 Fumigazione alternative Introduzione
Nel settore orto-floricolo la tecnica di disinfezione e disinfestazione del terreno più impiegata per gli ottimi risultati fitoiatrici e produttivi e per la rilevante azione erbicida che consente di ottenere è sicuramente la fumigazione con bromuro di metile. Come è noto, in seguito al Protocollo di Montreal, questo fumigante dal gennaio 2005 non può più essere utilizzato nei Paesi ad economia sviluppata e dal 2015 non potrà più essere impiegato anche nei Paesi in via di sviluppo, in quanto ritenuto responsabile della deplezione dell'ozonosfera.
Tutto ciò ha determinato una grande urgenza di definire strategie alternative per la realizzazione della disinfezione e disinfestazione del terreno. In particolare, vista l'assenza di principi attivi chimici caratterizzati da un'azione biocida efficace come quella del bromuro di metile, una larga parte del mondo della ricerca ha rivolto la propria attenzione all'individuazione di sistemi fisici a basso impatto ambientale.
In questa ottica, un nuovo sistema per la disinfezione e disinfestazione del suolo con vapore in associazione a sostanze a reazione esotermica (sistema bioflash), realizzato mediante specifiche macchine operatrici, è stato sviluppato presso l'Università di Pisa, in collaborazione con la ditta Celli S.p.A. di Forlì, a partire dal 1999.
Il sistema bioflash
Questo sistema rappresenta una valida soluzione per la disinfezione e disinfestazione del terreno e viene attuato mediante l'adozione di macchine semoventi o trainate capaci di realizzare un trattamento con vapore, ottimizzandone l'efficienza e riducendone i consumi energetici ed i costi.
Il principale aspetto innovativo del sistema bioflash riguarda la distribuzione e l'incorporazione nel terreno di sostanze, dotate di ridotto impatto ambientale e compatibili con le coltivazioni successive, in grado di reagire esotermicamente con il vapore (es. KOH e CaO) rilasciando una quantità addizionale di energia termica.
La reazione esotermica ha diversi effetti positivi nel rendere efficace il trattamento in quanto consente di raggiungere temperature più elevate rispetto all'impiego del solo vapore, prolunga la durata del riscaldamento ed ha un effetto diretto su parassiti e semi di specie infestanti. Le sostanze da impiegare sono state scelte sulla base del loro basso impatto ambientale e previa valutazione dei vantaggi conseguenti alla loro incorporazione nel terreno. Questo metodo consente di combinare in un unico passaggio l'immissione del vapore e la distribuzione delle sostanze a reazione esotermica e permette di effettuare il trapianto o la semina immediatamente dopo il trattamento.
Attualmente il sistema risulta applicabile in modo corretto ed efficiente utilizzando le versioni ottimizzate delle macchine per la disinfezione/disinfestazione del suolo che sono in grado di provvedere: alla distribuzione ed all'incorporazione di differenti quantità di sostanze a reazione esotermica ed all'immissione del vapore alla profondità voluta nel terreno che in seguito viene aiuolato e pacciamato.
Le macchine per la disinfezione/disinfestazione del terreno
Le metodiche di applicazione del sistema bioflash si sono molto evolute nel tempo. L'ultima ed innovativa versione del sistema per realizzare il trattamento, attualmente adottata sulle macchine operatrici trainate e semoventi, prevede la presenza di uno o più serbatoi per l'acqua, di una caldaia, di una tramoggia contenente le sostanze a reazione esotermica (dotata di appropriato sistema di distribuzione), di una zappatrice rotativa (operante con regime rotazionale compreso tra un minimo di 25-30 giri min-1 ed un massimo di 80-90 giri min-1) azionata da un motore idraulico, di diverse tipologie di barre per l'iniezione del vapore dotate di ugelli del diametro minimo di 1,5 mm e di una aiuolatrice-pacciamatrice.
Relativamente alla distribuzione del vapore, nell'ultimo quadriennio sono state realizzate, testate e messe a punto soluzioni innovative basate sull'impiego di barre di diversa conformazione sulle quali è possibile disporre un numero variabile di ugelli filettati. L'impiego di questi ultimi, in particolare, rende l'efflusso del vapore molto più efficiente, affidabile ed "adattabile" a diverse tipologie e condizioni del terreno. La conformazione e la disposizione delle barre consentono altresì di ottenere un riscaldamento diversificato del terreno trattato.
In estrema sintesi, la trasmissione di calore al terreno risulta concentrata nello strato compreso tra 15 e 20 cm di profondità con la "convenzionale" barra singola, ancora più profonda (nel profilo compreso tra 25 ed oltre 35 cm di profondità) con la barra "doppia", limitata alla sola porzione superficiale (5-7 cm) del suolo con la barra che inietta il vapore all'interno del carter della zappatrice rotativa ed infine più "diluita" in tutto lo strato trattato quando si realizza la così detta distribuzione "mista", utilizzando contemporaneamente la barra singola e quella posizionata nel carter.
Le attrezzature trainate sono state progettate e realizzate per operare nelle condizioni di pieno campo, e sono in questo momento oggetto di modifiche atte a trasformarle in operatrici idonee a realizzare un trattamento "in banda", molto utile ed efficace per il controllo preventivo della flora spontanea in orticoltura biologica. Le macchine semoventi sono state invece progettate e realizzate per l'effettuazione di trattamenti in tunnel ed in serra. In particolare, l'attrezzatura cingolata ECOSTAR SC600 appare estremamente innovativa in quanto contraddistinta da dimensioni molto ridotte e dotata di un generatore di vapore disposto orizzontalmente e di un attacco della parte posteriore al corpo macchina regolabile in senso trasversale in modo da poter trattare tutta la superficie protetta ed in particolare quella più prossima ai lati lunghi di tunnel e serre. Queste caratteristiche rendono l'attrezzatura particolarmente adatta ad operare agevolmente anche in spazi ristretti con ottima "galleggiabilità", ridotto calpestamento ed elevata aderenza anche su substrati incoerenti. Inoltre, il sistema di trasmissione e di gestione di tutte le funzioni della macchina risulta completamente automatizzato, ergonomico e caratterizzato da notevole facilità di impiego. Il funzionamento è agevolato da uno specifico software, utilizzato e controllato mediante un "joystick" biassiale multifunzionale ed altri semplici comandi disposti in prossimità della postazione dell'operatore. La macchina può anche essere movimentata a distanza facendo uso di un radiocomando.
I risultati ottenuti
Le attività sperimentali sono state condotte con spirito spiccatamente interdisciplinare e hanno avuto come scopo principale la messa a punto e l'ottimizzazione del nuovo sistema di disinfezione e disinfestazione del terreno, attraverso un intenso lavoro di ricerca realizzato da singole Unità Operative contraddistinte da specifiche conoscenze e competenze (meccaniche, agronomiche, orticole, patologiche, nematologiche e chimico-microbiologiche).
Relativamente alla valutazione dell'efficacia fitoiatrica su patogeni fungini e su virus, il sistema bioflash ha permesso di ottenere ottimi risultati su diverse combinazioni ospite patogeno in condizioni di inoculazione artificiale del terreno (basilico/Fusarium oxysporum f.sp. basilici; pomodoro/Sclerotium rolfsii; e F. oxysporum f.sp. lycopersici, rucola e ravanello/Rhizoctonia solani, lattuga/ Sclerotinia minor e Sclerotinia sclerotiorum), e di controllare significativamente sia il virus del mosaico del tabacco (TMV) che gli sclerozi di Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotinia minor e Sclerotium rolfsii.
Le ricerche condotte hanno permesso di conseguire risultati omogenei e pienamente soddisfacenti, relativamente al contenimento delle malattie indotte artificialmente alla riduzione della concentrazione virale e dell'infettività del virus e decrementi statisticamente significativi nella germinazione degli sclerozi.
Per quanto riguarda la valutazione dell'effetto fitoiatrico su nematodi, prove condotte su specie galligene e cisticole, appartenenti rispettivamente al genere Meloidogyne e Globodera, hanno mostrato un'ottima efficacia del sistema.
Prove specifiche sull'efficacia erbicida degli interventi di disinfezione innovativa del terreno (intesa come capacità di devitalizzare i semi di infestanti presenti nel suolo) è stata effettuata testando diversi sistemi di iniezione del vapore, erogato da solo oppure in associazione con CaO e KOH. Ottimi risultati sono stati ottenuti sia su infestazione artificiale di Brassica juncea (L.) Czern che sulla banca seme naturale. I risultati ottenuti sia su Brassica juncea (L.) Czren. che sulla "seed-bank" naturale hanno mostrato come i sistemi di iniezione del vapore combinati con l'impiego di quantità diverse delle due sostanze a reazione esotermica determinino un'azione erbicida molto diversificata che lascia intravedere una grande versatilità nella possibilità di impiego del sistema testato. In particolare, l'iniezione superficiale ha causato quasi sempre un controllo pressoché totale della flora reale, mentre il sistema misto sembra invece connesso con il miglior controllo in assoluto della seed-bank, cui si associa anche un'azione erbicida apprezzabile sulla flora emersa, in caso di impiego di dosaggi elevati di CaO e di KOH.
Infine è stata valutata anche l'influenza del sistema bioflash sulla qualità e sulla resa di alcuni tra i più comuni ortaggi coltivati in Toscana in ambiente protetto ed in piena aria, quali fragola, lattuga, ravanello, rucola, etc. Il trattamento ha spesso permesso di ottenere rese significativamente più elevate ed una qualità superiore (ad esempio un maggior contenuto in sostanza secca ed una percentuale inferiore di nitrati) rispetto al testimone non trattato oppure alle tesi in cui era stato applicato un fumigante chimico.
Nello stesso tempo è stato possibile verificare come le proprietà chimiche e biologiche del terreno trattato non subiscano alterazioni negative (sia temporanee che permanenti), ma vadano altresì soggette ad un eventuale miglioramento (dovuto alla sopravvivenza di microrganismi antagonisti nei confronti dei patogeni).
Per quanto riguarda infine la valutazione delle prestazioni operative, nonostante il fatto che le macchine siano state sempre contraddistinte da tempi di lavoro e da consumi di combustibile molto elevati, il costo di esercizio del nuovo sistema di disinfezione è apparso sempre accettabile e decisamente più contenuto di quello relativo alla convenzionale applicazione dei fumiganti.
In conclusione, il sistema bioflash appare economicamente sostenibile ed in grado di fornire risultati fitoiatrici più che sufficienti a garantire la difesa e quindi la buona riuscita della colture orto-floricole dal punto di vista sia quantitativo che qualitativo.
Andrea Peruzzi - Sezione MAMA del DAGA, Università di Pisa
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