Valutazione di diversi atteggiamenti imprenditoriali agricoli Aspetti malerbologici

verifica sostenibilità ed effetti nel medio-lungo periodo Confronto fra sistemi colturali erbacei dal 1996, sperimentazione di LUNGO PERIODO finanziata dalla Regione Piemonte Obiettivi adozione sistemi colturali basati su riduzione degli input forniti al sistema verifica sostenibilità ed effetti nel medio-lungo periodo livello quantitativo e qualitativo delle produzioni dinamica dei nutrienti e della sostanza organica del suolo dinamica delle comunità di malerbe implicazioni economiche Dal 1996 la Regione Piemonte finanzia una sperimentazione di lungo periodo nella quale vengono verificati la sostenibilità e gli effetti nel medio-lungo periodo dell’adozione di sistemi colturali basati sulla riduzione degli input. La possibilità di adottare tali sistemi è stata nel tempo valutata attraverso lo studio del livello quantitativo e qualitativo delle produzioni, analizzando la dinamica dei nutrienti e della sostanza organica nel suolo, osservando gli effetti sulle dinamiche delle comunità di malerbe e analizzando le implicazioni economiche conseguenti alla riduzione degli input forniti al sistema.

Confronto fra sistemi colturali erbacei Modalità gestione delle infestanti Sistemi alto input TR-SI: agrotecniche consuete della zona. Lavorazioni tradizionali (aratura) pre-emergenza + eventuale post. Nessuna limitazione prodotto 1996 - 2003: sistema di riferimento. 2004 - 2006: massimizzazione profitti PSR: riduzione input fertilizzanti e agrofarmaci. Lavorazioni tradizionali (aratura) post-emergenza (in mais: pre- localizzato + sarchiature) solo prodotti, dosi e modalità applicazione ammessi dai disciplinari. 1996-2000 disciplinare di produzione misura A1 del Reg CEE 2078/92 2000-2006 azione F1 misure agroambientali “PSR 2000-2006” Regione Piemonte BI: riduzione input fertilizzanti e agrofarmaci. Minima o non lavorazione post-emergenza. Nessuna limitazione prodotto basso input Negli anni sono stati posti a confronto 3 sistemi colturali erbacei, tra loro differenziati per diversi aspetti dell’agrotecnica, in particolare per quanto riguarda le lavorazioni del terreno, la gestione della fertilità e, secondariamente, per quanto riguarda la gestione delle infestanti. Nel caso del sistema TR-SI, definito come sistema di riferimento e quindi “tradizionale” dal 1996 al 2003 e quindi come “sistema innovativo” dal 2004 al 2006, si è fatto ricorso all’aratura per la preparazione dei letti di semina e la gestione delle infestanti ha previsto l’esecuzione di interventi di diserbo di pre-emergenza seguiti da un eventuale trattamento di post-emergenza. In tale sistema non era stata imposta a priori alcuna limitazione di prodotto, nel senso che era possibile impiegare qualsiasi formulato registrato per la coltura, alle dosi e secondo le modalità di applicazione previste in etichetta. Nel sistema PSR, dove le scelte tecniche sono state condizionate dalle indicazioni fornite in un primo tempo (fino al 2000) dal disciplinare di produzione della misura A1 del Reg. CEE 2078/92 e quindi dal disciplinare relativo all’azione F1 delle misure agroambientali “PSR 2000-2006” delle Regione Piemonte, si è fatto ricorso all’aratura per la preparazione dei letti di semina e la gestione delle infestanti è stata effettuata attraverso trattamenti di sola post-emergenza (ad eccezione del mais, dove veniva eseguito un trattamento localizzato in pre-emergenza, seguito da eventuale sarchiatura). In questo caso venivano utilizzati solo prodotti, dosi e modalità di applicazione previsti dai disciplinari. Nel terzo sistema (Basso Input), si è fatto ricorso alla minima lavorazione per la preparazione dei letti di semina, mentre per la gestione delle infestanti sono stati eseguiti trattamenti di post-emergenza, senza nessuna limitazione di prodotto tra quelli registrati per le varie colture e seguendo le indicazioni su dosi e modalità di applicazione riportate in etichetta. Le successioni colturali sono state comuni ai tre sistemi sino al 2003, mentre si sono differenziate dal 2004 al 2006. Successioni colturali 1996-2003: frumento-soia-mais-mais / frumento-mais-soia-mais 2004-2006: frumento-mais-pisello-mais (BI, PSR) frumento-mais-bietola-pomodoro (TR-SI)

% di siti in cui la specie è presente Infestanti presenti 65 specie complessivamente censite nei 10 anni di prova Solo alcune presenti sempre, tutti gli anni 1 sola graminacea! in linea con altri sistemi colturali con frequente presenza di mais Amaranthus retroflexus Chenopodium album Echinochloa crus-galli Portulaca oleracea Solanum nigrum Stellaria media Veronica persica Specie presenti con maggior frequenza nel mais in Nord Italia – aree non diserbate (media 1998-2005, su circa 600 siti di rilievo) % di siti in cui la specie è presente Complessivamente sono state censite, nei dieci anni di prova, 65 specie. Di queste, solo sette sono state ritrovate tutti gli anni. In particolare, A. retroflexus, Che. album, E. crus-galli, P. oleracea, S. media e V. persica. E’ rilevante il fatto che fra queste specie solo una (E. crus-galli; giavone) è una graminacea. Tale comportamento è però in linea con quello riscontrato in altri sistemi colturali con frequente presenza di mais. Indagini condotte nelle principali regioni maidicole del nord Italia hanno infatti dimostrato che tra le 5 specie presenti in almeno il 50% degli appezzamenti, solo una (lo stesso giavone) è una graminacea. da Ferrero e Vidotto, 2006.

Amaranthus sp. Chenopodium album Principali infestanti presenti amaranto Chenopodium album farinaccio Alcune immagini delle specie più frequenti: Amaranthus Chenopodium (è quello piccolo...)

Echinochloa crus-galli Principali infestanti presenti Echinochloa crus-galli giavone Portulaca oleracea erba porcellana Alcune immagini delle specie più frequenti: giavone Portulaca oleracea

Stellaria media - centocchio Principali infestanti presenti Stellaria media - centocchio Alcune immagini delle specie più frequenti: Solanum (erba morella) Stellaria media (centocchio) Veronica persica (veronica) Solanum nigrum erba morella Veronica persica - veronica

dopo un ciclo completo di rotazione, tendenzialmente più specie Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Ricchezza specifica ovvero: numero complessivo di specie individuate Basso Input numero di specie dopo un ciclo completo di rotazione, tendenzialmente più specie 1° ciclo rotazione 2° ciclo rotazione rotazione differenziata tra PSR, BI e TR-SI Una indicazione della struttura delle comunità di malerbe presenti nei tre sistemi a confronto è data dalla “ricchezza specifica”, ovvero dal numero di specie delle diverse infestanti individuate nelle varie condizioni. Considerando l’intera durata della prova, la ricchezza specifica media è variata da 9 a 32 circa. Nella prima fase della sperimentazione, dal 1996 al 2000, tale indice, pur variando considerevolmente da un anno all’altro, è risultato tendenzialmente influenzato più dalla coltura che dal sistema colturale nel suo insieme. Come atteso, infatti, la maggior ricchezza specifica è stata riscontrata nelle colture estive. Un certo effetto del sistema colturale è stato osservato nel secondo ciclo di rotazione, dove il sistema BI ha fatto registrare costantemente la presenza di un maggior numero di specie infestanti. A partire dal 2004 l’effetto del sistema colturale non è più risultato così chiaramente osservabile. Le modifiche apportate alla rotazione, anche nel caso dei sistemi BI e PSR dove, di fatto, è avvenuta la semplice sostituzione della soia con il pisello, hanno fatto sì che le tendenze evidenziate negli anni precedenti non fossero più riscontrabili.

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Evoluzione delle comunità di malerbe Si confronta la composizione di malerbe in due momenti successivi e si definisce il numero di: Coeff. di Rimanenza (R) specie comuni ai due momenti specie sparite tra i due momenti specie nuove comparse tra i due momenti se alto: la maggior parte delle specie tende a permanere Coeff. di Trasformazione (N) se alto: molte specie vengono sostituite Intera durata della prova (1996-2006) Primo periodo di successione frumento-soia-mais-mais comune ai tre sistemi (1996-2003) Avendo a disposizione informazioni sulle infestanti presenti in più anni, è possibile verificare se le comunità di malerbe hanno subito un evoluzione diversa nei tre sistemi colturali. A questo scopo si confronta la composizione di malerbe in due momenti successivi e si definisce il numero di: -specie comuni ai due momenti; -specie scomparse tra i due momenti; -specie nuove comparse tra i due momenti. Queste informazioni consentono il calcolo di alcuni indici, i più importanti dei quali sono il Coeff. di Rimanenza (R), che è elevato nel caso in cui la maggior parte delle specie presenti tende a permanere, ed il Coeff. di Trasformazione (N), che può essere visto come parzialmente complementare a primo, in quanto è elevato nel caso in cui molte specie vengano sostituite. Se consideriamo l’intero arco di durata della prova (1996-2006), gli indici considerati tendono ad essere simili tra i sistemi colturali, indicando una simile evoluzione delle comunità di malerbe. Va tuttavia osservato che, se consideriamo solo le specie “nuove”, nel caso del BI queste sono per il 50% rappresentate da graminacee. Se limitiamo l’analisi al periodo di successione frumento-soia-mais-mais comune ai tre sistemi (e quindi al solo periodo 1996-2003), dagli indici di rimanenza si evince che, passando dal sistema cosiddetto “tradizionale” al sistema “Basso input” si va da una condizione di stabilità ad una condizione di maggiore evoluzione. TR PSR BI stabilità evoluzione

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Densità media specie più importanti 1996 Frumento 2003 2006 La densità media delle diverse infestanti presenti nelle aree testimoni è risultata influenzata dal sistema colturale, in modo variabile in funzione della coltura considerata. In questa diapositiva e nelle successive riportiamo i valori medi relativi al secondo rilievo per le varie colture in tre anni significativi della sperimentazione. Nel caso, ad esempio del frumento, non si è osservato un chiaro comportamento attribuibile al sistema colturale e solo in alcuni casi sono state individuate differenze significative. Questo è verosimilmente da attribuire alla generalmente bassa densità di infestazione rilevata in questa coltura, unita alla variabilità che sempre caratterizza gli inerbimenti di specie spontanee.

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Densità media specie più importanti 1996 Mais 2003 2006 Viceversa, nel mais, caratterizzato da livelli di infestazione sempre molto più elevati rispetto al frumento, è stata sempre osservata una significativamente più elevata densità di malerbe nel sistema BI per quanto riguarda il totale delle specie presenti e per alcune delle specie più importanti e per il giavone, in particolare.

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Densità media specie più importanti 1996 Soia 2003 Anche nel caso della soia sono state rilevate densità di infestazione mediamente più elevate nel sistema a Basso input, anche se in questo caso i risultati sono sempre stati caratterizzati da elevata variabilità.

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Densità media specie più importanti 2005 Pisello 2006 Per il pisello non sono state osservate differenze fra BI e PSR per quanto riguarda la densità totale delle infestanti. Curiosamente, negli anni 2005 e 2006 è stata osservata una densità media di Chenopodium album significativamente più elevata nel sistema PSR. Più in generale, nel 2006 è stata rilevata una densità media di infestazione sensibilmente più elevata.

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Densità media specie più importanti 2005 Pomodoro 2006 Nel caso del Pomodoro non è possibile fare un confronto fra sistemi, in quanto la coltura era presente solo nel sistema TR-SI.

Flora reale (piante presenti sulle aree testimoni non diserbate) Densità media specie più importanti 2005 Barbabietola 2006 Analoga considerazione vale per la Barbabietola, anch’essa presente solo nel sistema TR-SI.

Efficacia media dei metodi di lotta Flora reale Efficacia media dei metodi di lotta L’efficacia dei metodi di lotta, qui riportata come media complessiva per le varie colture e sistemi colturali e riferita alla riduzione di densità, è risultata variabile più fra colture che fra sistemi colturali. Mediamente, i livelli di efficacia più elevati e meno variabili fra anni diversi e fra sistemi colturali sono stati rilevati nella coltura del mais, mentre i risultati peggiori sono stati osservati nella soia nel sistema BI. L’efficacia riscontrata nel frumento, seppur mediamente più bassa rispetto ad altre colture, è risultata comunque sufficiente per la bassa densità di infestazione rilevata in genere in questa coltura. Media ± SE

Flora potenziale Banca semi stock complessivo La flora potenziale (ovvero la banca semi) complessiva ha subito una sensibile riduzione nel periodo compreso fra l’inizio della sperimentazione e l’anno 2000. Successivamente, si è assistito ad un graduale aumento in particolare nel BI. In questo sistema, sia nel 2000 che nel 2003, come atteso si è osservato un aumento della banca semi superficiale. Nell’ultima determinazione di banca semi, tuttavia, è stato osservato un forte aumento dello stock di semi, sia nello strato superficiale che in quello profondo. Poiché nel sistema BI si effettua sod-seeding dal 2005, tale risultato sembra piuttosto anomalo e necessita di ulteriori verifiche nel prosieguo della sperimentazione. Sta di fatto che dopo dieci anni di minima lavorazione (e di sod-seeding), la banca semi complessiva dello strato 0-30 cm nel sistema BI è circa il doppio di quella rilevata negli altri sistemi.

~ Flora potenziale Banca semi contributo % specie più abbondanti BI Se si analizza il contributo che le singole specie forniscono alla banca semi, non è possibile individuare un trend particolare riconducibile all’effetto del sistema colturale. In generale è possibile affermare che, tra le specie maggiormente rappresentate, si è assistito ad una graduale riduzione di Amaranthus retroflexus (AMARE), Capsella bursa-pastoris (CAPBP), Chenopodium album (CHEAL) e Stellaria media (STEME) e ad un forte aumento di Galinsoga ciliata (GASCI), inizialmente scarsamente rappresentata. Il giavone (Echinochloa crus-galli; ECHCG) ha subito un aumento nella gestione BI. ~ BI

Conclusioni effetti sistemi colturali erbacei a diverso input su comunità malerbe ricchezza specifica tendenzialmente simile tra sistemi differenziata tra colture densità singole specie e comunità > con bassi input in colture estive efficacia metodi di lotta simile fra sistemi (eccetto soia) tendenzialmente > con bassi input se agrotecnica e successione colturali costanti evoluzione comunità di malerbe aumento con bassi input banca semi

effetti simili sulle comunità di malerbe Conclusioni Sistema “Tradizionale”(TR-SI) e secondo disciplinari di riduzione impatto (PSR) effetti simili sulle comunità di malerbe maggiore presenza infestanti nelle colture estive maggiore evoluzione comunità forte incremento seed bank Sistema basato su minima lavorazione e ridotti input (BI) Dinamiche delle comunità di malerbe particolarmente sensibili alle variazioni nella successione colturale In tutti i sistemi Difficile valutazione degli effetti di lungo periodo dell’adozione di disciplinari di produzione a ridotti input necessità di prove sperimentali di lunga durata con successione colturale “rigida”

Hanno collaborato Sara Desogus, Barbara Moretti, Dario Sacco, Carlo Grignani, Stefano Monaco, Aldo Ferrero, Francesco Vidotto, Franco Tesio(1), Remigio Berruto, Giangiacomo Ghiotti, Patrizia Busato(2), Don Sandro Barra(3), Alberto Turletti(4). Si ringraziano: Alessandro Lusetti(5), Mario Gilardi, Gabriele Gariglio, Mauro Gilli(1) Università di Torino Dipartimento di Agronomia, Selvicoltura e Gestione del Territorio. Università di Torino Dipartimento Economia, Ingegneria Agraria, Forestale e Ambientale -Sez. Meccanica- Istituto Agrario Salesiano “Don Bosco”, Lombriasco. Regione Piemonte Assessorato Agricoltura, Tutela della Fauna e della Flora Cooperativa Terre del Maira, Cavallermaggiore (CN).