Dalla sperimentazione agli strumenti per la gestione idrica nella patata

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1 Assopa 05/03/2013 Dalla sperimentazione agli strumenti per la gestione idrica nella patata S. Anconelli G. Chiari Consorzio di Bonifica di secondo grado per il Canale Emiliano Romagnolo

2 mc pompati dal CER nell estate Volumi derivati dal Po milioni di metri cubi

3 BILANCIO IDRICO PIANTE PIOGGIA I = (E T - Pu + F) IRRIGAZIONE TRASPIRAZIONE EVAPORAZIONE PERCOLAZIONE RUSCELLAMENTO FALDA

4 ETP = EVAPOTRASPIRAZIONE POTENZIALE = ETo E il potere evaporante dell atmosfera. Per convenzione è la perdita d acqua di un prato di graminacee (festuca) sfalciato a cm e mantenuto in ottimali condizioni di rifornimento idrico, soggetto alle condizioni climatiche ove è inserito. E anche detta evapotraspirazione di riferimento. L EVAPOTRASPIRAZIONE dipende da: temperatura umidità vento radiazione solare L EVAPOTRASPIRAZIONE si misura: evaporimetro classe A formule climatiche EVAPORATO medio probabile (mm/giorno): apr mag giu lug ago set

5 ETM = EVAPOTRASPIRAZIONE MASSIMA E la quantità d acqua evapotraspirata da una coltura mantenuta in ottimali condizioni di rifornimento idrico. Kc = COEFFICIENTE COLTURALE E il rapporto tra l evapotraspirazione massima della coltura ed il potere evaporante dell atmosfera: la sua conoscenza permette, conosciuto l ETP, di stimare l ETM Kc = ETM/ETP ETM = ETP x Kc Il Kc varia da durante la fase di suolo nudo sino a al massimo sviluppo fogliare. Il Kc dipende quindi dal L.A.I. Kc Fenofase Patata 0.4 Dalla semina all emergenza 0.6 Dall emergenza fino a tuberi di 2 cm (chiusura sulla fila) 0.8 Dalla chiusura sulle fila fino alla chiusura tra le fila 1.1 Dalla chiusura tra le fila fino al decadimento fogliare

6 TURNI e VOLUMI irrigui dipendono da TERRENO e METODO Capacità Idrica di Campo % in volume mm di acqua su 40 cm di terreno Volume irriguo a pioggia pari al 40-50% dell acqua disponibile (mm)* Volume irriguo a goccia pari al 10-20% dell acqua disponibile (mm)* Sabbioso Medio impasto Argilloso * L irrigazione verrà effettuata, in funzione del terreno e del metodo irriguo, quando la sommatoria degli evaporati giornalieri, corretti con gli appositi coefficienti colturali, raggiunge i valori dei volumi irrigui sopra riportati, in millimetri

7 Test mai irrigato Av non irrigato in fase vegetativa Af non irrigato in fioritura Am non irrigato in fase di maturazione I sempre irrigato Resa (q/ha) in funzione dell epoca di irrigazione Fenofase Date Rilevate in campo Date Rilevate in campo Semina 03/03/ /03/2010 emergenza: fase piena VEGETATIVA 14-23/04/09 26/04/2010 formazione tuberi: inizio fase 1-13/05/09 14/05/2010 bottoni fiorali: fase piena FIORITURA 18/05/ /05/2010 ingiallimento foglie basali: inizio fase 15/06/ /06/2010 ingiallimento foglie basali: fase piena MATURAZIONE 23/06/ /07/2010

8 Miglioramento dell efficienza degli impianti di irrigazione scorrimento infiltrazione laterale da scoline - sommersione aspersione con irrigatore semovente aspersione con barra nebulizzatrice ottimizzazione della barra nebulizzatrice mediante irrigatori LDN o LEPA microirrigazione

9 PROGETTO CER Miglioramento dell efficienza irrigua dei rotoloni con barre irrigatrici innovative Obiettivo: Risparmio idrico mediante miglioramento efficienza irrigua delle macchine irrigue semoventi Finanziatori: Regione Emilia-Romagna (L.R.28/98) e Aziende Produttrici attrezzature irrigue: FERBO GIAMPI OCMIS IDROFOGLIA IRRIMEC RM IRTEC CASELLA SIME

10 L irrigatore a cannone Caratteristiche: Alta pressione Getto polverizzato Lungo tragitto ugello/coltura Soggetto a evaporazione Soggetto a deriva Uniformità media

11 La barra irrigatrice classica Caratteristiche: Media pressione Getto molto polverizzato Breve tragitto ugello/coltura Elevata evaporazione Soggetto a deriva Uniformità buona

12 La barra LDN Low Drift Nozzle Il progetto ha anche iniziato a verificare i vantaggi di montare i diffusori LDN sulle barre in sostituzione dei nebulizzatori, per: Minore pressione necessaria agli ugelli atm. (risparmio energetico) Minore nebulizzazione delle gocce (riduzione evaporazione durante il lancio) Distribuzione idrica vicino vegetazione (riduzione perdite evaporazione per lancio e deriva del vento) Migliore uniformità di bagnatura (maggiore efficienza dell acqua) Portata l/min gittata 4-5 metri

13 La barra LEPA Low Energy Precision Application Il progetto ha iniziato a verificare i vantaggi di montare i diffusori LEPA sulle barre in sostituzione dei nebulizzatori, per: Minore pressione necessaria agli ugelli (risparmio energetico) Localizzazione acqua lungo file coltura (riduzione evaporazione da superficie del suolo) Assenza o marginalità bagnatura manto vegetale (riduzione evaporazione da superficie fogliare) Distribuzione idrica vicino suolo (riduzione perdite evaporazione per lancio e deriva del vento) Migliore uniformità di bagnatura (maggiore efficienza dell acqua) Veloce passaggio da irrigazione localizzata lungo le file della coltura a quella integrale, adatta a favorire l emergenza dei seminati.

14 Caratteristiche della microirrigazione La microirrigazione prevede: localizzazione acqua vicino alla pianta elevata frequenza degli interventi lunghi tempi di erogazione bassa pressione di esercizio Vantaggi della microirrigazione Risparmio d acqua ed energia Minor Dilavamento Nutrienti Minor Uso Di Pesticidi Miglior Uniformita Bagnatura Maggior Precisione Erogazione Facilita Gestione Irrigua Minori Costi d esercizio Possibilità di effettuare la fertirrigazione Ali gocciolanti integrali con gocciolatori in-line

15 Confronto tra metodi irrigui su patata : pioggia (mini-irrigatori) Vi=30 mm goccia (ala gocciolante interrata) Vi=10 mm restituzioni del 50 e 100% ETm

16 RISULTATI PRODUTTIVI PATATA aumento del calibro maggior tenore in sostanza secca Resa totale Resa comm. S.S. q/ha q/ha % Test B B Pioggia 50% Etm A A Pioggia 100% Etm A A Goccia 50% Etm A A Goccia 100% Etm A A mm mm P.medio P.medio (q/ha) (g) % (q/ha) (g) % Test B C A C b C Pioggia 50% Etm A B AB BC b BC Pioggia 100% Etm A AB B AB a AB Goccia 50% Etm A AB B AB a AB Goccia 100% Etm A A B A a A

17 stesura dell ala gocciolante interrata alla sommità del monticello problema: m di tubo ad ettaro stesura contemporanea alla rincalzatura ala gocciolante tubero seme suolo limoso o argilloso area bagnata suolo sabbioso

18 stesura dell ala gocciolante in fondo al solco problemi: non si bagna il monticello crepacciature e conseguente inverdimento dei tuberi minor efficienza irrigua per evaporazione dell acqua dal solco m/ha di tubo si può dimezzare l impiego di tubo con il posizionamento alternato, ma la bagnatura non è uniforme (solo in caso di terreno fortemente argilloso)

19 Confronto tra metodi irrigui su patata pioggia ala gocciolante interrata ala gocciolante nel solco 1 ala gocciolante per bina

20 semina patata a fila binata

21 semina patata a fila binata 75 cm 180 cm

22 rincalzatura patata a fila binata 75 cm 180 cm

23 possibilità di stesura dell ala gocciolante

24 possibilità di stesura dell ala gocciolante

25 RISULTATI PRODUTTIVI PATATA 2002 GOCCIA: 1750 mc/ha in 12 interventi da mm PIOGGIA: 1750 mc/ha in 7 interventi da 25 mm tesi tot q/ha com q/ha binata pioggia < >75 deforme marcio tesi q/ha q/ha q/ha q/ha q/ha tuberi/mq binata pioggia sost. secca tesi % binata 21.6 pioggia 20.6 aumento del calibro minor deforme e marcio maggior tenore in sostanza secca

26 RISULTATI PRODUTTIVI PATATA 2003 GOCCIA: 3300 mc/ha in 22 interventi da 15 mm PIOGGIA: 3300 mc/ha in 11 interventi da 30 mm aumento del calibro minor deforme e terra tara terra < deforme totale commer. commer. sost.secca % q/ha q/ha q/ha q/ha q/ha q/ha % % test pioggia goccia

27 RISULTATI PRODUTTIVI PATATA da industria (cv. DAISY) 2010 resa totale (q/ha) piogge + irrigazioni (mm) W.U.E. (g/l) irrigazioni (mm) I.W.U.E. (g/l) G TEST G G P TEST P P livello di significatività n.s. - n.s. - - TEST A % Etm AB % Etm B livello di significatività n.s. - p< binata fila singola livello di significatività n.s. - n.s. - - goccia (escluso il test) pioggia (escluso il test) livello di significatività b a n.s. - p<

28 recupero dell ala gocciolante mediante l apposito riavvolgitore azionato dalla presa di forza del trattore.

29 macchina portata dal trattore per il recupero dell ala gocciolante a pieno campo.

30 Fertirrigazione con semovente PATATA 2007

31 possibili vantaggi Distribuzioni frazionate sulla base delle necessità della coltura Somministrazione anche quando non si può più entrare in campo La veicolazione assieme all acqua migliora la penetrazione nel terreno e l assorbimento da parte delle piante Parziale e vantaggiosa concimazione per via fogliare Elevata uniformità di distribuzione in caso di buoni sistemi irrigui Eliminazione lavorazioni superficiali interramento fertilizzanti I costi di distribuzione dei fertilizzanti vengono ridotti Riduzione del dilavamento in falda dei fertilizzanti

32 Strumentazione impiegata Rotolone con tubo di diametro 90 Barra nebulizzatrice di 36 metri Portata l/min Pressione di lavoro: 4.5 Atm.

33 Apparecchiature di distribuzione centraline sulla macchina e sulla pompa iniettrice per distribuire tutta la soluzione madre nel tempo di lavoro della postazione

34 Apparecchiature di distribuzione

35 kg/ha kg/ha semina 16/3 Concimazioni distribuzione tradizionale di N, P e K azoto: 197 kg/ha fosforo: 177 kg/ha potassio: 160kg/ha 10/3 20/3 30/3 9/4 19/4 29/4 9/5 19/5 29/5 8/6 18/6 28/6 pre-semina rincalzatura copertura raccolta 28/6 120 distribuzione frazionata in fertirrigazione di N e K azoto: kg/ha fosforo: 177 kg/ha potassio: 160kg/ha distribuzione a dose doppia per recupero non distribuita 0 10/3 20/3 30/3 9/4 19/4 29/4 9/5 19/5 29/5 8/6 18/6 28/6

36 grammi/pianta Accumulo di sostanza secca accumulo di sostanza secca nei diversi organi della pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-tuberi fert-tuberi 0 18-apr 28-apr 08-mag 18-mag 28-mag 07-giu 17-giu 27-giu 07-lug concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 28/6

37 q/ha Risultati produttivi patata: produzione commerciale di tuberi (p<0.05) 458 a 432 a 330 b fertirrigazione concimazione test irrigato-non tradizionale concimato Incremento della fertirrigazione: +6% sul tradizionale +39% sul test

38 (%) patata: ripartizione % per classi di calibro (p<0.05) fertirrigazione La fertirrigazione ha determinato uno spostamento verso calibri maggiori concimazione tradizionale Classi di calibro <40 mm (%) mm (%) mm (%) 12 test irrigato-non concimato

39 grammi (%) Risultati qualitativi patata: percentuale di sostanza secca (n.s.) fertirrigazione concimazione test irrigato-non tradizionale concimato patata: peso medio (n.s.) fertirrigazione concimazione tradizionale test irrigato-non concimato senza differenze statisticamente significative di qualità

40 Euro/ha Risultati economici patata: produzione lorda vendibile (p<0.05) a 9496 b 7249 c fertirrigazione concimazione test irrigato-non tradizionale concimato Incremento di 590 /ha, considerando 0.22 /kg