Focus

TRAS.IRRI.MA., implementazione di modelli di gestione irrigua automatizzati

Il progetto del G.O. “AcquaBasilicata” punta al trasferimento tecnologico di innovazioni mature nella gestione della risorsa idrica
didascalia.

Visita presso actinidieto ove sono installate diverse tecnologie per il monitoraggio dell’umidità del suolo.

Data:20 May 2020

L'irrigazione aziendale è un fattore chiave per massimizzare le rese e ridurre l'incidenza dei costi di produzione. L'irrigazionecomporta effetti diretti sulla risorsa idrica stessa, e indiretti su altre risorse naturali (come ad esempio la vulnerabilità all'erosione e alla salinizzazione dei suoli). 

E' per questo che, nell’ambito del PSR Basilicata 2014-2020, MISURA 16 – COOPERAZIONE, Sottomisura 16.1 - Sostegno per la costituzione e gestione dei gruppi operativi (GO) del PEI in materia di produttività e sostenibilità dell’agricoltura, è stato approvato e finanziato il progetto di TRASferimento di tecnologie e protocolli di gestione IRRIgua MAturi per l’ottimizzazione dell’irrigazione (TRAS.IRRI.MA.). Il GO ha individuato la carenza di trasferimento tecnologico di innovazioni mature nel settore della gestione della risorsa idrica.

Capofila del progetto è ASSO FRUIT ITALIA Soc. Coop. Agr., mentre gli Enti di ricerca coinvolti sono UNIBAS-DiCEM, CREA-AA, ENEA, CNR-IMAA. La consulenza e la formazione è affidata a AGREENMENT srl. Il progetto si avvale anche della collaborazione dell'Autorità di Bacino della Basilicata (AdB), della O.P. APOFRUIT ITALIA Soc. Coop. Agr., della Cantina di Barile Consorzio Viticoltori Associati del Vulture s.c.a.r.l., della O.P. Soc. Coop. RAPOLLA FIORENTE, e della O.P. ANCONA Soc. Coop. Agr. Il responsabile scientifico è Bartolomeo Dichio, dell'Università degli studi della Basilicata - DiCEM.

Il gruppo di frutticoltura dell’Università degli studi della Basilicata (DiCEM), con lunga esperienza nella gestione idrica di specie frutticole, ha quindi il compito di coordinare, in collaborazione con gli Enti di ricerca territoriali, la divulgazione di tecnologie innovative mature nella gestione della risorsa idrica, presso le aziende agricole e i portatori di interesse, al fine di implementare il governo dell’acqua a livello del territorio.

I punti salienti sui quali si concentra l’attività del GO AcquaBasilicata sono:

  • Aumentare le conoscenze degli operatori relative ai sistemi di automazione degli impianti irrigui, facilitare l’introduzione di strumenti di programmazione dell’intervento irriguo da remoto e ottimizzare la pratica della fertirrigazione;
  • Diffondere pratiche agricole sostenibili attraverso protocolli di gestione ben definiti;
  • Divulgare le tecniche innovative per la difesa del territorio dal rischio idrogeologico;
  • Diffondere sistemi e sensori atti al monitoraggio dell’umidità nel suolo;
  • Implementare gli schemi di certificazione ambientale consolidati (WF, EWS, etc.) capaci di dare un impulso all’economia agricola e alla gestione del territorio con una forte impronta ecologica.

Individuazione dei Siti pilota e dimostrativi

Tra le aziende agricole associate alle O.P. partecipanti al GO AcquaBasilicata sono state individuate aziende frutticole ed olivicole su cui si è concentrata l’attività di trasferimento. L’azienda agricola Clemente e l’azienda Xiloyannis, entrambe associate all’O.P. APOFRUIT ITALIA Soc. Coop., l’azienda Valicenti, associata all’O.P. Capofila ASSO FRUIT ITALIA Soc. Coop. Agr, l’azienda Alamprese e Mollica soci, dell’O.P. Soc. Coop. RAPOLLA FIORENTE, e l’azienda di Ancona, socio dell’O.P. ANCONA Soc. Coop. Agr. Le aziende pilota, rappresentative del territorio lucano, sono dislocate nell’area di Venosa (2 aziende socie dell’O.P. olivicola Rapolla Fiorente) e nell’area metapontina (le 5 aziende frutticole delle O.P. APOFRUIT ITALIA Soc. Coop, ASSO FRUIT ITALIA Soc. Coop e ANCONA Soc. Coop. Agr).

Protocollo di gestione idrica

La gestione idrica è attuata mediante l’applicazione di un protocollo di gestione che può essere schematizzato nei seguenti punti:

  1. Acquisizione informazioni generali del frutteto. Preliminare alla compilazione del bilancio idrico è acquisire informazioni generali del frutteto. Per ciascuna specie frutticola vi è un panorama varietale ampio, nel caso del pesco, ad esempio, vi sono cultivar precocissime raccolte a maggio e cultivar tardive con raccolta a fine settembre. E’ inevitabile che le esigenze idriche delle diverse cv saranno differenti, pertanto occorrerà tenerne conto scegliendo i coefficienti colturali (Kc) più adatti. L’età dell’impianto, la vigoria della specie, la densità d’impianto e il portinnesto sono informazioni utili per il calcolo dell’esigenza idrica del frutteto.
  2. Acquisizione delle caratteristiche degli impianti irrigui. La portata alle diverse pressioni d’esercizio dell’erogatore utilizzato e la relativa area di suolo bagnata sarà funzione delle caratteristiche tecniche ma anche della modalità d’installazione (ad es. l’altezza dal suolo per i sistemi a spruzzo condiziona l’ampiezza del raggio di bagnatura); il numero di erogatori per unità di superficie e la distanza d’installazione sono informazioni utili per il calcolo della portata dei settori irrigui e per la definizione del volume di suolo bagnato.
  3. Caratterizzazione del suolo. Per definire il rapporto acqua-suolo, occorre eseguire analisi fisico-meccaniche del profilo del suolo (tabella 1) dalle quali dipendono le caratteristiche idrologiche dei suoli (tabella 2 e figura 1) e dei dati idrologici. La curva di ritenzione idrica (figura 1) mette in relazione il potenziale matriciale e il contenuto idrico. Tali informazioni ci consentono di determinare la quantità di acqua che può essere trattenuta nell’unità di volume di suolo (tabella 2).

Figura 1. Esempio di curva di ritenzione idrica

 4. Definizione del volume di suolo interessato dall’irrigazione. Per massimizzare l’efficienza irrigua, l’acqua deve essere distribuita nel volume di suolo esplorato dalle radici assorbenti. Pertanto, è necessario definire quale sia il volume di suolo interessato dall’apparato radicale e potenzialmente bagnato dal sistema irriguo. Conoscendo l’area bagnata dal singolo erogatore e considerando la profondità del profilo di suolo interessato dall’apparato radicale e bagnato dall’intervento irriguo è possibile calcolare il volume del contenitore 1 (figura 2), ossia quello su cui si concentra l’intervento irriguo.

Figura 2. Rappresentazione dei contenitori 1 e 2 in frutteti con irrigazione localizzata (sinistra) o con bagnatura dell’intera superficie (destra). Nel volume di suolo interessato dall’irrigazione (parallelepipedo trasparente n. 1) ricade la parte più attiva dell’apparato radicale, mentre le altre radici esplorano un volume di suolo non interessato dall’irrigazione (parallelepipedi grigi, n. 2) (Xiloyannis et al. In Arboricoltura Generale – Pàtron Editore- Bologna)

 

5. Acquisizione variabili ambientali. Le variabili ambientali utilizzate per la compilazione del bilancio idrico (pioggia e variabili per la determinazione dell’ET0) sono acquisite da stazioni meteo installate presso i siti (foto 2) o, ove presenti, nelle vicinanze delle stazioni meteo Agrobios-Alsia. È possibile stimare con una buona precisione l’evapotraspirazione mediante atmometri installati in campo (foto 3).

6. Compilazione del bilancio idrico giornaliero e definizione dei turni irrigui. La gestione dell’irrigazione viene eseguita compilando un bilancio idrico semplificato e la decisione irrigua è coadiuvata dall’uso di sonde di monitoraggio dell’umidità del suolo installate in ciascun sito. Per la compilazione del bilancio è utilizzato un foglio di calcolo excel composto da più schermate entro cui sono inserite le informazioni relative ai punti precedenti e nel quale è determinata la portata dell’impianto irriguo, il volume di suolo bagnato, la frazione di acqua disponibile (AD) e facilmente disponibile (AFD) ed il volume irriguo massimo con terreno al punto d’appassimento (PA). 

7. Monitoraggio umidità del suolo. La decisione irrigua è coadiuvata dall’uso di sonde di monitoraggio dell’umidità del suolo. Dopo un’analisi delle diverse tecnologie presenti sul mercato, sono state individuate sonde con tecnologia Frequency Domain Reflectometry  (FDR). I sensori FDR misurano capacitivamente le proprietà dielettriche del terreno tra due elettrodi. Il dispositivo di lettura "controlla" le onde elettromagnetiche di ritorno per le deviazioni nel dominio della frequenza e, quindi, determina il contenuto di acqua nel suolo e lo esprime in percentuale su volume. In alcuni siti sono state installate diverse tipologie di sonde con tecnologia FDR (SM100, Sentek, Irrifarm, Netafim) al fine di valutarne l’affidabilità (foto 4 e 5).

Il dato dell’andamento di umidità, rilevato rispettivamente da una sonda Sentek e da sensori SM100 a diverse profondità, deve essere interpretato in valori relativi e non assoluti, in quanto il range di lettura è condizionato dalla granulometria, dalla presenza di scheletro e/o altri corpi inerti presenti nel raggio di lettura. Il posizionamento dei sensori nel bulbo di umettamento deve tener conto della diversa ampiezza dei raggi di lettura. E’ fondamentale monitorare l’umidità nei diversi profili di suolo. In particolare, i sensori posti oltre la profondità del contenitore 1 sono indicativi per monitorare eventuali apporti irrigui in eccesso o in difetto.

Attività di divulgazione e trasferimento

Sono state organizzate giornate divulgative e di trasferimento, come la Giornata formativa del 10.12.2019 sulla "definizione dei volumi di suolo bagnato dall’intervento irriguo" presso l'azienda Panagri partner del progetto, la Giornata formativa del 10.12.2019 per tecnici e imprenditori, la Visita presso actinidieto ove sono installate diverse tecnologie per il monitoraggio dell’umidità del suolo, la Visita presso actinidieto dei partecipanti al convegno Internazionale sull’irrigazione (IX International Symposium On Irrigation Of Horticultural Crops – 19 giugno 2019). 

Il gruppo di ricerca di Frutticoltura impegnato nelle attività è composto da: Bartolomeo Dichio, Vitale Nuzzo, Giuseppe Montanaro, Alba Mininni, Francesco Reyes, Angelo C. Tuzio, Domenico Laterza.

Il materiale bibliografico può essere richiesto agli autori

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Agrifoglio n. 95 -  

Temi
Ricerca e Innovazione
Autori
Angelo C.  Tuzio

Università della Basilicata

Domenico  Laterza

Università della Basilicata

Alba N.  Mininni

Università della Basilicata

Bartolomeo Dichio

Professore presso il DICEM dell'Università della Basilicata