Tavola rotonda Sistemi e scenari a ridotto input...

Sistemi colturali e scenari Sistemi colturali e scenari

a ridotto input chimicoa ridotto input chimico

M. Sattin, CNR M. Sattin, CNR –– IBAFIBAF

Giornate di studio su:Giornate di studio su:

Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nellUso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell’’ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in

ItaliaItalia

Roma, 27Roma, 27--28 settembre 200728 settembre 2007

2a parte 2a parte –– Stato dellStato dell’’arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PANarte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN

P. Balsari, Univ. Torino P. Balsari, Univ. Torino –– DEIAFADEIAFA

V. Rossi, Univ. Cattolica V. Rossi, Univ. Cattolica –– PiacenzaPiacenza

P. Meriggi, HORTAP. Meriggi, HORTA

T. Galassi , Reg. ER, Serv. FitosanitarioT. Galassi , Reg. ER, Serv. Fitosanitario

C. Ioriatti, IASMA C. Ioriatti, IASMA –– FEMFEM

P. BP. Bààrberi, SSSA rberi, SSSA –– PisaPisa

ContestoContesto

•• Aumentare lAumentare l’’efficienza di utilizzo degli inputefficienza di utilizzo degli input

•• VolatilitVolatilitàà dei prezzi e quindi delle scelte colturali e dei dei prezzi e quindi delle scelte colturali e dei

relativi mezzi tecnicirelativi mezzi tecnici

•• Generale riduzione dellGenerale riduzione dell’’investimento in ricercainvestimento in ricerca

•• In generale, la ricerca italiana nel settore In generale, la ricerca italiana nel settore èè destrutturata, destrutturata,

polverizzata (sia negli organismi finanziatori sia nelle polverizzata (sia negli organismi finanziatori sia nelle

strutture finanziate), con carenza di strategie, regole chiare strutture finanziate), con carenza di strategie, regole chiare

e trasparenti e controlli efficacie trasparenti e controlli efficaci

•• Generale sottovalutazione della ricerca applicata, forse Generale sottovalutazione della ricerca applicata, forse

perchperchéé richiede maggiore organizzazione, capacitrichiede maggiore organizzazione, capacitàà

gestionale e di comunicazione (es. mappatura dei genomi)gestionale e di comunicazione (es. mappatura dei genomi)

•• La ricerca su IPM ha prodotto molto, ma con scarso impattoLa ricerca su IPM ha prodotto molto, ma con scarso impatto

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

IPM & ScenariIPM & Scenari

•• I possibili scenari futuri ruotano attorno alla Direttiva I possibili scenari futuri ruotano attorno alla Direttiva

quadro 128/2009 : ridurre il rischio e la dipendenza quadro 128/2009 : ridurre il rischio e la dipendenza

dai p.f.dai p.f.

•• In particolare lIn particolare l’’allegato III: gli 8 principi base della allegato III: gli 8 principi base della

difesa integratadifesa integrata

•• Implementazione piImplementazione piùù difficile per colture erbacee (es. difficile per colture erbacee (es.

frumento e mais) perchfrumento e mais) perchèè colture a basso redditocolture a basso reddito

•• Vi Vi èè un un continuumcontinuum tra sistema convenzionale, IPM (a tra sistema convenzionale, IPM (a

vari livelli di intensitvari livelli di intensitàà) e sistema biologico) e sistema biologico

ApproccioApproccio•• EE’’ auspicabile un approccio integrato e di sistema auspicabile un approccio integrato e di sistema

perchperchéé ll’’implementazione dellimplementazione dell’’IPM implica la IPM implica la

conoscenza degli elementi e delle loro delle conoscenza degli elementi e delle loro delle

interazioni a vari livelli di scala (es. interazioni a vari livelli di scala (es. agricoltura agricoltura

conservativa)conservativa)

•• ‘‘scaling up to landscape levelscaling up to landscape level’’, cio, cioèè integrazione delle integrazione delle

scale spazioscale spazio--temporalitemporali

•• IPM non IPM non èè semplicemente una semplicemente una ««tool boxtool box»», ma un , ma un

continuo processo di adattamentocontinuo processo di adattamento

•• Coinvolgere fin dallCoinvolgere fin dall’’inizio gli stakeholders nella inizio gli stakeholders nella

definizione delle prioritdefinizione delle prioritàà, dei progetti di ricerca, e nel , dei progetti di ricerca, e nel

pianificare il trasferimento di conoscenzapianificare il trasferimento di conoscenza

LL’’IMPORTANZA DELLE MACCHINE IMPORTANZA DELLE MACCHINE

IRRORATRICI NELLA RIDUZIONE IRRORATRICI NELLA RIDUZIONE

DEGLI IMPUT CHIMICIDEGLI IMPUT CHIMICI

Prof. Paolo BalsariProf. Paolo Balsari

DEIAFA DEIAFA –– UniversitUniversitàà di Torinodi Torino

[email protected]@unito.it

La fase di distribuzione degli agrofarmaci èl’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%)

COME INTERVENIRE SULLA MACCHINA COME INTERVENIRE SULLA MACCHINA IRRORATRICE PER RIDURRE IL CONSUMO IRRORATRICE PER RIDURRE IL CONSUMO

DI AGROFAMACODI AGROFAMACO

Impiego macchine

correttamente funzionanti e

regolate

Sviluppo di macchine innovative anche in grado di autoregolarsi e di

trattare solo quando è necessario

Controllo funzionale periodico

Adeguata formazione

RIDURRE GLI SPRECHI

Diffusione impiego

elettronica

RIDURRE LA SUPERFICIE OGGETTO DEL TRATTAMENTO

Precision farming

Distribuzione mirata e localizzata

Distribuzione localizzata ed integrata con altre forme di

difesa

Alimentazione:

9 ÷ 17 V

Campo di misura:

60 ÷ 500 cm

Frequenza ultrasuoni:

45 kHz

Frequenza impulsi ultrasuoni:

10 Hz

Precisione della distanza misurata:

< 1% del valore misurato

FASCIA 1

FASCIA 2

FASCIA 3

Sensori ad ultrasuoni che identificano lo SPESSOREdella chioma e la DENSITÀ della vegetazione

30°

60

cm

100 cm

Crop Identification SystemCrop Identification System

Identificazione delle dimensioni e della densità

vegetativa della pianta

Elemento piezoelettrico

SENSORE 2

SENSORE 1

SENSORE 3

EnergiaEnergia

AssorbimentoAssorbimento

TrasmissioneTrasmissione

RiflessioneRiflessione

spettrometriaspettrometria

EmissioneEmissione

fluorometriafluorometria

Analisi dello spettro per identificare le proprietà degli oggetti

Identificazione dello stato di salute

della pianta

(analisi iperspettrale)

500 1000 1500 2000

100

80

60

40

20

0

Re

fle

cta

nc

e (

%)

Wavelenght [nm]

500 1000 1500 2000

100

80

60

40

20

0

Re

fle

cta

nc

e (

%)

Wavelenght [nm]

Crop Health SensorCrop Health Sensor

OK

stress

☺☺☺☺

��

rilievo direttorilievo diretto

foto aereafoto aerea

rilievo alla rilievo alla raccoltaraccolta

banca semi banca semi infestantiinfestanti

DISERBO A TRATTIDISERBO A TRATTI

(con carta delle (con carta delle infestanti)infestanti)

carta delle infestanti

trattamento mirato

direzione avanzamento

Sensore ottico infestanti

Centralinaelettronica

Elettrovalvola

Distribuzione erbicida

DISERBO A TRATTIDISERBO A TRATTI(con intervento diretto)(con intervento diretto)

DISERBO LOCALIZZATO IN PREDISERBO LOCALIZZATO IN PRE--EMERGENZAEMERGENZA

DISERBO LOCALIZZATO IN POSTDISERBO LOCALIZZATO IN POST--EMERGENZAEMERGENZA

CONTROLLO CHIMICO E MECCANICO DELLE CONTROLLO CHIMICO E MECCANICO DELLE

INFESTANTI NELLE COLTURE ARBOREEINFESTANTI NELLE COLTURE ARBOREESerbatoio per diserbo

Ugello per distribuzione in prossimità del palo o della pianta (quando rientra il

disco)

Dispositivo di taglio a lame rotative

PROSPETTIVE DI RICERCA E SCENARIO PROSPETTIVE DI RICERCA E SCENARIO FUTUROFUTURO

� 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

RICERCA INTERDISCIPLINARE

Conoscenza pianta bersaglio (caratteristiche morfologiche e della “canopy”) Regolazione ed

utilizzo della macchina irroratrice

Conoscenza del parassita/patogeno

bersaglio

SCENARIO FUTURO

EOSEnvironmental

Optimized Sprayer

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

Rispondente alle normative internazionali

Certificata ENAMA/ENTAM

Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimicoSistemi colturali e scenari a ridotto input chimico


Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nellUso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell’’ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di

ricerca in Italiaricerca in Italia



Monitoraggio e modelli previsionaliMonitoraggio e modelli previsionali

Vittorio RossiVittorio Rossi

Univ. Cattolica Univ. Cattolica –– PiacenzaPiacenza

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 criticitLe 3 criticitàà

1. L1. L’’affidabilitaffidabilitàà

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.

2. Gli utilizzatori2. 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 organizzativo3. 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







Utilizzo dei prodotti fitosanitari Utilizzo dei prodotti fitosanitari

Pierluigi MeriggiPierluigi Meriggi

HORTAHORTA

Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli

inputinput

•• Chiarire il concetto di Chiarire il concetto di ““riduzioneriduzione”” (n(n°° di trattamenti, dosi di di trattamenti, dosi di

impiego, incremento di efficacia, scelta dei principi attivi)impiego, incremento di efficacia, scelta dei principi attivi)

•• EE’’ necessario valutare lnecessario valutare l’’impiego dei PF nel contesto dei impiego dei PF nel contesto dei

““nuovinuovi”” sistemi colturali (lavorazioni conservative, vincoli sistemi colturali (lavorazioni conservative, vincoli

ambientali, valutazioni economiche, influenza del ambientali, valutazioni economiche, influenza del

contoterzismo, ecc.) contoterzismo, ecc.)

Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli

inputinput

•• Ottimizzazione dellOttimizzazione dell’’efficacia attraverso:efficacia attraverso:

–– miglioramento delle tecniche di distribuzione,miglioramento delle tecniche di distribuzione,

–– tempestivittempestivitàà nellnell’’applicazione,applicazione,

–– impiego delle molecole piimpiego delle molecole piùù performanti,performanti,

–– additivi/coadiuvantiadditivi/coadiuvanti

•• Conservare la possibilitConservare la possibilitàà di alternanza dei MOA al fine di di alternanza dei MOA al fine di

consolidare strategie che non sviluppino resistenzeconsolidare strategie che non sviluppino resistenze

•• Individuare i settori della difesa dove Individuare i settori della difesa dove èè ancora possibile ancora possibile

““modularemodulare”” le dosi dei PF le dosi dei PF







Ricerca oltre i laboratori:Ricerca oltre i laboratori:

Organizzazione, gestione e Organizzazione, gestione e

comunicazionecomunicazione

Tiziano GalassiTiziano Galassi

Reg. Emilia Romagna, Serv. FitosanitarioReg. Emilia Romagna, Serv. Fitosanitario

Sperimentazioni di sistemaSperimentazioni di sistema�� Prime esperienze dal gruppo P.Vereijken / F. Wijniands Prime esperienze dal gruppo P.Vereijken / F. Wijniands

(Univ. Wageningen) nei primi anni (Univ. Wageningen) nei primi anni ’’9090

�� Obiettivo: ricerca del migliore compromesso di insieme Obiettivo: ricerca del migliore compromesso di insieme fra le tutte le principali tecniche agronomiche e di fra le tutte le principali tecniche agronomiche e di difesa a disposizione:difesa a disposizione:

-- Scelta sito, scelta varietaleScelta sito, scelta varietale-- LavorazioniLavorazioni-- Successione colturaleSuccessione colturale-- Fertilizzazione e irrigazioneFertilizzazione e irrigazione-- Difesa/controllo infestantiDifesa/controllo infestanti

-- InfrastruttureInfrastrutture ecologiche, eccecologiche, ecc�� Strategia: Strategia:

-- confronto su parcelle prototipali di dimensione commerciale confronto su parcelle prototipali di dimensione commerciale di strategie convenzionali vs produzione integrata e di strategie convenzionali vs produzione integrata e produzione biologica allproduzione biologica all’’interno di aziende pilotainterno di aziende pilota-- Evoluzione nel tempo della tecnica impiegata in funzione deiEvoluzione nel tempo della tecnica impiegata in funzione dei

risultati ottenuti anche dalla R&S classica e delle mrisultati ottenuti anche dalla R&S classica e delle messa a essa a disposizione di nuovi strumentidisposizione di nuovi strumenti

Sperimentazioni di sistemaSperimentazioni di sistema

�� Esperienze piEsperienze piùù famose:famose:-- Progetto Integrated and Ecologica Progetto Integrated and Ecologica

farmingfarmingsystem (anni 1994system (anni 1994--97)97)

-- Progetto Vegineco Progetto Vegineco -- Vegetables Vegetables Integrated andIntegrated and

Ecological (anni 2000Ecological (anni 2000--2003)2003)�� Finanziate da UE e di livello europeo ampio hanno Finanziate da UE e di livello europeo ampio hanno

fornito ottimi risultati sul piano pratico (manuali fornito ottimi risultati sul piano pratico (manuali disponibili)disponibili)

�� AttivitAttivitàà utilissima per la messa a punto dei disciplinari utilissima per la messa a punto dei disciplinari di produzione integrata da impiegare a livello praticodi produzione integrata da impiegare a livello pratico

�� PossibilitPossibilitàà di raccordo e sinergia sia con R&S classica di raccordo e sinergia sia con R&S classica che con basi di dati agronomiche di livello regionale che con basi di dati agronomiche di livello regionale che hanno consentito di verificare su piche hanno consentito di verificare su piùù ampia scala le ampia scala le relazioni evidenziate nelle aziende pilotarelazioni evidenziate nelle aziende pilota

Sperimentazioni di sistemaSperimentazioni di sistema�� La produzione integrata presuppone la ricerca di un La produzione integrata presuppone la ricerca di un

nuovo punto di equilibrio nella combinazione dei diversi nuovo punto di equilibrio nella combinazione dei diversi fattori di produzione, in un cotesto maggiormente fattori di produzione, in un cotesto maggiormente orientato verso un sistema ecosostenibile.orientato verso un sistema ecosostenibile.

�� Lo sviluppo di programmi di ricerca di sistema ci Lo sviluppo di programmi di ricerca di sistema ci potrebbe aiutare a trovare questo nuovo punto di potrebbe aiutare a trovare questo nuovo punto di equilibrio che dovrebbe derivare da una ottimale equilibrio che dovrebbe derivare da una ottimale combinazione integrata dei diversi fattori.combinazione integrata dei diversi fattori.

�� Questi studi dovrebbero consentire di valutare gli Questi studi dovrebbero consentire di valutare gli effetti delle nuove strategie nel medio e lungo periodo; effetti delle nuove strategie nel medio e lungo periodo; potrebbero inoltre consentire di prevenire effetti potrebbero inoltre consentire di prevenire effetti negativi derivanti da una estrema polarizzazione nella negativi derivanti da una estrema polarizzazione nella ricerca di una ottimizzazione individuale dei singoli ricerca di una ottimizzazione individuale dei singoli fattori;fattori;

�� Necessaria lNecessaria l’’integrazione degli studi derivanti dalle integrazione degli studi derivanti dalle applicazioni di campo con lo sviluppo di banche dati ed applicazioni di campo con lo sviluppo di banche dati ed indicatori in grado che consentano di valutare gli effetti indicatori in grado che consentano di valutare gli effetti delle nuove strategie su scala adeguata. delle nuove strategie su scala adeguata.







Esempi di gestione dei sistemi Esempi di gestione dei sistemi

colturali:colturali:

la frutticoltura in Trentinola frutticoltura in Trentino

Claudio IoriattiClaudio Ioriatti

IASMA IASMA –– FEMFEM

Superficie a melo : 10.700 ha(piante di melo: 26.027.825)N°of farms: 7.747 aziende

Sup. media aziendale : 1.38 haN°medio appezz./azienda : 6

50% part time

26 cooperative4 O.P.

1 associazione di O.P.

Associati alla cooperazione

Superf. (ha)

N°aziende

%

< 0,5 2.903 42%

0,5 to 1 1.259 18%

1 to 2,5 1.628 23%

> 2,5 1.145 17%

Total 6.935 100%

La frutticoltura Trentina

Coltura intensiva - Approccio territoriale

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

Sperimentazione e ricercaper 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

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.







Esempi di gestione dei sistemi Esempi di gestione dei sistemi

colturali:colturali:

cosa può insegnarci lcosa può insegnarci l’’agricoltura agricoltura

biologica?biologica?

Paolo BarberiPaolo Barberi

Scuola Superiore Sant'Anna, PisaScuola 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

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 (tolleranza/resistenza/competitività)

– avvicendamento: meno mercato e più agroecologia, ottica di medio-lungo periodo

– controllo biologico conservativo

– mezzi diretti per la difesa: solo se necessari


Diversità genetica

Diversità di specie

Diversità di habitat

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)


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