Come controllare la crescita con il wi-fi nel frutteto

frutteto
2 - Nodo trasmettitore Wi-Fi
Addio alle misure manuali dello sviluppo. Prove di rilevamento in continuo in Emilia

Il controllo del carico dei frutti nel pero non è una pratica colturale inclusa tra quelle capaci di migliorare la qualità produttiva, poiché in questa specie non si esegue di norma il diradamento come avviene in altre specie simili (es. melo). Tuttavia in alcune cultivar come Abate Fetel, dove si fa spesso uso di alleganti in fioritura, non è raro riscontrare una quantità di frutti allegati superiore a quella ottimale. La principale conseguenza di questo carico eccessivo è la difficoltà di raggiungere le pezzature dei frutti più remunerate dal mercato: es. 70-75 mm e oltre (v. fig. 1).

 

Uno strumento diagnostico

Un aiuto in questo senso può arrivare dalla frutticoltura di precisione che offre strumenti diagnostici capaci di fornire un quadro d’informazioni utile alla gestione oculata del processo produttivo, consentendo di razionalizzare le risorse impiegate, migliorare la qualità del prodotto e aumentare l’efficienza economica dell’impianto.

Un particolare aspetto della frutticoltura di precisione riguarda il controllo in tempo reale della gestione produttiva basato su modelli previsionali; controllo che può essere eseguito monitorando il calibro dei frutti nel periodo compreso tra la fine della divisione cellulare e la raccolta (da giugno ad agosto nel caso della pera Abate Fetel). I dati rilevati ed elaborati in tempo reale consentono di anticipare le dimensioni medie del frutto alla raccolta e di prevedere sia la distribuzione in classi di pezzatura sia l’entità produttiva dell’intero frutteto.

La crescita di un frutto, infatti, è il risultato di eventi biologici che permettono di accumulare acqua e sostanza secca nei suoi tessuti; eventi controllati geneticamente che possono variare, oltre che secondo la specie e la fase fenologica, anche in base alle caratteristiche del terreno, alle tecniche di gestione adottate e all’ambiente di coltivazione (fig. 2).

La comprensione dei meccanismi alla base di questi eventi e dei vari fattori colturali e ambientali che li influenzano, è fondamentale per ottimizzare le risorse impiegate nel processo produttivo e ottenere i caratteri desiderati, sia quantitativi (ad esempio rese) sia ualitativi (es. calibro dei frutti).

 

Il monitoraggio

Da alcuni anni un gruppo di ricercatori dell’Università di Bologna (Luca Corelli e collaboratori) sta conducendo una serie di prove sulle possibili applicazioni della frutticoltura di precisione e, di recente, sono stati dimostrati i notevoli benefici che possono essere ottenuti con questo tipo di gestione. Il lavoro condotto prima sul melo e poi proseguito sul pero ha, infatti, dimostrato che è possibile massimizzare le rese monitorando la crescita dei frutti. Di seguito i principi cui si è ispirato il gruppo di ricerca:

-   i frutti possono essere utilizzati come sensori naturali;

-   il tasso di crescita giornaliero è il risultato finale di tutte le complesse interazioni tra pianta e ambiente durante le fasi di sviluppo del frutto;

-   il reddito finale e la plv sono strettamente legati alla distribuzione in classi di pezzatura.

Combinando avanzati studi di fisiologia e geostatistica, il gruppo di ricerca ha quindi sviluppato un sistema previsionale facilmente utilizzabile sia dalle piccole che dalle grandi aziende frutticole.

I risultati sono incoraggianti e negli ultimi quattro anni il protocollo di monitoraggio è già stato utilizzato su oltre 400 ha di frutteti commerciali (melo e pero) assicurando un netto miglioramento della plv.

Il sistema previsionale

Il sistema previsionale messo a punto dall’Università di Bologna è in grado di verificare se la crescita dei frutti è limitata da qualche fattore, fornendo al produttore un’istantanea del proprio frutteto nel momento in cui compie la misura, ma anche uno sguardo al futuro prevedendo la produzione totale e la distribuzione in classi di calibro (un esempio di previsione è riportato nella fig. 3). Questo flusso d’informazioni diventa un importante supporto alle decisioni del tecnico/frutticoltore che in questo modo può valutare l’andamento stagionale di crescita dei frutti e intervenire nel momento stesso in cui si presenta una riduzione di velocità. Le due leve d’intervento più efficaci per migliorare le performance del frutteto riguardano la riduzione del numero dei frutti (quando prevista) e la gestione dell’irrigazione, cui si sommano altre pratiche che possono influenzare i ritmi di crescita del frutto.

I passaggi chiave per passare da un sistema tradizionale a una gestione evoluta del frutteto applicando il modello proposto sono tre:

  1. misurare il diametro maggiore di circa 240 frutti/ha ogni 7-14 giorni con un calibro digitale creato ad hoc e dotato di memoria (in soli 20 min è possibile misurare il numero di frutti necessari a monitorare 1 ha di superficie);
  2. scaricare i dati tramite apposito software e inviarli al portale web denominato “PerFrutto”, sviluppato per elaborare i dati in tempo reale;
  3. consultare il portale web che costruisce la curva di crescita dei frutti, mostra la velocità di accrescimento e prevede con largo anticipo sia la produzione totale sia la distribuzione in classi di pezzatura.

Un nuovo sistema wireless

Lo stesso gruppo di ricerca, grazie anche a un progetto finanziato dalla Regione Emilia-Romagna nell’ambito della L.R. 28/98, sta cercando di creare un’alternativa agli attuali protocolli di monitoraggio basati su misure manuali, implementato un sistema previsionale denominato Wsn (Wireless Sensor Network) System. Il nuovo sistema impiega, in sostituzione del calibro digitale, appositi sensori dotati di un trasduttore lineare a resistenza variabile che consentono di misurare variazioni del diametro del frutto (in estensione o contrazione) dell’ordine di 3-5 µm (foto 1).

Una volta sistemati in campo, non richiedono interventi del frutticoltore o del tecnico e sono collegati a speciali registratori di dati che possono essere interrogati e letti da remoto tramite un apposito nodo trasmettitore che funziona con tecnologia Wi-Fi (foto 2).

Il sistema di monitoraggio hand-off è ora in prova in alcuni frutteti della pianura emiliana (foto 3) e le prime indicazioni fanno ben sperare per un suo possibile impiego su scala più ampia. L’utilizzo di prototipi di strumenti precisi per la misura automatica e continua dell’accrescimento del frutto si propone, infatti, di rendere il monitoraggio più efficiente con rilascio di feedback a intervalli più brevi (es. 2-3 giorni) e meno laborioso, con la possibilità di compiere previsioni su larga scala e a un costo più contenuto.

*Crpv

 

Leggi l'articolo completo di grafici e immagini su Terra e Vita 44/2015 L’Edicola di Terra e Vita

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