Dall'Italia Dall'Italia Riccardo Oldani

Un gruppo di ricercatori italiani ha ideato un dispositivo geniale per l’equilibrio idrico della vigna

Un gruppo di ricercatori italiani ha ideato un dispositivo geniale per l’equilibrio idrico della vigna

È un cilindro trasparente alto circa 60 centimetri e dotato di un’elettronica governata da una scheda Arduino. La sua funzione è misurare il consumo idrico della vigna, anche delle coperture erbose sempre più adottate negli interfilari che però, se non gestite, possono aumentare a dismisura il fabbisogno d’acqua. A idearlo, un gruppo di ricercatori dell’Università Cattolica di Piacenza.

Mettendo insieme i materiali e i componenti con cui è realizzata costa appena 170 euro. Soldi ben spesi, se si pensa che riesce a realizzare, presto e bene, quanto abitualmente fanno strumenti che costano anche cento volte di più. Stiamo parlando di una camera chiusa per la misurazione degli scambi gassosi realizzata da un gruppo di ricercatori dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza.

Misurare evaporazione e traspirazione

Al di là della definizione di questo strumento, che potrebbe risultare un po’ criptica per i non addetti ai lavori, la sua funzione è essenziale e sempre più importante per una viticoltura che voglia davvero definirsi sostenibile. Serve infatti a misurare l’evaporazione e la traspirazione dell’acqua dell’ecosistema del vigneto. In sostanza, misura quanta acqua viene “consumata” dalle specie erbacee sempre più spesso messe a dimora negli interfilari in ossequio a un trend “ecologico” che mira a eliminare l’uso di erbicidi e a ridurre il ricorso alle lavorazioni meccaniche.

Dare concretezza alla sostenibilità

L’idea, spiega Stefano Poni, docente di Viticoltura nell’ateneo piacentino, scaturisce anche dalla collaborazione con Eugenio Magnanini, docente in quiescenza dell’Università di Bologna e viticoltore, «ma soprattutto un vero e proprio inventore, che ha realizzato materialmente questa nostra camera». Al di là delle capacità manuali la motivazione profonda che ha indotto il gruppo di ricerca a progettare questo dispositivo nasce dal tema della sostenibilità. Concetto che, applicato all’agricoltura e alla viticoltura, osserva Poni, «non può restare uno slogan, ma deve essere riempita di contenuti».

La faccia nascosta degli inerbimenti

«Erbicidi e lavorazioni in vigna», osserva Poni, «sono da tempo sotto accusa, per gli impatti ambientali e il carico di emissioni che portano con sé. La soluzione viene indicata nell’inerbimento degli interfilari, che però rischia di essere un’arma a doppio taglio. Questa pratica non può, infatti, limitarsi al “lasciar crescere l’erba” in modo spontaneo, perché la natura seleziona le specie più aggressive e il risultato può essere un eccessivo consumo d’acqua». Un inerbimento condotto in modo “scientifico” deve quindi basarsi sull’impiego di varietà selezionate, seminate e controllate.

I dati, un bene prezioso

«Ma quello che manca», osserva Poni, «sono i dati relativi ai reali consumi idrici dei cosiddetti “cotici erbosi”. È infatti fondamentale misurare quanta acqua “consumano” le specie erbacee messe a dimora negli interfilari. La stragrande maggioranza dei bilanci idrici dei vigneti riguarda soltanto il suolo nudo e le viti, ma non tiene in considerazione il contributo del cotico, che nella realtà può arrivare a misurare fino al 50% del consumo stagionale di acqua». In tempi come quelli attuali, in cui assistiamo a un progressivo riscaldamento del clima e a fenomeni estremi come colpi di calore improvvisi (la scorsa estate ce ne ha dato ampia dimostrazione), si rischia che la copertura erbosa degli interfilari interferisca pesantemente con la vigoria e la capacità di dare frutto delle viti.

Misurazioni capillari, rapide, precise

Ecco allora la necessità di misurare i consumi idrici in vigna, in maniera capillare, con metodi non studiati per colture estensive e senza basarsi su modelli o su estrapolazioni. La camera di scambi gassosi di tipo chiuso progettata all’università piacentina consente di fare realizzare questi tipi di misurazioni. In circa un minuto si stabilizza e in poco più di due minuti fornisce il dato. Consente in pratica di realizzare circa 24 o 25 misurazioni in un’ora, immagazzinando i dati e anche riversandoli nel cloud.

equilibrio idrico
Lo schema, a sinistra, e il prototipo, a destra, della camera di scambi gassosi di tipo chiuso messa a punto dai ricercatori dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza. Consente di misurare rapidamente e con precisione l’evapotraspirazione delle coperture erbose negli interfilari dei vigneti

Una scheda Arduino e tanti sensori

A consentire queste prestazioni straordinarie è un piccolo gioiello dell’elettronica italiana, la scheda Arduino, un totem per tutti i maker e gli appassionati di elettronica di tutto il mondo, che consente di gestire e governare un ricco set di sensori, tutti facilmente reperibili sul mercato e a basso costo, di cui il dispositivo è dotato: un display oled per visualizzare i dati; un sensore di temperatura; un fotodiodo al silicio; un altro sensore di temperatura; umidità e pressione; e un terzo sensore di umidità, temperatura e anidride carbonica, oltre a un piccolo ventilatore per raffreddare il sistema.

Semplice e maneggevole

Tutta questa parte elettronica è assemblata di un coperchio rotondo che chiude alla sommità il cilindro di Pvc trasparente di cui è composta la camera. Il tutto dà forma a un oggetto alto circa 60 cm, che si appoggia sul suolo per misurare l’evapotraspirazione nel punto in cui è collocato, e che poi può essere spostato facilmente altrove per realizzare un’altra misurazione.

IoT accessibile a tutti

Un oggetto tecnologico che realizza davvero l’ideale dell’internet delle cose (IoT). Ossia connettere oggetti a basso costo per creare collezioni di dati facili da ottenere e analizzare. In teoria un vignaiolo con il pallino dell’elettronica potrebbe anche costruirselo e utilizzarlo nella propria vigna per capire in autonomia il bilancio idrico. Ma non è a questo che pensavano i ricercatori piacentini quando lo hanno messo a punto.

Per i ricercatori e le aziende sementiere

«Credo», dice Poni, «che uno strumento di questo genere possa rivelarsi molto utile per la ricerca. Potrebbe però essere usato anche dalle aziende sementiere che, con il suo ausilio, possono misurare con precisione il consumo di acqua delle varietà che commercializzano e indicarlo o perfino certificarlo in etichetta». Anche grandi cooperative vinicole potrebbero utilizzarlo, mettendolo a disposizione dei loro soci pel dar vita a una conduzione agronomica uniforme e condivisa. I ricercatori del Dipartimento di Scienze delle produzioni vegetali sostenibili della Cattolica di Piacenza hanno anche fatto richiesta di brevetto, con l’idea futura di trasformare questo prototipo in un prodotto commercializzabile. Chi fosse curioso di sapere come fatto ne trova la descrizione dettagliata in un articolo “open access” pubblicato dalla prestigiosa rivista scientifica Computers and Electronics in Agriculture (qui il link per accedervi).

Foto di apertura: interfilari ricoperti da cotico erboso in un vigneto. Gli inerbimenti sono una pratica considerata ecosostenibile ma possono comportare un elevato consumo idrico © N. Picard – Unsplash

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© Riproduzione riservata - 26/10/2021

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