Strategie sostenibili di gestione delle piante infestanti con sottoprodotti di segheria

Weeds are the biotic factor that causes the highest yield losses worldwide and their management is one of the key points to ensure crop productivity. To date, the use of chemical herbicides is still the main method of weed control, due to the lack of equally effective alternatives. However, it is crucial to find new and more sustainable weed management solutions, considering the environmental and human health issues that have emerged in recent years. For this reason, recent EU policies have been stricter in regulating the use and marketing of pesticides and have set targets to be achieved in the coming years, such as reducing pesticide use by 50% and increasing the area under organic cultivation by 2030. Furthermore, the development of resistance to specific Mode of Action and the simultaneous slowdown in the discovery of new active substances with different molecular targets, have led to a reduction in the available active ingredients. In this thesis, weed management strategies with sawmill by-products were investigated. Experiments investigated the possibility of using sawdust and bark of Picea abies L. and Larix decidua Mill. as materials for obtaining water extracts with a phytotoxic effect in post and pre-emergence and their use as mulch and incorporated into the soil. Results from tests with water extracts in post-emergence showed a low weed control effect. In the pre-emergence Petri dish test, there was no effect on weed germination, but root growth was more affected by the phytotoxic effect. At the highest extract concentration (100% v/v) of L. decidua bark extract, a reduction in root length of up to 55 and 74% was observed for Triticum aestivum L. and Lolium rigidum, respectively. The pot experiment showed that mulching was an effective strategy for the control of weeds compared to incorporating into the soil, which had no control effect. The results of this thesis underline how difficult it is to find valid alternatives to chemical weeding. From this thesis, it emerges that more research is needed for the development of integrated weed management techniques. The discovery of new effective natural herbicides and the greater use of interesting techniques such as mulching remain a challenge that can represent a step towards more sustainable agriculture.

Le piante infestanti sono il fattore biotico che, a livello mondiale, causa le perdite di resa più elevate e la loro gestione si rivela uno dei punti chiave per garantire la produttività delle colture. L’uso degli erbicidi chimici di sintesi, ad oggi, è ancora il principale metodo di controllo delle infestanti, vista anche la mancanza di alternative altrettanto efficaci. Risulta, però, fondamentale trovare nuove soluzioni di gestione delle malerbe più sostenibili, alla luce delle problematiche ambientali e sulla salute umana che sono emerse negli ultimi anni. Per questo motivo, le ultime politiche comunitarie si sono mostrate più rigide nella regolamentazione sull’uso ed immissione dei prodotti fitosanitari e si sono poste degli obiettivi da raggiungere nei prossimi anni, come l’abbattimento dell’uso dei pesticidi del 50% e l’aumento delle superfici investite a biologico entro il 2030. Inoltre, la comparsa di resistenze ad alcuni meccanismi d’azione e la contemporanea frenata nella scoperta di nuove sostanze attive con target molecolari diversi, hanno determinato una riduzione dei principi attivi disponibili. In questa tesi sono state studiate strategie di gestione delle piante infestanti con sottoprodotti di segheria. Le prove sperimentali hanno indagato la possibilità di utilizzare la segatura e la corteccia di Picea abies L. e Larix decidua Mill. come materiali per l’ottenimento di estratti acquosi con effetto fitotossico in post e pre-emergenza e il loro uso tal quale come pacciamatura e interramento. I risultati ottenuti dalle prove con gli estratti acquosi in post-emergenza hanno mostrato uno scarso effetto di controllo delle infestanti. Nella prova di pre-emergenza in piastra Petri non vi sono stati effetti sulla germinazione delle infestanti, ma la crescita radicale ha risentito maggiormente dell’effetto fitotossico. Alla concentrazione di estratto più elevata (100% v/v) dell’estratto di corteccia di L. decidua si è osservata una riduzione della lunghezza radicale fino al 55 e 74% per Triticum aestivum L. e Lolium rigidum, rispettivamente. La prova in vaso ha evidenziato come la pacciamatura sia un’efficace strategia per il contenimento delle specie infestanti in confronto all’interramento, che non ha avuto alcun effetto sul controllo. I risultati di questa tesi ribadiscono quanto sia difficile trovare delle valide alternative al diserbo chimico. Da questa tesi emerge la necessità di intensificare l’attività di ricerca per lo sviluppo di tecniche di gestione integrata delle piante infestanti. La scoperta di nuovi erbicidi naturali efficaci e il maggiore utilizzo di interessanti tecniche come la pacciamatura rimangono una sfida che può rappresentare un passo verso un’agricoltura più sostenibile.