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This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No640771

Luigi Ledda

University of Sassari

H2020 MASLOWATEN: Market uptake of an innovative irrigation solution

based on low water-energy consumption

From traditional to automatic precision irrigation:

40 kWp direct PV pumping at constant pressure through sprinkler

Il progetto Maslowaten: una caso di trasferimento

tecnologico nel settore agrifood

(Università di Sassari)


October 25th, 2017 - Sassari - Italy

Clima mediterraneo


Cambiamenti Climatici (2000-2050):

evoluzione delle temperature medie e precipitazioni totali annue



CC: evoluzione della distribuzione degli eventi piovosi

Nell’arco di 40 anni:• riduzione del numero di eventi piovosi nel periodo autunno-invernale;• incremento della quantità di precipitazione caduta per singolo evento piovoso.

(Deitch et al., 2017)



Adattamento ai Cambiamenti Climatici e Irrigazione



Adattamento ai Cambiamenti Climatici e Irrigazione


- Aumento dei volumi irrigui (evapotraspirazione) delle colture;

- Allungamento della durata della stagione irrigua;

- Esigenza di adottare interventi irrigui di soccorso anche durante il periodo autunno-vernino.


Introduzione dell’irrigazione nei sistemi cerealicoli asciutti della Sardegna

Filiera frumento duro




5 DEMONSTRATION AREAS

Spain – ALAEJOS (Valladolid)Portugal – ALTER DO CHAO (Portalegre)

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020

research and innovation programme under grant agreement No640771

Il dimostratore italiano: Azienda Sarciofo (Uri, Sardinia, Italy)

Location

City,Country Uri (Sardinia, Italy)

Longitude 40,62º North

Latitude 8,47º East

Altitude 128 m



Il dimostratore italiano: Azienda Sarciofo (Uri, Sardinia, Italy)

Sistema colturale del carciofo «Spinoso sardo»



Sistema ibrido di irrigazione fotovoltaica: pompaggio dell’acqua da due pozzi verso il

vascone di riserva e da questo verso gli irrigatori a pioggia

La rete elettrica integra le richieste di Potenza quando la radiazione solare è bassa.

Configurazione del sistemaPV Generator: 40 kWp (MARTIFER)PV Trackers : 2 x H160 single-row (1 axe)Inverter : 1 x 22 kW (ND) / 1x 5,5 kW and 1x 11 kW (OMRON)Pumps : Well1- 18,5 KW submersible vertical electro-pump (CAPRARI)Well 2 - 3 KW submersible vertical electro-pump Irrigation 7,5 kW centrifugal surface horizontal axe (CAPRARI)

New Irrigation System : Agronic 2500 and meteorological station (PROGRÉS)Sprinkler (KOMET)Expected water production : 104.000 m3

Installazioni presso l’azienda Sarciofo




System layout




Report fotografico lavori di costruzione su 1.250 m2




Report fotografico - cabina inverter e pompe sommerse



Pannello di controllo




Obiettivo della gestione dell’irrigazione: ridurre del 30% il consumo di acqua

Per gestire razionalmente le risorse idriche nelle aree con clima caldo e siccitoso, le strategie sono principalmente basate su tre azioni:

1) Economizzare l’uso dell’acqua attraverso un accurato calcolo delle esigenzeidriche colturali;

2) Migliorare l’efficienza dei sistemi di irrigazione;

3) Migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua da parte delle specie coltivate.

Attraverso il sistema di irrigazione automatica, sono razionalmente gestiti i momenti di intervento irriguo e i volumi irrigui distribuiti.

Gestione dell’irrigazione: automatica + di precisione



Irrigazione automatica



Attraverso analisi geostatistiche èstata studiata la variabilitàspaziale delle caratteristche delsuolo e delle sue costantiidrologiche.

Irrigazione di precisione



Delimitazione di aree omogenee di gestione dell'irrigazione





Funzoine Pedotransfer (PTF) per la stima della curva di ritenzione idrica e della conduttività idraulica del suolo (Toth et al., 2015).





Irrigazione di precisione + automatica

Sulla base della mappa dell’acqua disponibile, l’umidità del suolo in

ciascun settore di irrigazione è monitorata attraverso sensori automatici

collegati alla centralina di comando del sistema di irrigazione.



Obiettivo: ridurre del 30% il consumo di acqua irrigua

Opzioni…….

1) Riduzione dei volumi distribuiti;

2) Incremento della resa delle colture applicando gli stessi volumi irrigui.

In carciofo «Spinoso sardo» l’irrigazione climatizzante consente la riduzione dell’atrofia del capolino e un significativo aumento della produzione commerciale.

Efficienza dell’irrigazione

Definition of Water Use Efficiency

WUE (kg/m3 ) = Crop Yield/ET

WUEirr (kg/m3 ) = Crop Yield/Irrigation volumes

Definition of Water Use Efficiency

WUE (kg/m3 ) = Crop Yield/ET

WUEirr (kg/m3 ) = Crop Yield/Irrigation volumes



Carciofo spinoso sardo con irrigazione climatizzante

Gestione dell’irrigazione



Osservazioni sullo stato fisiologico della pianta

Gestione dell’irrigazione


research and innovation programme under grant agreement No640771MEETING – MONTH 24

Irrigation management of artichoke: results Data Trattamento Temperatura fogliare (°C) Fotosintesi netta (μmol CO2 m-2 s-1)

18-ago Clim 35,2b 16,3

Conv 37,1 a 19,3

23-ago Clim 33,2 b 20,1 a

Conv 37,4 a 15,4 b

30-ago Clim 36,3 b 16,9

Conv 37,6 a 15,2

06-set Clim 26,9 b 22,5

Conv 31,5 a 19,8

21-set Clim 30,8 23,9 a

Conv 31,5 15,4 b

28-set Clim 30,9 23,8 a

Conv 31,6 20,5 b

04-ott Clim 32,9 21,6 a

Conv 32,6 15,5 b

12-ott Clim 30,5 25,7 a

Conv 30,3 16,7 b

18-ott Clim 32,4 21,4 a

Conv 31,6 16,6 b

26-ott Clim 30,2 19,3

Conv 29,6 16,9

03-nov Clim 30,9 22,5 a

Conv 30,8 16,8 bEntro data di campionamento, le medie seguite da lettere diverse sono statisticamente diverse in accordo con il test T di Student (P ≤ 0.05).



Precocità di raccolta e produzione



Efficienza d’uso dell’acqua e risparmio idrico

TrattamentoIrrigazione

(m3/ha)

Peso capolini raccolti

(kg ha-1)

WUE

(kg m-3)

Clim 5880 b 539 a 0,093 a

Conv 6050 a 39 b 0,006 b


Luigi Ledda, University of Sassari

[email protected]

(mobile phone +39 320 9225587)

Ignacio Berdugo, Communications Manager, EIC

[email protected]

+34 915636318

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www.maslowaten.eu

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