Per ottenere il massimo beneficio agronomico dall’irrigazione è assolutamente necessario che l’acqua distribuita arrivi in modo uniforme alle piante presenti in coltivazione. Diversamente, il diverso grado di umidità presente nel terreno può portare a situazioni di stress idrico in alcune parti del campo ed eccesso di umidità in altre e, quindi, a diverse condizioni di crescita tra le piante, molto negative ai fini produttivi:
- ombreggiamento delle piante più alte a scapito di quelle meno sviluppate
- raggiungimento della maturazione eterogeneo con problemi per la raccolta manuale e meccanica
- peggiore uniformità del colore e della pezzatura dei frutti
- qualità del prodotto altamente variabile, ecc.
In casi estremi, l’eccesso di acqua può provocare, oltre alla scarsa aerazione dell’apparato radicale delle piante, anche l’inibizione dello sviluppo vegetale, abbondanti sprechi nelle percolazioni profonde, ed infine il completo appassimento della coltura.
Uniformità e iniezione chemigante
La scarsa omogeneità della distribuzione dell’acqua è poi ancora più negativa nel caso della chemigazione, a causa dell’aumento dell’eterogeneità della crescita delle piante. I gocciolatori che distribuiscono troppa acqua rischiano di mettere a disposizione delle piante troppi fertilizzanti, in particolare azoto, che è il principale nutriente veicolato con l’acqua. L’effetto indesiderato sarà il dilavamento dell’elemento stesso, con conseguente penuria per le colture, ma con accumulo di inquinanti nelle falde acquifere.
Uniformità ed efficienza
Una bagnatura poco omogenea della coltura poi porta sempre ad un abbassamento dell’efficienza nell’uso dell’acqua e quindi ad un uso non corretto della risorsa, inoltre spinge l’agricoltore a soddisfare le esigenze delle piante a cui arriva meno acqua, di conseguenza irrigare eccessivamente gli altri, con ulteriori sprechi (come percolazioni e deflussi d’acqua) e danni al raccolto. In particolare per gli impianti sprinkler quando la copertura non è uniforme, spesso i cicli irrigui vengono attivati per periodi di tempo più lunghi per compensare le zone con copertura insufficiente. Ciò comporterà un’irrigazione eccessiva in tutte le altre aree. Sempre nell’irrigazione a pioggia, una pressione disomogenea nella rete produce una piovosità decrescente sia a monte che a valle dell’ala, e dall’irrigatore alla parte finale del getto e quindi una sovrapposizione irregolare delle zone bagnate dagli irrigatori.
Si definisce bulbo umido il volume di terreno raggiunto dall’acqua durante l’irrigazione: quanto più tale volume comprende quello esplorato dalle radici, tanto più efficace sarà l’irrigazione. A causa della disuniformità lungo un’ala di erogazione, ad esempio, il bulbo avrà dimensioni diverse a seconda della posizione sull’ala, e quindi l’effetto dell’erogatore sarà diverso da pianta a pianta. Diversi studi hanno evidenziato quantitativamente l’acqua in più fornita da un sistema di irrigazione che percola oltre lo strato esplorato dalle radici:
Figura 1 – Penetrazione dell’acqua nel terreno lungo una linea gocciolante piana
Figura 2 – Esempio dello spreco di acqua relativo ad un’irrigazione di 6 mm (60 metri cubi per ettaro) causato da disuniformità
La Figura 2 rappresenta tutta l’acqua in eccesso erogata (oltre la linea rossa) e quindi sprecata a causa della mancanza di uniformità. Ad esempio, per un intervento irriguo di 6 mm (corrispondente ad un volume utile di 60 m³/ha), nel caso di un impianto con poca uniformità, è stato calcolato un volume lordo di acqua erogata in campo pari a 92,6 m³/ha e quindi un volume sprecato di 32,6 m³/ha (la differenza tra 92,6 e 60 m³/ha) per percolazione in profondità. In questo caso l’efficienza è pari al 64%. Lo spreco di acqua è direttamente proporzionale allo spreco di energia, cioè all’aumento dei tempi di alimentazione elettrica dei sistemi di pompaggio.
Sono stati inoltre calcolati due scenari che prevedono, per incrementi di efficienza, da un lato un risparmio di acqua e dall’altro la possibilità di aumentare l’estensione della superficie agricola irrigabile.
Per quanto detto finora, la progettazione idraulica di un impianto irriguo deve essere generalmente mirata al raggiungimento dei massimi valori di uniformità. La capacità di un sistema di irrigazione di distribuire l’acqua in modo uniforme ed efficiente è il fattore che maggiormente influenza sia la risposta produttiva delle colture sia la possibilità o meno di utilizzare l’acqua e le risorse nel modo più efficace. In definitiva, sfruttando metodi moderni e dalla progettazione rigorosa, è possibile risparmiare tra il 10% e il 30% delle risorse idriche (nonché di fertilizzanti) e raggiungere un’uniformità di distribuzione superiore al 90%. Con una progettazione approssimata l’uniformità scende sotto il 60% determinando una inaccettabile mancanza di erogazione nelle diverse parti dell’impianto.
La “irrigazione di precisione” ottenuta attraverso la migliore progettazione non è solo un obiettivo puramente teorico, ma un’azione che comporta importanti ed innegabili riflessioni dal punto di vista pratico, che coinvolge sia l’agricoltore che la relativa produzione agricola (per il principio di “ buona pratica agricola”) così come il tecnico che installa un impianto. L’agricoltura moderna è sempre più orientata al raggiungimento di obiettivi di qualità, riduzione dell’impatto ambientale e distribuzione omogenea di acqua e fertilizzanti. In particolare, quanto più la qualità e la quantità della produzione comportano ampie variazioni nella redditività dell’azienda, tanto maggiore è l’attenzione posta su questi aspetti tecnici.
Argomento di studio
Da uno studio effettuato in Emilia Romagna su 7708 aziende agricole coltivate con frutteti irrigati a goccia o a spruzzo, differenze di portata determinano eccessi o carenze idriche individuali su ciascuna pianta, portando a ridotte rese e qualità del prodotto e a notevoli problemi di uniformità di sviluppo e scarsa contemporaneità di maturazione tra gli alberi del frutteto. Problemi ancora più accentuati si verificano nei frutteti fertirrigazione: queste differenze causano l’eterogeneità delle dosi di nutrienti distribuite su ciascuna pianta, con problemi ancora maggiori nella produzione e nella qualità, nel rilascio dei nutrienti e nella disuniformità tra le piante nel frutteto. Una ricerca sperimentale è stata effettuata dal CER (Consorzio per la bonifica del canale Emilia-Romagna) sia sulle colture orticole che su quelle arboree: a titolo di esempio, l’esperienza condotta dal CER sui meli “Cooper” dimostra chiaramente la diminuzione nel PLV (prodotto lordo vendibile) se nell’apporto di acqua ci si discosta dall’ottimale stagionale di 1471 m3/ha Infatti è sufficiente una variazione dell’apporto del 10% rispetto alla quantità ottimale di acqua per avere variazioni di il PLV di 1.000.000 di lire nel 1986 per ettaro (ovvero 882,57 €/ha nel 2008 assumendo il costo costante delle mele e un indice dei prezzi al consumo aumentato del 2,5% annuo).
Sebbene lo studio non sia recente, i risultati sono oggi perfettamente applicabili e testimoniano un fatto inconfutabile: variando, anche di poco, i valori della portata rispetto a quella ottimale (e quindi l’uniformità di erogazione), si hanno ripercussioni sulla produttività e quindi sulla redditività dei raccolti per l’azienda agricola.
