Approcci «Plant Based» per una gestione idrica razionale delle colture arboree

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1 Rimini, 11 Maggio, 2018 Approcci «Plant Based» per una gestione idrica razionale delle colture arboree Pasquale LOSCIALE Consiglio per la ricerca in agricoltura e l'analisi dell'economia agraria, Centro di Ricerca Agricoltura e Ambiente, Bari pasquale.losciale@crea.gov.it Luigi MANFRINI Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari luigi.manfrini@unibo.it

2 Rimini, 11 Maggio, 2018 Plant Based Indicator (PBI) La pianta è sensore di se stessa: se l organo target mostra condizioni ottimali, la coltura è nello stato desiderato; viceversa bisogna agire Chioma Frutti Radici Eco-fisiologia

3 Chioma Qual è la variabile migliore? Pn & gs: misure dirette ma time consuming (~3 min/leaf) Ψ: Ψleaf, veloce ma non sempre affidabile; Ψstem, affidabile ma time consuming, Ψtur ; Tleaf e CWSI: facile e veloce da misurare ma non sempre affidabile Chl fluorescence: facile e veloce da misurare, a volte poco sensibile PRI: facile e veloce da misurare a volte poco sensibile Rimini, 11 Maggio, 2018

4 Plant-based indices and sensors Lleida, 8-11 June 2015 VIII International Symposium on Irrigation of Horticultural crops

5 Rimini, 11 Maggio, 2018 I PL : Costruzione dell indice - e in uscita da PSII Pn = f [CO 2 ] ai siti di carbossilazione Attività carbossilativa di RuBisCo

6 Rimini, 11 Maggio, 2018 Costruzione dell indice - e in uscita da PSII J PSII (Chl F) [CO 2 ] ai siti di carboissilazione Attività carbossilativa di RuBisCo gs gm KO KC ΔT T l

7 I PL Pn Accurate Time saving Representativeness Proximal (Actually) Rimini, 11 Maggio, 2018

8 Rimini, 11 Maggio, 2018 I PL (molm -2 s -1 ) Materiale e Metodi 2013 Abate Fétel su Adams allevato a fus DYN Produttività: numero di frutti e peso medio; produzione totale potenziale > 65mm (t ha -1 ) Efficienza: IWUE (g peso fresco dei frutti per litro di acqua fornita); WUE (g peso fresco dei frutti per litro di acqua inclusa la pioggia)

9 I PL (µmol m -2 s -1 ) Rimini, 11 Maggio, 2018 Risultati e Discussione 25% 50% 50% 50% 13mm pioggia 42mm pioggia Raccolta 27/08

10 Rimini, 11 Maggio, 2018 Risultati e Discussione TRT FW (g) P_TOT P_M H 2 O_I H 2 O_T IWUE WUE (g) (t ha -1 ) (m 3 ) (g FW l -1 ) T c b b T c b b T ab a a T b a a DYN a a a

11 Rimini, 11 Maggio, 2018 Conclusioni L approccio Plant Based sembra essere promettente Quando Quanto

12 Il monitoraggio del frutteto Dati ambientali Stato del suolo Gestione patogeni E il frutto?

13 L obiettivo produttivo Patologie Ambiente Genetica Stato del Suolo Caratteristiche del suolo Tecniche di gestione

14 La crescita del frutto: Un bilancio CRESCITA DEL FRUTTO = FLOEMA + /- XILEMA - TRASPIRAZIONE FLOEMA H 2 O + C H 2 O TRASPIRAZIONE XILEMA H 2 O H 2 O

15 cent/kg e distribuzione in classi Prezzo Medio Pink Lady 2003/ /90 80/85 75/80 70/75 65/70

16 0,50 0,02 Le previsioni sono fondamentali

17 Quanto cresce un frutto? Peso (g) Melo 2 g/die DAFB Altre specie? Pero: Abate fino a 4-5 g/die Pesco: Stark Red Gold fino 5-6 g/die Kiwi: fino1.5 g/die

18 Quanto deve crescere un frutto?

19 Approccio teorico: Studio di un protocollo di monitoraggio

20 Approccio pratico e strumenti di misurazione Calibro digitale con memoria programmabile e scrittore-lettore tags RFID ( Luigi Manfrini

21 Monitoraggio crescita frutto: Raccolta Dati Trasferimento dati al portale Visualizzazione risultati Elaborazione in tempo reale

22 Come intervenire IRRIGAZIONE & DIRADAMENTO Le due leve principali che incidono maggiormente nella fase di espansione cellulare del frutto

23 Irriframe: pianificare l irrigazione INPUT E OUTPUT DEL SERVIZIO Dati suolo carta pedologica DATI METEO DATI SUOLO Dati meteo DATI COLTURALI Dati DATI suolo FALDA Dati falda Dati quadrante di falda TIPO E PLUVIOMETRIA IMPIANTO AZIENDALE DATI DISTRETTO IRRIGUO DEL CONSORZIO Dati quadrante meteorologico MOMENTO INTERVENTO IRRIGUO VOLUME IRRIGUO CONVENIENZA ECONOMICA Georeferenziazione aziendale

24 m3/m3 piogge-irrigazioni (mm) Pianificazione dell irrigazione 0,45 0,40 0,35 umidità del terreno - GOCCIA Irriframe: schema di irrigazione stagionale ,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0, , /03/14 31/03/14 30/04/14 30/05/14 29/06/14 29/07/14 28/08/14 27/09/14 27/10/14 Piogge Irrigazioni goccia gravimetrico 100%-Goccia 50%-Goccia Test IRRINET CIC PA

25 Modelli di accrescimento dei frutti (HK- DISTAL) integrati ad Irriframe Sono stati integrati in IRRINET i diametri attesi di HK per adattare i volumi irrigui in funzione dei rilievi della pezzatura e della carica dei frutti

26 WSN SYSTEM (Wireless Sensor Network) Coordinatore Sensore crescita del frutto Nodo Trasmettitore

27 Fruttometro: la telemetria sui frutti

28 Diametro (µm) Il futuro: Gestione delle crescite e dell irrigazione in tempo reale Crescita Giornaliera Netta Espansione Tempo Restringimento Giorno 1 Giorno 2 Giorno 3

29 Conclusioni Gestione intelligente del management del frutteto Ottimizzazione della produzione Ottimizzazione della risorsa idrica Sviluppo di nuova sensoristica Implementazione di nuovi modelli