Il monitoraggio dell’umidità e della conducibilità elettrica del suolo/substrato di coltivazione, mediante tecnologie di proximal sensing sempre più affidabili e a basso costo, rappresenta un approccio intuitivo e versatile, con ampie prospettive di applicazione a livello aziendale, per la gestione razionale dell'irrigazione e della fertilizzazione delle colture. Nell'ambito di recenti progetti di ricerca e applicazione dimostrativa di approcci digitali innovativi in agricoltura, sono state progettate e realizzate infrastrutture tecnologiche IoT (reti di sensori e dispositivi per l’analisi dei dati e la relativa attuazione di automatismi), ed elaborati e testati algoritmi per il pilotaggio automatico della fertirrigazione del pomodoro, coltura di interesse strategico per l'orticoltura mediterranea. Prove sperimentali, condotte in condizioni colturali diversificate (pieno campo, serra, coltivazione senza suolo e su terreno, impiego di acque salmastre, utilizzo di materiale genetico di particolare interesse ai fini della valorizzazione dell'agro-biodiversità), hanno dimostrato come le strategie sensor-based, in confronto con metodi empirici basati sull’esperienza dell’agricoltore, contribuiscano a migliorare l'efficienza d'uso delle risorse (acqua e fertilizzanti) e il risultato produttivo e qualitativo della coltura. Con la gestione automatica sensor-based della fertirrigazione, è stato possibile conseguire risparmi idrici e incrementi dell’efficienza d’uso dell’acqua variabili a seconda della tecnica colturale adottata, delle condizioni ambientali, delle varietà di pomodoro in coltivazione, fino a punte del 58% e del 73%, rispettivamente. L’impiego di sensori può facilitare l’applicazione di stress controllati per il miglioramento della qualità del pomodoro. Rispetto all’impiego del timer, ad esempio, è stato possibile aumentare il contenuto di solidi solubili (6,8 vs 7,8 °Brix) e aumentare la percentuale più pregiata della pezzatura delle bacche di pomodoro ciliegino allevato in serra con la tecnica del senza suolo (61% vs 93% di bacche appartenenti alla classe di diametro 25-35 mm). In pieno campo, l’individuazione di appropriate soglie di intervento irriguo mediante sensori rispetto ad un approccio empirico ha consentito di incrementare il valore nutrizionale di pomodoro da trasformazione (61,1 vs 36,1 μg/g di peso secco di licopene).
Gestione idrica e nutrizionale del pomodoro: esperienze applicative in pieno campo e in serra per la definizione di strategie e algoritmi sensor-based
Montesano Francesco F;Bonelli Lucia;Stellacci AM;Lacolla G;
2023-01-01
Abstract
Il monitoraggio dell’umidità e della conducibilità elettrica del suolo/substrato di coltivazione, mediante tecnologie di proximal sensing sempre più affidabili e a basso costo, rappresenta un approccio intuitivo e versatile, con ampie prospettive di applicazione a livello aziendale, per la gestione razionale dell'irrigazione e della fertilizzazione delle colture. Nell'ambito di recenti progetti di ricerca e applicazione dimostrativa di approcci digitali innovativi in agricoltura, sono state progettate e realizzate infrastrutture tecnologiche IoT (reti di sensori e dispositivi per l’analisi dei dati e la relativa attuazione di automatismi), ed elaborati e testati algoritmi per il pilotaggio automatico della fertirrigazione del pomodoro, coltura di interesse strategico per l'orticoltura mediterranea. Prove sperimentali, condotte in condizioni colturali diversificate (pieno campo, serra, coltivazione senza suolo e su terreno, impiego di acque salmastre, utilizzo di materiale genetico di particolare interesse ai fini della valorizzazione dell'agro-biodiversità), hanno dimostrato come le strategie sensor-based, in confronto con metodi empirici basati sull’esperienza dell’agricoltore, contribuiscano a migliorare l'efficienza d'uso delle risorse (acqua e fertilizzanti) e il risultato produttivo e qualitativo della coltura. Con la gestione automatica sensor-based della fertirrigazione, è stato possibile conseguire risparmi idrici e incrementi dell’efficienza d’uso dell’acqua variabili a seconda della tecnica colturale adottata, delle condizioni ambientali, delle varietà di pomodoro in coltivazione, fino a punte del 58% e del 73%, rispettivamente. L’impiego di sensori può facilitare l’applicazione di stress controllati per il miglioramento della qualità del pomodoro. Rispetto all’impiego del timer, ad esempio, è stato possibile aumentare il contenuto di solidi solubili (6,8 vs 7,8 °Brix) e aumentare la percentuale più pregiata della pezzatura delle bacche di pomodoro ciliegino allevato in serra con la tecnica del senza suolo (61% vs 93% di bacche appartenenti alla classe di diametro 25-35 mm). In pieno campo, l’individuazione di appropriate soglie di intervento irriguo mediante sensori rispetto ad un approccio empirico ha consentito di incrementare il valore nutrizionale di pomodoro da trasformazione (61,1 vs 36,1 μg/g di peso secco di licopene).I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
