tavola rotonda sistemi e scenari a ridotto input...
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Sistemi colturali e scenari Sistemi colturali e scenari
a ridotto input chimicoa ridotto input chimico
M. Sattin, CNR M. Sattin, CNR –– IBAFIBAF
Giornate di studio su:Giornate di studio su:
Uso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nellUso sostenibile dei prodotti fitosanitari e IPM nell’’ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in ambito della Direttiva CE 128/2009: prospettive di ricerca in
ItaliaItalia
Roma, 27Roma, 27--28 settembre 200728 settembre 2007
2a parte 2a parte –– Stato dellStato dell’’arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PANarte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN
P. Balsari, Univ. Torino P. Balsari, Univ. Torino –– DEIAFADEIAFA
V. Rossi, Univ. Cattolica V. Rossi, Univ. Cattolica –– PiacenzaPiacenza
P. Meriggi, HORTAP. Meriggi, HORTA
T. Galassi , Reg. ER, Serv. FitosanitarioT. Galassi , Reg. ER, Serv. Fitosanitario
C. Ioriatti, IASMA C. Ioriatti, IASMA –– FEMFEM
P. BP. Bààrberi, SSSA rberi, SSSA –– PisaPisa
ContestoContesto
•• Aumentare lAumentare l’’efficienza di utilizzo degli inputefficienza di utilizzo degli input
•• VolatilitVolatilitàà dei prezzi e quindi delle scelte colturali e dei dei prezzi e quindi delle scelte colturali e dei
relativi mezzi tecnicirelativi mezzi tecnici
•• Generale riduzione dellGenerale riduzione dell’’investimento in ricercainvestimento in ricerca
•• In generale, la ricerca italiana nel settore In generale, la ricerca italiana nel settore èè destrutturata, destrutturata,
polverizzata (sia negli organismi finanziatori sia nelle polverizzata (sia negli organismi finanziatori sia nelle
strutture finanziate), con carenza di strategie, regole chiare strutture finanziate), con carenza di strategie, regole chiare
e trasparenti e controlli efficacie trasparenti e controlli efficaci
•• Generale sottovalutazione della ricerca applicata, forse Generale sottovalutazione della ricerca applicata, forse
perchperchéé richiede maggiore organizzazione, capacitrichiede maggiore organizzazione, capacitàà
gestionale e di comunicazione (es. mappatura dei genomi)gestionale e di comunicazione (es. mappatura dei genomi)
•• La ricerca su IPM ha prodotto molto, ma con scarso impattoLa ricerca su IPM ha prodotto molto, ma con scarso impatto
Implementare IPM significa innovare
– Inventare significa trasformare idee in realtà
– Innovare significa trasformare i problemi in soluzioni (Erik Reiss - Practical Information
Architecture, 2008)
– Due termini talvolta scambiati e confusi, ma
contengono significati molto diversi: l’invenzione
è legata all’idea, l’innovazione alle pratiche
– le invenzioni possono ‘accadere’, le innovazioni devono essere progettate
IPM & ScenariIPM & Scenari
•• I possibili scenari futuri ruotano attorno alla Direttiva I possibili scenari futuri ruotano attorno alla Direttiva
quadro 128/2009 : ridurre il rischio e la dipendenza quadro 128/2009 : ridurre il rischio e la dipendenza
dai p.f.dai p.f.
•• In particolare lIn particolare l’’allegato III: gli 8 principi base della allegato III: gli 8 principi base della
difesa integratadifesa integrata
•• Implementazione piImplementazione piùù difficile per colture erbacee (es. difficile per colture erbacee (es.
frumento e mais) perchfrumento e mais) perchèè colture a basso redditocolture a basso reddito
•• Vi Vi èè un un continuumcontinuum tra sistema convenzionale, IPM (a tra sistema convenzionale, IPM (a
vari livelli di intensitvari livelli di intensitàà) e sistema biologico) e sistema biologico
ApproccioApproccio•• EE’’ auspicabile un approccio integrato e di sistema auspicabile un approccio integrato e di sistema
perchperchéé ll’’implementazione dellimplementazione dell’’IPM implica la IPM implica la
conoscenza degli elementi e delle loro delle conoscenza degli elementi e delle loro delle
interazioni a vari livelli di scala (es. interazioni a vari livelli di scala (es. agricoltura agricoltura
conservativa)conservativa)
•• ‘‘scaling up to landscape levelscaling up to landscape level’’, cio, cioèè integrazione delle integrazione delle
scale spazioscale spazio--temporalitemporali
•• IPM non IPM non èè semplicemente una semplicemente una ««tool boxtool box»», ma un , ma un
continuo processo di adattamentocontinuo processo di adattamento
•• Coinvolgere fin dallCoinvolgere fin dall’’inizio gli stakeholders nella inizio gli stakeholders nella
definizione delle prioritdefinizione delle prioritàà, dei progetti di ricerca, e nel , dei progetti di ricerca, e nel
pianificare il trasferimento di conoscenzapianificare il trasferimento di conoscenza
LL’’IMPORTANZA DELLE MACCHINE IMPORTANZA DELLE MACCHINE
IRRORATRICI NELLA RIDUZIONE IRRORATRICI NELLA RIDUZIONE
DEGLI IMPUT CHIMICIDEGLI IMPUT CHIMICI
Prof. Paolo BalsariProf. Paolo Balsari
DEIAFA DEIAFA –– UniversitUniversitàà di Torinodi Torino
[email protected]@unito.it
La fase di distribuzione degli agrofarmaci èl’elemento “chiave” su quale agire per ridurre il
loro impiego
Perdite per evaporazione (4 - 6%)
Perdite per deriva nell’atmosfera e oltre il bersaglio (10 - 15%)
Perdite a terra (30 - 60%)
Utile ai fini biologici (19 - 56%)
COME INTERVENIRE SULLA MACCHINA COME INTERVENIRE SULLA MACCHINA IRRORATRICE PER RIDURRE IL CONSUMO IRRORATRICE PER RIDURRE IL CONSUMO
DI AGROFAMACODI AGROFAMACO
Impiego macchine
correttamente funzionanti e
regolate
Sviluppo di macchine innovative anche in grado di autoregolarsi e di
trattare solo quando è necessario
Controllo funzionale periodico
Adeguata formazione
RIDURRE GLI SPRECHI
Diffusione impiego
elettronica
RIDURRE LA SUPERFICIE OGGETTO DEL TRATTAMENTO
Precision farming
Distribuzione mirata e localizzata
Distribuzione localizzata ed integrata con altre forme di
difesa
Alimentazione:
9 ÷ 17 V
Campo di misura:
60 ÷ 500 cm
Frequenza ultrasuoni:
45 kHz
Frequenza impulsi ultrasuoni:
10 Hz
Precisione della distanza misurata:
< 1% del valore misurato
FASCIA 1
FASCIA 2
FASCIA 3
Sensori ad ultrasuoni che identificano lo SPESSOREdella chioma e la DENSITÀ della vegetazione
30°
60
cm
100 cm
Crop Identification SystemCrop Identification System
Identificazione delle dimensioni e della densità
vegetativa della pianta
Elemento piezoelettrico
SENSORE 2
SENSORE 1
SENSORE 3
EnergiaEnergia
AssorbimentoAssorbimento
TrasmissioneTrasmissione
RiflessioneRiflessione
spettrometriaspettrometria
EmissioneEmissione
fluorometriafluorometria
Analisi dello spettro per identificare le proprietà degli oggetti
Identificazione dello stato di salute
della pianta
(analisi iperspettrale)
500 1000 1500 2000
100
80
60
40
20
0
Re
fle
cta
nc
e (
%)
Wavelenght [nm]
500 1000 1500 2000
100
80
60
40
20
0
Re
fle
cta
nc
e (
%)
Wavelenght [nm]
Crop Health SensorCrop Health Sensor
OK
stress
☺☺☺☺
����
rilievo direttorilievo diretto
foto aereafoto aerea
rilievo alla rilievo alla raccoltaraccolta
banca semi banca semi infestantiinfestanti
DISERBO A TRATTIDISERBO A TRATTI
(con carta delle (con carta delle infestanti)infestanti)
carta delle infestanti
trattamento mirato
direzione avanzamento
Sensore ottico infestanti
Centralinaelettronica
Elettrovalvola
Distribuzione erbicida
DISERBO A TRATTIDISERBO A TRATTI(con intervento diretto)(con intervento diretto)
CONTROLLO CHIMICO E MECCANICO DELLE CONTROLLO CHIMICO E MECCANICO DELLE
INFESTANTI NELLE COLTURE ARBOREEINFESTANTI NELLE COLTURE ARBOREESerbatoio per diserbo
Ugello per distribuzione in prossimità del palo o della pianta (quando rientra il
disco)
Dispositivo di taglio a lame rotative
PROSPETTIVE DI RICERCA E SCENARIO PROSPETTIVE DI RICERCA E SCENARIO FUTUROFUTURO
� Implementare la conoscenza e la formazione
soprattutto per quanto riguarda la regolazione
dell’irroratrice
� Implementazione dei componenti e dell’irroratrice
� Sviluppo di macchine innovative dotate di sensori e
attuatori elettronici
� Sviluppo di sistemi di autocontrollo e regolazione
dell’irroratrice
� Implementare la ricerca interdisciplinare
RICERCA INTERDISCIPLINARE
Conoscenza pianta bersaglio (caratteristiche morfologiche e della “canopy”) Regolazione ed
utilizzo della macchina irroratrice
Conoscenza del parassita/patogeno
bersaglio
SCENARIO FUTURO
EOSEnvironmental
Optimized Sprayer
Irroratrice autonoma (senza guidatore) dotata di sensori in grado di riconoscere il bersaglio, la malattia, le condizioni ambientali e di adeguare la distribuzione di conseguenza in tempo reale
Rispondente alle normative internazionali
Certificata ENAMA/ENTAM
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Giornate di studio su:Giornate di studio su:
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ricerca in Italiaricerca in Italia
Roma, 27Roma, 27--28 settembre 200728 settembre 2007
2a parte 2a parte –– Stato dellStato dell’’arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PANarte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN
Monitoraggio e modelli previsionaliMonitoraggio e modelli previsionali
Vittorio RossiVittorio Rossi
Univ. Cattolica Univ. Cattolica –– PiacenzaPiacenza
La ricerca ha ormai ha definito metodi di monitoraggio e prodotto numerosi
modelli per insetti, patogeni ed infestanti. Monitoraggi e modelli sono strumenti
complementari e cardini dei sistemi agricoli a basso input.
Solo in pochi casi questi strumenti sono stati trasferiti con successo.
Le 3 criticitLe 3 criticitàà
1. L1. L’’affidabilitaffidabilitàà
L’approccio scientifico è complesso e richiede conoscenze ampie, approfondite
e verificate dei processi biologici del sistema da monitorare/modellare.
L’approccio è multisciplinare.
I metodi e gli strumenti si sono evoluti, con approcci di tipo statistico, sistemico e
meccanicistico.
L’esperienza maturata in vari Paesi, ed in alcuni contesti italiani, dimostra che il
problema della affidabilità può essere superato.
2. Gli utilizzatori2. Gli utilizzatori
Monitoraggi e modelli costituiscono supporti alle decisioni dei tecnici, ma non li
sostituiscono: semplicemente forniscono ulteriori importanti elementi, in aggiunta a
quelli che essi impiegano normalmente per formulare le proprie decisioni
3. Il contesto organizzativo3. Il contesto organizzativo
I modelli necessitano di input (dati meteorologici, monitoraggi, ecc.) raccolti con
cura, in situazioni rappresentative, e disponibili in tempo reale
Servono pertanto:
�disponibilità di strumenti efficienti
�personale preparato e motivato
�strutture organizzative adeguate
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ricerca in Italiaricerca in Italia
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2a parte 2a parte –– Stato dellStato dell’’arte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PANarte sugli argomenti di ricerca ipotizzati nella bozza di PAN
Utilizzo dei prodotti fitosanitari Utilizzo dei prodotti fitosanitari
Pierluigi MeriggiPierluigi Meriggi
HORTAHORTA
Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli
inputinput
•• Chiarire il concetto di Chiarire il concetto di ““riduzioneriduzione”” (n(n°° di trattamenti, dosi di di trattamenti, dosi di
impiego, incremento di efficacia, scelta dei principi attivi)impiego, incremento di efficacia, scelta dei principi attivi)
•• EE’’ necessario valutare lnecessario valutare l’’impiego dei PF nel contesto dei impiego dei PF nel contesto dei
““nuovinuovi”” sistemi colturali (lavorazioni conservative, vincoli sistemi colturali (lavorazioni conservative, vincoli
ambientali, valutazioni economiche, influenza del ambientali, valutazioni economiche, influenza del
contoterzismo, ecc.) contoterzismo, ecc.)
Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli Utilizzo dei prodotti fitosanitari (PF) e riduzione degli
inputinput
•• Ottimizzazione dellOttimizzazione dell’’efficacia attraverso:efficacia attraverso:
–– miglioramento delle tecniche di distribuzione,miglioramento delle tecniche di distribuzione,
–– tempestivittempestivitàà nellnell’’applicazione,applicazione,
–– impiego delle molecole piimpiego delle molecole piùù performanti,performanti,
–– additivi/coadiuvantiadditivi/coadiuvanti
•• Conservare la possibilitConservare la possibilitàà di alternanza dei MOA al fine di di alternanza dei MOA al fine di
consolidare strategie che non sviluppino resistenzeconsolidare strategie che non sviluppino resistenze
•• Individuare i settori della difesa dove Individuare i settori della difesa dove èè ancora possibile ancora possibile
““modularemodulare”” le dosi dei PF le dosi dei PF
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ricerca in Italiaricerca in Italia
Roma, 27Roma, 27--28 settembre 200728 settembre 2007
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Ricerca oltre i laboratori:Ricerca oltre i laboratori:
Organizzazione, gestione e Organizzazione, gestione e
comunicazionecomunicazione
Tiziano GalassiTiziano Galassi
Reg. Emilia Romagna, Serv. FitosanitarioReg. Emilia Romagna, Serv. Fitosanitario
Sperimentazioni di sistemaSperimentazioni di sistema�� Prime esperienze dal gruppo P.Vereijken / F. Wijniands Prime esperienze dal gruppo P.Vereijken / F. Wijniands
(Univ. Wageningen) nei primi anni (Univ. Wageningen) nei primi anni ’’9090
�� Obiettivo: ricerca del migliore compromesso di insieme Obiettivo: ricerca del migliore compromesso di insieme fra le tutte le principali tecniche agronomiche e di fra le tutte le principali tecniche agronomiche e di difesa a disposizione:difesa a disposizione:
-- Scelta sito, scelta varietaleScelta sito, scelta varietale-- LavorazioniLavorazioni-- Successione colturaleSuccessione colturale-- Fertilizzazione e irrigazioneFertilizzazione e irrigazione-- Difesa/controllo infestantiDifesa/controllo infestanti
-- InfrastruttureInfrastrutture ecologiche, eccecologiche, ecc�� Strategia: Strategia:
-- confronto su parcelle prototipali di dimensione commerciale confronto su parcelle prototipali di dimensione commerciale di strategie convenzionali vs produzione integrata e di strategie convenzionali vs produzione integrata e produzione biologica allproduzione biologica all’’interno di aziende pilotainterno di aziende pilota-- Evoluzione nel tempo della tecnica impiegata in funzione deiEvoluzione nel tempo della tecnica impiegata in funzione dei
risultati ottenuti anche dalla R&S classica e delle mrisultati ottenuti anche dalla R&S classica e delle messa a essa a disposizione di nuovi strumentidisposizione di nuovi strumenti
Sperimentazioni di sistemaSperimentazioni di sistema
�� Esperienze piEsperienze piùù famose:famose:-- Progetto Integrated and Ecologica Progetto Integrated and Ecologica
farmingfarmingsystem (anni 1994system (anni 1994--97)97)
-- Progetto Vegineco Progetto Vegineco -- Vegetables Vegetables Integrated andIntegrated and
Ecological (anni 2000Ecological (anni 2000--2003)2003)�� Finanziate da UE e di livello europeo ampio hanno Finanziate da UE e di livello europeo ampio hanno
fornito ottimi risultati sul piano pratico (manuali fornito ottimi risultati sul piano pratico (manuali disponibili)disponibili)
�� AttivitAttivitàà utilissima per la messa a punto dei disciplinari utilissima per la messa a punto dei disciplinari di produzione integrata da impiegare a livello praticodi produzione integrata da impiegare a livello pratico
�� PossibilitPossibilitàà di raccordo e sinergia sia con R&S classica di raccordo e sinergia sia con R&S classica che con basi di dati agronomiche di livello regionale che con basi di dati agronomiche di livello regionale che hanno consentito di verificare su piche hanno consentito di verificare su piùù ampia scala le ampia scala le relazioni evidenziate nelle aziende pilotarelazioni evidenziate nelle aziende pilota
Sperimentazioni di sistemaSperimentazioni di sistema�� La produzione integrata presuppone la ricerca di un La produzione integrata presuppone la ricerca di un
nuovo punto di equilibrio nella combinazione dei diversi nuovo punto di equilibrio nella combinazione dei diversi fattori di produzione, in un cotesto maggiormente fattori di produzione, in un cotesto maggiormente orientato verso un sistema ecosostenibile.orientato verso un sistema ecosostenibile.
�� Lo sviluppo di programmi di ricerca di sistema ci Lo sviluppo di programmi di ricerca di sistema ci potrebbe aiutare a trovare questo nuovo punto di potrebbe aiutare a trovare questo nuovo punto di equilibrio che dovrebbe derivare da una ottimale equilibrio che dovrebbe derivare da una ottimale combinazione integrata dei diversi fattori.combinazione integrata dei diversi fattori.
�� Questi studi dovrebbero consentire di valutare gli Questi studi dovrebbero consentire di valutare gli effetti delle nuove strategie nel medio e lungo periodo; effetti delle nuove strategie nel medio e lungo periodo; potrebbero inoltre consentire di prevenire effetti potrebbero inoltre consentire di prevenire effetti negativi derivanti da una estrema polarizzazione nella negativi derivanti da una estrema polarizzazione nella ricerca di una ottimizzazione individuale dei singoli ricerca di una ottimizzazione individuale dei singoli fattori;fattori;
�� Necessaria lNecessaria l’’integrazione degli studi derivanti dalle integrazione degli studi derivanti dalle applicazioni di campo con lo sviluppo di banche dati ed applicazioni di campo con lo sviluppo di banche dati ed indicatori in grado che consentano di valutare gli effetti indicatori in grado che consentano di valutare gli effetti delle nuove strategie su scala adeguata. delle nuove strategie su scala adeguata.
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Giornate di studio su:Giornate di studio su:
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Esempi di gestione dei sistemi Esempi di gestione dei sistemi
colturali:colturali:
la frutticoltura in Trentinola frutticoltura in Trentino
Claudio IoriattiClaudio Ioriatti
IASMA IASMA –– FEMFEM
Superficie a melo : 10.700 ha(piante di melo: 26.027.825)N°of farms: 7.747 aziende
Sup. media aziendale : 1.38 haN°medio appezz./azienda : 6
50% part time
26 cooperative4 O.P.
1 associazione di O.P.
Associati alla cooperazione
Superf. (ha)
N°aziende
%
< 0,5 2.903 42%
0,5 to 1 1.259 18%
1 to 2,5 1.628 23%
> 2,5 1.145 17%
Total 6.935 100%
La frutticoltura Trentina
Coltura intensiva - Approccio territoriale
Nel segno della sostenibilità
• percorsi formativi obbligatori per gli operatori (patentino, sicurezza lavoro/doc. valutazione rischi, primo soccorso, antincendio, condizionalità)
• un programma di revisione delle attrezzature utilizzate per la distribuzione (700 macchine/anno)
• sistematiche verifiche dei registri dei trattamenti e di tutte le azioni contemplate dalle certificazioni di prodotto (DOP, Global GAP, TESCO Nurture)
• un programma di verifica dei residui presenti sulla frutta (1000 campioni/anno)
• implementazione su scala territoriale di approcci e tecniche alternative di lotta alle avversità (MD 6500 ha) al fine di ridurre la dipendenza dall’utilizzo di pesticidi.
• prima applicazione di un indicatore di rischio
Sperimentazione e ricercaper riduzione uso pesticidi
• il miglioramento dell’efficienza dei sistemi di distribuzione e la riduzione della deriva dei trattamenti intervenendo:– tecnologia delle macchine,
– sia sull’architettura del frutteto,
– sulla specifica formazione degli agricoltori
• applicazione di operazioni meccaniche per il dirado e il controllo delle infestanti
• Sviluppo metodi alternativi: bio-agrofarmaci, semiochimici• l’implementazione di modelli previsionali• messa a disposizione di cv resistenti alla ticchiolatura• Individuazione di adeguati indicatori dell’efficacia delle politiche
di intervento
Sostenibilità possibile se approccio
interdisciplinare
• qualità fisica e biologica dei terreni e gestione del suolo
• apporti ragionato di nutrienti
• gestione ottimale irrigazione
• più difficile appare, almeno nel breve periodo, l’intervento sul contesto territoriale per ottenere una maggior complessità colturale che allenti la pressione selettiva sulle diverse avversità biotiche e di conseguenza la loro virulenza per la coltura del melo.
Sistemi colturali e scenari a ridotto input chimicoSistemi colturali e scenari a ridotto input chimico
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ricerca in Italiaricerca in Italia
Roma, 27Roma, 27--28 settembre 200728 settembre 2007
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Esempi di gestione dei sistemi Esempi di gestione dei sistemi
colturali:colturali:
cosa può insegnarci lcosa può insegnarci l’’agricoltura agricoltura
biologica?biologica?
Paolo BarberiPaolo Barberi
Scuola Superiore Sant'Anna, PisaScuola Superiore Sant'Anna, Pisa
Quindi, nelle scienze naturali, è la cosa composta, la cosa come un tutt’uno che principalmente ci interessa, non le sue componenti, che non possono essere disgiunte dalla cosa stessa
Aristotele(da M.A. Altieri, 1995 – Agroecology. The Science of Sustainable Agriculture)
Foto P. Bàrberi: Azienda Biodinamica Cascine Orsine, Bereguardo PV
Cosa può insegnarci l’agricoltura biologica?Paolo Bàrberi – Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa
Concetto chiave #1: diversificazione nel tempo e nello spazio
– eliminare le monosuccessioni
– ricostruire il legame fertilità del terreno sanità delle colture
– ripristinare le infrastrutture ecologiche
Concetto chiave #2: focus sulla prevenzione e non sulla cura delle avversità
– scelta del genotipo (tolleranza/resistenza/competitività)
– avvicendamento: meno mercato e più agroecologia, ottica di medio-lungo periodo
– controllo biologico conservativo
– mezzi diretti per la difesa: solo se necessari
Cosa può insegnarci l’agricoltura biologica?Paolo Bàrberi – Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa
Diversità genetica
Diversità di specie
Diversità di habitat
Cosa ci manca?– studio relazioni funzionali tra organismi/componenti dell’agroecosistema (compresi ‘multipest complexes’)
– approccio interdisciplinare: dall’IPM all’ICSM
– allargare la visione a scale spaziali e temporali più ampie (ricerche di lungo periodo modelli)
Cosa può insegnarci l’agricoltura biologica?Paolo Bàrberi – Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa