N.3 SPERIMENTAZIONE IN AGRICOLTURA

SPERIMENTAZIONE IN AGRICOLTURA DEFINIZIONI N 49 N.3 Sperimentazione in agricoltura 1. Definizioni Esperimento o prova. L esperimento è un attività empirica atta a studiare, validare o confutare ipotesi di tipo teorico e a osservare accadimenti per migliorare la conoscenza di fenomeni di qualunque tipo. In campo agricolo gli esperimenti (o prove) più comuni sono legati alla valutazione dei componenti degli agro-ecosistemi quali i genotipi, le tecniche colturali e di protezione delle colture o la gestione di allevamenti animali. Gli elementi costitutivi di un esperimento sono descritti di seguito. Un esperimento è caratterizzato da una serie di fattori allo studio, applicati secondo combinazioni (tesi o trattamenti) alle unità sperimentali (parcelle, piante, animali, ecc.), sulle quali saranno rilevati gli effetti. Ciascun trattamento viene ripetuto su più di una unità sperimentale al fine di valutare l errore sperimentale. Unità sperimentale. Per unità sperimentale si intende il soggetto sul quale vengono misurate le grandezze oggetto della sperimentazione. Può trattarsi di un singolo individuo (pianta o animale) o, più frequentemente, di un gruppo omogeneo di individui (es. una parcella di superficie definita). Ogni unità sperimentale riceve i trattamenti sperimentali previsti e, teoricamente, dovrebbe differire da altre unità sperimentali esclusivamente per l applicazione del trattamento stesso. Questo non è ovviamente possibile nella pratica (due appezzamenti di terreno, per quanto di ridotta estensione e adiacenti, come pure due animali, non possono essere identici), ma comunque le unità sperimentali vanno sempre scelte per la massima uniformità prima dell applicazione dei trattamenti previsti, in modo da non sovrapporre agli effetti dei trattamenti altri effetti dovuti a differenze tra unità sperimentali. Fattore sperimentale. L obiettivo della sperimentazione è quello di valutare l effetto di almeno due livelli (quantitativi) o modalità (qualitative) di applicazione di un fattore. Esempi di fattori frequentemente indagati sono fertilizzazione, varietà, ecc. Ogni fattore è applicato poi in accordo a livelli specifici, accuratamente definiti nel protocollo sperimentale. Per esempio, i livelli di applicazione di un fattore fertilizzazione azotata potrebbero essere 0-50-100-150 kg/ha di N, quelli di un fattore tecnica di fertilizzazione chimica potrebbero essere: assenza di fertilizzazione chimica, 100-50-100 kg/ha di N, P e K, 200-150-200 kg/ha di N, P e K. In una prova varietale (fattore varietà ) le modalità sono semplicemente i genotipi a confronto. Come emerge dagli esempi, non è affatto necessario che i livelli di un fattore seguano una qualche progressione numerica o che siano quantitativi. Trattamento o tesi. A ciascuna unità sperimentale viene applicato un trattamento (tesi sperimentale), i cui effetti devono essere valutati. Un trattamento non è altro che una specifica combinazione di livelli o modalità dei fattori allo studio. Ciascun trattamento viene ripetuto su più di un unità sperimentale. Ripetizione. indispensabile che ogni trattamento allo studio venga applicato a più unità sperimentali indipendenti, in modo da poter separare l effetto del fattore da quello di cause di variabilità non controllate dall esperimento e che costituiscono il cosiddetto errore sperimentale. I trattamenti devono essere attribuiti alle unità sperimentali attraverso procedure di sorteggio (randomizzazione), definite dagli schemi sperimentali adottati, e non attraverso criteri che privilegino la comodità operativa rispetto alla casualità di assegnazione dei trattamenti sperimentali. N03_1_Sperimentazione.indd 49 N 5/31/18 11:39 AM

SEZIONE N
SEZIONE N
MATEMATICA, STATISTICA, SPERIMENTAZIONE, MODELLISTICA, MISURAZIONI
La razionalizzazione degli interventi agronomici richiede conoscenze su suolo, clima, colture e sistema biologico (microrganismi, parassiti, malattie, malerbe...), sulle loro interazioni ed evoluzione a seguito degli interventi agronomici. Per quanto possibile, all’approccio descrittivo (qualitativo) dovrebbe seguire quello quantitativo che, coinvolgendo dati numerici, richiede misurazioni o esperimenti che trovano la loro naturale elaborazione con l’ausilio di strumenti matematici, statistici e modellistici, al fine di ottenere conoscenze utili a scopo decisionale.L’aspetto quantitativo può determinare anche differenze qualitative: in base all’andamento economico (aspetto quantitativo), si può avere il fallimento dell’azienda (aspetto qualitativo).Le oscillazioni continue di contenuto idrico del suolo possono comportare sia variazioni quantitative (diminuzione di resa colturale per siccità) sia qualitative (la coltura muore per carenza idrica e la resa si annulla).Per trattare gli aspetti quantitativi, abbiamo bisogno di strumenti matematici che permettano di descrivere le relazioni tra variabili e di prevedere fenomeni e comportamenti semplici. Quando la complessità dei fenomeni da trattare aumenta, cresce anche l’incertezza, cui è legato il rischio. A questo punto possiamo scegliere la strada della descrizione statistica o quella dell’approccio di sistema, con l’applicazione dei modelli di simulazione. L’approccio statistico risulta inoltre fondamentale per trattare errori e variabilità nelle informazioni (compresi i rischi che ne derivano), sia nella sperimentazione di campo sia con i modelli.Nella presente Sezione N del Manuale dell’Agronomo vengono illustrati sinteticamente gli Strumenti matematico-statistici, nonché gli elementi per una corretta applicazione della Sperimentazione e della Modellistica in agricoltura. Completano la trattazione gli elementi relativi ai Sistemi di misura. Spetta all’Agronomo la scelta dello strumento di volta in volta più idoneo allo scopo, per qualità e utilità delle informazioni, ma anche per semplicità e rapidità con le quali si ottengono le informazioni richieste.Nell’attività professionale, l’uso di strumenti di supporto decisionale (modelli, GIS) o di procedure di elaborazione numerica è, oltre che utile, sempre più spesso richiesto dalle normative o dagli enti pubblici con cui il professionista si deve rapportare. Rimane all’Agronomo la responsabilità di verifica normativa e di un uso corretto e consapevole di questi strumenti.Coordinamento di SezioneFrancesco DanusoRealizzazione e collaborazioniMarco Acutis, Pierluigi Bonfanti, Gian Carlo Calamelli, Francesco Danuso, Massimo Lazzari, Tiziano Tempesta