Tecniche e strumenti innovativi per le indagini idrologiche del suolo, per la progettazione degli impianti irrigui di precisione

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1 Tecniche e strumenti innovativi per le indagini idrologiche del suolo, per la progettazione degli impianti irrigui di precisione Attività dimostrative e divulgative per la frutticoltura, presso Azienda agraria didattico-sperimentale Dotti dell Università degli Studi di Milano Montanaso Lombardo (LO). 25 giugno luglio luglio settembre 2018

2 Il progetto Il progetto NUTRIPRECISO intende dimostrare l efficacia delle pratiche di concimazione e di irrigazione a dosaggio variabile proposte dall Agricoltura di Precisione, nell ambito dei comparti produttivi orto-frutticolo e vitivinicolo

3 I campi dimostrativi 78 m MILANO Lago di Garda pomodoro pereto Lodi vigneto Mantova comparto frutticolo 0.97 ettari

4 Agricoltura di Precisione L AP è un approccio gestionale integrato in cui gli strumenti della tecnologia dell informazione, i dati di posizionamento satellitare, i dati acquisiti con sensori remoti e prossimali, sono usati con l'obiettivo di ottimizzare l'efficienza d uso delle risorse, la produttività e la redditività della produzione agricola a lungo termine, riducendo al minimo l impatto sull'ambiente Gestione sito-specifica delle coltivazioni: le pratiche agronomiche ed irrigue sono ottimizzate in funzione della variabilità dei fabbisogni (Variable Rate Application) Tecnologie e procedure innovative: utilizzo di sensori per il monitoraggio della variabilità intra-campo dello stato dei suoli e della coltura; uso di procedure per la gestione e l analisi dei dati (Information Technologies); uso di macchine a rateo variabile (Variable Rate Technologies) per l attuazione della VRA Servizi di Supporto agli Agricoltori: per l acquisizione, l interpretazione dei dati e la elaborazione di mappe di prescrizione

5 Irrigazione di Precisione L apporto irriguo dipende dalle proprietà del suolo Il suolo si comporta come un serbatoio: quando l Acqua Disponibile nel serbatoio si esaurisce, completamente o in parte, l apporto irriguo riporta il serbatoio alla Capacità di Campo Capacità di Campo Punto appassimento Acqua disponibile Spessore esplorato dalle radici l apporto irriguo è pari all Acqua Disponibile o ad una sua frazione

6 Proprietà del suolo e Stato della coltura Saturazione Capacità di campo Soglia Critica Punto appassimento θsat θcc θc θpa

7 Proprietà del suolo e Stato della coltura Saturazione Capacità di campo Soglia Critica Punto appassimento θsat θcc θc θpa

8 Proprietà del suolo e Stato della coltura Saturazione Capacità di campo Soglia Critica Punto appassimento θsat θcc θc θpa

9 Proprietà del suolo e Stato della coltura quando l Acqua Disponibile nel serbatoio non si è completamente esaurita ma raggiunge un valore Soglia, la pianta manifesta i primi sintomi di sofferenza per carenza idrica, fino all appassimento irrigazione Saturazione Capacità di campo Soglia Critica Punto appassimento θsat θcc θc θpa

10 Conoscere il Suolo Conoscere le proprietà idrologiche del suolo e la loro variabilità nel campo è importante Progettazione di impianti di irrigazione a dosaggio variabile Programmazione degli interventi irrigui per quantificare gli apporti irrigui per controllare lo stato di benessere della coltura

11 Conoscere il Suolo nell AP COME INDAGARE LE PROPRIETA DEL SUOLO PER PROGETTARE IMPIANTI DI IRRIGAZIONE A DOSAGGIO VARIABILE L indagine dei suoli in AP richiede una descrizione dettagliata della variabilità spaziale intra-campo delle proprietà idrologiche del suolo Secondo l approccio standard:? unità di campionamento omogenea Prelievo di campioni di suolo per ciascuna unità omogenea Analisi di laboratorio per la misura delle proprietà del suolo Maggiore è il dettaglio richiesto nella descrizione della variabilità intra-campo, maggiore è il numero di campionamenti

12 Conoscere il Suolo nell AP Attraverso l uso di sensori geofisici EMI (non invasivi), si possono effetture misure speditive della resistività elettrica (RE) del suolo la RE è una misura indiretta delle proprietà del suolo (REè correlata a tessitura, ritenzione idrica, ph, N, C, P, K, ) qualche m 0.5 m mappa di RE (Ωm) 0-50 cm

13 L uso dei sensori geofisici EMI in AP Sensori geofisici EMI Geonics EM38mk2 Geophex Gem-2 0,75 m 1,5 m 0,5 1,0 1,8 m 0,25 0,5 0,9 m 0,5 m 1,0 m 1,6 m 3,2 m GSSI Profiler-EMP400 sensori multifrequenza GF Instruments CMD-MiniExplorer Georeva Dualem21

14 L uso dei sensori geofisici EMI in AP mappe di RE (Ωm) 0-50 cm cm cm Dalle mappe di RE si elabora la mappa delle zone omogenee, in cui viene suddiviso il campo per l attuazione dell irrigazione a rateo variabile Mappa delle zone omogenee

15 Proprietà dei suoli di ogni zona omogenea ARCP7 ARCP5 ARCP6 ARCP7 ARCP6 ARCP5

16 Proprietà dei suoli di ogni zona omogenea PROFILO ORIZZONTE SPESSORE [cm] % SABBIA % LIMO % ARGILLA TESSITURA ARCP5 ARCP6 ARCP7 Ap SiltLoam Bw Loam BCg Loam Ap Loam Bw Loam Btg SiltyClay Ap Loam Bw Loam Bw ClayLoam ARCP7 PROFILO ORIZZONTE SPESSORE [cm] CC [%] PA [%] AD [%] TESSITURA ARCP5 ARCP6 ARCP7 Ap SiltLoam Bw Loam BCg Loam Ap Loam Bw Loam Btg SiltyClay Ap Loam Bw Loam Bw ClayLoam ARCP5 ARCP6

17 Conclusioni Le mappe di prescrizione irrigua sono state ottenute mediante la caratterizzazione, pedologica ed idrologica, delle 2 zone omogenee in cui il pereto è stato suddiviso, La delineazione delle zone omogenee è stata ottenuta a partire dalle mappe di RE ottenute dalle misure acquisite con un sensore EMI La mappa delle zone omogenee ha un riscontro nella variabilità delle rese?

18 Significatività delle zone omogenee azienda Menozzi, Landriano (PV) Bocchi et al m 192 m misure di resa misure di AD zona C zona B zona A dalla mappa di CE, EMP400

19 Significatività delle zone omogenee AWC (%) AD y = x october 2014 (R 2 = 0.84) april 2015 (R 2 = 0.70) y = x ER* (W m) zona C zona B zona A dalla mappa di CE, EMP400 mappa di AD

20 GRAZIE PER L ATTENZIONE!