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RICERCA 4.2 - “CENSIMENTO, CATALOGAZIONE
INFORMAZIONI FENOLOGICHE IN ITALIA”
E BANCA DATI, TRAMITE
GIS,
DELLE
Responsabile: GIOVANNI DAL MONTE
Obiettivo fondamentale: Organizzare, in un Data Base relazionale, i dati di natura fenologica, meteorologica e
agronomica provenienti dalle Unità di Ricerca del P.F. che si occupano di raccolta dati. Questi ultime
informazioni saranno poi georeferenziate tramite un Sistema Informativo Geografico. Fare, inoltre, il
censimento della mole di dati storici fenologici esistenti in Italia.
Obiettivi attesi per ciascun anno:
1° anno Adattamento alle esigenze della banca dati del P.F. e alle metodologie di raccolta dati adottate
all’interno del P.F. dei criteri e dei metodi già impiegati dalla I.R. in precedenti attività di
archiviazione di dati fenologici.
Individuazione delle informazioni fenologiche esistenti in Italia, con particolare riguardo a ciò che
è già organizzato su supporto magnetico e a quanto riportato in letteratura.
2° anno Riconversione in ambiente G.I.S. e archiviazione delle informazioni raccolte.
3° anno Completamento della banca dati su G.I.S. a partire:
- dai dati storici già informatizzati reperiti con l’attività di censimento;
- dai dati prodotti dalle altre unità di ricerca di Phenagri
Attività svolte
I anno
REALIZZAZIONE DEL PROTOTIPO DEL DATABASE
Lo scopo del data base consiste nell'organizzare i dati relativi a rilievi fenologici - prodotti sia dal Progetto
Finalizzato che all'esterno - rilevati su diverse specie, per diverse località e per diversi anni, al fine di
permetterne la consultazione in maniera ragionata e logica, cioè con la possibilità di confronti, sia nel tempo
(comportamento di una stessa coltura nelle diverse annate in uno stesso sito) sia nello spazio (comportamento
di una stessa coltura nella stessa annata ma in località diverse ), e di elaborazioni (durata in giorni dell'intervallo
tra due fasi, anticipi o ritardi rispetto alla norma ...) anche cartografiche (GIS).
Per la raccolta della documentazione necessaria ad impostare il database sono stati realizzati degli incontri sia
con i responsabili delle ricerche coinvolte nella raccolta dei dati fenologici, sia con i tecnici che effettuano
direttamente i rilievi. Si è resa opportuna, poi, la partecipazione a riunioni in cui le Unità di Ricerca hanno
fissato i protocolli sperimentali. In tali occasioni, le unità hanno deciso quale scala fenologica utilizzare (e
quindi le fenofasi osservate), la cadenza delle uscite in campo (calendario dei rilievi) ed il tipo di scheda da
compilare per le osservazioni.
Queste riunioni sono risultate di estrema importanza, perché hanno impegnato ogni ricercatore ad attenersi
strettamente alle modalità di rilievo concordate con i colleghi. L’uniformità nelle modalità di rilievo è il
requisito indispensabile per la confrontabilità dei dati e per la realizzazione di un database coerente, che
possa organizzare e ridistribuire, all'interno e all'esterno del Progetto Finalizzato, i dati immagazzinati.
La Tabella 1 illustra il calendario degli incontri avvenuti con tecnici e responsabili di ricerca per
l’impostazione delle informazioni confluenti nel database.
DATA
ATTIVITA’
1997
Febbraio
Maggio
Giugno
Novembre
Riunione Sottoprogetti 1 e 3 (protocolli sperimentali)
Riunione Sottoprogetto 2 (protocolli sperimentali)
Perugia, ricerca 2.3 Giardini Fenologici (protocolli sperimentali
Perugia, ricerca 2.3 (database giardini fenologici)
Fiorenzuola d’Arda, ricerca 1.2 (database cereali autunno-vernini)
1998
Febbraio
Aprile
Giugno
Foggia, ricerca 1.2 (database cereali e visita ai campi sperimentali)
Chieti, incontro con responsabile Sottoprogetto 4 e visita ai campi sperimentali
Firenze, incontro responsabili ricerche 3.1 e 3.2
S.Angelo Lodigiano, ricerca 1.2 (database cereali e visita ai campi sperimentali)
Ist. Frutticoltura di Roma, ricerca 3.4. (dati fenologici piante da frutto)
Analisi dei dati
La prima fase della vera e propria realizzazione del database è consistita nell'analisi dei protocolli
sperimentali e di tutte le informazioni collegate ai rilievi. Questa attività è stata svolta in maniera molto
approfondita, perché da essa dipendono tutte le scelte successive nella realizzazione del database.
L'analisi dei dati è stata effettuata avendo presente come obiettivo la realizzazione di un database di tipo
relazionale, cioè di un database che consente di memorizzare dati correlati in tabelle distinte e di definire delle
relazioni tra le tabelle; le relazioni consentono di ricercare informazioni correlate memorizzate nel database. Per
questo motivo i database relazionali eliminano la maggior parte delle duplicazioni di informazioni
memorizzate, riducendo la quantità di dati registrati e quella di memoria impiegata.
Particolare attenzione è stata dedicata al raggruppamento delle informazioni per insiemi logici omogenei
e alla individuazione delle relazioni logiche tra gli insiemi. Tutta l'analisi, inoltre, ha tenuto conto
dell'esigenza di ricondurre all'unità la molteplicità di protocolli sperimentali presenti nel Progetto Finalizzato, in
modo da poterli descrivere e trattare con una logica unica.
Il primo risultato dell'attività di analisi è stata l'individuazione di 3 tipologie fondamentali di dati da trattare:
1) DATI "ANAGRAFICI": le informazioni relative all'ente responsabile dei rilievi, ai siti di rilievo fenologico
facenti capo a ciascun ente e alle stazioni meteorologiche di riferimento per ogni sito. Queste informazioni
sono tipicamente fisse, almeno per quanto riguarda il triennio di durata delle prove di "PHENAGRI".
2) DATI SULL'UNITA' ELEMENTARE DI OSSERVAZIONE: tutte le informazioni che definiscono le
caratteristiche dell'unità elementare sulla quale vengono effettuate le osservazioni fenologiche;
comprendono quindi le indicazioni "genetiche" del materiale biologico (famiglia, specie, varietà ed
eventualmente il codice assegnato ad ogni pianta se il protocollo prevede osservazioni non sull'insieme
della parcella ma su singoli individui) e le informazioni "colturali" (tipicamente il regime irriguo e l'epoca
di semina).
3) RILIEVI: tutte le informazioni relative ai rilievi veri e propri: fenologici, di laboratorio (pH, acido tartarico,
acido malico, contenuto in olio ...), agronomici (avversità, trattamenti, produzione ...) e meteorologici
(temperatura massima, temperatura minima, precipitazioni, ...).
Definizione delle tabelle e dei campi
Le informazioni all'interno di ciascuna tipologia sono state organizzate in tabelle e per ciascuna tabella sono
stati definiti i relativi campi. Le tabelle sono state collegate le une alle altre mediante relazioni
Realizzazione del prototipo del database
A questo punto si è passati alla vera e propria realizzazione del database, per la quale è stato utilizzato il
software Microsoft Access '97.In questa fase ci si è avvalsi della collaborazione del dr. Tomaso Ceccarelli
dello Studio SISTEMA La struttura del database è allora risultata così articolata (Fig. 3).
Fig. 3
Le tabelle realizzate sono sette:
a) tabella ENTE (dati anagrafici dell’Ente che coordina la ricerca);
b) tabella SITO (dati anagrafici e geografici del luogo dove si svolgono le osservazioni di campo);
c) tabella STAZIONE METEO (dati anagrafici e geografici del luogo dove vengono raccolte le informazioni
meteo);
d) tabella PROVA (dati colturali);
e) tabella RILIEVI FENO (dati fenologici);
f) tabella RILIEVI ACCESSORI (si tratta di rilievi mirati ad analizzare alcune caratteristiche della coltura);
g) tabella RILIEVI METEO (dati meteo).
L’efficienza di un sistema di gestione di database relazionale è determinata dalla sua capacità di
ricercare, trovare e raggruppare rapidamente le informazioni memorizzate in tabelle distinte. Per
ottenere ciò, è necessario, in primo luogo, che ogni tabella del database contenga una chiave primaria, che
consiste in uno o più campi che consentano di individuare univocamente ciascun record della tabella senza
possibilità di duplicati con altri record. Una volta individuate le chiavi primarie, tramite esse è possibile mettere
in relazione tra di loro le tabelle.
Ogni record possiede alcune “proprietà” che nel database vengono esplicate attraverso i campi (colonne): nei
campi vengono inserite le informazioni riguardanti ciascun record.
La coerenza dei dati tra tabelle collegate può essere garantita attivando la cosiddetta integrità referenziale, la
quale controlla che tutte le chiavi esterne abbiano valori corrispondenti all’interno della chiave primaria di una
tabella di base (tabella con indice interno). Ciò garantisce la validità delle relazioni tra record ed impedisce
l’eliminazione accidentale di dati correlati;
Oltre alle tabelle, fanno parte del database altri “oggetti” quali query, maschere e report.
Le query (strumenti che consentono di porre domande sui dati memorizzati nelle tabelle) realizzate per il
database sono state di due tipi: a campi calcolati e parametriche.
Il primo tipo è stato usato per realizzare una tabella (inserita poi in una maschera) in cui uno dei campi
contiene la funzione che consente il calcolo dei giorni consecutivi a partire dal 1° gennaio. Cioè, una volta
inserita una data, in formato gg/mm/aa, automaticamente viene fornito il dato anche in numero di giorni totali
dal 1° gennaio.
Il secondo tipo di query è servito per il report, ossia la stampa dei dati. Il database può contenere anche 6000
dati fenologici per sito in un anno di osservazioni. La stampa dei dati di tutti i siti presenti per una certa coltura
può essere di difficile gestione e comunque risultare inutile per l’utente interessato alla stampa solo dei dati di
sua stretta competenza. Attraverso una query in cui viene richiesto all’utente il codice del sito interessato, il
database elabora l’anteprima di stampa e la stampa solo dei dati del sito selezionato.
Una volta impostata la struttura logica del database, la fase successiva è consistita nella realizzazione di
maschere che permettessero un'immissione dati facilitata e guidata.
Per prima è stata realizzata la maschera di avvio del database, che compare automaticamente quando si apre il
file di database.
Dalla maschera iniziale, tramite pulsanti, si può accedere alle maschere di immissione dati relative all'ente, al
sito e alla stazione meteo oppure all'immissione dei rilievi fenologici e meteorologici.
La maschera più importante e più complessa è quella per l'immissione dei dati fenologici (Fig. 6). È stata
pensata in modo da essere utile per l'immissione dei dati direttamente dalle schede di campagna. Essa fa
riferimento a 5 tabelle (ENTE, SITO, PROVA, RILIEVI FENOLOGICI e RILIEVI ACCESSORI) ed è
composta da due sottomaschere (SITO e PROVA); la sottomaschera PROVA a sua volta è costituita da due
sottomaschere (RILIEVI FENO e RILIEVI ACCESSORI).
Nella maschera, selezionando l'ente di interesse, vengono visualizzati i siti di rilievo relativi a quell'ente.
Selezionando il sito e successivamente una delle varietà coltivate in quel sito, vengono visualizzati i relativi dati
fenologici e i rilievi accessori eventualmente già inseriti; con l'apposito pulsante >* ci si può posizionare sul
nuovo record ed effettuare così l'immissione di nuovi dati. In collegamento con la maschera è stato predisposto
anche un report per la stampa dei dati fenologici presenti nel database.
Con il pulsante “anteprima report” viene visualizzata l'anteprima di stampa mentre con il pulsante “stampa
report” invia il report alla stampante.
Una volta effettuate le operazioni volute all'interno della maschera di immissione dati feno, con un pulsante si
torna alla maschera iniziale, e da questa, tramite un altro pulsante, si esce dal database.
REALIZZAZIONE DEL DATABASE OLIVO versione 1.0
Una volta messo a punto il prototipo del database, si è passati alla realizzazione dei database specifici per ogni
coltura, adattando di volta in volta la struttura generale alle caratteristiche dei dati fenologici della coltura in
esame.
La coltura affrontata per prima è stata l’OLIVO (ricerca 2.1, responsabile Dr. G. Nieddu).
Si sono inserite, dapprima, le informazioni inerenti l’ENTE e il SITO.
La ricerca 2.1 si avvale di 7 istituzioni dislocate sul territorio nazionale le quali coordinano altrettanti siti,
ovvero campi sperimentali dove vengono effettuati i rilievi.
La relazione che collega le tabelle ENTE-SITO è di tipo “uno a molti” in quanto un Ente può coordinare anche
più campi sperimentali. Tale relazione avviene grazie alla presenza, nella tabella SITO, del codice esterno
ID_Ente ossia il codice che è chiave primaria nella tabella ENTE.
Successivamente si è passati alla compilazione della tabella PROVA, tabella estremamente importante per il
database poiché funge da tramite tra i dati riguardanti il sito e i rilievi fenologici.
A seconda della specie considerata, la tabella PROVA può essere composta da campi diversi: per le specie
arboree (come l’olivo), i soli campi richiesti sono l’ID_Sito e la varietà, mentre per le specie erbacee, oltre ai
campi suddetti, si ha bisogno di informazioni riguardanti il regime idrico, l’epoca di semina e il numero di
pianta (a seconda delle specie, il numero di piante su cui vengono condotte le osservazioni varia da un minimo
di 5 - es., mais - ad un massimo di 20 - cereali autunno-vernini).
Dalla costruzione della tabella PROVA nascono gli indici (ID_Prova) che “danno il nome”, d’ora in poi, alle
piante su cui vengono effettuati i rilievi per i prossimi anni. Ciascun indice individua un record corrispondente
ad una varietà in quel sito, per es., 1=Carolea di Bari, 3=Carolea di Catania, ecc.
Tali codici non dovranno variare negli anni successivi in quanto corrispondono a “prove” avviate dalla U.R.;
l’unica variazione ammessa è un aumento del numero dei codici prova corrispondente all’inserimento di una
nuova varietà per un determinato sito.
Una volta identificata ciascuna pianta oggetto di osservazione, a questa vanno collegati i rilievi fenologici. Il
collegamento è possibile tramite la relazione “uno a molti” tra le tabelle PROVA e RILIEVI FENO costruita
nel modo già sopra illustrato, ossia tra il codice esterno ID_Prova e la chiave primaria ID_RilievoFeno.
L’inserimento dei dati fenologici viene affidato ad una maschera (SCHEDA_DATI) che funziona da interfaccia
con l’utente (come visto nel prototipo). La maschera è stata ulteriormente personalizzata per soddisfare le
esigenze dell’Unità di Ricerca 2.1 la quale ha messo a punto un protocollo in cui vengono indicate le fasi
fenologiche da rilevare e la cadenza dei rilievi.
Il funzionamento per l’immissione dei dati avviene nel seguente modo:
- si seleziona l’ente ed il sito di interesse; dopo questa operazione il database visualizza, uno alla volta, i
codici prova e le varietà. Un pulsante permette di scegliere la varietà iniziando così l’inserimento dei dati
fenologici a piacere.
- Nella maschera sottostante si trovano delle caselle di testo in cui inserire solo la data (gg/mm/aa) e la fase
fenologica. Quest’ultima informazione, anziché essere digitata ogni volta, può essere scelta da un menù a
tendina che l’utente richiama con una semplice operazione del mouse.
Le altre caselle di testo, il cui contenuto non può essere cambiato dall’utente, riguardano il codice prova e la
data espressa in giorni consecutivi dal 1° gennaio.
La maschera permette di inserire i dati rilevati in campagna con molta facilità e, ovviamente, aggiorna
automaticamente la tabella RILIEVI FENO.
Oltre all’inserimento dei dati fenologici è possibile inserire anche altri dati legati alla fenologia e da cui è
possibile ricavare altre informazioni .
Per l’olivo, ad esempio, si tratta di dati che consentono la costruzione della curva di maturazione. Tale curva ha
bisogno dei seguenti parametri:
- Data
- Peso secco
- Peso fresco
- Indice di maturazione
- Cascola.
Questi dati vengono inseriti, nella maschera, nello spazio sottostante i dati fenologici e aggiornano la tabella di
riferimento DATI_ACCESSORI. Tale tabella è in relazione con la tabella PROVA, quindi con la varietà e il
sito corrispondente.
REALIZZAZIONE DEL DATABASE VITE versione. 1.0
La realizzazione del database VITE segue le stesse modalità del database OLIVO.
Da evidenziare la personalizzazione della struttura logica del database in base alle esigenze della ricerca
(ricerca 2.2, responsabile Dr. D. Tomasi). Infatti, grazie ad una collaborazione attiva con l’Unità di Ricerca di
Conegliano è stato possibile sviluppare ulteriormente il database aggiungendo altre tabelle utili, come la tabella
MATURAZIONE e la tabella RACCOLTA, entrambe legate alla tabella PROVA.
SIMPOSIO DI FENOLOGIA, BOSTON 25-29 MARZO 1998
Tra le attività collaterali, è da ricordare la partecipazione al "Simposio di fenologia della Società
Internazionale di Biometeorologia", tenutosi a Boston dal 25 al 29 marzo 1998, nell'ambito dell'incontro
annuale dell'associazione dei geografi americani. 21 ricercatori in fenologia, specialisti in diversi aspetti e
provenienti da diversi Paesi, hanno presentato relazioni e poster e hanno partecipato alle tavole rotonde. Si è
verificato un intenso e fruttuoso scambio di idee. La fenologia continua a godere di rinnovato e crescente
interesse interdisciplinare da parte della comunità scientifica globale. Molti obiettivi del monitoraggio globale e
delle ricerche sui modelli possono trarre vantaggio dalle informazioni e dai dati fenologici.
PHENAGRI su Internet
A cura della ricerca 4.2 è stato realizzato sul sito Web dell'UCEA (www.inea.it/ucea/uceaind.htm) un
servizio di informazioni sul progetto finalizzato (Fig. 7). Oltre ad una introduzione generale sulle motivazioni
del progetto, per ogni ricerca vengono indicati il titolo, il responsabile e l'indirizzo dell'istituzione di
riferimento. I responsabili delle ricerche sono stati invitati a fornire continuativamente materiale aggiornato
sulle loro ricerche, per la tempestiva immissione in rete.
Corsi di formazione
Nel corso del primo anno di attività è stata svolta una formazione specifica sul data base relazionale
"ACCESS", che ha impegnato 2 unità lavorative per 8 giorni ciascuna; due unità lavorative sono state
impegnate, inoltre, per 2 giorni in un corso di formazione sul software GIS "ARCVIEW".
II anno
REALIZZAZIONE DEL PROTOTIPO DEL DATABASE
Durante il II anno la realizzazione dei database di vite e olivo è stata completata con la maschera di
interrogazione dei dati fenologici e meteorologici e con il relativo report.
Maschera interrogazione dati fenologici
La maschera è impostata in modo che l’utente possa inserire i criteri della sua selezione utilizzando una serie di
menù a tendina collegati “a cascata”, in modo che la voce selezionata in uno, condiziona le voci presenti nel
successivo. Ad esempio, selezionando nel primo menù a tendina il nome dell’ente di interesse, nel successivo
menù compariranno solo le aziende che si riferiscono all’ente selezionato, e così di seguito per tutte le voci
successive presenti nella maschera. Ciascun menù a tendina è realizzato mediante una casella combinata
(combo-box).
Risultati dell’interrogazione
Dopo che l’utente ha impostato i criteri di selezione dei dati fenologici di interesse, in una nuova maschera
vengono visualizzati i risultati dell’interrogazione. Le informazioni estratte possono essere stampate
direttamente in un report apposito, oppure trasferite su Excel per ulteriori elaborazioni.
Query
La funzione di interrogazione dei dati fenologici è stata realizzata mediante una query parametrica, i
cui parametri sono indicati direttamente dall’utente tramite la maschera di interrogazione dati, selezionando con
il mouse il valore desiderato all’interno di caselle combinate (combo-box) collegate a cascata. Il testo della
query, in linguaggio SQL, è il seguente:
SELECT ENTE.ID_Ente, ENTE.Ente, SITO.ID_Sito, SITO.Nome, TESI.ID_Tesi, REPLICA.ID_Prova,
REPLICA.NumeroReplica,
RILIEVI_FENO.DataRilievoFeno,
RILIEVI_FENO.Fase,
RILIEVI_FENO.
NumeroFoglie FROM ((ENTE INNER JOIN SITO ON ENTE.ID_Ente = SITO.ID_Ente)… INNER JOIN TESI
ON SITO.ID_Sito = TESI.ID_Sito) INNER JOIN (REPLICA INNER JOIN RILIEVI_FENO ON
REPLICA.ID_Prova = RILIEVI_FENO.ID_Prova) ON TESI.ID_Tesi = REPLICA.ID_Tesi WHERE
(((ENTE.ID_Ente) Like IIf([Forms]![MASK INTERR DATI]![ID ENTE] Is Null,"*",[Forms]![MASK INTERR
DATI]![ID ENTE])) AND ((SITO.ID_Sito) Like IIf([Forms]![MASK INTERR DATI]![ID SITO] Is
Null,"*",[Forms]![MASK INTERR DATI]![ID SITO]))… AND Like IIf([Forms]![MASK INTERR
DATI]![PIANTA] Is Null,"*",[Forms]![MASK INTERR DATI]![PIANTA]))) ORDER BY ENTE.ID_Ente,
SITO.ID_Sito, TESI.ID_Tesi, REPLICA.ID_Prova, RILIEVI_FENO.DataRilievoFeno;
REALIZZAZIONE DEI DATABASE DELLE DIVERSE COLTURE
Successivamente, seguendo lo schema utilizzato per vite ed olivo, è stata realizzata la versione 1 dei database
relativi a tutte le colture previste dal progetto.
ACQUISIZIONE DI DATI FENOLOGICI
E’ stata curata l’acquisizione dei dati fenologici e meteorologici relativi ai campi sperimentali di S. Angelo
Lodigiano, Fiorenzuola, Gariga di Podenzano, Vasto, Foggia e Cassibile per le annate 1997 – 1998.
Le attività suesposte sono state svolte con la collaborazione della dr.ssa Adriana Calì.
III anno (anticipo)
•
REALIZZAZIONE DEL DATA BASE
Proseguendo l’attività intrapresa, in questa fase si è puntato ad unificare i data base, uno per coltura,
realizzati nei primi due anni di attività. Con l’esperienza maturata si è cercato a ricondurre ad unità le
caratteristiche dei dati fenologici delle diverse specie, spesso con protocolli di rilievo diversi, e a realizzare una
nuova struttura di data base, simile a quella delle singole colture, ma in grado di trattare in maniera unitaria tutti
i dati provenienti dalle diverse specie. Le caratteristiche del data base “unificato” sono illustrate nelle
pubblicazioni in allegato (Allegato1 e Allegato 2)
•
ACQUISIZIONE DI DATI FENOLOGICI
E’ stata curata l’acquisizione dei dati fenologici e meteorologici provenienti anche dal di fuori del progetto
Phenagri. Come strumento per il censimento, è stata messa a punto una apposita scheda (Allegato 3) che
riassume le informazioni principali da acquisire sia sui dati fenologici sia sui dati meteorologici. La scheda è
stata impostata in modo da poter integrare all’interno del database i dati raccolti. Successivamente si è
incominciato a contattare gli enti potenzialmente in possesso di dati fenologici. Quando il contatto ha avuto
esito positivo, è stata inviata la scheda affinché si procedesse alla sua compilazione.
Gli enti contattati nel corso del periodo contrattuale sono stati i seguenti:
a) ENEA (referente, dott. Carlo Pona); cereali.
b) Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura/sez. Di Fiorenzuola d'Arda (referente, dott. Stanca); cereali microtermi.
c) Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura/sede di Roma (referente, dott.ssa P. Novaro); frumento tenero e frumento
duro.
d) Istituto Sperimentale per la Frutticoltura/Ciampino (referente, dott.ssa P.Cappellini); pesco e melo.
e) Istituto Sperimentale per la Viticoltura/Arezzo (referente, dott. E. Egger); vite.
f) Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura/sez. di Bergamo (referente, dott. Sartori); mais.
g) Istituto Sperimentale per la Frutticoltura/sez. di S. Michele Adige (referente, dott. Toller); melo.
h) Istituto Sperimentale per la Viticoltura/sez. Conegliano Veneto (referente, dott. D. Tomasi); vite.
i) Università degli studi di Perugia (referente, prof. Bruno Romano); giardini fenologici
j) Istituto Sperimentale Colture Industriali/Osimo (referente, dott. D. Laureti); colture industriali.
2. DESCRIZIONE DEI CONTATTI AVUTI
.
ENEA: quest'Ente ci ha fornito dati fenologici inerenti i cereali microtermi e macrotermi, reperiti nel contesto
di un progetto intitolato "Valutazione della vulnerabilità delle colture agricole". In tale ambito i parametri
fenologici desunti sono stati l'epoca di spigatura e di maturazione
Le sperimentazioni che hanno prodotto i dati fornitici dall’ENEA erano state condotte dalle seguenti sezioni
dell’ Istituto sperimentale per la cerealicoltura:
Sez. di S. Angelo Lodigiano (frumento tenero): serie dal 1989 al 1998; dati magnetici
Sede di Roma (frumento duro): annate 1996/1997/1998; dati magnetici
Sez. di Fiorenzuola d'Arda (orzo e per il frumento duro): serie dal 1991 al 1998; dati magnetici
Sez. di Bergamo (mais): annata 1998; dati magnetici
Sez. di Vercelli (riso): serie dal 1990 al 1998; dati cartacei
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura/sez. di Fiorenzuola d'Arda: con riferimento al progetto di cui al
punto a), è stata contattata la sezione del dr. Stanca per richiedere i dati relativi ad alcune annate mancanti
(frumento tenero).
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura/sede di Roma : i contatti avuti prevedevano inizialmente la
compilazione della scheda d'intervista sui dati fenologici storici; successivamente è stata effettuata una visita in
Istituto per prelevare i dati. Ci sono stati forniti i dati sperimentali nazionali su frumento duro, comprendenti 57
diverse località; la serie dei dati va dal 1996 al 1999. I parametri fenologici si riferiscono all'epoca di spigatura e
all'epoca di maturazione delle cariossidi.
Istituto Sperimentale per la Frutticoltura/Ciampino: con la dott.ssa Paola Cappellini, responsabile di Ricerca nel
Phenagri, abbiamo avuto diversi contatti. Inizialmente le è stata sottoposta la scheda d'intervista, in seguito ci
sono state diverse visite in Istituto finalizzate sia all'acquisizione delle informazioni sia alle visite dei campi
sperimentali. Per quanto riguarda i dati sul melo, riferiti alla stazione di S. Michele all'Adige (TN), ci hanno
fornito la serie storica continuativa dal 1987 al 1994 (comprendente anche i dati meteorologici che abbracciano
lo stesso periodo). Relativamente al pesco, abbiamo ricevuto i dati triennali relativi alla ricerca prevista nel
progetto Phenagri, che però fanno riferimento a parametri non fenologici ma modellistici (lunghezza dei frutti,
peso ecc.).
Istituto Sperimentale per la Viticoltura/Arezzo: quest'Istituto, al quale abbiamo inviato la scheda fenologica, ha
espresso buona disponibilità a fornirci le informazioni di carattere generale; è stata organizzata una missione per
la primavera dell'anno 2001.
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura/sez. di Bergamo: è stato contattato il responsabile di sezione (dr.
Sartori) al qual è stata inviata la scheda per cercare di ottenere informazioni sulle annate mancanti (vedi dati
ENEA); dopo diversi contatti telefonici non è stata ancora ottenuta risposta.
Istituto Sperimentale per la Frutticoltura/sez. di S. Michele Adige: anche in questo caso, come nel precedente, è
stata avviata una serie di contatti, sia via e-mail sia telefonici. Dal responsabile di sezione contattato (dr. Toller)
che, in un primo momento si era mostrato favorevole non solamente a rispondere alla scheda d'intervista, ma
anche a fornire dati storici su melo, non abbiamo a tutt'oggi ricevuto comunicazioni.
Istituto Sperimentale per la Viticoltura/sede di. Conegliano Veneto: quest'Istituto è stato contattato diverse
volte, considerando che è un partner coinvolto direttamente nella modellistica della vite. Abbiamo provveduto
ad inviare la scheda d'intervista al dr. Tomasi: non abbiamo ancora ricevuto dati relativi alle serie storiche,
mentre ci sono stati inviati i dati fenologici relativi al triennio del Progetto Phenagri per la banca dati.
Università degli studi di Perugia/Dip.Biologia Vegetale: contatti con il prof. Bruno Romano, responsabile
dell'Unità di Ricerca 2.3 sul tema "Studio dello sviluppo fenologico di specie guida nei giardini fenologici". In questo caso il
nostro obiettivo era quello di acquisire informazioni riguardanti le eventuali serie storiche pregresse di alcune
importanti piante ornamentali; dopo l'invio della scheda non abbiamo ancora ricevuto notizie in tal riguardo.
Istituto Sperimentale Colture Industriali/sezione di Osimo: è stato contattato il responsabile di sezione nella
persona del dr. Domenico Laureti, prima con una telefonata e successivamente mediante invio di una e-mail
informativa sulle nostre attività. Quest'Istituto, al quale abbiamo successivamente inviato la scheda fenologica,
ha espresso buona disponibilità a fornirci sia le informazioni di carattere generale sia i dati storici relativi a
girasole, barbabietola da zucchero e soia: pertanto è stata organizzata una missione per gli inizi dell'anno 2001.
III anno (saldo)
•
REALIZZAZIONE DEL DATA BASE
E’ stata completata la versione definitiva del database, il cui schema Entità-Relazioni è riportato in figura:
Inoltre sono stati caricati tutti i dati forniti dagli enti responsabili dei rilievi fenologici del Progetto. Il
caricamento, a partire da dati memorizzati su file in formato Excel, è avvenuto utilizzando una procedura
automatica, appositamente realizzata, che permette di inserire nella base di dati solo i rilievi che superano
determinati controlli. Il controllo sui dati per prima cosa verifica l’integrità referenziale dei dati, cioè che i siti,
le specie, le varietà, i regimi idrici, le epoche di semina, le piante e le fasi fenologiche a cui si riferiscono i dati
da inserire siano già presenti nelle rispettive tabelle. Successivamente viene verificato che i dati da inserire non
siano già presenti nel database. Per i dati meteorologici, viene anche verificato che i valori siano all’interno di
un intervallo stabilito precedentemente ad hoc per ciascun parametro. Se tutto è a posto, i nuovi dati vengono
inseriti, accodandoli alle tabelle “Rilievi” e “Meteo“. In caso contrario il caricamento non avviene e il sistema
segnala il tipo di errore riscontrato.
Le informazioni contenute nel database sono le seguenti:
• specie: 10 erbacee e 2 arboree
• epoche di semina: 3, scalari
• regimi idrici: 3 (asciutto, 50% dell’ evapotraspirazione massima, 100% dell’evapotraspirazione
massima)
• piante: da 1 a 20 a seconda della specie
• siti: erbacee 3, vite 5, olivo 6
• anni: 3 (1996-97/1998-99)
• n° totale rilievi fenologici: 130.000 (+ rilievi accessori)
• dati meteo in parallelo (sul sito o sulla stazione meteo di riferimento)
Le funzionalità implementate sono:
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importazione e controllo dati fenologici
importazione e controllo dati meteorologici
importazione e controllo dati accessori
maschera inserimento manuale dei dati
consultazione dati
esportazione in Excel di dati selezionati
stampa tabulati con i dati selezionati
da file Excel
“
“
Aprendo il database, compare la maschera iniziale:
Premendo il pulsante “Contributi”, compare l’elenco dei quattordici enti che hanno effettuato i rilievi fenologici
confluiti nel database.
Premendo il pulsante “Interrogazione dati” compare la maschera di interrogazione riportata nella figura:
L’utente per prima cosa deve scegliere la specie e la varietà sulle quali vuole informazioni. Successivamente,
l’interrogazione prosegue scegliendo, nella casella combinata relativa al “Sito” (di rilievo), di avere
informazioni o su tutti i siti presenti, tramite la voce “Tutti”, oppure su uno solo di essi, selezionandone il
nome. Lo stesso avviene per le voci “Regime” (idrico) “Semina” (epoca), “Pianta” e “Fase” (fenologica). Ogni
volta che viene selezionata una voce all’interno di una casella combinata, il sistema automaticamente va a
controllare quanti rilievi sono disponibili nel database relativamente a quella scelta e mostra il risultato in una
casella di testo accanto alla casella combinata. (Nel caso delle piante arboree, non sono attive le caselle
combinate relative al “Regime” idrico, alla “Semina” e alla “Pianta”, in quanto le prove si sono svolte tutte in
asciutto e le osservazioni fenologiche sono state effettuate su una sola pianta per ogni cultivar). Inoltre, accanto
alla casella di testo, compare un pulsante con il simbolo di un cestino
: premendo il pulsante si annulla la
scelta effettuata nella relativa casella combinata e se ne può effettuare una diversa. Via via che si procede nelle
scelte, vengono disattivati i pulsanti “Cestino”precedenti e mantenuto attivo solo l’ultimo; l’opposto succede a
mano a mano che si cancellano le scelte già effettuate. In basso a sinistra è presente, sin dall’apertura della
maschera di interrogazione, un “Cestino” più grande, che azzera tutti i parametri impostati e permette
un’interrogazione completamente nuova. Sulla destra del pulsante “Cestino”, (di tutte le caselle combinate ad
eccezione di quelle di Varietà e Fase) compare il pulsante “Lente di ingrandimento”
che permette la visione
in anteprima e la stampa di un prospetto con le scelte effettuate; in particolare, tramite la lente della voce
“Specie”, vengono visualizzate le fasi fenologiche rilevate per la specie prescelta e i riferimenti alle relative
scale fenologiche, mentre il pulsante “Lente” della voce “Semina” visualizza le date effettive di semina relative
alle epoche di semina selezionate. I pulsanti salvano (in c:\documenti\<nomefile>.xls; N.B. la cartella
c:\documenti deve già esistere altrimenti il salvataggio su Excel dà il messaggio di errore “Errore di run-time
‘2302’: Impossibile salvare i dati di output nel file selezionato.”) il contenuto del prospetto in un file Excel; il
nome del file contiene anche data e ora/minuti/secondi di creazione del file e quindi non c’è pericolo di
sovrascrivere il file precedente. Una volta scelta la fase di interesse, il sistema va a leggere, nella tabella
“Rilievi”, la prima e l’ultima data dei rilievi che soddisfano i criteri di ricerca impostati e le visualizza nelle
caselle di testo “Data inizio” e “Data fine”. L’utente, rispondendo “No” alla domanda “Si vuole selezionare un
sottoperiodo?” avvia l’interrogazione e fa comparire i pulsanti di cui il primo visualizza l’anteprima di stampa
del prospetto con i dati fenologici selezionati, il secondo li esporta in un file Excel (che verrà salvato in
c:\documenti\ e il cui nome è composto dalla lettera F seguita da data di inizio periodo/data fine periodo/codice
specie/codice varietà/data e ora della creazione del file), il terzo visualizza l’anteprima del prospetto dei dati
meteorologici relativi al sito/i e al periodo selezionato e il quarto li esporta in un file Excel (che verrà salvato in
c:\documenti\ e il cui nome è composto dalla lettera M seguita da data di inizio periodo/data fine periodo/codice
specie/codice varietà/data e ora della creazione del file). Se invece si preferisce restringere il periodo di
interesse, rispondendo “Sì” alla domanda “Si vuole selezionare un sottoperiodo?” compaiono due caselle di
testo in cui vanno inserite (nel formato gg/mm/aaaa) le date di inizio e fine, rispettivamente posteriore o uguale
e anteriore o uguale alle date di inizio periodo e fine periodo sovrastanti. Il sistema controlla e avverte se le
date del sottoperiodo non sono all’interno del periodo e se la data di fine è antecedente alla data di inizio. Una
volta inserite correttamente le date, vengono attivati i quattro pulsanti già descritti precedentemente. Per
effettuare una nuova interrogazione si può o utilizzare il pulsante in basso a sinistra, che azzera tutti i parametri
dell’interrogazione precedente, oppure cancellare solo alcuni dei parametri inseriti, utilizzando i pulsanti
“Cestino” che compaiono a fianco di ogni casella combinata.
Per uscire dalla maschera di interrogazione bisogna chiuderla tramite il pulsante in alto a destra, sulla barra del
nome. A questo punto si può chiudere il database tramite il pulsante “Esci” della maschera iniziale.
E’ da evidenziare che, nel caso del pomodoro, le osservazioni fenologiche sono state fatte non
complessivamente per singola pianta, ma separatamente per ogni palco di ogni pianta. E’ per questo motivo che
i numeri pianta del pomodoro sono costituiti da tre cifre: la prima rappresenta il numero identificativo della
pianta (da 1 a 9), mentre la seconda e la terza cifra rappresentano il numero identificativo del palco (da 1 a 10).
Nel corso del convegno conclusivo del Progetto, tenutosi a Roma il 5 e il 6 dicembre 2002 presso l’UCEA, è
stato distribuito ai partecipanti il CD contenente il database (Allegato 1), che è stato aggiornato alla versione
2000 di Microsoft Access. Il database è consultabile su PC che abbiano preinstallato Microsoft Acces 2000 o
versioni superiori. A richiesta può essere fornita la versione del database su Access 1997.
CENSIMENTO DI DATI FENOLOGICI
E’ stata completata l’attività di reperimento di informazioni sui dati fenologici e sui relativi dati meteorologici
provenienti anche dal di fuori del progetto Phenagri. L’elenco degli enti che sono stati contattati è riportato in
tabella:
ENTI CONTATTATI
SEDE
1
ENEA
Casaccia (RM)
2
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
Roma
3
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
Bergamo
4
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
Fiorenzuola d'Arda (PC)
5
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
S. Angelo Lodigiano (LO)
6
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
Vercelli
7
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
Catania
8
Istituto Sperimentale per la Frutticoltura
Ciampino (RM)
9
Istituto Sperimentale per la Frutticoltura
S. Michele all'Adige (TN)
10
Istituto Sperimentale per la Frutticoltura
Caserta
11
Istituto Sperimentale per la Viticoltura
Arezzo
12
Istituto Sperimentale per la Viticoltura
Conegliano Veneto (TV)
13
Istituto Sperimentale per le Colture Industriali
Osimo (AN)
14
Istituto Sperimentale Agronomico
Bari
15
Università degli Studi di Perugia
Dipart. Biologia Vegetale
16
Università degli Studi di Firenze
Dipart. Ortoflorofrutticoltura
17
Università degli Studi di Bologna
Botanica
18
Università degli Studi di Sassari
Dipart. Coltivazioni Arboree
21
ISMAA - U.O. Agrometeorologia
S.Michele all'Adige (TN)
22
Regione Lombardia - ERSAL
Milano
23
Regione Sardegna - SAR
Sassari
24
Regione Piemonte - Ufficio Agrometeo (*)
Torino
25
Regione Sicilia - SIAS
Palermo
26
Regione Friuli Venezia Giulia - C.S.A.
Cervignano del Friuli (UD)
27
Regiove Veneto -CSIM
Teolo (PD)
28
Regione Marche - ASSAM
Ancona
29
Regione Emilia Romagna - ARPA SMR
Bologna
30
Regione Toscana - ARSIA (*)
Pisa
31
Regione Umbria - ARUSIA
Perugia
32
Regione Abruzzo - Centro Agrometeo Regionale Scerni (CH)
33
Regione Puglia - Consorzi di Difesa
Bari
34
Regione Basilicata - ALSIA
Matera
35
Regione Liguria - CAAR
Genova
36
Regione Campania - Se.SIRCA
Napoli
37
Regione Lazio - SMR (*)
Roma
38
Regione Molise - ERSAM
Campobasso
39
Regione Calabria - ARSSA
Cosenza
Di questi enti, solo 3 (quelli contrassegnati con l’asterisco) hanno dichiarato di non possedere dati, mentre gli
altri 36 hanno dati fenologici, con 924 siti di rilevazione fenologica complessivi e 36 specie osservate:
vite (14 enti), olivo (11), pesco (9), frumento duro (8), frumento tenero (7), mais (6), melo (6), orzo (6),
pomodoro (6), barbabietola (4), soia (4), agrumi (3), carciofo (3), cavolfiore (3), tabacco (3), ciliegio (2), erba
medica (2), finocchio (2), girasole (2), riso (2), susino (2), actinidia, albicocco, anguria, cipolla, drupacee,
insalata, loiessa, mandorlo, melone, nocciolo, noce, ortive, patata, sorgo, spinacio.
Degli enti che possiedono dati fenologici, 22 li hanno trasferiti su supporto informatizzato:
ENTE
SEDE
SUPPORTO
1
ENEA Casaccia
Casaccia (RM)
FOGLIO ELETTRONICO
2
I. S. per la Cerealicoltura Roma
Roma
DATABASE
3
I. S. per la Cerealicoltura Bergamo
Bergamo
VIDEOSCRITTURA
4
I. S. per la Cerealicoltura Fiorenzuola Fiorenzuola d'Arda (PC)
FOGLIO ELETTRONICO
5
I. S. per la Cerealicoltura S. Angelo
Lodigiano
S. Angelo Lodigiano (LO)
FOGLIO ELETTRONICO
6
I. S. per la Frutticoltura Roma
Ciampino (RM)
FOGLIO ELETTRONICO
7
I. S. per la Frutticoltura Pergine
Valsugana
S. Michele all'Adige (TN)
FOGLIO ELETTRONICO
8
I. S. per la Viticoltura Arezzo
Arezzo
DATABASE
9
I. S. per la Viticoltura Conegliano
Conegliano Veneto (TV)
DATABASE
10
I. S. per le Colture Industriali Osimo
Osimo (AN)
FOGLIO ELETTRONICO
11
Università degli Studi di Perugia (*)
Dipart. Biologia Vegetale
DATABASE
12
Università degli Studi di Sassari
Dipart. Coltivazioni Arboree VARI
13
Regione Lombardia - ERSAL
Milano
DATABASE
14
Regione Sardegna - SAR
Cagliari
DATABASE
15
Regione Sicilia - SIAS
16
Regione Marche - ASSAM
17
Regione Emilia Romagna - ARPA
SMR
18
Regione Puglia - Consorzi di difesa
19
Regione Basilicata - ALSIA
20
Regione Liguria - CAAR
Genova
DATABASE
21
ISMAA - U.O. Agrometeorologia
S.Michele all'Adige (TN)
FOGLIO ELETTRONICO
ARSSA
FOGLIO ELETTRONICO
22 Regione Calabria - ARSSA
(*): Giardini fenologici
Unità Operativa di
Agrometeorologia
Centro Operat.
Agrometereologia
Bologna
Ass.Region. Consorzi di
Difesa
Agenzia Regionale Svil.
Agricolo
FOGLIO ELETTRONICO
DATABASE (Access)
DATABASE
FOGLIO ELETTRONICO
FOGLIO ELETTRONICO
Nella tabella seguente è riportata una sintesi delle informazioni raccolte su due siti di esempio:
ENTE
I. S. Agronomico
I. S. Frutticoltura
SEDE
Bari
Ciampino (RM)
COLTURE
mandorlo
Pesco
N° VARIETA’
205
316
N° SITI
1 (campo sperimentale)
1 (campo sperimentale)
PERIODO
1976-1993
dal 1993
FASI FENOLOGICHE
fioritura (5, 50 e 90%)
SCALE FENOLOGICHE
non nota
fioritura e maturazione fisiologica (inizio e
fine)
Fleckinger
FREQUENZA
OSSERVAZIONI
MODALITÀ DI
OSSERVAZIONE
SUPPORTO DATI
giornaliera
ogni 4 gg.
non nota
media di 3 piante per ogni parcella
cartaceo
floppy disk
FORMATO FILE
-
foglio elettronico
DATI ACCESSORI
DATI METEO
irrigazioni, concimazioni, trattamenti, resa,
dati carpologici, analisi di laboratorio,
dal 1976
resa, dati carpologici e organolettici,
avversità, trattamenti, concimazioni
1998-2000
DATI GEOGRAFICI
sì
No
Inoltre alcuni enti, oltre a fornire le informazioni richieste sui dati fenologici in loro possesso, hanno anche
fornito direttamente i file con i dati :
ENTE
SEDE
COLTURE
ENEA Casaccia
Casaccia (RM)
vedi I. S. Cerealicoltura vedi I. S. Cerealicoltura EXCEL
Roma
frumento duro
spigatura, maturazione
Bergamo
mais
emergenza, fioritura,
WORD
maturazione fisiologica
Fiorenzuola
d'Arda (PC)
S. Angelo
Lodigiano (LO)
frumento duro, tenero,
orzo
spigatura
EXCEL
frumento tenero
spigatura, maturazione
EXCEL
Ciampino (RM)
pesco
S. Michele
all'Adige (TN)
vite, melo
Osimo (AN)
girasole, barbabietola,
soia
Milano
frumento tenero, mais
Centro Operat.
Agromet.
cereali autunno-vernini,
mais, sorgo, girasole,
barbabietola, vite, olivo,
varie
pesco, susino, noce,
ciliegio, spinacio,
pomodoro, finocchio,
I. S. per la Cerealicoltura
Roma
I. S. per la Cerealicoltura
Bergamo
I. S. per la Cerealicoltura
Fiorenzuola
I. S. per la Cerealicoltura
S. Angelo Lodigiano
I. S. per la Frutticoltura
Roma
I. S. per la Frutticoltura
Pergine Valsugana
I. S. per le Colture
Industriali Osimo
Regione Lombardia ERSAL
Regione Marche ASSAM
FASI
inizio e fine fioritura,
inizio e fine maturazione
fisiol.
germogliamento,
raccolta
emergenza, fioritura,
maturazione fisiologica
12 per il frumento
10 per il mais
SUPPORTO
ACCESS + EXCEL
EXCEL
EXCEL
EXCEL
ACCESS
ACCESS
Le attività suesposte sono state svolte con la collaborazione del dottor Mauro Buttarazzi e della dr.ssa Adriana
Calì.