La subirrigazione in vaso a ciclo chiuso effettuata con acque di scarsa qualità
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1 Giornata di studio I Sistemi di Allevamento in Vaso con Subirrigazione a Ciclo Chiuso per le Produzioni di Serra Mola di Bari, 12 maggio 2006 La subirrigazione in vaso a ciclo chiuso effettuata con acque di scarsa qualità L. Incrocci, A. Pardossi Dipartimento di Biologia delle Piante Agrarie, Università di Pisa (incrocci@agr.unipi.it)
2 La coltivazione fuori suolo a ciclo chiuso acqua e nutrienti Ciclo chiuso EC ph RUNOFF (+) risparmio acqua e nutrienti (+) minore impatto ambientale (-) gestione complessa (-) maggiori costi (-) rischi fitopatologici
3 La coltivazione fuori suolo a ciclo chiuso con acque di scarsa qualità Le acque di buona qualità per uso agricolo stanno sempre più diminuendo: Concorrenza da parte dell industria e della civile popolazione all agricoltura; Peggioramento delle acque di falda specie nelle zone costiere. Na e Cl sono gli elementi maggiormente presente nelle acque di scarsa qualità; Ca e Mg possono essere un problema se presenti in elevate concentrazioni (caso di acque dure)
4 La gestione minerale dei cicli chiusi tecnica della conducibilità costante nutrienti Acqua (Na, Ca) Run off EC ph Concentrazione Tempo [NE ] [E ] EC
5 La gestione minerale dei cicli chiusi (2) tecnica della concentrazione dei nutrienti costante EC max nutrienti Acqua (Na, Ca) Concentrazione Rinnovo [NE ] [E ] EC Rinnovo Run off EC ph Tempo
6 L irrigazione a goccia (drip) vs. subirrigazione nutrienti nutrienti Acqua (Na, Ca) Acqua (Na, Ca) Run off EC ph Run off EC ph
7 Esperimento drip (D) vs. subirrigazione (S) su pomodoro 1 Periodo sperimentale Fine marzo-fine giugno 04 Materiale vegetale Pomodoro cv. Jama Radiazione media 9.9 MJ m -2 Volume di substrato D= 3.2 litri S= 5.9 litri (torba/perlite 1:1 v:v) Volume soluzione ricircolante D= 16 L/m 2 S= 20 L/m 2 Soluzione nutritiva (mm) 11 N-NO 3 ; 1.0 P-PO 4 ; 7.5 K; 2.5 Mg; 10 Na; 10 Cl Reintegro nutrienti e acqua Con soluzione nutritiva; rinnovo (8.8 L/m 2 ) oltre EC di 6 ms/cm 1 Incrocci et al., Scientia Horticulturae 107:
8 Esperimento drip (D) vs. subirrigazione (S) su pomodoro: materiali e metodi Misure effettuate: Crescita delle piante (SS) e produzione (qualità e quantità) Analisi sul contenuto di elementi minerali (N, P, K, Na nei frutti, nei substrati e nelle soluzioni nutritive) Bilancio di massa per gli elementi di cui sopra Analisi di EC, Na, K degli estratti acquosi ottenuti dalla suddivisione del substrato nel vaso in parte alta (A), media (M) e bassa (B)
9 Esperimento drip (D) vs. subirrigazione (S) su pomodoro: risultati Analisi di crescita e contenuto minerale: nessuna differenza significativa nella SS prodotta; nessuna differenza nella qualità nei primi 3 palchi; gli ultimi due palchi nella S erano con minor peso fresco (-25%) e con residuo ottico più alto (+10%); Maggior contenuto di Na nelle foglie e frutti e minor contenuto di N e P nelle foglie nel trattamento S.
10 Esperimento drip (D) vs. subirrigazione (S) pomodoro 50 Andamento EC soluzione ricircolante: Necessario 7 rinnovi della soluzione per D; Nessuna sostituzione per S (valore finale di EC 4 ds/m) L aumento della EC era dovuto in buona parte dall accumulo del Na Na + ( mm) EC (ds/m) limite EC per rinnovo EC D EC S Na soluzione nutritiva refill EC soluzione nutritiva refill Giorni dal trapianto
11 Esperimento drip (D) vs. subirrigazione (S) su pomodoro: bilancio idrico (L/m 2 ) e nutritivo (g/m 2 ) Supply H N 55.8 Na 85.8 H N 38.5 Na 19.3 N 5.0 Na 10.8 Supply H N 48.6 Na 74.5 H N 33.6 Na 45.0 N 13 Na 26 Run off H 2 O 62 N 11.5 Na 51.8 DRIP Run off H 2 O 9 N 1.5 Na 3.8 SUBIRRIGAZIONE
12 Subirrigazione: distribuzione delle radici Irrigazione a goccia Subirrigazione Alto Medio Basso
13 Valori di EC negli estratti acquosi del substrato (porzioni alte 5 cm) A a c M b bc B c b Drip Sub EC (ds m -1 )
14 A K a (15.2 %) c (28.2 %) Valori di Na e K negli M b (20.4 %) b (24.6 %) estratti B Sub Drip c (21.2 %) b (22.2 %) A M Na a (51.6 %) c (27.6 %) b (38.0 %) bc (33.8 %) B c (32.8 %) b (36.8 %) Na o K (mol m -3 )
15 Esperimento su geranio
16 Esperimento su geranio Periodo sperimentale 23 dicembre aprile 06 Materiale vegetale Geranio francesino Temperatura minima 8 C Volume di substrato (commerciale) Volume soluzione ricircolante Soluzione nutritiva (mm) Reintegro nutrienti e acqua D= 1.8 litri/pianta 9.3 L/m 2 mixing tank + 5 L/m 2 =14.3 L/m N-NO 3 ; 1.0 P-PO 4 ;4.4 K; 3 Ca; 1.0 Mg; 10 Na; 10 Cl (2.5 ds/m) Con soluzione nutritiva; rinnovo (9.3 L/m 2 ) oltre EC di 3.5 ds/m
17 Esperimento su geranio Trattamenti a confronto: Trattamento subirrigazione vs. drip (ciclo chiuso) con acqua di scarsa qualità (10 mm da Na); Trattamento drip a ciclo aperto con acqua di di scarsa e di buona qualità (1 mm di Na); Rilievi: Rilievo finale di crescita; Monitoraggio EC soluzioni ricircolanti; Consumi idrici; Monitoraggio estratti acquosi;
18 Andamento EC soluzioni ricircolanti Drip Subirrigazione Rinnovi EC (ds m -1 ) S.N Giorni dal trapianto
19 Geranio: Bilancio idrico Parametro SHC DHC DHA DLA Consumo idrico 62.8 a 79.5 b c c (L/m 2 ) ETE (L/m 2 ) 62.8 ab 60 a 66.0 b 64.7 ab Run off (L/m 2 ) 0 a 19.5 b 85.9 c c Frazione di lisciviazione 0 a 0.24 b 0.56 c 0.55 c SHC = subirrigazione acqua 10 mm ciclo chiuso; DHC = Drip acqua salina 10 mm ciclo chiuso; DHA = Drip acqua salina 10 mm ciclo aperto; DLA = Drip acqua buona 1 mm ciclo aperto.
20 Area fogliare (cm 2 ) Peso Secco Tot. (g p -1 ) AF SHC AF DHC AF DHA AF DLA PST SHC PST DHC PST DHA PST DLA Analisi di crescita: geranio Solo DHC ha prodotto significative riduzioni nella crescita
21 Effetto della subirrigazione sull apparato radicale di geranio A B Drip 10 mm di Na chiuso Sub 10 mm di Na chiuso
22 Valori di EC estratti acquosi substrato in geranio EC estratti (ds m -1 ) SHC DHC DHA DLA Perchè A più alto di B? Basso Alto
23 Geranio Autocompensante da 2 L/h (33 ml/min.) Pomodoro Differenza nei gocciolatori spaghetto dausati 9 L/h (150 ml/min.)
24 La subirrigazione condiziona la shelf-life del geranio Se il consumatore utilizza la normale irrigazione a goccia su piante coltivate con la subirrigazione si possono avere danni dal movimento del fronte salino presente nella parte alta del vaso.
25
26 DRIP SUB
27 Conclusioni Con acque mediamente saline la subirrigazione può semplificare notevolmente la gestione minerale della coltura fuori suolo Con acque saline la subirrigazione nel breve periodo può essere più vantaggiosa della drip perchè è più lenta la salinizzazione Tuttavia, la subirrigazione con acque saline necessita di alcuni accorgimenti: Cicli produttivi brevi; Volumi di substrato maggiori;
28 Grazie per l attenzione!!
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