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Agroclimatologia, qualità delle produzioni frutticole e sicurezza alimentare, in collaborazione con il Dipartimento di Colture Arboree dell'Università degli Studi di Palermo.

SINTESI
Il progetto ha come obiettivo la realizzazione di modelli agroclimatologici e agrometeorologici alla toposcala per le principali colture arboree da frutto in Sicilia. Lo studio avrà un carattere fortemente innovativo in virtù dell'opportunità di utilizzare, come base di dati, le interpolazioni topoclimatiche ad alta risoluzione che sono in corso di sviluppo da parte del SIAS. Saranno individuati casi-studio particolarmente importanti per la realtà produttiva agricola siciliana, specificamente nei settori della viticoltura, dell'olivicoltura, dell’agrumicoltura e delle specie arboree da frutto decidue.
Argomenti centrali dello studio saranno quindi l'analisi della vocazionalità climatica alla coltura dei fruttiferi mediante modelli di simulazione della fenologia e lo studio dell'uso razionale della risorsa idrica nelle colture arboree. L'attenzione sarà rivolta non soltanto alla potenzialità produttiva dell'ambiente, ma anche e soprattutto alla sua caratterizzazione sotto il profilo della qualità intrinseca del prodotto ed agli aspetti che contribuiscono a determinare la qualità in termini di sicurezza alimentare.

 

OBIETTIVI
Il grado di adattamento di una specie all'ambiente di coltivazione costituisce il presupposto per il successo della coltura, sia ai fini dell'espressione del potenziale produttivo che per il fabbisogno di interventi colturali. Ne consegue, ad esempio, che le produzioni agricole di territori "vocati" alla coltura, oltre che a rappresentare la massima espressione del potenziale qualitativo della coltura, sono frequentemente quelle meno soggette ad attacchi parassitari. In generale, quanto più sono soddisfatte le esigenze ecologiche della specie da parte dell'ambiente colturale, tanto minore sarà la necessità di ricorrere all'applicazione di tecniche colturali ed all'apporto di input esterni, quali fertilizzanti e pesticidi, e tanto minore sarà l'incidenza di infezioni fitopatologiche che possano lasciare nel prodotto sostanze pericolose (es. micotossine) per la salute umana ed animale.
Quest'ultimo costituisce un valore che sempre più diffusamente viene riconosciuto come presupposto irrinunciabile nella qualificazione dei prodotti agricoli. In questo senso, lo studio della vocazionalità ambientale fornisce la possibilità di analizzare il territorio agricolo non soltanto ai fini della valutazione del potenziale produttivo ma anche sotto il profilo qualitativo, nel senso più esteso del termine.
Altro argomento del progetto, anch'esso di grande interesse per l'agricoltura siciliana, sarà lo studio dell'uso della risorsa idrica in frutticoltura a vari livelli di scala. A fianco dei modelli agrometeorologici implementati nel SIAS, saranno effettuate misure di scambi gassosi delle piante sia a livello di singola pianta che a livello di impianto, con misure di tipo micrometeorologico, allo scopo di individuare possibili relazioni di scaling tra le diverse metodologie di stima individuate. 
All'interno del quadro generale appena descritto, è possibile individuare la seguente articolazione di obiettivi specifici:
- caratterizzazione agroclimatica alla toposcala dell'intero territorio regionale;
- applicazioni agroclimatiche sull'evoluzione fenologica delle principali colture arboree regionali;
- applicazioni micrometeorologiche finalizzate alla definizione di dettaglio dei consumi idrici delle colture arboree;
- agrotopoclimatologia e caratteristiche qualitative nella vite, nell'olivo e negli agrumi.
Tali obiettivi presentano un elevato grado di interdipendenza e, pertanto, possono essere anche considerati come fasi progressive nel perseguimento dell'obiettivo generale del progetto: la caratterizzazione del territorio agricolo in rapporto al comportamento fenologico e produttivo delle colture arboree, in base a variabili climatiche e morfologiche ad alta risoluzione spaziale.

 

 

ASPETTI INNOVATIVI
L’utilizzazione di dati climatici ad alta risoluzione spaziale, restituiti dai modelli di interpolazione alla toposcala in corso di sviluppo nell'ambito del SIAS, può senz'altro accrescere in misura notevole il contenuto informativo delle analisi fenoclimatiche rispetto a quanto finora effettuato. Se, infatti, le stime fenologiche ottenute su scala regionale o nazionale possedevano un valore essenzialmente qualitativo, la disponibilità di dati agrometeorologici con elevata definizione territoriale può consentire analisi ad un livello di dettaglio, che tenga in considerazione anche gli aspetti della morfologia del territorio. Ci si riferisce a caratteri del territorio quali ad esempio l'esposizione e la giacitura, che tanto ruolo giocano nel bilancio energetico dell'ecosistema agricolo, e che difficilmente vengono tenuti nella opportuna considerazione, ma che dall'esperienza agricola e dai riscontri empirici sono universalmente riconosciuti come fattori cruciali nel determinare la produttività, la sanità e la qualità delle produzioni.

 

 

LAVORI DI RICERCA
Il progetto, di durata biennale, prevede sia attività di messa a punto ed implementazione di modelli agroclimatologici e agrometeorologici che la relativa verifica e validazione nel territorio, con la seguente articolazione di attività:
- implementazione modelli fenologici;
- raccolta dati fenologici, monitoraggio della crescita;
- analisi carpologiche e qualitative.
Per quanto riguarda gli aspetti modellistici, nel primo anno si provvederà alla integrazione di modelli della fenologia dei fruttiferi e, in particolare, della evoluzione della dormienza invernale, della fenologia della fioritura e della maturazione delle specie arboree da frutto con l'obiettivo di pervenire ad una classificazione attitudinale del territorio in base ad analisi climatologiche alla toposcala. Saranno a questo scopo individuate le tipologie colturali più rilevanti per il territorio siciliano e su questa base saranno svolte simulazioni della fenologia dei fruttiferi. 
Si prevede inoltre di individuare applicazioni agrometeorologiche con finalità circoscritte a settori specifici quali: la valutazione in corso d'anno del grado di soddisfacimento del fabbisogno in freddo, la determinazione della data di fine dormienza e di fioritura, la previsione in corso d'anno della data di maturazione dei fruttiferi, la determinazione dei livelli di rischio da eventi meteorologici estremi (es. gelate) in corrispondenza delle fenofasi critiche, la definizione alla toposcala dei modelli di bilancio idrico e irrigazione guidata. In relazione alla disponibilità di archivi storici di registrazioni della fenologia dell'olivo negli areali oggetto di studio si procederà alla verifica ed alla messa a punto di un modello della fenologia della fioritura e della maturazione dell'olivo. 
Ai fini della validazione dei modelli, nelle aziende individuate in base alla analisi climatologiche saranno effettuate campagne di rilievi fenologici e di misura della crescita vegetativa e riproduttiva delle varie specie oggetto della ricerca. Le piante delle diverse specie oggetto dei rilevamenti saranno sottoposte all'accertamento preliminare dell'uniformità genetica. Nelle stesse aziende, saranno inoltre effettuati rilievi ed analisi chimico-fisiche per la caratterizzazione della dinamica della maturazione nella vite, nell'olivo e negli agrumi. 
Infine, saranno messe a punto ed installate sonde per la stima dei flussi traspirativi in olivo e agrumi, parallelamente saranno effettuate sessioni di misura di scambi gassosi a livello di impianto con tecniche micrometeorologiche (strumentazione EDDY-COVARIANCE) avvalendosi, a questo scopo, della collaborazione di ricercatori dell'Istituto di Biometeorologia del CNR di Bologna.

 

 

RISULTATI ATTESI
La fenologia è uno dei più significativi indicatori ambientali dell'adattamento di una specie al proprio ambiente colturale. Momenti cruciali del ciclo vegeto-produttivo delle specie arboree da frutto, come la fioritura e la maturazione, dipendono strettamente dall'andamento stagionale della temperatura dell'ambiente. Numerosi sono oggi i modelli matematici in grado di simulare, in misura sufficientemente aderente alla realtà, i processi fisiologici che regolano la fenologia di molte importanti specie arboree da frutto e, pertanto, di definire i fabbisogni ambientali delle specie. Tali modelli, applicati al territorio, costituiscono un potente strumento di analisi ambientale che ha già trovato applicazione, a vari livelli di scala, nella stima della vocazionalità ambientale per la coltura dei fruttiferi decidui e, con particolare riferimento al pesco, hanno consentito di evidenziare le differenze nelle attitudini del territorio alla coltura su scala nazionale. 
La disponibilità di modelli fenologici delle specie arboree sufficientemente affidabili permetterà lo sviluppo di applicazioni di rilevante interesse per la frutticoltura regionale. Infatti, in relazione alla possibilità di stimare con buona precisione la data in cui si verificano le più importanti transizioni fenologiche di una specie, permetterà di caratterizzare il territorio sotto diversi aspetti: per la possibilità di soddisfare le esigenze climatiche delle specie; per l'incidenza di eventi meteorologici sfavorevoli (es. gelate) nel corso delle principali fasi fenologiche della coltura; per la possibilità di porre in relazione le caratteristiche climatiche del territorio con la capacità dell'ambiente a far esprimere pienamente il potenziale qualitativo delle colture.

 

RICADUTE TECNICO-SCIENTIFICHE ED ECONOMICO-SOCIALI
In Sicilia, l'azione combinata di fattori geografici, climatici e morfologici fa sì che nel raggio di pochi chilometri si possano riscontrare ambienti in grado di ospitare colture con esigenze ecologiche molto diverse. Se, da una parte, questo si traduce in un'ampia disponibilità di opzioni colturali, ed offre l'opportunità di diversificare le produzioni agrarie, dall'altra impone la necessità di pervenire alla scelta colturale sulla base di un'attenta analisi delle effettive possibilità dell'ambiente di soddisfare le esigenze ecologiche della specie. In questo senso, la possibilità di distinguere gli ambienti in funzione della loro capacità nel consentire alle cultivar di esprimere al meglio il proprio potenziale genetico, soprattutto in relazione al valore nutrizionale ed alla sicurezza alimentare del prodotto, costituisce un importante avanzamento.
Tale aspetto, assume un significato oltremodo rilevante nelle specie perenni, nelle quali gli effetti di una errata scelta colturale non sono facilmente rimediabili. Soprattutto per queste specie, sono sempre più generalmente riconosciuti i benefici, sia in termini sociali che commerciali, indotti dal prevenire a produzioni con un elevato contenuto di conoscenza, in quanto garanzia di produzioni di qualità e con elevato grado di affidabilità.

 

DIVULGAZIONE DEI RISULTATI
La visibilità del progetto e, quindi, il monitoraggio delle azioni previste, sarà effettuata attraverso incontri e seminari da tenere in collaborazione con i dirigenti e i tecnici dei Servizi allo Sviluppo dell'Assessorato regionale Agricoltura e Foreste. La verifica periodica dei risultati che via via si otterranno, sarà basata su attività dimostrativa, quali ad esempio la realizzazione di giornate tecniche. Il monitoraggio di quanto realizzato sarà garantito attraverso la stesura di specifiche relazioni che descrivano le ricerche realizzate, la congruità dei risultati ottenuti con gli obiettivi inizialmente previsti. Il ruolo dei SESA sarà certamente determinante per una capillare diffusione dei risultati del progetto. Incontri e seminari su scala locale e regionale saranno infatti concordati con le Unità operative  che operano nelle diverse aree di intervento, sia durante la fase di sperimentazione che a progetto ultimato. Pubblicazioni di carattere scientifico e divulgativo ed incontri (seminari e congressi per gli operatori di settore), costituiranno poi il principale mezzo di diffusione dei risultati del progetto, sia in ambito regionale che internazionale.