Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico

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1 Giornate di studio su: Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in Italia Roma, settembre a parte Stato dell arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico M. Sattin, CNR IBAF P. Balsari, Univ. Torino DEIAFA V. Rossi, Univ. Cattolica Piacenza P. Meriggi, HORTA T. Galassi, Reg. ER, Serv. Fitosanitario C. Ioriatti, IASMA FEM P. Bàrberi, B SSSA Pisa

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3 Contesto Aumentare l efficienza l di utilizzo degli input Volatilità dei prezzi e quindi delle scelte colturali e dei relativi mezzi tecnici Generale riduzione dell investimento in ricerca In generale, la ricerca italiana nel settore èdestrutturata, polverizzata (sia negli organismi finanziatori sia nelle strutture finanziate), con carenza di strategie, regole chiare e trasparenti e controlli efficaci Generale sottovalutazione della ricerca applicata, forse perché richiede maggiore organizzazione, capacità gestionale e di comunicazione (es. mappatura dei genomi) La ricerca su IPM ha prodotto molto, ma con scarso impatto

4 Implementare IPM significa innovare Inventare significa trasformare idee in realtà Innovare significa trasformare i problemi in soluzioni (Erik Reiss - Practical Information Architecture, 2008) Due termini talvolta scambiati e confusi, ma contengono significati molto diversi: l invenzione è legata all idea, l innovazione alle pratiche le invenzioni possono accadere, le innovazioni devono essere progettate

5 IPM & Scenari I possibili scenari futuri ruotano attorno alla Direttiva quadro 128/2009 : ridurre il rischio e la dipendenza dai p.f. In particolare l allegato l III: gli 8 principi base della difesa integrata Implementazione più difficile per colture erbacee (es. frumento e mais) perchè colture a basso reddito Vi è un continuum tra sistema convenzionale, IPM (a vari livelli di intensità) ) e sistema biologico

6 Approccio E auspicabile un approccio integrato e di sistema perché l implementazione dell IPM implica la conoscenza degli elementi e delle loro delle interazioni a vari livelli di scala (es. agricoltura conservativa) scaling up to landscape level,, cioè integrazione delle scale spazio-temporali IPM non è semplicemente una «tool box»,, ma un continuo processo di adattamento Coinvolgere fin dall inizio gli stakeholders nella definizione delle priorità,, dei progetti di ricerca, e nel pianificare il trasferimento di conoscenza

7 L IMPORTANZA DELLE MACCHINE IRRORATRICI NELLA RIDUZIONE DEGLI IMPUT CHIMICI Prof. Paolo Balsari DEIAFA Università di Torino

8 La fase di distribuzione degli agrofarmaci è l elemento chiave su quale agire per ridurre il loro impiego Perdite per evaporazione (4-6%) Perdite per deriva nell atmosfera e oltre il bersaglio (10-15%) Perdite a terra (30-60%) Utile ai fini biologici (19-56%)

9 COME INTERVENIRE SULLA MACCHINA IRRORATRICE PER RIDURRE IL CONSUMO DI AGROFAMACO RIDURRE GLI SPRECHI Impiego macchine correttamente funzionanti e regolate Controllo funzionale periodico Adeguata formazione Sviluppo di macchine innovative anche in grado di autoregolarsi e di trattare solo quando è necessario Diffusione impiego elettronica RIDURRE LA SUPERFICIE OGGETTO DEL TRATTAMENTO Precision farming Distribuzione mirata e localizzata Distribuzione localizzata ed integrata con altre forme di difesa

10 Crop Identification System Identificazione delle dimensioni e della densità vegetativa della pianta Sensori ad ultrasuoni che identificano lo SPESSORE della chioma e la DENSITÀ della vegetazione FASCIA 3 SENSORE 3 FASCIA 2 60 cm cm SENSORE 2 SENSORE 1 Alimentazione: 9 17 V Campo di misura: cm Elemento piezoelettrico FASCIA 1 Frequenza ultrasuoni: 45kHz Frequenza impulsi ultrasuoni: 10 Hz Precisione della distanza misurata: < 1% del valore misurato

11 Crop Health Sensor Analisi dello spettro per identificare le proprietà degli oggetti Energia Assorbimento fluorometria Emissione Emissione spettrometria Riflessione Riflessione Reflectance (%) Identificazione dello stato di salute della pianta (analisi iperspettrale) OK stress Trasmissione Wavelenght [nm]

12 rilievo diretto foto aerea rilievo alla raccolta DISERBO A TRATTI (con carta delle infestanti) banca semi infestanti carta delle infestanti trattamento mirato

13 DISERBO A TRATTI (con intervento diretto) Elettrovalvola Centralina elettronica Sensore ottico infestanti Distribuzione erbicida direzione avanzamento

14 DISERBO LOCALIZZATO IN PRE-EMERGENZA EMERGENZA

15 DISERBO LOCALIZZATO IN POST-EMERGENZA

16 CONTROLLO CHIMICO E MECCANICO DELLE INFESTANTI NELLE COLTURE ARBOREE Serbatoio per diserbo Dispositivo di taglio a lame rotative Ugello per distribuzione in prossimità del palo o della pianta (quando rientra il disco)

17 PROSPETTIVE DI RICERCA E SCENARIO FUTURO Implementare la conoscenza e la formazione soprattutto per quanto riguarda la regolazione dell irroratrice Implementazione dei componenti e dell irroratrice Sviluppo di macchine innovative dotate di sensori e attuatori elettronici Sviluppo di sistemi di autocontrollo e regolazione dell irroratrice Implementare la ricerca interdisciplinare

18 RICERCA INTERDISCIPLINARE Conoscenza pianta bersaglio (caratteristiche morfologiche e della canopy ) Regolazione ed utilizzo della macchina irroratrice Conoscenza del parassita/patogeno bersaglio

19 SCENARIO FUTURO Irroratrice autonoma (senza guidatore) dotata di sensori in grado di riconoscere il bersaglio, la malattia, le condizioni ambientali e di adeguare la distribuzione di conseguenza in tempo reale EOS Environmental Optimized Sprayer Rispondente alle normative internazionali Certificata ENAMA/ENTAM

20 Giornate di studio su: Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in Italia Roma, settembre a parte Stato dell arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico Monitoraggio e modelli previsionali Vittorio Rossi Univ. Cattolica Piacenza

21 La ricerca ha ormai ha definito metodi di monitoraggio e prodotto numerosi modelli per insetti, patogeni ed infestanti. Monitoraggi e modelli sono strumenti complementari e cardini dei sistemi agricoli a basso input. Solo in pochi casi questi strumenti sono stati trasferiti con successo. Le 3 criticità 1. L affidabilitl affidabilità L approccio scientifico è complesso e richiede conoscenze ampie, approfondite e verificate dei processi biologici del sistema da monitorare/modellare. L approccio è multisciplinare. I metodi e gli strumenti si sono evoluti, con approcci di tipo statistico, sistemico e meccanicistico. L esperienza maturata in vari Paesi, ed in alcuni contesti italiani, dimostra che il problema della affidabilità può essere superato.

22 2. Gli utilizzatori Monitoraggi e modelli costituiscono supporti alle decisioni dei tecnici, ma non li sostituiscono: semplicemente forniscono ulteriori importanti elementi, in aggiunta a quelli che essi impiegano normalmente per formulare le proprie decisioni 3. Il contesto organizzativo I modelli necessitano di input (dati meteorologici, monitoraggi, ecc.) raccolti con cura, in situazioni rappresentative, e disponibili in tempo reale Servono pertanto: disponibilità di strumenti efficienti personale preparato e motivato strutture organizzative adeguate

23 Giornate di studio su: Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in Italia Roma, settembre a parte Stato dell arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico Utilizzo dei prodotti fitosanitari Pierluigi Meriggi HORTA

24 Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli input Chiarire il concetto di riduzione (n di trattamenti, dosi di impiego, incremento di efficacia, scelta dei principi attivi) E necessario valutare l impiego l dei PF nel contesto dei nuovi sistemi colturali (lavorazioni conservative, vincoli ambientali, valutazioni economiche, influenza del contoterzismo, ecc.)

25 Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli input Ottimizzazione dell efficacia efficacia attraverso: miglioramento delle tecniche di distribuzione, tempestività nell applicazione, impiego delle molecole più performanti, additivi/coadiuvanti Conservare la possibilità di alternanza dei MOA al fine di consolidare strategie che non sviluppino resistenze Individuare i settori della difesa dove èancora possibile modulare le dosi dei PF

26 Giornate di studio su: Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in Italia Roma, settembre a parte Stato dell arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico Ricerca oltre i laboratori: Organizzazione, gestione e comunicazione Tiziano Galassi Reg. Emilia Romagna, Serv. Fitosanitario

27 Sperimentazioni di sistema Prime esperienze dal gruppo P.Vereijken / F. Wijniands (Univ. Wageningen) nei primi anni 90 Obiettivo: ricerca del migliore compromesso di insieme fra le tutte le principali tecniche agronomiche e di difesa a disposizione: Strategia: - Scelta sito, scelta varietale - Lavorazioni - Successione colturale - Fertilizzazione e irrigazione - Difesa/controllo infestanti - Infrastrutture Infrastrutture ecologiche, ecc - confronto su parcelle prototipali di dimensione commerciale di strategie convenzionali vs produzione integrata e produzione biologica all interno di aziende pilota - Evoluzione nel tempo della tecnica impiegata in funzione dei risultati ottenuti anche dalla R&S classica e delle messa m a disposizione di nuovi strumenti

28 Sperimentazioni di sistema Esperienze più famose: - Progetto Integrated and Ecologica farming system (anni ) 97) - Progetto Vegineco - Vegetables Integrated and Ecological (anni ) 2003) Finanziate da UE e di livello europeo ampio hanno fornito ottimi risultati sul piano pratico (manuali disponibili) Attività utilissima per la messa a punto dei disciplinari di produzione integrata da impiegare a livello pratico Possibilità di raccordo e sinergia sia con R&S classica che con basi di dati agronomiche di livello regionale che hanno consentito di verificare su più ampia scala le relazioni evidenziate nelle aziende pilota

29 Sperimentazioni di sistema La produzione integrata presuppone la ricerca di un nuovo punto di equilibrio nella combinazione dei diversi fattori di produzione, in un cotesto maggiormente orientato verso un sistema ecosostenibile. Lo sviluppo di programmi di ricerca di sistema ci potrebbe aiutare a trovare questo nuovo punto di equilibrio che dovrebbe derivare da una ottimale combinazione integrata dei diversi fattori. Questi studi dovrebbero consentire di valutare gli effetti delle nuove strategie nel medio e lungo periodo; potrebbero inoltre consentire di prevenire effetti negativi derivanti da una estrema polarizzazione nella ricerca di una ottimizzazione individuale dei singoli fattori; Necessaria l integrazione l degli studi derivanti dalle applicazioni di campo con lo sviluppo di banche dati ed indicatori in grado che consentano di valutare gli effetti delle nuove strategie su scala adeguata.

30 Giornate di studio su: Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in Italia Roma, settembre a parte Stato dell arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico Esempi di gestione dei sistemi colturali: la frutticoltura in Trentino Claudio Ioriatti IASMA FEM

31 La frutticoltura Trentina Superficie a melo : ha (piante di melo: ) N of farms: aziende Sup. media aziendale : 1.38 ha N medio appezz./azienda : 6 50% part time Associati alla cooperazione Superf. (ha) N aziende % < 0, % 0,5 to % 1 to 2, % 26 cooperative 4 O.P. 1 associazione di O.P. > 2, % Total % Coltura intensiva - Approccio territoriale

32 Nel segno della sostenibilità percorsi formativi obbligatori per gli operatori (patentino, sicurezza lavoro/doc. valutazione rischi, primo soccorso, antincendio, condizionalità) un programma di revisione delle attrezzature utilizzate per la distribuzione (700 macchine/anno) sistematiche verifiche dei registri dei trattamenti e di tutte le azioni contemplate dalle certificazioni di prodotto (DOP, Global GAP, TESCO Nurture) un programma di verifica dei residui presenti sulla frutta (1000 campioni/anno) implementazione su scala territoriale di approcci e tecniche alternative di lotta alle avversità (MD 6500 ha) al fine di ridurre la dipendenza dall utilizzo di pesticidi. prima applicazione di un indicatore di rischio

33 Sperimentazione e ricerca per riduzione uso pesticidi il miglioramento dell efficienza dei sistemi di distribuzione e la riduzione della deriva dei trattamenti intervenendo: tecnologia delle macchine, sia sull architettura del frutteto, sulla specifica formazione degli agricoltori applicazione di operazioni meccaniche per il dirado e il controllo delle infestanti Sviluppo metodi alternativi: bio-agrofarmaci, semiochimici l implementazione di modelli previsionali messa a disposizione di cv resistenti alla ticchiolatura Individuazione di adeguati indicatori dell efficacia delle politiche di intervento

34 Sostenibilità possibile se approccio interdisciplinare qualità fisica e biologica dei terreni e gestione del suolo apporti ragionato di nutrienti gestione ottimale irrigazione più difficile appare, almeno nel breve periodo, l intervento sul contesto territoriale per ottenere una maggior complessità colturale che allenti la pressione selettiva sulle diverse avversità biotiche e di conseguenza la loro virulenza per la coltura del melo.

35 Giornate di studio su: Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in Italia Roma, settembre a parte Stato dell arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimico Esempi di gestione dei sistemi colturali: cosa può insegnarci l agricoltura l biologica? Paolo Barberi Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa

36 Cosa può insegnarci l agricoltura biologica? Paolo Bàrberi Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant Anna, Pisa Quindi, nelle scienze naturali, è la cosa composta, la cosa come un tutt uno che principalmente ci interessa, non le sue componenti, che non possono essere disgiunte dalla cosa stessa Aristotele (da M.A. Altieri, 1995 Agroecology. The Science of Sustainable Agriculture) Foto P. Bàrberi: Azienda Biodinamica Cascine Orsine, Bereguardo PV

37 Cosa può insegnarci l agricoltura biologica? Paolo Bàrberi Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant Anna, Pisa Concetto chiave #1: diversificazione nel tempo e nello spazio eliminare le monosuccessioni ricostruire il legame fertilità del terreno sanità delle colture ripristinare le infrastrutture ecologiche Concetto chiave #2: focus sulla prevenzione e non sulla cura delle avversità scelta del genotipo Diversità (tolleranza/resistenza/competitività) genetica avvicendamento: meno mercato e più agroecologia, ottica di medio-lungo Diversità periodo di specie controllo biologico conservativo Diversità di habitat mezzi diretti per la difesa: solo se necessari

38 Cosa può insegnarci l agricoltura biologica? Paolo Bàrberi Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant Anna, Pisa Cosa ci manca? studio relazioni funzionali tra organismi/componenti dell agroecosistema (compresi multipest complexes ) approccio interdisciplinare: dall IPM all ICSM allargare la visione a scale spaziali e temporali più ampie (ricerche di lungo periodo modelli)