Nella gestione idrica delle colture la possibilità di misurare in continuo l'andamento dell'umidità del suolo contemporaneamente ad altre variabili agrometeorologiche (temperatura ed umidità dell'aria, pioggia, radiazione solare, velocità del vento...) è di fondamentale importanza; assume un ruolo di particolare rilievo se si pensa che può fornire risposte pronte ed adeguate in risposta ai cambiamenti climatici in atto che prospettano variazioni dei regimi pluviometrici, in termini di quantità e di distribuzione delle piogge, e al progressivo aumento della temperatura con un conseguente incremento del tasso di evapotraspirazione. 

Di fronte a possibili futuri scenari di criticità dovuti a carenza d'acqua o ad episodici eventi di eccesso idrico (qualora si confermasse la tendenza verso precipitazioni meno frequenti ma più intense), strumentazioni tecnologicamente avanzate in grado di monitorare in continuo il flusso tra suolo - pianta e atmosfera, nell'ambito di varie pratiche agronomiche, possono fornire risposte strategicamente importanti a quesiti fondamentali quali: 'Quando irrigare? Dove irrigare? Quanto irrigare? Quanto fertilizzante iniettare?...', con effetti significativi sia in termini di salvaguardia della quantità di produzione sia in termini di miglioramento qualitativo.

 

Pessl Instruments presenta iMETOS®cp

A questo scopo la Pessl Instruments ha presentato nel 2008 il sistema iMETOS®cp, un datalogger wireless con base internet appositamente progettato per acquisire misure di umidità del suolo oltre alle altre principali variabili agrometeorologiche. Come tutti gli altri strumenti prodotti da Pessl Instruments, iMETOS®cp utilizza la piattaforma utente comune nota come Fieldclimate (www.fieldclimate.com) che opera con una connessione internet protetta da password. Il valore di umidità del suolo rilevato viene costantemente registrato ogni cinque minuti e spedito al database internet ad intervalli predefiniti dall'utente. Essendo alimentata da batterie ricaricabili e da un pannello solare la stazione iMETOS®cp non necessita di alimentazioni via cavo e quindi può essere collocata in qualsiasi punto dell'azienda purché abbia una buona copertura GSM e sia rappresentativo del microclima della parcella aziendale d'interesse. 

L'utente può quindi visualizzare nel proprio account internet gli andamenti delle variabili agrometeorologiche monitorate in tutte le stazioni dislocate nei diversi blocchi della propria azienda; l'utente può costantemente essere aggiornato in tempo reale sulle condizioni agrometeorologiche nei diversi appezzamenti della sua azienda in qualsiasi luogo si trovi ed in qualsiasi momento, purché abbia a disposizione un accesso internet. 

Il sistema iMETOS®cp implementa sensori di umidità del suolo di ultima generazione forniti da Decagon Devices, azienda nota per l'eccellente design e la comprovata tecnologia dei suoi sensori. Questi sensori rilevano accuratamente il contenuto d'acqua volumetrico all'interno del suolo attraverso il principio capacitivo, sfruttando la capacità elettrica per misurare la permittività elettrica (o costante dielettrica) della porzione di suolo circostante. Il volume d'acqua contenuto nel volume totale di suolo indagato incide molto pesantemente sul valore della permittività elettrica del suolo, infatti la permittività dell'acqua (80) è molto maggiore di quella delle altre sostanze costituenti il suolo (sostanze minerali, 4; sostanza organica, 4; aria, 1). Quindi quando la quantità d'acqua nel suolo cambia, il sensore capacitivo misura una variazione di capacità elettrica (dalla variazione di permittività) che può essere direttamente correlata con la variazione di contenuto d'acqua.

La circuiteria all'interno del sensore converte poi la misura della capacità elettrica in un output proporzionale in millivolt che viene tradotto in % di umidità del suolo dal software implementato nel sistema iMETOS®cp. Le sonde impiagate sono di facile installazione: non bisogna infatti scavare grandi trincee, il disturbo delle condizioni originarie del terreno è minimo e non si crea nessun intralcio alle ordinarie operazioni di lavorazione. I sensori di umidità del suolo sono disponibili in vari modelli con diverse misure che possono risultare più adatte a differenti condizioni particolari di campo dettate dal tipo di coltura oggetto di monitoraggio, in particolare dal tipo di apparato radicale e dal sistema di allevamento. Tali sensori rappresentano oggi una soluzione economicamente molto conveniente: pur essendo di elevata precisione hanno infatti un costo contenuto, sono durabili nel tempo e con il sistema iMETOS®cp possono essere distribuiti spazialmente in più punti attraverso soluzioni catena.

 

L'irrigazione intelligente

iMETOS®cp inoltre può anche avvisare l'utente attraverso SMS nel caso in cui si verifichino in campo situazioni critiche (ad esempio per deficit o per eccesso d'acqua nel terreno), dopodiché l'utente utilizzando la piattaforma web www.fieldclimate.com, o direttamente dal proprio cellulare, sempre con un SMS, può intervenire nella gestione dell'impianto di irrigazione comandando elettrovalvole, pompe e dispositivi di iniezione dei fertilizzanti. 

Tali automazioni possono essere realizzate attraverso il sistema iMETOS®ica che permette di attuare strategie di 'irrigazione intelligente', ossia sequenze di interventi irrigui modulati direttamente in funzione delle misure rilevate da sensori di pioggia, di umidità del suolo, di livello idrico in serbatoi o pozzi...oppure in funzione dell'evapotraspirazione specifica della coltura modellata dal software IRRIMET che esegue il bilancio idrico del suolo.

La possibilità di interagire con gli impianti di irrigazione in feedback con le forzanti meteorologiche e con lo stato idrico delle piante consente inoltre un significativo risparmio di risorsa idrica e di fertilizzante in caso di fertirrigazione; ma anche di energia, basti pensare al conseguente contenimento dei costi dovuti ad eventuali operazioni di pompaggio da serbatoi etc.... L'automazione di tutte queste operazioni permette dunque di minimizzare gli interventi umani in campo e quindi di risparmiare in termini di costi di lavorazione.

Sono ormai assodati gli effetti benefici in termini di qualità di produzione che un'oculata somministrazione dell'acqua alle piante può comportare: l'esempio più eclatante viene probabilmente dalla viticoltura dove è comunemente riconosciuto che la gestione del vigneto in condizioni di controllato stress idrico, in determinati stadi fenologici, può comportare un sensibile miglioramento della qualità enologica dell'uva. Anche per molte altre colture l'evoluzione della disponibilità idrica durante la stagione vegetativa può influire sulle proprietà organolettiche dei prodotti finali, oltre che su quantità, dimensione e qualità estetica dei frutti; tuttavia spesso tali effetti sono ancora oggetto di indagine da parte dei deputati enti di ricerca. In questo caso uno strumento come iMETOS®cp si propone come ottimo supporto negli studi dedicati allo sviluppo di strategie di irrigazione ottimali

 

iMETOS®cp per la fertirrigazione

Il monitoraggio dell'umidità del suolo fornisce inoltre importanti indicazioni anche per quanto riguarda lo stato nutrizionale delle piante: l'acqua stessa, infatti, costituisce il principale vettore di nutrienti all'interno della rizosfera e nella pratica della fertirrigazione il supporto della strumentazione iMETOS®cp può risultare fondamentale per garantire un corretto uso del fertilizzante, evitando fenomeni di dilavamento e sprechi conseguenti. In molti casi inoltre l'ottimizzazione dell'uso dell'acqua e dei fertilizzanti contribuisce anche a controllare lo sviluppo vegetativo delle chiome e quindi a contenere ulteriormente l'entità degli interventi di lavorazione (potatura, sfogliatura etc...).

 

imeteo®AG

Quest'anno Pessl Instruments presenta anche il servizio imeteo®AG: un sistema di previsioni del tempo calibrate sulla stazione iMETOS installata in sito. Questo prodotto nasce dalla sinergia tra Pessl Instruments e Meteoblue, azienda svizzera specializzata nella realizzazione di modelli meteorologici per previsioni del tempo localizzate. 

Viene applicato un modello numerico mesoscala, il quale viene localizzato rispetto al sito di installazione della stazione inserendo le informazioni di latitudine, longitudine e altitudine. Successivamente il modello viene adattato in relazione alle osservazioni della stessa stazione, in feedback in particolare con i dati di temperatura. Tali previsioni sono calcolate su scala oraria, aggiornate due volte al giorno e simulate su una rete spaziale con una maglia di 5 km. In questo modo il servizio imeteo®AG può fornire previsioni che tengono conto delle specifiche condizioni microclimatiche della zona, contemplando anche gli effetti della topografia e dalla copertura del suolo. 

Il servizio viene fornito in abbonamento, con diverse opzioni possibili (abbonamento mensile, trimestrale, annuale) e le previsioni possono essere visualizzate nel proprio account www.fieldclimate.com in comodi formati grafici o tabellari. Questo servizio meteo localizzato può essere di grande aiuto in tutte le applicazioni che richiedono di prendere delle decisioni in funzione delle condizioni meteorologiche, può quindi risultare molto utile nella panificazione di tutti i lavori in campo in agricoltura, ma ad esempio anche nell'organizzazione di eventi sportivi o in altri settori industriali. 

 

Il sistema iMETOS®cp, accoppiato con il servizio di previsione meteorologica imeteo®AG e con i modelli di calcolo dell'evapotraspirazione e di prognosi delle principali malattie forniti da Pessl Instruments, si propone quindi come fondamentale strumento di supporto decisionale nelle principali pratiche agronomiche contribuendo alla razionalizzazione dell'impiego di risorse (acqua, energia, fertilizzante, fitofarmaci, manodopera...) con conseguente risparmio economico, ma anche con evidenti riscontri nel miglioramento della qualità del raccolto.