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L'AGROMETEOROLOGIA

Gli studi sulle applicazioni meteorologiche e climatologiche nell'ambito del settore agricolo, al di là delle esperienze consolidate lungo il corso della storia dell'uomo e delle sue attività lavorative ed economiche, cominciano ad essere approfonditi a livello scientifico dopo il 1700. Nel corso degli ultimi tre secoli essi si sono quindi progressivamente estesi all'interno delle scienze agronomiche.
Nel 1913 fu istituita una specifica commissione (Commission for Agriculture Meteorology) nell'ambito dell'allora IMO (International Meteorological Organization) oggi WMO (World Meteorological Organization), una delle agenzie specialistiche dell'ONU. La commissione fu poi rifondata nel 1923 e tenne la sua prima seduta ad Utrecht, in Olanda, nel 1923.
Gli obiettivi che si propongono i programmi della commissione riguardano il supporto alle attività ed alle produzioni agricole e alimentari, anche promuovendo e stimolando la diffusione e la crescita di servizi specialistici in grado di aiutare le comunità agricole e rurali a sviluppare sistemi agricoli economicamente ed ecologicamente sostenibili, a migliorare la qualità e la quantità delle produzioni, a ridurre le perdite e i rischi, a ridurre i costi, ad aumentare l'efficienza dell'uso dell'acqua irrigua, del lavoro e dell'energia, a conservare le risorse naturali e ridurre l'inquinamento ambientale riconducibile alle attività agricole.


L'agrometeorologia, disciplina che si colloca nell'ambito delle scienze applicate, è da considerare una scienza giovane in quanto esiste da circa cinquant'anni. Attualmente viene utilizzata a livello operativo nell'ambito dei servizi di divulgazione agricola in più della metà dei paesi del mondo. In una decina di nazioni, caratterizzate da livelli economici e tecnologici più evoluti, viene anche applicata direttamente dagli stessi agricoltori. Molte conoscenze ormai acquisite e consolidate, per quanto da approfondire, meritano di essere necessariamente diffuse, adattandole alle diverse situazioni locali. Così come risulta necessario un maggiore impegno informativo, a tutti i livelli, circa la conoscenza dei benefici economici e delle possibilità pratiche che possono offrire le applicazioni dell'agrometeorologia.
Il crescente fabbisogno mondiale di risorse alimentari, legato essenzialmente all'aumento considerevole della popolazione del Pianeta da un lato e, l'intrinseca variabilità meteorologica, accompagnata spesso da una apparente crescente diffusione e intensificazione dei fenomeni estremi (alluvioni, siccità, estremi termici, ecc.) dall'altro, suggeriscono un sempre maggiore ricorso alle applicazioni di tipo agrometeorologico.
Anche se in molti paesi delle aree temperate, le produzioni agricole sono cresciute notevolmente, soprattutto negli ultimi vent'anni, la stessa crescita risulta molto più rallentata in altre parti del mondo (principalmente in Africa).
La crescente espansione delle coltivazioni agricole nelle regioni semi-aride della Terra comporta una maggiore attenzione nell'uso delle limitate risorse idriche in quelle aree dove, per converso, risultano molto elevate le disponibilità di energia radiante e, quindi, le potenzialità fotosintetiche. In tali contesti, il contributo tecnico ed economico che può fornire l'agrometeorologia è pertanto davvero rilevante: da un attento monitoraggio ed eventuali previsioni dei fenomeni di siccità e delle conseguenze a valle di essi, alle strategie da impiegare per migliorare le tecniche di accumulo e conservazione delle acque.
Per converso, nelle aree meno aride e più industrializzate del mondo, le problematiche che possono coinvolgere attivamente le applicazioni agrometeorologiche sono di natura diversa. In tal caso, queste ultime possono infatti contribuire a ridurre i nuovi e spesso notevoli problemi legati all'impiego eccessivo dei diversi input tecnologici, di tipo chimico e non (fertilizzanti, fitofarmaci, diserbanti, acqua irrigua, combustibili, plastica, ecc.) che conducono, in ultima analisi, sia al depauperamento delle risorse naturali non rinnovabili (acqua, suolo, aria, ecc.) sia a conseguenze dirette sulla salute degli operatori del settore e dell'intera collettività.


Il settore agricolo può quindi trarre grandi vantaggi dalle applicazioni agrometeorologiche e agroclimatologiche, sia sfruttando al meglio le informazioni meteo-climatiche, intese come RISORSA, mirando al miglioramento della produttività dell'azienda agricola e del reddito dell'imprenditore, sia prevenendo e/o limitando i danni conseguenti agli eventi estremi del tempo meteorologico, considerati invece come AVVERSITÀ.

 

Sintetizzando, attraverso l'agrometeorologia e l'agroclimatologia si possono raggiungere i seguenti obiettivi principali:

  • migliorare l'efficacia e l'efficienza delle operazioni agricole: lavorazioni del terreno, semina e impianto delle colture, fertilizzazione, irrigazione, difesa fitosanitaria, interventi di controllo delle erbe infestanti, raccolta, conservazione e commercializzazione dei prodotti;
  • diffondere e divulgare i sistemi e le tecniche colturali ecocompatibili;
  • migliorare la produttività e la qualità delle produzioni agricole, zootecniche e forestali;
  • ridurre i costi di produzione;
  • aumentare la redditività delle imprese;
    diversificare della produzione e salvaguardare le biodiversità;
  • ridurre l'inquinamento ambientale;
  • migliorare la qualità di vita degli operatori agricoli.

Prima di illustrare di seguito qualche esempio, sembra opportuno riprendere quanto presente in una scheda pubblicata sul sito web dell'Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO). Secondo tale scheda, il contributo economico che potrebbe derivare dalle applicazioni agrometeorologiche a livello mondiale si potrebbe paragonare a quello apportato dallo sviluppo dell'aviazione civile. La differenza sostanziale sta nel fatto che il beneficio finale complessivo si raggiunge in maniera molto diversa. Nel primo caso infatti esso è il risultato di benefici unitari anche modesti, moltiplicati però per un numero enorme di singole aziende agricole. Nel secondo caso, invece, il risultato sarebbe dato da maggiori benefici unitari, dati da un numero molto inferiore di unità (aeroplani). A livello mondiale, per ciascun aeroplano attivo, vi sono circa 10.000 aziende agricole attive.
L'esempio sembra interessante e suggestivo per dimostrare come, di fronte a vantaggi unitari apparentemente poco tangibili nel settore agricolo, vi sarebbero enormi miglioramenti per l'intera collettività. Ciò, peraltro, senza ancora considerare i benefici di natura ecologica, non sempre facilmente monetizzati e monetizzabili direttamente.


Alcune applicazioni
Di seguito si riportano brevemente tre esempi estremamente schematizzati, tratti dalle ormai numerose possibilità disponibili, di applicazioni agrometeorologiche.


Premessa
Va innanzitutto precisato che nel caso in qui gli elementi del clima (radiazione solare, temperatura e umidità dell'aria, velocità e direzione del vento, precipitazioni, pressione atmosferica, ecc.) vengono analizzati in un'ottica di breve periodo (il giorno, la settimana, il mese, la stagione o l'anno correnti), allora si parla in senso stretto di meteorologia e quindi di dati ed elaborazioni di tipo meteorologico. Qualora invece gli stessi elementi vengono considerati in un'ottica di lungo periodo (in genere l'ultimo trentennio standard), più correttamente si parla di clima e quindi di dati ed elaborazioni di tipo climatologico.


Al fine di comprendere pienamente quanti e quali contributi possono derivare concretamente dall'agrometeorologia, occorre innanzitutto considerare che tutto parte dall'osservazione e dall'analisi dei fenomeni meteorologici (dati) e bio-agronomici (ciclo di sviluppo, crescita e produzione delle coltivazioni agricole), recenti, attuali e imminenti, al fine di elaborare specifici modelli matematici di simulazione, sia dei fenomeni biologici che dei processi fisici presenti nei sistemi colturali (terreno, pianta, e bassa atmosfera). Si tratta, quindi di ipotizzare, attraverso l'approfondita conoscenza delle relazioni esistenti fra uno o più parametri di tipo meteorologico e uno o più parametri di tipo bio-agronomico, l'evoluzione dello stato delle coltivazioni e degli altri elementi dell'agro-ecosistema di cui esse stesse fanno parte (suolo, acqua, bassa atmosfera, insetti, funghi e altri elementi della biosfera, ecc.). Lo scopo è quello di conoscere, in maniera tempestiva e accurata la situazione attuale e quella prevedibile nell'immediato futuro, al fine di decidere sui più idonei e convenienti interventi agronomici da intraprendere, nell'ottica di un ottimale rapporto costi/benefici (non solo di tipo strettamente economico) legato al successo delle attività agricole, zootecniche e forestali.


Gli esempi riportati di seguito tentano di illustrare, in un rappresentazione per passi successivi, il percorso che dai dati conduce alla formulazione di informazioni utili agli operatori agricoli.

 

Irrigazione


Dati meteorologici
I dati di radiazione solare, temperatura e umidità relativa dell'aria e intensità del vento consentono di stimare con accuratezza le perdite di acqua dalla coltura (considerata in tal caso come l'insieme del terreno, che perde acqua per evaporazione, e della pianta, che cede acqua per traspirazione) all'atmosfera, attraverso il processo fisico noto con il nome di evapotraspirazione. I dati delle precipitazioni consentono di stimare gli apporti utili per la coltura.

 

Dati bio-agronomici
Fabbisogni idrici delle specie e delle varietà vegetali coltivate.
Caratteristiche del terreno (tessitura, caratteristiche idrologiche, ecc.).
Caratteristiche degli impianti di irrigazione.


Modelli di bilancio idrico delle colture
Tali modelli, tenendo conto e integrando opportunamente i dati suddetti, permettono di stimare lo stato e l'evoluzione delle disponibilità idriche per le piante coltivate.

 

Dati di previsioni meteorologiche
Aggiungendo al risultato del calcolo del bilancio idrico le informazioni di tipo previsionale, si può arrivare alla formulazione di una accurata informazione operativa per l'agricoltore

  • Se irrigare
  • Quando irrigare (momento di intervento)
  • Quanto irrigare (volume di adacquamento, meglio dettagliato in numero di ore di intervento se si conoscono bene , appunto le caratteristiche degli impianti irrigui)

L'applicazione di questi modelli può consentire i seguenti vantaggi

  • Riduzione degli eccessi irrigui, che si tradurrebbero in: sprechi di acqua, di lavoro e di energia; dilavamento dei nutrienti (es. azoto) con conseguente riduzione dell'efficienza di fertilizzazione e nutrizione e aumento del rischio di inquinamento delle falde acquifere; rischi di malattie a carico dell'apparato radicale delle piante, dovute al ristagno di acqua nel terreno
  • Riduzione dei rischi di sofferenza delle piante, conseguenti a uno scarso apporto irriguo, per sottostima dei fabbisogni idrici

 

Difesa fitosanitaria


Dati meteorologici
I dati temperatura e umidità relativa dell'aria, ed eventualmente di altri parametri in funzione delle diverse colture e dei relativi agenti biotici (insetti, funghi, ecc.) potenzialmente dannosi per esse, consentono di stimare con accuratezza e tempestività il ciclo di sviluppo di dei parassiti, individuando il momento di massima dannosità.


Modelli di simulazione


Dati di previsioni meteorologiche


Caratteristiche dei fitofarmaci


Utilizzando ed elaborando opportunamente questi dati si può arrivare alla formulazione di una accurata informazione operativa per l'agricoltore:

  • se effettuare un intervento fitoiatrico (trattamento)
  • quando trattare (momento di intervento)
  • come trattare (tipo di principio attivo, dose, ecc.).

L'applicazione di tali modelli può consentire i seguenti vantaggi

  • Riduzione dell'impiego eccessivo e inopportuno di fitofarmaci, migliorando la qualità fitosanitaria dei prodotti agricoli, riducendo i rischi di tossicità per gli agricoltori e l'inquinamento ambientale
  • Riduzione dei rischi di perdite produttive dovuti ad eventuali mancati interventi di difesa, per sottostima dei danni da avversità biotiche

Previsione di raccolta, conservazione e commercializzazione


Dati meteorologici
I dati temperatura, precipitazioni ed eventualmente di altri parametri, in funzione delle diverse colture, consentono di stimare con accuratezza e tempestività, la previsione di produzione delle specie e delle varietà vegetali coltivate, in termini di quantitativi e qualitativi.


Modelli di sviluppo e crescita delle colture


Dati di immagini telerilevate da satellite

Questo tipo di dati consentono di stimare a livello areale l'andamento vegeto produttivo delle colture

 

Dati di previsioni meteorologiche


Dati dei prezzi rilevati presso mercati di vendita dei prodotti


Attraverso l'insieme di questi dati si può arrivare alla formulazione di una accurata informazione operativa per l'agricoltore:

  • Previsione del periodo di raccolta
  • Momento ottimale di raccolta

L'applicazione di tali modelli può consentire i seguenti vantaggi

  • Miglioramento delle quantità e delle qualità delle produzioni raccolte, aumentando la quota di pregio dell'intera produzione potenziale e quindi la redditività dell'attività produttiva
  • Aumento del reddito aziendale, attraverso l'individuazione del momento migliore di raccolta, in relazione anche alle conoscenze tempestive dell'andamento dei prezzi nei più vantaggiosi mercati di destinazione.