I paesaggi tradizionali dell'agricoltura italiana: definizione di un modello interpretativo multidisciplinare e multiscala finalizzato alla pianificazione e alla gestione

Project: Research project

Description

Negli ultimi anni, lo sviluppo di sensori per il monitoraggio dello stato idrico dei singoli comparti del sistema continuo Suolo-Pianta-Atmosfera (SPA), ha raggiunto un elevato livello di sofisticazione (Leib et al., 1998; Jones 2004; O’Shaughnessy Evett, 2010). La contemporanea riduzione dei costi, ha reso economicamente conveniente la loro applicazione sia alla scala di campo, che a contesti più ampi, utilizzando sensori remoti in sinergia con modelli di simulazione degli scambi idrici/energetici nel sistema SPA (D’Urso, 2001; Minacapilli et al.,2008; Cammalleri et al.,2010). In tale prospettiva, la corretta e razionale applicazione della sensoristica agro-idrologica costituisce un’occasione per monitorare l’ambiente e per modernizzare la gestione delle risorse idriche, alla luce dei più recenti avanzamenti della ricerca.Il monitoraggio dello stato idrico del suolo può essere effettuato attraverso sensori che utilizzano le tecniche della riflettometria nel dominio del tempo (TDR) o delle frequenze (FDR) ovvero anche attraverso la misura dei potenziali matriciali (Evett et al., 2007; Scanlon et al.,2002). In quest’ultimo caso, sensori capacitivi di nuova generazione, permettono di misurare valori di potenziale matriciale ben maggiori del limite fisico dei tensiometri (Scanlon et al., 2002). La misura dello stato idrico della pianta può essere valutata attraverso il potenziale xilematico misurato con la camera di Scholander (1965), che rappresenta un indicatore condiviso dalla comunità scientifica (Girona et al.,1996).A scala di pianta i consumi idrici sono spesso valutati con l’ausilio di sensori Sap-flow Granier (1985), che permettono la misura indiretta della velocità del flusso linfatico.A più ampia scala di indagine, le misure spettroradiometriche rappresentano un utile strumento per una valutazione speditiva dello stato idrico del suolo e della pianta. In questa categoria rientrano i sensori di prossimità che prescindono dal contatto diretto con gli organi vegetali (Rallo et al.,2009; Barth et al.,2011; Dzikiti et al., 2010; Sepulcre-Cantó et al., 2006; Penuelas, et al., 1997). Ad una scala di osservazione più ampia ci si avvale di sistemi micro-metereologici più complessi (Foken, 2009) quali Eddy Covariance, Scintillometro e Bowen Ratio. Tali sistemi, ormai scientificamente accettati per la quantificazione dei consumi idrici a larga scala (Cammalleri et al., 2010), rappresentano un’alternativa alla classica e dispendiosa tecnica lisimetrica.Un notevole contributo alla razionalizzazione delle risorse idriche per l’irrigazione può essere fornito dai modelli agro-idrologici che consentono di programmare gli apporti irrigui tenendo conto di parametri sito-specifici legati al suolo ad alla coltura, dando così indicazioni sui consumi effettivi anche in condizioni di deficit idrico del suolo. In Sicilia, un primo significativo esempio è offerto dall’applicativo di irrigazione guidata on-line IRRISIAS, sviluppato dal Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano, prendendo come base la procedura di stesura del bilancio idrico del quaderno FAO 56 (Allen et al., 1998). Si tratta di un modello di tipo “concettuale” in cui le condizioni di stress idrico delle colture vengono simulate attraverso fattori correttivi di origine empirica. Un approccio differente è offerto dai modelli meccanicistici (SWAP, HYDRUS, etc), nei quali la dinamica dello stress idrico è legata al potenziale matriciale nel suolo; tali modelli permettono una più realistica rappresentazione dei processi di attingimento radicale (van Dam et al.,1997; Simunek et al., 200

Layman's description

Il Dipartimento SAgA dell'Università di Palermo, già da alcuni anni conduce ricerche inerenti l'applicazione di modelli agro-idrologici per la gestione degli interventiirrigui in sistemi arborei tipici dell'ambiente mediterraneo e lo studio della risposta colturale al deficit idrico del suolo. Ha ancora approfondito le possibilitàapplicative di tecniche micro-meteorologiche, nonché le più innovative tecniche per monitorare il contenuto idrico del suolo, i flussi traspirativi e lo stato idrico dellapianta. Ulteriori studi hanno riguardato il monitoraggio delle condizioni di stress idrico delle colture attraverso l'uso di remote sensing diretto ad acquisire le firmespettrali nelle regioni dello spettro elettromagnetico comprese tra il visibile ed il vicino infrarosso, oltre che l'impiego di immagini termiche nelle regionidell'infrarosso corto. Infine, sono state anche messe a punto e utilizzate procedure di calcolo per l'applicazione di modelli agro-idrologici a parametri spazialmentedistribuiti su vasti comprensori irrigui. Ciò è stato reso possibile grazie all'implementazione di codici di calcolo all'interno di strumenti GIS, utilizzati insieme a datiprovenienti da osservazioni remote da piattaforme sia aeree che satellitari.La motivazione di base del progetto di ricerca trae origine dalla consapevolezza della necessità, ormai ampiamente avvertita in Italia, di disporre di strumenti idonei adavviare pratiche di gestione “sito-specifica” del territorio che, a partire da una conoscenza dettagliata dell'ambiente, riesca ad armonizzare l'uso dei fattori produttivialle peculiarità locali, in modo da migliorare gli aspetti quali-quantitativi delle produzioni e allo stesso tempo di limitare gli input colturali e le emissioni di gas serra.Tenuto conto che il progetto si inquadra nella più ampia tematica della conservazione del Paesaggio Agricolo Tradizionale, l'attività sperimentale verrà condotta in 2areali che presentano dinamiche evolutive differenti, ma entrambe interessate da una progressiva trasformazione dell'uso del suolo. Nella Conca d'Oro di Palermo siassiste infatti ad una riduzione delle superfici degli agrumeti tradizionali (mandarineti) a vantaggio di altri usi del suolo, anche non agricoli. Le ragioni di taletrasformazione sono da ricercare nella crisi generalizzata che ha investito l'agrumicoltura siciliana nonché nella progressiva espansione dell'urbanizzazione della cittàdi Palermo. Nel territorio della valle del Belice, si va invece progressivamente affermando un modello di olivicoltura superintensiva, caratterizzata da maggiori inputcolturali rispetto alle tradizionali tecniche agronomiche. Anche in questo caso, le motivazioni cui imputare il processo di trasformazione in atto sono di naturaeconomica, essendo legate alla necessità di incrementare i modesti profitti realizzabili con le gestioni tradizionali

Key findings

Ambiente e cambiamento climatico
StatusFinished
Effective start/end date2/1/131/31/16