Negli ultimi anni, la coltivazione del lampone (Rubus idaeus L.) si è espansa rapidamente in molti paesi del mondo. La combinazione tra il gusto, l’aroma, l’elevata qualità nutrizionale e l’ampia versatilità in cucina, ha reso questo frutto sempre più presente sulle tavole dei consumatori di tutto il mondo. Il lampone coltivato su suolo predilige terreni sciolti, freschi, ricchi di sostanza organica, privi di calcare, con una leggera acidità (pH tra 5,5 e 6,8) e ben drenante. Per quanto riguarda le piante di lampone, esse si dividono in due categorie a seconda del ciclo di fruttificazione, unifere (a singola produzione, generalmente tra giugno-luglio) e rifiorenti (a doppia produzione, la prima tra agosto-settembre e la seconda tra giugno-luglio dell’anno successivo). Tuttavia, la coltivazione in vaso è sempre più diffusa grazie all’adattabilità di tale sistema ad ambienti che non hanno un terreno adatto a mantenere questa specie. Un altro lato positivo della coltivazione in fuori suolo è dato dall’ottimizzazione delle risorse impiegate, come fertilizzanti e acqua in fase di crescita della pianta. I substrati più comuni sono a base di torba, fibra di cocco e perlite; mentre per l’apporto idrico è molto diffuso il sistema con irrigazione a goccia (drip irrigation), supportato generalmente da un sistema di irrigazione aerea, basato su sprinklers.
Sensori per monitorare lo stato del lampone
Attualmente i problemi connessi al cambiamento climatico stanno innescando numerose innovazioni sul nostro pianeta. Difatti, i fenomeni di siccità estreme e forti precipitazioni sono sempre più diffusi e di conseguenza anche il modo di fare agricoltura deve riadattarsi e modernizzarsi. Inoltre, l’aumento della popolazione, stimato ad oltre 10 miliardi entro il 2050 forzerà il pianeta a soddisfare esigenze maggiori, come l’approvvigionamento alimentare, idrico energetico etc. L’agricoltura si sta perciò adattando ad uno scenario sempre più “estremo” e, per fronteggiare tali cambiamenti, ha la necessità di ottimizzare e monitorare le risorse del pianeta per produrre cibo. Tuttavia, non è così facile adattarsi, e il cambiamento richiede tempo e lavoro: ad esempio, nel 2018, l’Italia ha utilizzato 17×10⁹ m³ di acqua in agricoltura, circa il 50% del prelievo idrico totale del paese di quell’anno.
Nonostante questi dati allarmanti, la possibilità di migliorare c’è. Infatti, sul mercato sono presenti strumenti di ultima generazione, moderni e precisi, che forniscono agli agricoltori i mezzi adeguati a gestire l’irrigazione delle colture. Ciò che noi abbiamo svolto non è stato altro che testare uno di questi strumenti d’avanguardia per monitorare il comportamento di una varietà di lampone assai diffusa nelle coltivazioni in vaso, la cultivar ‘Lagorai’.
Lo strumento testato è un sap flow sensor combinato ad uno stem diameter sensor, usati per rilevare il flusso xilematico della pianta in funzione della dissipazione del calore da parte della linfa il primo, mentre lo stem diameter sensor rileva le fluttuazioni del diametro del fusto di una pianta, in risposta alle sollecitazioni date dal passaggio dell’acqua presente nei tessuti xilematici e floematici. Tale strumentazione è in grado di fornire dati sulla traspirazione della pianta, sulla base di un diagramma incrociato tra flusso di linfa e variazione del diametro del fusto. Abbiamo perciò utilizzato questo approccio per vedere quali fossero gli effetti di un’irrigazione, dispendiosa in termini idrici, come quella aerea effettuata mediante sprinklers sovrachioma.
Nello specifico abbiamo valutato come un’irrigazione di supporto, come quella aerea, possa influire sullo stato fisiologico della pianta (flusso di linfa e diametro del fusto). Abbiamo poi descritto la relazione tra la radiazione solare, la temperatura ambientale, il flusso di linfa e l’estensione del fusto delle piante. Infine, abbiamo valutato come la tendenza tra linfa e fusto fosse influenzata da un periodo prolungato di carenza idrica.
Tale sperimentazione è stata affrontata con la speranza di fornire delle delucidazioni in merito ai tipi di irrigazione attuabili su Rubus idaeus, data la mancanza di materiale bibliografico in merito a questo argomento.
Organizzazione dell’esperimento
Lo studio è stato condotto in un campo sperimentale a Zivignago, in provincia di Trento, tra giugno e settembre 2022, su piante di lampone ‘Lagorai Plus’ coltivate in vasi sotto una serra a tunnel.
Il flusso di linfa e l’estensione del diametro del fusto sono stati monitarti attraverso un Cell PhytoSense 435, fornito dall’azienda Phyto-IT BV (Belgio), che è dotato di un sensore di flusso linfatico Dynagage che misura la variazione di calore dovuto al passaggio della linfa (unità di misura g/h), e di un sensore di variazione del diametro del fusto Solartron (unità di misura mm). Il software con il quale sono stati monitorati i dati, sottoforma di diagrammi di picchi continui di flusso di linfa ed estensione del fusto, è fornito da PhytoSense. Le piante sono state coltivate in vasi da sei litri e irrigate con un sistema a goccia, che forniva due litri d’acqua all’ora, ed un sistema a irrigatori sovrachioma, che si attivava automaticamente quando la temperatura nella serra superava i 29 °C, fornendo 30 litri d’acqua all’ora. Inoltre, grazie a sensori esterni forniti dalla Protezione Civile di Trento, sono stati raccolti dati su altri fattori come la radiazione solare e la temperatura, per vedere come questi influenzassero il flusso linfatico e la crescita delle piante.
Le osservazioni svolte hanno riguardato principalmente l’utilità dell’irrigazione di supporto fornita dagli sprinklers, così diffusa e allo stesso tempo onerosa per molte aziende; e le relazioni tra i fattori ambientali, quali radiazione solare e temperatura, e lo stato fisiologico della pianta di lampone.
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L'utilità dell'impiego dei sensori per l'irrigazione
L’utilizzo di uno strumento per la misurazione del flusso della linfa e del grado di espansione del fusto della pianta dovrebbe essere implementato nella coltivazione di lampone, poiché fornisce delle informazioni rilevanti per la corretta gestione idrica delle piante.
I grafici ottenibili dal software di riferimento PhytoSense forniscono dati in tempo reale e sono facilmente interpretabili, in modo da prevenire eventuali problematiche di tipo abiotico e biotico sul campo. Ad esempio, la tendenza generale evidenzia un andamento inverso tra picco del flusso di linfa e diametro massimo del fusto della pianta, mentre nei casi di carenza idrica e conseguente fase di stress per la pianta, l’andamento dei diagrammi mostra una correlazione diretta tra i due parametri valutati.
Inoltre, nel nostro studio abbiamo osservato come un’irrigazione con sistema nebulizzante, tipo sprinkler comporti un’oscillazione molto intensa in termini di flusso di linfa e di espansione del fusto. Comportamento non presente quando vengono adottate le sole irrigazioni a goccia (drip irrigation). Tale fatto ci stimola a ripetere l’esperimento utilizzando un sensore per gli scambi gassosi fogliari, al fine di stabilire la natura di tale variazione e determinare come l’applicazione dell’acqua influenzi la traspirazione e la fotosintesi della pianta. Questo tipo di studio è importante per comprendere ed ottimizzare la corretta quantità di acqua da applicare alle piante. In particolare, in questo caso studio l’irrigazione con gli sprinklers durante l’estate, ha comportato un alto consumo di acqua (35 l/h), rispetto a 2 l/h di irrigazione a goccia.
I risultati dimostrano l’importanza di monitorare la capacità del fusto di gestire il flusso d’acqua e migliorare l’efficienza dei sistemi di irrigazione delle piante per ridurre l’uso di acqua senza alterare la resa e la qualità delle piante.
