Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

Stress idrico e nutrizionale: coltivazioni a rischio. Contributo del telerilevamento iperspettrale

Comunicati Stampa
Milano
,
Feb 26, 2012

Presentati oggi i risultati delle ricerche finanziate dal gruppo Nestlé in Italia nell'ambito del progetto Axĺa, promosso in collaborazione con la Crui

UN'INDAGINE SU UN TERRENO CEREALICOLO RIVELA CARENZE DI ACQUA E AZOTO PERICOLOSE PER LE COLTIVAZIONI. GRAZIE ALLA RICERCA ITALIANA SARÀ POSSIBILE ANALIZZARE I TERRENI DAL CIELO E INTERVENIRE SU MISURA

La natura e le terre dedicate all’agricoltura sono sempre più sottoposte a condizioni di stress idrico e nutrizionale: ne risentono gli elementi strutturali e biochimici della vegetazione (biomassa verde, concentrazione della clorofilla), la crescita delle colture e, naturalmente, la qualità dei prodotti. Tutto questo a causa di comportamenti poco sostenibili che hanno portato a politiche di sfruttamento incontrollato per il soddisfacimento di bisogni presenti, senza tenere conto delle esigenze ambientali e delle generazioni future, in particolare in riferimento al consumo di acqua, una risorsa rinnovabile, ma non inesauribile (ancora oggi il 70% dell’acqua è destinato a usi agricoli). Ma da oggi rilevare lo stato di salute della vegetazione in fase pre-sintomatica e attuare comportamenti conseguenti è possibile con il ‘telerilevamento iperspettrale a immagine’. A seguito di una serie di esperimenti è stato infatti dimostrato che alcuni indicatori spettrali, cioè derivati da misure radiometriche a distanza, consentono di valutare il danno e di essere pertanto utili indicatori precoci dello stress idrico in agricoltura.

Sono questi i risultati della ricerca annuale “Verso l’individuazione di indicatori precisi dello stress idrico e carenza di nutrienti in agricoltura: sviluppo di metodi innovativi di telerilevamento iperspettrale da aereo”, una delle quattro selezionate (su oltre 100 presentate) del progetto Axía, promosso nel 2009 con il contributo di Nestlé, in collaborazione con la Conferenza dei Rettori delle Università Italiane (CRUI). Lo studio, coordinato da Roberto Colombo, ricercatore dell’Università Statale di Milano Bicocca, è stato presentato oggi alla Università IULM di Milano in occasione della giornata di lavori Dalla sostenibilità alla sostenAbilità. Università e Imprese: insieme per rilanciare la competitività italiana. Tra gli atenei coinvolti anche le Università degli Studi di Firenze e Federico II di Napoli.

Il telerilevamento iperspettrale a immagine, eseguito con sensori aviotrasportati ottici e termici, è stato sperimentato in aree cerealicole coltivate a sorgo e mais ed è stato accompagnato dalla rilevazione a terra, durante il sorvolo, dei livelli di clorofilla fogliare e di fluorescenza della clorofilla ‘a’. Sono state acquisite informazioni, molto preziose, che hanno consentito di mettere a punto un esperimento unico e tra i più dettagliati a livello europeo.
I risultati emersi dalla ricerca, forniscono strumenti molto importanti nell’ambito dell’agricoltura di precisione e per il monitoraggio dell’ambiente e del territorio e possono consentire di ottimizzare l’utilizzo di acqua per le irrigazioni e di azoto per le concimazioni rispetto a una gestione più ecosostenibile delle risorse.

“Il telerilevamento – spiega Roberto Colombo, dell’Università Statale di Milano Bicocca – è uno strumento di analisi che, nell’ambito della gestione del territorio e della conservazione dell’ambiente, fornisce una serie di informazioni distribuite nello spazio e ripetute nel tempo riguardanti alcune proprietà delle superfici indagate. Lo studio delle proprietà ottiche della vegetazione, e in particolare della sua firma spettrale, fornisce preziose informazioni relative a caratteristiche biochimiche e biofisiche, nonché alcuni indicatori precoci che consentono di valutare e mappare il danno e lo stress idrico in agricoltura in fase pre-sintomatica. Ciò permette, di intervenire tempestivamente con strategie e azioni che ne minimizzino gli effetti dannosi”.

I risultati del monitoraggio sono stati validati da mappe sugli stati di criticità, dunque sulla carenza di acqua e nutrienti monitorate durante lo sviluppo delle culture, in circa due ettari di campo sperimentale precedentemente suddiviso in 48 particelle di sorgo e mais coltivati con trattamenti irrigui e nutrizionali differenziati. Le dotazioni delle tecnologie consentono sia la correzione radiometrica e geometrica delle immagini acquisite sia la messa a punto di modelli per la stima dello stress della vegetazione.

Grafico Axía
Fig. 1 Disegno sperimentale in cui vengono mostrate le 48 parcelle distribuite in 4 blocchi ripetuti (repliche). Il mais è rappresentato con le gradazioni di verde, il sorgo con le gradazioni di rosso. I trattamenti di azoto sono evidenziati dalla gradazione del colore, mentre i trattamenti irrigui sono evidenziati da cerchi di diversa dimensione disegnati sulle parcelle. (da C. Panigada et al., fig. 1, p. 197, Axía: imparare dalla diversità, creare valore per l’Italia, Edizioni Qanat, Palermo 2012)

La metodica di rilevazione e monitoraggio, che ha tutte le caratteristiche per essere esportata e applicata anche ad aree diverse da quelle ceraealicole e/o agricole, consente di ottenere mappe di prescrizione di acqua e azoto per il territorio, fondamentali in un contesto di agricoltura di precisione ed ecosostenibile.
“La sperimentazione – continua Colombo – è stata condotta nell’azienda ‘Vittorio Tadini’ a Gariga di Podenzano (Piacenza), dove il terreno è stato suddiviso in blocchi e parcellizzato in colture di sorgo e mais, sottoposti a trattamenti di irrigazione differenti (non irrigato, irrigato con deficit idrico imposto in un breve intervallo temporale in fase specifiche della crescita, irrigato a piena capacità di campo), assegnati casualmente dopo la semina avvenuta il 3 luglio. I sorvoli aerei con sensori iperspettrali sono avvenuti il 19 e 20 Luglio 2010. I dati misurati a terra contemporaneamente al volo hanno permesso di valutare la variabilità e gli effetti dello stress idrico e nutrizionale imposto sulle culture e individuati da telerilevamento mediante la generazione di mappe di stress utili per una migliore gestione ecosostenibile delle risorse idriche e azotate”.

Grafico Axía
Fig. 2. a) Fluorimetro attivo Mini-PAM; b) Acquisizione della misura di fluorescenza su foglie di mais durante il sorvolo.
(da C. Panigada et al., figg. 2.a. e 2.b., p. 200, Axía: imparare dalla diversità, creare valore per l’Italia, Edizioni Qanat, Palermo 2012)

Grafico Axía
Fig. 3. a) Ceptometro Delta-T SunScan; b) Esempio di immagine emisferica acquisita all'interno di una delle parcelle coltivate a mais.
(da C. Panigada et al., figg. 3.a. e 3.b., p. 201, Axía: imparare dalla diversità, creare valore per l'Italia, Edizioni Qanat, Palermo 2012)

IL PROGETTO AXĺA
La ricerca è una delle quattro selezionate, finanziate nell’ambito del progetto Axía, promosso dal gruppo Nestlé in Italia in collaborazione con CRUI (Conferenza dei Rettori delle Università Italiane) e finalizzato a promuovere la ricerca scientifica per poi diffondere alla collettività i risultati ottenuti. Axía ha dimostrato che è possibile realizzare un progetto di responsabilità sociale e di comunicazione sostenibile che crei valore e opportunità per Imprese, Università, Società Civile. Ha anche reso possibile a decine di giovani docenti, ricercatori e dottorandi (selezionati in base a meriti, titoli e attitudini) di sviluppare progetti innovativi negli ambiti dell’alimentazione e della sostenibilità.

Per maggiori informazioni:

Ufficio Stampa Axía

Cantiere di Comunicazione
Tel. 02 87383180
E-mail: [email protected]

Article Type