Irrigazione con acque salmastre: effetti su fisiologia, morfologia e produttività di alcune colture agrarie

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Irrigazione con acque salmastre: effetti su fisiologia, morfologia e produttività di alcune colture agrarie"

Paolo Bono
8 anni fa
Visualizzazioni

1 Convegno Vulnerabilità dei sistemi colturali ai cambiamenti climatici Bari, ottobre 2007 Irrigazione con acque salmastre: effetti su fisiologia, morfologia e produttività di alcune colture agrarie Prof. Angelo CALIANDRO Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali - Bari

fisiologia, morfologia e produttività di alcune colture agrarie Prof.

2 DIFFUSIONE DELLA SALINITA Nell Italia peninsulare e in Sardegna, i terreni salini sono localizzati principalmente in prossimità del mare, mentre in Sicilia sono presenti anche nell entroterra entroterra Distribuzione dei suoli salini in Italia

in prossimità del mare, mentre in Sicilia sono presenti

3 IL PROBLEMA SALINITA La salinità è un fattore limitante della produttività agricola Salinizzazione primaria Salinizzazione secondaria Allontanamento dell acqua dal terreno prevalentemente per evaporazione Apporto diretto dei sali contenuti nell acqua

secondaria Allontanamento dell acqua dal terreno

4 Acqua salmastra Pianta Stress osmotico Stress tossico Stress nutrizionale Accumulo di sali Terreno Innalzamento ph (alcalinizzazione) Peggioramento della struttura Riduzione della permeabilità

5 Terreno Deterioramento della fertilità Riduzione movimento acqua Aumento ritenzione idrica Riduzione scambi gassosi Riduzione attività microbica

6 Velocità di accrescimento NaCl S T M Pianta Stress osmotico Stress tossico Stress nutrizionale Fase 1 Fase 2 (Prevalenza stress osmotico) (Prevalenza stress tossico) Illustrazione schematica della risposta di crescita bifasica allo stress salino di tre genotipi della stessa specie che differiscono per il grado di tolleranza alla salinità: sensibile (S), moderatamente tollerante (M) e tollerante (T). Adattato da Munns, 1993.

crescita bifasica allo stress salino di tre genotipi della stessa specie che differiscono per il grado di

7 Antagonismo assorbimento ionico Squilibri nutrizionali Na + vs Ca 2+ vs K + Mg 2+ vs K + Cl - vs vs Ca 2+, Mg 2+, K + Ca 2+, K + Na + NO - 3

8 Pianta Effetti fisiologici Effetti morfologici Aumento resistenza stomatica Aumento resistenza flusso idrico Riduzione traspirazione Riduzione assimilazione CO 2 Modifica bilancio CO 2 Riduzione RNA Alterazione attività enzimatica Riduzione sintesi proteica Riduzione di gibberelline e citochinine nelle foglie Sintesi di osmoregolatori organici Prematura senescenza foglie Foglie Riduzione superficie Alterazione colore (clorosi) Aumento spessore riduzione numero e dimensione stomi Necrosi Filloptosi precoce Radici Riduzione della crescita Fiori Riduzione di numero e grandezza Cascola Pianta Riduzione della crescita Morte

Sintesi di osmoregolatori organici Prematura senescenza foglie Foglie Riduzione superficie Alterazione colore (clorosi) Aumento spessore riduzione numero e

9 Pianta Negativi Riduzione pezzatura Aumento fibra Produzione Riduzione produzione Riduzione conservabilità Qualità Positivi Pigmentazione frutti Aumento solidi solubili e zuccheri riduttori Miglioramento sapore Effetti fisiopatologici Marciume apicale Atrofia del capolino Cuore nero Tip burn bottonatura corimbo Spugnosità picciolo

solubili e zuccheri riduttori Miglioramento sapore Effetti fisiopatologici

10 Effetti fisiologici Marciume apicale Atrofia del capolino Cuore nero Tip burn Bottonatura corimbo Spugnosità picciolo

11 Effetti fisiologici Marciume apicale Atrofia del capolino Cuore nero Tip burn bottonatura corimbo Spugnosità picciolo

12 Effetti fisiopatologici Marciume apicale Atrofia del capolino Cuore nero Tip burn Bottonatura corimbo Spugnosità picciolo

13 Effetti fisiopatologici Marciume apicale Atrofia del capolino Cuore nero Tip burn Bottonatura corimbo Spugnosità picciolo

14 Salinità (Na + ) Elevata domanda evapotraspirativa Competizione assorbimento e traslocazione Ca Ca 2+ Translocazione Ca 2+ Carenza di calcio Fisiopatie

15 TOLLERANZA Risposte adattative ATTIVE PASSIVE Aumento capacità di assorbire H 2 O (osmoregolazione) Arresto funzioni che richiedono assunzione di H 2 O (fotosintesi( fotosintesi, transpiration, sintesi proteica, crescita

funzioni che richiedono assunzione di H 2 O

16 TOLLERANZA Piante escludenti ioni Limitazione al trasferimento verso il germoglio Piante includenti ioni Espulsione ioni attraverso le radici Ridistribuzione ioni in diversi organi della pianta

17 TOLLERANZA Parametri ambientali RIDUZIONE AUMENTO Elevata temperatura + Bassa R.H. Elevata ETo Elevata luminosità Elevata CO 2 Elevata disponibilità di N

18 Risposta produttiva alla salinità Produzione relativa (%) Modello classico di Maas and Hoffman (1977) (a) (b) RY = 100 b (ECe a) Salinità media della rizosfera (ECe)

19 Produzione Relative relativa Yield (%) (%) S MS MT T Tolleranza alla salinità di alcune specie secondo il modello di Maas e Hoffman ECe (ds m -1 ) Produzione Relative relativa Yield (%) (%) ECe (ds m -1 ) 1 - Fragola 1 - Strawberry 2 - Pesco2 - Peach 3 - Arancio 3 - Orange 4 - Vite 4 - Grape 5 - Maize 5 - Mais 6 - Sugar beet 6 - Bietola 7 - da Date zucchero palm 7 - Palma 8 da - Durum dattero wheat 8 - Grano 9 - duro Asparagus 9 - Asparago

ECe (ds m -1 ) 1 - Fragola 1 - Strawberry 2 - Pesco2 - Peach 3 - Arancio 3 - Orange 4 - Vite 4 - Grape 5 - Maize 5 - Mais 6 - Sugar

20 Fragola Fagiolo Cipolla Carota Finocchio Ravanello Peperone Lattuga Patata Mais dolce Cetriolo Cima di rapa Aglio Fava Melone Cavolo cappuccio Pomodoro Cavolo broccolo Melanzana Spinacio Fagiolino dall occhio Bietola da orto Sedano Zucchino Carciofo Aspraggine Asparago S MS MT T ECe 50 (ds m -1 )

Cavolo broccolo Melanzana Spinacio Fagiolino dall occhio Bietola da orto

21 Produzione Relative relativa Yield (%) (%) y = -9,6x DAP y = -7,8x DAP y = -3,6x DAP y = -2,5x DAP ECe (ds m -1 ) 71 DAP 56 DAP 37 DAP 14 DAP Produzione relativa del melone in relazione alla ECe e al periodo di inizio dell irrigazione con acqua salmastra. DAP = Numero di giorni dal trapianto. (adattata da del Amor et al., 1999)

22 Salinità e produzione: QUALITA Principali parametri qualitativi influenzati Fisiopatologici Morfologici Tecnologici Nutrizionali Organolettici Fisiologici ecc.

23 Qualità del pomodoro SALINITA Aumento di zuccheri e acidi (miglior sapore), sostanza secca, acido ascorbico, licopene Migliore pigmentazione (indice del rosso e lucentezza) Riduce i frutti spaccati Riduzione della pezzatura Riduzione della consistenza e della conservabilità Aumento del marciume apicale

24 (g/fruit) Fruit weight Q** (g/100 g of f.w.) 9 Dry weight Q* ( Brix) 8 Total soluble solids L** EC (ds/m) EC (ds/m) EC (ds/m) (g of citric ac./100 ml) 0,95 0,85 0,75 0,65 0,55 Acidity EC (ds/m) (mg ascorbic ac./100 ml) L*** Q* (a*) L** Vitamin C EC (ds/m) Red index EC (ds/m)

25 2,6 2,3 2 1,7 Glucose 2,7 2,4 2, EC (ds/m) 1, EC (ds/m) EC (ds/m) (g/100 ml of juice) (g/100 g of juice) (mg/100 ml of juice) Fructose L*** L*** EC (ds/m) EC (ds/m) Chloride EC (ds/m) (mg/100 ml of juice) (mg/100 ml of juice) (mg/100 ml of juice) Sodium Q** Potassium L* Magnesium L** L*

26 Fruits dry matter (%) Sostanza secca frutti Soluble Solids ( Brix) (g 100 g -1 p.f.) Solidi solubili ( Brix) ( ) SAR 2 SAR 10 A B SAR 2 SAR 10 A B A A B B A A A B Effetti del livello di salinità e due differenti tipi di Sali su sostanza secca e solidi solubili del pomodoro (SAR2 e SAR 10). (da Cucci et al., 2000) ECw (ds ( ds m -1 m) -1 )

27 Bassa ETo Frutti spaccati (%) Bassa EC Alta EC Elevata ETo Giorni dal trapianto (n.) Frutti di pomodoro spaccati a differenti raccolte, in relazione al livello di EC e ETo. (da Li et al., 2002)

28 Parametri di tolleranza Caratteri influenzati Specie Soglia Pendenza (ds m -1 ) (% m ds -1 ) Categori a Positivi Negativi Autori Girasole (Helianthus annuus L.) Colza (Brassica napus L.) 4,8 5,0 MS + % oleico, - linoleico, + oleico/linoleico 10,0 11,2 T Non influenza il contenuto in olio - % olio... può dipendere dalle cv. Francois, 1996; Flagella et al., Francois, Girasole Colza

29 Parametri di tolleranza Caratteri influenzati Specie Soglia Pendenza (ds m -1 ) (% m ds -1 ) Categori a Positivi Negativi Autori Olivo (Olea europea L.) - - MT + % in olio, anticipa la maturazione. Klein et al., 1994; Cresti et al., 1994.

30 Parametri di tolleranza Caratteri influenzati Specie Soglia Pendenza (ds m -1 ) (% m ds -1 ) Categ oria Positivi Negativi Autori Limone (Citrus limon L. Burm.) Arancio (Citrus sinensis L. Oesbeck) 1,5 12,8 S Riduce la produzione e non il peso medio a causa della cascola dei frutticini 1,3 13,1 S Riduce la produzione e non il peso medio a causa della cascola dei frutticini; non ha effetto su TSS 1,2 13,5 S Salinità da solfati + TSS e acidità titolabile Limone Arancio - % di succo; - contenuto di TSS e di acidità titolabile. Garcia-Sanchez et al., Francois e Clark, 1980 ; Dosberg et al., Pompelmo (Citrus Metochis, x Paradisi Macf.) ( i d ll l Pompelmo

31 Parametri di tolleranza Caratteri influenzati Specie Soglia Pendenza (ds m -1 ) (% m ds -1 ) Categ oria Positivi Negativi Autori Finocchio (Feniculum vulgare 1,2 15,0 S Aumento solidi solubili g, Riduzione pezzatura, appiattimento grumoli Botrini et al., 1997; Cantore et al., Finocchio Salinità

32 Può la salinità influenzare la qualità e, conseguentemente, il prezzo di vendita?

33 Indice di CROWTHER IC = P - 3,3 T P = precipitazioni totali annuali (cm) T = temperatura media annuale ( C) IC < -30 : zone desertiche o limitrofe -30 < IC < -15: semiaridità, è neccessaria irrigazione abbondante e continua -15 < IC < 0 : formazioni erbacee ed alberi, è richiesta irrigazione 0 < IC < 15 : modeste condizioni di umidità, irrigazione opportuna 15 < IC < 40 : apprezzabile acqua di scorrimento irrigazione stagionale IC > 40 : molta acqua I.G.P. Pomodoro e melone di Pachino Pachino

34 Grazie

Documenti analoghi

Salinità delle acque. Ecw: conducibilità elettrica dell acqua. Unità di misura: 1 mmho/cm = 1 ds/m = 0,1s/m = 100 ms/m = 1ms/cm = 1000 μs/cm

Salinità delle acque. Ecw: conducibilità elettrica dell acqua. Unità di misura: 1 mmho/cm = 1 ds/m = 0,1s/m = 100 ms/m = 1ms/cm = 1000 μs/cm Salinità delle acque Ecw: conducibilità elettrica dell acqua Unità di misura: 1 mmho/cm = 1 ds/m = 0,1s/m = 100 ms/m = 1ms/cm = 1000 μs/cm Limiti di accettabilità per la salinità delle acque secondo la