Terminazione delle cover crop

Tornare a coltivare dopo le colture di copertura

La distruzione delle colture di copertura

Le cover crop devono essere distrutte prima della semina della coltura principale che seguirà, in modo che non diventino infestanti per quest’ultima, costringendo l’agricoltore a costi aggiuntivi per il loro controllo.

Per le specie cosiddette gelive (cioè con scarsa resistenza alle temperature inferiori allo zero) si può contare sulla distruzione ad opera del gelo, negli ambienti in cui le temperature minime siano tali (come intensità e durata) da assicurare il danno alla biomassa vegetale. Un aspetto chiave da considerare è la scelta della data di semina che determina lo stadio fenologico in cui la coltura si troverà all'arrivo del freddo: una cover crop seminata a fine estate si troverà già in fase riproduttiva e sarà quindi più sensibile al freddo rispetto ad una coltura seminata più tardivamente. Un possibile svantaggio della terminazione naturale delle cover crop è che, se la biomassa della coltura si decompone rapidamente e se la semina della coltura da reddito non è molto precoce, il terreno rimane solo parzialmente coperto dalla biomassa nel periodo finale dell'inverno.

In alternativa, le cover crop possono essere distrutte con una o più lavorazioni (aratura nei sistemi di lavorazione convenzionali; altre operazioni che non prevedono il rivoltamento del terreno nei sistemi di agricoltura conservativa).

Per le situazioni nelle quali il gelo e le lavorazioni non riescono a garantire un’efficace distruzione della biomassa (es. specie non gelive in regime di agricoltura conservativa), è necessario ricorrere alla terminazione chimica, con l’uso di erbicidi non selettivi. La sostanza attiva impiegata principalmente per questo scopo è il Glifosate. Questo principio attivo è ancora in corso di valutazione da parte della Commissione Europea per i possibili rischi di cancerogenicità legati al suo utilizzo; attualmente la sua autorizzazione è stata prorogata al 31 dicembre 2023.

Terminazione meccanica

Gli interventi meccanici di terminazione possono interessare solo la parte aerea della cover crop (trinciatura, sfalciatura, rullatura) oppure il suolo e la cover crop (aratura, discatura, scalzatura). Gli interventi meccanici hanno il vantaggio di non richiedere l'uso di erbicidi di sintesi e sono quindi adottabili anche da chi pratica agricoltura biologica. Tra gli svantaggi vi è sicuramente l'aleatorietà dell'intervento, la cui efficacia dipende dalle condizioni meteorologiche durante e dopo la terminazione, dalla specie, dal suo stadio di sviluppo e dall'attrezzo utilizzato.

  • Falciatura: può essere eseguita con falciatrici (altezza di taglio a 4-5 cm dal suolo) o con trinciastocchi (taglio radente). L'efficacia di terminazione dipende molto dallo stadio fenologico delle coltura: eseguendo la trinciatura in prossimità della fioritura si può ottenere una percentuale di terminazione di circa il 90% con le specie veccia vellutata, trifoglio incarnato, frumento, segale.

  • Rullatura con rullo allettatore (roller crimper): è un rullo portato anteriormente o posteriormente dotato di lame longitudinali il cui passaggio determina l'allettamento della cover crop e la rottura dei tessuti in corrispondenza delle lame. La scelta del momento di esecuzione dell'operazione è fondamentale: la massima efficacia si ha in corrispondenza della fase fenologica di fioritura. Le specie che vengono terminate con successo sono i cereali allo stadio latteo-ceroso. La rullatura eseguita durante le gelate (all'alba con temperature inferiori a -3/4°C) risulta molto efficace purchè le piante abbiano raggiunto una certa altezza.

  • Erpicatura con erpice a dischi: è un'operazione svolta ad una profondità di 10-15 cm, i tessuti delle cover crop vengono rimescolati nel terreno dai dischi accelerandone la loro decomposizione. Se la biomassa delle colture è elevata possono essere necessari più passaggi e, nel caso di cover crop graminacee in fase vegetativa, l'efficacia dell'intervento può essere minore.

Quando terminare la cover crop?

Il momento della terminazione delle cover crop influenza la temperatura, l'umidità e la dinamica degli elementi nutritivi nel suolo, il risultato della preparazione del terreno e l'effetto delle sostanze allelopatiche sulle colture da reddito. Il momento ottimale va quindi scelto in base alla specifica situazione. Per quanto riguarda le cover crop autunno-invernali una terminazione anticipata (fine inverno) può avere dei vantaggi quali il minor consumo di acqua, il maggior riscaldamento del suolo, la riduzione di eventuali effetti fitotossici, la minor presenza di patogeni e parassiti, l'incremento della velocità di degradazione della biomassa. Una terminazione più tardiva (inizio primavera) consente invece una maggior produzione di biomassa con conseguente maggior protezione del suolo e controllo delle infestanti, incremento dell'umidità del terreno, maggior fissazione di azoto nel caso delle leguminose.

Come regola generale, in particolare nel caso dei cereali, è necessario eseguire la terminazione 2-3 settimane prima della semina della coltura da reddito per consentire una miglior degradazione della biomassa e una riduzione di un eventuale potenziale allelopatico.

Terminazione innovativa delle cover crop nel Progetto X-COVER

Obiettivi della terminazione meccanica e sviluppo di un prototipo innovativo

La terminazione meccanica si basa sull’uso di attrezzi che con funzioni diverse danneggiano le piante. L’efficacia di distruzione dipende da molti fattori, i più importanti dei quali sono lo stadio di sviluppo della cover crop, i parametri operativi di lavoro, la biomassa aerea delle cover crop, il tipo di apparato radicale e le condizioni meteorologiche dopo l’intervento. Il Progetto X-COVER si è posto quindi l’obiettivo di confrontare l’efficacia di attrezzi singoli o in combinazione su specie diverse a diverso stadio di sviluppo, valutandone i relativi costi operativi in termini di consumi energetici e di lavoro.

Poiché normalmente le aziende svolgono la terminazione utilizzando le macchine per lavorazioni secondarie del terreno presenti nel loro parco mezzi (normalmente l'erpice a dischi), il progetto ha sviluppato un prototipo dedicato alla terminazione meccanica che consenta di sperimentare differenti combinazioni di utensili, opportunamente progettati e singolarmente regolabili nei loro parametri di lavoro.

Il prototipo per la terminazione meccanica delle cover crop è stato progettato e costruito studiando le condizioni di massima efficacia di danneggiamento della vegetazione (taglio/schiacciamento ed eradicazione) da parte di organi lavoranti (rullo crimper, dischi, ancore), e poi combinandoli per ottenere il maggior effetto di distruzione della coltura di copertura.

L’utilizzo di mezzi meccanici per la distruzione delle colture di copertura non è considerato sempre completamente efficace, soprattutto se la coltura ha una biomassa importante. Soluzioni alternative al diserbo devono garantire la completa devitalizzazione delle colture di copertura e la possibilità di procedere correttamente alla preparazione del letto di semina e alla semina della coltura da reddito successiva. Le attività svolte nel progetto hanno consentito di acquisire dati sull’effetto di elementi lavoranti (singoli o in combinazione) sul danneggiamento della vegetazione e hanno permesso di ottenere utili indicazioni sull’utilizzo del prototipo al fine di massimizzarne l’efficacia.

Il prototipo è stato realizzato da un'azienda manifatturiera del settore meccanico-agrario, in stretto contatto con il Dipartimento di Ingegneria meccanica di UniMi. Il prototipo è stato consegnato alla fine del mese di gennaio del 2021 presso l'azienda didattico sperimentale dell'Università degli Studi di Milano "A. Menozzi" di Landriano (PV), dove sono state svolte gran parte delle prove di terminazione meccanica del progetto X-COVER.

Il prototipo è costituito da un telaio porta attrezzi sensorizzato, da collegare all'attacco a tre punti del trattore, in grado di accogliere in maniera modulare uno o più attrezzi di terminazione. Dopo la consegna presso l'azienda di Landriano, all'inizio del mese di marzo del 2021 sono stati effettuati i test preliminari del prototipo di terminazione e, successivamente, sono state svolte le prove parcellari ed i rilievi per valutare l’efficacia della combinazione di attrezzi utilizzata anche in relazione allo stato del suolo e della coltura.

Prove sperimentali e risultati

Nel mese di marzo 2021 sono stati effettuati i test preliminari del prototipo in pieno campo; successivamente, il prototipo per la terminazione meccanica delle cover crop è stato utilizzato nelle prove parcellari svolte a Landriano nei mesi di marzo e aprile. Le prove sono state effettuate su orzo e veccia che erano stati seminati nell'autunno dell'anno precedente per tale scopo. Il prototipo ha lavorato su parcelle randomizzate in cui erano presenti le due cover crop a diversi stadi fenologici, testando differenti moduli, sia singolarmente, sia in combinazione fra loro. Per ogni cover crop è stato allestito un campo sperimentale di circa 6000m2 suddiviso in 60 parcelle. Ogni parcella, tranne le sei utilizzate come testimone, è stata terminata con i vari moduli, singoli o in combinazione. Ulteriori sei parcelle sono state trattate con disseccante totale (Glyphosate).

Sull'orzo sono state fatte due terminazioni in due momenti diversi (metà marzo e 23 aprile 2021) con il prototipo configurato con dischi e ancore in diverse combinazioni di velocità e inclinazione.

La veccia è stata invece terminata in un solo momento (23 aprile 2021) per permettere alla cover crop di svilupparsi ancora nel periodo primaverile e apportare vantaggi maggiori al suolo ed alla coltura successiva (sorgo). Al momento della terminazione la veccia risultava molto sviluppata e il prototipo ha incontrato alcune difficoltà nella terminazione. In particolare l'utilizzo del rullo crimper non è risultato efficace nella distruzione di questa cover crop.

Nella primavera 2021 presso l'azienda partner Fiori di Belgioioso (PV), sono state effettuate le prove di terminazione (chimica e meccanica) della segale, avvenuta il 19/05/2021 allo stadio di antesi. Si è allestito un campo sperimentale composto da 4 blocchi in ciascuno dei quali si è scelto di verificare l’effetto sul contenimento delle infestanti su soia, seminata pochi giorni dopo la terminazione, dei residui vegetali in decomposizione della segale terminata secondo i seguenti trattamenti: 1) Glifosate + Prototipo (= rullo crimper seguito da doppia dischiera), 2) Prototipo, 3) Rullo crimper, 4) Rullo crimper + Strip till, 5) tesi di controllo dove i residui vegetali sono asportati. Durante il ciclo colturale della soia (giugno, luglio, inizio ottobre) è stato eseguito il monitoraggio di diverse variabili per verificare l’effetto dei trattamenti sulla crescita di biomassa di soia, sulla biomassa delle infestanti nell’interfila, sulla loro biodiversità (n. specie), sul grado di copertura del suolo da parte dei residui, e sulla loro decomposizione e incorporamento nel suolo. A tal fine, nelle tre epoche di monitoraggio si raccolgono in ogni blocco per ogni trattamento biomassa di soia, biomassa delle infestanti per quantificare la percentuale di copertura sia delle infestanti sia dei residui di segale, e tre sottocampioni di suolo a tre diverse profondità entro i primi 30 cm.

Nella primavera del 2022 le prove di terminazione meccanica sono state ripetute su parcelle di orzo e veccia nel campo sperimentale di Landriano. Su orzo sono stati testati due momenti diversi di terminazione (seconda metà di marzo e inizio spigatura) mentre sulla veccia solamente uno (indicativamente prima metà di aprile). Le prove sono state eseguite con gli attrezzi leggermente modificati sulla base di alcune evidenze emerse nelle prove dell'anno precedente. Le migliorie apportate agli organi lavoranti del prototipo hanno riguardato la maggiore angolazione delle dischiere, così da ottenere un effetto più aggressivo, e l’inserimento di alette laterali alle ancore per migliorare l’azione di taglio delle radici. Queste parcelle sono state confrontate con una tesi di terminazione chimica con Glifosate. L'annata 2022, caratterizzata da forte siccità, ha evidenziato, oltre ad una crescita meno rigogliosa delle cover crop, una maggiore tenacia del terreno che ha in parte ostacolato l’azione delle ancore, impedendone il dovuto interramento e riducendone, così, l’efficacia di terminazione.

Entrambi gli anni di sperimentazione, a distanza di 1, 2 e 3 settimane dalla data di terminazione, sono stati effettuati i rilievi mediante l'impiego di una camera 3D e un sensore multispettrale. La successiva analisi dell'immagine ha permesso di calcolare la percentuale di piante ancora vive e, quindi, di valutare l'efficacia di terminazione per ogni trattamento considerato. L’allestimento della trattrice si sviluppa nella parte frontale con il posizionamento dei sensori sul braccio semovente, viene predisposta una camera multispettrale, per il rilievo di indici vegetativi correlati con il vigore della cover crop ed una fotocamera per il rilievo del profilo dell'area lavorata e della zollosità del terreno; entrambi i sensori vengono alimentati tramite inverter, collegato direttamente alla batteria del trattore. All’interno della trattrice viene posizionato un computer che permette la registrazione dei dati misurati mediante un software, archiviandoli per ogni parcella.

I risultati relativi all'efficacia di terminazione dell'orzo nei due anni di prove sono riassunti in questo grafico: i moduli che hanno permesso di ottenere i migliori risultati sono le ancore, i dischi offset (inclinati di 15°) e la combinazione tra i due.

Per quanto riguarda la veccia invece, i moduli che hanno evidenziato una maggiore efficacia sono i dischi offset e la combinazione fra dischi offset e le ancore. Questo grafico riassume i risultati ottenuti sulla veccia.

Accanto alle prove parcellari sono state inoltre allestite delle prove di pieno campo su orzo con le due migliori combinazioni di attrezzi (rullo crimper e dischi offset) e con due ripetizioni a velocità di 6 km/h e di 12 km/h. Questa serie di prove ha avuto come obbiettivo la caratterizzazione meccanica del prototipo sviluppato misurando - mediante un telaio sensorizzato interposto tra l’attacco a tre punti del trattore e la macchina stessa - la forza di trazione necessaria alle varie lavorazioni e il corrispondente rendimento globale al trattore, parametro questo che influenza in modo determinante l’assorbimento di potenza e consumo di gasolio nell’operazione.