Fertilizzazione di precisione ed efficienza della fertilizzazione azotata

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1 Fertilizzazione di precisione ed efficienza della fertilizzazione azotata D. Sacco, B. Moretti, M. Romani, E. Miniotti, D. Tenni, F. Vidotto, G. Sarasso,G. Rognoni, A. Finzi, C. Bergonzi

2 Bassa efficienza dell azoto in risicoltura Immobilisatio/mineralisation Linquist et al, 2013, Qiao et al., 2013, Miniotti et al., under revision, Knoblauch et al., 2012, Zou et al., 2005, Zou et al., 7007.

3 Variabilità spaziale del ciclo dell azoto Fertilità del suolo Altezza e temperatura dell acqua Geometria dell appezzamento Sviluppo disomogeneo delle infestanti Diversi livelli produttivi ottenibili

4 Fertilizzazione di precisione Consiste nell apportare la quantità di fertilizzante in funzione delle reali necessità della coltura (remote or ground sensing) In modo sito-specifico (GPS)

5 Post processing rilievi vegetazionali Raddrizzamento Calibrazione Mosaicatura Interpretazione

6 Frazionamento della concimazione Wang, Y.P., Chen, S.H., Chang, K.W., Shen, Y., Identifying and characterizing yield limiting factors in paddy rice using remote sensing yield map. Precision agriculture 13, Miglior accestimento: > culmi Miglior differenziazione di spighette e riempimento delle spighette. ATTENZIONE: eccessivi apporti > sterilità

7 Frazionamento della concimazione Il frazionamento ha effetto sulla produzione? Il frazionamento ha effetto sulle componenti della produzione? E possibile predire la produzione ottenibile già alla differenziazione della pannocchia? (controllare 3 apporto N) Verifica della tecnica su casi studio

8 Frazionamento della concimazione Il frazionamento ha effetto sulla produzione?

9 Produzioni t/ha Effetto sulla produzione 12,0 11,5 11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 Gladio_2011 Gladio_2013 Centauro_2014 Centauro_ Apporti di N kg/ha

10 Frazionamento della concimazione Il frazionamento ha effetto sulle componenti della produzione?

11 Effetto sulle componenti della produzione Investimento finale Peso 1000 semi Centauro Spigh./Pann. Sterilità Investimento finale Peso 1000 semi Gladio Spigh./Pann. Pre Accestimento 0,000 0,000 n.s. 0,000 0,000 n.s. 0,000 n.s. Pre Accestimento 2 0,037 0,021 n.s. 0,003 0,007 0,000 0,000 n.s. Sterilità Diff. Pann. n.s. 0,012 0,000 n.s. n.s. 0,001 0,001 n.s. Diff. Pann. 2 n.s. 0,036 0,033 n.s. n.s. n.s. 0,012 n.s. Pre Acc. *Diff. Pann. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. 0,047 n.s. 0,002 Anno n.s. 0,000 n.s. 0,000 Anno * Pres Acc. n.s. 0,031 n.s. 0,000 Anno *Diff. Pann. n.s. n.s. n.s. 0,027 RIP n.s. n.s. 0,004 0,008 n.s. n.s. 0,000 n.s. R 2 0,368 0,903 0,463 0,489 0,680 0,776 0,644 0,357

12 E possibile predire la produzione ottenibile già alla differenziazione della pannocchia? (controllare 3 apporto N)

13 Predire la produzione alla differenziazione della pannocchia (PI) Biomassa N% N asportato SPAD GS-NDVI RS-NDVI RS-NDRE Centauro Indicatore 0,000 0,000 0,000 0,003 n.s. n.s. 0,000 Indicatore 2 0,000 0,000 0,000 0,032 n.s. n.s. 0,000 PI 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 PI * Indicatore 0,000 0,002 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Anno n.s. n.s. n.s. 0,019 0,000 0,028 n.s. Blocco n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. 0,011 n.s. R 2 0,69 0,58 0,66 0,61 0,63 0,66 0,74 Gladio Indicatore 0,000 0,002 0,000 0,000 0,045 0,000 0,000 Indicatore 2 0,000 0,005 0,000 0,000 n.s. n.s. 0,000 PI 0,000 0,024 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 PI * Indicatore 0,000 n.s. 0,005 0,006 0,000 0,000 0,000 Blocco 0,017 n.s. 0,044 0,192 0,037 0,005 0,002 R 2 0,90 0,66 0,88 0,73 0,92 0,91 0,91

14 Apporti di N kg/ha alla Diff. pann. Esempio di taratura in funzione dell obiettivo Centauro t/ha 10.5 t/ha t/ha 0 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 GS-NDVI

15 Verifica della tecnica in alcuni casi studio

16 Progetto Kellogg «Origins», azienda Melano Variabilità spaziale a confronto Rateo fisso Rateo variabile NDVI CV = 5.6% 30 kg N/ha NDVI CV = 2% 26 kg N/ha Produzione 9.4 t/ha CV = 8.3% Produzione 10.2 t/ha CV = 6%

17 Progetto NDVI, Ente Nazionale Risi, Azienda Sarasso Produzione varietà Ronaldo (2013) Frequenza di aree 19x19 m con produzioni da 5 a 9 t/ha (linea rossa verticale: produzione media) fissa vari_pi vari_acc_pi Produzione risone (t/ha) Produzione risone (t/ha) Produzione risone (t/ha) con la fertilizzazione a dose variabile: aumento numero aree a produzione più elevata

18 Progetto NDVI, Ente Nazionale Risi, Azienda Sarasso Totale N (kg/ha) risparmio N somministrato varietà Ronaldo (2013) a risparmiati mediamente 20 kg/ha b b fissa vari_pi vari_acc_pi Come atteso, la quantità di N è significativamente influenzato dalla tesi

19 Progetto NDVI, Ente Nazionale Risi, Azienda Sarasso NUE (kg/kg) relazione fra azoto somministrato e efficienza uso azoto (NUE) fissa vari_pi vari_acc_pi R² = 0, Azoto totale (kg/ha) considerando l insieme delle tesi, NUE varia al variare della quantità totale di azoto somministrato.

20 Conclusioni Il giusto frazionamento e la misura di VI permettono di compensare l andamento climatico, avvicinandosi al potenziale produttivo dell anno La taratura dello spandiconcime in funzione del VI dipende dalla produzione obiettivo La tecnica permette un discreto incremento produttivo, con maggiore uniformità e con risparmio di concime.

21 Grazie dell attenzione

22

23 Frazionamenti prova 2013 var. Ronaldo c. fondo (pre-semina) c. copertura 1 (accestimento) c. copertura 2 Stadio PI (differenziazione pannocchia)

24 Quando usare l NDVI Cao, Q., Miao, Y., Shen, J., Yu, W., Yuan, F., Cheng, S., Huang, S., Wang, H., Yang, W., Liu, F. Improving in-season estimation of rice yield and responsiveness to topdressing nitrogen application with Crop Circle active crop canopy sensor. Precision agriculture 15,

25 % FUE-ND Conseguenza dei frazionamenti Se intervengo troppo tardi perdo azoto 80,0 Biomass above ground 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 SPR BUR AUT DRY 20,0 10,0 0, Days after sowing

26 Gestione dell acqua e produzioni

27 Il livello di biomassa raggiunto alla differenziazione della pannocchia determina il livello di produzione finale raggiungibile? Variabile N% biomassa N Asportato SPAD GS RS NDVI RS NDRE Biomassa N% biomassa N Asportato SPAD GS RS NDVI 0.88

28 Sostituzione primi interventi e secondi interventi Concimazioni: pre-semina, accestimento, inizio differenziazione pannocchia Biloni and Bocchi, Nitrogen application in dry-seeded delayed-flooded rice in Italy, 1. Effect on yield and crop parameters. Nutrient Cycling in Agroecosystems 67,

29 Curva degli asporti del riso Fertilizzazioni

30 Granella t/ha Correlazioni: biomassa coltura e produzione finale BIE: inizio fase allungamento stelo +1 settimana, +2 settimane BIE BIE 1 BIE 2 R 2 = 0,851 R 2 = 0,9369 R 2 = 0, ,2 0,4 0,6 0,8 Biomassa kg/mq Bajwa S.G., Mishra A. R., Norman, R.J., Canopy reflectance response to plant nitrogen accumulation in rice. Precision agriculture 11,

31 Correlazioni: NDVI e produzione finale Xue, L., Li, G., Quin, X., Yang, L., Zhang, H., Topdressing nitrogen reccomendation for early rice with an active sensor in south China. Precision agriculture 15,

32 Correlazioni fra componenti della produzione Centauro Investimento finale Peso 1000 semi Spigh./Pann. Peso 1000 semi -,410** Spigh./Pann. n.s n.s Sterilità,240** -,338**,332** Gladio Peso 1000 semi -,499** Spigh./Pann. -,325**,458** Sterilità,370** n.s. n.s.