distribuzione in campo. L ampiezza delle fasce di rispetto viene stabilita sulla base dell entità della deriva mediamente riscontrata nel contesto nazionale per le diverse colture. I dati attualmente disponibili in Italia circa l entità della deriva sono, tuttavia, limitati e pertanto, ancora oggi, le Case produttrici di agrofarmaci, nel corso del processo di registrazione di un nuovo prodotto, devono indicare in etichetta l ampiezza della fascia di rispetto prevista per l agrofarmaco sulla base di modelli matematici che considerano come curve di riferimento della deriva quelle stabilite dal JKI (ex BBA) in Germania, quindi in un contesto agroambientale differente da quello italiano. Scopo del presente studio è stato condurre una serie di prove sperimentali seguendo la metodologia ISO per acquisire informazioni circa l entità della deriva in vigneto ed in frutteto, in Emilia-Romagna, operando con modelli di macchine irroratrici rappresentativi delle tipologie di macchine più diffuse a livello nazionale. Le prove sono state condotte impiegando sia configurazioni dell irroratrice convenzionali sia utilizzando accorgimenti per ridurre la deriva, in particolare utilizzando ugelli ad iniezione d aria. MATERIALI E METODI La metodologia di prova Le prove sperimentali sono state effettuate seguendo quanto indicato dalla Norma ISO per la misura della deriva in campo, che prevede di effettuare la distribuzione di una miscela contenente un tracciante su un area coltivata di superficie nota in presenza di vento con velocità media di almeno 1 m/s e direzione trasversale rispetto alla direzione di avanzamento dell irroratrice (90 ± 30 ). Per ciascuna tesi esaminata si è provveduto ad irrorare una porzione di vigneto o di frutteto di almeno 1000 m 2 (50 x 20 m) con una soluzione acquosa di colorante Tartrazina E 102 (5% v/v). Nell area sottovento rispetto al vigneto/frutteto irrorato, a diverse distanze dal margine dell area trattata (1; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20 metri) sono stati sistemati a terra dei captatori artificiali in materiale cellulosico (Camfil CM 360), di dimensione 20 x 10 cm (Figura 1). Per ciascuna distanza di campionamento sono stati disposti 6 captatori e per ciascuna tesi esaminata la prova è stata ripetuta cinque volte. 592

3 Figura 1. disposizione dei captatori nell area sottovento a quella trattata e particolare dei captatori in materiale cellulosico Camfil CM 360 utilizzati nelle prove Per monitorare velocità e direzione del vento nel corso delle prove è stato utilizzato un anemometro sonico Gill Windsonic collegato ad un datalogger Campbell Sci CR200X che acquisiva i dati ogni secondo. Al termine di ciascuna prova i captatori contaminati con la miscela irrorata sono stati raccolti in appositi barattoli in plastica aventi capacità di 250 ml. Successivamente, in laboratorio, utilizzando un apposito sistema robotizzato, i campioni sono stati lavati con un quantitativo noto di acqua deionizzata ed il liquido risultante è stato sottoposto ad analisi spettrofotometrica con uno spettrofotometro Biochrom Lybra S11 impostato alla lunghezza d onda di 434 nm, corrispondente al picco di assorbimento del colorante. Per ciascun campione esaminato, il valore di assorbanza restituito dallo strumento, diviso per l assorbanza della miscela originale presente nel serbatoio dell irroratrice e moltiplicato per il volume dell acqua di lavaggio, ha consentito di calcolare il quantitativo di miscela erogata giunto sul captatore, espresso in µl/cm 2. Per ciascuna distanza di campionamento, quindi, l entità della deriva è stata espressa in termini percentuali rispetto al volume distribuito in campo. Luogo delle prove Le prove sperimentali in vigneto sono state condotte presso l azienda Negroni di Castel San Pietro Terme (BO) in un impianto di Barbera allevato a GDC caratterizzato da sesto d impianto di 4 x 1 m e dalla presenza di due cortine di vegetazione per ciascun filare, che si sviluppano lungo un altezza massima di 70 cm (da 130 a 200 cm da terra). Le prove sono state condotte in epoca di fine fioritura (BBCH 69) quando la vegetazione non era ancora pienamente sviluppata e in fase di pieno sviluppo vegetativo, subito dopo la raccolta dei grappoli (BBCH 91). Le prove in frutteto, invece, sono state condotte in fase di fine fioritura (BBCH 69) presso l azienda Bucchi di Ferrara, in un impianto di Red Chief caratterizzato da un sesto d impianto di 4,5 x 1,2 m e altezza media delle piante di 3,8 m e, in fase di piena vegetazione (BBCH 81), presso l azienda Brunello di Altedo (BO), in un impianto di Golden Delicious caratterizzato da un sesto d impianto di 4,2 x 1,1 m ed altezza media delle piante di 4 metri. Le macchine irroratrici utilizzate e le tesi esaminate Le macchine irroratrici utilizzate sono state scelte sulla base di un sondaggio condotto tra le aziende rappresentative delle zone in cui si sono svolte le prove. In questo modo sono state 593

4 identificate anche le condizioni di utilizzo standard (velocità di avanzamento, volume d acqua utilizzato, numero di ugelli attivi, ecc.) più rappresentative della regione. Per le prove condotte in vigneto è stata impiegata un irroratrice ad aeroconvezione tradizionale Nobili Geo 1000 equipaggiata con un ventilatore assiale da 900 mm che genera una portata di circa m 3 /h e con 5 ugelli per ciascun lato della macchina (Figura 2), adottando una velocità di avanzamento di 4,5 km/h. Sono state confrontate quattro diverse configurazioni dell irroratrice (Tabella 1) con lo scopo di valutare l effetto del numero di ugelli attivi - ossia della regolazione del volume di liquido erogato e del profilo di distribuzione verticale - e della tipologia di ugelli - a turbolenza convenzionali oppure antideriva ad iniezione d aria - sull entità della deriva. Figura 2. Macchina irroratrice ad aeroconvezione Nobili Geo 1000 utilizzata nelle prove condotte in vigneto Tabella 1. Configurazioni e parametri operativi delle tesi esaminate impiegando l irroratrice per vigneto Nobili Geo 1000 Tesi Ugelli Profilo di Pressione di Volume di distribuzione esercizio distribuzione A 4+4 ugelli a turbolenza convenzionali ATR rossi Standard 9 bar 480 L/ha B 4+4 ugelli a turbolenza antideriva TVI 8003 Standard 8 bar 480 L/ha C 2+2 ugelli a turbolenza convenzionali ATR rossi Ottimizzato 9 bar 240 L/ha D 2+2 ugelli a turbolenza antideriva TVI 8003 Ottimizzato 8 bar 240 L/ha Le prove condotte in frutteto sono state invece effettuate operando, presso l azienda Bucchi, con un irroratrice ad aeroconvezione SAE Turbmatic Defender 91/1500 equipaggiata con un ventilatore assiale avente diametro di 900 mm che genera una portata d aria di circa m 3 /h e 7 ugelli per ciascun lato della macchina e, presso l azienda Brunello, con un irroratrice ad aeroconvezione Tifone Vector equipaggiata con un ventilatore assiale avente diametro di 900 mm che genera una portata d aria di circa m 3 /h e 7 ugelli per ciascun lato della macchina (Figura 3). Tutte le prove sono state condotte adottando una velocità di avanzamento di circa 5,5 km/h. Sono state confrontate tre diverse configurazioni 594

5 dell irroratrice (Tabella 2) con lo scopo di valutare sia l effetto della regolazione del profilo di distribuzione verticale (Figura 4) che dell impiego di ugelli antideriva sull entità della deriva. Figura 3. Macchine irroratrici ad eroconvezione SAE Turbmatic Defender 91/1500 (a sinistra) e Tifone Vector (a destra) utilizzate nelle prove condotte in frutteto Tabella 2. Configurazioni e parametri operativi delle tesi esaminate impiegando le irroratrici per frutteto SAE Turbmatic Defender 91/1500 Tifone Vector. Tesi Ugelli Profilo di Pressione di Volume di distribuzione esercizio distribuzione ugelli a turbolenza convenzionali ATR blu Standard 14 bar 1250 L/ha ugelli a turbolenza convenzionali ATR blu Ottimizzato 14 bar 1250 L/ha ugelli a turbolenza antideriva TVI 8004 Ottimizzato 17 bar 1150 L/ha Figura 4. Profilo di distribuzione standard, con evidente dispersione dello spray al di sopra della sommità delle piante (A), ottenuto attivando gli ugelli 2-7 su ciascun lato della macchina irroratrice e profilo di distribuzione ottimizzato, più aderente a quello della vegetazione (B), ottenuto attivando gli ugelli 1-6 su ogni lato dell irroratrice A B 595

6 RISULTATI Le prove condotte in vigneto in fase di fine fioritura (BBCH 69), in presenza di scarso sviluppo vegetativo e con una velocità media del vento registrata durante le prove compresa tra 2,1 e 3,2 m/s, hanno evidenziato valori di deriva decisamente elevati (fino al 40% del volume distribuito in prossimità del margine dell area trattata, Figura 5), in particolare quando sono stati impiegati gli ugelli a turbolenza convenzionali ed il profilo di distribuzione standard (Tesi A). I depositi riscontrati sui captatori, per tutte le tesi esaminate, sono andati decrescendo con il crescere della distanza di campionamento ma sono risultati ancora dell ordine del 2,5% del volume distribuito a 20 metri di distanza dal margine del vigneto quando si è operato con gli ugelli di tipo convenzionale (Tesi A e Tesi C). L ottimizzazione del profilo di distribuzione ha permesso di ridurre sensibilmente l entità della deriva registrata oltre i 3 metri di distanza dal margine dell area trattata, rispetto alla Tesi A di riferimento, in particolare quando è stata abbinata all impiego degli ugelli antideriva (Tesi D). In fase di pieno sviluppo vegetativo del vigneto (BBCH 91) la velocità media del vento registrata nel corso delle prove è risultata compresa tra 1,4 e 1,9 m/s e l entità della deriva è risultata in generale più contenuta, con valori massimi dell ordine del 21,5% del volume distribuito misurati in prossimità dell area trattata quando sono stati impiegati gli ugelli convenzionali ed il profilo di distribuzione standard (Tesi A, Figura 6). Anche in questo caso l impiego del profilo di distribuzione ottimizzato abbinato all uso degli ugelli antideriva ad iniezione d aria (Tesi D) ha consentito di ottenere il massimo contenimento dei depositi di miscela misurati, in particolare oltre i 3 m di distanza dal vigneto (Figura 6). Figura 5. Entità della deriva registrata alle diverse distanze di campionamento in funzione delle tesi esaminate con la macchina irroratrice per il vigneto in epoca di fine fioritura (BBCH 69) 596

7 Figura 6. Entità della deriva registrata alle diverse distanze di campionamento in funzione delle tesi esaminate con la macchina irroratrice per il vigneto in epoca di pieno sviluppo vegetativo (BBCH 91) Le prove condotte in frutteto in fase di fine fioritura (BBCH 69), svolte con velocità medie del vento comprese tra 1,4 e 2,1 m/s, hanno evidenziato valori di deriva in assoluto molto inferiori rispetto a quelli riscontrati in vigneto (Figura 7 cfr. Figura 5). Anche in questo caso, l impiego degli ugelli antideriva abbinato all ottimizzazione del profilo di distribuzione (Tesi 3) ha consentito di ridurre drasticamente l entità della deriva rispetto alla situazione di riferimento (Tesi 1), in particolare oltre i 3 metri di distanza dal margine dell area trattata. Figura 7. Entità della deriva registrata alle diverse distanze di campionamento in funzione delle tesi esaminate con la macchina irroratrice per il frutteto in epoca di fine fioritura (BBCH 69) Nelle prove condotte in fase di piena vegetazione del frutteto (BBCH 81), con velocità del vento compresa tra 1,4 e 1,9 m/s, i depositi di deriva, in termini generali, sono risultati ancor 597

8 più modesti, mai superiori al 3% del volume distribuito in prossimità dell area trattata (Figura 8). Anche in questo caso, l impiego degli ugelli antideriva abbinato al profilo di distribuzione ottimizzato (Tesi 3) ha consentito di ridurre in misura consistente l entità della deriva rispetto a quella registrata per la situazione di riferimento (Tesi 1). Figura 8. Entità della deriva registrata alle diverse distanze di campionamento in funzione delle tesi esaminate con la macchina irroratrice per il frutteto in epoca di pieno sviluppo vegetativo (BBCH 81) DISCUSSIONE E CONCLUSIONI I risultati ottenuti hanno evidenziato un entità del fenomeno della deriva generalmente maggiore quando si è operato in vigneto rispetto a quanto riscontrato in frutteto. Ciò non corrisponde a quanto indicato dalle curve di riferimento del JKI, che riportano valori della deriva più elevati per il frutteto rispetto al vigneto, ma è in buona parte giustificato dal fatto che le prove in Emilia-Romagna sono state condotte in un vigneto tipico della Regione ma poco rappresentativo per il resto d Italia, caratterizzato da un ampio sesto d impianto e da uno scarso sviluppo della vegetazione - con un conseguente ridotto effetto barriera della stessa verso le gocce erogate e che i frutteti nei quali si è operato erano caratterizzati invece da un elevata fittezza della vegetazione che limitava molto la dispersione delle gocce oltre i filari. Inoltre la macchina irroratrice impiegata in vigneto era dotata di un ventilatore sovradimensionato e caratterizzato dalla medesima portata d aria di quelli impiegati in frutteto. Questa notevole differenza rispetto ai valori indicati dalle curve di Ganzelmeier indica la necessità di definire delle curve di riferimento della deriva specifiche per il nostro Paese che possano allo stesso tempo essere estrapolabili e comparabili con il resto del Sud Europa. I dati sperimentali, inoltre, hanno evidenziato che l impiego di soluzioni tecniche in grado di contenere la deriva, quali l impiego degli ugelli ad iniezione d aria, abbinate alla corretta regolazione dell irroratrice, ossia all impiego di profili di distribuzione del liquido adeguati all altezza della vegetazione, consente di abbattere in misura considerevole l entità della deriva rispetto alla situazione standard di riferimento, tanto in vigneto quanto in frutteto (Tabella 3 e 4). 598

9 Tabella 3. Percentuali di abbattimento della deriva alle diverse distanze di campionamento rilevate per la Tesi D rispetto alla Tesi A di riferimento: dati riferiti al vigneto in fase di fine fioritura (BBCH 69) Riduzione della deriva ottenuta con ugelli antideriva e profilo di distribuzione ottimizzato rispetto al valore di riferimento 3 61% 5 68% 7,5 82% 10 91% 15 97% 20 98% Distanza dal margine dell area trattata (m) Tabella 4. Percentuali di abbattimento della deriva alle diverse distanze di campionamento rilevate per la Tesi 3 rispetto alla Tesi 1 di riferimento: dati riferiti al frutteto in fase di fine fioritura (BBCH 69) Distanza dal margine dell area trattata (m) Riduzione della deriva ottenuta con ugelli antideriva e profilo di distribuzione ottimizzato rispetto al valore di riferimento 3 38% 5 56% 7,5 69% 10 73% % % Si ritiene pertanto necessario giungere quanto prima ad una classificazione delle attrezzature per la distribuzione dei prodotti fitosanitari in funzione della deriva generata e, nel contempo, stabilire l ampiezza di riferimento per le fasce di rispetto nei diversi contesti colturali, in maniera tale da poter fornire agli agricoltori indicazioni pratiche riguardo ai benefici ottenibili in termini di riduzione delle buffer zones grazie all uso di tecniche e dispositivi in grado di abbattere la deriva. LAVORI CITATI Direttiva 2009/128/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio, del 21 ottobre 2009, che istituisce un quadro per l azione comunitaria ai fini dell utilizzo sostenibile dei pesticidi. Gazzetta Ufficiale Europea del 24/11/2009, L309/71-86 ISO (2005). Equipment for crop protection Methods for field measurement of spray drift Ganzelmeier H; Rautmann D (2000). Drift, drift reducing sprayers and sprayer testing. Aspects of Applied Biology, 57,