Sappiamo tutti che l’acqua è un bene economico, ovvero una risorsa scarsa, e che come tale deve essere trattata. Questa affermazione, che nessuno nega, trova nella realtà molti fatti che la contraddicono e mettono a rischio la sostenibilità idrica del sistema agricolo.
Ne sono un esempio:
- condutture idriche con perdite significative,
- esondazioni dei fiumi,
- enormi quantità d’acqua che vanno perse in mare,
- gestione scorretta dell'acqua di irrigazione,
- sistemi di irrigazione poco efficienti…
La carenza idrica è un problema che ci troviamo ad affrontare in ogni stagione. La domanda di acqua aumenta ogni anno in diversi settori, quali l’agricoltura, l’industria e persino il consumo umano. Questo aumento della domanda idrica non trova riscontro in un aumento dell’offerta, grazie all’ottimizzazione dell’irrigazione attraverso l’adozione di tecniche per un’agricoltura intelligente. In questo modo, la gestione idrica nelle coltivazioni, grazie al risparmio idrico ottenuto con l’irrigazione a goccia, ci permette di migliorare l’impronta di carbonio, sia nelle coltivazioni che nell’approvvigionamento idrico.
Attualmente esistono numerose tecniche per aumentare tale efficienza. In questo articolo verranno illustrate le cinque più significative che favoriscono la riduzione del consumo idrico; alcune sono in uso da tempo, mentre altre rappresentano un’innovazione nel settore dell’irrigazione agricola.
- Irrigazione a goccia.
Esistono diversi sistemi di irrigazione, classificati in base al modo in cui l’acqua viene erogata sul terreno. I principali sono:
- irrigazione a tappeto,
- irrigazione a solchi,
- irrigazione a pioggia,
- irrigazione a pivot,
- irrigazione a microaspersione
- irrigazione localizzata.
- irrigazione a goccia.
Partendo da una prima definizione generale, l’irrigazione è:
«Il metodo per irrigare artificialmente le colture al fine di integrare l’azione della pioggia».
Questa definizione non tiene conto della pianta. Potremmo quindi migliorare la definizione di irrigazione aggiungendo alcune precisazioni:
«L’irrigazione è il metodo artificiale con cui si somministra l’acqua alla zona radicale della pianta affinché questa possa sfruttarla al massimo».
In quest’ultima definizione, introduciamo la pianta e aggiungiamo un parametro di efficienza: l’acqua va applicata nella zona radicale e deve essere sfruttata al massimo, ovvero in modo efficiente (con le minime perdite) dalla pianta.
L’irrigazione localizzata o a goccia è uno strumento a nostra disposizione per svolgere questo compito. Cerchiamo una definizione di questo sistema. In questo modo possiamo definire l’irrigazione a goccia come:
“Sistema di irrigazione sostenibile che, tramite l’uso di tubi, in cui sono integrati dei dispositivi chiamati gocciolatori, che erogano l’acqua goccia a goccia, riesce a convogliare l’acqua verso una zona circoscritta del terreno (chiamata bulbo), dove si concentrano le radici assorbenti della pianta (una parte dell’apparato radicale)”.
Va sottolineato che il bulbo è un volume di terreno molto ridotto rispetto al volume totale del terreno. Ciò significa che apportiamo l’acqua in un volume ridotto di terreno, riducendo così notevolmente le seguenti perdite che si verificano in altri sistemi di irrigazione:
- Deflusso: perdita d’acqua dalla superficie del suolo dovuta alla pendenza di quest’ultimo.
- Percolazione: perdita di acqua in profondità, che raggiunge livelli non accessibili alle piante.
- Evaporazione: perdita di acqua dalla superficie del suolo nell'atmosfera; è una delle componenti dell'evapotraspirazione.
Noi di Caudal disponiamo di un’ampia gamma di soluzioni per l’irrigazione a goccia e l’irrigazione a goccia automatizzata.
- Sensori per ottimizzare l'irrigazione.
Il monitoraggio consiste nell’osservazione e nella registrazione, più o meno continua, di una o più variabili tramite l’uso di sensori. Il suolo viene utilizzato dalla pianta per ricavarne l’acqua e i sali minerali necessari al suo sviluppo. Conoscere lo stato del suolo è fondamentale per mettere in atto strategie di irrigazione e concimazione. A tal fine disponiamo di due strumenti alla portata di qualsiasi agricoltore: le analisi di laboratorio e l’uso di sensori per l’irrigazione.
Esistono alcune variabili del suolo i cui valori possono variare nel corso della giornata e di cui è importante monitorare l’andamento, poiché sono molto mutevoli: umidità, conduttività elettrica e temperatura del suolo. A tal fine esistono diversi tipi di sensori:
- Sensori di conduttività elettrica: la conduttività elettrica (misurata in μS/cm o μS/m) ci indica indirettamente la quantità di sali presenti in un mezzo, in questo caso il suolo.
- Sensori di temperatura del suolo: i sensori di conducibilità sono solitamente dotati di un sensore di temperatura (che misura in °C) per compensare l'effetto della temperatura sul valore della conducibilità elettrica.
- Sensori volumetrici: misurano la quantità d’acqua presente nel terreno. Per essere più precisi, misurano la percentuale che l’acqua occupa rispetto al volume totale del terreno.
- Sensori di potenziale idrico o tensiometri: misurano la forza di aspirazione (pressione negativa) che la radice deve esercitare per assorbire l’acqua dal terreno. Questo valore dipenderà dalla quantità di acqua presente nel terreno, dalla sua struttura e dalla salinità di tale acqua.
In questo modo possiamo monitorare l’umidità del terreno e tutti gli altri fattori importanti per migliorare la produttività e la crescita della pianta.
- Utilizzo di satelliti e droni
Tutti i corpi emettono radiazioni. La radiazione consiste nell’emissione, nella propagazione e nel trasferimento di energia sotto forma di onde elettromagnetiche e particelle. Grazie all’uso di telecamere multispettrali, siamo in grado di rilevare le radiazioni emesse dai corpi alle diverse lunghezze d’onda. Queste radiazioni ci forniscono informazioni, direttamente o tramite l’utilizzo di indici, sullo stato idrico del suolo o sulle condizioni della pianta.
L’uso dei droni o dei satelliti si basa sull’impiego di tali telecamere che rilevano la radiazione proveniente dal suolo e dalle piante. Tuttavia, l’utilizzo dell’una o dell’altra tecnologia di irrigazione agricola presenta differenze in termini di risultati e costi. La risoluzione dei pixel dei dati rilevati dai droni è molto più elevata rispetto a quella dei satelliti.
Per quanto riguarda la raccolta dei dati con i droni, siamo noi a stabilirne la frequenza; nel caso dei satelliti, invece, dipende dalla frequenza con cui passano sopra la nostra tenuta. Il costo dell’utilizzo dei droni è molto più elevato rispetto a quello dei satelliti.
- Irrigazione a goccia con energia solare.
Il costo energetico rappresenta una voce sempre più rilevante all’interno dei costi complessivi dell’attività agricola. Per questo motivo, ridurre o addirittura eliminare tale costo risulta molto interessante.
L’uso di pannelli solari per alimentare il sistema di irrigazione (che di solito è l’impianto che consuma più energia elettrica nell’azienda agricola) è un’alternativa a cui ricorrono molti agricoltori.
L’uso dell’irrigazione a goccia è fondamentale, poiché è il sistema che richiede il minor consumo d’acqua rispetto ad altri sistemi (irrigazione a scorrimento, a pioggia, a pivot, ecc.).
- Sistemi avanzati di fertirrigazione con irrigazione localizzata.
La fertirrigazione consiste nel fornire al terreno le sostanze nutritive necessarie alle colture attraverso l’acqua di irrigazione. Ciò consente di ottenere un doppio risparmio:
- Eliminazione delle passate della spandiconcime con i trattori.
- Riduzione della quantità di concime da applicare.
Occorre tenere conto anche del beneficio ambientale, poiché il concime viene apportato direttamente al bulbo; in questo modo la pianta lo sfrutta al massimo, aumentando l’efficienza della concimazione e riducendo il possibile aumento della salinità del terreno dovuto all’uso eccessivo di concimi. Inoltre, si riduce la percolazione dell’acqua contenente fertilizzante, evitando così la salinizzazione delle falde acquifere.
Con la fertirrigazione, il concime viene somministrato ad ogni irrigazione; ciò consente di eliminare i concimi a rilascio lento e di utilizzare concimi di qualità superiore, poiché questa tecnica riduce notevolmente le quantità di concime necessarie senza comportare un aumento dei costi.
Manuel Gómez Carmona
Ingegnere agrario di Caudal
