L'obiettivo del lavoro è stato esaminare la potenzialità di questi sistemi applicati al caso di una coltura di pomodoro da industria (Solanum lycopersium L.), in una parcella irrigua da 2 ettari sita in Frignano (Ce), nella primavera/estate 2019. Nell'ambito del settore irriguo sono state posizionate 10 paline di riferimento, in modo da essere centrate rispetto ai pixel delle immagini spettrali fornite dal satellite Sentinel-2. È stata condotta un'intensa campagna sperimentale volta ad acquisire dati utili per la verifica delle stime dei parametri colturali e fabbisogni irrigui, ottenuti sia attraverso analisi di immagini multispettrali dei satelliti Sentinel-2A e 2B dell'Agenzia Spaziale Europea, sia attraverso il modello agroidrologico Aquacrop sviluppato dalla Fao.
![Campo sperimentale](https://agronotizie.imagelinenetwork.com/materiali/Varie/Image/EDU/Award_2020/campo-sperimentale-foto-satellitare-agroinnovation-award-2020-fonte-maria-rivoli.png)
Figura 1. Foto del campo sperimentale e foto satellitare con localizzazione paline
(Fonte: © Maria Rivoli)
È stata valutata la possibilità di ottimizzare la programmazione irrigua attraverso l'uso integrato di:
- dati dello stato delle colture derivati da analisi di immagini multispettrali da satellite;
- un modello agroidrologico di crescita delle colture, Aquacrop.
Sono state esaminate tre metodologie di stima del fabbisogno irriguo:
- stime ottenute con il modello Aquacrop calibrato;
- stime ottenute con il modello Aquacrop con assimilazione sequenziale del grado di copertura da satellite;
- stime ottenute con il servizio di consulenza per l'irrigazione Irrisat, basato solo su stime satellitari dello stato delle colture.
La primavera 2019 è stata caratterizzata da temperature più basse della norma e da piogge molto abbondanti e frequenti nel periodo aprile-maggio, determinando condizioni poco favorevoli per lo sviluppo regolare della coltura e anomale anche per sistemi di previsione e monitoraggio.
Un primo confronto è stato quello dell'andamento del grado di copertura simulato con il modello Aquacrop calibrato per la specifica cultivar e con il modello Aquacrop con assimilazione sequenziale delle stime del grado di copertura ottenute con i satelliti della costellazione Sentinel-2.
Nelle prime fasi di sviluppo, a causa dell'andamento meteorologico, è stato possibile stimare l'andamento del grado di copertura solo in due date; ciò ha portato a una stima da parte del modello più alta di quella del satellite. Più efficace l'effetto della correzione subito dopo la fioritura e nella fase di senescenza, quando il numero delle osservazioni satellitari era maggiore.
![Grado di copertura con AquaCrop](https://agronotizie.imagelinenetwork.com/materiali/Varie/Image/EDU/Award_2020/grado-copertura-aquacrop-agroinnovation-award-2020-fonte-maria-rivoli.png)
Figura 2. Grado di copertura simulato con Aquacrop, con e senza assimilazione, confrontato con le stime di Sentinel-2
(Fonte: © Maria Rivoli)
È stato effettuato un raffronto tra ETc stimata da Aquacrop, ETc di Aquacrop con assimilazione ed ETp stimata da Irrisat (servizio di consulenza irrigua sviluppato in Italia e operativo dal 2007 nella Regione Campania). L'ETp stimata da Irrisat è risultata più bassa dell' ETc stimata da Aquacrop.
Le maggiori differenze tra ETc e ETp si registrano nelle prima fasi di sviluppo della coltura, quando il grado di copertura è ancora relativamente basso e nella fase di senescenza. A tal riguardo occorre evidenziare che Irrisat, che adotta un approccio big-leaf, non simula esplicitamente la evaporazione dal suolo nudo.
![Confronto evapotraspirazione](https://agronotizie.imagelinenetwork.com/materiali/Varie/Image/EDU/Award_2020/confronto-evapotraspirazione-agroinnovation-award-2020-fonte-maria-rivoli.png)
Figura 3. Confronto tra evapotraspirazione cumulata della coltura (ETc) secondo Aquacrop nei due scenari di simulazione ed evapotraspirazione potenziale (ETp) secondo Irrisat
(Fonte: © Maria Rivoli)
Infine, è stato effettuato un confronto tra i valori cumulati delle altezze di irrigazione secondo il programma irriguo adottato dal conduttore dell'azienda, con quelli relativi ai programmi irrigui simulati con Aquacrop nei due scenari di simulazione e le altezze di irrigazione secondo Irrisat.
![Altezze di irrigazione cumulate](https://agronotizie.imagelinenetwork.com/materiali/Varie/Image/EDU/Award_2020/altezze-irrigazione-cumulate-agroinnovation-award-2020-fonte-maria-rivoli.png)
Figura 4. Confronto tra altezze di irrigazione cumulate
(Fonte: © Maria Rivoli)
Anche in questo caso le differenze maggiori tra i due scenari di irrigazione simulati da Aquacrop si registrano dopo la fioritura e nella senescenza, quando più marcato è l'effetto correttivo indotto dall'assimilazione delle immagini satellitari.
Lo studio ha confermato che il monitoraggio satellitare è uno strumento affidabile ed economico per la stima da remoto di parametri colturali quali Lai, grado di copertura del suolo da parte della chioma e contenuto di clorofilla nella chioma. Questo lavoro di tesi ha dimostrato che i risultati migliori si possono ottenere combinando in modo ottimale i dati di monitoraggi remoti con il modello Aquacrop.
Si può concludere che la messa a punto di tecniche di assimilazione per la combinazione di dati remoti - come quelli derivati dalla costellazione Sentinel-2 - e modelli agroidrologici come Aquacrop, rappresenta la migliore strategia da seguire per lo sviluppo di sistemi di gestione ottimali delle risorse idriche al fine di garantire la sostenibilità dell'agricoltura irrigua.
![Maria Rivoli](https://agronotizie.imagelinenetwork.com/materiali/Varie/Image/EDU/Award_2020/maria-rivoli-agroinnovation-award-2020-fonte-maria-rivoli.png)
Maria Rivoli, categoria "Agrometeorologia e gestione delle risorse idriche"
(Fonte: © Maria Rivoli)
Scarica la tesi completa di Maria Rivoli
Per eventuali contatti: maririvoli@gmail.com
A cura di Maria Rivoli
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Fonte: Agronotizie