Il monitoraggio continuo delle variazioni del diametro del fusto (Stem Diameter Variation, SDV) mediante dendrometri fornisce informazioni in tempo reale sulla crescita degli alberi e sullo stato idrico, offrendo informazioni preziose per la gestione di precisione dell'irrigazione.
Nonostante l'elevato valore agronomico di questi dati, la diffusione dei dendrometri nei frutteti commerciali è ancora limitata, soprattutto a causa dell'elevato costo dei dispositivi disponibili sul mercato. Un recente studio ha tentato di risolvere questa criticità sviluppando e validando un sistema open-source basato su componenti elettronici a basso costo, capace di offrire prestazioni comparabili ai sensori commerciali mantenendo un costo di circa 70 dollari (USD) (61,43 Euro) per unità.
Il sistema progettato utilizza un sensore di spostamento lineare collegato a un datalogger basato su piattaforma Arduino, alimentato da batterie agli ioni di litio che garantiscono un'autonomia di funzionamento di diversi mesi senza la necessità di pannelli fotovoltaici.
Questa caratteristica costituisce un importante vantaggio operativo nei frutteti, dove l'installazione di pannelli solari può risultare problematica a causa dell'ombreggiamento della chioma o dell'interferenza con le operazioni colturali. L'architettura modulare del sistema, completamente open-source, rende inoltre semplice la riproduzione e l'eventuale personalizzazione del dispositivo da parte di ricercatori e tecnici.
Lo studio ha anche testato la stabilità dei materiali utilizzati per il supporto del sensore. I ricercatori hanno confrontato staffe in alluminio con componenti stampati in 3D utilizzando polimeri PLA e ASA, evidenziando come l'alluminio presenti una dilatazione termica trascurabile alle temperature tipiche della stagione vegetativa.
Al contrario, i materiali plastici hanno mostrato deformazioni sensibilmente superiori, tali da poter introdurre errori nelle misure e compromettere l'affidabilità degli indici impiegati per la programmazione irrigua. Questo risultato suggerisce che, nonostante la praticità della stampa 3D, l'alluminio rappresenti ancora il miglior compromesso tra precisione, durata e costo per applicazioni in pieno campo.
La validazione del sistema è stata condotta sia in ambiente controllato sia in frutteto su melo, ciliegio acido e pesco. In serra i dendrometri hanno rilevato incrementi giornalieri del diametro fino a circa 80 μm e hanno misurato con precisione la rapida contrazione del fusto durante prove di stress idrico indotto.
In pieno campo il sistema ha descritto efficacemente i cicli giornalieri di contrazione ed espansione dei tronchi e gli andamenti stagionali di crescita, confermando differenze fisiologiche tra le specie. Il melo ha mostrato le oscillazioni giornaliere più marcate, superiori a 500 μm, il ciliegio ha mostrato variazioni intermedie intorno ai 200 μm, mentre il pesco ha presentato oscillazioni più contenute ma un maggiore accrescimento cumulativo del diametro durante la stagione.
I risultati hanno evidenziato una forte correlazione del Maximum Daily Shrinkage (MDS) – indice ottenuto dalla differenza tra il diametro massimo e minimo giornaliero del fusto – con i principali fattori atmosferici della domanda evaporativa, in particolare il deficit di pressione di vapore (VPD) e l'evapotraspirazione di riferimento (ET0), soprattutto nel melo, mentre nel ciliegio sono emerse relazioni anche con la radiazione solare.
Queste correlazioni confermano che l'MDS rappresenta un indicatore affidabile dello stato idrico della pianta e può essere utilizzato come supporto decisionale per definire soglie irrigue specie-specifiche.
Nel complesso, lo studio dimostra come un sistema open-source economico possa abbattere le principali barriere economiche che finora hanno limitato l'impiego diffuso dei dendrometri nei frutteti. La possibilità di installare numerosi sensori a costi contenuti permette infatti di monitorare la variabilità spaziale dello stato idrico delle piante, permettendo di migliorare l'efficienza dell'irrigazione.
Le future evoluzioni del sistema prevedono l'integrazione con reti di comunicazione wireless e con dati meteorologici e di umidità del suolo, aprendo la strada a sistemi decisionali automatizzati per una gestione più sostenibile delle colture.
Fonte: Safre, A. L., Black, B., Torres-Rua, A., Fazio, G., & Yost, K. (2026). Development and evaluation of a low-cost dendrometer system for agricultural and research applications. Smart Agricultural Technology, 14, 102073. https://doi.org/10.1016/j.atech.2026.102073
Fonte immagine: SAFRE ET AL 2026
Andrea Giovannini
Dottore di Ricerca in Scienze e Tecnologie Agrarie, Ambientali e Alimentari - Arboricoltura Generale e Coltivazioni Arboree, Università di Bologna, IT
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