Sviluppo e diffusione territoriale della peronospora della vite secondo l'algoritmo di Goidanich

La peronospora della vite è una malattia trofica causata dall'agente patogeno fungino Plasmopora viticola.

I fattori che possono favorire lo sviluppo del fungo sono molteplici, tra cui la localizzazione del vigneto, la sua esposizione e l'altitudine. Inoltre, sono più soggetti a rischi d'infezione i vigneti di fondovalle, le zone con microclima più umido, le zone che consentono un certo anticipo della vegetazione.

Lo sviluppo del patogeno è fortemente correlato alle condizioni climatiche dell'ambiente di sviluppo. In particolare, un andamento climatico "caldo e asciutto" risulta essere un fattore limitante per lo sviluppo della peronospora. La siccità primaverile impedisce la germinazione delle spore, mentre quella autunno-invernale ne ostacola la maturazione. Sbalzi termici nel periodo invernale, possono causare una germinazione anticipata delle oospore, che in assenza di vegetazione recettiva non possono costituire inoculo valido. Le alte temperature (superiori a 29-30°C) possono allungare la durata del periodo di incubazione e l'evasione del patogeno si arresta a 32°C. In primavera ed autunno la temperatura ottimale di 20-24°C riduce a soli 4-5 giorni il periodo d'incubazione (si tratta di una situazione eccezionale).

Attualmente, in molti sistemi di allerta regionali per la difesa antiperonosporica, viene ancora di gran lunga utilizzato il modello empirico basato sulla regola dei "3-10" (Baldacci, 1947) e sulle tabelle di Goidànich (Goidànich et al., 1957). La regola dei "3-10" si basa sulla concomitante presenza di tre diversi fattori per l'avvio di un'infezione primaria: 10 cm di lunghezza dei germogli, 10 mm di pioggia in 24-48 ore, 10°C di temperatura minima. Questa regola consente di prevedere le infezioni primarie. Le tabelle di Goidànich considerano temperatura e umidità relativa e questo permette di stimare la durata del periodo di incubazione e la percentuale di incubazione giornaliera della peronospora per il calcolo dello sviluppo percentuale giornaliero dell'incubazione dell'infezione.

Tab. 1: indicazioni sulla percentuale giornaliera del periodo di incubazione trascorso in funzione della temperatura e dell'umidità (modificata da Goidanich, 1964)

Il modello, sulla base dei dati meteorologici forniti da Osmer-FVG relativamente a temperatura media e umidità relativa, stima a livello territoriale:

• la comparsa e l'evoluzione delle infezioni primarie e secondarie di Plasmopara viticola
• con riferimento alla tabella di Goidanich, le percentuali d'incubazione giornaliere associate alle infezioni.

Scegliendo dalla mappa interattiva del portale la stazione che interessa, viene fornito l'output grafico del modello con i dati d'infezione.

Sviluppo e diffusione territoriale della ticchiolatura del melo secondo l'algoritmo di Mills e calcolo dello sviluppo fogliare

La Ticchiolatura del melo (Venturia inaequalis) è la più grave e diffusa avversità crittogamica del melo, in grado di causare danni rilevanti se non vengono attuate idonee misure di controllo. Sensibilità varietale e condizioni climatiche sono i principali fattori da cui dipende l'incidenza e la gravità degli attacchi. Nel controllo della malattia risulta importante intervenire tempestivamente per arginare i danni più gravi.

Sono stati quindi sviluppati modelli previsionali per stabilire la probabilità di sviluppo di un'infezione di ticchiolatura: tra i più utilizzati vi è la tabella di Mills che permette di stabilire, in base alla temperatura media, il numero di ore di bagnatura fogliare necessarie per avere un'infezione di ticchiolatura di entità lieve, media o grave. Il modello non tiene conto della reale presenza in campo di conidi o ascospore lasciando all'utente la valutazione di questo importante parametro.

La curva originale di Mills fornisce una stima del numero di ore di bagnatura fogliare necessarie per avere l'infezione in un intervallo di temperatura variabile da 5,5°C a 25,5°C. I dati meteorologici che vengono considerati sono il numero di ore di bagnatura fogliare continua e la temperatura media che viene raggiunta durante il periodo di bagnatura. Vengono quindi definiti tre livelli di infezione: leggera, media, grave.

Tab. 1: numero di ore di bagnatura fogliare necessarie per avere infezioni in uno specifico intervallo di temperatura

La tavola di Mills è stata modificata da Jones per ottenere valori di infezioni ascosporiche al di sotto dei 5 °C, fino alla temperatura di 2,2°C. Le informazioni che si ottengono riguardano: la data di avvio dell'infezione primaria; il livello di gravità (leggera, media o grave in base alla virulenza dell'infezione); la percentuale di incubazione raggiunta (il 100% corrisponde al momento della comparsa delle caratteristiche macchie brunastre sulle foglie). Tali informazioni sono importanti nella prevenzione dalle infezioni secondarie che va effettuata prima del raggiungimento della comparsa delle macchie, in coincidenza del 100% dell'incubazione. Le infezioni secondarie sono responsabili della ulteriore diffusione della malattia e si protraggono per tutta la stagione. La fase primaria della malattia, nel melo, va dalla fine di marzo-inizio aprile alla metà di maggio, per cui le fasi di maggiore rischio sono quelle ascosporiche che vanno dalla ripresa vegetativa alla fase di frutto noce.

Tab. 2: tabella di Mills modificata da A.L.Jones

La lunghezza del periodo di bagnatura non è il solo parametro ritenuto in grado di influenzare la gravità di una infezione di ticchiolatura, ma vanno presi in considerazione altri parametri, quali la suscettibilità dell'ospite e, ancora più importanti, la disponibilità di tessuti esposti e la reale quantità di ascospore disponibili.

Dalla piattaforma AgriCS è possibile visualizzare le simulazioni per ogni punto della mappa regionale di rilevanza per il melo.

Gli input necessari ad ogni simulazione sono:

• piogge orarie;
• tempo di bagnatura fogliare;
• temperatura oraria.

Gli output territoriali hanno sia un formato numerico (tabelle) che grafico (immagini). Le variabili calcolate negli output territoriali illustrano:

• giorno di partenza di ogni infezione;
• andamento della percentuale del tempo di incubazione di ogni infezione (primaria e secondaria). Il tipo di linea (tratteggiata, sottile, normale, spessa) indica la gravità dell'infezione relativa a quel cumulo termico;
• andamento dei gradi ora cumulati da ogni infezione.

Allo scopo di facilitare l'uso dell'applicazione, vengono mostrati anche i parametri meteorologici significativi per lo sviluppo di questa crittogama, nello specifico precipitazioni per valori che vanno da 0 a 10 mm (non vengono considerate piogge superiori a 10 mm) e minuti di bagnatura fogliare.

Bilancio idrico territoriale e analisi stress idrico

Questo Scenario agrometeorologico, stima la quantità d'acqua contenuta nel terreno (Riserva Utile) conteggiando, giorno per giorno, gli apporti (piogge, risalita di acqua da falda, eventuali irrigazioni) e le perdite idriche (evapotraspirazione reale della coltura, ruscellamento superficiale, percolazione) nello strato di suolo esplorato dalle radici.

La stima dello stato idrico del terreno avviene in funzione delle condizioni ambientali (variabili meteorologiche, caratteristiche del terreno), colturali (tipo di coltura e/o vegetazione spontanea) e agronomiche.

Le colture prese in considerazione sono:

• cereali autunno vernini;
• mais;
• soia;
• frutteti;
• vite inerbita;
• vite non inerbita.

Inoltre, è possibile scegliere tra sei scenari irrigui:

• irrigazione mai effettuata;
• irrigazione effettuata 3 giorni prima;
• irrigazione effettuata 6 giorni prima;
• irrigazione effettuata 9 giorni prima;
• irrigazione effettuata 12 giorni prima;
• irrigazione effettuata 15 giorni prima.

Lo scenario consente di visualizzare come output 4 diversi parametri:

• Riserva idrica. La quantità totale di acqua contenuta nel terreno fino alla profondità dell'apparato radicale delle colture [mm];
• Percentuale della riserva idrica. Il rapporto percentuale tra la quantità realmente presente nel terreno fino alla profondità dell'apparato radicale delle colture e la quantità massima teorica contenuta dal terreno (CIM – Capacità Idrica Massima) [%];
• Riserva idrica facilmente utilizzabile. Solo una parte dell'acqua presente nel terreno, la cosiddetta riserva facilmente utilizzabile [mm], è facilmente disponibile per la nutrizione idrica delle colture. Una volta esaurita tale quota, le piante iniziano a estrarre l'acqua dal terreno, via via più secco, con difficoltà maggiore e con conseguenti livelli di stress idrico crescenti. Quando questa riserva assume valori negativi significa che la coltura si trova in condizioni di stress idrico;
• Durata della riserva idrica facilmente utilizzabile. Il Bilancio Idrico Territoriale effettua una stima in giorni della durata della riserva facilmente utilizzabile e quindi una previsione dell'inizio dello stress idrico. Tale stima è effettuata ipotizzando che nei giorni futuri non si verifichi alcun evento piovoso.

Oltre a questo Scenario è possibile visualizzare anche altre mappe relativamente a:

• Pioggia cumulata (in mm)
• Evapotraspirazione (in mm)

Da un punto di vista grafico, gli output sono costituiti da mappe a falsi colori.

Valutazione di percorribilità dei suoli

Questo Scenario rappresenta un'uscita particolare del bilancio idrico territoriale ed è costituito dall'indice di percorribilità dei suoli. Tale indice stima il contenuto percentuale di acqua nel terreno rispetto alla riserva utilizzabile e lo associa alla possibilità più o meno elevata di poter entrare in campo senza provocare fenomeni di compattamento e degrado della struttura del suolo. Per il calcolo territoriale di tale indice vengono calcolati i bilanci idrici nell'ipotesi di terreno incolto. In tali condizioni il consumo evapo-traspirativo è molto limitato e l'allontanamento dell'acqua dal terreno avviene principalmente per percolazione e ruscellamento, specie durante il periodo invernale.

Vengono esaminati i primi 30 cm del terreno e in funzione della percentuale di acqua contenuta nel suolo rispetto alla riserva utilizzabile vengono stabilite quattro classi, distinte nell'output da altrettanti colori:

• Rossa – entrata in campo sconsigliata. In questo caso il contenuto d'acqua calcolato per i primi 30 cm del suolo è superiore al 105% della riserva utilizzabile. Una parte rilevante dell'acqua è contenuta nella macro-porosità del suolo. Vi possono essere ancora fenomeni di percolazione o ruscellamento con acqua presente sulla superficie del terreno;
• Arancio - entrata in campo con prudenza. In questo caso il contenuto d'acqua, calcolato per i primi 30 cm del suolo, è compreso tra il 95 e il 105% della riserva utilizzabile. Solo piccola parte dell'acqua è contenuta nella macro-porosità del suolo. Possono essere presenti fenomeni di percolazione residuali.
• Gialla - entrata in campo con pochi problemi. In questo caso il contenuto d'acqua, calcolato per i primi 30 cm del suolo, è compreso tra l'85 e il 95% della riserva utilizzabile. Tutta l'acqua nel terreno è contenuta nella microporosità.
• Verde - entrata in campo senza problemi. In questo caso il contenuto d'acqua calcolato per i primi 30 cm del suolo è compreso tra il 75 e l'85% della riserva utilizzabile.

Il THI: lo stress da caldo nelle bovine da latte

Nel corso dell'anno le temperature possono raggiungere valori che creano discomfort, sia agli uomini sia agli animali. In particolare, nel corso dell'estate si possono presentare situazioni di particolare disagio per le bovine da latte, tanto da determinare un calo della produzione. Il THI - Temperature Humidity Index (indice termoigrometrico), introducendo delle soglie specifiche, permette di quantificare la diminuzione di produttività relativamente al disagio percepito dagli animali sulla base dei valori di temperatura e umidità ambientali.

Diverse sono le soglie di attenzione riportate in letteratura, ma le più utilizzate, anche dalla Rete Rurale Nazionale e dal Ministero dell'Agricoltura, sono le seguenti:

I valori massimo e minimo giornaliero fanno riferimento alle combinazioni di temperatura e umidità che, nel corso delle 24 h, determinano il valore massimo e il valore minimo dell'indice THI. Tipicamente, il massimo giornaliero si raggiunge in prossimità delle ore centrali della giornata, mentre il minimo durante le ore notturne. Entrambi i valori assumono significato per la valutazione del rischio di produttività. Il valore notturno, in particolare, influisce sulla capacità di recupero dell'individuo rispetto al caldo percepito nel corso della giornata.

Nelle vacche da latte, un THI massimo giornaliero superiore a 72 (o minimo notturno maggiore di 62) è considerato come soglia minima di inizio di stress da caldo, e può quindi portare già ad una prima riduzione di produttività.

Si sottolinea come, al superamento del valore massimo giornaliero di 84 (o minimo notturno maggiore di 74) si venga a determinare una situazione di emergenza rispetto alla produzione di latte.

A titolo esemplificativo, nella tabella seguente si riportano i valori di THI calcolati a partire dai diversi valori di temperatura e umidità relativa e che individuano le classi di rischio per la produttività riferite al THI massimo giornaliero: