Applicazione di sensori di campo per l’elaborazione di indicatori ambientali in sistemi agrosilvopastorali mediterranei

L’attuale periodo storico richiede, e continuerà a farlo, ricerca, innovazione e cambiamento dei sistemi agricoli in uso. Le tecniche considerate tradizionali come l’ agroforestry (AF), intrinsecamente complesse e poco conosciute potrebbero rappresentare una fonte d’innovazione.
Il crescente interesse politico-economico e la maggiore sensibilità dei consumatori ai temi di benessere animale e clima stanno favorendo la ricerca di sistemi agricoli multifunzionali e più sostenibili.
Corpo centrale dello studio sono i sistemi agrosilvopastorali e il loro legame con il benessere termico. Il sistema agrosilvopastorale nello specifico è caratterizzato dalla coltivazione di alberi o arbusti, in formazioni sparse o isolate più o meno regolari o in formazioni lineari regolari (filari) e da una coltivazione interfilare di specie foraggere (Murgueitio et al., 2011), da conservare o pascolare e di colture da granella. Possiamo definire il benessere animale come la libertà di quest’ultimo: a) dalla fame, dalla sete e dalla mal nutrizione; b) dalla paura e dal pericolo; c) dallo stress termico e da tutti gli stress fisiologici; d) dal dolore, dalle lesioni e dalle malattie; d) di manifestare i suoi comportamenti (cinque libertà). Lo stress da caldo, subentrante al superamento di un valore soglia (v.s.), è invece definito come l’incapacità del corpo di dissipare l’eccesso di calore assorbito/prodotto e quindi la perdita della condizione di equilibrio. I meccanismi adattativi fisiologici necessari alla mitigazione dello stress inevitabilmente si ripercuotono sulla produzione (Wildridge et al., 2018; Bernabucci et al., 2014; Nasr et al., 2017; Summer et al., 2019).
Entrando nel merito, gli obiettivi dello studio sono: I) misurare le condizioni microclimatiche che vengono a crearsi in un AF destinato al pascolo, II) valutare la differente risposta di diversi indici nel rilevamento dello stress da caldo in sistemi AF, III) fornire indicazioni operative sui sistemi di monitoraggio dello stress da caldo in sistemi estensivi e semi-intesivi mediterranei.
I dati microclimatici registrati riguardano la temperature dell’aria, la temperatura di globo nero,  la velocità e la direzione del vento e la radiazione solare. I dati raccolti hanno permesso l’elaborazione di quattro indici animali: THI (Temperature Humidity Index, v.s. 69-72), THIadj (Temperature Humidity Index adjusted, v.s. 69-72),  BGHI (Black Globe Humidity Index, v.s. 75-79 ) e HLI (Heat Load Index).
La prova svolta presso il CiRAA (PI) e ospitata da un appezzamento di 1.2 ha costituito da filari di pioppo (Nord-Sud) destinati alla produzione di biomassa (SRC), ha raccolto i dati provenienti da tre stazioni meteorologiche posizione nell’interfilare (13.5 m) alle distanze di 2.5 m (Ovest), 6.75 (Centro) e 2.5 m (Est) (Fig. 1). Un’ultima capannina di controllo è stata posizionata in pieno sole a circa 200 m dai filari.

Figura 1. Disposizione delle capannine meteorologiche nel sistema agrosilvopastorale.jpg

La temperatura registra i valori più alti nelle posizioni in AF, con valori leggermente più bassi nella posizione di controllo; al contrario, l’UR registra mediamente i valori più bassi fra i filari alberati. Variabile estremamente interessante è quella ventosa, la vicinanza al mare del sito sperimentale infatti è tale da condizionarne il microclima. La fig.2 mostra un incremento dei valori della velocità del vento, in particolare dalle ore 10.00 – 11.00, legato all’arrivo della brezza di mare. Nessun incremento dei valori è stato registrato nelle posizioni in AF, conseguenza che ha come causa l’eccessiva densità e l’habitus a parete dei filari. La massa d’aria umida e fresca, grazie a fenomeni convettivi di dissipazione del calore, effettua un raffrescamento dei corpi caldi. L’effetto riconducibile alla brezza è visibile con la stabilizzazione dei valori della posizione di controllo del BGHI (Fig. 2), migliorandone le condizioni microclimatiche. Interessante evidenziare l’andamento dell’indice nelle posizioni Est e Ovest. Gli indici animali, basandosi su grandezze microclimatiche differenti offrono informazioni variabili in funzione di tipologia di allevamento e fascia climatica. Il THI, pertanto, è sconsigliato nel monitoraggio dello stress da caldo in ambienti caratterizzati da alta irradiazione solare in quanto la sua elaborazione è deficitaria di tale variabile. Il BGHI offre buona discriminazione fra i trattamenti e buona capacità di rilevamento dello stress dal caldo in sistemi AF.

Figura 2. Andamento medio della variabili temperatura dell’aria, velocità del vento, umidità relativa e del Black Globe Humidity Index (BGHI).jpg

In conclusione, diversi indici mostrano una differente capacità nel rilevamento dello stress termico e nella discriminazione fra le posizioni in sistemi AF, inoltre le condizioni microclimatiche risultano fortemente influenzate da specie vegetale, densità/habitus, caratteristiche climatiche locali e orientamento. Ulteriori studi incentrati sull’osservazione del comportamento animale in sistemi AF risultano essenziali, insieme ad un’attenta analisi delle caratteristiche d’impianto, al fine dello sviluppo e della progettazione di sistemi AF sostenibili.

      * L’Autore è vincitore della sezione zootecnica di AgroInnovation Award, quinta edizione, frutto della collaborazione fra Accademia dei Georgofili e Image Line
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