Approccio alla gestione ecocompatibile 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)
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)
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
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 spaziotemporale 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)
IWMS: Approccio #1
Preventive 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
Cousens & Mortimer (1995)
IWMS: Approccio #2
Cultural 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
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)
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
Perdita di resa (Yield Loss, %)
Sattin & Tei (2001)
Durata della competizione tollerata (DCT),
Periodo richiesto di assenza dalle malerbe
(PRAM) e Periodo critico per la competizione (PC)
Sattin & Tei (2001)
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
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
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
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)
Gestione della fertilizzazione
• Dose di concime azotato:
 Forte influenza sull’abilità competitiva ma spesso
determina rese sub-ottimali
• Epoca di concimazione azotata:
 Somministrare N quando può essere più facilmente
assorbito dalla coltura e meno dalle infestanti
• Localizzazione della concimazione NPK (irrigazione):
 Somministrare NPK (acqua) dove può essere più
facilmente assorbito dalla coltura e meno dalle
infestanti
• Problematiche dei fertilizzanti/concimi/ammendanti
organici
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)
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)