Metodi per migliorare la gestione idrica delle colture florovivaistiche

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1 Programma di Sviluppo Rurale Misura Cooperazione per lo sviluppo di nuovi prodotti, processi e tecnologie nei settori agricolo, alimentare e in quello forestale Fondo Europeo Agricolo per lo Sviluppo Rurale: l Europa investe nelle zone rurali RISULTATI CONCLUSIVI PROGETTO SEGIF- Sviluppo di un sistema Esperto per la Gestione dell Irrigazione, Fertilizzazione e controllo fitopatologico in floricoltura Sede Convegni FLORCOOP Regione Marixe - Albenga (SV) 3 ottobre 2014 Metodi per migliorare la gestione idrica delle colture florovivaistiche Luca Incrocci e Michele Siena Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali, Università di Pisa (luca.incrocci@unipi.it)

2 Sommario Introduzione; Rispondere alle due domande fondamentali; Volume irriguo ottimale; Stima della ET Indiretta: ET0 e Kc all esterno ; misura radiazione in serra; PROVA SEGIF: determinazione Kc per aromatiche Diretta: uso di bilance, sensori di umidità. Prova SEGIF az. ZERBONE: turno variabile volume fisso Prova SEGIF az. Enrico&Lanzalaco: turno fisso, volume variabile. Conclusioni

3 Introduzione: Il sistema pianta-contenitore Ha di solito basso buffer idrico-nutritivo; Substrati molto drenanti; Facilità di lisciviazione; Bassa efficienza uso acqua: liscivizione comporta anche sostanziale perdita di nutrienti e di fitofarmaci dal vaso. Evapotraspirazione (ET) Irrigazione MIGLIORE EFFICIENZA USO ACQUA= MIGLIORE EFFICIENZA USO NUTRIENTI Drenaggio (acqua-nutrienti) Quindi attenta definizione del volume irriguo e del turno irriguo!!

4 QUALE VOLUME IRRIGUO? Il vaso è come un bicchiere.. Il volume irriguo netto (VI N ) deve essere adeguato al vaso! Se troppo grande si hanno sprechi! Drenaggio (LF Leaching fraction)

5 Tensione matriciale (hpa= cm H 2 O) DOSE DI ACQUA DA REINTEGRARE!! Calcolo della giusta dose (VI L ) 100 Volume (%) Capacità per l'aria ACQUA Acqua facilmente disponibile ARIA Acqua disponibile FASE SOLIDA

6 L acqua nei vari tipi di substrati Substrato Torba Perlite Pomice Torba perlite (1:1) Torba pomice (1:1) Substrato aromatiche albenga Densità (kg/m 3 ) Porosità (% vol.) 95% 96% 68% 94 % 77% 87% Capacità aria (% vol.) 38% 70% 29% 32% 20% 21% AD (% volume) 33% 9% 4% 28% 18% 29% AFD (% vol.) 21% 8% 3% 22% 13% 88% Media di 4 substrati adottati nella piana di Albenga

7 La forma del contenitore influenza l acqua che può contenere.

8 Volume irriguo netto ottimale dei vasi più utilizzati ad Albenga Acqua Volume Acqua Capacità facilmente irriguo disponibile (0 Tipo vaso per l aria disponibile netto /-100hPa) (L/vaso) (0/ -50hPa) ottimale (L/vaso) (L/vaso) (L/vaso) Diam. 14 cm h=10.5 cm, 1,0 L 0,130 0,270 0,300 0,150 Diam. 19 cm h=16.5 cm, 3,0 L 0,512 0,767 0,847 0,300 Diam. 19 cm, h=17cm, 3,25 L 0,559 0,829 0,915 0,350 Diam. 25 cm, h18 cm, 5,5 L 0,997 1,367 1,510 0,500 Il volume irriguo lordo sarà più grande e comprenderà le inefficienze (aumentato da 1.1 a 1.6 volte) Calcolato con SEGIF 1.0 (

9 QUANDO DEVO DARE L ACQUA

10 Frequenza o Turno Irriguo (quando dare l acqua) Si fa l irrigazione quando la pianta ha consumato una parte o al massimo tutta la acqua disponibile. La stima di ET è il punto cruciale e può essere fatta: Empiricamente, con in base all esperienza dell agricoltore (semplici timer con intervalli fissi); Per via indiretta, mediante modelli a partire da dati meteorologici: in serra si usa la Radiazione Globale, in pieno campo il metodo FAO ET= ET0 x Kc Per via diretta, attraverso la misura del potenziale o del contenuto idrico volumetrico substrato (sensori dielettrici) o alla variazione di peso (con bilancia).

11 Concetto di ET 0 Come trovare un sistema per calcolare l influenza del clima sulla traspirazione di migliaia di piante diverse? Evapotraspirazione di riferimento: ET 0 È quella di un prato di Festuca arundinacea uniforme della altezza di circa cm ben concimata e sana. Kc= ET ET 0

12 Progetto SEGIF: Centralina meteo az. Enrico&Lanzalaco In collaborazione con (

13 Centralina meteo az. Lanzalaco: misura ET 0

14 Progetto SEGIF: calcolo Kc aromatiche Studio delle esigenze idriche di 8 specie aromatiche, coltivate in condizioni commerciali ad Albenga vaso diam.14, 25 p/m 2 (L. stoechas e rosmarino anche in vaso diam.19, 3,0 L): 1. lavanda comune (Lavanda angustifolia L.) 2. lavanda selvatica o stecade (Lavandula stoechas L.); 3. maggiorana (Origanum majorana L. ); 4. origano (Origanum vulgare L.) 5. rosmarino (Rosmarinus officinalis L.); 6. rosm. Prostrato (Rosmarinus officinalis prostratus ) 7. salvia (Salvia officinalis L.); 8. timo (Thymus vulgaris L.)

15 Progetto SEGIF: calcolo kc aromatiche Il Kc delle aromatiche variava con l epoca di trapianto, dal numero e epoca delle spuntature.. Il Kc/h assai più costante Rosmarino vaso 19 Rosmarino vaso 19 Kc Kc Kc/h Kc/h Kc simulato y = x R 2 = Giorni dal trapianto Kc misurato

16 Progetto SEGIF: coefficienti Kc/h Specie Kc/h (1/cm) Rosmarino vaso 18 0,029 0,92 Rosmarino vaso 14 0,029 0,91 Lavanda stoechas vaso 18 0,035 0,96 Lavanda stoechas vaso 14 0,037 0,88 Rosmarino prostrato vaso 14 0,035 0,57 Origano vaso 14 0,047 0,91 Salvia vaso 14 0,040 0,72 Lavanda angustifolia vaso 14 0,037 0,74 Maggiorana vaso 14 0,034 0,88 Timo vaso 14 0,043 0,77 r 2

17 Progetto SEGIF: esempio uso Kc/h Il Kc può essere calcolato semplicemente misurando la altezza media di 8-10 piante (cm). L altezza media di ogni pianta è la media dell altezza di 2 rami (o punti) più alti. Esempio ET rosmarino vaso 14, III decade di novembre ET0= 1,30 L/m 2 : Pianta 1: 24 cm; 26 cm = media 25 cm H media 10 piante= 25 cm Kc= /cm x 25 cm = 0,725 ET= ET0 x Kc = 1,30 x 0,725= 0,942 L/m 2 ETpianta= 0,942 / 25 = 38 ml/(pianta giorno) VI N = 150 ml/p..irrigare 1 volta ogni 3 giorni

18 Controllo automatico irrigazione con sensori posti nell azienda Enrico&Lanzalaco Vincoli: interventi a tempi prefissati; il volume deve essere variabile; Algoritmo per calcolare il volume irriguo da dare sulla base di misura dell umidità del vaso prima di irrigare; Sicurezza: -non irrigare se tempo è piccolo; -irriga se trascorre troppo tempo; -tempo massimo di irrigazione. Risparmio acqua 26% rispetto a Timer!!

19 Controllo automatico irrigazione con sensori posti nell azienda Zerbone Marco Materiali e metodi: Volume irriguo costante, di circa 500 ml a vaso; Il sistema attivava l irrigazione quando la soglia di umidità < 32% Inseriti tensiometri di controllo Periodo sperimentale: 21/02/2014-7/04/2014 Misurata SN fornita con contalitri, SN drenata raccolta con lisimetro Bilancio idrico e azoto

20 Controllo automatico irrigazione con sensori posti nell azienda Zerbone Marco PARAMETRI Controllo (manuale) Sensore Umidità differenza % rispetto al controllo Irrigazioni % Volume medio (L/m 2 ) 4,1 2,2-46% Consumo idrico (L/m 2 ) % Drenato (L/m 2 ) % LF (%) 59% 17% -70% Contenuto N-NO 3 dren. (mg/l) % N lisciviato (Kg/ha) %

21 Controllo automatico irrigazione con sensori posti nell azienda Zerbone Marco Nel controllo, oscillazioni di potenziale matriciale, da -15 hpa fino a -200 hpa; Nel trattamento sensori di umidità, oscillazioni fra -10 hpa fino a -40/ -50 hpa; Sensore Controllo

22 Conclusioni Il progetto ha dimostrato che esistono valide soluzioni innovative per il pilotaggio dell irrigazione; Comunque si è fornito strumenti a costo zero per poter meglio pilotare gli impianti a TIMER; Gestire bene l irrigazione significa ridurre anche la lisciviazione dei nutrienti e quindi doppio motivo per farlo.

23 Personale DiSAAA-a che ha collaborato alla ricerca (ordine alfabetico)... Alberto Pardossi Aurelia De Vico Giulia Carmassi Luca Botrini Luca Incrocci Michele Siena Riccardo Pulizzi Valtere Del Sarto