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Modelli di irrigazione di precisione | garantendo una gestione ottimale dell’acqua
La corretta applicazione di modelli di irrigazione di precisione permette il raggiungimento degli obiettivi produttivi e qualitativi prefissati, anche nelle stagioni più̀ difficili, garantendo al contempo un uso ottimale dell’acqua.
Prove sperimentali di irrigazione a rateo variabile e con DSS (sistema software di supporto alle decisioni) in Franciacorta nel 2020-2021 hanno evidenziato un risparmio della risorsa idrica del 17% con l’irrigazione di precisione.
L’irrigazione del vigneto è un argomento sempre più attuale per la viticoltura europea. Infatti, a fronte di previsioni ancora incerte sull’entità e sull’impatto del cambiamento climatico, è ormai molto probabile che gli scenari futuri saranno diversi da quelli attuali. In particolare, un differente regime pluviometrico ma soprattutto l’incremento delle temperature sembrano destinati, in diversi areali viticoli, ad aumentare i fenomeni di stress idrico severo, con inevitabili ripercussioni su resa e qualità delle uve; su stile e personalità dei vini e, nei casi più estremi, sulle potenzialità viticole dei territori. Per far fronte a questa nuova situazione, prevista ormai in diversi studi, i viticoltori possono contare su diverse strategie da adottare in funzione dell’orizzonte temporale considerato e dell’intensità̀ dello stress idrico previsto (figura 1).
Figura 1 : DIVERSE STRATEGIE PER L’ADATTAMENTO DELLA VITICOLTURA AI CAMBIAMENTI CLIMATICI
Fonte: Quenol et al. (2016) – Adapting viticulture to climate change.
Tra queste, l’irrigazione si presenta come una soluzione a lungo termine e adatta a rispondere a stress idrici elevati, permettendo di ridurre la dipendenza dalle condizioni atmosferiche, sempre più variabili, e garantendo anche nelle annate più difficili il raggiungimento degli standard qualitativi e produttivi del vigneto. Tuttavia, se l’irrigazione si è diffusa capillarmente nella viticoltura del Nuovo Mondo, lo stesso non si può certo dire per quella europea, dove nella maggior parte delle regioni viticole si presenta come una tecnica di recentissima introduzione. Si pone così la necessità di delineare dei protocolli di progettazione e gestione degli impianti irrigui adatti alle tipicità di ciascun areale produttivo, ma allo stesso tempo orientati verso l’ottimizzazione dell’acqua, sia per la scarsità della risorsa sia per le ripercussioni che la gestione di questo importante fattore della produzione ha sulla qualità delle uve.
La prova di irrigazione di precisione in corso di svolgimento all’interno del progetto Virecli intende rispondere proprio a questa precisa esigenza.
Il Progetto Virecli si pone l’obiettivo di sperimentare e veicolare tecniche di agricoltura di precisione con lo scopo di regolare gli equilibri vegeto-produttivi, proteggere il suolo e più in generale promuovere l’adattamento della viticoltura al cambiamento climatico. L’irrigazione è una delle tematiche principali. Il progetto, finanziato dalla Regione Lombardia nell’ambito del Piano di Sviluppo Rurale, vede coinvolti i ricercatori dell’Università di Milano, della Cattolica di Piacenza e dell’Università di Pavia. Le aziende vitivinicole, che ospitano le prove e sono partner attive del progetto, sono dislocate tra Franciacorta (Ferghettina, Castello di Gussago La Santissima, Vezzoli Giuseppe) e Oltrepò Pavese (Conte Vistarino, Tenute Tonalini).
I SISTEMI DI SUPPORTO ALLE DECISIONI PER L’IRRIGAZIONE DI PRECISIONE
Durante la prova uno dei due sistemi di supporto alle decisioni (DSS) utilizzati è Manna. Un sistema sviluppato da Rivulis che utilizza dati satellitari ad alta risoluzione aggiornati frequentemente. Questi, uniti ad informazioni sulle condizioni meteorologiche altamente localizzate, permettono di avere un consiglio irriguo sito-specifico. Il sistema consente inoltre di avere mappe periodiche dell’NDVI e dello stato idrico del suolo, calcolati sempre sulla base di dati satellitari.
LA PROVA SPERIMENTALE
La prova sperimentale è stata allestita in un vigneto franciacortino di 4,5 ha (cv Chardonnay) di proprietà̀ dell’azienda agricola Ferghettina, dove sono messe a confronto diverse modalità d’irrigazione, gestite sempre nel rispetto del disciplinare di produzione.
Nel dettaglio, queste le 4 tesi (figura 2):
- Impianto d’irrigazione a goccia a rateo variabile, progettato tenendo conto della variabilità del fabbisogno idrico della pianta all’interno dell’appezzamento e gestito secondo protocollo sperimentale, con l’ausilio di sistemi di supporto alla decisione (VRT);
- Impianto d’irrigazione a goccia già presente, ma gestito secondo protocollo sperimentale, con l’ausilio di sistemi di supporto alla decisione (I+);
- Impianto d’irrigazione a goccia già presente e gestito secondo protocollo aziendale (AZ);
- Controllo non irriguo (NI).
Figura 2 : DISPOSIZIONE DELLE 4 TESI NEL VIGNETO E CARATTERISTICHE DELL’IMPIANTO IRRIGUO
PROGETTAZIONE DELL’IMPIANTO IRRIGUO
Durante il primo anno di sperimentazione (2020), il lavoro si è concentrato sulla progettazione dell’impianto d’irrigazione. In particolare, è stata svolta un’accurata analisi delle caratteristiche del suolo e della loro variabilità all’interno del vigneto. Questo è stato possibile attraverso l’applicazione di tecniche geofisiche di ultima generazione basate sull’acquisizione della resistività elettrica. Infatti, questa grandezza è fortemente correlata ai principali parametri fisico-chimici del terreno e la sua interpretazione ha permesso di suddividere il vigneto in cinque zone omogenee, all’interno delle quali le proprietà idrologiche del suolo sono uniformi (figura 3).
Figura 3 : DISTRIBUZIONE DELLE 5 UNITÀ CARTOGRAFICHE INDIVIDUATE ALL’INTERNO DEL VIGNETO (A DESTRA) E RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEL PROFILO (A SINISTRA)
Le lettere in bianco nei profili del suolo a sinistra fanno riferimento agli orizzonti pedologici.
Il vigneto può̀ essere suddiviso in due macroaree: una meno soggetta a fenomeni di stress idrico (zona 1, corrispondente sulla mappa alle unità in giallo, verde e blu) e una potenzialmente più esposta (zona 2, unità in rosso e arancio).
Ogni zona omogenea è stata infine caratterizzata attraverso un’indagine pedologica, che ha evidenziato come all’interno del vigneto coesistano suoli con diversa tessitura, profondità e capacità di immagazzinare acqua. In particolare, due di queste hanno mostrato profili poco strutturati e meno profondi (nella mappa in rosso e arancio), risultando a volte eccessivamente drenate, esponendo le piante presenti a un maggiore rischio di stress idrico.
Le successive misure effettuate durante la stagione vegetativa hanno permesso di valutare la diversa risposta delle piante in ciascuna unità di suolo (tabella 1 e figura 4), evidenziando differenze statisticamente significative sia in termini di stato idrico delle piante sia di parametri qualitativi dei mosti alla vendemmia. Nei suoli più drenanti, lo stress idrico è risultato più alto rispetto agli altri, mentre alla vendemmia i mosti sono stati caratterizzati da un contenuto zuccherino maggiore e acidità minore. Il rilievo NDVI effettuato da drone ha infine permesso di individuare due aree di vigore in gran parte corrispondenti alle unità di suolo. L’analisi di tutti questi dati ha permesso così di suddividere il vigneto in due macroaree: una meno soggetta a fenomeni di stress idrico (zona 1, corrispondente sulla mappa alle unità in giallo, verde e blu) e una potenzialmente più̀ esposta (zona 2, unità in rosso e arancio).
Tabella 1 : PARAMETRI QUALITATIVI DELLE UVE ALLA RACCOLTA E INDICE CWSI (CROP WATER STRESS INDEX) RILEVATI NELLE DIVERSE UNITÀ CARTOGRAFICHE
Vedi figura 3, Dati riferiti alla stagione 2020. Significatività secondo il test ANOVA univariata e il test di Duncan *** p<0,001; n.s. = non significativo; lettere diverse indicano differenze statisticamente significative.
Figura 4 : DISTRIBUZIONE DI ALCUNI PARAMETRI QUALITATIVI DEI MOSTI ALL’INTERNO DEL VIGNETO
Dati riferiti alla stagione 2020
Supportata dai dati preliminari raccolti, la progettazione dell’impianto a goccia a rateo variabile ha previsto la creazione di due zone, disposte in modo perpendicolare ai filari e realizzate attraverso la posa di un’unica ala gocciolante caratterizzata da un passo diverso tra i gocciolatori, minore nella zona VRT1 (alto vigore) e maggiore nella zona VRT2 (basso vigore). Questa soluzione è stata adottata applicando delle Hydro clip sui gocciolatori, in modo da chiuderli e modularne il passo. In questo modo, a ogni intervento irriguo è stato possibile distribuire meno acqua nella prima zona rispetto alla seconda, assecondando così i diversi fabbisogni idrici della pianta, dovuti alle differenti caratteristiche dei suoli.
L’ala gocciolante utilizzata, l’Hydro PC Rivulis è un’ala autocompensante (PC). Un sistema in grado di garantire la stessa portata per gocciolatore indipendentemente dalla pressione (entro l’intervallo di pressione consigliato). Ciò garantisce la distribuzione uniforme di acqua e sostanze nutritive poiché a una data pressione tutti i gocciolatori hanno la stessa portata definita anche su terreni ondulati o di lunghe percorrenze. Il suo gocciolatore cilindrico con 2 uscite d’acqua in ogni gocciolatore garantisce inoltre una qualità duratura ed una elevata resistenza all’intasamento.
GESTIONE DELL’IRRIGAZIONE: I RISULTATI DEL PRIMO ANNO
Dopo lo studio preliminare e l’installazione dell’impianto irriguo effettuati nel 2020, nel 2021 la prova è entrata nel vivo con il confronto delle diverse tesi. Per la gestione delle tesi VRT e I+, il protocollo si è basato sull’utilizzo di due sistemi di supporto alle decisioni (DSS), che sono stati calibrati e validati durante la stagione attraverso una serie di misure fisiologiche effettuate sulle piante (potenziale idrico fogliare prima dell’alba; attività fotosintetica; CWSI – Crop water stress index). Ci si è avvalsi inoltre di alcune sonde di umidità del suolo poste in punti strategici del vigneto e di una capannina meteo installata in loco. Alla vendemmia, in ogni tesi e in ogni zona, sono stati infine raccolti i dati di dieci piante, registrando sia i parametri vegeto-produttivi sia quelli relativi alla maturazione tecnologica.
Il primo dato interessante riguarda sicuramente i volumi irrigui utilizzati. La gestione a rateo variabile dell’irrigazione ha permesso infatti un risparmio di acqua del 17% (media ponderata) rispetto allo standard aziendale. È interessante peraltro notare come questo dato sia il frutto di un aumento del 28% dei volumi irrigui nel basso vigore (VRT2) accompagnato da una riduzione del 36% nell’alto vigore (VRT1), assecondando così maggiormente le esigenze della pianta. A fronte di questo risparmio, i risultati produttivi e qualitativi non mostrano peraltro differenze significative rispetto alle altre gestioni irrigue. Non solo, ma nella tesi VRT c’è una generale tendenza ad appianare le differenze tra le aree a diverso vigore. Questa maggiore omogeneità si evidenzia così nella produzione per ceppo, grazie a un incremento della produttività nell’area a basso vigore (+0,4 kg/pianta rispetto alla gestione aziendale), ma anche negli aspetti qualitativi dei mosti. Infatti, per quanto riguarda l’acidità, parametro fondamentale per una base spumante, nella tesi VRT le differenze tra le due aree di vigore si riducono drasticamente grazie a valori più alti nella zona a basso vigore (6,48 g/L contro i 5 g/L della gestione aziendale), con un divario ridotto così a meno di 2 g/L, contro i 5 g/l delle altre tesi. Lo stesso andamento si registra anche per il pH e per il contenuto zuccherino dei mosti. Anche in quest’ultimo caso le differenze si sono quasi annullate nel VRT (1 °Brix), mentre sono importanti nelle altre tesi, arrivando fino a 3 gradi di alcol potenziale (grafici da 1 a 6).
Grafico 1 : PRODUZIONE PER PIANTA ALLA VENDEMMIA (2021)
Grafico 2 : PH DELLE UVE ALLA VENDEMMIA (2021)
Grafico 3 : ACIDITÀ TITOLABILE ALLA VENDEMMIA (2021)
Grafico 4 : CONTENUTO ZUCCHERINO DELLE UVE ALLA VENDEMMIA (2021)
Grafico 5 : INDICE DI RAVAZ (RAPPORTO TRA UVA PRODOTTA E LEGNO DI POTATURA) (2021)
IRRIGAZIONE E QUALITÀ
La corretta applicazione di modelli di irrigazione di precisione permette il raggiungimento degli obiettivi produttivi e qualitativi prefissati, anche nelle stagioni più difficili, garantendo al contempo un uso ottimale dell’acqua.
Inoltre, in vigneti che presentano variabilità spaziale delle caratteristiche pedologiche e topografiche può essere un va- lido strumento per omogeneizzare le produzioni, facendole convergere verso livelli coerenti con gli obiettivi enologici prefissati. In questo modo si possono raggiungere livelli ottimali di resa e qualità delle uve anche nelle zone potenzialmente più esposte allo stress idrico. Tuttavia, la gestione dell’irrigazione (scelta del turno e dei volumi di adacquamento) rimane un punto delicato, per questo nella prossima stagione si proseguirà nella calibrazione e validazione dei sistemi di supporto alle decisioni testati, in modo da creare dei protocolli ancora più adatti alla realtà aziendale.
Rivulis grazie alla sia esperienza e passione per l’irrigazione da oltre 50 anni si è rilevata il partner ideale per gestire al meglio la qualità delle uve e assicurare produzioni più uniformi grazie al sistema di irrigazione utilizzato e al software Manna in grado di individuare il momento giusto e la corretta quantità d’acqua da distribuire.
Stefania De Pirro
Davide Modina
Lucio Brancadoro