La ricerca sugli effetti dell’ozono in colture agrarie in ambiente mediterraneo CRA-ISAGRO Bari: G. Rana, M. Mastrorilli, D. Palumbo, R. Colucci, M. Bou Jaoudé, R. M. Ferrara, P. Campi 5 tecnici Università di Napoli: M. Fagnano, A. Maggio, S. De Pascale, G. Merola

Gruppo di ricerca “ozono” sud d’Italia Università di Napoli 2 stazioni sperimentali : Area rurale: Torre Lama, SA (pianura irrigua costiera) Area peri-urbana: Portici (NA) Stazioni meteorologiche standard + analizzatori di ozono OTC (con/senza filtro) microlisimeteri 2 fitotroni + camere di crescita Laboratori: Agro-fisiologia Chimica CRA- Istituto Sperimentale Agronomico di Bari 2 stazioni sperimentali : Area rurale: Rutigliano (Bari) pianura irrigua Area peri-urbana: Foggia Stazioni meteorologiche standard + analizzatori di ozono OTC (con/senza filtro) Stazioni per eddy covariance (H2O, CO2) Strumentazione monitoraggio acqua nel suolo Laboratori: Agro-fisiologia Chimica Fisica del suolo

Schema split-plot usato per studiare gli effetti dell’interazione tra ozono e stress idrico o salino (VEDI POSTER Fagnano et al.). Main factor: ozone effect (es. OTC F vs. OTC NF) Sub-factor: stress idrico o salino (es. 4 livelli di stress idrico o salino) S2 S1 S3 S4 Dati: quantità e qualità produzione, scambi gassosi

Schema split-split-plot usato per studiare gli effetti dell’interazione tra ozono, stress salino e trattamenti con un “modulatore” stomatico non tossico (prolina) VEDI POSTER Maggio et al.. Main factor: ozone effect (es. OTC F vs. OTC NF) Sub-factor: CON e SENZA STRESS SALINO +P +P Sub-sub-factor: con (+P) e senza PROLINA Dati: quantità e qualità produzione, scambi gassosi, antiossidanti

Effect of ozone on water status, growth and yield of soybean crop grown under different watering conditions Gianfranco Rana, Maher Bou Jaoudé, Marcello Mastrorilli CRA – Istituto Sperimentale Agronomico (Bari)

Objectives 1- To evaluate the ozone concentration levels in rural areas of southern Italy submitted to Mediterranean climate 2- To study the effect of ozone exposure on a sensitive crop at short, medium and long-term, considering crop water conditions 3- To assess and model the relations ozone exposure - plant response

Experimental set up Site: Rutigliano (Bari) under semi - arid Mediterranean climate Crop: soybean in OTC Standard agrometeorological measurements (O3 concentration) Plant water status (PLWP, gs) and soil water content (TDR) Plant growth, production and quality

Open field: cumulated AOT40 over soybean crop cycles (2003-2004-2005)

2003 – well watered/stressed AA=10000 ppb

2004 – well watered

2004 – well watered 0 ppb 9000 ppb AET m3/m2 0.386 0.275 -29 variation % AET m3/m2 0.386 0.275 -29 Grain yield Kg/m2 0.282 0.150 -48 WUE Kg/m3 0.73 0.55 -25

2005 – well watered/stressed 0 ppb 9000 ppb AET m3/m2 0.389 0.285 0.272 0.291 Grain yield Kg/m2 0.283 0.149 0.180 0.190 WUE Kg/m3 0.73 0.52 0.66 0.65

Synthesis and modelling (2003-2004-2005)

Plant Water Status and AET Relative gs = +O3/-O3 Relative AET = +O3/-O3

Leaf area and dry matter Relative LA = +O3/-O3 Relative dry matter = +O3/-O3

The extension of this work can consider the following: Recommendations The extension of this work can consider the following: To evaluate the relationships ozone action - plant functions through CERES (or other) model To repeat the studies concerning the effect of enriched ozone comparing sensitive and resistant species

New research needed O3 flux effects relationships in Mediterranean environments Formulation of suitable canopy resistance models for O3 flux Measure and monitor O3 flux in field conditions by micrometeorological methods in arid and semi-arid environments (including FACE facility) Set up and assessment of eddy covariance technique for O3 fluxes