Impiego di acque saline nella coltura in contenitore di specie ornamentali

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1 ECO.IDRI.FLOR. UO- DBPA Pisa Impiego di acque saline nella coltura in contenitore di specie ornamentali Fernando Malorgio, Paolo Vernieri, Luca Petrognani D.to Biologia delle Piante Agrarie Università di Pisa Workshop 1

2 Presupposti scientifici Ricerca di nuove specie rustiche a basso input, che non necessitano di grandi investimenti da un punto di vista tecnologico e che possono rappresentare una valida alternativa alle tradizionali produzioni floricole; Razionalizzazione delle risorse idriche 2

3 Prove 1 anno: Callistemon Alcune caratteristiche Specie rustica Tollerante gli stress salini (es. c. laevis) Ampia adattabilità alla coltivazione (vaso fiorito, arredo spazi verdi Scarse conoscenze dal punto di vista eco- fisiologico circa la capacità adattativa delle diverse specie 3

4 Obiettivi specifici valutazione dell impatto ambientale dei sistemi di coltivazione tradizionali, basati sull uso uso di sistemi a ciclo aperto stima dei vantaggi offerti dal ciclo chiuso in termini di efficienza di uso dell acqua e dei nutrienti verifica degli eventuali problemi di natura tecnica ed agronomica (riduzioni di crescita, disordini fisiologici, ecc.) associati all impiego della tecnologia del ciclo chiuso e di elevate salinità 4

5 Impostazione sperimentale I anno Sistema di coltivazione: in serra mediante 2 sistemi di irrigazione: -ciclo aperto goccia -subirrigazione ciclo chiuso -due livelli di salinità: -77 mm di NaCl = 1,3 ms -100 mm NaCl = 13 ms ciclo aperto = 3 interventi giornalieri = 600 ml/vaso/day Subirrigazione 10 min./gg suddivisi in due interventi da 5 min 5

6 Callistemon Semina il : 6 specie C. citrinus C. laevis (da talea) C.pallidus (resistente?) C.phoeniceus (resistente? ) C. sieberi C.teretifolius (resistente? ) Trapianto: 4 Aprile 2007 in vaso 15 (1,5 litri) substrato: torba, sabbia e pomice ( ) + cornunghia (3 g /L) e osmocote 3 g/l ( ) 8 mesi ; ph 6,5 (polvere di marmo) Inizio prova: 12 Aprile

7 Rilievi effettuati Consumo idrico Crescita (rilievi distruttivi: LA, indici di crescita e non distruttivi: altezza e diametro pianta) Clorofilla Fluorescenza Accumulo Na e K nel substrato di coltivazione e nelle foglie Osservazioni agronomiche Anali statistica: Fattoriale a 2 vie (Salinità x Sistema di irrigazione) 7

8 Risultati Callistemon I anno 8

9 Consumo idrico (L/m 2 ) dopo 140 giorni di coltivazione in serra (3/09/2007) 7mM 100 mm Ciclo aperto Ciclo chiuso Ciclo aperto Ciclo chiuso Risparmio idrico (chiuso vs aperto) 20 % 60 % 9

10 Accumulo di Na e K nelle diverse frazioni del substrato di coltivazione (27 Luglio 2007) Acqua irrigazione (7 mm NaCl) [Na] mm [K] mm [Na] mm [K] mm Goccia Acqua irrigazione (100 mm NaCl) Subirrigazione [Na] mm [K] mm [Na] mm [K] mm

11 Concentrazione di Na e K (mm/g DW) in foglie di Callistemon sieberi e c. pallidus durante il periodo estivo (27 luglio 2007) Sieberi Pallidus Trattamento Na K Na K 7 mm NaCl ciclo 0,17 c 0,67 a 0,22 c 0,67 a aperto 7 mm ciclo chiuso 0,08 c 0,65 a 0,09 c 0,62 a 100 mm Ciclo 0,46 b 0,48 b 0,57 b 0,57 a aperto 100 mm Ciclo 1,13 a 0,75 a 0,72 a 0,57 a chiuso Effetto medio NaCl ** ns ** ns Ciclo ** * ns ns A x B ** * * ns 11

12 Fitossicità a 100 mm NaCl ciclo aperto- Callistemon sieberi 12

13 Riepilogo dei risultati del I anno su Callistemon spp. Nei primi 3 mesi di coltivazione scarsa influenza della salinità dell acqua in tutte le specie sui parametri misurati: Crescita (Peso secco, SF, AGR, RGR, NAR, LWR) Fluorescenza (Fv/Fm; Fo) Clorofilla A partire dal IV mese (Luglio 08):nelle piante coltivate ad elevata salinità (100 mm NaCl) Elevata [Na] nei tessuti fogliari Effetto fitossico su tutte le specie, ad eccezione di C. laevis e filloptosi generale 13

14 È stata effettuata un drastica potatura (fine settembre) per valutare la capacità di ricaccio: caduta precoce delle foglie di nuova formazione Sulla base dei dati ottenuti in questa prova si può affermare che tra le diverse specie di Callistemon, solo la specie laevis sopporta alti livelli di salinità dell acqua di irrigazione, mentre le altre specie oggetto di studio sono risultate sensibili. 14

15 Sperimentazione sul geranio DBPA- unipi 15

16 Attività Geranio lavoro svolto in collaborazione con l UO- CNR-IBIMET Firenze, obiettivo: valutazione tecnico-agronomica di diversi sistemi di irrigazione applicati alla coltivazione in vaso del geranio (Pelargonium peltatum L.). Sono stati effettuati 2 esperimenti paralleli utilizzando acqua piovana o acqua di pozzo per la preparazione della soluzione nutritiva In ogni esperimento, 6 trattamenti: 33 sistemi di irrigazione (goccia con o senza recupero soluzione drenata, e subirrigazione); 2 modalità di pilotaggio dell irrigazione irrigazione: sistema tradizionale (timer) e sistema provvisto di tensiometri (irrigazione avviata quando si raggiungeva un valore di tensione d umidità nel substrato pari a -50 hpa). 16

17 I risultati relativi all attività svolta sul Geranio sono stati presentati al International Symposium on Strategies Toward Sustainability of Protected Cultivation in Mild Winter Climate April 6-11, 2008 Antalya, Turkey. Poster sul sito del progetto Il manoscritto The influence of irrigation method on pot geranium (Pelargonium peltatum L.) grown with saline water (S. La Fata, L. Incrocci, F. Malorgio, P. Battista, B. Rapi, L. Bacci and A. Pardossi) è in corso di stampa su Acta Horticolturae. 17

18 Attività prevista per il II anno Sistemi di irrigazione e modalità di gestione dell irrigazione in piante ornamentali coltivate in contenitore In collaborazione con L. Bacci e P. Battista (CNR- Ibimet, Fi). 18

19 Sistema di coltivazione: in serra mediante 2 sistemi di irrigazione: -ciclo aperto goccia -subirrigazione ciclo chiuso Pilotaggio dell irrigazione: -Sistema tradizionale (timer) -Approccio integrato (data logger, ETE, tensiometro) 19

20 Specie: Callistemon viminalis Little john -Dwarf Bottlebrush -Portamento compatto, fiori rosso scuro Talea radicata al rinvaso 20

21 Trapianto: 12 Maggio 2008 in vaso 15 (1,5 litri) substrato: torba, sabbia e pomice ( ) + cornunghia (3 g /L) e osmocote 3 g/l ( ) 8 mesi ; ph 6,5 (polvere di marmo) Inizio prova: 07 Giugno

22 Bilancio idrico Crescita (rilievi distruttivi: LA, indici di crescita e non distruttivi: altezza e diametro pianta) Clorofilla Rilievi previsti Fluorescenza Accumulo Na e K nel substrato di coltivazione e nelle foglie Osservazioni agronomiche 22

23 Tabella 1 - Parametri di crescita misurati in Callistemon viminalis little John durante il periodo estivo (30 Agosto 2008) Trattamento Altezza pianta (cm) Diametro pianta (cm) Tensiometro Ciclo aperto 30.7 a 33.7 a Ciclo chiuso 28.7 a 31.0 b Timer Ciclo aperto 28.3 a 29.7 b Ciclo chiuso 29.3 a 30.3 b Effetto medio Sistema (A) ns 0.01 Ciclo (B) ns ns A x B

24 Tabella 2 Contenuto in clorofilla e parametri relativi alla efficienza fotosintetica (fluorescenza) in Callistemon viminalis little John durante il periodo estivo (8-9 Agosto 2008). Trattamento Tensiometro Contenuto in clorofilla (SPAD) Fluorescenza F0 Fv/Fm Ciclo aperto 65.4 a 487 a 0.81 a Ciclo chiuso 60.6 a 525 a 0.80 a Timer Ciclo aperto 62.7 a 489 a 0.80 a Ciclo chiuso 65.0 a 429 a 0.82 a Effetto medio ns ns ns Sistema (A) Ciclo (B) ns ns ns A x B ns Ns ns 24

25 Consumo idrico (L/m 2 ) Giorni dal trapianto (13 giugno 2008) Chiuso Tens Chiuso Timer Aperto Tens Aperto Timer 25

26 Accumulo di Na e K NEL SUBSTRATO E NEL DRENATO (ACQUA= 8-9 Mm NaCl) 7/07/08 Goccia Subirrigazione [Na] mm [K] mm [Na] mm [K] mm TIMER ,33 [Na] mm [K] mm 35 1,0 EC (ms/cm) ,0 0 [Na] mm [K] mm ,0 TENSIOMETRO 9,0 0,0 26

27 Analisi statistica: fattoriale Stato delle piante al 01/09/2008.Na Substrato: Gestione irr= ns Sistema irr. = < Na Drenato Gestione irr= ns Sistema irr. = <

28 Indagine sulla sensibilità agli aleuroidi nelle diverse specie di callistemon in prova nel 1 anno di ricerche produzione di composti volatili ed olii essenziali in collaborazione con: E. Rossi (DCDSL, Facoltà di Agraria) e P.L. Cioni (Facoltà di Farmacia, Pisa) 28