ilprogetto irrigovannuccipiante-al.com/images/pdf/03_atti_congresso_irrigo_2014.… · fase azione...

Progetto misura 124Progetto misura 124

Il progetto IRRIGOIRRIGazione sostenibile nel vivaismo Ornamentale in contenitore

A PardossiA. Pardossi

Partner:Partner:

Vannucci Piante

Dip Scienze Agrarie Alimentari e Agro-ambientali - Università di PisaDip. Scienze Agrarie, Alimentari e Agro ambientali Università di Pisa

(ex Dip. Biologia Piante Agrarie)

Piuvica, Pistoia, 14 febbraio 2014

V. pieno campocampo

V. vasetteria

Aree urbane

Controllo dell’irrigazione su base empirica

Irrigazione a pioggia (bassa efficienza irrigua)(bassa efficienza irrigua)

Settori irrigui non omogenei5

• “IDRI - Razionalizzazione dell'Impiego delle Risorse Idriche e dei Fertilizzanti nel Florovivaismo“. ARSIA-Regione Toscana, 2002-2004.

• “FLOWAID - Farm Level Optimal Water management: Assistant for Irrigation under Deficit”. Commissione Europea, FP6, 2006-09.

• “FLORPRO - Individuazione di tecniche di produzione, di conservazione e pcommercializzazione, finalizzate alla riduzione dell’impatto ambientale e all’ottimizzazione della qualità merceologica del prodotto”. MIPA, 2007-2010.

• “IRRIFLORVIVA – Progettazione e realizzazione di centraline e software• IRRIFLORVIVA Progettazione e realizzazione di centraline e software innovativi per il pilotaggio dell’irrigazione nel florovivaismo”. MIPA, 2010-2012

• “EUPHOROS - Reducing the need for external inputs in high value protected h ti lt l d t l ” C i i E FP7 2008 2012)horticultural and ornamental crops”. Commissione Europea, FP7, 2008-2012)

• “VIS - Vivaismo sostenibile: Gestione sostenibile dei sistemi produttivi del florovivaismo: verso il contenimento del consumo delle risorse e il reimpiego dei prodotti di scarto ). Regione Toscana, 2010-2011.

1) Progettare, realizzare e collaudare un prototipo automatizzato per la stima dei consumi idrici delle varie specie ornamentali.

2) Verificare gli effetti indotti dall’applicazione di una serie di tecniche considerate innovative nel settore del vivaismoornamentale in contenitore quali:ornamentale in contenitore quali:- deficit irrigation- utilizzo di polimeri idroritentoriutilizzo di polimeri idroritentori- impiego di micorrize.

3) Diffondere le conoscenze acquisite alle aziende del settore/filiera.3) Diffondere le conoscenze acquisite alle aziende del settore/filiera.

Fase Azione Mesi E/A (*) Partner

Fase 1 F1 1 Costituzione del consorzio (mesi 1) 1 E VANNUCCIFase 1Gestione

F1.1 Costituzione del consorzio (mesi 1) 1 E VANNUCCI F1.2 Gestione del progetto (mesi 1-18) 1-18 E VANNUCCI F1.3 Coordinamento scientifico (mesi 1-18) 1-18 UNIPI

Fase 2 F2 1 Progettazione esecutiva del prototipo 1-2 E UNIPIFase 2Progettazione dei prototipi

F2.1 Progettazione esecutiva del prototipo 1 2 E UNIPIF2.2 Allestimento dei vivai-prototipi (mesi 1-4) 1-4 E VANNUCCI

Fase 3 F3.1 Sviluppo del software (mesi 2-17) 2-17 E UNIPIRealizzazione e collaudo dei prototipi

F3.2 Realizzazione del prototipo (mesi 2-17) 2-17 E VANNUCCI

Fase 4 F4 1 Deficit irrigation (mesi 1 18) 1 17 E UNIPIFase 4Applicazioni tecniche innovative

F4.1 Deficit irrigation (mesi 1-18) 1-17 E UNIPI

F4.2 idroretentori e/o materiali ad elevata capacità di scambio ionico mesi 1-17)

1-17 A UNIPI

F4 3 Utilizzo delle micorrize (mesi 1 17) 1 17 A UNIPI

F4.3 Utilizzo delle micorrize (mesi 1-17) 1-17 A UNIPI

Fase 5Divulgazione d i i l i

F5.1. Sito internet del progetto, open days, congresso regionale

2-18 E VANNUCCI

F5 2 P bbli i i 2 18 E UNIPIdei risultati F5.2 Pubblicazioni 2-18 E UNIPI

Vivaio satellite

Vivaiopilota

Montecarlo

Piuvica Prato

Info: Clima, ETP, ETE, Kc, h, d,…. ETE = ETP x KcKc = f (h, d,…)

VANNUCCI PIANTE Emilio Resta - Daniele Moroni 1

Principali problematiche Principali problematiche delldell’’irrigazione in vivaio: risposte irrigazione in vivaio: risposte attese dalla sperimentazione del attese dalla sperimentazione del

progetto Irrigoprogetto IrrigoEmilio Resta Agronomo libero professionista consulente presso

Vannucci PianteDaniele Moroni Tecnico termoidraulico e per gli impianti elettrici presso

Vannucci Piante

PremessaPremessa

Questo Progetto è nato per ottimizzare l’irrigazione in vivaio nell’ottica di far coesistere la qualità delle produzioni vivaistiche con l’utilizzo sostenibile

dell’acqua usata per la loro irrigazione

Consumi idriciConsumi idriciE’ FONDAMENTALE RIBADIRE ALCUNI CONCETTI:

le piante assorbono acqua in funzione soprattutto della radiazione solareuna pianta in contenitore, a parità di specie e di dimensioni, consuma la stessa quantità di acqua di una pianta in piena terraquella in contenitore si trova in un ambiente confinato e l’acqua dovrà essere somministrata in modo regolare: le radici non hanno possibilità di diffondere nell’ambiente circostante

Cosa avviene dopo Cosa avviene dopo ll’’invasaturainvasatura

Una pianta dopo il rinvaso inizia ad essere irrigata dapprima a pioggia perché: il terriccio ha bisogno di essere bagnato in modo uniforme (questa irrigazione è fondamentale)i campi di coltivazione non sono ancora pronti perché occupati dalle coltivazioni precedentile piante sono state collocate in sito, ma non si èavuto ancora il tempo di posizionare gli erogatori per l’irrigazione localizzata

Passaggio da irrigazione Passaggio da irrigazione aerea a localizzataaerea a localizzata

il passaggio dall’irrigazione aerea a quella localizzata non crea alcun problema in primavera soprattutto se la stagione decorre in modo regolare con la normale presenza di pioggesi generano dei problemi quando questa variazione avviene a stagione avanzata

CriticitCriticitàà nellnell’’adozioneadozionedelldell’’irrigazione localizzatairrigazione localizzata

Le problematiche sono legate: alla localizzazione settoriale dell’irrigazione a goccia o a microspuzzoal numero di erogatori posizionati sul vaso, che molto spesso non sono sufficienti a garantire la bagnatura dell’intera superficiee soprattutto nel periodo estivo, al cambiamento repentino della modalità irrigua

Localizzazione degli erogatori Localizzazione degli erogatori e vecchio substratoe vecchio substrato

Subito dopo il rinvaso di qualunque tipo di pianta con zolla o terriccio è fondamentale:posizionare una parte degli erogatori all’interno del vecchio substrato (zolla o terriccio) bagnare bene il terreno o il vecchio terriccio dove sono presenti le radici attive della pianta

(solo successivamente, almeno 1 mese dopo, la pianta inizierà a trarre acqua dal terriccio circostante)

Localizzazione degli erogatori Localizzazione degli erogatori e loro numerosite loro numerositàà

Questo argomento è fondamentale perché da esso dipende la buona utilizzazione del volume del substrato.E’ inutile ragionare in termini di volume del contenitore e di quantità di acqua teoricamente disponibile se di questo volume riusciamo a bagnarne solo una parte.Gli erogatori devono coprire quanto piùuniformemente il terriccio.

Portate degli erogatoriPortate degli erogatoriPer garantire una buona bagnatura le portate degli erogatori dovrebbero essere sufficientemente basse:meglio un erogatore da 8 litri/h (130 ml/minuto) rispetto ad un erogatore da 24 litri/h (400 ml/minuto), soprattutto quando i vasi sono piccolila durata dell’irrigazione deve essere sufficientemente lunga per permettere al substrato di bagnarsi in modo uniforme per diffusione laterale

UniformitUniformitàà di bagnatura e di bagnatura e struttura del terricciostruttura del terriccio

E’ bene comunque ricordare che la problematica dell’uniformità di bagnatura non coinvolge solo la numerosità degli erogatori posti sul vaso, ma è legato anche:alla tipologia del substratoalla sua conduttività idraulica

Terriccio e risalita capillareTerriccio e risalita capillare

Spesso si tende a realizzare substrati estremamente drenanti perché si pensa di rischiare minori problemi di asfissia radicale.

Substrati particolarmente drenanti teoricamente sono ottimi per l’irrigazione aerea, ma non per l’irrigazione a goccia che ha bisogno invece di coesione per garantire la risalita capillare dell’acqua e la sua diffusione laterale

Terriccio e piccoli contenitoriTerriccio e piccoli contenitori

Un altro errore spesso viene dall’utilizzo in fondo al vaso, soprattutto con piccoli contenitori e non tanto alti, di materiale grossolano per realizzare uno strato fognante.

In questo modo non garantiamo più l’opportunitàdella risalita capillare che avviene invece normalmente al termine dell’irrigazione quando l’acqua drenata in fondo al vaso risale nuovamente nel terriccio per capillarità garantendo l’uniformitàdella bagnatura.

PromiscuitPromiscuitàà colturalecolturale

Questa situazione si ha spesso nei vivai:nel solito settore sono posizionate specie caratterizzate da asportazioni idriche differentiin questo caso per ridurre le quantità di acqua sulle specie meno esigenti, non potendo diminuire i tempi di erogazione, sarebbe utile non ridurre la numerosità dei gocciolatori per vaso, ma cambiare gli erogatori, con tipologie di minore portata

NecessitNecessitàà di una gestione di una gestione irrigua piirrigua piùù accurataaccurata

Quando si è pensato a questo progetto avevamo già adottato presso la Vannucci Piante, nel vivaio di Piuvica, degli aggiustamenti:per raggiungere una omogeneità di gestione nei singoli vivaiper diminuire gli sprechi di acqua durante la gestione della fertirrigazioneper aumentare la durata dei concimi granulari all’interno del terriccio e sopra vaso, altrimenti facilmente dilavatiper un risparmio di energia elettrica attraverso una minore durata di attività delle pompe per l’irrigazione

Coefficiente colturale per la Coefficiente colturale per la gestione irriguagestione irrigua

Avevamo realizzato delle tabelle per singoli periodi dell’anno (da maggio a settembre) in cui sono indicate le quantità di acqua da somministrare per tipo di contenitore. Questi dati variano in funzione:della tipologia di pianta (classe di consumo idrico)della dimensione del contenitore e della sua chioma (densità colturale)del periodo stagionale (tabelle quindicinali o mensili)

Terriccio e Terriccio e idroritentoriidroritentori

Presso la Vannucci Piante abbiamo da qualche anno inserito all’interno del substrato dei ritentori idrici:per aumentare la capacità di trattenuta idrica (microporosità)per una maggiore resistenza delle piante a stress da siccità nel periodo estivoper garantire al cliente una maggiore resistenza durante il trasporto e una maggiore autonomia idrica presso i punti vendita

Risposte attese dal progetto Risposte attese dal progetto IRRIGO per gli IRRIGO per gli idroritentoriidroritentori

Vorremmo sapere:quanto sia utile ed efficace la scelta adottata degli idroritentorise le quantità utilizzate siano sufficienti per gli scopi prefissatise il loro utilizzo garantisce una maggiore riserva nutrizionale grazie all’intercettazione dei drenati

Risposte dal progetto IRRIGO Risposte dal progetto IRRIGO per la gestione dellper la gestione dell’’irrigazioneirrigazione

Validazione delle classi di asportazione idrica in cui abbiamo suddiviso le specie in coltivazione;Collegamento maggiore alle reali situazioni climatiche giornaliere (ET0);Individuazione del Kc in relazione alla forma e alle dimensioni delle piante in coltivazione

Determinazione dei consumi idrici di Determinazione dei consumi idrici di specie ornamentali tramite sensori specie ornamentali tramite sensori

dielettrici e software IRRIGOdielettrici e software IRRIGO

1 Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali , Università di Pisa;

Congresso“Risultati conclusivi del progetto IRRIGO”

Piuvica , 18 Febbraio 2014

L. Incrocci1, G. Incrocci1

Sommario• Prototipo IRRIGO: l’idea progettuale

• Schema e illustrazione del funzionamento del prototipo

•Costruzione vivai sperimentali

• Raccolta dati

•Conclusioni

Progetto flowaidIl progetto EU FLOW-AID e il progetto FLOR-

PRO (MIPAAF) e poi VIS hanno prodotto delleconoscenze interessanti (2006-2009):

Uso sensori dielettrici

Semplici modelli di ET in base all’altezza della pianta

Y= 0.956 X + 0.149

R2= 0.693 (n = 216)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Measured ET (mm/day)P

Forsythia PhotiniaPrunus Viburnum

Y= 0.956 X + 0.149

R2= 0.693 (n = 216)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Y= 0.956 X + 0.149

R2= 0.693 (n = 216)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Forsythia PhotiniaPrunus Viburnum

Due sistemi sviluppati per la gestione dell’irrigazione nel substrato

Sensori dielettrici (volumetrici)AccuratezzaFacile usoNon necessitano di particolare manutenzioneMisura di più variabili (es. temperatura e salinità, WET)

Necessitano di una calibrazione substrato-specifica

Costo contenuto(100-350 €; 6.000-8000 €/ha)

WET sensor con lettore portatileHH2

Sonda GS3 (Decagon Device)34

Concetto di ET0Come trovare un sistema per calcolare l’influenza del climasulla traspirazione di migliaia di piante diverse?

Evapotraspirazione di riferimento: ET0

Kc : parametroindipendente dallecondizioni meteo

Kc=ETc

È quella di un prato di Festuca arundinacea uniformedella altezza di circa 10-15 cm ben concimata e sana.

ETc= ET0 x Kc

Modello ET -altezzaModello

semplice. Ha bisogno solo di H pianta

Ha lo scopo di fornire informazioni al coltivatore sulconsumo idrico di specie ornamentali e su volume irriguo e frequenza ottimali database IRRIGO;

PROTOTIPO IRRIGO

IRRIGO 03Montecarlo (LU)

IRRIGO 02“Le risaie”-Prato

IRRIGO 01Piuvica-Pistoia

Database IRRIGO

1 dati meteo2 Kc /dimensioni3 specie/varietà4 tipo vaso5 substrato

Software IRRIGO

Gestione Vivai sperimentali (amministratore)- Calcolo Kc

Calcolo consumi idrici(utente)

1 consumo medio quindicina

2 piano stagionale consumi

Calcolo volume irriguo

Ha lo scopo di gestire l’irrigazione, raccogliere datie produrre ogni 15 gg e per ogni settore irriguo un report da validare: valori medi di Kc, di ETc (L/pianta), misure dimensionali sono nel database IRRIGO;

PROTOTIPO IRRIGO e SOFTWARE gestione siti

IRRIGO 03

SERVER

4 sensori

Validazioneoperatore

Report 15 ggSettoreirriguo

UtentiAccesso al databasedietro autenticazioneper informazioni irrigazione

Vivaio IRRIGO 01:Piuvica- Pistoia

Vivaio IRRIGO 02:Prato

Vivaio IRRIGO 03:Montecarlo (LU)

PROTOTIPO IRRIGO: ogni settore 2 unità wireless x2 sensori: 4 piante monitorate

Centralina meteo

Unità wireless Est

Sen 01 E-S Sen 01 E-N

Unità wireless Ovest

Sen 01 O-S

Sen 01 O-NLisimetro(grigliato)

contalitri

Telo raccolta acqua

PROTOTIPO IRRIGO:LISIMETRO (CONVALIDA)

Unità wireless Ovest

Sen 01 O-SSen 01 O-N

Pompa di sentina

La calibrazione è però non sufficiente…..per stimare la perdita di acqua

Il sensore misura solo una piccola parte del substrato

Occorre quindicalibrare sul luogo ilsensore(calibrazione in situ)

La sua misura puòessere falsata da errorinell’inserimento

Calibrazione in-situ Occorre sapere dopo unairrigazione (n) e prima di quellasuccessiva (n-1):

-il peso del vaso (W)-il valore di VWC del sensore

Ke=(Wn – Wn-1)

(VWCn – VWCn-1)

KcSE=(VWCn – VWCn-1) x Ke xNP

Il coefficiente colturale saràuguale a::

-densità colturale (NP);

- Evapotraspir. potenziale (ET0)45

Calibrazione in-situ

-il peso del vaso (W)

-il valore di VWC del sensore

-valori prima e dopo l’altura.

Il KSE è stabile durante la stagione di coltivazioneo varia?

-Il valore di KSE è sufficientemente stabile in condizioni normali, ma occorre evitare che misuri una zona di substrato asciutta

-Il valore di KSE è aumentatoperchè il sensore è in unazona asciutta

Il KSE è stabile durante la stagione di coltivazioneo varia?

-Il valore di KSE è sufficientemente stabile in condizioni normali, ma occorre evitare che misuri una zona di substrato asciutta

Dove posizionare il sensore?

-Nella zona più prossima all’irrigatore, dove è anche massima la presenza di radici. Il sensore è assai più reattivo!!!

Rilievi sperimentali-monitorate in ogni sito 5 specie comuni, in vaso da 18 L (d. 30cm):

2-Photinia x fraseri 'RedRobin'vaso 18 L

3-Viburnumtinus 'EvePrice'vaso 18 L

4-Bambusaaureavaso 18 L

5-Cedrusdeodaravaso 18 L

6Cupressocy-paris x leylandiivaso 18 L

Rilievi sperimentali (altre 21 specie)IRRIGO 01 PIUVICA: Vasi da 10 e 18 litri

7-Buxus sempervirens , 8- Prunus lusitanica , 9-Acer palmatum'Atropurpureum‘, 10-Cytisus ibridi vari , 11-Photinia x fraseri 'RedRobin' , 12-Juniperus conferta 'Blue Pacific' , 13-Pinus mugo'Mughus, 14-Nandina domestica

IRRIGO 02 PRATO: Vasi da 70 litri

7-Carpinus betulus 'Fastigiata, 8- Albizia julibrissin , 10- Cedrusdeodara , 11-Cercis siliquastrum, 12Cupressocyparis x leylandii ,13-Cupressus sempervirens, 14-Liquidambar styraciflua

IRRIGO 03 MONTECARLO: Vasi da 35 litri

7- Arbutus unedo, 8- Elaeagnus x ebbingei , 9- Cornus kousa, 10-Chamaerops exelsa , 11- Thuya orientalis 'Pyra-midalis Aurea' , 12-Ligustrum texanum; 13-Pistacia spp., 14-Ligustrum jonandrum

Rilievi morfometrici-ogni 15 gg effettauti rilievi morfometrici per ottenere deiparametri univoci per l’identificazione dello stato:

Diametro inferiore; Diametro maggiore; Altezza pianta

Altezza del fusto senza foglie

Differenze nei siti sperimentali: evapotraspirazione

L’andamento è abbastanza simile, ma IRRIGO 2 èsempre inferiore

Differenze nei siti sperimentali. Radiazione globale

L’andamento è abbastanza simile, ma IRRIGO 2 èsempre leggermente inferiore nell’estate

Differenze nei siti sperimentali:precipitazioni

L’andamento è abbastanza simile, ma IRRIGO 2 èsempre inferiore

Validazione del Kc calcolatoattraverso sensori o lisimetri

L’andamento è simile in entrambi i sistemi..

Validazione del Kc calcolatoattraverso sensori o lisimetri

Buona regressionefra i valori dei Kccalcolati con i sensori dielettrici(KcSE) e il lisimetro(KcLIS).

Conclusioni• I tre vivai sperimentali hanno piccole

differenze, per ET0 , radiazione e pioggia.

• Il metodo di stima del Kc da sensori SMS èstato convalidato e non sembra influenzatodalla specie

• Database che va arricchito tenderà con iltempo in modo che aumenti sempre più la sua precisione

Ringraziamenti• DiSAAA-a

• Pulizzi Riccardo, Cecilia Diara, Michele Siena, Botrini Luca, Mirco Romani, Carmassi Giulia, De Vico Aurelia, MagginiRita , Valtere Del Sarto

Vannucci Piante• Emilio Resta, Daniele Moroni, Stefano Masi,

Milani Paolo

UTILIZZAZIONE DI MICRORGANISMI UTILIZZAZIONE DI MICRORGANISMI SIMBIONTI MICORRIZICI NEL SIMBIONTI MICORRIZICI NEL VIVAISMO ORNAMENTALEVIVAISMO ORNAMENTALE

Pistoia, 18 febbraio 2014

Convegno Progetto IRRIGOIrrigazione sostenibile nel vivaismo ornamentale e in contenitore

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali, Università di Pisa

FABIO BATTINI, LUCIANO AVIO, MANUELA GIOVANNETTI

ProduzioneProduzioneSostenibileSostenibile

MicrorganismiMicrorganismidel suolodel suolo

FertilitFertilitàà biologicabiologica

NutrizioneNutrizionedelle piante delle piante

Funghi Micorrizici ArbuscolariFunghi Micorrizici Arbuscolari

• L’80% delle piante formaquesto tipo di associazione

• Colonizzazionedelle radici

• Sviluppo delmicelioextraradicale

• Sviluppoall’interno deitessuti radicali

Il micelio extraradicale rappresenta la Il micelio extraradicale rappresenta la struttura chiave per lstruttura chiave per l’’assorbimento dei assorbimento dei

nutrienti dal suolonutrienti dal suolo

Il micelio extraradicale aumenta la superficie disuolo esplorata dalle radice e supera la zona di esaurimento dei nutrienti

Effetti benefici sulla piantaEffetti benefici sulla pianta

• Aumento della resistenza delle piante allo stress idrico e salino

• Aumento dell’assorbimento dei nutrienti (P, N, K, Mg, B,Cu, Zn e Fe)

• Aumento della resistenza a patogeni e fitofagi, conriduzione dell’impiego di fitofarmaci

MYC- MYC+P. parasitica P. parasitica

Funghi Micorrizici Arbuscolari e Funghi Micorrizici Arbuscolari e Vivaismo OrnamentaleVivaismo Ornamentale

CrisantemoPetunia Tagete

Nandina Lavanda Ginestra65

ObiettiviObiettivi

due diversi livelli nutrizionali (Esperimento 1)

due diversi regimi idrici (Esperimento 2)

Valutare la risposta alla micorrizazione

Photinia x fraseri Lantana camaraCalippo Gold®

A) Inoculo micorrizico, DiSAAA-a (MicroLab)

B) Inoculo commerciale, Symbivit® (Mybatec)

Materiali e Metodi Materiali e Metodi Inoculi MicorriziciInoculi Micorrizici

SubstratoTorba e Pomice

50:50 (v:v)

Trattamenti (Esperimento 1)Trattamenti (Esperimento 1)

FertilizzazioneFertilizzazioneMicorrizeMicorrize xx

11 Controllo non MicorrizatoControllo non Micorrizato22 Inoculo MicroLabInoculo MicroLab33 Inoculo MybatecInoculo Mybatec

11 Ottimale 5 g/LOttimale 5 g/L22 Ridotta 1,7 g/LRidotta 1,7 g/L

SubstratoTorba e Pomice

50:50 (v:v)

IrrigazioneIrrigazioneMicorrizeMicorrize xx

11 Controllo non MicorrizatoControllo non Micorrizato22 Inoculo MicroLabInoculo MicroLab

11 OttimaleOttimale22 Ridotta del 30%Ridotta del 30%

Trattamenti (Esperimento 2)Trattamenti (Esperimento 2)

Rilievi effettuatiRilievi effettuatiParametri di crescita

•Altezza (cm), Calibro del fusto•Contenuto fogliare di clorofilla (SPAD)•Numero dei fiori (solo Lantana)•Peso fresco e secco della parte aerea•Peso fresco e secco dell’apparato radicale

PERCENTUALE DI COLONIZZAZIONE MICORRIZZICA

•Colorazione previa chiarificazione in KOH (Phillips and Hayman, 1970)•Calcolo della percentuale di colonizzazione con il metodo “gridlineintersect” (Giovannetti and Mosse, 1980)

Arbusti di Photinia x fraseri dopo 75 giorni dal trapianto, sottoposti ad una fertilizzazione ridotta

(NM) Arbusti non micorrizati(M) Arbusti micorrizati con formulato MicroLab

NM MNM M

Risultati Esperimento 1Risultati Esperimento 1

Colonizzazione micorrizica Colonizzazione micorrizica Photinia x fraseri

Radice Micorrizata Radice NON Micorrizata

Altezza e Peso Fresco della parte aereaAltezza e Peso Fresco della parte aereaPhotinia x fraseri

Fertilizzazione

Effetto significativo Fertilizzazione eMicorrizazione

InterrazioneFertilizzazioneMicorrizazione

M MNMNM

Arbusti di Lantana camara dopo 75 giorni dal trapianto, sottoposti ad una fertilizzazione ridotta

(NM) Arbusti non micorrizati(M) Arbusti micorrizati con prodotto commerciale Mybatec

Colonizzazione micorrizica Colonizzazione micorrizica Lantana camara

Altezza e Peso Fresco della parte aereaAltezza e Peso Fresco della parte aereaLantana camara

Effetto significativo Fertilizzazione eMicorrizazione

Risultati Esperimento 2Risultati Esperimento 2Colonizzazione micorrizica Colonizzazione micorrizica

Photinia x fraseri

Altezza e Peso Fresco della parte aereaAltezza e Peso Fresco della parte aereaPhotinia x fraseri

Effetto significativo Irrigazione

Effetto significativo Irrigazione e

Micorrizazione

Colonizzazione micorrizica Colonizzazione micorrizica Lantana camara

Altezza e Altezza e Peso Fresco della parte aereaPeso Fresco della parte aereaLantana camara

Effetto significativo Irrigazione

Effetto significativo Micorrizazione

ConclusioniConclusioni• Capacità dei funghi micorrizici utilizzati di

stabilire una simbiosi con le radici di Photinia x fraseri e Lantana camara

MicroLab Photinia x fraseri

Mybatec Lantana camara

• La micorrizazione sembra contrastare l’effetto negativo dell’irrigazione ridotta

• Variabilità di risposta alla micorrizazione

M MNMNM

NM MNM M

GRAZIE PER LGRAZIE PER L’’ATTENZIONEATTENZIONE

LL’’uso di idroritentori nel vivaismo sperimentaleuso di idroritentori nel vivaismo sperimentale

1 Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali , Università di Pisa; 2 DSV, Università di Pisa

“Ottimizzare l’irrigazione nel vivaismo: Progetto IRRIGO”

c/o Vannucci Piante , Pistoia,

18 Febbraio 2014

C. Bibbiani2 , L. Incrocci1, C. Diara1 , A. M. Bonomo1,G. Incrocci1, Alberto Pardossi1

“Ottimizzare l’irrigazione nel vivaismo: Progetto IRRIGO”Fase 4Applicazioni di tecniche innovative

Il progetto ha previsto la verifica e l’ottimizzazione di tecniche considerate innovative, nel settore del vivaismo ornamentale in contenitore.

F4.2 Utilizzo di idroritentori - DiSAAA-ab) l’utilizzo di polimeri idroritentori, quale soluzione tecnica per la riduzione del numero di interventi irrigui e della frazione di lisciviazione.

GLI IDRORITENTORI

Gli idroritentori sono polimeri idrofili reticolati (Super Absorbent Polymer, SAP) in grado di assorbire grandi quantità di acqua o di soluzioni acquose.

Tali polimeri non sono idrosolubili; durante l'imbibizione, infatti, aumentano in volume ma conservano la loro struttura tridimensionale, senza disgregarsi.

GLI IDRORITENTORI

Gli idroritentori maggiormente impiegati sono quelli a base di poliacrilato di sodio o di potassio

Idroritentore prima e dopo l’imbibizione con acqua deionizzata: la ritenzione è di circa 200 volte il suo peso iniziale.

GLI IDRORITENTORI

I principali vantaggi del loro impiego nel terreno sono :-aumento della capacità di immagazzinamento dell’acqua nel terreno, soprattutto nei terreni sabbiosi e nei climi aridi;

-risparmio idrico, grazie ad una minore frequenza irrigua, che permette di controllare meglio la frazione di drenaggio;

-aumento della sofficità del terreno, dovuti ai cicli di rigonfiamento/ritiro;

- benefici per l’aumento dell’efficienza dell’uso dei nutrienti, per il minore dilavamento.

GLI IDRORITENTORI

Recentemente gli idroritentori sono stati impiegati anche per aumentare la riserva idrica delle piante in vaso, con lo scopo di incrementare la resistenza alla siccità delle piante.

La maggiore capacità idrica presente nel vaso grazieall’idroritentore, permette anche di aumentare il periodo di sopravvivenza senza irrigazione, consentendo ad esempio di aumentare il raggio di spedizione delle piante.

GLI IDRORITENTORI

Nell’ambito del progetto IRRIGO, la sperimentazione relativa agli idrogel ha avuto lo scopo di quantificare il reale incremento della riserva idrica nel vaso.

I prodotti oggetto di sperimentazione sono stati:

-Luquasorb 1280: nella formulazione RL (granulometria media), commercializzato dalla BASF (Germania), attualmente utilizzato dalla azienda Vannucci Piante;

-Stockosorb 660 nella formulazione XL (granulometria media) e Medium (granulometria fine), distribuito da EVONIK industries, GmbH (Germania).

GLI IDRORITENTORI

La sperimentazione ha interessato i seguenti argomenti:

a)determinazione delle proprietà fisico-chimiche dei materiali a confronto;

b) determinazione delle modifiche delle proprietàfisiche del substrato indotte dall’aggiunta di idroritentori.

GLI IDRORITENTORI

Caratterizzazione delle proprietà fisiche-chimiche dei idroritentori a confronto

E’ noto che la capacità di ritenzione idrica degli idroritentori è fortemente influenzata dal contenuto salino dell’acqua assorbita.

Il primo obiettivo è stato quindi lo studio del gradodi rigonfiamento dell’idroritentore in funzione del contenuto salino dell’acqua assorbita.

GLI IDRORITENTORI

Caratterizzazione delle proprietà fisiche-chimiche dei idroritentori a confronto

La prova è stata effettuata su due diversi idroritentori, entrambi con granulometria media (Luquasorb 1280 RL e Stockosorb 660 XL) effettuando: una imbibizione di 3 grammi di idroritentore

- con una soluzione di un concime idrosolubile (Everris,Universol 18.11.18) a concentrazione di 0, 1, 2, 3 e 4 g/L

-con una soluzione di NaCl a concentrazione di 0, 1, 2, 3, 4, 5 e 10 g/L.

GLI IDRORITENTORIQuantità di acqua assorbita da 1 g di idroritentore Luquasorb 1280 RL e Stockosorb 660 XL, con soluzioni a differenti concentrazioni (0-4 g/L) di concime idrosolubile.

Quantità di acqua assorbita da 1 g di idroritentore Luquasorb 1280 RL e Stockosorb 660 XL, con differenti concentrazioni di soluzioni di NaCl.

GLI IDRORITENTORICaratterizzazione delle proprietà fisiche-chimiche dei idroritentori a confronto

I dati mostrano un forte effetto della salinità sulla capacità di assorbimento degli idrorItentori, che oscilla da circa:

200 volte (con acqua deionizzata)

a 60 volte il proprio peso (con soluzione a 4g/L).

I dati ottenuti sperimentalmenteconcordano con quelli dichiarati dalle ditte produttrici.

GLI IDRORITENTORI

E in vaso? ……Prove di rigonfiamento…..miscela di torba/pomice 1:1 (V/V)

0% 10% 20% 30% 40% 50%

Incremento % dell'altezza del substrato nel vaso

Correlazione tra incremento volumetrico e incremento ponderale comparato dell'acqua

assorbita, in funzione dei vari trattamenti. Test irrigazione a goccia

16 SFLM1

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Incremento % della quantità

di acqua invasata

Correlazione tra incremento volumetrico e incremento ponderale comparato dell'acqua assorbita, in funzione dei vari trattamenti.

Test di immersione completa

16 LM28 LM16 SM16 SF28 SM28 SF

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Incremento % della quantità

di acqua invasata

Correlazione tra incremento volumetrico e incremento ponderale comparato dell'acqua assorbita, in funzione dei vari trattamenti.

Test di immersione completa

16 LM28 LM16 SM16 SF28 SM28 SF

GLI IDRORITENTORI

E in vaso? ……Prove di rigonfiamento…..miscela di torba/pomice 1:1 (V/V)

0% 20% 40% 60% 80% 100%Incremento % della quantità di acqua invasata

Confronto fra sistema di irrigazione a goccia e sistema a immersione completa applicati ai trattamenti in vaso Ø 16 cm

LM immersione

LM goccia

SM immersione

SM goccia

SF immersione

SF goccia

GLI IDRORITENTORIDeterminazione delle modifiche delle proprietàfisiche del substrato miscela di torba/pomice 1:1 (V/V)

Sono state effettuate le misure per determinare le curve di ritenzione idrica, nel campo di potenziali matriciali variabile tra 0 e -330 hPa, relative ai seguenti materiali: -Luquasorb 1280 RL; -Stockosorb 660 XL; -substrato costituito da una miscela di torba/pomice 1:1 (V/V) a cui è stato aggiunto dose di 2 g/L di Luquasorb 1280 RL;-controllo, costituito da una miscela di torba/pomice 1:1 (V/V)senza idroritentore.

0 25 50 75 100 125

Contenutoidricovolumetrico(m

Forza di suzione (hPa)

ControlloStocksorb fineLuquasorb fineLuquasorb medio

GLI IDRORITENTORI

0 25 50 75 100

Forza di suzione (hPa)

GLI IDRORITENTORIDeterminazione delle modifiche delle proprietà fisiche del substrato miscela di torba/pomice 1:1 (V/V)

Parametro \Tipo di substrato

Torba/pomice 1:1 v:v

Torba/pomice 1:1 v:v + 3g/L Stocksorb fine

Torba/pomice 1:1 v:v + 3g/L Luquasorb fine

Torba/pomice 1:1 v:v + 3g/L Luquasorb medio

Peso specifico (g/L) 257 236 237 223 Porosità totale (%) 89.02 89.15 89.79 89.79 Acqua facilmente disponibile (% v/v)

19.98 18.29 19.06 22

Acqua di riserva (% v/v) 1.64 2.12 1.78 2.73 Acqua disponibile (% v:v) 21.62 20.41 20.84 24.73 Contenuto idrico volumetrico a 3 hPa (% v:v)

65.8 69.05 70.94 77.48

Contenuto idrico volumetrico a 100 hPa (% v:v)

32.13 37.63 37.3 42.1

Differenza contenuto idrico rispetto al controllo

0 5.5 5.17 9.97

GLI IDRORITENTORI

Trattandosi di substrati a volume variabile (rigonfiamento; ritiro), la curva di ritenzione idrica fornisce solamente una parte delle informazioni per poter calcolare il volume di acqua invasata nel substrato in funzione del potenziale matriciale.

Il calcolo del volume di acqua disponibile all’interno di un contenitore va condotto effettuando la differenza: ‘Umidità volumetrica * Volume occupato’ fra due potenziali

GLI IDRORITENTORI

100.0%

0 100 200 300 400Umidità volumetrica %

Potenziale matriciale (hPa)

Curva di ritenzione idrica

Luquasorb 1280 RL

Stockosorb 660 XL

Substrato+Luq. (2g/L)

Controllo

Substrato+Luq. (2g/L)

Luquasorb 1280 RL

Curva di ritenzione idrica ‘corretta’

GLI IDRORITENTORI

Dunque, dall’analisi dei dati si può vedere come, adesempio, per un vaso Ø 16 cm (3L),

-dose di Luquasorb 2g/L e irrigazione a goccia; capacità di contenitore = 2.350 g

-Controllo capacità di contenitore = 1.950 g

cioè vi è un incremento di 400 g di acqua ritenuta, corrispondente a circa il 20% in più.

GLI IDRORITENTORI Vaso Ø 16 cm (3L)

Inoltre, la quantità di acqua estraibile fino al potenziale -100 hPa risulta superiore del 20% rispetto al Controllo

- dose di Luquasorb 2g/L e irrigazione a goccia, acqua estraibile fino al potenziale -100 hPa 1.220 g,

-Controllo acqua estraibile fino al potenziale -100 hPa 1.000 g

GLI IDRORITENTORI

Vaso Ø 16 cm (3L)

Infine, la quantità di acqua estraibile tra i potenziali -100 hPa e -200 hPa, risulta:

- dosi di 2g/L di idroritentori e irrigazione a goccia, acqua estraibile = 120 g

-Controllo acqua estraibile = 45 g

garantendo così una capacità tampone agli stress idrici più elevata.

GLI IDRORITENTORI EFFETTO DILAVAMENTO

Aumento dell’efficienza dell’uso dei nutrienti, ottenuti grazie ad un loro minore dilavamento connesso all’azione di ritenzione idrica da parte del gel. - Idroritentori puri

0 1 2 3 4 5Conducibilità elettrica

(mS/cm)

Numero di cicli saturazione/drenaggio

Curve di dilavamento

Stockosorb 660Luquasorb 1280

GLI IDRORITENTORI COSTO

In un vaso diametro16 ci sono circa 3 litri di substrato.Dose 2g/L litro: 6 g di idroritentore/vaso.

1 kg di idroritentore costa circa 5 €/kg, 6*0.005= 0.03 euro, cioè 3 centesimi €/vaso

Il costo del substrato può arrivare a costare 60 €/m3, cioè 6 centesimi €/litro.6*0.06= 0.36 euro, cioè 36 centesimi €/vaso

Incidenza Costo idroritentore/Substrato = 1/12107

GLI IDRORITENTORI COSTO

In un vaso diametro 24 cm da 10 litri di substrato. Dose 2g/L litro: 20 g di idroritentore/vaso.

1 kg di idroritentore costa circa 5 €/kg, 20*0.005= 0.1 euro, cioè 10 centesimi €/vaso

Il costo del substrato può arrivare a costare 60 €/m3, cioè 6 centesimi €/litro.20*0.06= 1.20 euro, cioè 120 centesimi €/vaso

Incidenza Costo idroritentore/Substrato = 1/12

GLI IDRORITENTORI PROBLEMI APERTI

La interazione fra idroritentori e substrati :

- Misura dell’effettivo rigonfiamento/ritiro dei substrati in vaso

-Concetto della velocità di assorbimento idrico

- Concetto di ‘Punto di assorbimento localizzato’

- Concetto di redistribuzione idrica dai ‘globuli idrici’

- Sviluppo di modellistica adeguata alla previsione dei volumi idrici immagazzinati

GLI IDRORITENTORI CONCLUSIONI

L’uso di idroritentori per le coltivazioni in vaso presenta degli aspetti interessanti rispetto alla gestione della irrigazione.

In particolare, gli aspetti dell’elevato accumulo idrico immediato e della successiva ridistribuzione ha importanti riflessi nel mitigare gli stress idrici della pianta e nel diminuire la lisciviazione dei nutrienti.

Occorre calibrare e imparare a gestire la irrigazione verso questa nuova miscela substrato + idroritentori.

GRAZIE PER LGRAZIE PER L’’ATTENZIONEATTENZIONE

1 Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali , Università di Pisa; 2 DSV, Università di Pisa

“Ottimizzare l’irrigazione nel vivaismo: Progetto IRRIGO”

c/o Vannucci Piante , Pistoia, 18 Febbraio 2014

C. Bibbiani2 , L. Incrocci1, C. Diara1 , A. M. Bonomo1,G. Incrocci1, Alberto Pardossi1

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TOSCANA L’ARTE È UN MODO DI VIVEREE’ in Toscana e in tutto il territorio italiano che nasce la cultura del giardino. La natura viene educata e l’ambiente ridisegnato per rispondere agli ideali di bellezza presenti nell’arte e nell’architettura.

Pistoia e il suo comprensorio, forte di una particolare combinazione di terreno fertilissimo e di un microclima unico, è eccezionalmente adatto alla coltivazione di piante ornamentali, inconfondibili per dimensioni, armonia e salute. Oggi contribuisce per il 25% alla formazione del prodotto lordo dell’agricoltura Toscana e rappresenta il 5% del florovivaismo Europeo titolando il distretto Pistoiese come uno dei più importanti distretti produttivi del pianeta.

PISTOIAUN MONDO VERDE

VANNUCCI PIANTE LA PIÙ IMPORTANTE REALTÀ VIVAISTICA D’EUROPA

500 ettari di coltivazione per piante ornamentali da esterno 1.500 varietà disponibili 12 mesi all’anno300 dipendenti di 11 nazionalità, età media 43 anni Indotto occupazionale di 900 addetti

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Vannucci Piante esporta i suoi esemplari in oltre 50 paesi in tutto il mondo.65% Europa, 35% resto del mondo.

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Vannucci Piante sceglie di raggiungere risultati di qualità operando nel rispetto della persona e del territorio,per questo applica il codice etico nelle sue procedure quotidiane e opera con le massime certificazioni ambientali.

VANNUCCI PIANTE RICERCA SIGNIFICA FUTURO

Innovazione, ricerca e visione appartengono al dna dell’azienda già dalla sua nascita.Essere all’avanguardia per Vannucci Piante è una necessità quotidiana.

PISTOIA NURSERY PARK IL VIVAIO DIVENTA SOGNO

Vannucci Piante ha appena inaugurato il Pistoia Nursery Park, uno parco-showroom atipico e spettacolare.Uno spazio dove i percorsi morbidi ed irregolari rompono per sempre le geometrie classiche da vivaio.

PISTOIA NURSERY PARK IL VERDE FA SPETTACOLO

Gli esemplari selezionati dagli specialisti Vannucci Piante sono tra i più belli e scenografici esistenti.Sono esemplari coltivati, trasportabili, trapiantabili di pronto effetto.La loro sistemazione nel parco è tale da farne risaltare tutte le peculiarità. 75

PISTOIA NURSERY CAMPUSUN VERO CENTRO STUDI

Collegato al parco sta sorgendo il Pistoia Nursery Campus un centro studi sul vivaismo per l’avanzamento del settore e la diffusione nei giovani della cultura del verde.

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PISTOIA NURSERY CAMPUSDISEGNARE UNA PROSPETTIVA PER LE NUOVE GENERAZIONI

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Qui, commissionata da Vannucci Piante per il Pistoia Nursery Park, la scultura monumentale di Claudio Parmiggiani “Le mani che trattengono le ore”.

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2014 _ Shanghai Disneyland2014 _ Sochi Olympic Games2013 _ Baku Port 2012 _ London Olympic Games2012 _ Dubai Life Style City2010 _ Expo Shanghai2006 _ Torino Olympic Game2004 _ Athens Olympic Games2000 _ EuroDisney Paris

Fornitori per la realizzazione e la manutenzione dei giardini reali: Giardini Buckingham Palace, London Corte Reale Re di Giordania, Amman

Questo è il Made in Italy verde conosciuto e richiesto per i progetti prestigiosi nel mondo,dove la qualità si affianca sempre all’efficienza e alla professionalità.

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Tel. +39 0573 79701 Fax +39 0573 735975 info@vannuccipiante.it

www.vannuccipiante.it

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Dimostrazione software IRRIGO per Dimostrazione software IRRIGO per la determinazione dei consumi idrici la determinazione dei consumi idrici di specie ornamentali in contenitoredi specie ornamentali in contenitore

1 Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali;2 Netsens, Sesto Fiorentino (FI),3 Azienda Vannucci Piante

Congresso“Risultati conclusivi del progetto IRRIGO”

Piuvica , 18 Febbraio 2014

L. Incrocci1, A. Castellano2 , E. Resta3 , D. Moroni3

Sommario• Prototipo IRRIGO: l’idea progettuale

• Schema e illustrazione del funzionamento del prototipo

• Software IRRIGO (amministratore)

• Software IRRIGO (utente)

•Conclusioni

Ha lo scopo di fornire informazioni al coltivatore sulconsumo idrico di specie ornamentali e su volume irriguo e frequenza ottimali database IRRIGO;

PROTOTIPO IRRIGO

IRRIGO 03Montecarlo (LU)

IRRIGO 02“Le risaie”-Prato

IRRIGO 01Piuvica-Pistoia

Database IRRIGO

1 dati meteo2 Kc /dimensioni3 specie/varietà4 tipo vaso5 substrato

Software IRRIGO

Gestione Vivai sperimentali (amministratore)- Calcolo Kc

Calcolo consumi idrici(utente)

Calcolo volume irriguo

1 volume irriguo quindicina

2 volume irriguo stagionale

Ha lo scopo di gestire l’irrigazione, raccogliere datie produrre ogni 15 gg e per ogni settore irriguo un report da validare: valori medi di Kc, di ETc (L/pianta), misure dimensionali sono nel database IRRIGO;

PROTOTIPO IRRIGO e SOFTWARE gestione siti

IRRIGO 03

SERVER

4 sensori

Validazioneoperatore

Report 15 ggSettoreirriguo

UtentiAccesso al databasedietro autenticazioneper informazioni irrigazione

Il problema da risolvere• Il catalogo Vannucci Piante, prevede circa 2000 prodotti(prodotto= genere, specie, varietà)

•Il numero di prodotti, se si considera la forma dellachioma diversa, la dimensione del vaso differente, siarriva a circa 8.000 voci!!!

•Piante che sono in attiva crescita, che vengonocoltivate partendo da trapianti e materiali vegetalicompletamente differenti: il ciclo non è facilmentestandardizzabile.

Concetto di ET0Come trovare un sistema per calcolare l’influenza del climasulla traspirazione di migliaia di piante diverse?

Evapotraspirazione di riferimento: ET0

ET0 : CNR-IBIMET ha calibratol’equazione CIMIS-ETE, su base orariaper le condizioni diPistoia

È quella di un prato di Festuca arundinacea uniformedella altezza di circa 10-15 cm ben concimata e sana.

Il Kc ha andamento simile al LAI edè correlato linearmente con la H

Modello ET -altezzaModello

semplice. Ha bisogno solo di H pianta

Software gestione vivai: IRRIGO 01

Struttura software calcolo KC• Serve ad automatizzare il calcolo dei dati provenienti dai

campi sperimentali;• Concetto alla base di tutto:

– Ogni settore ha 4 vasi monitorati;– Ogni giorno ci possono essere al max 2 irrigazioni e

quindi si hanno due ETc per il giorno e per la notte;– Si utilizza un KE per stimare la ETc dalla variazione del

sensore;• Ripulitura dei dati (al massimo ci sono 15 dati x4 sensori=60 dati)• No giorni di pioggia > soglia;• No valori negativi;• Eliminare il quartile superiore

e quartile inferiore;• Ripulitura manuale, spuntando

il dato anomalo;

– L’amministratore deve validare i dati prima del loro trasferimento nel database

Vari sensori

Software gestione vivai: settaggio settoreirriguo/1

Forme possibili della chioma delle piante (PO)Forme possibili della chioma delle piante (PO)

Prismatica Tronco-piramidale

Cilindrica Ellissoidale Conica Tronco-conica

HhDmax

PO3 Cilindrica/tronco conico

PO4-5 Parallelopipedo/trapezoidaleSpalliera

PO1 Ellissoidale/Sferica (multi-)

PO2 conica/piramidale

Software gestione vivai: inserimento Ke

Struttura software calcolo KC

Struttura software convalida calcolo KC

Software IRRIGO: selezione scenario su richiesta utente

Software gestione vivai:selezione scenario su richiesta utente/2

Software gestione vivai:selezione tipo consiglio su richiesta

utente

Software gestione vivai:richiesta consiglio utente per determinata

quindicina

Software gestione vivai: richiesta utente

0.53 mm

0.5m0.5m

0.16 mm0.08 L/p

Software gestione vivai: richiesta consiglio utente per dose ottimale in

funzione del vaso e della Etc media dellaquindicina

• Il software può fornire anche consiglio sulla dose ottimaledi acqua e sul numero di irrigazioni giornaliere in funzionedella ET0 media del periodo e del tipo di substrato.

Software gestione vivai: richiesta utente

0.53 mm

0.5m0.5m

0.16 mm0.08 L/p

Volume irriguo lordo

Tempo intervento

0.82 L/vaso

130 secondiFrequenza irrigua 0.12 int/giorno

• Grazie dell’attenzione!!!

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