ECO.IDRI.FLOR. Efficienza d uso dell acqua di colture da vaso fiorito: influenza del metodo irriguo, della gestione della fertirrigazione e dei parametri microclimatici F. Saccardo, G. Colla Dipartimento GEMINI, Università della Tuscia, Viterbo E. Rea CRA- Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante,Roma
Riduzione delle disponibilità idriche Eccessivo sfruttamento risorse idriche Scadimento qualitativo delle acque Competizione con altre tipologie d uso + WUE
Efficienza di un processo e t = Output 1 Output 2 Output i Output i x x.x = Input Output 1 Output i-1 Input 1 Approccio idrologico WUE Approccio fisiologico Approccio agronomico
WUE (WP) Output = massa, numero, reddito.. per unità di superficie Input = T, ETc, WU.. per unità di superficie A T x Biomassa A WUEp WUEb x Produzione Biomassa WUEy
WUEy, WUE b, WUE s Y (biomassa) X ( T, ETc, WU) Aumentando l efficienza dei processi metabolici e fisiologici (es. miglioramento genetico,controllo dei fattori climatici, nutrizione concimazione CO 2 ) Riducendo la componente evaporativa (es. pacciamatura) Riducendo il rilascio di soluzione nutritiva dal sistema (es. ciclo chiuso, utilizzo di acqua buona qualità, subirrigazione)
WUE vs R g, T, VPD 5 4 Spring-Summer Summer-Fall A A A 3 WUE (g kg -1 ) 2 1 0 4 y = 2.25-1.60 exp -0.06 x y = 1.97 + 3.28 exp -0.07 x R 2 y = 1.52 + 2.17 exp -0.50 x = 0.70 R 2 = 0.58 R 2 = 0.55 B B B 3 2 1 y = 2.64 + 2.39exp -0.12 x R 2 = 0.73 y = 1.81 + 7.04 exp -0.09 x R 2 = 0.71 y = 2.39 + 1.86 exp -1.20 x R 2 = 0.61 0 0 5 10 15 20 25 Global radiation (MJ m -2 ) 0 5 10 15 20 25 Temperature ( C) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Vapour pressure deficit (kpa)
Controllo climatico per incrementare WUE
Obiettivi 1) studio dell influenza di fattori di tipo biologico (specie e fenofase), fisiologico (stato nutrizionale della pianta) e ambientale (alta e bassa radiazione solare) sull efficienza d uso dell acqua della coltura (WUE p, WUE b e WUE s ) 2) analisi delle esigenze idriche e dell efficienza d uso dell acqua di piante da vaso fiorito utilizzando differenti metodi irrigui (irrigazione a goccia, subirrigazione) e concentrazioni della soluzione nutritiva
Materiali e Metodi Sito sperimentale: serra tunnel in PMMA presso Università della Tuscia riscaldata (t min = 14 C), provvista di finestrature e ventilatore Substrato: vasi del 14 riempiti con un miscuglio torba + pomice 2:1 v/v) Cultivar: Mintaka (Albani & Ruggeri) Durata ciclo: 10 settimane (9( 9 gennaio-19 marzo; 6 aprile-14 giugno) Soluzione nutritiva: completa tipo Hoagland Frequenza irrigazione: 1-33 interventi al giorno
Risultati Metodo irriguo Soln (ds/m) EC 1 (ds/m) EC 2 (ds/m) ph 1 ph 2 Goccia 2,0 1.38 1.67 5.3 5.1 1,0 0.73 0.83 5.4 5.5 Subirrigazione 2,0 2.15 1.09 5.1 5.2 1,0 0.92 0.52 5.7 5.6 Significatività Metodo irriguo (I) * * ns ns Soluzione (S) *** *** * * I x S ns ns ns ns
Metodo irriguo Soln (ds/m) Foglie (n/pianta) Area fogliare (cm 2 /pianta) Fiori (n/pianta) Indice di crescita (cm 3 /pianta) Goccia 2,0 44.3 611.4 2.2 11802 1,0 37.7 490.6 2.3 10762 Subirrigazione 2,0 43.0 619.5 2.9 13469 1,0 32.6 464.6 1.9 10518 Significatività Metodo irriguo (I) ns ns ns * Soluzione (S) ** * ns * I x S ns ns ns ns
cm 3 /pianta (x 1000) 15 12 9 6 3 0 Indice di crescita (GI) Goccia - 2 ds/m Goccia - 1 ds/m Subirrigazione - 2 ds/m Subirrigazione - 1 ds/m y = 79,6+ 2935 exp(0,020 x), r 2 = 0.98 y = - 2052 + 5147 exp(0,017 x), r 2 = 0.99 y = 1180 + 1994 exp(0,023x), r 2 = 0.98 y = - 2443 + 5522 exp(0,012 x), r 2 = 0.98 0 20 40 60 80 Giorni dal trapianto
Metodo irriguo Soluzione (ds/m) PS totale (g/pianta) PS foglie (g/pianta) PS steli (g/pianta) Goccia 2,0 18.2 12.9 5.2 1,0 17.5 11.5 6.1 Subirrigazione 2,0 21.1 14.3 6.8 1,0 18.6 11.9 6.7 Significatività Metodo irriguo (I) ** ns ** Soluzione (S) * ** ns I x S ns ns ns
Metodo irriguo Soluzione (ds/m) PS totale (g/pianta) PS foglie (g/pianta) PS steli (g/pianta) Goccia 2,0 18.2 12.9 5.2 1,0 17.5 11.5 6.1 Subirrigazione 2,0 21.1 14.3 6.8 1,0 18.6 11.9 6.7 Significatività Metodo irriguo (I) ** ns ** Soluzione (S) * ** ns I x S ns ns ns
Metodo irriguo Soluzione (ds/m) ETc (L/pianta) WUEb (g/l) WUEg (cm 3 /L) Goccia 2,0 4.20 4.33 1372 1,0 4.11 4.28 1437 Subirrigazione 2,0 4.68 4.52 1566 1,0 4.52 4.11 1310 Significatività Metodo irriguo (I) ** ns ns Soluzione (S) ns ns ns I x S ns ns ns
ETc 6 5 4 Goccia - 2 ds/m Goccia - 1 ds/m Subirrigazione - 2 ds/m Subirrigazione - 1 ds/m L/pianta 3 y = - 1,02 + 0,89 exp(0,027 x), r 2 = 0.99 y = - 0,86 + 0,82 exp(0,026 x), r 2 = 0.99 2 1 0 y = - 0,98 + 0,94 exp(0,025 x), r 2 = 0.99 y = - 1,15 + 1,08 exp(0,024 x), r 2 = 0.99 0 20 40 60 80 Giorni dal trapianto
Metodo irriguo Soluzione (ds/m) Pn (μmol CO 2 m -2 s -1 ) Pn totale (μmol CO 2 /pianta) E (mol HO 2 m -2 s -1 ) WUEp (mg CO 2 /g H 2 O) Goccia 2,0 12.9 b 0.67 b 0.013 3.08 1,0 13.3 b 0.58 b 0.013 2.74 Subirrigazione 2,0 16.4 a 0.89 a 0.012 3.60 1,0 14.7 b 0.59 b 0.012 2.93 Significatività Metodo irriguo (I) *** *** ns ns Soluzione (S) ns *** ns ns I x S * *** ns ns
Conclusioni La subirrigazione rispetto all irrigazione a goccia ha incrementato la salinità dello strato superiore e ridotto quella dello stato inferiore del substrato ed ha aumentato l indice di crescita, la biomassa e la quantità di acqua evapotraspirata; nessuna differenza statisticamente significativa è stata riscontrata per il WUE. La riduzione della concentrazione della soluzione ha ridotto la salinità ed incrementato il ph del substrato, ed ha ridotto l indice di crescita, la biomassa epigea, il numero di foglie e l area fogliare; nessuna differenza statisticamente significativa è stata riscontrata per il WUE.
Prospettive Approfondire l influenza delle condizioni climatiche sul WUE Calibrare un modello matematico di stima della traspitrazione del geranio T = A (1-e -k LAI ) R s + B LAI VPD