Agricoltura e reti plastiche, tra tradizione e innovazione

Possibile la creazione di condizioni microclimatiche più favorevoli per la crescita della coltura e per i lavoratori

Coltivazioni di orticole in tunnel protetto da reti plastiche termo-riflettenti.

Roberto Puglisi - Dottorato in Scienze Agrarie, Forestali e degli Alimenti.

Attività innovativa del progetto PON Ricerca e Innovazione 2014-2020 nell'ambito dell’Asse I “Investimenti in capitale umano” – Azione I.1 Dottorati innovativi con caratterizzazione industriale.

 

La produzione agricola è influenzata da fenomeni meteorologici estremi e non, e il concetto di protezione delle colture sotto serra, intesa come mera difesa passiva da grandine, sole, vento, insetti, uccelli, ecc. si sta progressivamente evolvendo. La serra sta diventando sempre più un dispositivo altamente specializzato, in grado di creare condizioni di coltivazione ideali grazie ad un microclima favorevole, una riduzione dell'uso di pesticidi, un migliore sfruttamento della luce e un passaggio controllato dell'aria. La pianta e/o i frutti diventano così più sani, più vigorosi e caratterizzati da maggiori concentrazioni di elementi benefici per la salute umana (es., antiossidanti), grazie soprattutto ad una maggiore efficienza nella valorizzazione delle risorse naturali e dell'energia derivante dal sole. I materiali di rivestimento impiegati per la copertura di una serra destinata alla protezione delle colture esercitano, pertanto, un ruolo cruciale sulla quantità e la qualità della luce solare che arriva alle colture, soprattutto all'interno delle bande d'onda della Radiazione Fotosinteticamente Attiva (Photosynthetically Active Radiation-PAR = 400-700 nm).

 

Reti plastiche per l’agricoltura

I materiali di rivestimento e le strategie di ombreggiamento possono essere appositamente selezionati e implementati, con effetti positivi sia in molte aree mediterranee che in altre regioni del mondo, in cui le radiazioni solari incidenti durante la stagione primaverile/estiva sono spesso troppo elevate per una corretta gestione della serra, e risultano quindi efficienti per evitare effetti indesiderati sulla coltura (es. scottature). Una rete in materiale plastico potrebbe giocare, se utilizzata come copertura a sé stante o in sinergia con un film plastico di rivestimento, un ruolo fondamentale sulla creazione di condizioni microclimatiche più favorevoli durante la crescita della coltura, combinando l'effetto ombreggiante con alcune caratteristiche specifiche utili a creare condizioni idonee per le piante e a garantire condizioni più salubri per i lavoratori.

Ridurre i costi e l’impatto ambientale in agricoltura è diventato, negli ultimi anni, uno degli elementi chiave per uno sviluppo sostenibile del settore. Nel caso specifico delle colture protette, una delle principali componenti innovative è data dall’utilizzo sostenibile dei materiali di copertura. I progressi tecnologici hanno consentito non solo il miglioramento delle caratteristiche dei materiali, ma hanno anche permesso di ottenere questi risultati di pari passo con la riduzione degli spessori, riducendo l’immissione di nuovo materiale nell’ambiente. L’utilizzo corretto delle reti plastiche per l’agricoltura permette, inoltre, di ridurre o eliminare totalmente l’uso di prodotti fitosanitari, grazie all’esclusione di insetti particolarmente perniciosi, favorire un maggior ricambio d’aria, abbassare il consumo in acqua per l’irrigazione, migliorare l’attività impollinatrice degli insetti pronubi, migliorare il benessere e le attività degli operatori agricoli, limitare i danni da eccessiva radiazione solare, nonché evitare i danni da grandine (Figura 1).

 

Analisi delle proprietà spettro-radiometriche di reti plastiche per l’agricoltura

Nell’ambito del progetto PON Ricerca e Innovazione 2014-2020 nell'ambito dell’Asse I “Investimenti in capitale umano” – Azione I.1 Dottorati innovativi con caratterizzazione industriale, il Ministero per l’Università e la Ricerca (MUR) ha finanziato una collaborazione tra l’Università degli Studi della Basilicata, il Wageningen University & Research Center (Olanda) ed il gruppo industriale Arrigoni S.p.A. Tale collaborazione mira a sviluppare e migliorare le prestazioni dei materiali di copertura per le colture protette. Nell’ambito del progetto è attualmente in corso uno studio sulla selettività dei diversi materiali di copertura utilizzati in agricoltura e quanto ne consegue in termini produttivi. In particolare, il gruppo di ricerca del Laboratorio di Costruzioni Rurali e Territorio Agroforestale della Scuola SAFE dell’Università degli Studi della Basilicata, che collabora al progetto, sta svolgendo delle analisi relative alle proprietà spettro-radiometriche delle diverse reti plastiche (Grafico 1).

Grafico 1. Trasmittanza delle diverse reti plastiche ombreggianti confrontate con Film plastico imbiancato e Film plastico classico. Curva nera tratteggiata: film plastico; curva nera continua: film plastico imbiancato con calce; curva verde: PRISMA^® LDF 30% di ombreggiamento; curva blu: PRISMA^® MDF 49% di ombreggiamento; curva rossa: PRISMA^® HDF 57% di ombreggiamento

 

Tra i parametri analizzati, il più importante è dato dalla trasmissività (τ_solare) alla radiazione solare, che dipende dal grado di trasparenza del materiale di copertura e dall'ombreggiamento della struttura. Il coefficiente di trasmissione è il valore numerico, calcolato come media opportunamente pesata, della trasmissività spettrale in un definito intervallo di lunghezza d’onda. È un parametro caratteristico atto a definire quantitativamente la capacità del materiale di essere attraversato da energia radiante in quell’intervallo. Gli intervalli di valutazione dei coefficienti di trasmissione sono:

• SOLARE = 200-2500 nm
• UV = 280-380 nm
• PAR = 400-700 nm
• NIR = 760-2500 nm
• LWIR = 7500-12500 nm

Oltre le curve di trasmissività sono state anche misurate le curve di riflessività, utilizzando particolari accessori per spettrofotometri. Dal Grafico 1 si evincono le performance delle reti plastiche PRISMA^®, prodotte dal gruppo Arrigoni S.p.A., in confronto a film plastico semplice e film plastico imbiancato con latte di calce. L’imbiancamento è una tecnica molto utilizzata nelle aree calde del mediterraneo ma presenta la problematica di dover essere ripetuta più volte per via della facilità nell’essere dilavato dalle piogge stagionali.

L’utilizzo di reti plastiche per l’agricoltura permette di avere delle performance in qualità della luce, temperatura, umidità e di conseguenza una migliore qualità del prodotto e un sostanziale miglioramento delle condizioni lavorative dell’operatore agricolo.