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Agro-phenological observation and modeling of cereals in Padana Plain in the period 2003-2012

Cola Gabriele Pieri Linda Salvatorelli Fiorenzo Ventura Francesca
Articolo Immagine
ISSN:
2038-5625
Rivista:
Italian Journal of Agrometeorology
Anno:
2016
Numero:
2
Fascicolo:
Italian Journal of Agrometeorology N.2/2016
DOI:
10.19199/2016.2.2038-5625.005

Le osservazioni agro-fenologiche costituiscono un’attività fondamentale per ottenere una descrizione significativa dello sviluppo della coltura, strettamente dipendente da variabili ambientali, tra le quali la temperatura svolge il ruolo predominante. Scopo di questo lavoro è lo studio della relazione tra risorse termiche e sviluppo fenologico di frumento duro, orzo, mais e sorgo. I dati sono stati raccolti dalla stazione agrofenologica di Cadriano (Bologna). L’obiettivo è stato raggiunto tramite a) l’analisi di undici anni di rilievi fenologici (2003-2012) effettuati con scala BBCH e b) lo sviluppo di un modello termico basato sulle ore normali di caldo (NHH) per lo sviluppo fenologico delle quattro colture. Una volta ottenuta un buona calibrazione del modello questo è stato usato per valutare la disponibilità delle risorse termiche per una serie temporale lunga (1984-2013) registrata nello stesso sito. Le analisi statistiche sul dataset mostrano una elevata stabilità della fenologia negli anni, a parte che per il periodo emergenza - accestimento delle culture invernali. Il modello ha prodotto delle buone performance, specialmente per le colture estive, e ha mostrato una buona correlazione tra la fase fenologica e l’accumulo di risorse termiche. Infine nel trentennio indagato si nota un aumento nella disponibilità delle risorse termiche. 

Parole chiave: Ore normali di caldo (NHH), risorse termiche, fenologia, frumento tenero, orzo, mais, sorgo.

Abstract: Agro-phenological observation is a fundamental activity to obtain a significant and useful description of the seasonal development of crops, which is driven by environmental variables, among which temperature plays a primary role. The aim of this paper is to study the relation between thermal resources and phenological development in the agrophenological station of Cadriano (Bologna) on winter wheat, barley, maize and sorghum. This was achieved a) analysing eleven years (2003-2012) of phenological observations, expressed using the BBCH scale, and b) developing a thermal model based on Normal Heat Hours for phenological development of the four crops in Cadriano. Once the thermal model was calibrated it was used to evaluate the variability of thermal resources on a long time series (1984- 2013) recorded in the same site. The statistical analysis on the observed phenological data shows high stability, apart from the first stages, until the tillering of the winter crops. The phenological model evidences a satisfactory performance, in particular for summer crops, and a good correlation between phenology and thermal resources accumulation. Finally, the long time series analysis evidences an increase in time of thermal resources availability. 

Keywords: Normal heat hours (NHH), thermal resources, phenology, winter wheat, barley, maize, sorghum.