IRRIGATE

TITOLO PIANO: Indagine sui sistemi iRrigui a livello territoriale in RIsposta alla deGenerazione degli

impiAnTi di pEro

ACRONIMO: IRRIGATE

Presentato da GRUPPO OPERATIVO: ATS IRRIGATE

Settore di intervento: Produzioni vegetali Settore produttivo: Ortofrutta

Key words: Water use efficiency; Irrigation; Climate change; Fruit farming; Plant sciences (LS9_4);

GIS, spatial analysis (SH2_12); Hydrology, water and soil pollution (PE10_17).

RESPONSABILE DEL PROGETTO

Cognome: Missere

Nome: Daniele

Telefono: 0541.313520

PEC: amministrazione@pec.crpv.it

Ente di appartenenza: Centro Ricerche Produzioni Vegetali

RESPONSABILE SCIENTIFICO DEL PROGETTO

Cognome: Anconelli

Nome: Stefano

Telefono: 051.4298811

PEC: cer@pec.consorziocer.it

Ente di appartenenza: Canale Emiliano Romagnolo

DURATA progetto mesi n. 20

Data inizio attività: 01-04-2021

Data fine attività: 31-12-2022

COSTO TOTALE DEL PIANO: 199.920,00 Euro

CONTRIBUTO TOTALE: 181.916,75 Euro

OBIETTIVI E FINALITA’

Obiettivi generali e specifici

L’obiettivo generale del Piano proposto consiste nell’individuare - in relazione agli apporti irrigui a

livello territoriale (sistemi irrigui, entità degli apporti, qualità delle acque d’irrigazione,

caratteristiche della falda freatica, ecc.), ai sistemi d’impianto adottati (portinnesto, densità

d’impianto, forma di allevamento, ecc.) e ai cambiamenti climatici in corso - quali siano i fattori

responsabili e come essi interagiscono tra loro, della degenerazione di numerosi impianti di pero

situati in una vasta area del territorio regionale; tutto ciò al fine approfondire le conoscenze su

questo grave e complesso fenomeno e fornire ai tecnici e agricoltori interessati, apposite linee guida

per contrastarne la diffusione.

Negli ultimi anni, in diverse importanti aziende agricole specializzate nella coltivazione del pero si

assiste a diffusi ed estesi fenomeni di deperimento delle piante, in apparenza non attribuibili a uno

specifico patogeno, come dimostrato da specifiche indagini svolte dal Consorzio Fitosanitario

Provinciale di Modena in collaborazione con i tecnici Apo Conerpo (vedi stato dell’arte). Una delle

ipotesi più accreditate chiama in causa i recenti mutamenti climatici, i quali hanno indotto molte

aziende agricole a effettuare surplus d’irrigazione e forse pure eccessi di concimazione, anche in

terreni e situazioni agronomiche e produttive non adatte, determinando in tal modo fenomeni di

sofferenza di alcune cultivar (Abate Fetel in primis).

Il Piano proposto intende quindi indagare il fenomeno in maniera approfondita e con un approccio

multidisciplinare, ma considerando la razionalizzazione degli apporti irrigui, anche su scala

consortile e territoriale, come elemento centrale del problema.

Gli obiettivi specifici del Piano sono molteplici:

1) Indagare circa la situazione attuale della degenerazione dei pereti, tramite la raccolta in campo

di una serie di parametri idrologici, fitosanitari, pedologici e agronomici su un numero elevato di

frutteti interessati dalla problematica;

2) Acquisire una serie di dati agro-ambientali, tra cui le caratteristiche degli impianti di pero e loro

gestione, le caratteristiche pedologiche e microbiologiche del terreno, degli apparati radicali,

delle acque di falda superficiale, nonché le variazioni della falda ipodermica e dei principali

parametri meteorologici, relativamente ad alcune aree in cui si manifesta il problema;

3) Verificare se sussistano significative convergenze fra le aree soggette a deperimento delle piante

ed i parametri rilevati, in particolare quelli che indicano nel periodo irriguo la persistenza di

elevata umidità o acqua libera nel suolo all’altezza della parte esplorata dalle radici;

4) Avviare una sperimentazione sulla gestione dell’acqua, alternativa a quella tradizionale, al fine

di valutare la capacità della nuova tecnica irrigua proposta nel mitigare gli effetti causati dalla

idromorfia;

5) Creare apposite linee guida applicabili su scala territoriale, per realizzare nuovi impianti di pero

e per gestire quelli già esistenti, con particolare riferimento alla gestione dell’irrigazione,

nell’ottica di ridurre i consumi di acqua e prevenire o limitare l’insorgenza del fenomeno

degenerativo delle piante.

RISULTATI ATTESI

Dalle azioni/attività che saranno intraprese dal GOI nell’abito del Piano d’innovazione proposto si

attendono i seguenti risultati concreti.

- Quadro preciso in termini di diffusione del problema. Le attività previste nell’ambito dell’azione

3.1 “Indagini conoscitive (esame dello stato di fatto)” consentiranno di avere un primo quadro

preciso in termini di diffusione sul territorio regionale del problema “degenerazione delle

piante”, indicativo delle diverse principali situazioni pedologiche, agronomiche, agro-ambientali

e territoriali in cui il pero è coltivato.

- Informazioni sullo stato fitosanitario, caratteristiche del terreno e della falda ipodermica. Allo

stesso modo, dall’azione 3.2 “Indagini di campo e di laboratorio” scaturiranno una serie di

informazioni sullo stato fitosanitario (parte aerea e apparato radicale) delle piante oggetto

d’indagine, sulle caratteristiche pedologiche e agro-biologiche del suolo in cui esse insistono,

nonché sull’andamento stagionale e sulla qualità dell’acqua della falda ipodermica; necessarie

per meglio capire il ruolo che i diversi fattori possono svolgere sull’insorgenza del fenomeno

degenerativo.

- Nuova tecnica irrigua per limitare il deperimento. Grazie alle attività previste nell’ambito

dell’azione 3.3 “Prove irrigue con tecniche alternative a quelle tradizionali” sarà possibile

mettere a punto per gli impianti a goccia o impianti a mini-aspersione, protocolli di irrigazione a

bassa portata e prolungati tempi di erogazione, in grado di mitigare gli effetti negativi sulla

vitalità delle piante causati da possibili fenomeni di idromorfia. Inoltre le stesse prove

permetteranno di acquisire tutti i dati necessari alla configurazione dell’applicativo IRRINET, con

conseguenti vantaggi in termini di risparmio idrico e qualità delle produzioni.

- Linee guida. In seguito alle attività previste nell’ambito dell’azione 3.4 “Analisi dei dati e

creazione delle linee guida” sarà possibile verificare se sussistono significative convergenze tra

le aree interessate al fenomeno degenerativo e le caratteristiche agronomiche e agro-ambientali

(con particolare riferimento alla gestione dell’acqua) in cui insiste la pericoltura regionale.

Questo consentirà di redigere apposite “linee guida” applicabili su scala territoriale e nelle

diverse situazioni impiantistiche, intese sia come sistema d’impianto (portinnesto, densità

d’impianto e forma di allevamento) che come tipo di irrigazione (goccia o aspersione), per gestire

sia i frutteti in essere che per realizzare nuovi impianti, al fine di scongiurarne in tempi più o

meno lunghi la loro degenerazione.

Il Canale Emiliano Romagnolo, si occuperà, in particolar modo, dell'Azione 3.3 – Prove irrigue con tecniche alternative a quelle tradizionali

ATTIVITA PREVISTE

3.3.1 Impostazione delle prove

Negli stessi appezzamenti individuati nell’ambito dell’azione 3.2 (indicativamente n. 6

appezzamenti), con almeno due differenti tipologie di impianto irriguo (microirrigazione a goccia, e

aspersione), anche eventualmente nello stesso appezzamento, e di cui almeno due con problemi

derivanti dalla presenza di una falda molto superficiale, saranno impostati confronti con la gestione

abituale dell’agricoltore e una gestione irrigua corretta per ciascun impianto d’irrigazione. Questo

al fine di evitare o almeno diminuire gli effetti dei recenti problemi fisiologici, senza però favorire la

diffusione o aumentare la pressione delle avversità recentemente riscontrate, come ad esempio la

maculatura bruna, l’alternaria o la valsa.

La scelta ricadrà su aziende con impianti irrigui strutturati a settori e con un’alta uniformità di

distribuzione. Sarà misurato inoltre il coefficiente di variazione (CV) di ciascun impianto sul quale si

svolgeranno le prove, al fine di selezionare solo impianti altamente efficienti e con una buona

uniformità di distribuzione. In ciascuna azienda sarà predisposta una sezione dell’impianto irriguo,

che potrà coincidere con un intero settore, ove sarà applicato il consiglio irriguo del servizio Irrinet.

Sulla rimanente superficie del pereto sarà proseguita la strategia irrigua in essere.

In un’azienda che non presenta deperimenti, e dispone di un gran numero di portainnesti differenti

sul totale degli impianti di Abate Fetel, verrà monitorata e gestita l’irrigazione attraverso la collocazione di sensori di umidità del terreno e di un’apposita centralina meteorologica; questo

permetterà di ottenere benchmark coi quali confrontare i dati raccolti nelle altre 6 aziende. Sarà

possibile raccogliere anche ulteriori informazioni sulla risposta irrigua dei differenti portinnesti. Per

questo l’azienda scelta dovrà avere una buona uniformità dei terreni e la presenza di portinnesti

comunemente diffusi, come franco, MC, MH.

3.3.2 Gestione degli apporti irrigui

Per le prove irrigue verrà utilizzato il bilancio idrico del servizio Irrinet, che fa parte del progetto con

cui i Consorzi di Bonifica forniscono assieme all’acqua tutte le informazioni per un suo uso oculato

ed efficiente, con l’obiettivo di giungere a consistenti risparmi d’acqua mantenendo elevata, o

addirittura migliorando, la produttività delle colture. Il portale Irrinet indica agli agricoltori, tramite i

Consorzi di bonifica, il preciso momento di intervento irriguo ed il volume di adacquata, basandosi

su dati del bilancio idrico suolo/pianta/atmosfera e sulla convenienza economica dell’intervento

irriguo.

Al fine di predisporre adeguatamente le prove, saranno acquisiti tutti i dati necessari alla

configurazione corretta degli appezzamenti nell’applicativo Irrinet e poter così svolgere il bilancio

idrico a cadenza giornaliera. Il servizio si basa sul metodo del bilancio idrico calcolato ogni giorno con

i dati meteorologici, pedologici e di falda ipodermica forniti da vari servizi regionali o dalla

strumentazione aziendale (sensori di umidità, centraline meteorologiche, ecc.). In particolare per

stimare l’evapotraspirazione effettiva (Ete) il modello si avvale della relazione Ete = Eto x Kc; dove

Eto è l’evapotraspirazione di riferimento, mentre Kc è un coefficiente colturale messo a punto in

funzione della specie e variabile in relazione alle diverse fenofasi della pianta.

Per la gestione degli impianti micro-irrigui verrà messo a punto, utilizzando il Servizio Irrinet, il

frazionamento del volume irriguo giornaliero derivante dal bilancio idrico, in più turni, in funzione

della capacità di ritenzione del terreno, per evitare eccessi idrici e di compattazione. Sarà possibile

anche testare nuove ali gocciolanti a bassa portata di erogazione, in grado quindi di allungare i tempi

di irrigazione fino a 7-8 ore al giorno, sempre con la finalità di limitare al massimo stati di anossia,

dilavamenti e compattazione del terreno.

Anche per gli impianti ad aspersione, sia a spruzzo con microsprinkler sottochioma che a pioggia

lenta, verranno studiate le soglie di intervento irriguo più idonee per le diverse condizioni

pedologiche ed evitare situazioni di eccessi idrici.

La variazione dell’umidità nel terreno sarà registrata tramite appositi sensori multilivello posizionati

nel terreno. Tali sensori sono costituiti da un'asta della sonda con elettronica integrata e cavi

associati, generalmente di una lunghezza di 90 cm (es. sonde Dril and Drop, prodotte da Sentek).

Grazie alla possibilità di monitorare l’umidità del terreno a differenti profondità, distanti tra loro circa

10 cm, sarà possibile osservare i volumi di terreno interessati dagli apporti idrici, la velocità della

acqua nel terreno, la coerenza degli strati di terreno bagnati con quelli che ospitano le radici, gli

effetti dell’assorbimento di acqua da parte delle radici e anche gli effetti di falde molto superficiali,

ove presenti. Sarà possibile evidenziare stati di Capacità idrica di campo, movimenti liscivianti,

situazioni che possono indurre asfissia degli apparati radicali. I dati rilevati dai sensori saranno

tramessi attraverso apposite RTU a database predisposti all’applicazione di webAPI.

I dati saranno così resi disponibili da remoto agli agricoltori, ai tecnici di campo, ai ricercatori coinvolti

dal Piano, oltre che al personale dei consorzi di Bonifica che potrà avervi accesso tramite l’apposita

interfaccia consortile del servizio Irrinet. L’accesso da remoto ai dati tramite webAPI ne permette

una immediata fruizione oltre a permettere un immediato monitoraggio dello stato dei sensori;

consentirà inoltre di abbattere le emissioni di CO2 prodotte dagli spostamenti dei rilevatori.

3.3.3 Esecuzione rilievi ed elaborazione dati

I rilievi suolo/clima saranno eseguiti in maniera automatica, a cadenza giornaliera, dai sensori e dalle

centraline meteorologiche dislocati in azienda e integrati con i rilievi saltuari descritti nell’azione

3.2.5 (droni/EM38). I dati riguardanti la profondità della falda ipodermica verranno acquisiti

manualmente almeno una volta al mese, ad integrazione dei dati della rete regionale Faldanet, che

alimenta il sistema Irrinet.

La valutazione dell’umidità del terreno a passo giornaliero, in funzione delle costanti idrologiche di

ciascuno appezzamento (punto di appassimento e la capacità idrica di campo) renderà

maggiormente evidenti eventuali situazioni di criticità causate da mancanze o eccessi di acqua

disponibile.

I dati raccolti saranno opportunamente messi in relazione ai rilievi e alle analisi previste nell’ambito

dell’indagine sull’attività radicale e microbiologica del suolo (3.2.2), al fine di valutare l’impatto

biologico dell’irrigazione o della presenza di falda troppo superficiale.

Alla raccolta verranno effettuati rilievi sulla resa e sulla qualità delle produzioni indotte delle gestioni

irrigue innovative a confronto con quelle tradizionali.

I risultati saranno spazializzati e resi disponibili tramite una elaborazione GIS che permetta di valutare

l’estensibilità dei dati raccolti su scala distrettuale e consortile.

RUOLO DELLE UNITA’ OPERATIVE

L’azione 3.3 sarà interamente svolta dal personale del CER. Due delle prove irrigue previste saranno

condotte, se ritenute idonee, nelle aziende agricole Tomasatti e Pellati, entrambe partner associati

del GOI. I sensori multilivello previsti nell’ambito dell’attività 3.3.2 saranno resi disponibili dalla OP

Apo Conerpo.

PRODOTTI ATTESI

- Informazioni preliminari sul grado di efficienza di ciascun impianto sul quale si svolgeranno le

prove, al fine di selezionare solo impianti con una buona uniformità di distribuzione.

- Set di dati necessari alla configurazione corretta degli appezzamenti nell’applicativo Irrinet e

poter così svolgere il bilancio idrico a cadenza giornaliera.

- Per gli impianti micro-irrigui e per quelli ad aspersione, rispettivamente: dati sul frazionamento

del volume irriguo giornaliero e soglie di intervento irriguo più idonee per le diverse condizioni

pedologiche e per evitare situazioni di eccessi idrici.

- Set di dati sulla variazione dell’umidità nel terreno, registrata tramite appositi sensori multilivello

posizionati nel terreno e tramessi attraverso apposite RTU a database predisposti

all’applicazione di webAPI.

- Dati su resa e qualità delle produzioni indotte delle gestioni irrigue innovative a confronto con

quelle tradizionali.

- Risultati di elaborazioni GIS per valutare l’estensibilità dei dati su scala distrettuale e consortile.

Inizia il: 01 Aprile 2021

Finisce il: 31 Dicembre 2022

Aggiornato il: 16 Agosto 2021

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