TECNICA

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NOBILI BNE-SDS, INERBIMENTOSOSTENIBILE IN ARBORICOLTURAUna sperimentazione su questa trincia-andanatrice ne ha evidenziato la capacitàdi ridurre gli interventi di diserbo necessari

n di Pier Paolo Pagni 1, Matteo Montanari 2, Marco Vieri 1

1 Dipartimento di Economia, Ingegneria, Scienze e Tecnologie Agrariee Forestali - Sezione di Ingegneria dei Biosistemi Agro-Forestali -Università degli Studi di Firenze2 Progettista, ufficio tecnico ricerca e sperimentazione Nobili

I l sempre più attuale ap­proccio sostenibile e bio­

logico delle produzioni agri­cole e la crescente spintaverso l’integrazione tra col­tivazione, ambiente e pae­saggio sta portando negliultimi anni alla riscoperta diinnovative, quanto interes­santi, tecniche e tecnologiedi “meccanizzazione eco­compatibile” abbandonatedalla seconda metà del 1900a causa dello sviluppo dipratiche quali lavorazioni in­tensive e ripetute dei suoli econtrollo chimico delle infe­stanti.La difesa e il mantenimentodell’ecosistema di coltiva­zione, sia esso un vigneto oun frutteto, si attua a partireda una ragionata gestione

integrata di input e outputcolturali e in primo luogo dauna corretta gestione delsuolo che inevitabilmente siriflette sulle caratteristichequali­quantitative delle pro­duzioni. La stragrandemaggioranza dei suoli sulterritorio nazionale sono or­mai degradati a causa prin­cipalmente dell’azione an­tropica che ha caratterizza­to l’agricoltura del secolopassato, a scapito della sta­bilità e conservazione deisuoli.Tra i fattori principali checoncorrono alla degrada­zione dei suoli agricoli sipossono evidenziare:­ erosione;­ compattamento del suoloagricolo causato dai ripetuti

passaggi di macchine agri­cole e da una gestioneestremamente intensiva deisuoli;­ formazione di suola di la­vorazione, la quale porta al­lo sconvolgimento delleproprietà fisico­idrologichedei suoli, con una separa­zione netta tra suolo lavora­to e orizzonti sottostanti;­ impoverimento della so­stanza organica. Le fre­quenti lavorazioni provoca­no un notevole aumento del­la velocità di ossidazione deisuoli e conseguentementeun incremento del ciclo di mi­neralizzazione­umificazionedella sostanza organica, chespesso però è resa indispo­nibile alle piante.

Gestione differenziata

Sulla base di questi presup­posti negli ultimi anni unadelle tecniche di gestioneche si è maggiormente di­stinta per compatibilità am­bientale e risultati qualitativiottenibili è l'inerbimento nel­le sue più svariate forme,per il quale numerose ricer­

che hanno evidenziato mol­teplici riscontri positivi a li­vello fisiologico, ambientalee di miglioramento dellecondizioni di biodiversitàall'interno degli appezza­menti agricoli.La gestione dei suoli inerbitiha subito negli anni interes­santi sviluppi che prevedo­no la riduzione o addirittural’eliminazione degli inter­venti di controllo chimicodelle infestanti nella zonasottofilare che nella stra­grande maggioranza deicasi ancora oggi sono com­plementari alla gestione del­l’inerbimento interfilare tra­mite trinciatura (Fig. 1).A partire dal 2008 la ditta co­struttrice Nobili ha sviluppa­to e collaudato la innovativaoperatrice BNE­SDS (SideDelivery System) nata dallaintegrazione di una tradizio­nale trinciatrice con un si­stema di scarico lateraledella biomassa triturata (an­danatura sottofilare) con ef­fetto pacciamante. La BNE­SDS (Fig. 2) è in grado di ta­gliare il manto erboso spon­taneo o dedicato, i residui di

n Fig. 1 ­ Intervento di diserbo chimico associatoa inerbimento interfilare.

n Fig. 2 ­ Trincia­andanatrice BNE­SDS con scaricomonolaterale.

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potatura e eventuali altrecolture consociative e di tra­sferire, laddove si ritenessenecessario, la biomassa ot­tenuta dall'interfilare al sot­tofila con la conseguenteformazione di un "tappetopacciamante" di spessore ecaratteristiche variabili infunzione di epoca di inter­vento, essenze erbaceepresenti e caratteristichespecifiche dell'inerbimento(umidità, sviluppo ecc.).A partire dal 2009 la collabo­razione con il gruppo di ri­cerca di Ingegneria delleproduzioni vitivinicoledell'Università di Firenze, haportato al collaudo in campodella SDS nel comprensoriovitivinicolo del Chianti Clas­sico con l'allestimento didue diversi siti di sperimen­tazione nei comuni di Ca­stelnuovo Berardenga (incollaborazione con la Fon­dazione Monte dei Paschi diSiena) e Greve in Chianti(con la collaborazione dellastazione sperimentale per laviticoltura sostenibile el'azienda vinicola Fontodi).

Particolari costruttivi

Il sistema di convogliamentodei residui di trinciatura èstato posizionato nel vanoreso disponibile dal cofanoposteriore apribile per la ma­nutenzione. In questa posi­zione è stata ricavata la sedeper una o due coclee coas­siali (Fig. 3) con asse paralle­lo al rotore della trinciatrice,per permettere, in base alleesigenze operative e alla di­mensione dello spazio inter­filare degli impianti, lo scari­co mono o bilaterale dellapacciamatura.Le coclee vengono

azionate grazie a un motoreidraulico e a una trasmissio­ne a catena. La velocità di ro­tazione del sistema di con­vogliamento si può regolaregrazie ad una apposita val­vola a bordo della SDS (parti­colare evidenziato in Fig. 4),in modo da smaltire e distri­buire al meglio la biomassatriturata al variare della velo­cità della trattrice ed evitareun qualsiasi intasamento delsistema andanatore. Nei ca­si in cui il trattore non doves­se avere la portata d’olio ne­cessaria per il funzionamen­to della macchina, è previstal’installazione di un serbatoiodedicato con una pompache prende il moto dalla pre­sa di forza del trattore trami­te il gruppo di rinvio.La trincia­andanatrice puòpoggiare su un rullo o suruote che ne regolano l'al­tezza di lavoro.

Prove operative e risultati

Durante la stagione 2009sono state allestite le primeprove sperimentali volte amonitorare le dinamiche dicomportamento della pac­ciamatura sottofilare, i rap­porti di questa con lo svilup­po di infestanti e l’andamen­to delle condizioni di umiditàdei primi strati di suolo, inconfronto alle più tradizio­nali tecniche per la gestionedel vigneto quali il controllochimico mediante prodottidiserbanti e il controllo mec­canico mediante lavorazioniinterceppo ripetute.Le prove sono sta­te organizzatepresso l’azien­

da agricola Poggio Bonelli(Castelnuovo Berardenga,Siena) di proprietà dei Teni­menti Monte dei Paschi diSiena. Per le prove sonostati individuati due diversivigneti aziendali contigui traloro. In una porzione rap­presentativa di ciascun vi­gneto sono state organiz­zare rispettivamente le pro­ve volte a comprendere glieffetti della pacciamaturasul contenimento delle infe­stanti (Tesi 1, Vigneto SantaCaterina Basso) e sull’ an­damento del contenuto diumidità dei primi strati disuolo (Tesi 2, Vigneto SantaCaterina Alto); i siti di speri­mentazione sono eviden­ziati sulla foto aerea di Fig. 5.Per la Tesi 1 sono stati indivi­duati 10 filari rappresentatividel vigneto di riferimento(evidenziato in rosso) suiquali la macchina SDS ha

operato secondo le quoti­diane direttive aziendali,così da valutare la rispo­

sta della flora infe­stante alla presenzadello strato paccia­

mante sottofilare. Perla Tesi 2 (evidenziata ingiallo) sono stati indivi­

duati 3 filari rappresen­tativi, omogenei per tipolo­gia di suolo e per presenzadi infestanti e all’ interno diquesti sono state allestitetre differenti prove su una

lunghezza di circa 15 m perfilare. Per chiarezza le provein questione sono denomi­nate tesi 2 testimone (diser­bo), tesi 2 lavorata, tesi 2SDS.Sullo spazio in capezzagnadel vigneto Santa CaterinaAlto (tesi 2) è stata installatauna stazione meteorologicadi precisione della ditta Da­vis Instruments modelloWireless Vantage Pro II, mo­dificata in maniera specificaper le prove con l’allesti­mento di tre sonde Water­markSoil Moisture Sensorper il monitoraggio dei datidi umidità e temperaturadelsuolo. Ciascuna delle tresonde, tramite collegamen­to con tubazione corrugatasotterranea, è stata posi­zionata nelle tre prove di Te­si 2, a una profondità di circa25 cm. La centralina di con­trollo meteo è stata configu­rata per la ricezione dei datidalle 3 sonde installate conun intervallo impostato di 30minuti. La grande mole didati registrata è stata invia­ta, tramite collegamento te­lefonico, dalla centralina allabase server aziendale, pre­cedentemente allestita conapposito software per rac­colta, elaborazione e rap­presentazione grafica deidati meteorologici ricevuti.In Fig. 6a e 6b vengono ri­portati due interessanti gra­n Fig. 3 ­ Particolare progettuale del sistema andanatore.

n Fig. 4 ­ Posteriore della SDS con particolare evidenziatodella regolazione di velocità delle coclee. fici elaborati durante le pro­

ve sperimentali che beneriescono a identificare e sot­tolineare il comportamentodello strato pacciamantecreato dalla SDS sulle dina­miche dei livelli di umidità neiprimi centimetri di suolo invigneto.Secondo la letteraturascientifica, come riferimen­to per i risultati presentatipossono essere presi adesempio valori da 0 a 20centibar per indicare lo sta­to del terreno nella condi­zione che va dalla saturazio­ne alla capacità di campo(acqua gravitazionale o dre­nabile), valori intorno a 30centibar per identificareconvenzionalmente lo statodi capacità di campo del ter­reno, al quale la capacità di

ritenzione è massima, l’ariaoccupa i macropori e lepiante devono vincere pres­sioni negative svolgendo inmaniera ottimale tutte le at­tività fisiologiche.Salendo nella scala dei valoridi riferimento il terreno va in­contro a progressivo dis­seccamento per perdita diumidità (con intensità diver­se in base al tipo di coltura)fino a raggiungere il valorelimite della scala pari a 200centibar corrispondente, inlinea teorica, alla soglia di in­tervento per irrigazione del­le colture arboree in una ge­stione di Regulated Deficitirrigation, (Goodwin I., Bo­land A.M.(2002): Schedu­ling deficit irrigation of fruittrees for optimizing wateruse efficiency. FAO Water

Reports n. 22, pp.67­78).Quindi, per valori di tensionevicini allo 0 centibar la piantadeve svolgere un lavoro mi­nimo per l’assorbimento diacqua, mentre per valori su­periori a 100 centibar il lavo­ro richiesto aumenta, anchenotevolmente, a secondadella specie e della cultivar.Durante il periodo di osser­vazione in assenza di piogge(Fig. 6a) è facile notare comelo strato pacciamante del­l’operatrice SDS (Tesi 3) rie­sca, nonostante l’assenza dieventi meteorici, a mantene­re un costante livello di umi­dità nel terreno che restacompreso nell’ intervallo 20­120 centibar rispetto alle al­tre due tesi di confronto cherispettivamente tendono aun maggiore disseccamentodello strato superficiale disuolo in ragione del +30%circa per Tesi 2, e del +60%circa per Tesi 3.Lo stesso fenomeno mo­strato si ripete nel periodo dimonitoraggio di Fig. 6b ca­ratterizzato da ripetuti feno­meni atmosferici di intensitànon trascurabile. Si può no­tare inizialmente come iltrattamento di diserbo chi­mico di Tesi 1 porti a unacondizione di suolo presso­ché impermeabile, negan­do al terreno la possibilità diassorbire qualsiasi quanti­tativo di acqua meteorica (indipendenza ovviamente an­che al tipo di terreno pre­

sente nel vigneto sperimen­tale). Al contrario la lavora­zione del suolo (tesi 2) e lapacciamatura sottofilare(tesi 3) mostrano di recepirele acque meteoriche condifferenze trascurabili tra lo­ro. Rimane invece marcato ildivario nel mantenimentodelle condizioni di umiditàdei primi strati di suolo, con­dizione nella quale lo stratopacciamante riesce a ga­rantire un più prolungata di­sponibilità idrica alle piante.Nel complesso i primi risul­tati ottenuti sembrano con­fermare l’interessante pos­sibilità offerta dalla gestionedella zona sottofilare me­diante la trincia­andanatriceSDS, in ragione soprattuttodella dimostrata capacitàdello strato pacciamanteandanato di contrastare losviluppo di infestanti e di as­sicurare nel tempo, anche incondizioni critiche per le ri­serve idriche del terreno,una condizione favorevoleper lo sviluppo del vigneto. Ivantaggi applicativi più im­mediati riscontrati sonoquelli di una riduzione sensi­bile, e in casi come quellospecifico del Chianti Classi­co di un annullamento, delnumero di interventi di di­serbo necessari al controllodelle infestanti e in aggiuntaquelli di evitare, in base allecondizioni climatiche an­nuali, eventuali interventi diirrigazione localizzata. n

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Controllo chimico

Lavorazionesottofilare

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Control lochimico

Lavorazionesottofi lare

Pacciamaturasottofi lare con SDS

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Fig. 6a-b - Umidità del suolo misurata con sensore Watermark in condizioni di diversa gestione della zona sottofilare

Nel grafico A si evidenziano le condizioni di umidità in assenza di pioggia; nel grafico B invece i dati sono riferiti a periodo “piovoso”. L’andamento inverso della relazione tensione ­ umidità èevidenziato dall’andamento delle curve di tensione in corrispondenza degli eventi piovosi.

n Fig. 5 – Individuazione e georeferenziazione degliappezzamenti oggetto di sperimentazione. In rosso evidenziatoil sito per Tesi 1, in giallo il sito per Tesi 2 e con il segnapostoarancio la posizione della centralina di controllo meteo.

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potatura e eventuali altrecolture consociative e di tra­sferire, laddove si ritenessenecessario, la biomassa ot­tenuta dall'interfilare al sot­tofila con la conseguenteformazione di un "tappetopacciamante" di spessore ecaratteristiche variabili infunzione di epoca di inter­vento, essenze erbaceepresenti e caratteristichespecifiche dell'inerbimento(umidità, sviluppo ecc.).A partire dal 2009 la collabo­razione con il gruppo di ri­cerca di Ingegneria delleproduzioni vitivinicoledell'Università di Firenze, haportato al collaudo in campodella SDS nel comprensoriovitivinicolo del Chianti Clas­sico con l'allestimento didue diversi siti di sperimen­tazione nei comuni di Ca­stelnuovo Berardenga (incollaborazione con la Fon­dazione Monte dei Paschi diSiena) e Greve in Chianti(con la collaborazione dellastazione sperimentale per laviticoltura sostenibile el'azienda vinicola Fontodi).

Particolari costruttivi

Il sistema di convogliamentodei residui di trinciatura èstato posizionato nel vanoreso disponibile dal cofanoposteriore apribile per la ma­nutenzione. In questa posi­zione è stata ricavata la sedeper una o due coclee coas­siali (Fig. 3) con asse paralle­lo al rotore della trinciatrice,per permettere, in base alleesigenze operative e alla di­mensione dello spazio inter­filare degli impianti, lo scari­co mono o bilaterale dellapacciamatura.Le coclee vengono

azionate grazie a un motoreidraulico e a una trasmissio­ne a catena. La velocità di ro­tazione del sistema di con­vogliamento si può regolaregrazie ad una apposita val­vola a bordo della SDS (parti­colare evidenziato in Fig. 4),in modo da smaltire e distri­buire al meglio la biomassatriturata al variare della velo­cità della trattrice ed evitareun qualsiasi intasamento delsistema andanatore. Nei ca­si in cui il trattore non doves­se avere la portata d’olio ne­cessaria per il funzionamen­to della macchina, è previstal’installazione di un serbatoiodedicato con una pompache prende il moto dalla pre­sa di forza del trattore trami­te il gruppo di rinvio.La trincia­andanatrice puòpoggiare su un rullo o suruote che ne regolano l'al­tezza di lavoro.

Prove operative e risultati

Durante la stagione 2009sono state allestite le primeprove sperimentali volte amonitorare le dinamiche dicomportamento della pac­ciamatura sottofilare, i rap­porti di questa con lo svilup­po di infestanti e l’andamen­to delle condizioni di umiditàdei primi strati di suolo, inconfronto alle più tradizio­nali tecniche per la gestionedel vigneto quali il controllochimico mediante prodottidiserbanti e il controllo mec­canico mediante lavorazioniinterceppo ripetute.Le prove sono sta­te organizzatepresso l’azien­

da agricola Poggio Bonelli(Castelnuovo Berardenga,Siena) di proprietà dei Teni­menti Monte dei Paschi diSiena. Per le prove sonostati individuati due diversivigneti aziendali contigui traloro. In una porzione rap­presentativa di ciascun vi­gneto sono state organiz­zare rispettivamente le pro­ve volte a comprendere glieffetti della pacciamaturasul contenimento delle infe­stanti (Tesi 1, Vigneto SantaCaterina Basso) e sull’ an­damento del contenuto diumidità dei primi strati disuolo (Tesi 2, Vigneto SantaCaterina Alto); i siti di speri­mentazione sono eviden­ziati sulla foto aerea di Fig. 5.Per la Tesi 1 sono stati indivi­duati 10 filari rappresentatividel vigneto di riferimento(evidenziato in rosso) suiquali la macchina SDS ha

operato secondo le quoti­diane direttive aziendali,così da valutare la rispo­

sta della flora infe­stante alla presenzadello strato paccia­

mante sottofilare. Perla Tesi 2 (evidenziata ingiallo) sono stati indivi­

duati 3 filari rappresen­tativi, omogenei per tipolo­gia di suolo e per presenzadi infestanti e all’ interno diquesti sono state allestitetre differenti prove su una

lunghezza di circa 15 m perfilare. Per chiarezza le provein questione sono denomi­nate tesi 2 testimone (diser­bo), tesi 2 lavorata, tesi 2SDS.Sullo spazio in capezzagnadel vigneto Santa CaterinaAlto (tesi 2) è stata installatauna stazione meteorologicadi precisione della ditta Da­vis Instruments modelloWireless Vantage Pro II, mo­dificata in maniera specificaper le prove con l’allesti­mento di tre sonde Water­markSoil Moisture Sensorper il monitoraggio dei datidi umidità e temperaturadelsuolo. Ciascuna delle tresonde, tramite collegamen­to con tubazione corrugatasotterranea, è stata posi­zionata nelle tre prove di Te­si 2, a una profondità di circa25 cm. La centralina di con­trollo meteo è stata configu­rata per la ricezione dei datidalle 3 sonde installate conun intervallo impostato di 30minuti. La grande mole didati registrata è stata invia­ta, tramite collegamento te­lefonico, dalla centralina allabase server aziendale, pre­cedentemente allestita conapposito software per rac­colta, elaborazione e rap­presentazione grafica deidati meteorologici ricevuti.In Fig. 6a e 6b vengono ri­portati due interessanti gra­n Fig. 3 ­ Particolare progettuale del sistema andanatore.

n Fig. 4 ­ Posteriore della SDS con particolare evidenziatodella regolazione di velocità delle coclee. fici elaborati durante le pro­

ve sperimentali che beneriescono a identificare e sot­tolineare il comportamentodello strato pacciamantecreato dalla SDS sulle dina­miche dei livelli di umidità neiprimi centimetri di suolo invigneto.Secondo la letteraturascientifica, come riferimen­to per i risultati presentatipossono essere presi adesempio valori da 0 a 20centibar per indicare lo sta­to del terreno nella condi­zione che va dalla saturazio­ne alla capacità di campo(acqua gravitazionale o dre­nabile), valori intorno a 30centibar per identificareconvenzionalmente lo statodi capacità di campo del ter­reno, al quale la capacità di

ritenzione è massima, l’ariaoccupa i macropori e lepiante devono vincere pres­sioni negative svolgendo inmaniera ottimale tutte le at­tività fisiologiche.Salendo nella scala dei valoridi riferimento il terreno va in­contro a progressivo dis­seccamento per perdita diumidità (con intensità diver­se in base al tipo di coltura)fino a raggiungere il valorelimite della scala pari a 200centibar corrispondente, inlinea teorica, alla soglia di in­tervento per irrigazione del­le colture arboree in una ge­stione di Regulated Deficitirrigation, (Goodwin I., Bo­land A.M.(2002): Schedu­ling deficit irrigation of fruittrees for optimizing wateruse efficiency. FAO Water

Reports n. 22, pp.67­78).Quindi, per valori di tensionevicini allo 0 centibar la piantadeve svolgere un lavoro mi­nimo per l’assorbimento diacqua, mentre per valori su­periori a 100 centibar il lavo­ro richiesto aumenta, anchenotevolmente, a secondadella specie e della cultivar.Durante il periodo di osser­vazione in assenza di piogge(Fig. 6a) è facile notare comelo strato pacciamante del­l’operatrice SDS (Tesi 3) rie­sca, nonostante l’assenza dieventi meteorici, a mantene­re un costante livello di umi­dità nel terreno che restacompreso nell’ intervallo 20­120 centibar rispetto alle al­tre due tesi di confronto cherispettivamente tendono aun maggiore disseccamentodello strato superficiale disuolo in ragione del +30%circa per Tesi 2, e del +60%circa per Tesi 3.Lo stesso fenomeno mo­strato si ripete nel periodo dimonitoraggio di Fig. 6b ca­ratterizzato da ripetuti feno­meni atmosferici di intensitànon trascurabile. Si può no­tare inizialmente come iltrattamento di diserbo chi­mico di Tesi 1 porti a unacondizione di suolo presso­ché impermeabile, negan­do al terreno la possibilità diassorbire qualsiasi quanti­tativo di acqua meteorica (indipendenza ovviamente an­che al tipo di terreno pre­

sente nel vigneto sperimen­tale). Al contrario la lavora­zione del suolo (tesi 2) e lapacciamatura sottofilare(tesi 3) mostrano di recepirele acque meteoriche condifferenze trascurabili tra lo­ro. Rimane invece marcato ildivario nel mantenimentodelle condizioni di umiditàdei primi strati di suolo, con­dizione nella quale lo stratopacciamante riesce a ga­rantire un più prolungata di­sponibilità idrica alle piante.Nel complesso i primi risul­tati ottenuti sembrano con­fermare l’interessante pos­sibilità offerta dalla gestionedella zona sottofilare me­diante la trincia­andanatriceSDS, in ragione soprattuttodella dimostrata capacitàdello strato pacciamanteandanato di contrastare losviluppo di infestanti e di as­sicurare nel tempo, anche incondizioni critiche per le ri­serve idriche del terreno,una condizione favorevoleper lo sviluppo del vigneto. Ivantaggi applicativi più im­mediati riscontrati sonoquelli di una riduzione sensi­bile, e in casi come quellospecifico del Chianti Classi­co di un annullamento, delnumero di interventi di di­serbo necessari al controllodelle infestanti e in aggiuntaquelli di evitare, in base allecondizioni climatiche an­nuali, eventuali interventi diirrigazione localizzata. n

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Fig. 6a-b - Umidità del suolo misurata con sensore Watermark in condizioni di diversa gestione della zona sottofilare

Nel grafico A si evidenziano le condizioni di umidità in assenza di pioggia; nel grafico B invece i dati sono riferiti a periodo “piovoso”. L’andamento inverso della relazione tensione ­ umidità èevidenziato dall’andamento delle curve di tensione in corrispondenza degli eventi piovosi.

n Fig. 5 – Individuazione e georeferenziazione degliappezzamenti oggetto di sperimentazione. In rosso evidenziatoil sito per Tesi 1, in giallo il sito per Tesi 2 e con il segnapostoarancio la posizione della centralina di controllo meteo.