Agronomia generale

AGRONOMIA

GENERALE

1. Componenti dell agroecosistema

Fertilità: attitudine di un terreno a fornire determinati risultati produttivi in riferimento a una

coltura <zo a gruppi di colture, in determinate condizioni climatiche e con l'adozione di tecniche

agronomiche.

Agricoltura: tecnica di modifica dei sistemi ecologici ambientali, tramite l'utilizzazione di piante al fine

di renderli il più possibile idonei a soddisfare le esigenze umane

● preparazione del terreno

● operazioni colturali

● raccolta PAU: prodotto agrario utile

agroecosistema

Il concetto di (AES) si riferisce a un sistema orientato dall’uomo verso la produzione

di prodotti alimentari e non alimentari. L’AES differisce quindi da un ecosistema naturale, le cui

dinamiche sono principalmente il risultato di processi evolutivi di lunga o lunghissima durata

AGRONOMIA: scienza che studia le relazioni tra fattori naturali che determinano la produzione

vegetale agraria al fine di poterli regolare con interventi di natura fisica, chimica e biologica idonea a

creare le condizioni che consentono di programmare la produzione in quantità, qualità e tempo.

sempre tutto nel rispetto dell'ambiente.

L'atmosfera (fluido gassoso che circonda la Terra) essa è composta da vapore acqueo, aerosol

(contenuto variabile, sostanze solide e liquide in sospensione), sostanze gassose (composizione

costante fino a circa 80 km dalla superficie terrestre) A noi potrebbe interessare per la concentrazione

carbonica (macchine che emettono CO2) quindi ci riguarda in particolare la quantità di C in atmosfera,

soprattutto per le leguminose (azotofissatrici). Temperatura varia in maniera discontinua in funzione

dell’altezza, mentre la densità varia in maniera continua in funzione dell’altezza; in particolare nella

troposfera abbiamo la presenza di fenomeni meteorologici nello strato limite dell’atmosfera (primi

metri) La concentrazione di Ozono: viene usato nel settore ortofrutticolo, ma un livello troppo alto di

Ozono tende a bruciare le piante. Quindi si utilizza solo per lavaggi e contenere le cariche microbiche,

viene utilizzato anche per le sanificazioni di ambienti. Il problema è che sono sostanze ossidanti e

quindi fanno “male” a tutti gli organismi cellulari. Parlando di pressione atmosferica possiamo dire

che è l’effetto della densità sulla superficie terrestre (se c’è differenza di pressione c’è differenza di

temperatura)

Aerosol . Contenuto variabile, sostanze solide e liquide in sospensione, essa è una particella di pochi

nm, si dividono in primari (immesse direttamente in atmosfera) e secondari (si formano in atmosfera

grazie a reazioni di gas) i principali effetti in ambiente sono molteplici tra cui la diminuzione della

temperatura a livello del terreno e aumenta la temperatura dell’aria poiché intercetta la radiazione

solare. Spesso provocano effetti tossici sui tessuti dell’apparato fogliare poiché abbiamo la presenza

di nuclei di condensazione del vapore acqueo che si depositano.

Radiazione solare: radiazione elettromagnetica emessa dal Sole da essa possiamo definire la costante

solare come la potenza radiante per unità superficiale perpendicolare ai raggi solari e al limite

superiore dell’atmosfera. I raggi solari passano attraverso l’atmosfera e vengono assorbiti/deviati da

nubi-gas-aerosol. Rglobale=Rdiffusa+Rdiretta. Spettro solare: 230-4000 nm; UV: < 1-4%; 400-700/760

∼ ∼

nm (visibile/luce 50%); 760-4000 nm (IR 50-60%) PAR photosynthetically active radiation -

1

radiazione fotosinteticamente attiva – si estende dal blu al rosso 400-700 nm. rendimento

fotosintetico. Quantità biomassa prodotta (s.s.) nell’intervallo di tempo (ciclo colturale) rispetto alla

quantità incidente PAR.

PAR: 20-25% dell’energia luminosa viene convertita in energia chimica potenziale, il resto viene

convertito in calore efficienza fotosintetica (piante C3 e piante C4) assimilazione netta: SO

sintetizzata/SO demolita (respirazione, fotorespirazione)

RF: rendimento fotosintetico. Quantità biomassa prodotta (s.s.) nell’intervallo di tempo (ciclo

colturale) rispetto alla quantità incidente PAR

Zero specifico di illuminamento. Minor arresto di fotosintesi, di conseguenza abbiamo un decremento

peso della pianta (respirazione) mentre il livello di saturazione si ha con la massima attività

fotosintetica.

Clima: determinato dagli scambi energia tra Terra, Sole ed atmosfera «la risultante di tutti i fenomeni

meteorici che caratterizzano lo stato medio dell’atmosfera in un determinato punto della superficie

del globo» Condizioni e avvicendamento/dinamica delle condizioni climatiche nel lungo periodo,

almeno 30 anni. Esso è diverso dal tempo che sono le condizioni atmosferiche riferite ad un

limitato/breve periodo di tempo.

Classificazioni climatiche si basano tramite alla T media annua-mensile, minima e massima,

precipitazioni e la loro distribuzione. Infatti, grazie ad esse suddividiamo il clima in:

- Clima desertico: p < 250 mm – irrigazione necessaria

- Clima caldo-arido: p 250-500 mm – siccità nella stagione estiva (no colture estive senza

irrigazione)

- Clima freddo-arido: p 250-500 mm – siccità invernale

- Clima sub-umido: p 500-750 mm

- Clima umido: p > 750 mm

In Italia abbiamo dei microclimi:

- Regione alpina: p > 1200 mm, t medie 6-15 °C, t min – 25 °C, t max 38 °C

- Regione padano-veneta: p 800-100 mm, t media 12-14 °C, ridotte escursioni termiche giorno-notte, t media mesi estivi 20

°C, t media mesi invernali – 1,1 °C (t min anche -10, - 15 °C, t max anche oltre 38 °C). Irrigazione: tipo di coltura e

intensificazione

- Regione p. meridionale: p 650-800 mm (autunno e primavera), rischi siccità estiva,

- Regione Ligure: p anche > 1000 mm, minimi estivi sui 150 mm, t media annua 14-16 °C, t minime raramente sotto lo zero,

- Regione peninsulare interna: t media annua 13 °C, escursione annua 18-19 °C, t minime medie – 9, - 10 °C, p eterogenee

(siccità estiva) anche 1000 mm

- Regione p adriatica: t media annua 13-14 °C, escursioni medie circa 20 °C, p concentrate in autunno (600-700 mm), irrigazione

spesso necessaria

- Regione p tirrenica: t media annua 14-15 °C, p 600-1000 mm, irrigazione spesso necessaria

- Regione p ionica: t media annua superiore delle precedenti, anche 20-24 °C, p < 500 mm (zone della Puglia), 600-900 mm

(aree della Calabria), p concentrate in autunno/inverno

- Regione Insulare: t media annua 15-17 °C, p 500-600 mm (inverno), alta ventosità 2

Parametri meteo/climatici e fasi di sviluppo delle colture per il ciclo produttivo della pianta.

Temperatura: minima,media e massima in un dato intervallo

Umidità dell’aria si divide in Umidità assoluta quando si intende una quantità di vapore acqueo in un

dato volume d’aria) ma il vero dato che importa a noi agrari è l’Umidità relativa, d’interessante perché

è il motore che incide sull’intensità di evapotraspirazione.

Precipitazioni: distribuzione nel tempo, durata, entità, intensità, e numero di giorni di precipitazione.

1 mm = 1 l/m2 = 10 m3/ha (maggiormente intuitivo e pratico usare i mm) intensità di pioggia (mm/h)

fondamentale per stimare infiltrazione. Quando si parla di precipitazioni si parla anche del vento in

agronomia in particolare interessa la velocità (frangivento) Un’altra componente è la composizione

dell’aerosol In particolare le microplastiche sostanze con dimensioni di 5 mm, sono in sospensioni e si

possono depositare nei suoli agrari. le prime indagini sono state lanciate nel 1997 è stato il trampolino

per la scoperta in ambito scientifico, fino ad arrivare oggi a valutare le microplastiche anche nel

sistema agrario.

Evapotraspirazione (quantità traspirata dalla pianta + evaporazione del terreno, il passaggio

di stato necessita energia, adeguata riserva idrica e deficit di saturazione (UR<saturazione)

Sistema terreno-coltura in condizioni ottimali (totale copertura vegetale; piante in attiva crescita

vegetativa e piena disponibilità idrica): ETP (ET potenziale; mm/h). In questo caso il parametro da

considerare è il clima. ETP assume infatti valori differenti a seconda della temperatura dell’aria, UR e

velocità del vento. 2. Avversità atmosferiche

Le avversità atmosferiche influenzano gli aspetti climatici e i parametri metereologici sulla crescita e

sulle rese delle colture in determinate condizioni climatiche, sulle res in particolare (PAU).

Per esse vi è un ramo delle assicurazioni dedicato infatti la copertura assicurativa si basa sul livello di

rischio – il costo/reddita della coltura, si divide in 3 diversi rami: avversità catastrofiche (alluvione, gelo

e siccità) avversità di frequenza (eccessi di neve, grandine, vento e pioggia) avversità accessorie (vento

caldo, UV, sbalzi termici)

Gelate: abbassamento della temperatura (<0°C) in prossimità della superfice del suolo esse possono

essere: invernali analisi clima, gestione agronomica (scelta specie/cv, fenologia e gestione nutrienti N

e K) precoci (autunno) tardive (primavera) gestione agronomica più problematica, inversione termica

no vento e giornate brevi. Gradiente termico positivo quando la temperatura aumenta negli strati

sopra al terreno, gradiente termico negativo riduzione di mezzo grado ogni 100m di altezza. Per

convenzione (si verifica nel fondovalle quando le masse di aria raffreddatesi nelle pendici alte, essendo

più dense, scivolano lungo la pendice e si accumulano nel fondo della valle) irraggiamento perdita di

calore del terreno o durante la notte (anche 2 °C), aria fredda più densa che in assenza di vento, tende

a «stagnare». I danni da gelata possono essere contrastati con interventi diretti schermanti (fumi-

nebbie artificiali problematiche e poco efficienti) dinamici (rimescolamento di aria costi alti e discreta

efficienza) termici (bruciatori anche se in disuso) irrigazione antigelo/antibrina (calore latente) se

invece parliamo di interventi indiretti possiamo parlare delle serre riscaldate o delle glasshouses. 3

Plasticulture è una protezione meccanica contro le avversità metereologiche, riscalda l’aria e il

terreno (effetto serra) grazie al PAR, UV, infrarosso corto e termico ad onda lunga, distinguiamo i

tunnel in base a colture semi forzate (produzioni anticipate/ritardate) apprestamenti protettivi si

dividono in semplici (reti antigrandine, anti cimici…) oppure possiamo avere teli tessuto non

tessuto (TnT) che sono impermeabili all’acqua e non necessitano di strutture per il sostegno.

Possiamo avere anche devi veri e propri cassoni o lettori (freddi e caldi). Serre: strutture fisse von

parete laterali dritte, larghe fino a 13m alte 6, abbiamo serre singole, multiple con vari sistemi di

controllo della temperatura e dell’umidità.Problemi che potremmo avere Alte temperatura –

eccessi termici – bruciature, nelle colture agrarie vi è un range temperatura minima, ottimale e

una massima, abbiamo mezzi per andare in contro a questi problemi: indiretti per la

considerazione sul clima e sul territorio, e mezzi diretti tramite le colture ad alto reddito, poco

diffuso nei sistemi colturali moderni , consociazione con colture da ombra, frangivento e irrigazioni

climatizzate. Quando eseguo una plastica devo tener conto anche dei materiali che mi devono

permettere un buon effetto serra, durare, costo, trasmittanza radiazione solare e bassa

conduttività termica.

- film plastici sono leggeri, poco costosi elevata trasmittanza, con una buona radiazione solare

diretta e diffusa, ma hanno una durata limitata , intense perdite di calore e spesso abbiamo la

formazione di condensa, materiali (PE, PVC e EVA)

- lastre semirigide di poco peso, poco costo, elevata trasmittanza radiazione solare diretta e

diffusa, buina resistenza alle intemperie, durata media, sviluppo di alghe e muffe, formazione di

condensa materiali PVC, PRFV e PMMA.

- Lastre rigide, leggeri, buona trasmittanza, radiazione solare diffusa, durata buona, prezzo

elevato, nel tempo dilatazione termica, sviluppo di alghe e muffe, formazione di condensa,

materiali PC e PMMA.

- Vetro molto pesante, elevata trasmittanza, radiazione solare ottima, bassa trasmittanza IR,

scarsa resistenza sulle intemperie, assenza di dilatazione termica, no condensa, ma necessita di

strutture robuste.

Grandine: si forma attraverso correnti ascensionali che trasportano l’umidità verso l’alto, diverse

temperature tra suolo e nuvole, di conseguenza, si forma una nube temporalesca (cumulonembo) per

andare contro questa avversità utilizziamo dei metodi attivi per prevenire la grandinata: applicazione

all’interno delle nubi di nuclei di condensazione supplementari ((ioduro d’argento, sali igroscopici) da

terra partono dei razzi irroranti., oppure abbiamo dei cannoni ad onda d’urto e razzi esplodenti,

abbiamo anche dei metodi passivi di difesa-protezione reti antigrandine per sistemi arborei, oppure

metodo molto diffuso le assicurazioni.

Vento: scambi gassosi, causa microclimi in base alla UR in particolare, eccessiva velocità del vento

provoca danni diretti come allettamento, erosione… parlando di difesa i più diffusi sono i sistemi di

frangivento che possono essere vivi (Specie sempreverdi, rapida crescita, rustiche apparato radicale

non troppo profondo, abbondante crescita verticale (eucalipto, tamerici, pioppo, tuia) o morti, ma il

sistema Vento è molto complicato da gestire e enormi costi.

Apprestamenti protettivi 4

Pacciamatura: copertura del terreno con materiali posti sulla sua superficie - aumento

temperatura: precocità - infestanti - evaporazione - pulizia prodotti (es. fragole) - parametri:

ossidazione s.o., ciclo nutrienti (es. N) – alcune perplessità - Costi (stesura, impianto irrigazione),

smaltimento, apparati radicali superficiali (scarsa efficienza in riferimento alle disponibilità idriche

del terreno)

- Pacciamatura tradizionale: paglia, terriccio

- Pacciamatura con film plastici (termo plastica di derivazione petrolifera)

- Pacciamatura con film plastici degradabili (parte ottenuta da fonti rinnovabili)

- Pacciamatura con film cellulosa

- Pacciamatura con film plastici (termo plastica di derivazione petrolifera) Bobine da 80

kg, polietilene 0,02-0,05 mm e larghezza 0,6 m (ma anche oltre) Forati o pre-forati

(diametro 40-80 mm) Smaltimento difficoltoso (durano un solo ciclo colturale)

- Pacciamatura con film plastici biodegradabili (componente da fonti rinnovabili < 40%)

– biodegradabilità 90% entro 24 mesi (interrati dopo ciclo colturale)

3. Evapotraspirazione

Passaggio di stato dell’acqua da liquido a vapore: 1. Energia, 2. Gradiente di concentrazione di

vapore tra la superfice evaporante e l’atmosfera circostante, 3. Acqua nel terreno.

Traspirazione: anidride carbonica + acqua + energia luminosa mi danno origine a una molecola di

glucosio e a 6 molecole di ossigeno essa si può ritrasformare in anidride carbonica + acqua + energia

termica. Nella fotosintesi meno del 95% acqua assorbita viene poi usata direttamente nella fotosintesi

la restante viene persa per traspirazione ciò è dovuto ad un aumento temperatura riduzione flusso

idrico verso l’apparato fogliare (stomi) aumento «relativo» respirazione e quindi si abbassa l’efficienza

fotosintetica (assimilazione – respirazione) quindi possiamo definire che l’acqua traspirata è acqua

utilizzata dalla pianta à efficienza d’uso essa varia di specie in specie, in base al clima e alle tecniche

agronomiche.

Evapotraspirazione: quantità di acqua traspirata dalla pianta + quella evaporata dal terreno.

- passaggio di stato (necessaria energia)

- adeguata riserva idrica nel terreno

- differenziale o deficit di saturazione (UR < saturazione)

Sistema terreno-coltura in condizioni ottimali (totale copertura vegetale; piante in attiva crescita

vegetativa e piena disponibilità idrica): ETp (ET potenziale; mm/h). In questo caso il parametro da

considerare è il clima. ETp assume infatti valori differenti a seconda della temperatura dell’aria, UR e

velocità del vento. Eto (ET di riferimento; Penman): ET da una superficie estesa e uniforme di prato

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(Festuca arundinacea) in attiva crescita (8-15 cm altezza), mantenuto in condizioni idriche ottimale

Per una data coltura c: Etc = Eto . Kc Etc ET potenziale della coltura c Kc: coefficiente colturale.

Et= P-Q*DP

I lisimetri a pesata rappresentano uno strumento destinato alla misura diretta

dell'evapotraspirazione, ma consentono più in generale di studiare le dinamiche nel terreno dell'acqua

e delle sostanze in essa solute. Le prime installazioni avevano come scopo principale lo studio del

percolato, ma l'evoluzione delle tecnologie utilizzate li rende oggi strumenti di grande precisione per

il monitoraggio ambientale nella ricerca climatica, nella gestione delle risorse idriche, in agronomia,

scienze del suolo, bonifiche. Una posizione di leadership nel settore è detenuta dalla UMS, che con

sistemi sofisticati di misura, campionamento. controllo e regolazione per monitorare con grande

efficacia le reali situazioni in campo.

Evaporimetri vari tipi e l’evaporimetro classe A vasca d’acciaio (approssimazione del potere

∼

evaporante dell’atmosfera - fattore di riduzione 0,8) con pozzetto di calma per misure manuali o

automatiche. Coefficiente di vasca (ET festuca/evaporazione). Sussistono infatti fattori di resistenza

più̀

della pianta rispetto all’evaporazione dal pelo libero dell’acqua. Più è basso e predominano i fattori

di resistenza della pianta al flusso. Si misura l’evapotraspirazione di riferimento.

4. Analisi del Terreno

Aspetti pratici per effettuare una buona analisi del terreno bisogna avere un campione

rappresentativo, 2-3 ha è un’area omogenea, almeno 3 mesi dopo l’applicazione di concime mineral