EFFETTI DELLA PACCIAMATURA OTTENUTA DA COLTURE INTERCALARI DI COPERTURA SUL COMPATTAMENTO DEL TERRENO E SULLA SEMINA SU SODO

Conservation agriculture plays a crucial role in mitigating land degradation. The application of no-tillage seeding and the use of cover crops improve soil's physical, chemical and biological characteristics, thanks to the soil covering and the absence of tillage disturbance. Soil compaction due to the increasing machine size and weight could limit the application of these techniques. This thesis, structured as a collection of articles, analyses the different aspects of soil compaction and conservation agriculture. After an introduction chapter, the manuscript continues with the following research questions and relative articles. The first question is: What advantages can Controlled Traffic Farming give compared to other compaction management techniques, such as the adoption of lowdisturbance propulsion systems? The first articles explore the application of different soil compaction mitigation strategies as controlled traffic, random traffic with wheels, and random traffic with tracks during the cultivation of processing tomatoes at the field scale. Effects on soil and machines' working performance were evaluated. The second question is: How can conservation agriculture techniques as cover crop mulch affect soil compaction management in an Italian agricultural arable crops area? The second article investigates the effects of different rye cover-crop mulch treatments, such as crimped biomass, shredded biomass, harvested biomass and bare soil, with four traffic intensities: 0, 1, 3, and 5 tractor passages. Effects on soil were evaluated, and machine-induced stress was measured. The third question is: How does soil compaction impact notillage planting in different cover crop mulch scenarios? Two articles with two experiments were used to analyse this question. The third article, thanks to the evaluation of a new punch planter's performance, displays the effects of two planter designs and two cover crop mulch conditions on crop development and yield. The fourth article studied five different no-tillage planter’s openers, evaluating their effects on soil, seed emergence and crop development. Conclusions on the three years of research activity were reported at the end of the manuscript.

L'agricoltura conservativa riveste un ruolo cruciale nel mitigare la degradazione del territorio. L’applicazione della semina su sodo e l’uso delle colture intercalari di copertura migliora le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche del suolo, grazie alla copertura dello stesso e alla mancanza del disturbo delle lavorazioni del terreno. Il compattamento dovuto all’incremento delle dimensioni e della massa delle macchine agricole potrebbe diventare un limite all’applicazione di queste tecniche. Questa tesi, che è strutturata come collezione di articoli scientifici, analizza i diversi aspetti che riguardano il compattamento del terreno e l’agricoltura conservativa. Dopo un capitolo introduttivo, il documento prosegue con le seguenti domande di ricerca e i relativi articoli scientifici. La prima domanda è: Quali sono i vantaggi che il traffico controllato può dare rispetto ad altri sistemi di gestione del compattamento, come l’adozione di sistemi di propulsione a basso disturbo? Il primo articolo esplora l’applicazione di diverse strategie di mitigazione del compattamento come il traffico controllato, il traffico casuale con ruote, e il traffico casuale con cingoli, durante la coltivazione del pomodoro da industria in scala di campo. Gli effetti sul suolo e le prestazioni durante il lavoro delle macchine sono stati valutati. La second domanda è: Le tecniche di agricoltura conservativa come la pacciamatura ottenuta da colture di copertura possono condizionare la gestione del compattamento del suolo in un contesto italiano di colture erbacee? Il secondo articolo investiga gli effetti di diverse coperture vegetali ottenute con segale allettata, trinciata, asportata e con suolo nudo, con quattro intensità di traffico: 0, 1, 3, 5 passaggi con trattore. Gli effetti sul terreno sono stati valutati e la sollecitazione del suolo dovuta al transito delle macchine è stata misurata. La terza domanda è: Qual è l’impatto del compattamento del terreno sulla semina su sodo in diversi contesti di pacciamatura da copertura vegetale? Due articoli con due esperimenti sono stati usati per analizzare questa domanda. Il terzo articolo, grazie alla valutazione delle prestazioni di una nuova seminatrice a postarelle, ha dimostrato gli effetti di due tipi di seminatrici e due tipi di copertura del suolo, sullo sviluppo e resa della coltura da reddito. Il quarto articolo ha studiato cinque tipi di assolcatore per seminatrice da sodo diversi, valutandone gli effetti su suolo, emergenza semi, e sviluppo della coltura. Le conclusioni dei tre anni di attività di ricerca sono riportate alla fine del documento.