Soia e carenza idrica: strategie per il monitoraggio

La gestione sostenibile dell'acqua è oggi una priorità, specie in un contesto climatico sempre più instabile, segnato da temperature in aumento e precipitazioni irregolari. L'agricoltura, responsabile di circa il 70% dei prelievi idrici globali, deve rivedere le proprie strategie irrigue, puntando a una maggiore efficienza.

I metodi tradizionali, come la Full Irrigation (Fi), che copre il 100% del fabbisogno evapotraspirativo, assicurano rese elevate ma comportano consumi importanti. L'Irrigazione Deficit Regolata (Rdi), che fornisce acqua in misura ridotta, permette risparmi ma richiede un attento monitoraggio per evitare stress idrici.
In questo scenario, il telerilevamento satellitare si rivela uno strumento prezioso per supportare le decisioni agronomiche.

Gli Indici di Vegetazione (VIs), derivati dalla riflettanza, forniscono informazioni sullo stato di salute delle colture. Ndvi, Gndi, Endvi e Ndre permettono di valutare vigore, clorofilla e struttura della canopy, offrendo indicazioni indirette sul fabbisogno idrico.
Tuttavia, la loro efficacia dipende anche dal tipo di satellite utilizzato: Sentinel-2 (S2), è gratuito ma con risoluzione spaziale (10 metri) e temporale (5 giorni) limitata, e PlanetScope (Ps), ha un maggiore dettaglio (3 metri e giornaliero) ma costi più elevati. Questi rappresentano due approcci diversi al monitoraggio da remoto.

Questo studio valuta l'affidabilità dei VIs nel descrivere lo sviluppo della soia in due stagioni (2022 e 2023) con condizioni climatiche contrastanti. Oltre al confronto tra Ps e S2, si analizzano le performance agronomiche di Fi e Rdi in termini di resa, qualità e uso dell'acqua.
L'obiettivo è capire come integrare osservazioni da remoto e strategie irrigue per una gestione più sostenibile delle risorse.

Il lavoro è stato condotto in un campo di soia a Castelfranco Veneto (Treviso), coltivato in due parcelle (una per anno), ciascuna con 4 sotto appezzamenti (2 Fi e 2 Rdi). L'analisi granulometrica ha mostrato maggiore capacità di ritenzione idrica nei suoli Rdi, con in particolare una differenza del 43% nel 2023. La crescita della soia è stata monitorata con la scala BBCH. L'Rdi è stata applicata in tutte le fasi tranne quella riproduttiva iniziale (BBCH 50-60) per evitare cali di resa. Il 2022 è stato un anno siccitoso, con scarse piogge e temperature elevate; il 2023 ha beneficiato di piogge più abbondanti e temperature più moderate.
In entrambi gli anni, la Rdi ha favorito un risparmio idrico medio del 23%.

Area di studio: le due strisce di campo considerate nel 2022 (verde) e nel 2023 (rosso) sono state ulteriormente suddivise in quattro parcelle 40x40 metri. Le parcelle 1, 2 e 5, 6 sono state irrigate con la Fi, mentre le parcelle 3, 4 e 7, 8 con Rdi

(Fonte: Alessia Bado)

Le immagini Ps e S2 sono state elaborate per calcolare Ndvi, Gndi, Endvi, Ndre e Lai, quest'ultimo stimato tramite la relazione con l'Evi secondo Boegh et al. (2001). Per validare i VIs, sono state eseguite delle misurazioni in campo con il porometro fluometro LI-600, registrando conduttanza stomatica, traspirazione e temperatura fogliare.

Indici di vegetazione VIs calcolati attraverso le immagini satellitari

(Fonte: Alessia Bado)

I dati raccolti del biennio mostrano coerenza tra le due annate: i VIs da Ps hanno ben descritto le fasi di crescita e senescenza della soia.

Nel 2022, la crescita è stata ostacolata da un periodo caldo e secco a maggio-giugno. Gli indici sono aumentati dopo l'inizio dell'irrigazione, ma la risposta è stata meno vigorosa a causa delle alte temperature. I valori erano in genere più alti nei lotti Fi, sebbene senza significatività statistica.
Nel 2023, gli indici hanno mostrato valori leggermente superiori nei lotti Rdi, con un andamento più favorevole.

I dati LI-600 hanno confermato questi pattern: nel 2022, la Fi ha garantito traspirazione elevata e temperature fogliari più basse; nel 2023, la Rdi ha mostrato una migliore adattabilità, probabilmente grazie alla maggiore capacità di ritenzione idrica dei suoli.

Anche dal punto di vista produttivo, le due annate si sono comportate diversamente. Nel 2022, la Fi ha prodotto rese e contenuto proteico leggermente superiori, ma con un consumo idrico maggiore. Nel 2023, la Rdi ha garantito rese più alte e una migliore efficienza nell'uso dell'acqua.

In generale, Rdi si è dimostrata una strategia promettente per ridurre i consumi idrici, soprattutto in suoli capaci di trattenere l'umidità.

Valori degli indici Ndvi da Ps per i due anni colturali in analisi

(Fonte: Alessia Bado)

Il confronto tra Ps e S2 ha mostrato una buona coerenza nei trend dei VIs, ma con valori assoluti costantemente sottostimati da parte di S2. I limiti di S2, legati a risoluzione e frequenza, ne riducono la precisione, ma la forte correlazione riscontrata lo rende comunque uno strumento utile per un monitoraggio estensivo, a patto di calibrare i dati.

In conclusione, l'integrazione tra osservazioni satellitari e misurazioni in campo si conferma essenziale per una gestione idrica più efficiente. I VIs si sono dimostrati efficaci nel rilevare stress e variazioni stagionali, contribuendo a decisioni più informate. Rdi si presenta come una valida alternativa in scenari di scarsità idrica, senza compromettere la produttività. Per affrontare le sfide future sarà cruciale sviluppare strumenti accessibili, capaci di integrare dati da remoto e conoscenza agronomica, anche su scala aziendale.

Alessia Bado, categoria "Agrometeorologia e gestione delle risorse idriche"

(Fonte: Alessia Bado)

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Per eventuali contatti alessia.bado@studenti.unipd.it

A cura di Alessia Bado

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