Il contributo del mondo scientifico per l aggiornamento professionale

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1 Il contributo del mondo scientifico per l aggiornamento professionale Francesco Tei Dipartimento Scienze Agrarie Alimentari e Ambientali, Università di Perugia

2 Avversità biotiche abiotiche funghi insetti malerbe grandine neve basse / alte temperature carenza / eccesso idrico vento

3 Conoscenze di base eco-fisiologia della coltura avversità biotiche avversità abiotiche

4 Eco-fisiologia della coltura fasi fenologiche / sviluppo analisi delle crescita biomassa fresca e secca ripartizione biomassa superficie fogliare ricoprimento % terreno indici di crescita agrotecnica

5 POMODORO DA INDUSTRIA Perfectpeel (ex PS1296) Fase fenologica Trapianto ricoprimento del terreno del 10% Ricoprimento 10% - inizio crescita rapida Rapida crescita apparato fogliare fioritura Fioritura comparsa prime bacche Ingrossamento bacche / massima copertura Massima copertura maturazione 30% bacche Maturazione 30% bacche raccolta Totale ciclo Durata (giorni)

6 MAIS: ciclo colturale e fasi fenologiche

7 PESCO Resistenza allo stress da freddo nelle diverse fasi fenologiche

8 Eco-fisiologia della coltura fasi fenologiche / sviluppo analisi delle crescita biomassa fresca e secca ripartizione biomassa superficie fogliare ricoprimento % terreno indici di crescita agrotecnica

9 BIOMASSA (g m -2 ) FASI DI CRESCITA 1) iniziale esponenziale 30 2) centrale lineare 3) di senescenza (o maturazione) POMODORO DA INDUSTRIA Perfectpeel (ex PS1296) Fase crescita esponenziale lineare finale Durata (settimane) 4 7 4

10 Leaf Area Index POMODORO DA INDUSTRIA Perfectpeel (ex PS1296) giorni dopo il trapianto

11 Leaf Area Index POMODORO DA INDUSTRIA Perfectpeel (ex PS1296) DW biomassa secca aerea (kg m -2 )

12 Hanson & May, 2006

13 Coefficiente di ripartizione s.s. N partitioning coeff. DW partitioning coeff. Perfectpeel (ex PS1296) RIPARTIZIONE SOSTANZA SECCA steli foglie bacche stems leaves fruits giorni Days After dopo Transplanting il trapianto

14 pendenza retta Crop Growth Rate CGR = 20.8 g m -2 d -1

15 POMODORO DA INDUSTRIA - Perfectpeel (ex PS1296) CGR fase lineare (g m -2 d -1 ) = 20.8 LAI max = 3-5 LAI max GDT = 70 LAI max GDD = 800 HARVEST INDEX = 0.65 produzione totale (t ha -1 ) = produzione comm.le (t ha -1 ) = n. bacche rosse / pianta = 62.7 peso medio bacca (g) = 58.5 tasso maturazione (% d -1 ) = 2

16 Avversità biotiche esigenze pedo-climatiche cicli biologici sintomi (diagnosi) metodi di gestione danni potenziali avversità agrofamaci (fitotossicità)

17 Avversità abiotiche caratteristiche danno tipo entità

18 AVVERSITA COLTURA RELAZIONI QUANTITATIVE contratto metodologia stima

19 RELAZIONI QUANTITATIVE modelli empirici modelli meccanicistici sistemi esperti (DSS)

20 TIPI DI MODELLI EMPIRICI: nessun tentativo è fatto nel descrivere i meccanismi implicati e poche informazioni sono usate a priori nel loro sviluppo MECCANICISTICI: cercano di spiegare un fenomeno ad un più dettagliato livello di organizzazione basandosi sui meccanismi in essi implicati

21 RELAZIONI QUANTITATIVE modelli empirici modelli meccanicistici Decision Support Systems

22 Cambiamenti climatici e fasi fenologiche cv. Riesling

23 Pomodoro da industria Perfectpeel (ex PS1296) Growing Degree Days (GDD) = gradi giorno ( C d -1 ) GDD = T media T base T media = (T max + T min) / 2 T base = 10 C T cutoff = 35 C Fasi Trapianto fioritura Trapianto Inizio ingrossamento bacche Trapianto LAI max Trapianto - maturità GDD

24 Relazione tra gelate e mortalità gemme a fiore

25 BILANCIO IDRICO DEL TERRENO

26 Relazione stress idrico - produzione FAO Irrigation and Drainage Paper N 33 Y a Y m = produzione osservata = produzione massima attesa in assenza di carenza idrica ET c = EvapoTraspirazione della coltura in condizioni standard (mm d -1 ) ET c adj = EvapoTraspirazione (osservata) corretta della coltura (mm d -1 ) K y = fattore di risposta produttiva K y è specie-specifico varia con la fase fenologica (fasi critiche)

27 Relazione stress idrico-produzione Y a Y m = produzione osservata = produzione max attesa in assenza di carenza idrica ET c = Evapotraspirazione della coltura in condizioni standard (mm d -1 ) ET c adj = EvapoTraspirazione (osservata) corretta della coltura (mm d -1 ) K y = fattore di risposta produttiva fase fenologica Ky crescita vegetativa 0.4 fioritura 1.1 inizio crescita bacche 0.8 maturazione 0.4 ciclo colturale intero 1.05 Doorenbos & Kassam (1979)

28 fioritura-invaiatura crescita vegetativa maturazione sabbia 40%, limo 25%, argilla 35%. s.o. 1.9% Gatta et al., 2007

29 Relazione stress idrico e produzione nel mais

30 analisi laboratorio Contenuto N della pianta per aggiustare la concimazione N durante il ciclo colturale sap test elettrodo iono-specifico (Cardy meter) misure della clorofilla SPAD

31 % N Comparazione valori osservati vs. valori critici concentrazione critica N consumo di lusso concentrazione minima per massima crescita 2 1 minore crescita sostanza secca (t ha -1 ) valutazione stato nutritivo aggiustamento concimazione N durante il ciclo

32 MODELLI MECCANICISTICI sono complessi basi eco-fisiologiche numerosi parametri in input molto sensibili diversi tipi necessità dati climatici completi

33 Andamento meteorologico Acqua disponibile nel terreno Traspirazione potenziale kg H 2 O ha -1 d -1 Traspirazione reale Tasso di assimilazione potenziale kg CH 2 O ha -1 d -1 Tasso di assimilazione reale Frazione luce intercettata Respirazione di mantenimento Stadio di sviluppo Tasso di crescita kg s.s. ha -1 d -1 radici organi riproduttivi foglie Respirazione di crescita LAI stelo

34 sostanza secca aerea (t ha -1 ) POMODORO DA INDUSTRIA Perfectpeel (ex PS1296) giorni dopo il trapianto

35 Leaf Area Index POMODORO DA INDUSTRIA Perfectpeel (ex PS1296) giorni dopo il trapianto

36 MODELLI MECCANCISTICI MODELLI EMPIRICI SISTEMI ESPERTI DECISION SUPPORT SYSTEMS

37 MODELLI adattamento modelli esistenti modelli specifici

38 MODELLI CARATTERISTICHE DESIDERATE semplicità parametri input uso affidabilità precisione duttilità

39 UNIVERSITA & SISTEMA ASSICURATIVO AGRICOLO Formazione conoscenze di base aggiornamenti recenti Ricerca base scientifica di partenza esigenze specifiche (gruppi di lavoro) sperimentazioni specifiche modellizzazione