ETc (mm) - Agroscenari

Fabbisogni irrigui e cambiamenti climatici
Pasquale Campi, Francesca Modugno, A. Domenico Palumbo, Marcello Mastrorilli
CRA – Unità di ricerca per i sistemi colturali degli ambienti caldo-aridi (Bari)
Introduzione
La ricerca tradizionale non può fornire informazioni circa gli effetti dei cambiamenti climatici sui processi che regolano i fabbisogni idrici delle piante
necessità di ricorrere all’uso dei modelli per simulare varie situazioni agronomiche
modelli di circolazione globale (scenari A2, B1)
integrazione tra
modelli di bilancio idrico
CRITERIA
Materiali e Metodi
Coltura
Sito sperimentale
Foggia
carciofo (cv 'Violetto di Provenza')
•lat. 41°22’
•long. 15°35’
•alt. 80m s.l.m.
asparago (cv ‘Italo’)
Rutigliano (Ba)
•lat: 40°59’,
•long: 17°59’
•alt: 147m s.l.m.
patata (cv. ‘Arinda’)
cavolo broccolo (cv. ‘Medway’)
Proprietà terreno
Gestione irrigua *
CIC = 0.44 m3 m-3
PA = 0.24 m3 m-3
Densita = 1.2 t m-3
ottimale (100 ET)
stressata (50ET)
CIC = 0.36 m3 m-3
PA = 0.21 m3 m-3
Densita = 1.15 t m-3
Stagione sperimentale
2008, 2009
2008, 2009
ottimale (100 ET)
stressata (50ET)
2009, 2010
2008, 2009
* 100 % e 50% dell’ET calcolata con il metodo FAO56
Calibrazione eseguita con i dati rilevati durante le prove sperimentali del 2009: dati agrometeorologici; andamento del LAI, coefficienti
colturali; profondità radicale; coefficienti di stress idrico (0.99 per 100ET e 0.5 per 50ET).
Validazione eseguita confrontando l’ET giornaliera misurata (metodo del Bilancio Idrico) e l’ET stimata (CRITERIA), per ciascuna coltura e
per i due trattamenti irrigui, con la metodologia proposta da Loague e Green (1991): Relative Root Mean Square Error (RRMSE)
1000
100ET
50ET
400
50ET
300
RRSME = 14.5%
600
ET (mm)
ET (mm)
800
50ET
100ET
RRSME = 7.5%
400
200
RRSME = 7.6%
RRSME = 4.5%
200
100
RRSME = 16.7%
0
0
1/7
10/8
29/10 1/7
19/9
10/8
19/9
29/10
1/4
asparago
carciofo
21/5
10/7
29/8
18/10
1/6
16/6
1/7
16/7 1/6
16/6
1/7
16/7
patata
Simulazioni delle variabili irrigue eseguite con scenari climatici trentennali: passati (1975-2005) e futuri A2 e B1 (2040-2069; 2070-2099)
ottenuti come downscaling statistico (Pizzigalli et al., 2011) dai modelli di circolazione generale. Le simulazioni sono stare eseguite per:
• ogni trattamento irriguo (100ET e 50ET)
• succesioni colturali:
 4 anni: Cavolo broccolo - Carciofo (2 anni) - Cavolo broccolo – Patata
 12 anni: Frumento – Asparago (10 anni) - Frumento
Risultati
 Carciofo
SCENARIO
anni
ETc (mm)
Irrig. (mm)
Kc
ETc (mm)
Irrig. (mm)
 Asparago
passato
A2
SCENARIO
B1
100ET
1980-2005 2040-2069 2070-2099 2040-2069
2070-2099
mean sd mean sd mean sd mean sd mean sd
987 23 883 16 817 12 960 11
957 12
546 74 405 64 413 54 488 78
459 76
0.98 0.01 0.94 0.02 0.91 0.02 0.97 0.02 0.98 0.02
50ET
879 14 788 23 688 24 850
22
863 22
380 61 264 38 227 33 326
45
311 47
La deficit irrigation determina una riduzione media di ETc del
10% sia nello scenario passato che futuro (A2 e B1).
anni
ETc (mm)
Irrig. (mm)
Kc
ETc (mm)
Irrig. (mm)
anni
1980-2005
mean sd
ETc (mm)
680
20
Irrig. (mm) 488
32
Kc
0.74 0.02
ETc (mm)
Irrig. (mm)
587
367
26
24
A2
2040-2069
mean sd
624
25
445
37
0.67 0.01
515
315
33
24
100ET
2070-2099
mean sd
611
28
418
29
0.65 0.01
50ET
512
38
295
20
B1
2040-2069
mean sd
630
23
443
33
0.68 0.02
521
316
2070-2099
mean sd
626
21
441
32
0.67 0.01
33
22
521
315
24
22
La deficit irrigation determina una riduzione media di ET del 14%
sia nello scenario passato che futuro (A2 e B1).
 Cavolo broccolo
 Patata
SCENARIO
passato
passato
1980-2005
A2
2040-2069
100ET
2070-2099
SCENARIO
B1
2040-2069
2070-2099
mean sd mean sd mean sd mean sd mean sd
413
9
407
6
413 10 394
7
391 14
242
47 258 53 240 28 250 24 268 32
0.78 0.04 0.77 0.03 0.77 0.02 0.77 0.03 0.77 0.03
50ET
319
40 287 40 299 16 273 13 262 27
142
24 130 20 127 15 124 15 138 10
La riduzione dei volumi irrigui ha determinato una riduzione di
ETc del 24% sia nello scenario passato che futuro (A2 e B1).
anni
ETc (mm)
Irrig. (mm)
Kc
ETc (mm)
Irrig. (mm)
passato
A2
B1
100ET
1980-2005
2040-2069 2070-2099 2040-2069 2070-2099
mean
sd mean sd mean sd mean sd mean sd
140
12
153
16
170
17
142
15
137
13
18
16
22
20
35
19
12
16
12
10
0.65
0.05 0.67 0.04 0.70 0.04 0.66 0.02 0.66 0.04
50ET
137
13
151
18
165
20
138
17
136
13
13
11
18
18
27
16
10
13
8
8
Lo stress idrico controllato non determina variazioni dell’ETc.
Conclusioni
E’ stato verificato il modello CRITERIA: il suo pregio principale è di essere adeguato a diverse situazioni colturali. Per questo tipo di applicazioni, i risultati
ottenuti con le simulazioni si sono dimostrati sensibili alla differenza tra scenari passati e futuri e tra regimi irrigui differenti.
Si sottolinea che il successo della simulazione dipende dalla qualità dei dati e dei parametri colturali. I parametri “colturali” disponibili oggi, invece, non tengono
in considerazione il fatto che il materiale vegetale evolve verso varietà a ciclo più breve, più resistenti allo stress idrico, più efficienti nell’uso dell’acqua.