CAPITOLO 2
PROVE SPERIMENTALI SU GERBERA JAMESONII E
CALENDULA OFFICINALIS
2.1 OBIETTIVI
Nel capitolo precedente si è cercato di illustrare quali siano le possibilità e le prospettive per quanto concerne il florovivaismo biologico e si è presentato il Progetto Probiorn; è proprio all’interno di quest’ultimo che si colloca la prova sperimentale oggetto di questa tesi. Come già anticipato, il Progetto si articola in cinque sottoprogetti, ognuno caratterizzato da diversi obiettivi; la prova qui descritta è stata svolta, nell’ambito del secondo sottoprogetto, presso il C.R.A. Istituto Sperimentale per la Floricoltura, S.O.P. di Pescia (PT), sotto il coordinamento del Dott. C. Pasini, Sezione di Biologia e Difesa, della Dott.sa Barbara Ruffoni, Sezione di Propagazione, (operanti presso la sede centrale di San Remo), del Dott. G. Burchi e con la collaborazione del tecnico M. Maletta.
In particolare, l’attività svolta da questi ultimi ha avuto come obiettivi principali la risoluzione di problematiche riguardanti:
1. la propagazione vegetativa; 2. la lotta biologica contro parassiti; 3. l’utilizzo di substrati organici;
4. l’individuazione di tecniche di fertilizzazione biologica per alcune specie ornamentali.
Nell’impostazione e svolgimento delle prove sono stati seguiti i disciplinari di coltivazione biologica che, in particolare, sono stati applicati a specie ornamentali da vaso fiorito.
La prova sperimentale è stata preceduta da una prova preliminare su Gerbera jamesonii che è stata ideata con l’intento di valutare l’idoneità di diversi substrati ammessi in agricoltura biologica, individuare un sistema di fertilizzazione adeguato alla coltivazione di piante da vaso fiorito e valutare l’efficienza di vasi biodegradabili; a questa prima parte è seguita la prova sperimentale su Calendula officinalis in cui, in particolare, sono state vagliate diverse possibilità di concimazione fosfatica, essendo il fosforo uno degli elementi più difficilmente reperibili in agricoltura biologica in forme rapidamente disponibili per le piante. È indispensabile sottolineare che la prova su
calendula è stata effettuata tenendo conto soprattutto delle problematiche riscontrate durante la prova su gerbera e che è stata ripetuta sia nel periodo invernale che in quello primaverile con l’obiettivo di valutare anche l’influenza del fattore climatico sulle tecniche di concimazione biologica; in effetti è importante ricordare che molte delle specie da vaso fiorito sono caratterizzate da un ciclo produttivo piuttosto breve, mentre gli elementi fertilizzanti ammessi in agricoltura biologica sono spesso a lento rilascio. Il problema relativo alla scelta di un substrato organico idoneo scaturisce dalla considerazione che sul mercato sono disponibili moltissime tipologie diverse di substrato che si differenziano per materiali costitutivi, contenuto in elementi nutritivi, porosità, ritenzione idrica, pH e salinità. Ognuno quindi ha caratteristiche diverse che devono essere valutate in relazione al tipo di coltura che si vuole effettuare.
In realtà sul mercato non esistono molti substrati ammessi in agricoltura biologica i quali, peraltro, si differenziano da quelli utilizzabili col metodo convenzionale soprattutto in quanto privi di tutti quegli elementi nutritivi di origine non biologica (tipo “Osmocote”) che normalmente vengono aggiunti e che sono di supporto alla coltura. Per quanto riguarda l’aspetto nutrizionale, le problematiche principali sono da individuare nella difficoltà di mettere a disposizione della pianta elementi nutritivi prontamente assimilabili, soprattutto il fosforo. Le specie a ciclo relativamente breve, come le piantine da vaso fiorito, richiedono infatti un sistema di fertilizzazione efficiente e a rapida risposta, tanto che nel convenzionale normalmente si fa ricorso a fertirrigazione con sali semplici; uno degli obiettivi della prova è stato quello di individuare un sistema di fertilizzazione efficiente nel breve periodo utilizzando però concimi ammessi in agricoltura biologica. In effetti è necessario tenere presente che i concimi ammessi in agricoltura biologica sono di natura organica e quindi devono andare incontro al processo di mineralizzazione per poter poi essere assimilati dalla pianta; affinché le piante possano trovare elementi nutritivi a loro disposizione una delle strategie possibili potrebbe essere quella di preparare il substrato di coltivazione con un certo periodo di anticipo miscelandolo con gli opportuni concimi. Questo però richiede tempo e spazio dove stoccare il materiale, senza contare che in tale periodo il substrato così preparato potrebbe alterarsi nelle sue caratteristiche oppure contaminarsi; inoltre un altro aspetto da non sottovalutare riguarda la difficoltà che potrebbe costituire la valutazione di quanto tempo sia effettivamente necessario a che il substrato sia pronto e di quale sia la sua reale efficacia nel nutrire la pianta. Nella prova su gerbera si è per questo tentato di individuare prodotti utilizzabili per fertirrigazione ed è proprio
nell’ambito di tale tentativo che si è presentato il problema della reperibilità del fosforo a cui si è cercato di rimediare testando, nella successiva prova su calendula, tecniche diverse di approvvigionamento di questo elemento. Naturalmente nella conduzione delle prove è stata presa in esame anche la difesa delle piante dai fitopatogeni. In particolare, nella prova su gerbera sono stati effettuati trattamenti antiparassitari ammessi in agricoltura biologica su tutte le tesi, mentre nella prova su calendula è stato impostato un confronto tra trattamenti chimici tradizionali e biologici.
2.2 MATERIALI E METODI 2.2.1 Prova su Gerbera jamesonii
La prima prova è stata condotta, come già anticipato, su gerbera; nello specifico è stata scelta una cultivar nana particolarmente idonea all’ottenimento di piantine da vaso fiorito. La scelta è ricaduta proprio su questa specie in quanto molto diffusa e apprezzata sul mercato; come già riportato nel capitolo 1, infatti, la gerbera è una delle quattro specie più coltivate e commerciate. Gerbera jamesonii (fig. 17) è una specie erbacea, perennante, a fioritura primaverile-estiva, appartenente alla famiglia delle Asteraceae ed originaria del Sud-Africa; la pianta può raggiungere i 25 cm di altezza, presenta foglie profondamente lobate e, in fase di fioritura, emette steli ognuno portante all’apice una singola infiorescenza a capolino.
L’infiorescenza è caratterizzata da una parte centrale di colore normalmente giallo-crema circondato da una o più file di fiori ligulati di colore diverso a seconda della varietà; in natura il colore dei petali varia dal giallo all’arancio scuro, ma attualmente esistono forme ibride dai colori più svariati; esistono inoltre, in commercio, cultivar che si differenziano per la taglia a seconda della destinazione colturale: da quelle a taglia grande per la produzione da fiore reciso alle cultivar nane. La gerbera è particolarmente adatta a condizioni di piena luce e a terreni ben drenati e freschi; infine può essere riprodotta per seme, per micropropagazione e per talea.
Trattandosi di una coltivazione biologica le giovani piante sono state ottenute da seme, vista anche l’impossibilità di reperire diversamente materiale propagato per talea; in effetti, per quanto esista un’attività di ricerca atta a valutare l’utilizzazione di ormoni naturali per la propagazione per talea, non esiste, attualmente, sul mercato materiale ottenuto in questo modo, o almeno non per quanto riguarda questo tipo di coltivazione.
Fig. 17 Gerbera jamesonii è da sempre una delle specie più apprezzate sul mercato per la varietà e la brillantezza dei colori del fiore; essa è apprezzata sia per la produzione di fiori recisi sia per la produzione di vasi fioriti decorativi.
Materiale di propagazione
La semina è stata effettuata il 10 marzo 2004, presso la Sezione di Propagazione di Sanremo, su terriccio biologico fornito dalla Ditta Turco (TS4 bio). I semi, di provenienza danese, appartengono alla cv. Festival F1. Le piante sono a taglia piccola e con fiori di colore rosa scuro. Durante l’emergenza, è stato fatto un trattamento con Polyversum (un preparato biologico a base del fungo antagonista Phytium oligandrum, della ditta BIO Preparaty, arrivato da Rep. Ceca via BioIntrachem1) contro le malattie fungine telluriche.
Quando le piantine hanno raggiunto le dimensioni idonee, con un altezza di circa 3 cm, sono state portate presso la sezione di Pescia dove sono state trasferite dal contenitore alveolato in vasi Ø 14 cm (una piantina/vaso) biodegradabili della ditta Novamont. Nella figura 18 è riportata l’immagine delle piantine di gerbera al momento del trapianto; come è possibile osservare, la semina era stata effettuata in contenitori alveolati in plastica.
1 La BioIntrachem Italia è un’azienda di produzione e distribuzione di prodotti destinati alla nutrizione, promotori di crescita e prodotti per la difesa; l’azienda è collegata direttamente con la Intrachem Bio International di Ginevra. Intrachem peraltro è una delle aziende che ha collaborato al progetto Probiorn e che ha fornito anche altro materiale che verrà menzionato in seguito.
Fig. 18 Piantine di gerbera pronte al trapianto; la semina era stata effettuata in contenitori alveolati.
Scelta dei substrati e impostazione della prova
La prova ha previsto il confronto tra diversi substrati ammessi in agricoltura biologica in modo da individuare il più idoneo a questo genere di coltivazione; per avere un ulteriore confronto, la prova ha previsto anche la valutazione di un trattamento con un substrato normalmente utilizzato in agricoltura convenzionale.
In totale quindi sono state previste, per quanto riguarda il substrato, quattro tesi:
1. TA (Testimone): Terriccio di riferimento standard Brill type 3 special, acquistato dalla Ditta Gebr. Brill Substrate Gmbh & Co., vasi di plastica, concimazione chimica;
2. B1A: Terriccio biologico ‘Turco’ TS4 bio, fornito dalla Ditta Turco Silvestro, vasi biodegradabili, concimazione biologica;
3. B2A: Terriccio biologico ‘Bioton’, acquistato dalla Ditta Vigor Plant Italia s.r.l., vasi biodegradabili, concimazione biologica;
4. B3A: Terriccio biologico ‘Terrasan’, acquistato dalla Ditta Terrasan Italia s.r.l., vasi biodegradabili, concimazione biologica.
Ogni tesi è stata rappresentata da un numero di 48 vasi suddivisi in 4 parcelle di 12 vasi ciascuna e disposte in modo randomizzato su 4 bancali sopraelevati secondo lo schema riportato in figura 19.
TA
B3A
B1A
B2A
B2A
TA
B3AB1A
B1A
B3A
B2A
TA
B1A
B2A
TA
B3A
Serbatoio
T
Serbatoio
B1
Serbatoio
B2
Serbatoio
B3
Fig. 19 Distribuzione delle tesi per parcelle e bancali e collegamenti con i serbatoi contenenti la soluzione nutritiva per la fertirrigazione.
La prova ha avuto avvio il 10/05/2004; la distribuzione dei bancali all’interno della serra è ulteriormente visibile nella figura 20. E’ da aggiungere che nella prova sono state previste, per ogni tesi, delle piante di riserva, poste in un bancale a parte e contrassegnate rispettivamente con le sigle TB, B1B, B2B e B3B.
riportato in figura 21. La coltivazione è stata effettuata a ciclo aperto; tale scelta è stata motivata dalla difficoltà di riciclare i fertilizzanti biologici in quanto non è noto il tipo di trasformazione che tali prodotti subiscono durante il processo di fertirrigazione. Gli interventi di fertirrigazione sono stati effettuati in base alle esigenze idriche della coltura ed alle condizioni climatiche.
Naturalmente l’impianto di fertirrigazione è stato disinfettato con ipoclorito di sodio, prodotto commerciale, al 12% prima dell’inizio della prova.
Durante la fase di coltivazione sono stati effettuati periodici rilievi riguardo a numero di foglie; numero di bocci; epoca di fioritura; n° di fiori; lunghezza stelo e diametro del capolino; diametro della pianta.
Fig. 20 Disposizione dei quattro bancali nella serra; come è possibile osservare ogni bancale è suddiviso in 4 parcelle.
Caratteristiche dei substrati
Nella prova sono stati utilizzati diversi substrati; per ognuno di essi, nella tabella 1, sono state riportate le caratteristiche dichiarate dal produttore stesso sulla confezione. La scelta dei substrati è stata del tutto casuale in base ai prodotti presenti in commercio.
Tabella 1. Caratteristiche di ciascun substrato. B1 TS4 BIO B2 BIOTON B3 TERRASAN T BRILL TYPE 3 SPECIAL TIPO DI AMMENDANTE Ammendante torboso composto Ammendante torboso composto Ammendante organico naturale Ammendante organico naturale COMPOSIZIONE Torba di sfagno: 50%; ammendante compostato verde Torba: 80% Può contenere argilla, sabbia, perlite, pomice
Torba > 50% Torba neutra di sfagno
C org. di origine biologica (% in s.s.) 37 30 30 23 C da acidi umici e fulvici (% p/p sul peso secco) 15.7 n.r. n.r. n.r. N organico (% s.s.) 0.6 0.6 0.6 0.4 Acidi umici e fulvici (% s.s.) n.r. 7 7 n.r. Sostanza organica (%) n.r. n.r. n.r. 40 N tot. n.r. n.r. n.r. 50-300 mg/l C/N 48 50 50 50 P2O5 n.r. n.r. n.r. 80-300 mg/l K2O n.r. n.r. n.r. 80-400 mg/l Cu tot. (s.s.) 150 ppm 150 ppm 150 ppm n.r. Zn tot (s.s.) 500 ppm 500 ppm 500 ppm n.r. pH n.r. n.r. n.r. 5.5-6.0 (CaCl2) Salinità 1000µS/cm 900- 500-1500 µS/cm 2.5 mS/cm (25°C) 0.5-1.0 g/l Ritenzione idrica n.r. n.r. n.r. 400 g/100 g di s.s.
Fertilizzazione
Per quanto concerne la fertilizzazione, si sono utilizzati due metodologie di intervento differenti. In entrambi i casi, tuttavia, la formula nutrizionale seguita per calcolare le diverse soluzioni nutritive utilizzate è stata la seguente:
NNO3 109 ppm NNH4 11 ppm P 28 ppm K 150 ppm Ca 86 ppm Mg 23 ppm Fe 3 ppm B 0.16 ppm Mn 0.27 ppm Z 0.05 ppm C 0.013 ppm Mo 0.008 ppm
Nel caso della tesi a conduzione tradizionale (TA) si è scelto di intervenire unicamente per fertirrigazione utilizzando la soluzione madre riportata in tabella 2.
Tabella 2. Soluzione madre utilizzata per la tesi a conduzione convenzionale (TA).
Soluzione madre mL/100 L d’acqua
1) Nitrato di calcio 210 2) Fosfato monopotassico 170 3) Nitrato potassico 430 4) Nitrato ammonico 17 5) Solfato di magnesio 172 6) Microelementi 27 7) Ferro 203 8) Acido nitrico 200
I titoli dei prodotti utilizzati sono i seguenti:
> Nitrato di calcio2: azoto nitrico (N-NO3)……..14,4% azoto ammonico (N-NH4)… 1% ossido di calcio (CaO)……...26,5% > Fosfato monopotassico3: P2O5……….52%
K2O………..34% > Nitrato potassico4: azoto nitrico (N-NO3)……13,5%
K2O………….46,2%
> Nitrato ammonico5: N nitrico (N-NO3)……….17,1% N ammonico (N-NH4)…...17,2% > Solfato di magnesio6: MgO………16%
SO3………...32% > Microelementi: MgSO4... 155 ppm ZnSO4...42 ppm H3BO3………...172 ppm CuSO4………....9,8 ppm Na2MoO4………....3,8 ppm
> Ferro7: Ferro (Fe) solubile in H2O 3,0% p/p equivalente a 3,7% p/v a 20°C Ferro chelato DTPA 3,0% p/p equivalente a 3,7% p/v a 20°C > HNO38 alla concentrazione del 65%.
Nel caso invece delle tre tesi biologiche B1A, B2A e B3A, si è deciso di intervenire abbinando due concimi in pellets, miscelati al substrato, alla fertirrigazione, il tutto utilizzando naturalmente prodotti ammessi in agricoltura biologica.
In particolare per tutte le tre tesi biologiche sono stati miscelati al substrato rispettivamente 3g/L di Nutrifert N + 1g/L di Nutrifert ZF.
Tali prodotti sono stati acquistati presso la ditta AGRI-SAN e riportano i seguenti titoli: > NUTRIFERT N: azoto (N) organico: 5%
azoto (N) totale: 5%
2 Il nitrato di calcio viene utilizzato alla concentrazione di 10Kg/50L di H 2O. 3 Il fosfato monopotassico viene utilizzato alla concentrazione di 3,5Kg/50L di H
2O. 4 Il nitrato potassico viene utilizzato alla concentrazione di 3,5Kg/50L di H
2O. 5 Il nitrato ammonico viene utilizzato alla concentrazione di 6Kg/50L di H
2O. 6 Il solfato di magnesio viene utilizzato alla concentrazione di 5Kg/50L di H
2O. 7 Il ferro viene utilizzato alla concentrazione di 2L/50L di H
2O. 8 L’acido nitrico viene utilizzato alla concentrazione di 2,5L/50L di H
P2O5: 5% K2O: 8% > NUTRIFERT ZF: azoto (N) organico: 5% SO3: 25% Fe: 3%
Per quanto riguarda la fertirrigazione delle tesi a conduzione biologica sono stati impiegati prodotti certificati forniti dalla ditta Vitalba; le concentrazioni utilizzate sono state riportate nella tabella 3. E’ da sottolineare che l’obiettivo è stato quello di fornire, in questo modo, una concentrazione di elementi nutritivi che si avvicinasse il più possibile a quella utilizzata per la tesi a conduzione convenzionale.
Tabella 3. Soluzione nutritiva utilizzata per le tesi B1A, B2A e B3A.
Soluzione nutritiva ml 1) Vitaflow 3.00 x 1L 2) Vita N7 0.06 x 1L 3) Microsol fragola L 0.50 x 100L 4) Natural boro 0.089 x 100L 5) Ferroflow 4.08 x 100L 6) Organoplusmanganese 0.57 x 100L
7) Aceto di vino biologico 5 x 1L
Inoltre, in data 26/07/2004, è stato effettuato un intervento di concimazione fogliare sulle tesi B1A, B2A e B3A con il prodotto FERROFLOW, nelle dosi di 25cc/10L di acqua.
Le caratteristiche e i titoli dei concimi ammessi in agricoltura biologica sono i seguenti: > VITAFLOW: concime organico azotato fluido – borlanda fluida;
ossido di potassio (K2O) solubile in acqua 5,9% azoto (N) organico 3.4% carbonio (C) organico di origine biologica 22,6%
> VITA N 7: concime organico azotato fluido - carniccio fluido in sospensione
azoto (N) organico 6,8% azoto (N) organico solubile in acqua 6,8% carbonio (C) organico di origine biologica 21,6%
> MICROSOL FRAGOLA L: concime a base di microelementi – miscela di microelementi fluida
boro (B) solubile in acqua 0,2%; manganese (Mn) solubile in acqua 2%; rame (Cu) solubile in acqua 1%; molibdeno (Mo) solubile in acqua 0,02%; ferro (Fe) solubile in acqua 2% ; zinco (Zn) solubile in acqua 1%.
> NATURAL BORO: concime a base di microelementi – acido borico boro (B) solubile in acqua 17%
> FERROFLOW: concime a base di microelementi – soluzione di concime a base di ferro
ferro (Fe) solubile in acqua 6% ferro (Fe) in forma chelata 4% agente chelante DTPA
intervallo di stabilità della frazione chelata: pH 4-10
> ORGANOPLUS MANGANESE: concime organico azotato fluido – carniccio fluido in sospensione con manganese
azoto (N) organico 4%; carbonio (C) di origine biologica 12%; azoto (N) organico solubile in acqua 4% ; manganese (Mn) solubile in acqua 3%.
> ACETO DI VINO BIOLOGICO (marchio Esselunga9): acidità 7,1%
E’ da tenere presente che la concimazione è stata effettuata tenendo presente le caratteristiche dell’acqua utilizzata per l’irrigazione. Le analisi sono state effettuate presso il laboratorio di analisi DEMETRA, con sede a Pescia, in data 14/05/2004 e hanno dato i seguenti risultati:
• Nitrati N ppm 14; • Fosfati P ppm 0.02;
• Potassio K ppm 2.6; • Calcio Ca ppm 62; • Magnesio Mg ppm 15.
Interventi di difesa
Gli interventi di difesa sono stati effettuati in relazione all’attività di monitoraggio, tramite trappole cromotropiche gialle e blu (fig. 29), utilizzate per seguire l'andamento delle popolazioni degli insetti chiave della coltura: tripidi e aleirodidi. Le trappole sono state controllate ogni 10 giorni ed alla stessa cadenza sono stati eseguiti campionamenti di materiale vegetale; tale attività di monitoraggio è stata svolta dalla Dott.sa G. Del Bene del C.R.A. - Istituto Sperimentale di Zoologia Agraria di Firenze, collaboratrice del Progetto. In particolare sono stati utilizzati:
• Il prodotto Azadirachta indica, a base del p.a. azadiractina, contro aleurodidi, minatori fogliari e tripiti.
• Lanci dell’insetto ausiliario Encarsia formosa, acquistato presso la ditta Koppert di Bussolengo (Verona) esso è un parassita delle neanidi di Trialeurodes vaporariorum.
• Lanci dell’insetto ausiliario Orius laevigatus, acquistato presso la ditta Koppert di Bussolengo (Verona) esso è un attivo predatore di tripidi, spille, afidi, lepidotteri (uova e piccole larve), altri insetti e acari.
• Lanci dell’acaro ausiliario Amblyseius californicus, acquistato presso la ditta Koppert di Bussolengo (Verona) esso è un attivo predatore di acari tetranichidi ed eriofidi.
• Lanci dell’insetto ausiliario Diglyphus isaea, acquistato presso la ditta Koppert di Bussolengo (Verona) esso è un parassitoide del genere Liriomyza.
Fig. 22 Prodotti utilizzati per il controllo dei parassiti nella prova su gerbera.
2.2.2 Prova su Calendula officinalis
La seconda prova ha riguardato la coltivazione biologica di Calendula officinalis; in questo caso la prova ha previsto il confronto tra diverse tecniche di approvvigionamento di fosforo, elemento piuttosto difficile da reperire in agricoltura biologica, o comunque non in forme prontamente disponibile. La scelta di cambiare specie è stata prevalentemente giustificata dalla necessità di trovare una specie comunque gradita dal mercato, ma meno suscettibile all’attacco di fitoparassiti rispetto alla gerbera. Infatti, durante la prova su quest’ultima, i trattamenti di difesa biologica effettuati non sono stati in grado di controllare in maniera ottimale gli attacchi dei fitoparassiti.
Fig. 23 Calendula officinalis è una pianta da sempre molto apprezzata e coltivata sia per le sue proprietà ornamentali sia per quelle medicinali, cosmetiche e culinarie.
Calendula officinalis è una specie erbacea, annuale, longidiurna, appartenente alla famiglia delle Asteraceae ed originaria dell’area mediterranea europea (fig. 23); la pianta è caratterizzata da un apparato radicale fittonante e da un fusto ramificato che può raggiungere i 50 cm di altezza. Le foglie sono spesse, lanceolate con margine intero
o leggermente dentato; la fioritura avviene in primavera con la comparsa di infiorescenze a capolino caratterizzate da petali, disposti in una o più file, dal colore variabile dal giallo all’arancio. La calendula è adatta a terreni ben drenati e freschi, a condizioni di luminosità variabile dall’ombra al pieno sole e temperature non troppo elevate, tra i 12°C ed i 25°C; inoltre viene propagata quasi esclusivamente per seme. Oltre ad essere una specie a valore ornamentale, la calendula viene da sempre utilizzata, per le sue proprietà dovute alla produzione di olii essenziali, in cucina, in cosmesi ed in medicina. In cucina viene utilizzata prevalentemente come sostanza colorante e aromatica nella preparazione di zuppe, formaggi e margarina, mentre in medicina viene utilizzata per le sue proprietà coleretiche, antisettiche, diuretiche, cicatrizzanti, emmenagoghe, depurative e di aiuto alla sudorazione.
La prova, ripetuta sia nella stagione invernale che in quella primaverile, non si è differenziata molto da quella effettuata sulla gerbera per cui, in questo paragrafo, saranno riportate unicamente le modifiche apportate.
Materiale di propagazione
I semi di calendula sono stati acquistati dalla ditta Arcoiris Srl di Modena, una ditta di sementi biologiche orticole che commercia anche calendule da vaso, quindi con un habitus basso e pieno. La semina è stata effettuata presso la Sezione di Propagazione di Sanremo; i semi sono stati posti direttamente su terriccio Turco TS4 Bio in contenitori alveolati in polistirolo (fig. 24). Le plantule sono emerse nel giro di una settimana; di seguito è stata effettuata una concimazione con un concime organico Biologico in commercio della ditta Guaber. Quando le piantine hanno raggiunto l’altezza di circa 3 cm, sono state portate a Pescia e trasferite dal contenitore alveolato in vasi di plastica di diametro di 14 cm. Non sono stati presi in considerazione vasi biodegradabili in quanto erano già stati testati nella prova precedente su gerbera.
Fig. 24 Piantine di calendula pronte al trapianto; la semina era stata effettuata in contenitori alveolati in polistirolo.
Impostazione della prova
Nel caso della prova su calendula, come già anticipato, è stato effettuato un confronto tra diverse tecniche di approvvigionamento di fosforo. Nella prova su gerbera, infatti, era già stato individuato un sistema di fertilizzazione biologica risultato però carente in fosforo, uno degli elementi fondamentali alla nutrizione delle piante. Pertanto sono state individuate le diverse forme di fosforo ammesse in agricoltura biologica in modo da poterle mettere a confronto.
Una delle forme sicuramente ammesse è la fosforite naturale, una sostanza di origine minerale a cessione piuttosto lenta; per cercare di rendere più disponibile il fosforo contenuto in quest’ultima sostanza si è pertanto deciso di abbinarla all’azione di funghi endomicorrizici. Infine, nell’intento di valutare anche altri prodotti presenti sul mercato, è stato previsto l’uso di un fertilizzante ternario ammesso in agricoltura biologica. La prova quindi ha previsto le seguenti tesi:
1) Testimone con difesa biologica (TA): Terriccio di riferimento standard (Brill type 3 special), vasi di plastica, concimazione chimica; in totale 48 vasi suddivisi in 4 parcelle uguali.
2) B1A: Terriccio biologico ‘Turco’ (TS4 bio) con aggiunta di 8 gr di fosforite naturale per vaso (fig. 25); concimazione biologica, trattamenti antiparassitari biologici, vasi di plastica, in totale 48 vasi suddivisi in 4 parcelle uguali.
3) B2A: Terriccio biologico ‘Turco’(TS4 bio) con aggiunta di 8 gr di fosforite naturale e 5 gr di endomicorrize per vaso (fig. 26), concimazione biologica, trattamenti antiparassitari biologici, vasi di plastica, in totale 48 vasi suddivisi in 4 parcelle uguali.
4) B3A: Terriccio biologico ‘Turco’(TS4 bio) con aggiunta di 6 gr di Prodigy (fertilizzante ternario della ditta BioIntrachem) per vaso, concimazione biologica, trattamenti antiparassitari biologici, vasi di plastica, in totale 48 vasi suddivisi in 4 parcelle uguali.
5) B4B: Terriccio biologico ‘Turco’(TS4 bio) 5 gr di endomicorrize per vaso, concimazione biologica, trattamenti antiparassitari biologici, vasi di plastica; in totale 18 vasi disposti in un’unica parcella.
6) Testimone con difesa convenzionale (TB): Terriccio di riferimento standard (Brill type 3 special), vasi di plastica, concimazione chimica; in totale 30 vasi disposti in un’unica parcella.
Nelle tesi B1A e B2A si è utilizzata fosforite naturale, con concentrazione di P2O5 del 28%.
Per quanto riguarda l’inoculo di micorrize utilizzato, il prodotto è stato acquistato presso la ditta Agribiotec, un rifornitore della ditta Biorize-TA, di Digione (Francia); in particolare si tratta del fungo endomicorrizico Glomus mosseae ceppo BEG 12. Le micorrize sono organismi in grado di dare luogo ad un rapporto di simbiosi con gli apparati radicali delle piante; tale rapporto da origine, intorno alla radice, ad una massa di micelio in grado di assorbire acqua ed elementi nutritivi e di trasferirli alla pianta, andando a costituire un vero e proprio ampliamento dell’apparato radicale. In particolare le micorrize sono state utilizzate in questo contesto perché dovrebbero essere in grado di migliorare la capacità di assorbimento del fosforo da parte delle piante; inoltre la loro presenza dovrebbe migliorare l’assorbimento degli oligoelementi, influenzare la produzione di fitormoni e i loro scambi intercellulari, permettere la tolleranza a metalli pesanti ed infine dare luogo ad un’azione collaterale di difesa ai patogeni radicali.
Fig. 26 L’inoculo di micorrize è stato così aggiunto al substrato delle tesi B2A e B4B.
In questa prova sono stati eliminati i substrati che nella prova preliminare su gerbera non avevano dato buoni risultati; la scelta è stata effettuata unicamente in relazione ai dati biometrici ottenuti ed è ricaduta, come riportato nella descrizione di ogni tesi, sul substrato Turco TS4 bio, per il quale sono state previste delle analisi chimiche e fisiche in modo tale da poter condurre la prova su calendula nel modo più opportuno. Le caratteristiche chimiche sono state riportate in tabella 9, mentre dal punto di vista delle caratteristiche fisiche si è andati a determinare la curva di ritenzione idrica del substrato vergine ottenendo i dati riportati in tabella 8 ed il grafico di figura 35.
Anche in questo caso sono state previste, per ogni tesi, delle piante di riserva, poste in un bancale a parte e contrassegnate rispettivamente con le sigle B1B, B2B e B3B. Per problemi di spazio non è stato possibile disporre in parcelle randomizzate le tesi B4B e TB, ma è stato seguito lo schema riportato in figura 27. Inoltre, nella prova, è stato effettuato anche un confronto tra sistema di difesa biologica e difesa chimica.
A tal fine, per ovviare a problemi di contaminazioni tra la parte della serra in cui sono stati effettuati trattamenti antiparassitari convenzionali e quella destinata a trattamenti biologici, si è provveduto alla sistemazione di un telo di nylon tra i bancali destinati al biologico e quello destinato a convenzionale in modo da isolare quest’ultimo (fig. 28). Tale impostazione è stata seguita per la prova invernale su calendula e poi riproposta
per la successiva prova primaverile, con alcune modifiche che verranno illustrate successivamente.
TA B3A B1A B2A
B2A TA B3A B1A
B1A
B3A B2A TA
B1A B2A TA B3A
Serbatoio T Serbatoio B1 Serbatoio B2 Serbatoio B3 TB TB TB TB B1B B2B B3B B4B
Fig. 27 Distribuzione delle tesi per parcelle e bancali e collegamenti con i serbatoi contenenti la soluzione nutritiva per la fertirrigazione.
Fig. 28 Nell’immagine è visibile il telo in nylon utilizzato per separare il bancale su cui venivano effettuati trattamenti antiparassitari convenzionali da quelli destinati a trattamenti biologici.
Durante la prova, sulle piante sia della coltura invernale che di quella primaverile, sono stati eseguiti periodicamente i seguenti rilievi: numero di foglie per pianta; n° di bocci per pianta; data di fioritura; n° di fiori per pianta; lunghezza dello stelo e diametro del capolino.
La coltura invernale ha avuto inizio in data 11/11/2004, mentre quella primaverile ha avuto inizio in data 11/04/2005. Durante la coltura invernale è stato previsto un riscaldamento di soccorso aereo tale da garantire la temperatura minima necessaria all’accrescimento vegetativo delle piante (10°C).
In entrambi i casi, prima di iniziare la coltura, l’impianto di fertirrigazione è stato disinfettato con ipoclorito di sodio, prodotto commerciale, al 12%.
Come previsto dalla normale tecnica colturale della calendula, è stata effettuata l’asportazione del primo boccio per favorire l’accestimento della pianta
Nella prova primaverile su calendula, infine, sono state effettuate le seguenti modifiche: • Per le Tesi TA e TB si è deciso di utilizzare, in seguito ai risultati ottenuti nella
• Per le Tesi B2A e B4B si deciso di utilizzare una miscela di ceppi del fungo endomicorrizico Glomus mosseae nella dose di 20 gr per vaso. Il materiale è stato fornito dalla Prof.ssa Manuela Giovanetti del Dipartimento di Chimica e Biotecnologie Agrarie dell’Università di Pisa.
Fertilizzazione
Nel caso della prova su calendula, sia nella coltura invernale che in quella primaverile, è stato necessario diversificare le tecniche di concimazione in relazione alle caratteristiche del concime utilizzato e delle eventuali aggiunte di micorrize. Nelle tabelle 4 e 5 sono state riportate le diverse soluzioni nutritive utilizzate10 nelle tesi TA, TB, B1A, B2A e B4B. Nel caso della tesi B3A, invece, il substrato è stato miscelato con una dose di 6 gr/L di Prodigy, un prodotto della ditta BioIntrachem Italia ammesso dai disciplinari di agricoltura biologica.
Tabella 4. Soluzione nutritiva utilizzata per le tesi a conduzione convenzionale TA e TB.
Soluzione nutritiva mL/100 L d’acqua
1. Nitrato di calcio 210 2. Fosfato monopotassico 170 3. Nitrato potassico 430 4. Nitrato ammonico 17 5. Solfato di magnesio 172 6. Microelementi 27 7. Ferro 203 8. Acido nitrico 200
Tabella 5. Soluzione nutritiva utilizzata per le tesi a conduzione biologica B1A, B2A e B4B.
Soluzione nutritiva mL/100 L d’acqua
9. Vitaflow 490
10. Microsol Fragola 1.5
11. Natural Boro 0.17
12. Ferroflow 4.5
13. Aceto di vino 6
Il Prodigy è un concime organico pellettato e frantumato, di origine vegetale arricchito da proteine, zuccheri, vitamine e microelementi. La sua composizione è:
Azoto totale (N) (totalmente organico)...6-8% Anidride fosforica (P2O5) (totalmente organica)………. 2-3% Ossido di Potassio (K2O)……… ……….1-2% Altri microelementi in tracce, Siderofori, vitamine, sostanza
organica……….70-90% Umidità………..………...4-8% pH……….5.5
Per la tesi B3A non sono stati pertanto previsti interventi di fertirrigazione, ma semplicemente l’apporto di acqua; tuttavia, in fase di pre-fioritura, tali interventi sono stati integrati, in fertirrigazione, in modo da fornire un adeguato apporto di potassio, altrimenti carente. Il prodotto utilizzato è anch’esso prodotto dalla ditta BioIntrachem Italia ed è ammesso dai disciplinari di agricoltura biologica; si tratta di un concime organo minerale, il cui nome commerciale è PROKTON, avente la seguente composizione:
• azoto totale (N) 6% di cui organico (N) 6% • ossido di potassio (K2O) solubile in acqua 17% • carbonio organico (C) di origine biologica 25%
Prokton è stato utilizzato alla concentrazione di 1 gr/L, con l’aggiunta di 0,6 cc di aceto di vino/ L. Tale trattamento si è protratto fino al termine della coltura.
Come anticipato il programma di fertilizzazione è stato basato anche sulle caratteristiche del substrato; in questo caso, inoltre, sono stati disponibili anche i dati ottenuti dall’analisi chimica (vedi tabella 10) del substrato Turco TS4 Bio effettuate al termine della prova su gerbera dal laboratorio del C.R.A. - Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante di Roma.
Interventi di difesa
Gli interventi di difesa sono stati effettuati in relazione all’attività di monitoraggio, tramite trappole cromotropiche gialle e blu (fig. 29), svolta dalla Dott.ssa Del Bene del C.R.A. Istituto Sperimentale per la Zoologia Agraria di Firenze, collaboratrice del Progetto.
Durante la coltura invernale non è stato necessario alcun tipo di trattamento data l’assenza di fitoparassiti, mentre nella coltura primaverile sono stati effettuati alcuni trattamenti, differenziati tra coltura convenzionale e biologica. I fitoparassiti presenti sulla coltura e che è stato necessario combattere sono stati prevalentemente due:
> Trialeurodes vaporariorum, meglio noto come aleurodide delle serre; tale insetto, appartenente alla famiglia Aleyrodidae, ordine Rhynchota, è uno dei più dannosi e diffusi negli ambenti serricoli dove provoca danni sia agli apparati fogliari sia a quelli fiorali.
> Liriomyza trifolii, meglio noto come minatrice americana della gerbera; tale insetto, appartenente alla famiglia Agromizidae, ordine Diptera, è anch’esso uno dei più diffusi e dannosi nelle serre dove provoca danni soprattutto agli apparati fogliari.
Sulle tesi biologiche (B1A, B2A, B3A e B4B) e sulla tesi a coltivazione convenzionale, ma trattamenti antiparassitari biologici, sono stati effettuati unicamente interventi con un prodotto commerciale di origine naturale, quindi ammesso in agricoltura biologica, molto efficace; si tratta del prodotto Azadirachta indica, distribuito dalla W5DRI bio sistemi di Porcari (LU), a base di olio vegetale di azadirachta indica . In totale sono stati effettuati tre interventi rispettivamente in data 29/04/2005, 06/05/2005 e 12/05/2005; tali interventi sono stati sufficienti a garantire il controllo dei fitoparassiti, come è stato possibile rilevare attraverso il monitoraggio con trappole cromotropiche e la diretta osservazione dello stato di salute delle piante.
Nel caso invece della tesi a coltivazione convenzionale, compresi i trattamenti antiparassitari (TB), sono stati effettuati due trattamenti; un primo in data 29/04/2005 a base di Vertimec 1,9 EC11 e Lannate 25 WP12 ed uno, in data 12/05/2005, a base di UFO13.
11 Vertimec 1,9 EC è un prodotto della ditta Syngenta a base di Abamectin al 1,9%. 12 Lannate 25 WP è un prodotto della ditta Du Pont a base di Methomyl al 20%.
Fig. 29 Cartella cromotropica disposta direttamente sopra i bancali di coltivazione.
2.2.3 Rilievi e metodologia di analisi
Come già anticipato nei paragrafi precedenti, durante le tre colture sono stati effettuati periodici rilievi biometrici; questi sono stati effettuati sistematicamente su metà delle piante presenti per parcella, preventivamente numerate.
Nel caso della prova su calendula, sono da aggiungere, inoltre, rilievi di tipo distruttivo, in parte ancora a carattere biometrico, in parte riguardanti il contenuto di elementi nutritivi tramite apposite analisi di laboratorio.
I rilievi distruttivi a carattere biometrico hanno riguardato la misurazione di altezza e diametro della pianta, il conteggio di foglie verdi, foglie senescenti, getti laterali, numero di fiori (chiusi, aperti e senescenti), la misurazione dell’area fogliare e la valutazione di peso fresco e peso secco delle diverse parti della pianta. In particolare, per ogni tesi, sono state previste quattro ripetizioni, ognuna costituita da due piante. La misurazione dell’area fogliare è stata effettuata, per ogni ripetizione, su un campione di 20 foglie utilizzando un planimetro digitale. Il peso secco delle diverse componenti è stato ottenuto essiccando il materiale in stufa ventilata a 70-75°C fino a peso secco costante.
Per poter poi effettuare le analisi chimiche e determinare il contenuto in azoto organico, azoto nitrico, fosforo e potassio, si è utilizzato il campione di 20 foglie andando a determinarne sia peso fresco, sia peso secco. La determinazione dell’azoto organico ed
ammoniacale è stata effettuata utilizzando il metodo Kjeldhal. Il campione è stato digerito a 370°C con acido fosfosolforico in presenza di un catalizzatore al selenio; l’ammoniaca è stata distillata in corrente di vapore in presenza di NaOH al 40%, raccolta in una beuta in presenza di acido borico e di un indicatore (verde di bromocresolo e rosso di metile) e titolata con acido cloridrico 0,1 N.
Per le analisi di fosforo, invece, è stata eseguita una digestione del materiale vegetale per via umida (1 h a 150°C) utilizzando una miscela di acido nitrico e perclorico (200 mg sostanza secca in una provetta da 100 ml + 5 ml acido nitrico + 2 ml acido perclorico).La sostanza secca digerita è stata raffreddata e portata a volume in una beuta da 25 ml; sono stati quindi prelevati 2 ml di campione cui sono stati aggiunti 20 ml di acqua distillata, 1 ml di soluzione di iconogeno e 2 ml di soluzione solforica di molibdato; i campioni così preparati sono stati analizzati allo spettrofotometro con lettura a 640 nm.
La determinazione del potassio è stata effettuata sugli stessi campioni digeriti preparati per l’analisi del fosforo; la misura è stata ottenuta tramite fotometro a fiamma (Jenway, mod. PFP7, Dunmow, U.K.), alimentato con una miscela di aria e metano.Sempre per quanto riguarda la prova su calendula, ed in particolare la coltura invernale, sono stati effettuati, presso il laboratorio del Dipartimento di Chimica e Biotecnologie Agrarie, rilievi a carattere distruttivo atti ad individuare la percentuale di micorrize presenti a livello dell’apparato radicale nelle tesi B2A e B4B14. La procedura prevede il prelievo dal vaso di piccole porzioni di apparato radicale e il loro lavaggio; di seguito le radici vengono poste in tubi di vetro e chiarificate in KOH al 10% a 95°C per 20 minuti. Dopo di che vengono lavate in acqua corrente e trattate con una soluzione di HCl al 2% per 10 minuti a temperatura ambiente; infine le radici vengono colorate con Trypan blue allo 0,05% in acido lattico per 10 minuti a 95°C e poi risciacquate e conservate in acido lattico. Naturalmente ogni campione è stato ripetuto due volte in modo da individuare eventuali errori di procedura. La percentuale di lunghezza di radice colonizzata dal fungo micorrizico è stata determinata secondo il metodo “gridline intersect” (Giovanetti e Mosse, 1980).
Infine sono state calcolate la densità apparente, lo spazio totale dei pori e le curva di ritenzione idrica per il substrato Turco TS4 bio, in virtù dei risultati ottenuti su gerbera, utilizzando il metodo proposto da De Boodt M., Verdonck O. e Cappaert I.. Il metodo
prevede che la densità apparente (g/cm3) e la porosità totale (% del volume apparente) siano misurate su un campione preparato impiegando due cilindri cavi, con diametro interno di 7,7 cm, posti ad incastro l’uno sull’altro, alti rispettivamente 3 cm (quello superiore) e 4 cm (quello inferiore); quest’ultimo è chiuso sul fondo da tessuto di nylon. I cilindri vengono riempiti con il substrato, dopo averne uniformato l’umidità al 50-60%, senza compattarlo, e poi posti in un contenitore che, riempito con acqua, permette di portare il substrato a completa saturazione. I cilindri vengono quindi posti su un bacino di sabbia (recipiente di dimensioni 60x60 cm, alto 20 cm e con i primi 10 cm saturati con acqua) in modo da sottoporre il substrato ad una suzione di 0,98 KPa, fino al raggiungimento dell’equilibrio (48 ore). Con un coltello da lama sottile si separano i due cilindri e la determinazione si effettua sul substrato contenuto nel cilindro inferiore, che a questo punto si trova in condizioni riproducibili (De Boodt et al., 1974). A questo punto si pesano campioni di substrato bagnato e si mettono in stufa per ottenere il peso secco, fondamentale per il calcolo del contenuto di umidità (X). I calcoli da effettuare per ottenete il valore della densità apparente e dello spazio totale dei pori sono:
> Densità apparente (BD, Bulk Density) = (B – A) (100 – X)/100V (g/ cm3); > Spazio totale dei pori (porosità totale, TPS) = (1 – BD/RD)100 con RD pari
a 1,45 g/ cm3 per i substrati organici e a 2,65 g/ cm3 per quelli minerali. Per quanto riguarda la curva di ritenzione idrica, sono stati determinati i punti della curva corrispondenti al contenuto di umidità del substrato saturato e sottoposto ad una aspirazione (suzione) di 0,98; 1,96; 2,94; 4,9 e 9,8 KPa (pF= 1; 1,3; 1,47; 1,7 e 2, rispettivamente). La quantità di acqua (in percentuale del volume apparente) presente nel substrato a pF= 1 corrisponde alla cosiddetta “capacità di contenitore” (White, 1964; Gras, 1987), che in termini generali è pari alla quantità che il substrato è in grado di trattenere al termine del gocciolamento dopo saturazione completa. L’apparecchiatura richiesta consiste in un imbuto dotato di setto poroso e munito di rubinetto a due vie, e di un tubo di collegamento in plastica, la cui estremità può essere spostata alle diverse altezze. Uno strato di substrato di 2-3 cm viene posto sul setto poroso dell’imbuto, preventivamente riempito con acqua, e quindi viene saturato mediante l’aggiunta di acqua nell’arco di 24 ore. Dopo il raggiungimento dell’equilibrio, il substrato viene sottoposto alle suzioni stabilite attraverso lo spostamento del tubo, anch’esso riempito con acqua. Ogni suzione viene mantenuta per almeno 24 ore, in modo da garantire ogni volta il raggiungimento di uno stato di equilibrio, e per ciascuno di questi si effettua la pesatura del sistema dal quale si risale, conoscendo il peso secco del campione di
substrato inserito nell’imbuto, al volume occupato dall’acqua ( e conseguentemente dall’aria, quest’ultima complementare all’acqua rispetto alla porosità totale) a ciascuna suzione (De Boodt et al., 1974). La quantità di acqua rilasciata dal substrato quando la suzione passa da 0,98 a 4,9 KPa viene definita “acqua facilmente disponibile”; mentre si parla di “acqua di riserva” e di “acqua difficilmente utilizzabile” (sempre in percentuale del volume apparente) per indicare rispettivamente la quantità di acqua che viene rilasciata dal substrato quando la suzione cui esso è sottoposto passa da 4,9 a 9,8 KPa e quella che viene trattenuta dal substrato anche dopo l’applicazione di una suzione di 9,8 KPa (De Boodt et al., 1974).
Tutti i dati ottenuti a seguito dei rilievi distruttivi sono stati sottoposti ad Analisi della Varianza mediante l’uso del CoHort Software CoStat; le differenze significative tra i valori medi sono state evidenziate tramite il Test di Duncan. Al fine di normalizzare i dati espressi in percentuale (contenuto % dei vari elementi nelle foglie), prima di effettuare l’ANOVA, questi sono stati trasformati in valori angolari. Le medie che nei grafici e/o nelle tabelle non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05. Nel caso invece dei dati ottenuti dai rilievi durante la coltura ci si è limitati al calcolo di media e deviazione standard.
Tutti i risultati ottenuti saranno discussi nel paragrafo successivo.
2.2.4 Risultati ottenuti
Prova preliminare su Gerbera jamesonii
Come già anticipato nel paragrafo relativo a rilievi e metodologie di analisi, nel caso della prova su gerbera sono stati unicamente effettuati rilievi a carattere biometrico durante la coltura; non sono stati invece presi in considerazione dei rilievi finali a carattere distruttivo in virtù dell’andamento della coltura stessa e delle caratteristiche estetiche ottenute. L’obiettivo, infatti, era quello di ottenere con il metodo biologico delle piante da vaso fiorito dall’aspetto armonico e da un numero adeguato di infiorescenze, del tutto paragonabili a quelle ottenute col metodo convenzionale.
Un parametro molto importante per valutare il raggiungimento di tale obiettivo è quello di comparare l’andamento nello sviluppo vegetativo e l’epoca di fioritura delle diverse tesi considerate; i dati ottenuti sono stati quindi riportati in grafici (fig. 30, 31 e 32) in grado di riassumere in modo efficace le differenze tra i diversi trattamenti.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 13/5 20/5 27/5 3/6 10/6 17/6 24/6 DATA RILIEVO NU M E RO FO GLI E TA BRILL B1A TURCO B2A BIOTON B3A TERRASAN
Fig. 30 Andamento dell’accrescimento vegetativo in relazione al numero di foglie per pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
15 17 19 21 23 25 27 15/6 18/6 21/6 24/6 DATA RILIEVO D IAM E T R O P IANT A ( cm ) TA BRILL B1A TURCO B2A BIOTON B3A
Fig. 31 Andamento dell’accrescimento vegetativo in relazione allo sviluppo in diametro della pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
0 1 2 3 4 5 6 7 8/6 15/6 22/6 DATA RILIEVO N U M E RO BOCC I TA BRILL B1A TURCO B2A BIOTON B3A TERRASAN
Fig. 32 Diversa produttività, in numero di bocci per pianta, nelle diverse tesi considerate. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
Quello che scaturisce dai tre grafici sopra illustrati (fig. 30, 31 e 32) è che sicuramente i risultati migliori sono stati ottenuti con la coltura convenzionale; ciò non toglie che tra i tre substrati per le colture biologiche testati, uno si sia distinto in modo positivo. Considerando che la fertilizzazione è stata la medesima in tutte le tesi a conduzione biologica, l’unica variante tra queste tre tesi è stato l’utilizzo di un diverso substrato; tra questi l’unico ad avvicinarsi ai risultati ottenuti col confronto a conduzione convenzionale è stato il substrato TS4 della ditta Turco. Certamente la diversa tecnica di fertilizzazione ha influenzato l’accrescimento delle piante; tali differenze, peraltro, hanno coinvolto non solo la parte epigea della pianta, ma anche quella ipogea, come illustrato nelle fotografie della figura 33. Il substrato rivelatosi migliore è stato poi adottato nella prova successiva su calendula; tuttavia è opportuno riferire che la scelta è stata effettuata unicamente in base ai dati relativi alle caratteristiche biometriche.
Fig. 33 Accrescimento sia della parte aerea della pianta sia dell’apparato ipogeo nelle tesi TA (Brill, in alto a sinistra), B1A (substrato biologico Turco TS4, alto a destra), B2A (substrato biologico Bioton, in basso a sinistra) e B3A (substrato biologico Terrasan, in basso a destra).
Come evidenziato dai grafici precedenti (fig. 30, 31 e 32) la prova è stata ritenuta conclusa in data 24/06/2004, alla comparsa delle prime infiorescenze considerando tale data come l’inizio di un’eventuale fase di “vendita” delle piante. Le prime infiorescenze sono infatti comparse intorno al 20/06/2004, anche se con risultati diversi in relazione alla tesi considerata; si è andati infatti a valutare non solo il numero dei fiori, ma anche il diametro del capolino e l’altezza dello stelo delle infiorescenze, cercando quindi di individuare eventuali differenze nella quantità e nella qualità della produzione di tali piante (tabelle 6 e 7).
Tabella 6. Medie per tesi relative a numero di infiorescenze, diametro dei capolini ed altezza dello stelo fiorale ottenute in seguito al rilievo effettuato in data 20/06/2004. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
TESI infiorescenze Numero di capolini (cm) Diametro dei
Altezza dello stelo fiorale (cm) TA 1,1 a 3,8 a 11,5 a B1A 0,5 ab 4,6 a 14,4 a B2A 0,2 b 3,8 a 12,7 a B3A 0,6 ab 3,9 a 13,4 a
Tabella 7. Medie per tesi relative a numero di infiorescenze, diametro dei capolini ed altezza dello stelo fiorale ottenute in seguito al rilievo effettuato in data 24/06/2004. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
TESI infiorescenze Numero di capolini (cm) Diametro dei
Altezza dello stelo fiorale (cm) TA 2,0 a 4,2 a 14,1 a B1A 1,5 b 4,3 a 15,0 a B2A 0,5 c 3,8 a 13,5 a B3A 1,1 b 4,9 a 14,0 a
In realtà, come rilevabile dalle tabelle 6 e 7, l’unica differenza significativa, tra le tesi, riguarda il numero di infiorescenze, mentre non si osservano differenze per quanto riguarda diametro del capolino e altezza dello stelo; evidentemente lo sviluppo della pianta non si ripercuote sulle caratteristiche fenotipiche delle infiorescenze, ma unicamente sulla quantità. Inoltre, a tal proposito, appare interessante sottolineare che il fatto di aver utilizzato piantine ottenute da seme ha comportato il manifestarsi di una forte variabilità dei caratteri, in particolare per quanto riguarda le infiorescenze e le foglie. Si sono infatti ottenute non solo piante diverse per il colore dei petali, variabile dal rosso all’arancio, fino al rosa chiaro, ma anche diverse per la forma dei petali e delle foglie, queste ultime lobate in modo più o meno accentuato (fig. 34). Ciò, se dal punto di vista dell’attività svolta non ha comportato particolari problematiche, potrebbe però costituire un punto interrogativo per un eventuale produttore, il quale, in fase di vendita del prodotto, potrebbe incorrere nella difficoltà di poter rifornire un eventuale acquirente di un prodotto omogeneo, se pur di buona qualità.
Fig. 34 Variabilità nella colorazione e nella forma delle infiorescenze dovuta alla propagazione per seme (piante del testimone a conduzione convenzionale).
Infine durante tale prova preliminare sono stati testati i vasi biodegradabili; a tal proposito si è andati semplicemente ad osservare lo stato fisico degli stessi al termine della prova, osservando che i vasi erano ancora in buone condizioni. In realtà la coltura è stata poi mantenuta oltre la prima fioritura, fino alla prima settimana del mese di settembre (2004) al fine di esporre tali piante allo stand allestito nell’ambito della 27° edizione della Biennale del Fiore e delle Piante di Pescia (PT). A tale data si è di nuovo andati a valutare lo stato fisico dei vasi biodegradabili su tutte le tesi biologiche ottenendo i seguenti risultati:
• vasi integri: 20,7% • vasi crepati: 28,1% • vasi rotti: 57,0%
Da questa osservazione si desume che al termine del normale ciclo produttivo, circa due mesi dopo l’impianto, i vasi biodegradabili erano ancora utilizzabili per la vendita, mentre dopo altri due mesi i vasi erano in uno stato di degradazione piuttosto avanzata. Prova su Calendula officinalis
La prova su calendula ha avuto come obiettivo soprattutto quello di individuare una tecnica di concimazione fosfatica, ammessa in agricoltura biologica e di rapida efficacia; tale necessità è scaturita proprio a seguito della prova preliminare, dove,
nell’impossibilità di trovare una forma di fosforo a risposta rapida da utilizzare per le tesi biologiche (B1A, B2A e B3A), ci si è affidati al contenuto in fosforo dei substrati stessi. Al termine della coltura su gerbera, quindi, si è andati a valutare il contenuto in fosforo dei diversi substrati, sia prima sia dopo la coltura, in modo tale da poter osservare come questo era stato utilizzato dalle piante, ottenendo i risultati riportati in tabella 1015. Quello che si evince nella tabella 10 è che in tutte le tesi, compresa quella a conduzione convenzionale (TA) in cui il fosforo veniva fornito per fertirrigazione, si è avuto un decremento del contenuto in fosforo del substrato durante la coltura. Il decremento, in percentuale, appare molto più accentuato nei substrati biologici, ad eccezione della tesi B2A. E’ necessario però ricordare, come riportato nelle figure 30, 31 e 32 e nelle tabelle 6 e 7, che quest’ultima tesi è stata proprio quella dove si è avuto minor accrescimento della pianta e pertanto anche minor consumo di elementi nutritivi. Il dato interessante, piuttosto, è quello che riguarda la tesi B1A, cioè quella identificativa del substrato TS4 Bio; quest’ultimo infatti è stato quello a dare risultati migliori e quindi è stato anche quello utilizzato nella prova su calendula. Per un ulteriore approfondimento relativo sia alle caratteristiche fisiche sia a quelle chimiche si è ritenuto opportuno calcolare i parametri fisici (tabella 8) e la curva di ritenzione idrica del substrato (fig. 35), oltre alle caratteristiche chimiche (tabella 9).
Tabella 8. Dati relativi alle caratteristiche fisiche del substrato Turco TS4 bio.
Densità apparente g/cm3 0,193
Porosità totale % 86,7
Volume aria su totale % 29,1
Acqua facilmente
disponibile % 18,5
Acqua di riserva % 4,2
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
0
20
40
60
80
100
SUZIONE in cm di acqua
%
P
O
ROS
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A
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N
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E
Fig. 35 Curva di ritenzione idrica del substrato Turco TS4; le linee tratteggiate rappresentano il valore massimo e minimo all’interno del quale deve essere contenuta la curva di ritenzione del substrato. In questo caso la curva di ritenzione del substrato esaminato appare ideale alla coltivazione.
In questo caso, come si può osservare dalla tabella 10, il decremento di fosforo durante la coltura è stato piuttosto elevato e, tale dato, unito a quello ottenuto per la tesi TA, conferma l’importanza di tale elemento nella nutrizione delle piante e quindi anche la necessità di trovare una forma di concimazione fosfatica adeguata per colture biologiche, se pur a ciclo piuttosto breve.
Tabella 9. Risultati dell’analisi chimica effettuata sul substrato Turco TS4 Bio. SUBSTRATO TURCO TS4 BIO
ppm N Non disponibile P 12.72 K 72.8 Ca 401.81 Cu 0.01 Fe 0.02 Mg 201.75 Mn 1.35 Na 52.37 Zn 0.20 pH 5.9 EC 2.90
Tabella 10. Variazione percentuale del contenuto in fosforo nei diversi substrati tra l’inizio e la fine della coltura e variazione di pH ed EC nello stesso intervallo di tempo.
P (ppm) pH EC (mS/cm)
TA (inizio coltura) 37.13 6.60 0.54
TA (fine coltura) 28.56 6.20 4.51
Variazione % - 23.08
B1A (inizio coltura) 12.72 5.90 2.90
B1A (fine coltura) 4.92 7.40 4.91
Variazione % - 61.32
B2A (inizio coltura) 7.32 6.40 1.49
B2A (fine coltura) 6.56 7.20 2.60
Variazione % - 10.38
B3A (inizio coltura) 3.10 7.10 2.65
B3A (fine coltura) 0.85 7.00 1.66
Variazione % - 72.58
Le soluzioni escogitate e quindi testate nella successiva prova su calendula sono già state presentate nel paragrafo su materiali e metodi; vediamo quindi i risultati ottenuti. Come già anticipato la prova è stata ripetuta sia durante la stagione invernale (novembre – febbraio) sia durante quella primaverile (aprile – maggio). Le diverse condizioni climatiche si sono però fortemente ripercosse sull’andamento della coltura, dando luogo a situazioni molto diverse.
Nel caso della coltura invernale, andando ad osservare i dati relativi all’accrescimento vegetativo e all’epoca di fioritura si ottengono dati molto interessanti per quanto riguarda le tesi a conduzione biologica (B1A, B2A, B3A e B4B), del tutto paragonabili a quelli ottenuti per la tesi a conduzione convenzionale TA16; tali dati sono rilevabili dai tre grafici successivi (fig. 36, 37 e 38).
A tal proposito è necessario premettere che le diverse tesi sono state sostituite nei
16 Nei rilievi, sia quelli biometrici durante la coltura sia quelli distruttivi finali, relativi alla coltura invernale, non è stata presa in considerazione la tesi a conduzione convenzionale, compresi i trattamenti antiparassitari (TB), in quanto non sono mai stati effettuati trattamenti; pertanto tale tesi non si è
diversi grafici e tabelle, da questo momento in poi, con nuove sigle identificative: • TA: tale sigla è stata sostituita con CDB, Convenzionale con Difesa Biologica; • B1A: tale sigla è stata sostituita con BF, Biologico con aggiunta di Fosforite; • B2A: tale sigla è stata sostituita con BFM, Biologico con aggiunta di Fosforite
e Micorrize;
• B3A: tale sigla è stata sostituita con BP, Biologico con aggiunta di Prodigy; • B4B: tale sigla è stata sostituita con BM; Biologico con aggiunta di Micorrize; • TB: tale sigla è stata sostituita con CDC; Convenzionale con Difesa
Convenzionale. 5,00 25,00 45,00 65,00 85,00 105,00 125,00 145,00 165,00 185,00 205,00 225,00 1 3 5 7 9 11 13
NUMERO DI SETTIMANE DALL'IMPIANTO
NUM E R O DI F OGL IE CDB BF BFM BP BM
Fig. 36 Accrescimento vegetativo in relazione al numero di foglie per pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 5 7 9 11 13 SETTIMANE DALL'IMPIANTO NUME R O GE T T I LA TE RA LI TA CDB B1A BF B2A BFM B3A BP B4B BM
Fig. 37 Accrescimento in relazione al numero di getti laterali per pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
0,00 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00 18,00 5 7 9 11 13 SETTIMANE DALL'IMPIANTO NUMERO BOCCI TA CDB B1A BF B2A BFM B3A BP B4B BM
Fig. 38 Accrescimento in relazione al numero di bocci fiorali per pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
A seguito dei risultati ottenuti relativamente ai rilievi eseguiti durante la coltura, sono stati effettuati diversi rilievi a carattere distruttivo dai quali sono emersi i risultati riportati nelle figure 39, 40, 41,42,43 e 44.
Diametro medio della pianta (cm)
42,0 a 39,6 ab 40,6 ab 41,5 a 37,4 b 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 CDB BF BFM BP BM
Fig. 39 Diverso accrescimento delle piante nelle tesi, relativamente al diametro raggiunto a fine coltura. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
Altezza media della pianta (cm)
29,3 a
27,4 a
27,8 a
27,7 a
29,0 a
26,0
26,5
27,0
27,5
28,0
28,5
29,0
29,5
CDB
BF
BFM
BP
BM
Fig. 40 Diverso accrescimento delle piante nelle tesi, relativamente all’altezza raggiunta a fine coltura.
Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
Totale Peso Secco Foglie (gr) 14,1 a 12,7 ab 11,7 ab 14,0 a 11,0 b 0,0 5,0 10,0 15,0 CDB BF BFM BP BM
Fig. 41 Diverso accrescimento nelle tesi in rapporto alla sostanza secca immagazzinata nelle foglie.
Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
Area Fogliare Totale (cm2
)
4165 a 2896 b 3408 b 4219 a 2860 b 0,0 1000,0 2000,0 3000,0 4000,0 5000,0 CDB BF BFM BP BM
Fig. 42 Diverso accrescimento nelle tesi in rapporto all’area fogliare totale. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
Numero di infiorescenze per pianta 8 a 7,4 a 9,3 a 10,1 a 6,3 a 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 CDB BF BFM BP BM
Fig. 43 Diversa produttività nelle tesi. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
PS radici/PS totale (%) 12,6 a 7,3 bc 8,8 b 9,5 b 5,6 c 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 CDB BF BFM BP BM
Fig. 44 Differenza nel rapporto tra peso secco delle radici e peso secco totale nelle tesi. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
Come è possibile rilevare dai grafici sopra riportati (dalla fig. 36 alla 44) le tesi biologiche, in particolare BFM e BP, hanno dato dei risultati del tutto comparabili con il confronto a coltivazione tradizionale (TA); tali risultati possono essere ulteriormente confermati attraverso immagini delle piante stesse (fig. 45).
Fig. 45 Piante di calendula delle tesi CDB (TA, in alto a sinistra), BFM (B2A, in alto a destra) e BP (B3A, in basso). Foto scattate il 30/12/2004.
Particolarmente interessante appare la figura 44; in questa infatti è possibile rilevare come la tesi BFM abbia il maggior rapporto tra peso secco delle radici e peso secco totale della pianta. Ciò potrebbe essere spiegato dalla presenza dei funghi endomicorrizici; in tal senso sono state effettuate ulteriori analisi presso il Dipartimento di Chimica e Biotecnologie Agrarie di Pisa, grazie alla collaborazione della Prof.ssa M. Giovanetti. Lo scopo di tali analisi è stato quello di individuare la percentuale di funghi endomicorrizici a livello di apparato radicale; il calcolo, effettuato con il metodo “gridline intersect”17, ha portato al seguente risultato: Tesi BFM (B2A): 5%; Tesi BM (B4B): 0,8%.
Nonostante la presenza di funghi endomicorrizici sia risultata piuttosto bassa, laddove presenti, è stato possibile non solo individuare il micelio, ma anche le strutture arbuscolari e le vescicole (fig. 46).
Fig. 46 In alto a sinistra radice priva di colonizzazione; in alto a destra invece è possibile osservare sia il micelio del fungo, in blu scuro, sia le strutture arbuscolari e le vescicole; in basso, arbuscoli ben visibili all’interno delle cellule radicali. Le foto sono state realizzate al microscopio ottico.
A questo punto appare molto interessante andare a valutare il quantitativo di macroelementi nutritivi, in particolare azoto, fosforo e potassio, a livello della pianta; soprattutto la valutazione del fosforo assume notevole importanza, dati anche gli obiettivi della prova stessa. Tali valutazione sono quindi riportate nelle figure 47, 48 e 49.
% N nella s.s
.3,183 a
2,762 ab
2,206 c
2,430 bc
2,948 ab
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
CDB BF
BFM
BP BM
Fig. 47 Percentuale di azoto presente nella sostanza secca nelle diverse tesi. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).% K nella s.s.
6,01 a
4,05 bc
3,92 bc
3,59 c
4,64 b
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
CDB BF
BFM
BP BM
Fig. 48 Percentuale di potassio presente nella sostanza secca nelle diverse tesi. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
% P nella s.s.
0,589 a
0,172 b
0,147 b
0,224 b
0,127 b
0,00
0,13
0,25
0,38
0,50
0,63
CDB BF
BFM
BP BM
Fig. 49 Percentuale di potassio presente nella sostanza secca nelle diverse tesi. Le medie che non presentano lettere in comune sono significativamente diverse per P≤0,05 (Duncan’s Test).
Come è possibile desumere dalle figure 55, 56 e 57, le percentuali più alte, per i tre elementi considerati, si hanno sempre per la tesi CDB (TA), mentre per quanto riguarda azoto e potassio la differenza tra biologico e convenzionale non risulta così eclatante, nel caso del fosforo si assiste ad una netta differenziazione tra le due tecniche, nonostante le diverse strategie testate. Tutto ciò non sembrerebbe aver influito in modo
rilevante nello sviluppo della pianta, tuttavia, per quanto riguarda l’obiettivo della prova sperimentale, appare evidente come i tre diversi approcci testati non abbiano portato ad un assorbimento di fosforo paragonabile con le tecniche di agricoltura convenzionale. Probabilmente il buono sviluppo delle piante allevate con tecniche biologiche è stato reso possibile dalle condizioni climatiche stesse che, durante i mesi di coltivazione, non hanno permesso un rapido accrescimento della pianta; in questo modo le piante hanno potuto sfruttare maggiormente i concimi biologici che, essendo di natura organica, necessitano di andare incontro ad un processo di mineralizzazione.
Nella coltura estiva tali considerazioni hanno trovato ulteriore conferma, data la rapidità di crescita delle piante dovuta alle condizioni climatiche molto più favorevoli.
I risultati ottenuti a seguito di tale coltura, sia per quanto riguarda i rilievi a carattere biometrico effettuati durante la coltura, sia per quanto riguarda quelli a carattere distruttivo a fine coltura, mettono in evidenza come, nel ciclo breve, le tecniche di agricoltura convenzionale siano in grado di dare un esito migliore.
Attraverso i grafici successivi (fig. 50, 51 e 52) si cercherà di illustrare sinteticamente quello che è avvenuto durante la coltura primaverile.
A differenza della coltura invernale, in questo caso è stata considerata anche la tesi CDC (TB) in quanto quest’ultima si è effettivamente distinta dalla CDB (TA) in virtù dei diversi trattamenti antiparassitari effettuati; in realtà la presenza di fitoparassiti è stata piuttosto ridotta e ad influenzare il diverso accrescimento, se pur minimo, tra le due tesi a conduzione convenzionale è stata più la diversa disposizione all’interno della serra piuttosto che i diversi trattamenti di difesa stessi18. Difatti, per motivi di spazio, tutti i vasi della tesi CDC sono stati disposti in un unico bancale (fig. 27) situato nei pressi del lato esterno della serra; la presenza quindi di maggior arieggiamento e di maggiore luminosità (i laterali della serra durante il giorno sono rimasti per lo più sempre aperti) hanno condizionato lo sviluppo di tali piante.
18 I trattamenti antiparassitari eseguiti sulla coltura primaverili sono stati riportati nel sottoparagrafo interventi di difesa del paragrafo 2.2.
0,00 40,00 80,00 120,00 160,00 200,00 240,00 280,00 320,00 360,00 1 3 5 7 SETTIMANE DALL'IMPIANTO NUM E R O DI F O G L IE TA CDB B1A BF B2A BFM B3A BP B4B BM TB CDC
Fig. 50 Accrescimento vegetativo in relazione al numero di foglie per pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 3 5 7 SETTIMANE DALL'IMPIANTO N U M E R O G E TTI LA TER A L I TA CDB B1A BF B2A BFM B3A BP B4B BM TB CDC
Fig. 51 Accrescimento vegetativo in relazione al numero di getti laterali per pianta. Valori medi (+ DEV.ST.) di 4 repliche.
