Dipartimento di Scienze Agronomiche e Gestione del Territorio Agroforestale (DISAT) Università degli Studi di Firenze EFFETTO DELLA DISINFEZIONE DEL TERRENO CON VAPORE E CaO SULLA RESA E LA QUALITA’ DI RAVANELLO E RUCOLA R.Tesi, A. Lenzi, A. Baldi CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007

STANCHEZZA DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 monocoltura o avvicendamenti molto stretti, creano condizioni climatiche favorevoli ai parassiti ORTICOLTURA PROTETTA STANCHEZZA DEL TERRENO legata all’accumulo di patogeni e parassiti ad habitat tellurico DISINFEZIONE DEL TERRENO

GEODISINFEZIONE con VAPORE + CaO (sostanza a reazione esotermica) “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 GEODISINFEZIONE con VAPORE + CaO (sostanza a reazione esotermica) MODIFICAZIONI prodotte sulle CARATTERISTICHE CHIMICHE del TERRENO RIPERCUSSIONI sull’ENTITA’ e sulla QUALITA’ delle produzioni orticole

VAPORE + SOSTANZE A REAZIONE ESOTERMICA “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 VAPORE + SOSTANZE A REAZIONE ESOTERMICA solubilizzazione dei sali Modifica del pH Modifica della CE Aumento o diminuzione delle disponibilità dei nutrienti FATTORI DI VARIAZIONE Volume di vapore applicato Dose di sostanza a reazione esotermica Caratteristiche del terreno (potere tampone) Numero di interventi di disinfezione realizzati sullo stesso terreno

OBIETTIVI DELLA RICERCA “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 OBIETTIVI DELLA RICERCA VALUTARE L’EFFETTO DEL TRATTAMENTO DI DISINFEZIONE DEL TERRENO CON VAPORE E OSSIDO DI CALCIO SU RAVANELLO (Raphanus sativus L.) E RUCOLA (Eruca sativa Miller)

Funzioni del calcio nelle piante “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 Funzioni del calcio nelle piante Come ione (Ca++) partecipa alla regolazione generale della pressione osmotica ed alla salificazione degli anioni che si formano nel metabolismo, in particolare l’acido ossalico (con azione regolatrice del pH) E’ un componente del pectato di calcio, presente nella parete cellulare, fondamentale per la resistenza meccanica dei tessuti Partecipa al metabolismo del P È antagonista del Mg, di cui diminuisce l’eventuale tossicità Funziona da attivatore di numerosi enzimi Condiziona la permeabilità cellulare, diminuendola, favorendo anche il turgore e quindi la rigidità dei tessuti

AGGIUNTA DI CALCIO CARENZA DI CALCIO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 AGGIUNTA DI CALCIO Non determina problemi in terreni a pH 6.5-7.5 Determina problemi di carenza di Fe e B in terreni alcalini CARENZA DI CALCIO Provoca nelle specie ortive fisiopatie caratteristiche (“Marciume apicale” del pomodoro e del peperone, “Tipburn” della lattuga, “Cuore nero” del sedano)

MATERIALI E METODI Az. Cammelli (azienda orticola specializzata, “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 MATERIALI E METODI Az. Cammelli (azienda orticola specializzata, ubicata alla periferia di Firenze) Azienda ospitante: Appezzamento protetto da serra coperta con film di polietilene Condizioni operative: Ravanello (Raphanus sativus L.) anno 2005 - 2 cicli colturali Specie su cui è stata condotta la sperimentazione: Rucola (Eruca sativa Miller) anno 2006 - 2 tagli

in serra, in condizioni di alta intensità colturale “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 LE PROVE EFFETTUATE in serra, in condizioni di alta intensità colturale Anno 2005 Anno 2006 Coltura Ravanello (Raphanus sativus L.) Rucola (Eruca sativa Miller) Modalità di distribuzione del vapore Macchina semovente “Ecostar SC 600” della Ditta Celli, Forlì, Italia 1) Profonda: barra operante a 15-20 cm di profondità 2) Superficiale: barra nel carter operante nei primi 5-7 cm di terreno 1) Mista (vapore distribuito in parte con la barra operante a 15-20 cm e in parte con la barra nel carter) Sostanze distribuite al terreno 1) Ossido di calcio (1000 kg/ha) 1) Ossido di calcio (2000 kg/ha) 2) Zolfo (500 kg/ha) 3) Ossido di calcio + Zolfo

CARATTERISTICHE CHIMICHE INIZIALI DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 CARATTERISTICHE CHIMICHE INIZIALI DEL TERRENO pH 7,49 Conducibilità elettrica (C.E., dS m-1) 2,88 Sostanza organica (S.O., %) 2,10 Azoto totale (N-tot, g kg-1 peso secco di terreno) 1,60 Fosforo assimilabile (P-ass., Met. Olsen, mg kg-1 p. s. di terreno) 60,4 Potassio scambiabile (K-sc., mg kg-1 p. s. di terreno) 429 Calcare attivo (g kg-1 p. s. di terreno) 23 ANNO 2005 pH 7,01 Conducibilità elettrica (C.E., dS m-1) 1,68 Sostanza organica (S.O., %) 1,90 Azoto totale (N-tot, g kg-1 peso secco di terreno) 1,10 Fosforo assimilabile (P-ass., Met. Olsen, mg kg-1 p. s. di terreno) 42,8 Potassio scambiabile (K-sc., mg kg-1 p. s. di terreno) 260 Calcare attivo (g kg-1 p. s. di terreno) 25 ANNO 2006

2005 – PRODUZIONE RAVANELLO 1° ciclo colturale “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2005 – PRODUZIONE RAVANELLO 1° ciclo colturale Trattamenti Peso Fresco Radici commerciabili di scarto totali Piante Root/ Shoot Numero Medio Sost. Secca Nitrati kg/m2 - N°/m2 g % mg/kg PF Controllo 1.6 b 1.0 c 1.87 c 166 b 6.3 b 5.5 a 2765 a 56 b 222 bc V.profondo 1.5 b 1.94 bc 162 b 6.5 b 5.3 a 2683 ab 46 b 209 c V.profondo+CaO 2.2 b 1.6 bc 2.43 a 186 ab 8.3 ab 4.5 b 2311 b 80 a 266 a V.superficiale 3.1 a 2.1 a 2.27 ab 220 a 9.6 a 4.6 b 1683 c 21 c 242 ab V.superficiale+CaO 2.3 ab 1.7 ab 2.46 a 204 ab 8.1 ab 1830 c 38 bc TRATTAMENTO PIÙ FAVOREVOLE: VAPORE SUPERFICIALE Più elevato numero di ravanelli commerciabili Maggiore peso medio delle radici Più alta produzione di sostanza fresca Minore sostanza secca Più elevato rapporto root/shoot Minore tenore in nitrati

2005 – VARIAZIONI DEL Ksc 1° ciclo colturale “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2005 – VARIAZIONI DEL Ksc 1° ciclo colturale Il trattamento con vapore superficiale ha determinato un aumento della disponibilità di potassio AUMENTO dell’ASSORBIMENTO IDRICO TRASLOCAZIONE dei NITRATI DALLA RADICE ALLA PARTE AEREA (minor tenore di nitrati nella parte edule)

2005 – VARIAZIONI DEL Ph DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2005 – VARIAZIONI DEL Ph DEL TERRENO 1° ciclo colturale

2005 – ALTRE CARATTERISTICHE DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2005 – ALTRE CARATTERISTICHE DEL TERRENO 1° ciclo colturale Immutati rispetto al controllo sono rimasti:

2005 – PRODUZIONE RAVANELLO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2005 – PRODUZIONE RAVANELLO 2° ciclo colturale Trattamenti Peso Fresco Radici commerciabili di scarto totali Piante Root/ Shoot Numero Medio Sost. Secca kg/m2 - N°/m2 g % Controllo 1.9 b 1.2 b 1.62 ab 123 a 10 a 5.1 a 68 a 190 a V.profondo 2.9 a 1.8 a 1.64 ab 143 a 12 a 3.9 a 67 a 210 a V.profondo+CaO 2.5 ab 1.6 ab 1.88 a 132 a 13 a 4.3 a 45 a 177 a V.superficiale 3.3 a 1.9 a 1.34 b 167 a 11 a 4.0 a 57 a 223 a V.superficiale+CaO 3.2 a 2.0 a 168 a 5.0 a 43 a 212 a Risultati in accordo con quelli del ciclo colturale precedente, sebbene con differenze meno marcate tra il controllo ed i trattamenti di disinfezione

2006 – PRODUZIONE RUCOLA 1° taglio “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2006 – PRODUZIONE RUCOLA 1° taglio Trattamenti Peso Fresco Peso Secco Nitrati kg m-2 % mg kg-1 P.F. Effetto vapore Vapore sì 2.0 a 9.1 b 4230 b Vapore no 1.7 a 9.6 a 4768 a Significatività ** * Effetto sostanza esotermica Nessuna 1.8 9.1 4185 CaO 1.7 9.6 4748 S 2.0 9.3 4410 CaO + S 9.5 4654 N.S. Significatività dell’interazione Con l’uso del VAPORE INCREMENTO (+15%) della PRODUZIONE RIDUZIONE del PESO SECCO % RIDUZIONE del tenore in NITRATI L’impiego di CaO e S, da soli o in combinazione, non ha determinato differenze rispetto al controllo Non è stata osservata nessuna interazione tra le sostanze utilizzate ed il vapore

2006 – PRODUZIONE RUCOLA 2° taglio “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2006 – PRODUZIONE RUCOLA 2° taglio Trattamenti Peso Fresco Peso Secco Nitrati kg m-2 % mg kg-1 P.F. Effetto vapore Vapore sì 2.5 7.4 4233 Vapore no 2.1 7.9 4038 Significatività N.S. Effetto sostanza esotermica Nessuna 2.4 4269 CaO 2.3 4156 S 7.5 4083 CaO + S 7.7 4034 Significatività dell’interazione Non sono state osservate differenze significative né dovute al trattamento con vapore né dovute alle sostanze apportate al terreno

2006 – VARIAZIONE DEL pH DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2006 – VARIAZIONE DEL pH DEL TERRENO L’unica variazione significativa imputabile al vapore è stata quella del pH (aumentato poco rispetto alle parcelle non trattate con vapore) La somministrazione del CaO non ha determinato alcun innalzamento del pH grazie al “potere tampone” del terreno L’aggiunta di zolfo, fatta per neutralizzare l’effetto del CaO, è risultata superflua in questo terreno

2006 – VARIAZIONE DELLA C.E. DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2006 – VARIAZIONE DELLA C.E. DEL TERRENO Il trattamento con solo vapore non ha determinato alcuna variazione della conducibilità elettrica Non è da sottovalutare l’innalzamento della conducibilità elettrica determinato dalla sostanza - limitato nel caso del CaO - significativo nel caso dello S

2006 – VARIAZIONE DEL Ksc DEL TERRENO “ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 2006 – VARIAZIONE DEL Ksc DEL TERRENO Il trattamento con vapore non ha determinato alcun aumento della disponibilità di potassio

“ Effetto della disinfezione del terreno con vapore e CaO sulla resa e la qualità di ravanello e rucola”. R.Tesi, A.Lenzi, A.Baldi – DISAT – Università degli Studi di Firenze CONVEGNO PROGETTO PRIN 2004-2006 “Vapore d’acqua e sostanze a reazione esotermica per la geodisinfezione a basso impatto ambientale: una possibile alternativa all’impiego del bromuro di metile” San Piero a Grado (PI) - 11 maggio 2007 CONCLUSIONI Il trattamento con vapore e CaO determina la modifica di alcune caratteristiche chimiche del terreno (pH e C.E.), più o meno evidenti e più o meno reversibili a seconda del terreno su cui si opera Le colture realizzate (ravanello e rucola) non hanno manifestato alcun problema riconducibile al trattamento, anzi in alcuni casi sono stati osservati effetti positivi sulla resa e sulla qualità della produzione (tessuti più teneri e minore contenuto in nitrati) Tra i due sistemi di distribuzione del vapore sperimentati su ravanello (prova del 2005), quello che prevedeva l’iniezione del vapore in superficie (barra nel carter) ha dato i risultati migliori aumentando resa e qualità della produzione rispetto al controllo.

Grazie per l’attenzione!