SPECIALE EIMA a cura di G.Guidoboni e R.Genovesi ALI GOCCIOLANTI

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1 SPECIALE EIMA a cura di G.Guidoboni e R.Genovesi ALI GOCCIOLANTI Si assiste oggi ad una grande diffusione della microirrigazione, grazie all affinamento degli studi agronomici e tecnologici e ad una migliore conoscenza dei vantaggi e dei campi di utilizzazione dell irrigazione a goccia. In particolar modo le moderne tecnologie tendono ad: estendere l applicazione del metodo al maggior numero di colture; migliorare l uniformità di distribuzione dell acqua; ridurre l eccessiva localizzazione dell acqua; ridurre la sensibilità all ostruzione degli erogatori; rendere meccanizzabili le operazioni di stesura e di raccolta delle linee erogatrici. Dal punto di vista tecnico questi obiettivi possono essere raggiunti in molte maniere, tuttavia la grande opportunità che viene offerta oggi al produttore agricolo, coinvolge aspetti pratici di immediato interesse quali la rapidità di montaggio e la comodità di gestione. L avvento sul mercato delle ali gocciolanti, condotte in polietilene con i gocciolatori inseriti all interno del tubo a distanze prefissate dal costruttore, rende possibile abbinare tecnologia elevata e semplicità operativa. Per avere un idea di come siano in realtà le ali gocciolanti, basti pensare ad una tubazione di plastica priva di interruzione e senza asperità, con erogatori posti internamente ad esse. Le tecnologie di fabbricazione di questi manufatti fanno si che il gocciolatore sia fissato saldamente alla tubazione e che l erogatore impiegato sia di elevatissime prestazioni tecniche. All estero la diffusione delle ali gocciolanti è vastissima e stanno oramai sostituendo le tradizionali tubazioni con i gocciolatori inseriti esternamente, in Italia si assiste ad un analogo andamento sulle colture orticole, mentre si è ancora agli inizi su altre colture. Tuttavia alcune aziende italiane si sono impegnate nel settore, fabbricando prodotti di grande prestigio tecnologico con soluzioni all avanguardia nell impiego di campo. L offerta spazia tra tubazioni di diversi diametri con gocciolatori sia comuni che autocompensanti di varia portata, disposti a varie distanze con prestazioni che soddisfano pienamente l uniformità tecnologica richiesta e l esigenza di meccanizzare l irrigazione a goccia.. Settori di impiego Le ali gocciolanti, essendo facilmente spostabili meccanicamente ad inizio e a fine stagione (fig.1), consentono di estendere l irrigazione a goccia a tutte le colture, compreso a quelle con ciclo annuale. Inoltre il materiale impiegato ha una perfetta rispondenza alle esigenze di resistenza all intasamento quando viene posto a contatto con il terreno, allo sfregamento con il suolo ed alla trazione durante le fasi di svolgimento e di riavvolgimento meccanico. Pertanto i materiali descritti hanno, per le loro caratteristiche, utilizzazioni svariate prestandosi ad essere utilizzate sui frutteti, dove possono essere appese od anche appoggiate al terreno, sulle ortive pacciamate collocate sotto la pacciamatura in un unica operazione meccanica, su tutte le orticole in serra o a pieno campo e su talune colture industriali. La distanza modulare con cui i gocciolatori vengono inseriti nel tubo può determinare qualche problema solamente nel caso di frutteti con piante molto distanti, in quanto gli erogatori essendo troppo ravvicinati possono distribuire volumi irrigui in aree non colonizzate dagli apparati radicali. Pertanto la scelta della distanza modulare degli erogatori deve essere fatta in funzione della distanza delle piante in modo da consentire una bagnatura del terreno completa o di piccole zone in corrispondenza di ogni singola pianta (tab. 1).

2 TABELLA 1 - Influenza della distanza media dei gocciolatori sulla linea e del tipo di terreno per l ottenimento di almeno il 25% del volume di terreno bagnato per filari distanti 4 m. ed irrigazioni frequenti di 4-5 mm/giorno. (Mannini 1991). Portata oraria Tipo di terreno 2 l/h 4 l/h 8 l/h 12 l/h Distanza n / ha Distanza n / ha Distanza n / ha Distanza n / ha Sabbioso 0, , , , Franco sabbioso 0, , , , Franco 1, , , , Franco argilloso 1,2 * , , , Limoso 1,4 * , , , Argilloso 1,4 * , , , * Pluviometria oraria molto bassa, al di sotto di 0.5 mm/h. Il vantaggio principale nell impiego delle ali gocciolanti in frutticoltura, rispetto alle tradizionali linee con gocciolatori on line inseriti in campo, è costituito dal notevole risparmio di tempo per l assemblaggio dei gocciolatori sulla linea erogatrice e dalla possibilità di posare direttamente a contatto con il terreno il materiale. In orticoltura l impiego delle ali gocciolanti offre, rispetto alle manichette, una maggiore uniformità di distribuzione dell acqua alle piante e consente anche un perfetto dosaggio della fertirrigazione, con evidenti vantaggi agronomici e idrici e con una notevole riduzione dei rilasci di nutrienti nell ambiente. Rispetto alle manichette forate, inoltre, risulta evidente anche una loro maggiore durata nel tempo che ne consente un riutilizzo pluriennale rendendole più economiche, nonostante il loro maggior costo di acquisto. La SIPLAST, ditta italiana leader nel settore, ha notevolmente ridotto anche il grosso limite delle ali gocciolanti: le elevate perdite di carico, infatti la riduzione della sezione del tubo, determinata da ogni erogatore, ha da sempre limitato la lunghezza di queste ali. La realizzazione da parte di questa azienda di nuovi labirinti, posti internamente al gocciolatore, consente ora di effettuare lunghezze superiori di circa il 30% rispetto alle possibilità offerte dal materiale precedente. Caratteristiche idrauliche e tecnologiche Il valore tecnico di un ala gocciolante, la di là di quelli che sono i vantaggi di impiego nelle varie colture, è determinato dall uniformità tecnologica dei gocciolatori di cui è dotata. Infatti, se un modello di ala gocciolante non presenta buone caratteristiche di uniformità delle portate dei singoli erogatori in relazione alle diverse pressioni di esercizio, molti presupposti teorici e agronomici che giustificano l impiego di tale metodologia vengono meno. A questo scopo si riportano i dati dei test effettuati dal CER già pubblicati su riviste del settore (tab.2).

3 TABELLA 2 - Valutazione riassuntiva delle caratteristiche di uniformità tecnologica secondo le classificazioni CEMAGREF MARCA MODELLO Portata C.V. Giudizio nominale (l/h) (a 15 m) % ALA GOCCIOLANTE RIGIDA PREMONTATA COMUNE NETAFIM Premontata φ 16 mm MB NETAFIM Premontata φ 16 mm MB NETAFIM Premontata φ 16 mm MB ALA GOCCIOLANTE RIGIDA INTEGRALE COMUNE NAAN Naan-Tif φ 20 mm MB SIPLAST Dripline φ 20 mm MB SIPLAST Dripline φ 20 mm MB VALDUCCI Helidrop φ 16 mm MB ALA GOCCIOLANTE FLOSCIA INTEGRALE COMUNE NETAFIM Typhon φ 17 mm MB PLASTRO Hydrodrip φ 16 mm MB ALA GOCCIOLANTE SEMIRIGIDA INTEGRALE AUTOCOMPENSANTE Qn (Q-Qn) C.V. Giudizio (l/h) Qn (a 15 m) (a 15 m) % NETAFIM Ram φ 17 mm % 8.63 B NETAFIM Ram φ 17 mm % 2.39 MB NETAFIM Ram φ 17 mm % 2.69 MB NETAFIM Ram φ 20 mm % M NETAFIM Ram φ 20 mm % 3.37 MB NETAFIM Ram φ 20 mm % 4.83 MB Un altro dato interessante sulle ali gocciolanti autocompensanti è quello relativo allo scarto in percentuale della portata media dalla portata nominale che è sempre contenuto sotto il 10%. Per quanto riguarda la relazione tra variazioni di portata in funzione delle variazioni di pressione, quasi tutte le ali gocciolanti comuni hanno presentato un esponente x prossimo allo 0.5, con una buona tolleranza alle variazioni di carico idraulico e tutti i modelli autocompensanti hanno dimostrato un ottimo livello di autocompensazione con valori di x prossimi allo zero (tab. 5). Tutti i modelli di ala gocciolante provati hanno dimostrato una elevata affidabilità, come uniformità tecnologica di fabbricazione e di portata, garantendo un altissimo standard qualitativo, indipendentemente dalla tipologia di ala impiegata. Se confrontate ai gocciolatori on-line tradizionali, presentano una qualità addirittura superiore, anche se le più elevate perdite di carico localizzate ne limitano l impiego ad appezzamenti non troppo lunghi. Agli innegabili vantaggi di tipo tecnico-agronomico citati in precedenza va quindi aggiunta anche una garanzia di elevata qualità dal punto di vista strettamente idraulico-impiantistico, che dovrebbe spingere agricoltori e tecnici ad un maggior impiego di questi materiali innovativi. Per contro, i maggiori costi di investimento nell impianto, sia rispetto alle manichette forate sia rispetto ai gocciolatori tradizionali, ne consigliano l uso principalmente in aziende altamente

4 specializzate nel settore ortofrutticolo ad alto reddito.

5 TABELLA 3 - Valutazione riassuntiva delle caratteristiche di tolleranza alle variazioni di pressione secondo le classificazioni CEMAGREF MARCA MODELLO Portata nominale Tolleranza alle variazioni di pressione q=khx (con q in l/h e h in metri) (l/h) Range di k x Giudizio pressione (m) ALA GOCCIOLANTE RIGIDA PREMONTATA COMUNE NETAFIM Premontata φ 16 mm MT NETAFIM Premontata φ 16 mm T NETAFIM Premontata φ 16 mm T ALA GOCCIOLANTE RIGIDA INTEGRALE COMUNE NAAN Naan-Tif φ 20 mm MT SIPLAST Dripline φ 20 mm T SIPLAST Dripline φ 20 mm MT VALDUCCI Helidrop φ 16 mm T ALA GOCCIOLANTE FLOSCIA INTEGRALE COMUNE NETAFIM Typhon φ 17 mm MT PLASTRO Hydrodrip φ 16 mm T ALA GOCCIOLANTE SEMIRIGIDA INTEGRALE AUTOCOMPENSANTE NETAFIM Ram φ 17 mm MB NETAFIM Ram φ 17 mm MB NETAFIM Ram φ 17 mm MB NETAFIM Ram φ 20 mm MB NETAFIM Ram φ 20 mm B NETAFIM Ram φ 20 mm MB

6 PULSATORI (fig.2) Coniugare una bassa portata oraria con la più ampia copertura irrigua del suolo è un obiettivo raggiungibile utilizzando i micropulsatori. Caratteristica dominante di questi microerogatori è di erogare un quantitativo di acqua relativamente basso, assimilabile a quello di un gocciolatore o di un piccolo spruzzatore, coprendo superficie maggiore di quella (trascurabile) coperta da un gocciolatore. Ciò si realizza con erogazione intermittente, pulsante, che aumenta di intensità con l aumentare della pressione di esercizio, consentendo la variazione della portata oraria da 4 a 36 litri (tab.1). Il meccanismo di pulsazione è costituito da un cilindro centrale rigido rivestito da una membrana plastica deformabile, l acqua entrando rigonfia la membrana fino a farla distaccare dal cilindro, a questo punto l acqua è in comunicazione con l esterno e può defluire con un getto istantaneo; una volta uscito il liquido, la membrana torna ad aderire al cilindro ed il pulsatore è pronto a ricevere nuova acqua. Gli erogatori disponibili sul mercato sono numerosi comprendendo sia testine a getto rotante, sia testine a getto fisso con molteplici configurazioni di bagnatura, dotate di raggio variabile da un minimo di 3.1 a un massimo di 4.5 metri. Vantaggi operativi migliore copertura del suolo: a parità di portata rispetto ad al tradizionale impianto a goccia si aumenta la superficie bagnata. Ciò consente, pur utilizzando fonti di approvvigionamento idrico di scarsa portata, di irrigare superfici di notevoli dimensioni contemporaneamente, senza dovere suddividere l impianto irriguo in settori, come è nella norma in impianti a spruzzo aventi le stesse prestazioni. minori esigenze di filtraggio poichè il diametro di passaggio dell acqua è superiore rispetto ai tradizionali gocciolatori gocce di maggiori dimensioni rispetto a quanto offerto dagli spruzzatori, quindi maggiore resistenza all azione perturbatrice del vento arresto automatico reso possibile dal dispositivo illustrato, che impedisce il gocciolamento a pressioni inferiori ad 1 atmosfera e quindi ad impianto spento totale surrogabilità nei confronti dei gocciolatori, che possono essere dunque sostituiti dai pulsatori senza apportare alcuna modifica alle restanti parti dell impianto irriguo: ne tubazioni primarie e secondarie, ne apparato di pompaggio migliore uniformità di distribuzione rispetto agli spruzzatori minori costi di impianto rispetto a quanto imputabile per gli spruzzatori. Settori di impiego 1. colture in terreni pendenti soggetti all erosione. In queste condizioni è particolarmente favorevole l ampiezza di bagnatura consentita dai pulsatori, accompagnata dalla possibilità di una lenta e costante erogazione dell acqua. E evidente che ciò contrasta il ruscellamento superficiale dell acqua agevolandone, viceversa, la penetrazione in profondità a beneficio del pieno soddisfacimento idrico delle colture 2. colture in terreni sciolti, nei quali l erogazione puntiforme dell acqua provoca un inumidimento del suolo che può spingersi oltre gli apparati radicali, con conseguente perdita di acqua e dilavamento in falda di sostanze nocive. L adozione di impianti a spruzzo può risolvere ugualmente questi problemi, ma con costi superiori. 3. colture che si avvantaggiano di irrigazioni climatizzanti, sia per la protezione dal calore che per la protezione e prevenzione delle gelate per irraggiamento. Le basse portate ed i lunghi tempi di erogazioni consentiti dai pulsatori rendono realizzabili tali interventi agronomici a costi contenuti.

7 4. in tutti i casi che si vogliono sostituire i gocciolatori con i pulsatori

8 tab.1 dati di portata in in relazione alle variazioni di pressione. Da notare l azione di autocompensazione esercitata a partire da 20 metri modelli pressione d esercizio metri litri/ora litri/ora litri/ora litri/ora litri/ora

9 MINI - IRRIGATORI L esigenza di ridurre i costi di manodopera necessaria allo spostamento delle tradizionali tubazioni ad ali mobili e per il cambio delle postazioni, sono i principali fattori che non hanno di certo favorito l inserimento di questo tipo di impianto in un ambito di sviluppo della meccanizzazione agricola, dove è sempre più emergente la necessità di ridurre i costi di produzione e di gestione degli impianti irrigui. Nel caso delle colture orticole la necessità di irrigare con bassi e frequenti volumi irrigui unitamente alle esigenze da parte delle stesse di avere l acqua distribuita in maniera quasi nebulizzata è crescente. Pertanto si sta assistendo all espandersi della irrigazione a basso input energetico anche in questo importantissimo comparto di colture ad alto reddito. L evoluzione continua dei materiali, associata alla vasta gamma di utilizzo del tubo di polietilene hanno consentito l impiego di miniirrigatori che hanno le stesse caratteristiche idrauliche e balistiche di alcuni irrigatori a schiaffo utilizzati, prevalentemente, su colture orticole con i tradizionali impianti mobili. Alcune case costruttrici hanno realizzato miniirrigatori come: ROTATOR R-2000: ha la caratteristica principale di avere l organo rotativo immerso nel silicone che ne rallenta appositamente la rotazione garantendo una elevatissima uniformità di distribuzione. MAMKAD 2200, 2255 e 2255-S: la rotazione è garantita da una sfera in acciaio, l organo rotativo è retrattile per prevenire eventuali occlusioni ed il modello 2200 può essere autocompensante garantendo la stessa portata con diverse pressioni e in varie condizioni topografiche. TURBOHAMMER 501 e 502: opera in un campo di pressione molto basso (tra 1.0 e 3.0 Atm.), ha un angolo di getto molto basso e una velocità di rotazione molto elevata. L impianto realizzato con i miniirrigatori ha la peculiarità di essere leggero perchè completamente realizzato in polietilene è quindi facilmente spostabile, funziona a bassa pressione di esercizio pur avendo ampie gittate, e distribuisce l acqua in maniera omogenea e con un basso impatto al suolo. Gli erogatori sono di vario tipo e costituiti da testine completamente rotanti o a getto fisso, di tipo comune o autocompensante e vengono installati verticalmente al di sopra dell apparato fogliare su astine in derivazione dal tubo di polietilene poggiato al suolo (fig. 3). TABELLA 1- Caratteristiche della portata e del diametro dei tre modelli, in funzione alle variazioni di pressione. PRESSIONE (m) PORTATA (l/h) DIAMETRO (m) ROTATOR R MAMKAD 2200 (arancio) TURBOHAMMER 501 (blue)

10 Vantaggi operativi Possibilità di irrigare appezzamenti di svariate dimensioni e forme, avendo caratteristiche balistiche del tutto simili a quelle dei tradizionali irrigatori a schiaffo; la bassa pressione di funzionamento consente l impiego di pompe con potenze modeste; migliore uniformità di distribuzione in quanto particolari meccanismi, agendo come frizioni, rallentano la rotazione; disposti a triangolo consentono di ottenere la copertura totale della superficie sottesa; il materiale plastico con cui sono realizzati è altamente resistente alle radiazioni solari ed ai concimi idrosolubili; quelli autocompensanti mantengono invariata la portata al variare della pressione ed in tutte le condizioni topografiche; la traiettoria del getto ha generalmente un angolo basso che consente un impiego anche come irrigazione sottochioma; l organo rotativo retrattile a fine irrigazione, che taluni hanno, è una efficace prevenzione alle occlusioni; il filtraggio delle acque richiesto è blando: a 40 MESH ; Settori di impiego 1. Quelli autocompensanti vanno generalmente impiegati in terreni in pendenza e per aumentare la lunghezza delle linee laterali; 2. per l irrigazione di colture orticole delicate che privilegiano irrigazioni effettuate con acqua nebulizzata; 3. l intercambiabilità dei boccagli, che possono avere inclinazioni differenti, permette il loro impiego per l irrigazione di arboreti sia sopra che sottochioma; 4. per l irrigazione a protezione delle gelate invernali e a prevenzione di quelle primaverili; 5. per l irrigazione in terreni limosi dove l effetto battente dell acqua causerebbe il costipamento dello strato superficiale del terreno stesso; 6. per la grande adattabilità a tutti i terreni sciolti; 7. per l ottenimento di una completa uniformità di bagnatura; 8. dove vi sono portate disponibili relativamente modeste; 9. non richiedendo pressioni di esercizio elevate, si possono impiegare dove le attrezzature pompanti hanno prevalenze modeste.