L’acqua è una risorsa fortemente a rischio per l’uso eccessivo che ne viene fatto a livello globale: si stima infatti che l’agricoltura utilizzi oltre il 70% dell’acqua disponibile con un trend in crescita a causa della crescente domanda di cibo. L’ultimo rapporto della FAO riporta che negli ultimi vent’anni in tutto il mondo le riserve di acqua dolce sono diminuite di oltre il 20% e che continueranno a diminuire in relazione ai cambiamenti climatici in atto, ed in particolare per l’assenza di precipitazioni invernali e per la siccità estiva. Tali anomalie climatiche si verificano anche nelle aree agricole del Lazio e la limitata disponibilità di risorse idriche è un fenomeno particolarmente accentuato nelle aree orticole nel periodo primaverile-estivo, quando le colture necessitano di elevati volumi irrigui.
Obiettivi:
- Valutare l’efficienza di diversi sistemi irrigui
- Ottimizzare turni e volumi irrigui in base alle esigenze colturali e climatiche
- Integrare l’uso di sensori e modelli previsionali per una gestione di precisione
- Migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua e ridurre gli sprechi
Prova n.1 – Gestione dell’irrigazione con sonde e modelli di evapotraspirazione
Per arginare la carenza di acqua per l’irrigazione, il mondo scientifico si occupa di individuare nuove strategie per un uso razionale di questa preziosa risorsa. Una linea di intervento è quella che mira ad aumentare l’efficienza d’uso dell’acqua preservando allo stesso tempo le caratteristiche quali-quantitative della produzione. Precedenti ricerche e sperimentazioni hanno evidenziato la possibilità di ottimizzare l’apporto della risorsa idrica alle colture orticole attraverso l’impiego di sensori wireless per il monitoraggio real time dello stato idrico del suolo; questi sensori potrebbero essere utilizzati a livello aziendale per stabilire il momento ottimale di intervento irriguo.
Il progetto ha l’obiettivo di migliorare l’efficienza irrigua del pomodoro da industria attraverso l’uso di tecnologie innovative di agricoltura 4.0. L’impatto del progetto sarà valutato non solo dal punto di vista agronomico ma anche da quello economico ed ambientale. I sistemi di irrigazione 4.0 rappresentano l’evoluzione tecnologica nell’ambito dell’agricoltura, integrando automazione, sensori avanzati, IoT (Internet of Things) per ottimizzare l’uso dell’acqua, aumentare la produttività e ridurre gli sprechi.
Obiettivo:
- Ottimizzare la gestione dell’acqua attraverso il monitoraggio continuo dello stato idrico del suolo e della coltura
- Validare l’efficacia di modelli previsionali basati sull’evapotraspirazione (ET0) per la programmazione irrigua
- Ridurre i volumi irrigui mantenendo le caratteristiche quali-quantitative delle produzioni.
La prova sperimentale prevede il miglioramento dell’efficienza d’uso della risorsa idrica su pomodoro da industria attraverso il confronto di due metodi di gestione di cui uno basato sul monitoraggio del contenuto idrico del terreno e l’altro sulla stima deficit idrico determinato dai dati meteo.
Tesi a confronto:
- A) Restituzione idrica basata sul monitoraggio del contenuto idrico del suolo misurato mediante una sonda di umidità collegata al sistema Tempus della Toro Ag;
- B) Restituzione idrica basata sul metodo del deficit idrico partendo da dati agrometeorologici forniti dalla stazione meteo dell’Arsial (calcolo dell’evapotraspirazione)
Rilievi:
- rilievi agronomici sulla produzione (produzione commerciabile, peso medio dei frutti e la produzione di scarto, intesa come frutti immaturi e marci)
- rilievi qualitativi quali analisi del contenuto in solidi solubili, sostanza secca e di elementi minerali nei frutti.
- contenuto di clorofilla e di flavonoli delle giovani foglie e calcolo del Nitrogen-Flavonol Index (NFI) come rapporto tra contenuto di clorofilla e flavonoli per dare un’indicazione dello stato nutrizionale azotato della pianta
- analisi economica sulla variazione del margine operativo lordo indotta dalle soluzioni agronomiche proposte
Ubicazione: Azienda Sperimentale Dimostrativa di Tarquinia
Collaborazioni
Dipartimento DAFNE dell’Università della Tuscia, Toro Ag Irrigation.
Prova n. 2 – Miglioramento dell’idoneità ad uso irriguo dell’acqua a basso contenuto di ossigeno e con un elevato carico di materia organica attraverso l’arricchimento con aria.
Obiettivo:
La prova ha come obiettivo la verifica dell’idoneità ad uso irriguo dell’acqua a basso contenuto di ossigeno e con un elevato carico di materia organica attraverso l’arricchimento con l’aria.
Tesi a confronto:
Tesi A – Irrigazione con acqua arricchita di ossigeno attraverso l’uso di un sistema venturi e un generatore elettromagnetico di microbolle
Tesi B – Irrigazione con acqua arricchita di ossigeno attraverso l’uso di un sistema venturi (macrobolle)
Tesi C – Test, Irrigazione con acqua tal quale.
Rilievi:
- rilievi agronomici sulla produzione (produzione commerciabile, peso medio dei frutti e la produzione di scarto, intesa come frutti immaturi e marci)
- rilievi qualitativi quali analisi del contenuto in solidi solubili, sostanza secca e di elementi minerali nei frutti.
- contenuto di clorofilla e di flavonoli delle giovani foglie e calcolo del Nitrogen-Flavonol Index (NFI) come rapporto tra contenuto di clorofilla e flavonoli per dare un’indicazione dello stato nutrizionale azotato della pianta
- analisi economica sulla variazione del margine operativo lordo indotta dalle soluzioni agronomiche proposte
Ubicazione: Azienda Sperimentale Dimostrativa di Tarquinia
Collaborazioni
Dipartimento DAFNE dell’Università della Tuscia, Toro Ag Irrigation.
Prova n. 3 – Banco di irrigazione a goccia per una corretta progettazione degli impianti irrigui.
L’irrigazione a goccia è il metodo irriguo che consente la maggiore efficienza di uso dell’acqua utilizzata.
Per sfruttare al meglio le potenzialità offerte da questo metodo irriguo, occorre tuttavia un impianto di irrigazione ben dimensionato e gestito in maniera ottimale nei turni e nei volumi idrici.
Risulta quindi di primaria importanza la conoscenza delle caratteristiche dei prodotti attualmente in commercio ed in questo contesto un ruolo fondamentale può essere svolto da un ente terzo che garantisca l’imparzialità delle informazioni sulle caratteristiche tecniche di funzionamento delle manichette al fine di eseguire una corretta progettazione dell’impianto.
Obiettivo:
Realizzazione di un banco di irrigazione a goccia con l’obiettivo di caratterizzare le ali gocciolanti e le manichette disponibili sul mercato al fine di fornire informazioni a tecnici ed agricoltori per una corretta progettazione finalizzata alla massimizzazione delle rese e al risparmio idrico.
Sono previste prove sperimentali di verifica e caratterizzazione delle manichette ed ali gocciolanti.
Il Banco Sperimentale per le linee gocciolanti è in grado di testare ali gocciolanti rigide (Ø 16 – 20 mm), manichette leggere (Ø 16 – 22 mm), e ali con gocciolatori esterni, installati su condotte in polietilene a bassa densità (Ø 16 – 20 mm), con pressioni variabili da 0,5 a 4,0 bar, fino ad una lunghezza massima di 600 metri. Il banco sperimentale occupa un area complessiva di 1500 m.2
Il Banco sperimentale per le linee gocciolanti, ha una lunghezza di 75 metri lineari, ciononostante, consente prove su linee lunghe fino a 600 metri, grazie ad un sistema di 8 linee parallele, opportunamente collegate (fig. 2).
Il banco per l’esecuzione di prove sperimentali su linee gocciolanti, è stato sottoposto a prove preliminari, con il fine di verificare la struttura, il protocollo sperimentale e gli applicativi Excel predisposti per l’elaborazione dei dati. Il banco permette di rilevare:
- la caduta di pressione
- le variazione della portata
- Il coefficiente di variazione tecnologica (CV)
Ubicazione: Azienda Sperimentale Dimostrativa di Tarquinia
Collaborazioni
Dipartimento di Idraulica dell’Università della Tuscia e Toro Ag Irrigation.