Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale

Pagina creata da Chiara Castagna
 
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Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Convegno «Ogniazioneconta. Sosteniamo il cambiamento e riprendiamoci il futuro»
                            20 September 2019, Vivai Mati, Pistoia

  Progettazione e gestione agroecologica per
       il settore del verde ornamentale

                                   G.Cesare Pacini
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agrarie, Alimentari, Ambientali e Forestali (DAGRI)
                                 Università di Firenze
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Outline
• Che cos’è l’Agroecologia
• Concetti e principi di agroecologia utili per la
  progettazione e gestione di vivai, spazi
  verdi urbani e del paesaggio agrario
• Sperimentazione di pratiche
  agroecologiche presso UNIFI-DAGRI e
  potenziali applicazioni per il settore del
  verde ornamentale
• Didattica su materie agroecologiche presso
  UNIFI-DAGRI
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Che cos’è l’Agroecologia
• Agroecologia è la scienza di applicare concetti e
  principi dell’ecologia alla progettazione e alla
  gestione di sistemi agro-alimentari sostenibili
  (Gliessman, 1998)
• L’agroecologia è simultaneamente un insieme di
  pratiche di gestione e un movimento sociale
• E’un approccio pienamente sistemico alla
  sostenibilità, che include gli aspetti di equità,
  giustizia e accesso alle risorse (Gliessman, 2014)
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Cosa c’entra l’accesso alle
risorse con il settore del verde
ornamentale?

‣ Dal discorso di Olivetti in occasione
  dell’inaugurazione della fabbrica di Pozzuoli, 1955
‣ "Così, di fronte al golfo più singolare del mondo,
  questa fabbrica si è elevata, nell’idea dell’architetto,
  in rispetto della bellezza dei luoghi e affinché la
  bellezza fosse di conforto nel lavoro di ogni
  giorno”
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Sì … ma cosa c’entra l’accesso
alle risorse con il settore del
verde ornamentale?
‣ Dalla biografia di Pietro Porcinai
‣ … frequenta il liceo artistico di Firenze, diplomandosi
  nel 1935, per iscriversi nel 1941 al Regio Istituto
  Superiore di Architettura, che abbandona
  definitivamente nel 1945, senza laurearsi, in polemica
  con l'istituzione che secondo il suo parere non è in
  grado di svolgere il ruolo sociale di formare alla
  conoscenza della bellezza ed educare alla creatività
  e all'arte, il cui modello primario è la Natura
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Concetti e prinipi di Ecologia
per la progettazione e gestione
  dei sistemi agrari INCLUSI i
vivai, degli spazi verdi urbani e
   del paesaggio agrario …
        ovvero di tutta la
     «filiera della bellezza»
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
I principi chiave di Pretty

Per sviluppare tecnologie sostenibili nel settore
agrario
1. Integrare e bilanciare i processi biologici e ecologici
   quali cicli biogeochimici, fissazione dell’azoto,
   rigerenerazione del suolo, allelopatia, competizione,
   predazione e parassitismo nei processi produttivi agrari
2. Minimizzare o evitare l’uso e la concentrazione di
   quegli input non-rinnovabili e sostanza artificiali che si
   accumulano più velocemente di quanto non siano
   degradate
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Pretty’s Key principles (2)

3. Effettuare un utilizzo produttivo delle
   conoscenze e capacità degli agricoltori,
   sostituendo laddove possibile il capitale
   umano a costosi input esterni
4. Effettuare un utilizzo produttivo delle
   capacità collettive delle persone al fine di
   risolvere problem comuni agrari e
   ambientali
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
A conceptual
 model for the
  design and
management of
agroecosystems
 management
    options
Progettazione e gestione agroecologica per il settore del verde ornamentale
Punti di vista dai quali si valutano gli agroecosistemi (scatola grigia):
Il punto di vista dei sistemi di valori (blu) consiste di 2 dimensioni e il
punto di vista delle componenti (verde) comprende le 4 dimensioni degli
agroecosistemi.
Proprietà strutturali
‣ Diversità è data dal numero di componenti e processi presenti nel
  sistema e dalla loro abbondanza relativa. Include tra le altre cose la
  biodiversità di geni, specie ed ecosistemi, come anche la
  diversificazione delle sorgenti di reddito e delle conoscenze,
  tradizionali e scientifiche.
‣ Coerenza fornisce misure del numero e della forza delle connessioni
  e dei flussi tra le componenti e i processi dentro il Sistema. Include tra
  le altre cose i bilanci ecologici, l’integrazione tra attività produttive e
  del lavoro familiare.
‣ Connettività è simile alla coerenza ma riguarda le connessioni con
  componenti e processi al di fuori dell’agroecosistema. Include tra le
  altre cose inquinamento extra-aziendale e la connettività del sistema
  produttivo con il reticolo idrologico e gli habitat esterni; integrazione delle
  attività aziendali nelle filiere e indipendenza da fattori esogeni; e la
  partecipazione degli agricoltori in reti sociali e istituzioni.
Proprietà funzionali
‣ Capacità è il livello medio di prestazione di una variabile
  di stato nel sistema.
‣ Efficienza è la quantità di alimenti, biocarburanti, fibre,
  legname che può essere ottenuta da una unità di input
  (acqua, terra, energia, nutrienti e lavoro)
‣ Stabilità è la capacità del Sistema di rimanere vicino a
  stati stabili di equilibrio quando deve affrontare
  variazioni “normali”, e si riflette nella frequenza e
  ampiezza delle fluttuazioni delle variabili di stato
‣ Resilienza è l’attitudine del sistema a mantenere le sue
  prestazioni così come definite da capacità e stabilità
  dopo un disturbo (disturbance) o cambiamenti di lungo
  termine o permanenti delle condizioni ambientali o interne
  all’agroecosistema stesso
Agroecosystem                                        Physical                 Ecological               Production               Social
                                                                   dimension                dimension                Dimension                dimension

                                                Diversity                                   Plant biodiversity                                  Expertise
                                                (farm/region)                                                          Crop rotation
                                                                    Soil type diversity                                                         diversification
Structural properties (farming system design)

                                                                                            Vegetation type            blocks
                                                                    (including slope)
                                                                                            Bird and mammal
                                                                    Water source            biodiversity               Crop diversity
                                                                    diversity               Insect biodiversity

                                                Coherence (farm)   Pesticide risk to                                 % cropped area           Level of education for
                                                                                            Ecological                                        pesticide use of
                                                                   operator, earthworms     infrastructure area      treated,% pesticide
                                                                   in soil and farm                                  waste treated            growers, operators
                                                                   animals                  Area of field margins                             and agronomists
                                                                                                                     Equipment complying
                                                                   Potential risk of soil     SOM balance            with EU standards        Hrs training, yrs of
                                                                   erosion, soil cover                                                        continuous learning

                                                Connectedness      Pesticide risk to                                                          Participation to policy
                                                                   man outside the            Part of ecological       Percentage of
                                                (region)                                                                                      decisions
                                                                   farm, fish, algae and      network                  production under
                                                                   crustaceans                                         integrated and         Proxy of consumer
                                                                                              Energy balance
                                                                                                                       organic                perception
                                                                   Potential leaching to                               production rules
                                                                   natural areas                                                              Funds for mitigation

Functional properties:                                                                                               Output/input relation      Bystander,
                                                                    Pesticide               Energy use efficiency
Capacity, stability,                                                                                                 Production reliability     resident,
                                                                    residues in soil,       Biological activity in
Efficiency and                                                                                                                                  consumer health
                                                                    water and food          the topsoil              Pesticide costs
 resilience                                                                                                                                     on regional level
(farming system                                                                                                      Income foregone due
                                                                                            SOM content
Diagnosis)                                                                                                           to NAP
Un modèle conceptuel permettant l’analyse de l’Agro-écosystème

                           AGRO-ECOSYSTEME
 VIVANTE                       ENVIRONNEMENT                        MATERIELLE

      Sociale          Ecologique               Physique          Production

                  Pour chaque composante de l’Agro-écosystème
   • Capacité                                                    • Capacité
   • Stabilité                      FONCTIONS                    • Stabilité
   • STRUCTURE
       Résilience ?                     …                        • Résilience

  • Diversité                                                   • Diversité
  • Cohérence                       STRUCTURE                   • Cohérence
  • Connectivité                                                • Connectivité

                           MODELE CONCEPTUEL                                     14
I.3. Choix des indicateurs
Indicateur: variable synthétisant l’état de fonctionnement
 des processus de l’agro-écosystème

                                                             16
Dimensione                             Dimensione                         Dimensione                         Dimensione
                                                       fisica                                 ecologica                          produttiva                         sociale

                                                                                              • Biodiversità associata erbacea     • Rotazioni (anni)               • Diversificazione competenze
                                        Diversità                                                                                  • Biodiversità pianificata
                                                       • Diversità dei suoli (inclusa
                                                                                                                                                                    • Distribuz. di genere del lavoro
                                                       pendenza)                              • Biodiversità associata arborea • Biodiversità genetica
 Proprietà strutturali (progettazione

                                                                                                                                  • Potenziale di meccanizzazione • Livello istruzione del personale
                                                                                              • Biodiversità di insetti
                                                       • Diversità dei corpi idrici
                                                                                                                                   • Diversificazione del reddito
                                                                                                                                                                    • Età del personale
                                                                                              • Biodiversità delle siepi           • Prodotti (n°)
           sistemi agrari)

                                                       • Bilanci N e idrico                   • Lunghezza corridoi ecologici
                                        Coerenza                                                                                                                    • Tempo dedicato formazione (%)
                                                       • Diminuzione fertilità suolo
                                                                                              • Bilancio S.O.
                                                       a causa dell’erosione
                                                                                              • Area bordo-campo                   • Integrazione verticale
                                                       • Copertura del suolo
                                                       • Utilizzazione acqua                  • Dimensione e forma (L/B)
                                                                                                                                                                    • Input lavoro familiare
                                                                                               appezzamenti
                                                       • Rischio ambientale
                                                       •intraziendale da pesticidi            • % riuso dei prodotti di scarto

                                                       • Rischio potenziale pesticidi         • Integrazione nella rete                                             • Accesso al sistema di
                                                                                              ecologica                          • Marchi di qualità                sostegno sociale
                                        Connettività   per uomini , organismi
                                                                                                                                 • % Pr che rimane in azienda
                                                       marini e ambiente                                                                                            • Partecipazione alle decisioni
                                                                                              • Dipendenza da input              • Reddito extraziendale
                                                       • Import concimi di sintesi                                                                                  politiche (regionali, UE)
                                                                                              organici esterni                   • Livello indebitamento
                                                       • Dipendenza da input fisici esterni
                                                                                                                                 • % Prodotto venduto in azienda    • Partecipazione ad associazioni
                                                       • Produzione rifiuti pericolosi        • Bilancio energetico
                                                                                                                                 • Passaggi esterni della filiera   • Prossimità ai consumatori
                                                       • Inquinamento da N                                                       • % ricavi locali                  • Collaborazioni esterne
                                                                                              • Emissione gas serra

Proprietà funzionali                                   • Funzione di                          • Funzione di Habitat:                                                • Funzione
(diagnosi                                              Regolazione e                          • Funzione di                       • Funzione Produttiva:            Informativo-Ricreativa:
sistemi agrari)                                        Sostegno:                              Regolazione e                                                         •: Funzione di creazione
                                                                                              Sostegno:                                                             di benessere
Dimensione                Dimensione               Dimensione              Dimensione
                      fisica                    ecologica                produttiva              sociale
Proprietà
struttural

       Diversità
        Coerenza
       Connettività
i

                      • Funzione di             • Funzione di habitat:   • Funzione
                      regolazione e                                      produttiva:
                      sostegno:                 - Rifugio
                                                                         - Produzione di
                      - Regolazione             - Ripopolamento/vivaio   alimenti                Funzione di offerta
                      idrologica (frane e                                                        lavorativa
                      allagamenti)                                       - Produzione di altre
Proprietà             - Disponibilità idrica    • Funzione di            materie prime
                      (consumo idrico)          Regolazione e
funzionali                                      sostegno:                - Impatti da rifiuti
(diagnosi             - Depurazione da                                                           •Funzione informativa:
                                                                         pericolosi
                      inquinanti
sistemi agrari)                                 - Impollinazione
                      - Conservazione del                                                        - Estetica
                      suolo                     - Controllo biologico
                                                                                                 - Scientifico - informativa
                      - Impatto sul suolo
                                                - Formazione del suolo
                      - Regolazione dei gas e                                                    - Ricreativa
                      del clima                 - Prevenzione degli
                                                eventi di disturbo                               - Culturale - artistica
                      - Emissioni di gas
                      (inclusi gas serra)
                                                - Depurazione da
                      - Consumo di energie      inquinanti
                      non rinnovabili
Physical                 Ecological            Production          Social

Conceptual diagram for                                                                          dimension                dimension             Dimension           dimension

                                                                                                Soil texture, pH,        Plant diversity       Mechanization

sustainability assessment                                                       Diversity
                                                                                                electrical
                                                                                                conductivity,
                                                                                                temperature
                                                                                                                         (inter and intra-
                                                                                                                         specific), Soil
                                                                                                                         biodiversity (from
                                                                                                                                               potential for
                                                                                                                                               reduced tillage
                                                                                                                                                                   Soil and
                                                                                                                                                                   agroecosystems
                                                                                                                                                                   expertise
                                                                                                                                               Crop varieties
                                                                                                                         micro to macro,

of technology adoption                                                                          Total lime                                                         potential
                                                                                                                         including             Crop diversity in
                                                                                                Water source             Earthworms,           space and time
                                                                                                diversity                Carabids, Slugs)

in selected EU organic                                                                                                  Organic and
                                                                                                                        green manure

                                Structural properties (farming system design)
                                                                                                                        potential

agroecosystems. Note                                                            Coherence
                                                                                                Soil permeability
                                                                                                and water
                                                                                                infiltration
                                                                                                SOM
                                                                                                                         Soil fertility with
                                                                                                                         spade test
                                                                                                                         SOM balance,
                                                                                                                                               Forage self-
                                                                                                                                               supply
                                                                                                                                               Vertical
                                                                                                                                               integration
                                                                                                                                                                   Family labour
                                                                                                                                                                   input
                                                                                                                                                                   Farmers
                                                                                                                                                                   knowledge of soil
                                                                                                                         input C/N ratio

that the functional
                                                                                                mineralization                                 Nutrient supply     fertility
                                                                                                rate                     Microbial actifvity   from green
                                                                                                Soil penetration         (decomposition)       manures
                                                                                                resistance
                                                                                                                         Soil

properties are combined                                                                         Bulk
                                                                                                density
                                                                                                Soil stratification
                                                                                                                         covercompetition
                                                                                                                         Plant
                                                                                                                         and facilitation
                                                                                                                        Ecological
                                                                                                NPK balances

in one row.                                                                                     Decrease of soil
                                                                                                fertility due to soil
                                                                                                loss
                                                                                                                        infrastrastructure
                                                                                                                        area
                                                                                                                         Microbial actifvity
                                                                                                                         (fixation)

Legend: standard letter                                                         Connectedness   Synthetic fertilizer
                                                                                                import
                                                                                                                         Part of ecological
                                                                                                                         network
                                                                                                                                               Rate of expenses
                                                                                                                                               for organic and
                                                                                                                                               green manure and
                                                                                                                                                                   Presence of
                                                                                                                                                                   networks in the
                                                                                                                         Landscape

format, initial set of                                                                                                   elements              mechanization on    area
                                                                                                Precipitation /          Mechanical            gross margin
                                                                                                runoff                   weeding
                                                                                                                         Dependence from       Availability of     Level of
                                                                                                 Dependence from
                                                                                                                         external inputs –     seeds and           participation
                                                                                                 external inputs -

Fertilcrop indicators; italic                                                                    physical (P,K)          organic (organic
                                                                                                                         N, pesticides)
                                                                                                                                               machinery on the
                                                                                                                                               market facilities
                                                                                                                                               Storage
                                                                                                                                                                   Farmer-to-farmer
                                                                                                                                                                   learning

letter format, additional
                                                                                                Soil moisture at                               Crop emergence

indicators added by using
                                                                                                                         Weed density,                             Labour availability
                                                                                                different depths         biomass & cover       Crop growth         Satisfaction of
                                                                                                Soil porosity            Root length and       (water and          ethical needs
                                                                                                                         density               nutrient uptake)
                                                                                                Soil nutrients                                                     Life quality

the conceptual
                                                                                                                                               Crop
                                       Functional properties:                                   (N,P,K,S)                Pest&natural          yield&density       Perception of
                                       Capacity, stability                                      Soil mineral N           enemies               Plant sap nitrate   potential
                                       and resilience                                           spring                   incidence             Chlorophyl          achievements

framework.
                                       (farming system                                                                                         content on leaves
                                                                                                Added available N        SOM content
                                       diagnosis)
                                                                                                                                               Crop quality
                                                                                                GHG emissions            Biological
                                                                                                                         porosity              Chlorophyl
                                                                                                N leaching                                     fluorescence
                                                                                                                         Microbial
                                                                                                                         biomass
                                                                                                                         Habitat for above-
                                                                                                                         ground org
                                                                                                                         Pollination
Ricerca sulle pratiche
   agroecologiche ai campi
   sperimentali di MOLTE e
  potenziali applicazioni al
settore del verde ornamentale
Montepaldi Long Term Experiment
             (MoLTE)

Department of Agrifood Production and Environmental Sciences
University of Florence (UNIFI-DISPAA) - Italy
MoLTE Team

                 Prof. Concetta Vazzana            Prof. Gaio Cesare Pacini

  Margherita Santoni            Lorenzo Ferretti                 Tommaso Gaifami
1992 - 2000            2001 - 2004        2005 - 2008         2008-2012          2012-2016

Project            EU Network             AGRIBIO (ARSIA) SIMBIOVEG              SIMBIOVEG          H2020
                   (I/EAFS)                               (FIRST)                (SECOND)           FERTILCROP

Agro eco Systems Ecological/Integrate Old Organic/New Organic/Conventional
                 d/ Conventional

Crop rotation      E/I: sunflower-field   O: green            O: green manure+corn-field bean-hard O: sunflower-lentil-
                   bean-wheat (or         manure+corn-field wheat- clover                          barley-chickpea
                   barley)-annual         bean-barley- clover C: corn-hard wheat                   C: sunflower-barley
                   clover                 C: corn-barley
                   C3: sunflower-
                   wheat (or barley)

Selected results   Yields,                                                                          Yields,
                   Product quality,                                                                 Soil organic, matter,
                   Soil organic matter, N, P,                                                       N, P,
                   Energy input and output,                                                         Biodiversity, Spade
                   Biodiversity                                                                     test, Penetration
                                                                                                    resistance, Bulk
                                                                                                    density,
                                                                                                    Earthworms,
                                                                                                    Mycorrhizal
                                                                                                    diversity
Sito sperimentale

           1.3
           ha    5.2 ha   5.2 ha   2.6 ha
Cultural practices
                  Conventional                   Organic

Fertilization     N and P (synthetic-chemical)   Legumes
Weed management   Herbicides                     Rotation/false beds/mechanical
Potenziali applicazioni di pratiche
agroecologiche in vivaio: alcuni esempi
Controllo delle infestanti in contenitore

Pacciamatura a base di materiale organico:

• Lolla di riso

• Miscanthus spp.
Controllo delle infestanti in pieno campo
   potenzialmente attuabili in vivaio
• Rotazioni colturali, con colture di copertura, anche con specie
  allelopatiche e/o da sovescio

• Inerbimento con colture di copertura

• Pirodiserbo

• Sistemi di lavorazione ridotta

• Falsa semina
Inerbimento con colture di copertura in
            zone soleggiate
Miscuglio di specie erbacee da tappeto erboso a taglia bassa e con un piacevole
impatto estetico:

• Trifolium pratense

• Trifolium repens ‘nanissimo’

• Lotus corniculatus

• Lolium perenne

• Ma anche Poa annua e Malva spp.
Inerbimento con colture di copertura in
         zone ombreggiate

• Poa nemoralis

• Festuca rubra

• Lotus corniculatus
Pirodiserbo

• È uno dei metodi di gestione delle infestanti più
  conosciuto dopo il controllo meccanico
• Esso viene usato in pre-emergenza o in post-
  emergenza delle infestanti e consiste nella loro
  eliminazione facendo ricorso al calore
• È un metodo molto più rapido rispetto al diserbo
  manuale, ma i costi del macchinario impiegato
  sono più elevati
Da Mazzilli
Da Mazzilli
Da Mazzilli
Da Mazzilli
LAVORAZIONE INTERFILA   DRY COVER CROP INTERFILA
  DISERBO SOTTOFILA       POLIFEMO LUNGOFILA

                                            Da Mazzilli
Da Mazzilli
3m

fascia-esca di erba
      medica
     Foto Luca Conte
consociazione programmata
                 con piante foraggere

anguria        orzo + veccia

                Foto Luca Conte
orzo

   veccia

Foto luca Conte
Didattica su materie
agroecologiche presso
    UNIFI-DAGRI
Agroecologia
Monitoraggio e
 gestione dello
agroecosistema
Progettazione e gestione
agroecologica
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