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Monitoraggio di precisione in serra e coltura protetta
Perché il monitoraggio ambientale
Le serre rappresentano un ambiente controllato dove le condizioni climatiche possono essere regolate per ottimizzare la crescita delle piante. Tuttavia, per sfruttare appieno i vantaggi di questo tipo di coltivazione, è essenziale monitorare e controllare accuratamente i parametri ambientali.
Utilizzando sensori di precisione, gli agricoltori possono raccogliere dati in tempo reale sulle condizioni all'interno della serra e apportare le modifiche necessarie per mantenere un ambiente ideale per le piante.
Temperatura, umidità e parametri collegati
La temperatura e l'umidità relativa sono fattori chiave che influenzano la fotosintesi, la traspirazione e la crescita delle piante. Un controllo accurato di questi parametri può prevenire lo stress termico e malattie delle piante legate all'umidità e alla bagnatura fogliare, come la Peronospora o l’Alternaria.
I sensori Agri/Next di TerraSmart misurano in continuo la temperatura e l'umidità relativa e calcolano automaticamente il Deficit di Pressione di Vapore (VPD) e il Punto di Rugiada (DWP).
Deficit di Pressione di Vapore (VPD)
Il Deficit di pressione di vapore è la differenza tra la pressione esercitata dal vapore d’acqua in aria e la pressione che sarebbe esercitata in condizioni di aria satura di vapore.
Si tratta di un parametro molto importante per le piante. Il VPD è indipendente dalla temperatura ed è una misura più accurata per prevedere la traspirazione delle piante e la perdita di acqua rispetto all’umidità relativa.
In condizioni di basso VPD gli stomata sono aperti ma l’umidità relativa è alta, ne consegue che la pianta attraverso le foglie assorbe più acqua di quanto ne rilascia. In condizioni di alto VPD gli stomata sono chiusi ma l’umidità relativa è bassa, si riduce la capacità di assorbimento della CO2, aumenta l’assorbimento di nutrienti e acqua dal terreno e la pianta in generale ‘fatica di più’.
In condizioni ottimali di VPD, gli stomata sono aperti ma l’umidità relativa è tale per cui la pianta è in equilibrio tra rilascio e assorbimento di acqua. Anche gli altri processi come l’assorbimento di CO2 e l’assorbimento dal terreno si trovano in condizioni di maggiore equilibrio.
Le condizioni ideali di VPD per la maggior parte delle piante corrispondono al range tra 0.8 e 1.0 kPa.
Processi fisiologici delle piante in relazione al valore di Deficit di Pressione di Vapore.
Clicca qui per approfondire un caso di studio degli effetti del VPD sul Pomodoro in serra: è dimostrato che il controllo del VPD aumenta significativamente la resa e la biomassa del Pomodoro.
Controllo del deficit di pressione in ambiente protetto
Le strategie di controllo del VPD dovrebbero considerare la gestione dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria. La regolazione del VPD si è dimostrata una soluzione efficiente per mantenere contemporaneamente intervalli ottimali di temperatura e umidità relativa e quindi migliorare efficacemente la fotosintesi e la produttività delle piante nella produzione in serra.
Radiazione solare
La luce è essenziale per la fotosintesi. Il monitoraggio dell'intensità e della durata della luce permette di ottimizzare l'uso della luce naturale e artificiale, garantendo che le piante ricevano abbastanza energia per crescere.
I sensori Agri/Next di TerraSmart misurano in continuo la radiazione solare totale (280 - 3000 nm) e la radiazione solare attiva per la fotosintesi (PAR) corrispondente al range 400 - 700 nm.
Ottimizzare la fotosintesi monitorando la radiazione PAR
La fotosintesi è per definizione dipendente dalla quantità di radiazione solare attiva per la fotosintesi (PAR) assorbita dalla pianta. In questo caso il parametro rilevante non è tanto la radiazione PAR instantanea (umol/m2*s) quando il suo integrale ovvero il suo valore cumulato nel corso della giornata (umol/m2*d). Si tratta del cosiddetto Daily Light Integral (DLI) e il suo calcolo è molto importante.
Ad esempio, consideriamo sempre l’esempio del Pomodoro. Il DLI ottimale per la crescita del pomodoro è di circa 25-30 mol/m²/giorno. Ciò significa che nell’arco delle 24 ore le piante di pomodoro necessitano di ricevere un totale di 25-30 moli di luce per metro quadrato di superficie coltivata. Se una pianta di pomodoro non riceve abbastanza luce, crescerà lentamente e produrrà meno fiori e frutti.
Tramite il sistema Agri/Next di TerraSmart è possibile misurare e monitorare la radiazione PAR. La nostra web-app calcola in automatico il valore di DLI e lo confronta con i valori raccomandati per la coltivazione. In questo modo è possibile intervenire sui sistemi di schermatura che vengono usati anche per controllo della temperatura, oppure valutare la necessità di fornire un’illuminazione supplementare e come.