L’acqua è fondamentale per la crescita e lo sviluppo delle piante. La mancanza d’acqua può limitare la produzione agricola, ridurre le rese e compromettere la qualità dei prodotti.
L’irrigazione consente agli agricoltori di controllare l’approvvigionamento idrico e di aumentare la produzione; tuttavia, se effettuata in modo inefficiente, può causare sprechi d’acqua, la salinizzazione del suolo e l’inquinamento delle fonti idriche.
Che cos’è l’efficienza idrica?
L’efficienza idrica in agricoltura mira a ottimizzare l’uso dell’acqua, massimizzandone lo sfruttamento da parte delle colture e riducendo al minimo le perdite inutili. Si tratta di trarre il massimo vantaggio da ogni goccia d’acqua nella produzione agricola, attraverso pratiche che evitino gli sprechi e garantiscano che le piante ricevano il necessario.
L’ottimizzazione dell’irrigazione, il miglioramento della ritenzione idrica del suolo e la scelta di colture adatte alle condizioni locali sono pratiche che migliorano sia l’efficienza idrica che la sostenibilità.
Misurare l’efficienza idrica delle colture è fondamentale per ottimizzare l’uso dell’acqua e garantire una produzione agricola sostenibile. A tal fine possiamo ricorrere a diversi indicatori:
Come si calcola l’efficienza di applicazione?
L’efficienza di applicazione (Ea) è un indicatore chiave che misura la percentuale di acqua applicata che rimane effettivamente disponibile nella zona radicale delle colture. Aiuta a determinare l’efficienza di un sistema di irrigazione nel fornire acqua utile senza sprechi.
Si esprime come:
Ea = Acqua immagazzinata nella zona radicale / Acqua applicata × 100
Dove:
- Acqua immagazzinata nella zona radicale: è il volume d'acqua che rimane nel terreno all'interno del profilo in cui le radici delle piante possono assorbirla.
- Acqua applicata: è la quantità totale di acqua fornita al campo durante l’irrigazione.
Se l’acqua penetra oltre la portata delle radici, va persa per percolazione profonda; allo stesso modo, i terreni con un deflusso eccessivo o con una distribuzione poco uniforme comportano una scarsa efficienza nell’irrigazione.
Efficienza di applicazione nell’irrigazione a goccia
A titolo indicativo, in questo tipo di irrigazione l’indice presenta valori compresi tra l’80 e il 95%.
Possiamo migliorare l’efficienza dell’applicazione seguendo alcune raccomandazioni:
- Pianificare correttamente l'irrigazione in base alle esigenze della coltura e alla capacità di ritenzione idrica del terreno. Realizzare sistemi intelligenti.
- Utilizzare sistemi di irrigazione efficienti, come l’irrigazione a goccia o a spruzzo con ugelli a bassa evaporazione.
- Mantenere il sistema in buone condizioni, controllando tubazioni, diffusori e ugelli per evitare perdite e ostruzioni.
Come si calcola l’efficienza di stoccaggio?
L’efficienza di accumulo (Ee) è un indicatore che misura la percentuale di acqua applicata durante l’irrigazione che viene effettivamente immagazzinata nella zona radicale della coltura, rispetto alla quantità di acqua che il suolo sarebbe in grado di immagazzinare senza generare perdite per percolazione profonda.
Si esprime come:
Ee = Acqua immagazzinata nella zona radicale / Acqua necessaria per reintegrare l’umidità del suolo × 100
Dove:
- Acqua immagazzinata nella zona radicale: quantità di acqua effettivamente trattenuta nel terreno e disponibile per le radici.
- Acqua necessaria per reintegrare l'umidità: differenza tra la capacità di campo e il livello iniziale di umidità del suolo prima dell'irrigazione.
Fattori che influenzano l’Ee
- Consistenza e struttura del suolo:
- I terreni sabbiosi drenano più rapidamente e possono perdere acqua per percolazione.
- I terreni argillosi possono trattenere troppa acqua, riducendo l'ossigenazione delle radici.
- Profondità del profilo radicale: se l’acqua apportata supera la profondità delle radici, viene persa per percolazione.
- Frequenza e quantità di irrigazione: un’irrigazione eccessiva o troppo distanziata può compromettere l’efficienza.
- Compattazione del suolo: riduce la capacità di infiltrazione e può causare ristagni d’acqua.
Efficienza di accumulo nell’irrigazione a goccia
A titolo indicativo, in questo sistema di irrigazione l’indice di efficienza di stoccaggio presenta valori compresi tra l’80 e il 95%.
Possiamo migliorare questo dato seguendo alcune raccomandazioni:
- Irrigare in base alla capacità di ritenzione idrica del terreno.
- Evitare un'irrigazione eccessiva che provochi una percolazione profonda.
- Mantenere un’adeguata preparazione del terreno per migliorarne la capacità di infiltrazione.
- Regolare la frequenza e la durata dell'irrigazione in base alle esigenze della coltura.
- Utilizzare tecnologie quali i sensori di umidità per monitorare le riserve idriche nel suolo.
Come si calcola l’efficienza di distribuzione?
L’efficienza di distribuzione (Ed) nell’irrigazione a goccia misura l’uniformità con cui l’acqua viene distribuita attraverso gli emettitori del sistema. Un sistema efficiente deve erogare quantità simili di acqua su tutta l’area coltivata, riducendo al minimo le differenze tra le piante.
Si esprime come:
Ed = Portata dell’emettitore con il minor flusso / Media della portata di tutti gli emettitori × 100
Dove:
- Portata dell'emettitore con il minor flusso: è la portata del gocciolatore che eroga la minor quantità d'acqua all'interno del sistema in esame.
- Portata media di tutti gli irrigatori: è la media delle misurazioni della portata effettuate su diversi irrigatori all’interno dell’area irrigata.
Fattori che influenzano l’irrigazione a goccia
- Variazione di pressione: se la pressione varia lungo la tubazione, gli emettitori più distanti potrebbero ricevere meno acqua. Questo aspetto è importante nel caso dei gocciolatori turbolenti e dei nastri di irrigazione.
- Ostruzione degli emettitori: sedimenti, alghe o sali possono ostruire i gocciolatori, riducendone la portata.
- Lunghezza eccessiva dei tubi laterali di irrigazione: può causare differenze di pressione tra l'inizio e la fine.
- Pendenza del terreno: le differenze di quota influiscono sulla pressione ricevuta dal gocciolatore.
Valori di Ed nell’irrigazione a goccia
- Eccellente: ≥ 90%
- Accettabile: 80 – 90%
- Insufficiente: < 80%
Come migliorare l’efficienza della distribuzione nell’irrigazione a goccia:
- Utilizzare contagocce autocompensanti.
- Effettuare una manutenzione regolare: lavaggio delle tubazioni per evitare ostruzioni.
- Progettare il sistema in modo adeguato.
- Monitorare la pressione con manometri in diversi punti dell'impianto per rilevare eventuali cali di pressione.
- Utilizzare regolatori di pressione per mantenere un flusso uniforme in tutte le linee di irrigazione.
- Installazione di contatori per il monitoraggio delle portate.
Scelta dei materiali in base all’efficienza idrica
La quantificazione dei suddetti indici ci porta a utilizzare nel nostro appezzamento materiali quali:
- Sensori di umidità del suolo: tensiometri, sonde FDR o TDR per misurare il contenuto d'acqua nel suolo.
- Stazioni meteorologiche: per monitorare l’evapotraspirazione, la temperatura e l’umidità relativa.
- Programmatori.
- Irrigazione sotterranea per ridurre l'evaporazione.
- Misuratori di portata dell'acqua: per controllare il volume d'irrigazione erogato.
- Droni e telerilevamento: per valutare lo stress idrico delle colture tramite immagini multispettrali.
Antonio Hoyas
, ingegnere agronomo
