WEed KNOWledge, conoscere ed intervenire: un nuovo approccio multi-livello per l’ottimizzazione della gestione delle infestanti e di tappeti erbosi funzionali in campo agricolo
Le piante infestanti rappresentano una delle principali cause delle perdite produttive in campo agricolo a livello globale (Oerke, 2006). Il metodo più comune per il controllo delle infestanti è il diserbo, efficace ma ad alto impatto ambientale. Gli erbicidi, infatti, sono tra i pesticidi più dannosi per l’ambiente, per gli effetti diretti su diversi organismi e la pressione selettiva vs. infestanti erbicida-resistenti, con conseguenze negative sulla loro gestione. È quindi necessario individuare nuove tecniche sostenibili per la lotta alle infestanti.
Il progetto WEKNOW si articola in tre fasi:
i) l’implementazione di nuove tecnologie di analisi di immagine e di machine learning per il monitoraggio dei livelli di infestazione specie-specifica in colture erbacee e arboree;
ii) l’individuazione di specifiche comunità infestanti potenzialmente neutrali per le produzioni stesse;
iii) l’approfondimento delle cause morfo-fisiologiche della competizione con le infestanti nelle diverse colture considerate.
Le mappe di infestazione consentiranno di definire nuovi modelli di gestione delle infestanti a ridotto impatto ambientale, in quanto l’impiego di erbicidi sarà limitato alle sole zone infestate.
Il settore agricolo è di fondamentale importanza nella regione Campania, con una ampia varietà di prodotti essenziali per l’economia della regione, che includono colture erbacee come grano, pomodoro da industria, vite e olivo. Per queste produzioni, la gestione delle infestanti e delle cover crops risultano necessarie per ottenere rese elevate e di qualità superiore, nel rispetto dei principi di sostenibilità. Le infestanti rappresentano un problema primario per le produzioni agricole in generale. Il progetto WEKNOW è indirizzato allo studio del controllo sostenibile delle infestanti nella coltivazione del pomodoro da industria nel casertano, dei cereali nel beneventano, della vite nella provincia di Avellino e dell’olivo nel salernitano. Per queste specifiche produzioni, di fondamentale importanza per la regione Campania, l’impiego di erbicidi e/o di mezzi meccanici per il controllo delle infestanti è frequente e imprescindibile per garantire dei livelli di produzione quali-quantitativi adeguati. L’uso di cover crops e l’inerbimento in generale rientrano a pieno nel più ampio concetto della gestione funzionale delle erbe spontanee/infestanti nei sistemi colturali.
Il Porgetto WEKNOW rappresenta un significativo ammodernamento delle tecniche di gestione delle infestanti, e garantirà un aumento dei servizi ecosistemici forniti dal contesto agricolo, tra cui la conservazione della biodiversità e della sostanza organica del suolo. La realizzazione degli obiettivi della presente proposta consentirà una riduzione dell’utilizzo di erbicidi di sintesi in campo agricolo, con notevoli benefici dal punto di vista ambientale. Infatti, l’utilizzo indiscriminato di questi pesticidi ha portato a gravi squilibri ecosistemici, specialmente nella selezione di infestanti resistenti ad uno o più principi attivi. L’adozione dell’innovazione proposta riduce, inoltre, il rischio alimentare dovuto alla presenza di principi attivi derivanti dall’applicazione di erbicidi. È noto come le interazioni di più principi attivi all’interno del corpo umano possano provocare effetti differenti a seconda della struttura chimica delle sostanze in questione: possono scaturire effetti antagonisti, additivi o addirittura sinergici tali da provocare dei danni amplificati, irreversibili e perfino imprevedibili rispetto alla loro singola azione.
L’approccio proposto consentirà l’identificazione di diverse comunità infestanti che avranno effetti diversi sulle colture/inerbimenti selezionate/i nei diversi contesti colturali, nonché importanti avanzamenti sulla comprensione dei meccanismi di risposta delle piante coltivate rispetto alla competizione con le infestanti. Ciò condurrà allo sviluppo di un software per il riconoscimento delle infestanti e di un prototipo di video-recognition montato su barra irroratrice per il diserbo selettivo.