Il caso studio dell’azienda Palazzelli

4. APPLICAZIONE DI TECNICHE DI IRRIGAZIONE DEFICITARIA IN CAMPO AGRUMICOLO

4.1 Il caso studio dell’azienda Palazzelli

Dal 2010, presso un agrumeto sperimentale (Citrus sinensis (L.) Osbeck cv. Tarocco sciara C1882 innestate su Citrange carrizzo [Poncirus trifoliate (L.) Raf. X Citrus sinensis (L.) Osbeck]), sono applicate differenti strategie di irrigazione deficitaria. L’agrumeto è ubicato presso l’azienda “Palazzelli” (Sicilia orientale 37°20’14°56” N – 14°53’35°37” E, 50 m s.l.m., Figura 4.1), situata nel territorio di Lentini (SR) e gestita dal Consiglio per la ricerca in agricoltura e l'analisi dell'economia agraria - Centro di ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicoltura (CREA-OFA), sede di Acireale. Le colture in studio hanno un’età di 12 anni (2018), il sesto di impianto è 6 x 4 metri, altezza colturale media di circa 3,5 metri.

Figura 4.1 Localizzazione dell’azienda sperimentale “Palazzelli” (1);

campo sperimentale (2); piante di agrume oggetto dello studio (3). L’obiettivo delle attività sperimentali, condotte dai ricercatori del Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione, Ambiente (Di3A) dell’Università degli Studi di Catania e del CREA-OFA, è di determinare gli effetti dell’applicazione di condizioni di deficit idrico sulle

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caratteristiche quali-quantitative, fisiologiche, produttive

dell’agrumeto in studio. Ulteriori valutazione sono state effettuate al fine di analizzare le dinamiche del sistema suolo-pianta-atmosfera in corrispondenza dei regimi irrigui deficitari.

Il sito in studio è caratterizzato da condizioni climatiche semi-aride mediterranee. Il suolo ha caratteristiche franco-sabbiose (69,7% sabbia, 10,5% argilla, 19,8% limo) con una percentuale di sostanza organica pari a 1.25%; la capacità di campo (pF=2.5) ed il punto di appassimento (pF=4.2) sono pari, rispettivamente, al 28% e 14% del contenuto di umidità volumetrico del suolo stesso; la densità apparente

media del suolo è 1.25 g cm-3. L’acqua per l’approvvigionamento idrico

dell’agrumeto ha salinità media (EC25°c di 2.02 dS m-1), reazione

alcalina e pH di 7.3 (Consoli et al, 2014).

Il sito sperimentale è dotato di una stazione meteo-climatica automatica, installata in prossimità dell’agrumeto e circondata alla base da un prato di Festuca arundinacea (Figura 4.2). Figura 4.2 Stazione meteo-climatica automatica installata presso il sito sperimentale

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La stazione meteo-climatica permette, secondo le metodiche indicate dall’UCEA – Ufficio centrale di Ecologia Agraria, il monitoraggio

delle grandezze meteorologiche (i.e., radiazione solare Rs, W m-²,

temperatura dell’aria Ta, °C, umidità relativa dell’aria RH, %, velocità

del vento, u, m s-1, direzione del vento). Alla stazione meteo-climatica è

collegata un vasca evaporimetrica di “classe A” per la misura dell’evaporato orario e giornaliero (Consoli et al., 2014). Ai fini della corretta applicazione delle strategie irrigue deficitarie risulta di fondamentale importanza la stima dei fabbisogni idrici colturali, e dunque la determinazione del volume irriguo da somministrare. I flussi

di evapotraspirazione di riferimento (ET0) sono calcolati utilizzando i

dati climatici provenienti dalla stazione meteo-climatica attraverso la formulazione di Penman-Monteith (Allen et al., 1998). Noti i valori di

ET0, i fabbisogni colturali sono determinati attraverso il calcolo

dell’evapotraspirazione massima colturale (ETc) mediante l’approccio del “mean Kc” (Allen et al. 1998): ETc = ET0 x Kc (35) in cui il valore del coefficiente colturale (Kc ) è pari a 0.65 (Consoli et al., 2006).

Noti i valori di ETc, la determinazione della dose irrigua da

somministrare è effettuata, nel periodo estivo (Giugno – Ottobre), tenendo conto di opportuni fattori di localizzazione (0.7 per il caso in studio, Consoli et al., 2014), e di coefficienti correttivi relativi alle prestazioni del sistema di distribuzione (efficienza della somministrazione ed uniformità di erogazione in campo); nonché di eventuali apporti meteorici nel periodo di irrigazione. Il controllo dei

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volumi irrigui distribuiti è stato effettuato mediante lettura di contatori volumetrici posti sulle linee eroganti.

Ai fini dell’applicazione di regimi irrigui di tipo deficitario il campo sperimentale (0.70 ha) è suddiviso seguendo uno schema a blocchi

randomizzati (di circa 600 m2 ciascuno). Ciascun blocco comprende 4

diversi trattamenti irrigui, replicati 2 volte. Ciascun trattamento irriguo include 8 alberi per fila replicati per 2 volte per un totale di 24 piante (Figura 4.3). I diversi regimi irrigui includono:

• trattamento di controllo (T1), nella quale è somministrato un

volume irriguo corrispondente al 100% dell’evapotraspirazione

colturale (ETc), attraverso un impianto di irrigazione a goccia

superficiale;

• trattamento Sustained Deficit Irrigation (SDI, T2) in cui è

somministrato il 75% dell’ETc con impianto di irrigazione di tipo

sub-superficiale a goccia;

• trattamento Regulated Deficit Irrigation (RDI, T3) in cui è

somministrato il 50% dell’ETc in opportune fasi dello sviluppo

fenologico della pianta meno sensibili alle condizioni di carenza idrica (da fine luglio al termine della stagione irrigua); l’impianto di irrigazione è a goccia superficiale;

• trattamento Partial Root-Zone Drying (PRD, T4) in cui è

somministrato il 50% dell’ETc, alternativamente sulle due parti in

cui è idealmente diviso l’apparato radicale, attraverso impianto a goccia superficiale.

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Figura 4.3 Schema a blocchi randomizzati per i diversi trattamenti

irrigui in studio

I trattamenti T1 T3 e T4 sono irrigati con sistema a goccia utilizzando due ali gocciolanti per fila di alberi, caratterizzate dalla

presenza di micro-irrigatori da 4 l h-1, con inter-distanza di 0.6 m. Per il

trattamento T2 è stata predisposta un’irrigazione di tipo sub-superficiale, con condotte idriche poste a 0.35 m di profondità, con

portata di ciascun irrigatore pari a 6 l h-1. Il trattamento T2 impiega un

sistema a goccia sub-superficiale allo scopo di limitare le perdite per evaporazione. Le condotte idriche dei trattamenti T1 e T3 sono posizionate in superficie vicino al tronco, quelle del trattamento T4 sono posizionate sui lati opposti del tronco (est-ovest) a 0.35 m di distanza da quest’ultimo. Nel trattamento PRD l’acqua è somministrata solo su un lato della pianta (corrispondente a metà dell’apparato radicale); il sistema alterna la bagnatura dei due lati dell’apparato radicale ogni 15 giorni.

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Presso il sito in studio sono installati sensori di umidità del suolo

(ECH2O Decagon, Inc), ad una profondità di 0.30 m dalla superficie dello

stesso, nelle immediate vicinanze delle condotte idriche di tutti i trattamenti irrigui. In particolare nel trattamento T4, i sensori sono posizionati nel profilo di suolo in prossimità di entrambe le condotte idriche che costituiscono il sistema PRD (est-ovest).

Gli effetti dell’applicazione dei trattamenti irrigui sono analizzati sulla base del monitoraggio di indicatori fisiologici, ritenuti significativi delle condizioni di stress da carenza idrica per le piante in studio, ed in

particolare: potenziale idrico fogliare (Ψstem); conduttanza stomatica

(gs); indice di area fogliare (LAI) e radiazione fotosinteticamente attiva

(PAR).

Sono inoltre stati valutati i seguenti parametri qualitativi: acidità titolabile, TA; solidi solubili totali, TSS, indice di maturità, MI, e produttivi: produzione totale, peso dei frutti.