Molte aziende agricole si interrogano ancora sulla convenienza di adottare pratiche di agricoltura di precisione. Attraverso il progetto Sos-Ap (Soluzioni sostenibili per l'agricoltura di precisione), il Dipartimento di scienze agrarie e ambientali Disaa dell'Università degli Studi di Milano e il CNR Irea, hanno provato a fare chiarezza sulla questione, anche a beneficio delle imprese.
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Finanziato nell'ambito del Psr 2014-2020 della Regione Lombardia, il progetto si è posto come obiettivo la dimostrazione della sostenibilità agronomica ed economica dell'irrigazione e fertilizzazione di precisione in maiscoltura e viticoltura.
Due anni di prove in campo
Da giugno 2020 a dicembre 2022, i ricercatori dell'Università e del CNR hanno seguito un percorso articolato in 3 fasi:
- monitoraggio di suolo, vegetazione e resa con diversi tipi di sensori per rilevare la variabilità spaziale degli appezzamenti sperimentali;
- uso dei dati per la creazione di mappe delle zone omogenee e di prescrizione, utili per prendere decisioni sugli interventi in campo;
- attuazione e simulazione dell'irrigazione e concimazione a rateo variabile (RV).
Gli scenari di prova sono stati gli appezzamenti di mais dell'azienda La Canova a Gambara (Bs) e i vigneti delle aziende Gozzi di Monzambano (Mn) e Ricchi di Cavriana (Mn).
"Per quanto riguarda il mais, nel 2021 abbiamo testato l'irrigazione di precisione in un campo pilota da 15 ettari e analizzato la gestione di acqua e fertilizzanti a RV usando mappe di prescrizione, il modello agro idrologico Swap (Soil water atmosphere plant) e dati satellitari sui 300 ettari di La Canova" afferma Arianna Facchi, coordinatrice del progetto Sos-Ap.
Prove mais del progetto Sos-AP svolte nell'azienda La Canova
(Fonte foto: Disaa dell'Università degli studi di Milano)
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"Sotto esame nel 2021 e 2022 anche l'irrigazione e la fertirrigazione di precisione con un impianto a goccia nel vigneto pilota della cantina Gozzi, nonché la gestione di acqua e fertilizzanti a RV con mappe di prescrizione e il modello Swap nei vigneti dell'azienda Ricchi" aggiunge Facchi.
Irrigazione RV, meno consumi di acqua su mais
Nell'azienda La Canova, che normalmente esegue irrigazione uniforme per aspersione a turni fissi, si è deciso quando e quanto irrigare basandosi sui dati raccolti da sonde di umidità e sulle indicazioni del modello Swap. L'irrigazione del campo pilota è stata fatta utilizzando pivot con pannello Valley Icon, capace di variare la velocità di movimento del braccio e quindi la piovosità nei diversi settori. Per il resto degli appezzamenti è sata eseguita la simulazione modellistica dell'irrigazione RV dal 2016 al 2021.
L'irrigazione RV nel campo pilota ha ridotto del 16% - rispetto ai settori di controllo - l'impiego di acqua (-78 millimetri) nei settori con terreno grossolano e del 24% (-109 millimetri) in quelli con terreno fine. In poche parole, si è avuto un risparmio idrico medio del 20% e un risparmio energetico simile. "La resa media dei settori RV è paragonabile a quella dei settori di controllo, mentre l'umidità della granella è inferiore e quindi permette un ulteriore risparmio energetico in fase di essiccazione" sottolinea Facchi.
Uguale resa, minor apporto idrico su mais con l'irrigazione a rateo variabile
(Fonte foto: Disaa dell'Università degli studi di Milano)
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Le simulazioni di irrigazione RV su scala aziendale hanno generato una riduzione media dell'apporto idrico del 19% nel periodo 2016-2021, in linea con i risultati del campo pilota. "Sarebbe possibile un risparmio superiore con una maggiore libertà di manovra, senza dover rispettare i vincoli imposti dal conduttore dell'azienda - spiega Facchi. In ogni caso, si può esportare l'approccio sviluppato in altre aree per supportare la gestione irrigua a diverse scale spaziali".
Modellistica: un aiuto nelle scelte irrigue e di concimazione
Il modello Armosa utilizzato per la simulazione dell'irrigazione e della concimazione RV su mais, partendo dai dati di campo, ha considerato 4 scenari diversi tra loro per il metodo di irrigazione utilizzato (a turni fissi o come reintegro del deficit) e per l'approccio alla fertilizzazione: Map based che fissa l'apporto di azoto N in base alle rese medie di lungo periodo o Sensor based che fissa l'apporto in base alle previsioni di resa nel corso della stagione.
Secondo le stime di Armosa, l'irrigazione RV fissa assicura maggiori rese nel suolo franco con maggiore ritenzione idrica, mentre l'irrigazione RV per il reintegro del deficit aumenta le rese nel terreno franco sabbioso con minore ritenzione idrica. L'approccio di concimazione scelto ha un effetto secondario sulle rese.
Aumento di resa con l'irrigazione basata sul deficit in terreno franco sabbioso, con l'irrigazione fissa in suolo franco
(Fonte foto: Disaa dell'Università degli studi di Milano)
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"Nel lungo periodo la combinazione dell'irrigazione basata sul deficit con la fertilizzazione map based sembra essere la soluzione più efficace per aumentare l'efficienza d'uso dell'azoto, a prescindere dal tipo di suolo - specifica Giorgio Ragaglini del Disaa. Il metodo irriguo che si limita a ripristinare l'umidità nel terreno permette di ridurre le perdite di N per lisciviazione e sfruttare meglio la fertilità residua del suolo".
A detta di Ragaglini, "i risultati della simulazione servono a interpretare e confrontare condizioni ed effetti potenziali e a fornire indicazioni che indirizzano le scelte degli agricoltori".
Uso ottimale dell'acqua in vigneto? Si può fare
Articolato anche il programma di prove su vite. Nel vigneto pilota da un ettaro di Gozzi si è progettato un impianto a goccia suddiviso in 3 settori indipendenti caratterizzati da distanza tra gocciolatori e portate differenti. In 2 settori si è irrigato sulla base dell'effettivo contenuto idrico del suolo, servendosi dei dati forniti da sensori per la misura del potenziale idrico, da sonde di umidità e da una stazione agrometeorologica. Nel terzo settore (controllo) l'irrigazione è stata a carico dell'azienda.
In seguito si è simulata l'irrigazione di precisione con il modello agro idrologico Swap, parametrizzato sul vigneto pilota, nei 10 ettari dell'azienda viticola Ricchi. Le simulazioni sono state effettuate dal 2018 al 2021, stabilendo un turno irriguo di 7 giorni.
L'irrigazione simulata garantisce un risparmio idrico del 44% in vigneto
(Fonte foto: Disaa dell'Università degli studi di Milano)
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"Nel vigneto pilota abbiamo ottenuto un risparmio idrico medio del 30% nel periodo dal 2018, anno di inizio del precedente progetto Nutripreciso, al 2022 - sottolinea Alice Mayer del Disaa. Su scala aziendale la riduzione media dell'apporto idrico è stata del 44%. Dunque l'adozione dell'approccio dimostrato nel vigneto pilota a livello di azienda permetterebbe di ottenere un notevole risparmio di acqua ed energia".
Concimazione RV, meno variabilità nei vigneti
I ricercatori hanno poi studiato gli effetti della fertirrigazione con distribuzione differenziata dell'N nelle aree a diversa vigoria del vigneto pilota Gozzi ed eseguito la simulazione della concimazione RV nei campi di Ricchi per individuarne i vantaggi. Al centro della simulazione il confronto della fertilizzazione RV volta a ottenere produzioni omogenee a 120 quintali per ettaro con la concimazione omogenea e con quella di restituzione.
Nel vigneto pilota la produzione per pianta e il peso medio dei grappoli - come pure l'acidità totale delle uve - hanno presentato ridotte differenze tra le aree ad alto vigore e quelle a basso vigore. "L'uso di differenti dosi di N nelle aree a diversa vigoria ha avuto un effetto significativo su alcuni parametri di produzione facendo concludere che la fertilizzazione RV può ridurre le differenze in termini di resa e di qualità nell'appezzamento" dichiara Lucio Brancadoro del Disaa.
La concimazione RV riduce le differenze di produzione tra le aree a diversa vigoria del vigneto
(Fonte foto: Disaa dell'Università degli studi di Milano)
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Dalla simulazione condotta sull'azienda Ricchi è emerso che la concimazione RV consente di ottenere la stessa produzione totale della fertilizzazione di restituzione, ma con una quantità minore di azoto per ettaro. "Di fatto la definizione di piani di concimazione specifici per ogni area di vigore consentirebbe una riduzione degli apporti di N necessari senza provocare un decremento produttivo e qualitativo delle uve" sostiene Brancadoro.
Precision farming: sostenibile in termini economici?
Analizzata nel progetto Sos-Ap anche la sostenibilità economica delle tecnologie usate per gli interventi di precisione. "Ci siamo basati sul bilancio mais di Ismea e su quello vite redatto nell'ambito del progetto Nutripreciso e abbiamo confrontato diversi servizi di mappatura, sistemi irrigui e servizi agronomici in un foglio di calcolo, considerando anche le variazioni dei prezzi degli input registrate nell'ultimo periodo" spiega Stefano Corsi del Disaa.
Stando alle analisi effettuate per mais nel 2019 e nel 2022, i pivot, gli impianti fertirrigui e i macchinari RV generano più margine rispetto a rotoloni, impianti a scorrimento e mezzi tradizionali. Nel 2022, caratterizzato da prezzi elevati dei fertilizzanti e del gasolio agricolo, il profiitto generato dai sistemi di precisione risulta ancora più alto rispetto al 2019.
Anche su vite, gli impianti di irrigazione a goccia RV e di fertirrigazione permettono di aumentare il margine rispetto ai rotoloni e agli spandiconcime tradizionali che, in alcuni casi, presentano un margine prossimo allo zero.
Maggiore redditività in viticoltura nel 2022 con le soluzioni a rateo variabile
(Fonte foto: Disaa dell'Università degli studi di Milano)
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"In caso di incremento dei costi, le soluzioni RV consentono una maggiore tutela del reddito aziendale, soprattutto per quanto riguarda la vite, meno dipendente del mais dai mercati globali - conclude Corsi. Tuttavia la convenienza economica dipende da diversi fattori quali il prezzo d'acquisto, il contesto di applicazione, le dimensioni dell'azienda e le competenze dell'operatore. Spesso la combinazione di diverse soluzioni permette di migliorare ulteriormente il margine".
