METODOLOGIE DI VALUTAZIONE DEI FABBISOGNI IRRIGUI A SCALA AZIENDALE E COMPRENSORIALE

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1 METODOLOGIE DI VALUTAZIONE DEI FABBISOGNI IRRIGUI A SCALA AZIENDALE E COMPRENSORIALE L'irrigazione degli agrumi nella Sicilia orientale: considerazioni sulla qualità delle acque degli invasi Alberto Continella Dipartimento di OrtoFloroArboricoltura e Tecnologie Agroalimentari Università degli Studi di Catania

2 Nel bacino del Mediterraneo il clima sta cambiando

3 Si prevede che da Aprile a Settembre dal 2000 al 2050, il clima si caratterizzerà per una diminuzione delle piogge del 20-25%. Anche durante la stagione invernale si pensa si assisterà ad un calo del % delle piogge. La temperatura aumenterà di 2-2,75 C nelle aree interne e di circa 1,5 C nelle zone costiere (Ragab and Prudhomme, 2002). In diverse aree del Mediterraneo, le scarse precipitazioni e la carente disponibilità idrica sono, sin d ora, un fattore limitante. Il processo di desertificazione si sta diffondendo in molte regioni del Mediterraneo, rendendo queste aree molto sensibili al rifornimento idrico. In considerazione della sempre minore disponibilità delle risorse idriche per l agricoltura e l utilizzo di acque con elevati contenuti salini rende necessario l individuazione di tecniche agronomiche mirate ad affrontare i problemi connessi al loro uso.

4 Questi fenomeni prendono il nome di tropicalizzazione del Mediterraneo

5 EFFETTI DELLE ACQUE SALINE NELLE PIANTE A livello di intera pianta Sui tessuti ed a livello cellulare Stress osmotico Effetto tossico degli ioni Squilibrio nutrizionale Effetto combinato dei fattori precedenti

6 SALINITA DELL ACQUA DI PIANTA IRRIGAZIONE Stress osmotico TERRENO Stress tossico Stress nutrizionale Stress osmotico Accumulo di Sali Innalzamento del ph (alcalinizzazione) Stress tossico Peggioramento della EFFETTI EFFETTI struttura FISIOLOGICI MORFOLOGICI Stress nutrizionale Riduzione della permeabilità Aumento di FOGLIE - resistenza stomatica e res. flusso idrico Deterioramento Riduzione di della fertilità - fotosintesi, traspirazione e clorofilla Riduzione Alterazione di di - mobilità -dell acqua sintesi proteica e e attività dell assorbimento enzimatica idrico - scambi gassosi - attività microbica PIANTA Riduzione superficie e numero stomi Necrosi margini Filloptosi RADICI Riduzione sviluppo FIORI Riduzione numero e grandezza Cascola EFFETTI SULLA PRODUZIONE NEGATIVI Riduzione produzione e pezzatura Aumento fibrosità Riduzione conservabilità POSITIVI Pigmentazione frutti Aumento solidi solubili e zuccheri riduttori Miglioramento sapore

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8 EFFETTI DELLE ACQUE SALINE NELLE PIANTE

9 Stress osmotico e stress tossico

10 Stress nutrizionale

11 Squilibrio nutrizionale

12 Salinità dell acqua La salinità si misura in termini di conducibilità elettrica (EC) Se la concentrazione salina è alta può provocare gravissime conseguenze sulla fertilità del terreno

13 irrigazione Sulla base della conducibilità elettrica (ECw) la salinità può essere valutata: ECw: µs/cm Bassa:<250 Media: Alta: Molto alta:>2250 Idonea su tutti i terreni e le colture Idonea con moderato drenaggio Non utilizzabile in terreni con limitazioni di drenaggio e solo con piante con buona tolleranza Non idonea all irrigazione; utilizzabile occasionalmente su terreni con buona lisciviazione e piante molto tolleranti

14 Conduttivimetro misura ph and CE (μs/cm). Conversioni 1 mg/l = 1 ppm ds/m x 640 = ppm μs/cm x 0.64 = ppm μs/cm = μmho/cm

15 Sodium Absorption Ratio (SAR) un buon indice adottato per verificare l alcalinità dall acqua in relazione alla quantità di sodio è il S.A.R.( Sodium Absorption Ratio) che tiene conto dell effetto moderato dagli ioni Ca e Mg

16 irrigazione Il S.A.R. prevede le seguenti tipologie di acqua: Bassa:<4 Media:4-8 Alta:>8 H 2 O utilizzabile su quasi tutti i terreni Adattabile in funzione del terreno, clima e pianta Non utilizzabile sotto la maggioranza delle condizioni

17 Reduced hydraulic conductivity (Shainberg and Letey, 1984)

18 RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA Combinazione d innesto Modalità e frequenza d irrigazione Tipologia di suolo Condizioni climatiche

19 Nelle aree agrumicole italiane il portinnesto più utilizzato è: l arancio amaro, rustico, con buona affinità con molte varietà, tollerante al marciume radicale ma sensibile alla tristezza e pertanto non più indicato.

20 Tra le alternative più diffuse vi sono i citrange (ibridi intergenerici tra arancio dolce e Poncirus trifoliata)

21 Variabilità indotta dal portinnesto

22 Maas (1993) per gli agrumi ha riportato un valore soglia di 1,4 ds/m di ECe (sull estratto saturo) ed una pendenza del 13% che indica un calo percentuale della produzione all aumentare di 1 ds/m della salinità dell acqua

23 Produzione cumulata di arancio Valencia su limone rugoso (Boman, 2001) Produzione cumulata di pompelmo Ray Ruby su citrumelo (Boman, 2001)

24 Decremento del 34 e 54%. Secondo Maas la diminuzione dovrebbe essere del 9 e 27%. Temperatura >35 C Elevata cascola fisiologica

25 RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA Combinazione d innesto Modalità e frequenza d irrigazione Tipologia di suolo Condizioni climatiche

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27 Importanza del portinnesto

28 Importanza del portinnesto Elevata tolleranza al mal secco poco produttiva Il frutto presenta un epicarpo molto spesso, poco succo ed essenza scarsa

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30 Arancio Navel Citrange Troyer Clementine Mandarino Cleopatra

31 Arancio Navel Citrange Troyer Clementine Mandarino Cleopatra

32 Citrange Troyer Mandarino Cleopatra

33 Accumulo di Na + e Cl - in agrumi

34 net photosynthesis (μmol CO 2 /m 2 /sec) mean trend according to the USDA (re-elaborated) electrical conductivity in drainage water (ds/m) La tolleranza degli agrumi alla salinità è più alta di quanto si ritiene comunemente Continella et al., 2002

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36 RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA Combinazione d innesto Modalità e frequenza d irrigazione Tipologia di suolo Condizioni climatiche

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38 Influenza del metodo irriguo Acqua irrigua con valori di: Na: 0,37 g/l Cl: 0,31 g/l EC: 1860 µs/cm Elementi (% di s.s.) Irrigazione per aspersione sopra 1,5m K 0,75a 0,95b 0,82a Na Cl sotto 1,5m 0,37b 0,33b 0,10a 0,12a Modificato da Damigella et al., 1969 Irrigazione per sommersione sotto 1,5m 0,11a 0,13a sopra 1,5m 0,88a 0,11a 0,13a

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42 le ustioni provocate dal funzionamento ad alta frequenza, malgrado l ottima qualità dell acqua (EC w = 0,6 ds/m)

43 uno spruzzatore sulle foglie bruciate

44 RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA Combinazione d innesto Modalità e frequenza d irrigazione Tipologia di suolo Condizioni climatiche

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46 Influenza su marciumi radicali da Phytophtora

47 Influenza su marciumi radicali da Phytophtora

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49 Lago di Lentini Lago Pozzillo Lago Ogliastro Consorzi di bonifica Caltagirone 7 Catania 9 Siracusa 10 Superficie agrumi attrezzata (ha) ~ ~ ~ Superficie agrumi irrigata (ha) ~ ~ ~ 1.300

50 Lago di Lentini Lago Pozzillo Lago Ogliastro Invaso Conducibilità (μs/cm) Cl (mg/l) Na (mg/l) Lentini Pozzilllo Ogliastro Traversa Contrasto

51 Irrigazione a baffo

52 Effetti dell rrigazione a baffo

53 Irrigazione a goccia

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55 Fabbisogno di lisciviazione LR = ECw / ECdw 100% ECw = conducibilità elettrica dell acqua di irrigazione ECdw = conducibilità elettrica dell acqua drenata in cui la riduzione di produzione sia del 100% Questo approccio implica che più l acqua è salina più elevati devono essere i volumi di adacquamento e maggiore è la quantità di sali somministrati! Ciò è particolarmente pericoloso in terreni con una buona frazione colloidale, a causa della azione del Na + che danneggia la struttura del suolo Un approccio più corretto sarebbe quello di monitorare la salinità nella rizosfera, somministrando solo i volumi d acqua in più necessari alla lisciviazione dei sali

56 Sostenibilità della coltura in presenza di acqua salina Determinate condizioni devono essere garantite: irrigare frequentemente per prevenire la concentrazione dei sali irrigare di notte per limitare la concentrazione dei sali in seguito alla traspirazione il terreno deve avere un buon drenaggio i sali dovrebbero essere lisciviati (piogge invernali!?) eseguire un piano di concimazione o fertirrigazione accurato

57 Miglioramento genetico

58 Miglioramento genetico

59 Miglioramento genetico

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