Approccio alla gestione eco-compatibile delle piante infestanti

1. Approccio alla gestione eco-compatibile delle piante infestanti Corso integrativo: Complementi di Produzione e Difesa dei Vegetali. II. Strategie di protezione delle colture in sistemi produttivi a basso input. Modulo: Gestione delle piante infestanti (A.A. 2002-03)

2. Gestione integrata delle infestanti (Integrated Weed Management - IWM) • Una strategia che mantiene la presenza delle infestanti al di sotto di una soglia di “danno accettabile” attraverso l’integrazione di mezzi (tattiche) colturali, genetici, meccanici, biologici e/o chimici Shaw, 1982 Walker & Buchanan, 1982 Regnier & Janke, 1990 (modificato)

3. Requisiti di un sistema eco-compatibile di gestione delle infestanti • Compatibilità con le altre scelte tecniche previste nel sistema colturale • Buon controllo delle infestanti • Mantenimento di buoni livelli produttivi • Fattibilità tecnica • Fattibilità economica • Basso impatto ambientale • Accettabilità da parte dell’agricoltore

4. Basi teoriche dell’IWM • Nessuno dei mezzi impiegati è da solo in grado di fornire un controllo accettabile delle infestanti • Approccio sistemico (Integrated Weed Management System - IWMS): è il sistema colturale che definisce la cornice spazio-temporale di riferimento • Strategia di gestione impostata non per ottenere risultati eclatanti nel breve periodo ma costanti risultati positivi nel lungo periodo • Una strategia di IWMS si compone di interventi tattici per: • Ridurre l’emergenza delle infestanti in campo (preventive weed management) • Aumentare l’abilità competitiva della coltura (cultural weed management)

5. IWMS: Approccio #1Preventive weed management • Scopo: ridurre la densità della flora reale • Mezzo: esaurimento della flora potenziale: 1. Riduzione delle emergenze 2.Riduzione della disseminazione (seed rain) • Conoscenze necessarie: • Composizione della comunità di infestanti • Eco-fisiologia della germinazione • Meccanismi di colonizzazione del campo coltivato • Meccanismi di riproduzione e forme biologiche • Applicazioni pratiche: • Lavorazioni del terreno, falsa semina, fotocontrollo, colture di copertura (come dead mulches), solarizzazione

6. Cousens & Mortimer (1995)

7. IWMS: Approccio #2Cultural weed management • Scopo: ridurre la necessità di usare mezzi diretti di controllo delle infestanti (ad es. erbicidi) e aumentarne l’efficacia • Mezzi: scegliere le tecniche colturali in modo da aumentare l’abilità competitiva della coltura nei confronti delle infestanti • Conoscenze necessarie: • Rapporti di competizione coltura/infestanti • Biologia ed ecofisiologia di coltura/infestanti • Periodo critico per la competizione • Esistenza di fenomeni di complementarietà per le risorse • Applicazioni pratiche: • Scelta del genotipo coltivato, tecnica di semina/trapianto, gestione della fertilizzazione e dell’irrigazione, policoltura

8. Gestione della competizione coltura/infestanti • Scelta di pratiche colturali appropriate • Maggiore abilità competitiva della coltura nei confronti delle infestanti • Miglioramento dell’effetto di quei mezzi diretti di controllo delle infestanti che sono solo parzialmente soppressivi (ad es. diserbo a dosi ridotte, controllo meccanico)

9. Concetto #1:Tolleranza della coltura alla competizione • Indica l’attitudine della coltura a limitare le perdite di resa in presenza di infestanti • Espressa come perdita di resa %(YL) • Si usa per il calcolo delle soglie economiche di infestazione • A parità di infestazione, una coltura con un minore YL è maggiormente tollerante la competizione con le infestanti • Indica l’abilità competitiva della coltura solo quando non c’è complementarietà di risorse tra coltura e infestanti

10. Perdita di resa (Yield Loss, %)Sattin & Tei (2001)

11. Durata della competizione tollerata (DCT), Periodo richiesto di assenza dalle malerbe (PRAM) e Periodo critico per la competizione (PC) Sattin & Tei (2001)

12. Concetto #2:Abilità competitiva (in senso stretto) • Abilità della coltura (AC) di sottrarre risorse limitanti alle infestanti • Viene espressa mediante indici di competizione: • Relative Crowding Coefficient (RCC): • RCCcw = (Wcw /Wwc) / (Wcc/Www) • W... = s.s. biomassa coltura/infestanti per pianta • RCCcw > 1: AC coltura > AC infestanti • RCCcw = 1: AC coltura = AC infestanti • RCCcw > 1: AC coltura < AC infestanti • Quando c e w hanno densità uguali (in coltura pura e nel miscuglio): RCCcw = RYc/RYw

13. Concetto #3:Complementarietà d’uso delle risorse (CUR) tra coltura e infestanti • Indica l’attitudine della coltura a complementarsi con le infestanti, cioè a sfruttare assieme le risorse ambientali in maniera più efficiente (sinergismo) • Si esprime mediante la resa totale relativa (Relative Yield Total, RYT): • RYTcw = (Ycw / Ycc) + (Ywc / Yww) = RYc + RYw • Y... = s.s. biomassa coltura/infestanti per unità di superficie • RYTcw > 1: presenza di CUR tra coltura e infestanti • RYTcw = 1: assenza di CUR tra coltura e infestanti • RYTcw < 1: assenza di CUR, presenza di antagonismo • RYc = 0.5, RYw = 0.6; RYTcw = 1.1; RCCcw = 0.5 / 0.6 = 0.83 • RYc = 0.6, RYw = 0.9; RYTcw = 1.5; RCCcw = 0.6 / 0.9 = 0.66

14. Scelta del genotipo coltivato • Le cultivar più competitive sono caratterizzate da: • maggiore altezza (non in tutte le specie) • maggiore capacità di accestimento/ramificazione • sviluppo più precoce • tassi di crescita (CGR) più elevati in stadi precoci • Selezione per una maggiore abilità competitiva della coltura? • Abilità competitiva e produttività sono generalmente non correlate

15. Tecnica di semina/trapianto • Aumentare l’intervallo temporale tra emergenza della coltura ed emergenza delle infestanti • Aumentare il rapporto densità coltura/densità infestanti (metodo di impianto, dose di semina) • Rischio: produzioni sub-ottimali • Disposizione spaziale della coltura • Trapianto (ad es. colture ortive)

16. Gestione della fertilizzazione • Dosedi concime azotato: • Forte influenza sull’abilità competitiva ma spesso determina rese sub-ottimali • Epocadi concimazione azotata: • Somministrare N quando può essere più facilmente assorbito dalla coltura e meno dalle infestanti • Localizzazionedella concimazione NPK (irrigazione): • Somministrare NPK (acqua) dove può essere più facilmente assorbito dalla coltura e meno dalle infestanti • Problematiche dei fertilizzanti/concimi/ammendanti organici

17. Sistemi policolturali • Aumentare la copertura vegetale del suolo nello spazio e nel tempo • Sfruttare le nicchie ecologiche libere con specie utili • Necessità che tra le specie in policoltura vi sia complementarietà d’uso delle risorse nello spazio e nel tempo • Esempi: living mulches, consociazione, sistemi agricoli misti (mixed farming systems)

18. Il concetto chiave di un IWMS • In un sistema colturale, le pratiche colturali sono, dal punto di vista ecologico, disturbi per le popolazioni vegetali spontanee • Un IWMS non deve tendere alla massima intensificazione del disturbo, bensì alla massima diversificazione del disturbo (= integrazione tra diversi tipi di disturbo: successione colturale, lavorazioni, fertilizzazione, mezzi diretti di controllo delle infestanti, ecc.) nello spazio e nel tempo • Ridotta pressione di selezione sulle infestanti • Conservazione della diversità nella comunità di infestanti • Ridotta probabilità di sviluppo di flora di compensazione (poche specie ma dominanti e invasione da specie esotiche)