TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale RAPPORTO TECNICO SUGLI STATI D'AVANZAMENTO INTERMEDI IV SAL Le Società: - CRATI s.c.r.l. - Costruzioni Meccaniche di Eugenio De Rose - A.D.M. S.r.l. Agricultural Data Management - Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Biologia vegetale e Biotecnologie Agroambientali Titolo del progetto: TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Pratica MIUR n.7980/DSPAR/2002 Pratica BANCA n.340190 Stato di avanzamento dal 01/12/2005 al 31/05/2006 1. NOTIZIE SULL'ANDAMENTO DEL PROGETTO 1.1 Obiettivi realizzativi OR 1: Catena modello meteorologico deterministica a 4 km di risoluzione per la zona di studio Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 1 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Questo obiettivo è suddiviso nei seguenti sotto-obiettivi: OR1/1 Implementazione del RAMS a 6 km. Le attività sono terminate nel primo semestre. OR1/2 Run operativi del modello RAMS a 6 km. Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR1/3 Creazione di un archivio di mappe e campi del modello RAMS Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR1/4 Verifica del modello RAMS e calcolo degli score della catena operativa Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR1/5 Test di sensitività del modello RAMS ai diversi parametri superficiali Le attività sono terminate nel semestre precedente. OR1/6 Implementazione del modello RAMS a 4 km di risoluzione L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR1/7 Run operativi del modello RAMS a 4 km di risoluzione L’inizio delle attività è previsto successivamente. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 2 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale OR 2: Realizzazione di un database agro-meteorologico della Regione Calabria. Carte di clima e studio vocazionale della regione Calabria Questo obiettivo è suddiviso nei seguenti sotto-obiettivi: OR2/1 Messa a punto del database in configurazione minimale Le attività sono terminate nel semestre precedente. OR2/2 Up-grade del database Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR2/3 Interfaccia database – sito web Le attività sono in corso così come descritto al punto 1.3. OR 3: Utilizzo output modelli meteorologici e dati al suolo per lo studio dello sviluppo dei parassiti Questo obiettivo è suddiviso nei seguenti sotto-obiettivi: OR3/1 Caratterizzazione epidemiologica degli agenti patogeni Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR3/2 Formulazione dei modelli di simulazione epidemica delle malattie e di dinamica di popolazioni Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 3 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale OR3/3 Test dei modelli inizializzati con dati di stazioni agrometeorologiche Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR3/4 Implementazione e verifica dei modelli inizializzati e forzati con parametri meteorologici previsti dal modello RAMS L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR3/5 Test dei modelli inizializzati con dati RAMS L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR 4: Utilizzo output modelli meteorologici e dati al suolo per lo studio della diffusione di pollini Questo obiettivo è suddiviso nei seguenti sotto-obiettivi: OR4/1 Monitoraggio pollinico Le attività relative riprenderanno nel successivo semestre. OR4/2 identificazione e conta del materiale pollinico presente nei campioni di laboratorio e costruzione del relativo database Le attività riprenderanno successivamente. OR4/3 Raccolta delle informazioni meteorologiche, agronomiche, e fitopatologiche relative alle aree oggetto di studio per la costruzione di database, graficazione in climatogrammi e realizzazione di schede agronomiche Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 4 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR4/4 Elaborazioni statistiche annuali Le attività riprese così come descritto al punto 1.3. OR 5: Messa a punto di un sistema dinamico per l’irrigazione per ottimizzare la richiesta di acqua Questo obiettivo è suddiviso nei seguenti sotto-obiettivi: OR5/1 Realizzazione del primo prototipo di software di assistenza all’agricoltura Le attività si concludono in questo semestre. OR5/2 Test del software Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3. OR5/3 Miglioramento del prototipo con uscite del modello RAMS L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR5/4 Test finali del software L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR5/5 Operatività del software Le attività relative sono iniziate così come descritto al punto 1.3. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 5 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale OR 6: Potenziamento della rete di stazioni Sono proseguite le attività ma la conclusione, prevista in questo semestre, è stata spostata al semestre successivo. OR 7: Diffusione dei risultati e Bollettini informativi Questo obiettivo è suddiviso nei seguenti sotto-obiettivi: OR7/1 Preparazione del bollettino meteorologico Le attività si sono concluse. OR7/2 Emissione del Bollettino meteorologico Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3 OR7/3 Preparazione del bollettino climatologico Le attività si sono concluse. OR7/4 Emissione del Bollettino climatologico Le attività proseguono così come descritto al punto 1.3 OR7/5 Preparazione del Bollettino dell’irrigazione Le attività si sono concluse nel precedente SAL. OR7/6 Emissione del Bollettino dell’irrigazione Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 6 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR7/7 Preparazione del Bollettino dei parassiti L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR7/8 Emissione del Bollettino dei parassiti L’inizio delle attività è previsto successivamente. OR7/9 Preparazione del Bollettino di diffusione dei pollini Le attività, già iniziate, sono riprese. OR7/10 Emissione del Bollettino di diffusione dei pollini Le attività, già iniziate, sono riprese. OR7/11 Campagna di informazione e consultazione del sistema per l’agro-meteorologia L’inizio delle attività è previsto successivamente. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 7 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale 1.2 Investimenti Non sono stati effettuati investimenti. 1.3 Attività svolte 1.3.1 Attività di ricerca industriale OR 1: Catena modello meteorologico deterministica a 4 km di risoluzione per la zona di studio OR1/2 Run operativi del modello RAMS a 6 km. Le attività sono state svolte con regolarità secondo quanto previsto dal capitolato tecnico. Grazie alle aumentate capacità di calcolo di alcuni partner del progetto, le attività dell’OR1/2 potrebbero intendersi concluse in questo semestre, in anticipo rispetto ai piani temporali previsti per il conseguimento dei risultati minimi indicati nel capitolato. Malgrado ciò, al fine di dare maggior rilevanza ai prodotti dell’intero progetto, si ritiene opportuno proseguire, compatibilmente con gli altri impegni contrattuali, le operazioni di esecuzione operativa del modello, e la relativa archiviazione dei dati. Il modello RAMS viene eseguito ogni giorno con due griglie innestate con proiezione polare-stereografica. La prima griglia è costituita da 65 punti in direzione O-E e N-S, ha una risoluzione di 30 km in entrambe le direzioni e 24 livelli verticali; il primo livello è posto a 24 m circa dal suolo e l’ultimo a 12 km circa. La spaziatura tra i livelli non è uniforme ma aumenta man mano che aumenta la quota, fino ad un massimo di 1000 m. La seconda griglia ha gli stessi livelli verticali della prima, mentre i punti di griglia sono 47 in direzione N-S e 52 in direzione O-E; la risoluzione è di 6 km. Le previsioni vengono svolte sulla corsa del GSF (Global Forecast System) delle ore 12 per i Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 8 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale successivi quattro giorni con 6 h di spin-up a partire dalle ore 18:00 UTC dello stesso giorno cui si riferisce la corsa GSF. (Vedi ALLEGATO 1). OR1/3 Creazione di un archivio di mappe e campi del modello RAMS Le attività continuano secondo quanto previsto dai piani temporali del progetto. Il controllo e l’archiviazione delle mappe di previsione del modello hanno avuto inizio sin dai primi mesi di attività; il salvataggio dei dati di output avviene su supporto ottico e viene compiuto dopo aver sottoposto i campi RAMS ad un processo di downscaling. Le attività di modellistica in configurazione operativa consentono di disporre delle previsioni del tempo ad area limitata, con cadenza tri-oraria, per i successivi quattro giorni. Malgrado le risoluzioni spazio-temporali adottate siano molto elevate, le scale spaziali coinvolte nelle previsioni meteorologiche ad area limitata sono comunque maggiori di quelle tipiche delle applicazioni agro-meteorologiche. Per tale motivo l’output del modello RAMS necessita di un processo di downscaling, che viene compiuto per mezzo di un modello digitale del terreno ad 1 km di risoluzione. Di conseguenza l’output finale del modello RAMS consisterà nella fornitura di campi meteorologici di interesse agricolo ad 1 km di risoluzione. I campi salvati nel database sono: temperatura superficiale, modulo del vento in superficie, umidità relativa, precipitazione. Le modalità di archiviazione dei dati di output del modello sono state diffusamente chiarite nelle scorse relazioni tecniche e, proprio al punto riguardante l’OR1.2 della presente relazione, è proposta una descrizione dettagliata (alla quale si rimanda) del formato degli output da cui si parte per la produzione delle analisi RAMS. In questa relazione sugli stadi di avanzamento progettuale è descritta la tecnica di interpolazione e viene fornita, a titolo esplicativo, una discussione completa delle analisi RAMS ad 1 km di risoluzione, ricavate da una generica Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 9 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale simulazione RAMS a 6 km di risoluzione sulla quale è effettuato il processo di downscaling. Tali discussioni sono raccolte nel documento tecnico allegato alla presente relazione, al quale si rimanda (ALLEGATO 2). OR1/4 Verifica del modello RAMS e calcolo degli score della catena operativa Gli obiettivi minimali previsti dal capitolato tecnico sono stati raggiunti; ciò nonostante, nel proseguo delle attività, continueranno gli studi sulla verifica del modello. A completamento delle attività inerenti la verifica sistematica del modello RAMS a 6 km di risoluzione, come logica prosecuzione delle attività descritte nella relazione tecnica di avanzamento relativa al secondo semestre di attività, sono stati condotti ulteriori test di verifica del modello per il campo di precipitazione sulla regione Calabria. Confronto critico tra diversi modelli a mesoscala Questo paragrafo completa ed integra alcuni dei risultati riportati su un articolo pubblicato dalla rivista scientifica “Il Nuovo Cimento” dal titolo: "Three models intercomparison for Quantitative Precipitation Forecast over Calabria" [1]. Tale pubblicazione può essere intesa come un “riferimento scientifico” per meglio illustrare le attività OR 1.4 e viene allegata alla presente relazione (ALLEGATO 3). A partire dalla verifica del modello RAMS a 6 km di risoluzione, così come descritto nella relazione di avanzamento del secondo semestre di attività, l’analisi è stata estesa per un periodo di 20 mesi includendo anche i modelli a mesoscala MM5 e QBOLAM. Il modello MM5 è stato implementato ed eseguito al CRATI Scrl mentre il modello QBOLAM è stato eseguito presso “L’ Agenzia per la Protezione dell’Ambiente e per i Servizi Tecnici (APAT-Agency for Environmental Protection and Technical Service)”. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 10 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Il modello RAMS, nel corso della attività progettuali, è stato oggettivamente verificato mediante l’uso dei parametri statistici tradizionalmente utilizzati nell’ambito della modellistica atmosferica (score). Le attività in oggetto si intendono terminate e, le conclusioni conseguenti agli studi condotti, mostrano l’efficacia e la funzionalità del modello a mesoscala RAMS su una regione ad orografia complessa quale è la Calabria. Plausibilmente le attività di verifica del modello e di controllo delle performance continueranno anche nel prosieguo delle attività, compatibilmente con l’aggiunta di ulteriori dati di suolo indispensabili per il confronto con i dati simulati. Gli eventuali risultati di tali ulteriori test saranno forniti su richiesta qualora ritenuti necessari. Bibliografia [1] Federico, S., E. Avolio, C. Bellecci, M. Colacino, A. Lavagnini, C. Accadia, S. Mariani, M. Casaioli (2004). Three model intercomparison for quantitative precipitation forecast over Calabria. Il Nuovo Cimento C , 27 C, 627-647. [2] Federico, S., E. Avolio, C. Bellecci, M. Colacino (2003). On the performance of a limited area model for quantitative precipitation forecast over Calabria. Il Nuovo Cimento C , 26 C, 663-676. OR 2: Realizzazione di un database agro-meteorologico della Regione Calabria. Carte di clima e studio vocazionale della regione Calabria OR2/2 Up-grade del database L’attività è proseguita secondo quanto previsto dal capitolato tecnico. Il database del progetto è stato esteso per quello che riguarda il servizio e la ricerca. Sono stati raccolti, tra i diversi partner del progetto, e organizzati i dati storici termometrici e pluviometrici delle stazioni distribuite su tutto il territorio calabrese. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 11 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale La maggior parte dei dati, in gran parte appartenenti alla rete pluviometrica di cui sono presenti un maggior numero di stazioni storiche su tutto il territorio, derivano dagli annali dell’ex Istituto Idrografico e Mareografico della regione Calabria. OR2/3 Interfaccia database – sito web L’attività è proseguita secondo quanto previsto dal capitolato tecnico. Il database dei dati termometrici, organizzato in tabelle di formato pdf, riporta i dati mensili, per ciascun anno, di temperatura massima e minima, a partire del 1921. Per quanto riguarda i dati pluviometrici la tabella riporta, per ciascun mese, la pioggia totale caduta, in millimetri, nella prima colonna e il numero di giorni di pioggia totali nella seconda colonna. L’ archivio è accessibile all’interno del sito web del CRATI s.c.r.l. alla pagina: http://www.crati.it/progetto_tai/progetto_tai.htm, come riportato nell’allegato (ALLEGATO 4). OR 3: Utilizzo output modelli meteorologici e dati al suolo per lo studio dello sviluppo dei parassiti OR3/1 Caratterizzazione epidemiologica degli agenti patogeni L’attività è proseguita con la caratterizzazione epidemiologica di altri agenti patogeni: la peronospora della vite e l’oidio della vite, utilizzati per l’implementazione di un modello di comportamento epidemico che verrà descritto di seguito. 1. La peronospora della vite (plasmopara viticola) La peronospora della vite è diventata una delle malattie più pericolose della vite in molte regioni europee ed italiane. Di conseguenza è stata oggetto di numerosi studi sia per quanto riguarda la sintomatologia, che la biologia e le Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 12 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale possibilità di lotta. Le osservazioni in campo hanno dimostrato che il patogeno sverna sotto forma di oospore nei resti delle foglie e sembra che queste germinino solo all’inizio della primavera, rappresentando quindi il ponte tra due stagioni vegetative verdi della pianta. Le oospore svernanti si sviluppano tra il mese di maggio ed il mese di giugno, al verificarsi della presenza contemporanea di una temperatura minima superiore a 10°C, lunghezza dei tralci di almeno 10cm e 10mm di pioggia nell’arco delle 24/48 ore. Germinando, le oospore danno luogo a nuovi sporangi che liberano le zoospore: queste a loro volta, distribuite dalle piogge, penetrano attraverso gli stomi all’interno dei tessuti fogliari dando inizio all’infezione primaria. Finito il periodo di incubazione sulle foglie compaiono le "macchie d'olio" e, in condizioni di sufficiente umidità, sulla pagina inferiore si forma la tipica muffa bianca (rami conidiofori portanti microzoosporangi da cui fuoriescono nuove zoospore). La virulenza dell’infezione primaria è legata non solo al numero delle oospore presenti, ma anche al loro grado di maturazione, che è influenzato dall’andamento meteorologico autunno-invernale: ad inverni umidi e piovosi corrispondono infezioni primaverili precoci e pericolose, viceversa nel caso di inverni asciutti. Dalle nuove zoospore si originano le infezioni secondarie, che diversamente da quelle primarie, possono verificarsi non solo con la pioggia, ma anche con la semplice bagnatura della vegetazione (nebbia o rugiada). Diversi cicli infettivi si susseguono nel corso della stagione, in funzione dell'andamento climatico e terminano con lo sviluppo della nuove oospore. Nelle prime fasi, la peronospora può attaccare tutti gli organi verdi della pianta: foglie, grappoli, germogli, viticci, successivamente può esserci un attacco in forma larvata, cioè senza l'emissione visibile di muffa, soprattutto sui grappoli ed è per questo più pericolosa. Le conseguenze di queste infezioni sono dapprima un appassimento dei tessuti con relativo imbrunimento ed in seguito una completa necrosi con disseccamento di tutta la parte colpita. 2. Oidio della vite (uncinula necator) L'ascomicete Uncinula necator, parassita obbligato delle Vitaceae, è l'agente responsabile di questa malattia delle viti e come la P. viticola è un fungo originario del nord America introdotto in Europa a partire dal 1845. Insieme Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 13 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale alla peronospora è da considerare come la patologia più grave con maggior ripercussioni sulle potenzialità produttive delle viti. L'oidio è un ectoparassita, il suo micelio superficiale si fissa ai tessuti vegetali tramite gli appressori per penetrare poi attivamente all'interno delle cellule con gli austori con i quali attinge gli elementi nutritivi necessari al suo sviluppo. L'oidio si perpetua nel tempo tramite due fonti essenziali di inoculo primario: il micelio all'interno delle gemme infette ed i cleistoteci, derivanti dalla riproduzione sessuata del fungo, presenti sulla superficie degli organi attaccati e sotto la corteccia dei ceppi di vite. In primavera manifestazioni precoci della malattia dovute al micelio presente all'interno dei germogli provoca la formazione dei cosidetti "germogli bandiera" (drapeaux). In altri casi le infezioni oidiche si manifestano sulla pagina superiore delle foglie sotto forma di macchie bianche. Le foglie ed i tralci attaccati dal micelio biancastro tendono a necrotizzare in corrispondenza degli attacchi. A fine estate, immersi nel feltro miceliare degli organi attaccati, è possibile riscontrare i cleistoteci frutto della fase sessuata del fungo. Mentre le sporulazioni e le infezioni conidiche sembrerebbero fortemente influenzate dalla temperatura (optimum 20-27° C), le condizioni richieste per lo sviluppo delle ascospore come il loro ruolo come fonte di inoculo primario sono ancora oggetto di accurate ricerche. L'oidio, contrariamente alla norma delle altre malattie fungine, non necessita per svilupparsi di un velo liquido. La germinazione dei conidi può avvenire con meno del 20% di umidità relativa mentre una elevata umidità favorisce la sporulazione. I sintomi più gravi della malattia si hanno sulle infiorescenze che possono essere colpite anche prima della fase di fioritura. Attacchi precoci inibiscono la crescita dei grappolini che abortiscono e muoiono. I grappoli e gli acini sono molto sensibili agli attacchi oidici, in particolare gli acini sono interessati dalle infezioni durante l'intero periodo compreso tra l'allegagione e la chiusura dei grappoli. Le cellule dell'epidermide degli acini attaccati necrotizzano, non riescono ad assecondare la crescita in volume della polpa, si spaccano e aprono la strada agli attacchi di botrite. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 14 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale OR3/2 Formulazione dei modelli di simulazione epidemica delle malattie e di dinamica di popolazioni L’attività è proseguita, come previsto nel capitolato tecnico. Come anticipato nel semestre precedente, è stato realizzato un “Modello di sviluppo di popolazione” per lo studio della Lobesia Botrana attraverso il quale è stata studiata l’influenza della temperatura sulle fasi di sviluppo di questa specie peciloterma, testando il modello con i dati delle stazioni di Palmi, Staletti e Spezzano Albanese per gli anni dal 1999 al 2005 inclusi. Le elaborazioni e i dati sono riportati nell’allegato (ALLEGATO 5) Lo studio delle specie che interessano in modo particolare la vite ha portato all’implementazione del modello EPI. L'EPI (État Potentiel d'Infection) è un modello di "comportamento epidemico" che si basa sulla teoria dell'energia del patogeno, cioè sulla capacità che avrebbe il patogeno, in presenza di inoculo, di provocare gravi infezioni. Il modello segue l'intero ciclo vitale del patogeno, dando particolare importanza alle precipitazioni del periodo autunno-vernino che, come è noto, condizionano il "potenziale" di germinazione delle oospore svernanti. Il modello presuppone che il patogeno sia adattato alle condizioni climatiche medie di una certa zona, pertanto gli scostamenti da queste condizioni intervengono limitando le potenzialità di sviluppo epidemico (ALLEGATO 6). OR3/3 Test dei modelli inizializzati con dati di stazioni agrometeorologiche L’attività è proseguita, come previsto nel capitolato tecnico. Sono in fase di test, sui dati di stazioni meteorologiche, i due modelli di Lobesia Botrana. Il modello EPI richiede una verifica su un database climatico per cui il modello à stato implementato sulle reanalisi NCAR/NCEP (National Center for Atmospheric Research,e National Centers for Environmental Prediction). Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 15 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Ricordiamo, inoltre, che i dati meteorologici relativi alle tre stazioni studiate, utilizzati nel modello, si trovano nel database agro-meteorologico del progetto al sito: http://www.crati.it/progetto_tai/progetto_tai.htm OR 4: Utilizzo output modelli meteorologici e dati al suolo per lo studio della diffusione di pollini OR4/3 Raccolta delle informazioni meteorologiche, agronomiche, e fitopatologiche relative alle aree oggetto di studio per la costruzione di database, graficazione in climatogrammi e realizzazione di schede agronomiche Durante questa sessione, in attesa della conclusione dell’attività di campionamento pollinico in campo per l’anno 2006, sono state svolte tutte le attività lavorative previste nel piano di ricerca. In particolare, si è provveduto alla raccolta ed elaborazione di tutte le informazioni riguardanti i parametri meteorologici, agronomici e fitopatologici per l’aggiornamento del data base fino al 31 maggio. I dati di tutte le variabili climatiche prese in considerazione sono stati inseriti come valori giornalieri grezzi senza aver subito nessuna elaborazione. Oltre alle variabili meteo rilevate direttamente (temperatura, pioggia, umidità relativa e l’eliofania) sono state costruite ed inserite altre variabili come le somme termiche e l’evapotraspirazione potenziale. L’attività di aggiornamento ha interessato anche le caratteristiche agronomiche delle aree di campionamento per le quali si è provveduto ad individuare eventuali cambiamenti rispetto alle condizioni descritte inizialmente. L’insieme di tutti i dati raccolti saranno utilizzati in futuro per le elaborazioni ed analisi statistiche di correlazione. OR4/4 Elaborazioni statistiche annuali Nel periodo considerato sono state realizzate analisi statistiche di base per interpretare sia i dati meteorologici ottenuti dalle stazioni di riferimento che i Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 16 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale dati pollinici registrati durante il primo anno di monitoraggio pollinico. Il dettaglio di queste analisi è riportato nell’ALLEGATO 7. OR 5: Messa a punto di un sistema dinamico per l’irrigazione per ottimizzare la richiesta di acqua OR5/1 Realizzazione del primo prototipo di software di assistenza all’agricoltura Questa fase progettuale riguarda la messa a punto di un primo codice di calcolo che, partendo dai rilevamenti della stazioni agro-meteorologiche installate nell’OR6, consente il calcolo dell’evapotraspirazione potenziale. Questo parametro è una delle componenti del bilancio idrologico poiché determina la perdita d’acqua sotto forma di vapore, considerando la combinazione di due processi separati per i quali l’acqua viene ceduta all’atmosfera dal suolo (evaporazione) e dalla vegetazione (traspirazione). Esistono diverse definizioni relative all’evapotraspirazione; quella che sarà considerata in questa fase progettuale, compatibilmente con la tipologia dei sensori disponibili, è quella di evapotraspirazione di riferimento. In accordo con quanto proposto da Hargreaves, sono utilizzati i parametri di temperatura, oltre ai termini astronomici per la stima della radiazione solare. Vedi allegato ALLEGATO 8. OR5/2 Test del software In questa fase sono stati effettuati dei test del codice di calcolo messo a punto nell’OR 5.1. In particolare sono calcolati i dati di evapotraspirazione calcolati con cadenza giornaliera in un opportuno periodo. Si ricorda che, nel momento in cui si scrive, l’intero sistema è stato automatizzato. Infatti un file di tipo batch in ambiente MS-DOS permette il trasferimento in tempo reale dei dati dal PC, dove è installata la stazione ricevente, ad una macchina con sistema operativo LINUX, in cui è stato messo a punto il codice che, come già Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 17 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale descritto nell’OR5.1, consente di calcolare l’evapotraspirazione potenziale partendo dai dati di temperatura e considerando i termini astronomici per la stima della radiazione solare extratmosferica. Vedi allegato ALLEGATO 9. OR5/5 Operatività del software In questa fase è eseguito il codice di calcolo messo a punto nell’OR 5.1 in configurazione operativa con cadenza giornaliera. Attualmente il sistema è automatizzato, ricevendo, in tempo reale, i rilevamenti delle stazioni agrometeorologiche, i cui sensori sono stati installati nella fase progettuale OR.6 “Potenziamento della rete di stazioni”, e calcolando, per ciascuna località, i valori di evapotraspirazione potenziale in mm al giorno. Questa unità di misura utilizzata permetterà di confrontare la quantità totale di pioggia registrata in una stazione (anch’essa espressa in mm) con la quantità di acqua persa dal suolo in un intervallo di tempo opportuno. Tutto questo, messo in relazione con i valori di umidità del suolo, consentirà la stesura dei bollettini agrometeorologici completi. Vedi allegato ALLEGATO 10. OR 6: Potenziamento della rete di stazioni In questa fase progettuale è stata potenziata la rete di stazioni meteorologiche, installando 8 centraline di tipo ADCON Telemetry che vanno ad integrare quelle già esistenti ed appartenenti al CRATI s.c.r.l. il dettaglio delle stazioni è presentato nell’ALLEGATO 11. Le nuove stazioni sono state installate nei seguenti siti: 1. San Pietro Lametino - Azienda Agricola Votta 2. Gizzeria- Azienda Agricola Saporito 3. S.Eufemia –Lamezia – Azienda Agricola Felice Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 18 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale 4. Curinga –Acconia – Azienda Agricola Muscimarro In particolare, nella località di San Pietro Lametino sono state installate 3 stazioni (1 di tipo Addwave e 2 di tipo Addit). Le stazioni installate a S.Eufemia e Curinga sono 2 (1 di tipo Addwave e 1 di tipo Addit) . A Gizzeria è stata installata una stazione di tipo Addwave. In totale abbiamo 8 stazioni installate di cui 4 di tipo Addit e 4 di tipo Addwave. Al momento della scrittura, così come previsto dal progetto, tutti i dati confluiscono in tempo reale presso la sede CRATI s.c.r.l. di Lamezia Terme. La localizzazione delle stazioni è disponibile sul sito del CRATI nelle pagine del TAI al seguente indirizzo: http://www.crati.it/progetto_tai/progetto_tai.htm come mostrato nel seguente ALLEGATO 12. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 19 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale • sintesi quantitativa dell'impegno complessivo di personale Tab.1 Impegno di personale su attività di ricerca industriale OBIETTIVO ATTIVITÀ ORE DI PERSONALE REALIZZAT. (denominaz.) Ea Ec E2,st NE Ext Totale OR1 Catena modello meteorologico deterministica a 4 km di risoluzione per la zona di studio OR 1/2 168 Run operativi RAMS a 6 km del modello OR 1/3 190 Creazione di un archivio di mappe e campi del modello RAMS OR 1/4 229 Verifica del modello RAMS e calcolo degli score della catena operativa OR2 Realizzazione di un database agro-meteorologico della Regione Calabria. Carte di clima e studio vocazionale della regione Calabria OR2/2 1.586 Upgrade del database 1.625 OR 2/3 Interfaccia database sito web OR3 Utilizzo dell’output dei modelli meteorologici e dei dati raccolti al suolo per lo studio dello sviluppo e diffusione di parassiti in varie colture della Regione Calabria OR3/1 227 Caratterizzazione epidemiologica patogeno dell’agente OR 3/2 Formulazione dei modelli di simulazione epidemica delle malattie Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 20 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale OR 3/3 210 Test dei modelli inizializzati con dati di stazioni agrometeorologiche OR4 Utilizzo dell’output dei modelli meteorologici e dei dati al suolo per lo studio dello sviluppo dei parassiti OR 4/3 213 Raccolta delle informazioni meteorologiche, agronomiche, fitopatologiche relative alle aree 726 OR 4/4 Elaborazioni statistiche annuali OR5 Messa a punto di un sistema dinamico per l’irrigazione per ottimizzare la richiesta di acqua 283 OR5/1 Realizzazione del primo prototipo di software di assistenza all’agricoltura OR5/2 204 Test del software OR5/5 344 Operatività del software OR6 Potenziamento della rete di stazioni OR6/1 1.721 Potenziamento della rete di stazioni agro-meteorologiche TOTALE 7.726 Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 21 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale 1.3.2 Attività di Sviluppo Precompetitivo OR 7: Diffusione dei risultati e Bollettini informativi OR7/2 - Emissione Bollettino Meteorologico E’ proseguita l’emissione regolare del bollettino meteorologico specifico per la Calabria. I bollettini sono emessi con cadenza giornaliera e possono essere consultati alla pagina web http://www.crati.it/progetto_tai/progetto_tai.htm aprendo la pagina relativa ai bollettini sottosezione bollettino meteorologico. OR7/4 - Emissione del Bollettino Climatologico L’attività prosegue con l’emissione regolare dei bollettini climatici. L’emissione del bollettino è mensile. I bollettini sono visibili alla pagina: http://www.crati.it/progetto_tai/progetto_tai.htm aprendo la pagina relativa ai bollettini sottosezione bollettino climatologico. OR7/9 Preparazione del Bollettino di diffusione dei pollini La preparazione dei Bollettini riguardanti la diffusione dei pollini in atmosfera è naturalmente successiva all’attività di campionamento pollinico ancora in corso. Quest’ultima viene svolta in sito durante la fioritura la quale solitamente si manifesta, nelle aree interessate dalla ricerca, tra il mese di maggio e quello di giugno. Tale fase è stata preceduta da un’attività di elaborazione e verifica dei dati parziali come “controllo” per una corretta attività di campionamento. L’elaborazione vera e propria del Bollettino di diffusione proseguirà nei mesi successivi quando il monitoraggio pollinico riguardante l’olivo e la vite sarà stato completato in tutte le stazioni di rilevamento. Al termine del monitoraggio tutto il materiale scientifico acquisito verrà preparato per le successive analisi di identificazione e conta al microscopio. Naturalmente, i risultati finali saranno espressi in n° pollini/m³ Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 22 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale d’aria campionata ed elaborati per ogni giorno di campionamento e per ogni stazione di monitoraggio localizzate nelle aree della DOP “Bruzio” e della DOC “Cirò”. OR7/10 Emissione del Bollettino di diffusione dei pollini L’effettiva emissione dei Bollettini di diffusione dei pollini per l’anno 2006 avrà luogo nei mesi successivi e si realizzerà attraverso la costruzione ed analisi di curve di pollinazione per ciascuna stazione presente nelle aree di studio. I bollettini saranno visibili alla pagina web: http://www.crati.it/progetto_tai/progetto_tai.htm All’interno della pagina web sopraelencata sono aggiornati continuamente i risultati del monitoraggio pollinico ottenuti nelle aree di studio della DOP “Bruzio” e Doc “Cirò”.Oltre ai Bollettini pollinici, all’interno della pagina web è possibile consultare i dati relativi alle caratteristiche agronomiche delle aree oggetto di studio. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 23 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale • sintesi quantitativa dell'impegno complessivo di personale Tab.2 Impegno di personale su attività di sviluppo precompetitivo OBIETTIVO ATTIVITÀ ORE DI PERSONALE REALIZZAT. (denominaz.) Ea Ec E2,st NE Ext OR7 Bollettini informativi. Investimenti produttivi OR7/2 75 Emissione Meteorologico Totale Bollettino OR 7/4 75 Emissione del Climatologico Bollettino OR7/9 135 Preparazione del Bollettino di Diffusione dei parassiti OR7/10 145 Emissione del Bollettino di Diffusione dei parassiti TOTALE 430 Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 24 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale 1.4 Scostamenti Non vi sono scostamenti negli obiettivi realizzativi. Per quanto riguarda la tempistica, è pervenuto l’accoglimento della richiesta della proroga di 12 mesi ammessa dal contratto di finanziamento ed in base alla quale nel precedente SAL erano state riprogrammate tutte le attività in maniera di concludere nei nuovi termini. 1.5 Valutazione critica dell'iniziativa 1.5.1 Prospettive di successo scientifico – tecnologico Non ci sono particolari problemi relativi al conseguimento degli obiettivi proposti dal Progetto. 1.5.2 Variazioni nelle prospettive dei mercati interessati dal progetto La fase di attività descritta non incide su variazioni nelle prospettive dei mercati. 1.5.3 Giudizio sull'opportunità di continuare il progetto La necessità di proseguire il progetto è quindi invariata. 1.5.4 Stabilimenti candidati all'eventuale sfruttamento industriale Le conoscenze fin qui acquisite non sono attualmente oggetto di trasferimento a Soggetti esterni. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 25 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale 2. CONSEGUIMENTO DELLE SOGLIE MINIME DI ACCETTABILITA’ DEGLI INDICATORI DEFINITI NELL’ELABORATO PROGETTUALE Nel capitolato d’appalto gli indicatori per le soglie minime di accettabilità fanno riferimento alle attività già concluse. In questo semestre di svolgimento del progetto si sono concluse le seguenti attività: 1) OR 5/1: Realizzazione del primo prototipo di software di assistenza all’agricoltura. 2) OR 6/1: Potenziamento della rete di stazioni. Per queste attività sono stati raggiunti gli obiettivi prefissati ad inizio progetto. Per quanto riguarda il prototipo di software, è possibile trovare la descrizione del codice di calcolo nell’allegato 8. Come previsto è stata potenziata la rete di stazioni meteorologiche, installando 8 centraline di tipo ADCON Telemetry che vanno ad integrare quelle già esistenti ed appartenenti al CRATI s.c.r.l.. Il dettaglio delle stazioni è presentato nell’allegato 11. Grazie alle aumentate capacità di calcolo di alcuni partner del progetto, le attività dell’OR1/2 potrebbero intendersi concluse in questo semestre, in anticipo rispetto ai piani temporali previsti per il conseguimento dei risultati minimi indicati nel capitolato. Malgrado ciò, al fine di dare maggior rilevanza ai prodotti dell’intero progetto, si ritiene opportuno proseguire, compatibilmente con gli altri impegni contrattuali, le operazioni di esecuzione operativa del modello, e la relativa archiviazione dei dati. Per le altre attività ancora in corso si rimanda alle successive rendicontazioni. Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 26 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale 3. AGGIORNAMENTO DELLE PREVISIONI DI PROGRAMMA E DI COSTO DEL PROGETTO 3.1 Aggiornamento schematico delle previsioni di programma La durata complessiva del progetto è stata spostata a 48 mesi, tenendo conto della accettazione della richiesta di proroga. • Tempistica (con le modifiche in seguito alla proroga) Mesi dall’inizio del progetto 6 12 18 24 30 36 42 48 OR 1 Catena modello meteorologico deterministica a 4 km di risoluzione per la zona di studio RI - Implementazione del RAMS a 6 km RI - Run operativi del modello RAMS a 6km RI - Creazione di un archivio di .. .. .. mappe e campi del modello RAMS RI - Verifica del modello RAMS e calcolo degli score della …….. RI - Test di sensitività del modello RAMS ai diversi parametri superficiali RI - Implementazione del modello .. RAMS a 4 km di risoluzione .. .... RI – Run operativi del modello RAMS a 4 km Mesi dall’inizio del progetto 6 12 18 24 30 36 42 48 OR 2 Realizzazione di database agro-meteorologico della Regione Calabria. Carte di clima e studio vocazionale della Regione Calabria RI – Messa a punto del database in ……. RI- Upgrade del database .... .... RI - Interfaccia database sito web Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 27 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Mesi dall’inizio del progetto 6 12 18 24 30 36 42 48 OR 3 Utilizzo output modelli meteorologici e dati al suolo per lo studio dello sviluppo dei parassiti RI – Caratterizzazione epidemiologica dell’agente patogeno RI - Formulazione dei modelli di simulazione epidemica delle malattie .... RI - Test dei modelli inizializzati con dati di stazioni agrometeorologiche .. RI - Implementazione e verifica dei modelli inizializzati e forzati con parametri meteorologici RI - Test dei modelli inizializzati con dati RAMS Mesi dall’inizio del progetto .. 6 12 18 24 30 .. 36 42 48 OR 4 Utilizzo output modelli meteorologici e dati al suolo per lo studio della diffusione dei pollini RI - Monitoraggio pollinico RI - Identificazione e conta del materiale pollinico presente nei campioni di laboratorio e RI - Raccolta delle informazioni meteorologiche, agronomiche, fitopatologiche relative alle aree RI - Elaborazioni statistiche annuali Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 .. . . ... . 28 .. TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale Mesi dall’inizio del progetto 6 12 18 24 30 36 42 48 OR 5 Messa a punto di un sistema dinamico per l’irrigazione per ottimizzare la richiesta di acqua . RI - Realizzazione del primo prototipo di software di assistenza all’agricoltura . RI - Test del software .. RI - Miglioramento del prototipo con uscite del modello RAMS ...... .... RI - Test finali del software RI – Operatività del software Mesi dall’inizio del progetto .. 6 12 18 OR 6 Potenziamento della rete di stazioni RI - Potenziamento della rete di stazioni agro-meteorologiche Mesi dall’inizio del progetto 6 12 .. 24 30 36 42 48 30 36 42 48 .. 18 24 OR 7 Diffusione dei risultati e bollettini informativi SP - Preparazione del Bollettino Meteorologico SP - Emissione Meteorologico Bollettino Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 .... 29 TAI - Tecniche Agronomiche Innovative per la valorizzazione delle produzioni ed il miglioramento della compatibilità ambientale SP - Preparazione del Bollettino Climatologico SP - Emissione del Bollettino Climatologico .... SP - Preparazione Bollettino dell’Irrigazione SP - Emissione dell’Irrigazione Bollettino SP - Preparazione Bollettino dei Parassiti .. .. .... .. .... .. .... SP - Emissione Bollettino dei Parassiti SP - Preparazione del Bollettino di Diffusione dei Pollini SP - Emissione del Bollettino di Diffusione dei Pollini SP - Campagna di informazione e consultazione del sistema per l’agro-meteorologia • motivazione degli eventuali ritardi Non vi sono ritardi rispetto alla tempistica rimodulata e presentata nel precedente SAL. LEGALE RAPPRESENTATE del CRATI s.c.r.l. RESPONSABILE DEL PROGETTO PROF. CARLO BELLECCI Prot. MIUR 7980/DSPAR/2002 – IV SAL 01/12/2005 – 31/05/2006 30