Seminario di presentazione del Progetto di ricerca “GESTIONE SOSTENIBILE DI IMPIANTI DI ULIVO ATTRAVERSO TECNICHE DI IRRIGAZIONE

DEFICITARIA E USO DI ACQUE REFLUE – H2Olivo”

L’irrigazione deficitaria negli impianti olivicoli: tecniche di realizzazione e vantaggi economici

Simona Consoli, Daniela Vanella

Catania, 23 Ottobre 2019 Aula Magna “Amedeo Jannaccone”

Via Valdisavoia, 5 - Catania

Regione Siciliana Assessorato Regionale Beni Culturali e

dell’Identità Siciliana Dipartimento Beni

Culturali e dell’Identità Siciliana

• valutare l’efficienza depurativa di un sistema di fitodepurazione per il riuso delle acque reflue a scopo irriguo in campo olivicolo;

• introdurre strategie innovative di irrigazione deficitaria (ID) in combinazione con impiego di acque non convenzionali per l’irrigazione di colture olivicole;

• valutare gli effetti dell’irrigazione con acque reflue depurate sul sistema di irrigazione;

• valutare gli effetti fisiologici e produttivi su impianti olivicoli connessi al riuso delle acque reflue a scopo irriguo o all’ID:

• valutare la composizione degli acidi grassi dell’olio in relazione alle diverse tesi in analisi;

• fornire giudizi di convenienza economica a supporto delle scelte economico-gestionali.

Obiettivi specifici del progetto H2Olivo

Messa a punto di tecniche e strategie irrigue per la gestione sostenibile delle risorse idriche in campo olivicolo con particolare

riguardo all’adozione di tecniche di ID

Irrigazione deficitaria negli impianti olivicoli L'irrigazione deficitaria (ID) è una strategia agronomica utilizzata per ridurre gli input irrigui massimizzando la produzione colturale. ID consiste nell’applicazione di volumi irrigui ridotti rispetto al fabbisogno colturale massimo (ETc) così che i profitti ottenuti dal risparmio idrico superano la perdita di reddito derivante dalla riduzione della resa, aumentando così la produttività dell'acqua (WP, resa per unità di acqua utilizzata) (Fereres e Soriano, 2007).

• Riduzione consumi idrici ed energetici • Migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua • Mantenere produzioni adeguate • Ottimizzare la qualità analitica e organolettica dell’olio

La corretta interpretazione dell’interazione tra lo stato idrico della pianta, cultivar, le condizioni climatiche e la nutrizione minerale è

fondamentale per sviluppare protocolli di ID efficaci

Evapotraspirazione

colturale (ETc)

Evapotraspirazione di riferimento (ET0)

Fabbisogni idrici delle colture olivicole

Fereres et al., (2011)

Coefficiente

colturale (Kc)

ETc = ET0 x Kc

Partial root-zone drying (PDR)

porzione radicale asciutta

porzione radicale bagnata

porzione radicale bagnata

porzione radicale asciutta

Deficit costante per tutte le fasi fenologiche Alternanza della somministrazione dei volumi irrigui su due porzioni distinte

dell’apparato radicale, al fine di creare una zona umida contrapposta ad una zona asciutta

Elevate rese dei frutti e dell’olio sono state ottenute in tutti I trattamenti PRD, la cultivar Arbequina mostra i valori maggiori di produttività dell'acqua (WP) quando la riduzione dei volumi irrigui applicati

era pari al 25% (75% PRD) e 50% (50% PRD) rispetto al controllo (100%ET)

Impianto super intensivo (2 m × 4 m)

PRD: Abboud et al. (2019)

Olea europaea L., cv. Arbequina vs Arbosana vs Chetoui

A parità di volume irriguo somministrato, la resa in PRD100 è risultata inferiore al 47% rispetto al controllo. La resa nei trattamenti PRD50 e rain-fed era pari al 68 e del 95% del controllo

PRD: Dbara et al. (2016)

Impianto tradizionale Tunisino

Resa dei frutti degli ulivi nei trattamenti di controllo, PRD100, PRD50 e rain-fed

La qualità e quantità dell’olio prodotto (a partire dallo stesso quantitativo di olive) risultava identica in tutti i trattamenti PRD e nel controllo

% di olio e qualità dell’olio nei trattamenti di controllo, PRD100, PRD50 e rain-fed

Olea europaea L., cv. Chetoui

Irrigazione deficitaria regolata (RDI)

Deficit variabile per alcune fasi fenologiche

Fernández et al. (2013)

60RDI = 60% IN 30RDI = 30% IN

Impianto super intensivo (4 m × 1.5 m)

RDI: Fernández et al (2013)

Olea europaea L., cv. Arbequina

30RDI risultava essere la strategia migliore consentendo risparmi idrici pari al 29 % di IN, elevata WP e ridotto vigore delle piante

Produzione di frutti e olio nei trattamenti FI, 60RDI e 30RDI

A fronte di risparmi idrici pari al 64.5% e 57.5% in RDI1 (deficit idrico precoce) e RDI2 (deficit idrico tardivo), la produzione media dei frutti è risultata pari al 70 e 81% del controllo FI, rispettivamente

Impianto super intensivo (5 m × 3.9 m)

RDI: Gucci et al (2019)

RDI 1 = deficit idrico precoce RDI 2 = deficit idrico tardivo

L’applicazione di RD1 è stata più efficace nell’aumentare la concentrazione fenolica nell’olio d'oliva rispetto all’applicazione RD2 o FI

Olea europaea L., cv. Frantoio

RW e RDI offrono un grande potenziale per la produzione di olio d'oliva; tuttavia, dovrebbero essere condotti studi sull'uso a lungo termine di queste tecniche per garantire la sostenibilità delle rese e della qualità dell’olio

RDI e RW: Romero-Trigueros et al (2019)

Impianto super intensivo (1.85 m × 2.1 m)

DW-FI DW-RDI

RW-FI RW-RDI

acque desalinizzate

acque reflue depurate

2017 2018 2017 2018

Olea europaea L., cv. Arbosana

AR AR

AR AR

AR

AR AC

AC

AC

AR

AR

AR

AR

AR

AR

AC

AC

AC

AC

AC

AC

AR

AR AR

AC AC

AC

restituzione 100% ET (T1)

partial root-zone drying - PRD (50% ET) (T2 )

regulated deficit irrigation - RDI (T3) (100-50% ET in funzione dello stadio fenologico delle colture olivicole)

AR = acque reflue depurate AC = fonti convenzionali

Progetto H2Olivo: schema irriguo 120 piante di olivi di 4 cultivar a duplice attitudine: ‘Carolea’, ‘Moresca’, ‘Nocellara Etnea’ e ‘San Benedetto

TRATTAMENTI IRRIGUI

Progetto H2Olivo: schema irriguo

AR = acque reflue depurate AC = fonti convenzionali

4 gocciolatori da 7.8 L/h

4 gocciolatori da 4 L/h

T1 100% ET T2 PRD (50% ET) T3 RDI (50-100% ET)

olivo olivo olivo

4 gocciolatori da 7.8 L/h 4 gocciolatori

da 4 L/h

olivo

Progetto H2Olivo: protocollo sperimentale

• Monitoraggio dei volumi idrici somministrati al fine di valutare gli effetti dell’efficienza delle strategie di ID;

• Applicazione di tecniche minimamente invasive quali prospezioni geofisiche ERT (electrical resistivity tomography) per l’analisi dei meccanismi idrologici (ridistribuzione idrica e / o suzione radicale) nel suolo non saturo interessato dalle radici delle colture nei diversi trattamenti sperimentali;

• Analisi dei meccanismi di scambio di massa ed energia nel sistema suolo-pianta-atmosfera (SPA) attraverso l’uso di remote/proximal sensing;

• Prove di uniformità di erogazione verranno condotte lungo tutte le ali gocciolanti del sistema di irrigazione;

• Valutazione della performance di diverse tipologie di filtri a dischi e a rete con diverse mesh filtranti (da 75 a 155).

Attività sperimentali relative alla efficienza idrica di diverse

strategie di ID (O2)

Attività sperimentali relative alla efficienza

del sistema di irrigazione

(O3)

Work in progress…

Grazie per l’attenzione

Simona Consoli, Daniela Vanella

daniela.vanella@unict.it

Catania, 23 Ottobre 2019 Aula Magna “Amedeo Jannaccone”

Via Valdisavoia, 5 - Catania