La coltivazione della Quinoain Sardegna: aspetti agronomici - P-arch
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Università degli Studi di Sassari
Dipartimento di Agraria
La coltivazione della Quinoa in Sardegna: aspetti agronomici
Sardegna FESR 2014-2020 – Azione 1.1.4
Sostegno alle attività collaborative di R&S per lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili, di nuovi
prodotti e servizi –
Dott.ssa Francesca Mureddu
Obiettivi • Individuare le differenze in crescita e sviluppo tra le cultivar; • valutare la capacità delle cultivar di catturare l’acqua, e l’efficienza con la quale le risorse possono essere utilizzate per la produzione di seme; • Stimare i consumi idrici mediante il modello AQUACROP
attività colturale 2019
La costituzione di un campo collezione
presso il campo didattico sperimentale Mauro
Deidda di Ottava, ci ha permesso di
confrontare ben 15 varietà di quinoa.
Campo didattico
sperimentale
“Mauro Deidda” Un lavoro accurato di esplorazione e
Ottava collezione della variabilità genetica di diverse
(lat:41, long:8°, alt: varietà di quinoa, è stato molto importante al
225 mt)
fine di individuare le varietà che meglio si
adattano ai nostri ambienti.
Campo collezione Ottava 2019
attività colturale 2019
Le varietà messe a confronto hanno mostrato una diversa capacità germinativa, al momento del
trapianto il numero di piante disponibili è risultato molto variabile fra le varietà, questo ha influenzato la
dimensione delle parcelle, la quale variava da 1 a 7 m2 circa
Tab n°1 Disegno sperimentale prima epoca
Varietà N°piante parcella Lunghezza parcella (m) Superficie parcella (m2)
Gatanzo Zambrano 1 166 16.6 6.64
Line 0291 152 15.2 6.08
Mercedes Cadena 166 16.6 6.64
Columbe Calie (B) 150 15 6
Toldo 49 4.9 1.96
Negra Collana 19 1.9 0.76
Regalona 154 15.4 6.16
QQ57 158 15.8 6.32
Cebollar 164 16.4 6.56
Puna 138 13.8 5.52
Columbe Calie (A) 162 16.2 6.48
Tunkahuan 166 16.6 6.64
Line 1599 158 15.8 6.32
Vikinga 168 16.8 6.72
Titicaca 160 16 6.4Fenologia
• La scienza che studia l’effetto dell’ambiente sullo sviluppo delle piante viene chiamata fenologia
La fenologia consente una analisi quantitativa dello sviluppo attraverso:
• l’individuazione di un sistema adeguato per misurare lo sviluppo delle piante,
• lo studio delle relazioni causali tra i principali fattori ambientali che controllano lo sviluppo e i vari eventi
fenologici,
• la caratterizzazione dei genotipi sulla base della loro sensibilità ai fattori ambientali che controllano lo
sviluppo.
http://organiclifeperu.blogspot.com/Attività sperimentale
Il monitoraggio di:
• altezza
• tasso di emissione delle foglie
• stadi fenologici
durante il ciclo colturale, ha
consentito di far emergere sin dalle
prime fasi del ciclo le differenze fra
le diverse cultivar.Fenologia
Le varietà di quinoa hanno mostrato differenze nella durata delle fasi fenologiche; in tabella è riportata la
durata dei principali stadi fenologici, dall’emissione delle foglie sino alla maturazione cornea.
Durata fasi fenologiche
Tunkahuan
Toldo
17
17
6 1
7 6 26 6 14 1
Dalla tabella emerge come alcune
Titicaca 17 7 6 26 6 14 1 varietà non siano riuscite a completare
Regalona 16 7 7 6 26 21 1 il ciclo colturale.
QQ57 16 7 7 6 33 14 1
Varietà
Puno 16 15 6 26 6 14 1
Negra Collana 16 15 6 33 14 29 1
Line 1599 24 7 6 26 6 1 Tunkahuan ad esempio ha interrotto
Line 0291
Gatanzo Zambrano 1
16 22 26 42 8 9 1
lo sviluppo alla fase di formazione
66 6 14 29 1
Columbe Calie (B) 66 6 14 29 1 dell’infiorescenza senza andare
Columbe Calie (A) 66 6 14 29 1 incontro alla fioritura.
Cebollar 73 14 1
0 20 40 60 80 100 120 140
Giorni dal trapianto
emissione fogliare comparsa infiorescenza infiorescenza fioritura mat. lattea mat. cerosa mat.corneaFenologia
Durata fasi fenologiche
Altre varietà hanno raggiunto lo
Tunkahuan
Toldo
17 6 1
stadio di fioritura, ma le piante
17 7 6 26 6 14 1
Titicaca 17 7 6 26 6 14 1 non sono riuscite a portare
Regalona 16 7 7 6 26 21 1 avanti la fase di granigione.
QQ57 16 7 7 6 33 14 1
Varietà
Puno 16 15 6 26 6 14 1
Negra Collana 16 15 6 33 14 29 1 Es: Gatanzo Zambrano
Line 1599
Line 0291 16
24 7
22
6 26
26
6 1
42 8 9 1
Columbe cali A e B.
Gatanzo Zambrano 1 66 6 14 29 1
Columbe Calie (B) 66 6 14 29 1
Columbe Calie (A) 66 6 14 29 1
Cebollar 73 14 1
0 20 40 60 80 100 120 140
Giorni dal trapianto
emissione fogliare comparsa infiorescenza infiorescenza fioritura mat. lattea mat. cerosa mat.cornea
Infine, come si può evincere in tabella, il resto delle varietà hanno portato a termine il ciclo colturale
arrivando sino alla maturazione completa.attività sperimentale 2019 Dal confronto varietale sono emerse differenze significative nella comparsa e nella relativa durata dei principali stadi fenologici, questo è dovuto ad una differente risposta delle varietà ai fattori ambientali (temperatura e fotoperiodo). Sin dalle primissime fasi del ciclo biologico sono state individuate le varietà che meglio si adattano ad essere coltivate nei nostri ambienti, e di conseguenza quelle che hanno mostrato una maggiore difficoltà nella crescita e nello sviluppo.
attività colturale 2019
Campo didattico sperimentale
“Mauro Deidda” Santa Lucia
(lat:39.98°, long:8.59°, alt: 23 mt)
Presso il campo didattico sperimentale di
Santa Lucia, è stato seminato un campo di
quinoa di circa 1000mq, in campo sono state
trapiantate le piante di 4 varietà di quinoa,
quelle risultate più produttive nel primo anno
di sperimentazioneattività colturale 2019
Al fine di monitorare l’andamento termico del
sito della prova, al momento del trapianto,
Data-logger
è stato installato in campo un data-logger, munito di due
sonde di temperatura, una posta a livello del terreno, e
una mobile che ha seguito la crescita della coltura, tali
misure sono state registrate sino al raggiungimento della
maturazione fisiologicaattività colturale 2019
Durante il ciclo colturale della quinoa, sono state
effettuate misure dirette del contenuto idrico del
terreno; Tali misure sono state rilevate con l’ausilio di una sonda
:
che misura il contenuto idrico del suolo.
Con cadenza settimanale la sonda veniva inserita
all’interno di pozzetti (specifici per la sonda)sparsi
all’interno del campo, al fine di determinare il contenuto
idrico, le misure venivano rilevate alla profondità di 1m.
Principio di funzionamento: la velocità di
propagazione di onde elettromagnetiche lungo le guide
di acciaio è influenzata dalla costante dielettrica del
suolo che è proporzionale al contenuto d’acqua.
Questo strumento consente di avere: una misura
rapida, accurata (1-2%), senza bisogno di calibrazione
per la maggior parte dei suoli.Produttività delle colture in funzione della disponibilità idrica
Le misure di umidità
rilevate con la sonda, le
informazioni sulla
fenologia e sulla
produzione, sono state
utilizzate per la
calibrazione del modello
AquaCrop.
Il modello è stato
implementato nel 2009
dalla FAO, è gratuito.AquaCrop Il modello per funzionare necessita di input fondamentali di base: 1. atmosfera, regime termico, domanda evaporativa e concentrazione di CO2; 2. la coltura e il relativo sviluppo, crescita e produzione; 3. il suolo e il bilancio idrico; 4. management colturale, regime irriguo;
AquaCrop
Tutte le misure rilevate nel
corso del ciclo biologico, sia
relative alla coltura, al suolo,
al clima, sono state
utilizzate come input per far
girare il modello.
Infatti senza queste
informazioni non è
possibile, calibrare e
utilizzare il modello per fare
delle previsioni.AquaCrop
calendario
Al fine di caratterizzare la
quinoa, il modello
necessita di informazioni
relative alla comparsa dei
principali stadi fenologici,
i quali vengono espressi
come data di calendario e
inseriti in un’apposita
schermata del modello:
• Semina
• Emergenza
• Fioritura
• MaturazioneCanopy cover CC Il modello stima l’espansione dell’area fogliare in termine della green canopy cover (CC); la quale esprime in valore percentuale il grado di copertura del suolo da parte della vegetazione. CC dipende da: -CC0 = canopy cover iniziale -CCx = canopy cover massima -CGC = coefficiente crescita canopy -CDC = coefficiente senescenza canopy
Canopy cover CC
In questo grafico riproponiamo
l’andamento della canopy cover simulata
Grado di copertura da AquaCrop, la curva relativa al mese di
giugno è stata simulata utilizzando le
80
Fioritura Fioritura
informazioni raccolte sulla coltura
70
• N° piante/mq
60 • Fenologia
50
CC (%) Mentre la seconda curva è stata ottenuta
maggio
40
giugno
anticipando di un mese la data di semina, e
30 i relativi stadi fenologici.
20
Questo simulazione ci mostra che
10
Emergenza Emergenza l’andamento della copertura vegetale e
Mat. cornea Mat. cornea
0
molto simile fra le due epoche di semina.
25-apr-19 15-mag-19 04-giu-19 24-giu-19 14-lug-19 03-ago-19 23-ago-19 12-set-19
Data
Che cosa cambia????Canopy Coover e consumi idrici
Nonostante l’andamento della canopy cover (CC) sia risultato simile nelle due simulazioni, sono emerse
differenze relative ai consumi idrici; si osserva come i consumi idrici della quinoa oscillano tra i 159.6 mm
e i 202.3 mm, registrando un maggiore consumo idrico nella semina anticipata di maggio
tab. Simulazione Aquacrop
Località Data semina N°piante/m2 Fioritura Maturazione Et0 Evaporazione Traspirazione Consumi idrici Piogge Resa
(mm) (q/ha)
11-mag-19 17 25-giu-19 30-lug-19 413.3 68.4 133.9 202.3 64.6 8.5
Santa Lucia
11-giu-19 17 25-lug-19 30-ago-19 436.3 35.7 123.9 159.6 15.4 7.7
le rese sono risultate leggermente superiori nella simulazione di maggio.Canopy Coover e consumi idrici
I risultati mostrati nella tabella precedente sono legati ad una maggiore radiazione solare, la quale ha
determinato una maggiore evaporazione dal suolo e una maggiore traspirazione da parte della coltura.
Andamento meteo
rad.sol (MJ/m2) t°max (C°)
MJ/m2 °C
35,00 45,0
40,0
30,00
35,0
25,00
30,0
20,00 25,0
15,00 20,0
15,0
10,00
10,0
5,00
5,0
0,00 0,0
maggio
giugno
aprile
agosto
settembre
luglio
meseConclusioni • Il modello Aqua Crop si è dimostrato un valido strumento per la stima dei consumi idrici, e per la simulazione dell’andamento dello sviluppo della colturale in diverse epoche di semina. • L’aver sperimentato un campo collezione, ci ha consentito di individuare alcune varietà potenzialmente interessanti per essere coltivate in Sardegna. • In seguito ai risultati ottenuti nel 2019 la coltivazione della quinoa sarà sperimentata presso il campo didattico sperimentale Mauro Deidda di Santa Lucia, su una superficie di circa 1000 mq, oltre le 4 varietà coltivate nei primi due anni di prova sarà inserita anche una quinta varietà, la varietà che presso il campo di Ottava ha mostrato una buona attitudine alla coltivazione, ed è risultata particolarmente interessante per il colore dei semi prodotti.
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