Introduzione

L’invenzione propone un apparato intelligente da utilizzare in pieno campo o in serra per una gestione esperta e adeguata dell’irrigazione, garantendo minori sprechi di volumi irrigui.

L’apparato riproduce un processo biofisico complesso (traspirazione) integrando una membrana intelligente capace di interpretare il comportamento stomatico della coltura in funzione dello stato idrico del suolo.

Caratteristiche Tecniche

Il flusso idrico traspirato (Ta) da una superficie vegetata, rappresenta una variabile agro-ambientale di nodale importanza ai fini della gestione della risorsa idrica di un territorio.

L’apparato riproduce il processo traspirativo di un sistema colturale integrando una membrana intelligente (analogo del complesso stomatico) per il controllo microidraulico del flusso di vapore acqueo scambiato con l’atmosfera. Lo stimolo elettrico per l’attuazione della membrana intelligente è funzione di un coefficiente di stress, quantificato attraverso la misura in continuo e plurilivello (profilo radicale) dell’umidità del suolo. Operativamente, stabilito un gradiente motore tra l’interno della camera dello strumento (analoga della camera sotto-stomatica) e l’atmosfera, e la condizione al contorno inferiore (misura di umidità del suolo), il sistema di controllo istruirà la membrana intelligente, facendo impostare in questa la reale resistenza al flusso di vapore acqueo.
L’apparato presenta tutte le caratteristiche strutturali (minimo ingombro e robustezza) ed elettroniche (basso consumo e facile gestione del segnale in uscita) per essere implementato in reti di sensori senza fili (WSN).

Possibili Applicazioni

• Quantificazione di precisione dei volumi irrigui e identificazione del momento di intervento irriguo in sistemi vegetati forzati (es. serre) di pieno campo e urbani;
• Strumento di monitoraggio e di audit della siccità del territorio;
• Definizione di indici bioclimatici dell’ambiente urbano legati al benessere umano.

Vantaggi

• Riproduce un processo biofisico complesso attraverso membrane intelligenti;
• Semplificazione matematica ed esclusione dei coefficienti colturali;
• Non richiede la misura della velocità  del vento come input: molto variabile nei sistemi sparsi e con superfici irregolari ;
• Basso ingombro e semplificazione dell’elettronica;
• Aumento dell’accuratezza rispetto ai metodi di stima basati sulle forzanti meteo e le funzioni idrauliche del suolo, della pianta e dell’atmosfera (modelli agroidrologici).