Progetto ROTO-FERT 06/08

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1 Fertirrigazione a pioggia con rotolone: Progetto ROTO-FERT 6/8 SIME Società Idromeccanica Emiliana srl OCMIS IRRIGAZIONE SpA RM SpA IRRIMEC srl IDROFOGLIA IRTEC SpA FERBO srl CASELLA MACCHINE AGRICOLE srl GIAMPI srl

2 possibili vantaggi Distribuzioni frazionate sulla base delle necessità della coltura Somministrazione anche quando non si può più entrare in campo La veicolazione assieme all acqua acqua migliora la penetrazione nel terreno e l assorbimento l da parte delle piante Parziale e vantaggiosa concimazione per via fogliare Elevata uniformità di distribuzione in caso di buoni sistemi irrigui Eliminazione lavorazioni superficiali interramento fertilizzanti I costi di distribuzione dei fertilizzanti vengono ridotti Riduzione del dilavamento in falda dei fertilizzanti

3 possibili inconvenienti La omogeneità di distribuzione del fertilizzante è condizionata dalla qualità dell impianto irriguo Servono attrezzature iniettrici aggiuntive sull impianto irriguo Non è possibile la localizzazione dei fertilizzanti Occorre evitare concentrazioni capaci di ustionare le foglie Le attrezzature sono traslanti; è quindi impossibile procedere a irrigazioni con acqua pura per dilavare il fogliame dalla soluzione one La soluzione fertirrigua può corrodere alcune parti dell impianto irriguo ed occorre effettuare lavaggi e manutenzione Alcuni fertilizzanti poco solubili o poco puri possono provocare l ostruzione dei diffusori irrigui e di altre parti dei sistema irriguo.

4 Verificare problematiche distributive (concentrazioni-tossicità, lavaggio impianti etc..) l omogeneità di distribuzione contenimento percolazioni nitrati obiettivi efficienza agronomica (incremento di resa per unità d acqua e di fertilizzante)

5 tesi a confronto progetto progetto ROTO-FERT ROTO-FERT semovente semovente con con irrigatore irrigatore Mais Mais Cipolla Cipolla semovente semovente con con barra barra irrigatrice irrigatrice Patata Patata Pomodoro Pomodoro 26/8 26/8 concimazione concimazione tradizionale tradizionale concimazione concimazione tradizionale tradizionale fertirrigazione fertirrigazione fertirrigazione fertirrigazione test test non non concimato concimato test test non non concimato concimato Irrigazioni secondo bilancio idrico - 1% ETm Fabbisogni nutrizionali secondo bilancio RER-DPI (interventi fertirrigui secondo le curve di assorbimento)

6 Strumentazione impiegata Rotolone con tubo di diametro 9 Barra nebulizzatrice di 36 metri Portata l/min Pressione di lavoro: 4.5 Atm.

7 Apparecchiature di distribuzione tempo di lavoro: 1 ora 5 per distribuire 25 mm portata pompa iniettrice STARTEC: 15 l/ora 165 litri di soluzione madre concentrazione max.3 g/l

8 Apparecchiature di distribuzione

9 Impostazione delle apparecchiature Q (l/ora) Va (m/ora) = L (m) x Virr (mm) lunghezza (m) Tempo per postazione (ore) = Va (m/ora) volume soluzione madre (l) Q pompa (l/ora) = Tempo per postazione (ore)

10 Strumentazione impiegata Rotolone con tubo di diametro 75 Irrigatore a turbina SIME boccaglio 16mm Pressione di lavoro: 6.8 Atm. Portata 42 l/min Gittata: 2 m Tempo di lavoro: 1 ora 54 per distribuire 3 mm Portata pompa iniettrice STARTEC: 95 l/ora 18 litri di soluzione madre Concentrazione max.3g/l

11 Uniformità ed efficienza di distribuzione con la barra mm NO3 (ppm) (mm) luglio NO3 (ppm) mm NO3 (ppm) 13 luglio 26 mm NO3 (ppm) 17 luglio (mm) NO3 (ppm) (mm) NO3 (ppm) (mm) NO3 (ppm) Christiansen % Efficienza %

12 Uniformità ed efficienza di distribuzione con l irrigatorel mm N-NO3 (ppm) 22 giugno 27 (mm) N-NO3 (ppm) mm N-NO3 (ppm) N-NH4 (ppm) NH4-NO3 valori teorici valori rilevati efficienza % Christiansen %

13 Uniformità ed efficienza di distribuzione con l irrigatorel mm N tot (ppm) 23 giugno 28 (mm) N-tot (ppm) mm N tot (ppm) N-NO3 (ppm) N-NH4 (ppm) media teorico Christiansen % efficienza %

14 Uniformità ed efficienza di distribuzione con la barra mm N tot (ppm) 21 luglio 28 (mm) c N tot (ppm) mm N tot (ppm) N-NO3 (ppm) N-NH4 (ppm) media teorico Christiansen % efficienza %

15 Concimazioni azotate coltura Concimazione di fondo (kg/ha) 1 Concimazione di copertura (kg/ha) 2 Concimazione di copertura Fertirrigazione (kg/ha) Interventi fertirrigui (n.) TOTALE (kg/ha) Pomodoro (1 fiori) 11 (1 frutti) (in fertirrig.) 9 22 Patata (rincalzatura) 93.2 (copertura) (rincalzatura) 99.3 (in fertirrig.) 6* 18.5 Mais (emergenza) 16 (sarchiatura) (emergenza) 16 (in fertirrig.) Cipolla (4 foglia) 5 (bulbificazione) (4 foglia) 7 (in fertirrig.) 5 16 Pomodoro (1 fiori) 7 (1 frutti) (in fertirrig.) 8 2 * Fatto un intervento in meno del calendario programmato

16 POMODORO 26

17 Andamento meteorologico 26 piogge (mm) andamento meteorologico piogge (mm) Eta (mm/giorno) ETa (mm/giorno) giugno luglio agosto settembre 4. Volume stagionale: 285 mm 4 interventi di attecchimento da 15 mm + 9 interventi da 25 mm

18 Concimazioni kg/ha distribuzione tradizionale di N, P e K azoto: 22 kg/ha fosforo: 124 kg/ha potassio:1kg/ha 5/6 1/6 15/6 2/6 25/6 3/6 5/7 1/7 15/7 2/7 25/7 3/7 4/8 Trapianto primi fiori primi frutti raccolta 7/9 kg/ha distribuzione frazionata in fertirrigazione di N e K azoto: 22 kg/ha fosforo: 124 kg/ha potassio:1kg/ha 5/6 1/6 15/6 2/6 25/6 3/6 5/7 1/7 15/7 2/7 25/7 3/7 4/8

19 Concentrazione dell azoto nella soluzione circolante mg di N-NO3 / kg di terreno secco contenuto di azoto nitrico a 3 cm di profondità FERTIRRIGATO 14 TRADIZIONALE /6 2/7 12/7 22/7 1/8 11/8 21/8 31/8 1/9 2/9 mg di N-NO3 / kg di terreno secco contenuto di azoto nitrico a 7 cm di profondità FERTIRRIGATO 12 TRADIZIONALE /6 2/7 12/7 22/7 1/8 11/8 21/8 31/8 1/9 2/9

20 Accumulo di sostanza secca grammi/pianta accumulo di sostanza secca nei diversi organi della pianta 2 18 trad-vegetazione fert-vegetazione 16 trad-bacche 14 fert-bacche giu 2-lug 12-lug 22-lug 1-ago 11-ago 21-ago 31-ago 1-set 2-set Trap.5/6 concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 7/9

21 accumulo di azoto nei diversi organi della pianta Asportazioni di azoto grammi/pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-bacche fert-bacche 1 22-giu 2-lug 12-lug 22-lug 1-ago 11-ago 21-ago 31-ago 1-set 2-set Trap.5/6 concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 7/9 con 33. piante/ha equivale ad una asportazione di kg/n

22 ripartizione commerciale delle bacche (p<.5) Risultati produttivi 1% 9% 8% % 6% 5% 4% 77 fertirrigato 71 tradizionale Maggior peso medio di bacche commerciali (p<.1)

23 Risultati produttivi (q/ha) pomodoro: produzione commerciale (p<.1) fertirrigato tradizionale Incremento del 13%

24 pomodoro: produzione brix/ha (p<.5) Risultati qualitativi Incremento del 19% (q/ha) fertirrigato tradizionale brix: fertirrigato 4.15% tradizionale 4.2%

25 Risultati qualitativi cm / 3 sec viscosità (Bostwick) viscosità +17% con la fertirrigazione fertirrigato tradizionale ppm nitrati 8.6 nitrati -28% con la fertirrigazione fertirrigato tradizionale

26 Incremento di 765 /ha, pari al 17% 56 Produzione Lorda Vendibile Risultati economici ( /ha) fertirrigato tradizionale brix: fertirrigato 4.15% /Q.le tradizionale 4.2% /Q.le

27 Andamento meteorologico 27 piogge (mm) andamento meteorologico precipitazioni concentrate in pochi eventi intervallati da lunghi periodi caldi e siccitosi aprile maggio giugno luglio agosto piogge (mm) Eta (mm/giorno) ETa (mm/giorno) Volume stagionale PATATA: 135 mm in 6 interventi tra 1 e 3 mm Volume stagionale MAIS: 21 mm in 7 interventi da 3 mm

28 PATATA 27

29 semina 16/3 Concimazioni kg/ha distribuzione tradizionale di N, P e K azoto: 197 kg/ha fosforo: 177 kg/ha potassio: 16kg/ha 1/3 2/3 3/3 9/4 19/4 29/4 9/5 19/5 29/5 8/6 18/6 28/6 pre-semina rincalzatura copertura raccolta 28/6 12 distribuzione frazionata in fertirrigazione di N e K kg/ha azoto: 18.5 kg/ha fosforo: 177 kg/ha potassio: 16kg/ha distribuzione a dose doppia per recupero non distribuita 1/3 2/3 3/3 9/4 19/4 29/4 9/5 19/5 29/5 8/6 18/6 28/6

30 Concentrazione dell azoto nella soluzione circolante azoto nitrico nella soluzione circolante a 3 cm mg di N-NO3 / kg di terreno secco 3 4 TEST 35 FERTIRRIGATO 3 TRADIZIONALE /2 19/3 8/4 28/4 18/5 7/6 27/6 17/7 azoto nitrico nella soluzione circolante a 7 cm mg di N-NO3 / kg di terreno secco TEST FERTIRRIGATO TRADIZIONALE 27/2 19/3 8/4 28/4 18/5 7/6 27/6 17/7

31 Accumulo di sostanza secca accumulo di sostanza secca nei diversi organi della pianta grammi/pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-tuberi fert-tuberi 18-apr 28-apr 8-mag 18-mag 28-mag 7-giu 17-giu 27-giu 7-lug concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 28/6

32 grammi/pianta accumulo di azoto nei diversi organi della pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-tuberi fert-tuberi Asportazioni di azoto apr 28-apr 8-mag 18-mag 28-mag 7-giu 17-giu 27-giu 7-lug concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 28/6 con 5. piante/ha equivale ad una asportazione di kg/ha di N

33 Risultati produttivi q/ha patata: produzione commerciale di tuberi (p<.5) 458 a 432 a 33 b fertirrigazione concimazione test irrigato-non tradizionale concimato Incremento della fertirrigazione: +6% sul tradizionale +39% sul test

34 patata: ripartizione % per classi di calibro (p<.5) (%) fertirrigazione La fertirrigazione ha determinato uno spostamento verso calibri maggiori 7 23 concimazione tradizionale Classi di calibro 1 <4 mm (%) 4-6 mm (%) 6-75 mm (%) test irrigato-non concimato

35 Risultati qualitativi (%) patata: percentuale di sostanza secca (n.s.) fertirrigazione concimazione test irrigato-non tradizionale concimato grammi patata: peso medio (n.s.) fertirrigazione concimazione tradizionale test irrigato-non concimato senza differenze statisticamente significative di qualità

36 Risultati economici patata: produzione lorda vendibile (p<.5) Euro/ha a 9496 b 7249 c fertirrigazione concimazione test irrigato-non tradizionale concimato Incremento di 59 /ha, considerando.22 /kg

37 MAIS 27

38 semina 19/3 Concimazioni kg/ha distribuzione tradizionale di N, P e K azoto: 253 kg/ha fosforo: 11kg/ha potassio: 8 kg/ha 2 1/3 25/3 9/4 24/4 9/5 24/5 8/6 23/6 8/7 presemina emergenza sarchiatura raccolta 21/8 kg/ha distribuzione frazionata in fertirrigazione di N azoto: 253 kg/ha fosforo: 11kg/ha potassio: 8 kg/ha fertirrigazione a dose doppia per recupero 1/3 25/3 9/4 24/4 9/5 24/5 8/6 23/6 8/7

39 Concentrazione dell azoto nella soluzione circolante azoto nitrico nella soluzione circolante a 3 cm mg di N-NO3 / kg di terreno secco 9 8 TEST FERTIRRIGATO 7 TRADIZIONALE /2 19/3 8/4 28/4 18/5 7/6 27/6 17/7 6/8 26/8 15/9 azoto nitrico nella soluzione circolante a 7 cm mg di N-NO3 / kg di terreno secco 9 8 TEST 7 FERTIRRIGATO TRADIZIONALE /2 19/3 8/4 28/4 18/5 7/6 27/6 17/7 6/8 26/8 15/9

40 Accumulo di sostanza secca grammi/pianta accumulo di sostanza secca nei diversi organi della pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-spighe fert-spighe 5 28-apr 18-mag 7-giu 27-giu 17-lug 6-ago 26-ago concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 21/8

41 Asportazioni di azoto 4.5 accumulo di azoto nei diversi organi della pianta grammi/pianta trad-vegetazione 1. fert-vegetazione.5 trad-spighe. fert-spighe 28-apr 18-mag 7-giu 27-giu 17-lug 6-ago 26-ago concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 21/8 con 65. piante/ha equivale ad un assorbimento al max sviluppo vegetativo di circa 35 kg/n

42 Risultati produttivi q/ha mais: produzione di granella al 14% di umidità (p<.5) 162 a 152 b 133 c fertirrigazione concimazione tradizionale test irrigato-non concimato Incremento della fertirrigazione: +7% sul tradizionale +22% sul test

43 Risultati qualitativi % mais: umidità della granella (p<.1) 18.6 A 18.4 A 14.8 B nessuna differenza qualitativa tra fertirrigazionee concimazione tradizionale fertirrigazione concimazione tradizionale test irrigato-non concimato grammi mais: peso 1 semi (p<.1) 46.9 A 42.5 A kg/hl mais: peso ettolitrico (p<.1) 7.3 B 7. B 73.3 A fertirrigazione concimazione tradizionale B test irrigato-non concimato 55 5 fertirrigazione concimazione tradizionale test irrigato-non concimato

44 Risultati economici Euro/ha a mais: P.L.V. (p<.5) b c 1 - fertirrigazione concimazione tradizionale test irrigato-non concimato Incremento di 225 /ha, considerando 21 /Q.le

45 Andamento meteorologico 28 piogge (mm) andamento meteorologico maggio giugno luglio agosto settembre piogge (mm) Eta (mm/giorno) ETa (mm/giorno) Volume stagionale CIPOLLA: 236 mm in 1 interventi tra 11 e 3 mm Volume stagionale POMODORO: 265 mm in 11 interventi da 15-25mm

46 POMODORO 28

47 trapianto 29/5 Concimazioni kg/ha distribuzione tradizionale di N, P e K azoto: 2 kg/ha fosforo: 17 kg/ha potassio:2 kg/ha 2/4 5/5 2/5 4/6 19/6 4/7 19/7 3/8 pre-trapianto 1.fiori 1.frutti raccolta 2/9 kg/ha distribuzione frazionata in fertirrigazione di N e K azoto: 2 kg/ha 12 fosforo: 17 kg/ha 1 potassio:2 kg/ha /4 5/5 2/5 4/6 19/6 4/7 19/7 3/8

48 Concentrazione dell azoto nella soluzione circolante 4 azoto nitrico nella soluzione circolante a 3 cm mg di N-NO3 / kg di terreno secco TEST FERTIRRIGATO TRADIZIONALE 2/4 22/4 12/5 1/6 21/6 11/7 31/7 2/8 9/9 29/9 mg di N-NO3 / kg di terreno secco azoto nitrico nella soluzione circolante a 7 cm TEST FERTIRRIGATO TRADIZIONALE 2/4 22/4 12/5 1/6 21/6 11/7 31/7 2/8 9/9 29/9

49 Accumulo di sostanza secca accumulo di sostanza secca nei diversi organi della pianta grammi/pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-bacche fert-bacche 5 12-mag 1-giu 21-giu 11-lug 31-lug 2-ago 9-set concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 2/9

50 Asportazioni di azoto accumulo di azoto nei diversi organi della pianta grammi/pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-bacche fert-bacche 1 12-mag 1-giu 21-giu 11-lug 31-lug 2-ago 9-set concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 2/9

51 Risultati produttivi ripartizione commerciale delle bacche 1% % 8% 7% % % 4% fertirrigato tradizionale test

52 Risultati produttivi pomodoro: produzione commerciale (q/ha) fertirrigato tradizionale test Incremento della fertirrigazione: +8% sul tradizionale +12% sul test Maggior numero di bacche commerciali (p<.5)

53 brix: fertirrigato 4.7% tradizionale 4.5% test 4.3% Risultati qualitativi pomodoro: produzione brix/ha (p<.5) (q/ha) fertirrigato tradizionale test Incremento della fertirrigazione: +12% sul tradizionale +21% sul test

54 brix: fertirrigato 4.7% /Q.le tradizionale 4.5% /Q.le test 4.3% /Q.le Risultati economici Produzione Lorda Vendibile (p<.5) /ha ( /ha) fertirrigato tradizionale test Incremento della fertirrigazione: +13% sul tradizionale +22% sul test

55 CIPOLLA 28

56 Andamento meteorologico 28 piogge (mm) andamento meteorologico maggio giugno luglio agosto settembre piogge (mm) Eta (mm/giorno) ETa (mm/giorno) Volume stagionale CIPOLLA: 236 mm in 1 interventi tra 11 e 3 mm

57 semina 2/2 Concimazioni distribuzione tradizionale di N, P e K 12 1 azoto: 16 kg/ha fosforo: 11 kg/ha kg/ha 8 6 potassio: 1 kg/ha inizio bulbificazione /2 1/3 16/3 31/3 15/4 3/4 15/5 3/5 14/6 29/6 presemina emergenza 4a. foglia raccolta 5/ distribuzione frazionata in fertirrigazione di N azoto: 16 kg/ha fosforo: 11 kg/ha potassio: 1 kg/ha kg/ha /2 1/3 16/3 31/3 15/4 3/4 15/5 3/5 14/6 29/6

58 Concentrazione dell azoto nella soluzione circolante mg di N-NO3 / kg di terreno secco azoto nitrico nella soluzione circolante a 3 cm 6 TEST 5 FERTIRRIGATO TRADIZIONALE /4 22/4 12/5 1/6 21/6 11/7 31/7 2/8 azoto nitrico nella soluzione circolante a 7 cm mg di N-NO3 / kg di terreno secco 6 TEST 5 FERTIRRIGATO 4 TRADIZIONALE /4 22/4 12/5 1/6 21/6 11/7 31/7 2/8

59 Accumulo di sostanza secca grammi/pianta accumulo di sostanza secca nei diversi organi della pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-bulbi fert-bulbi 5 5-mag 2-mag 4-giu 19-giu 4-lug 19-lug 3-ago concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 5/8

60 Asportazioni di azoto grammi/pianta accumulo di azoto nei diversi organi della pianta trad-vegetazione fert-vegetazione trad-bulbi fert-bulbi.1. 5-mag 2-mag 4-giu 19-giu 4-lug 19-lug 3-ago concim.granulari ultima fertirrig. raccolta 5/8 con 8. piante/ha equivale ad un assorbimento finale di circa kg/n

61 Risultati produttivi cipolla: produzione commerciale (>4mm) (q/ha) FERT TRAD TEST Nessun incremento della fertirrigazione sul tradizionale +1% sul test

62 Risultati qualitativi Ripartizione % per classi di calibro FERT TRAD (%) 4 3 TEST <4 mm 4-5 mm 5-6 mm 6-8 mm >8 mm cipolla: peso medio (grammi) FERT TRAD TEST

63 Risultati economici P.L.V ( /ha) FERT TRAD TEST 5-8mm - 15 /q.le >8mm - 5 /q.le

64 Efficienza d uso d dell azoto kg di prodotto / kg di azoto Efficienza d'uso dell'azoto conc. tradizionale fertirrigazione patata mais cipolla pomodoro MEDIA Incremento di efficienza del 48% con la fertirrigazione

65 Produzione lorda vendibile Coltura Concimazione tradizionale ( /ha) Fertirrigazione ( /ha) Variazione P.L.V. ( /ha) (%) Pomodoro Patata Mais Cipolla Pomodoro MEDIA N.B. +7 /ha, pari all 11%, senza la cipolla

66 Costi aggiuntivi Costo pompa iniettrice: 2. Considerando una superficie irrigabile, dai 1 ai 2 ettari e una durata della pompa di almeno 5 anni: il costo ad ettaro per anno è pari a 2-4 /ha/anno. Nessun costo energetico

67 Costi aggiuntivi Concime Titolo N% Costo concime Costo per unità fertilizzante /kg +IVA 4% ( /kg di N) nitrato ammonico cristallino nitrato ammonico urea Considerando un impiego di 15-2 kg/ha il costo ad ettaro per anno è pari a 15-4 /ha/anno.

68 nessun problema distributivo (concentrazioni-tossicità, lavaggio impianti etc..) elevata precisione di distribuzione (efficienza di applicazione e uniformità) nessuna percolazioni di nitrati efficienza agronomica (incremento di resa e qualità per unità d acqua e di fertilizzante) convenienza economica (specie se si usano concimi di base standard) Maggiore su POMODORO, che ha ciclo più lungo e in mesi a minor rischio climatico conclusioni