GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI IRRIGAZIONE

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1 GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI IRRIGAZIONE Decisiva ai fini del risparmio idrico è la scelta del come irrigare: fra i diversi sistemi d irrigazione dovrà essere adottato quello che, in rapporto al terreno, al clima e alla pianta, presenta la massima efficienza nell uso dell acqua. Alcune semplici regole da rispettare per migliorare l uniformità di distribuzione dell impianto irriguo. VERIFICATION OF IRRIGATION SYSTEMS To maximize water saving, it is fundamental to adopt the most proper irrigation system: among all different irrigation systems, the one guarantying the higher efficiency in water utilisation is preferable. When choosing it, soil, weather and plant characteristics must be considered and all factors affecting distribution uniformity of irrigation water system must be minimised. There are many different methods to check uniformity; most of them base on proper collection point identification, rigorous flow rate determination and statistical analysis of data set variability. However, it is suggested to carry out some of the simple verifications described in the present issue. In the present issue, the Good Agricultural Practices code (GAP) for the main irrigation systems (flood irrigation, spray irrigation and drip irrigation) is given. Monitoraggio dei sistemi irrigui Tecnica Effetto Misura dei volumi d adacquata tramite Conoscere e adeguare i volumi distribuiti. contatori. Controllo dell uniformità di erogazione in Individuare e risolvere eventuali difetti di campo. distribuzione eterogenea in campo. Taratura dei componenti e prova della Individuare e risolvere difetti tecnologici sulla rete funzionalità degli impianti irrigui. irrigua aziendale. Verifica visiva o a contatore della perdita della Individuare e risolvere perdite della rete. rete irrigua. Nell azienda agricola la maggior possibilità di riduzione delle perdite d acqua irrigua è rappresentata dalla scelta di un metodo irriguo di elevata efficienza, impiegato nella maniera tecnicamente più attenta. I valori riportati in tabella 1 sono solo orientativi, perché fortemente dipendenti sia dalla specifica tipologia adottata (sistema irriguo) sia dalla razionalità del suo impiego in rapporto al terreno, alla pianta e al clima durante l adacquata. Esistono inoltre molti altri vincoli importanti che condizionano fortemente la scelta (disponibilità di capitali, fabbisogno in manodopera, esigenze di gestione aziendale, ecc.). Tab. 1 - Efficienza dei metodi di irrigazione Metodo Efficienza massima di distribuzione Sommersione meno del 25% Scorrimento 40-50% Infiltrazione laterale da solchi 55-60% Aspersione 70-80% Goccia 85-90% Un confronto tra le prestazioni dei vari impianti irrigui è molto complesso ed è possibile solamente mediante criteri omogenei: tra i tanti indicatori possibili, però, quelli che meglio si adattano a rappresentare la capacità di non sprecare risorse sono l efficienza e l uniformità di irrigazione. L efficienza di distribuzione, strettamente dipendente dal metodo irriguo impiegato (ma anche dall accuratezza con la quale viene adoperato), esprime il rapporto percentuale tra il volume d acqua trattenuta nello strato di terreno - e quindi utilizzabile dalle piante e il volume di adacquata, secondo la formula : Volume d acqua Efficienza utilizzato dalla pianta di = = X 100 distribuzione Volume di adacquata 1

2 L utilizzatore deve ovviamente portare al massimo possibile il valore dell efficienza, riducendo i fattori di perdita. Per una distribuzione uniforme Per ottenere il massimo beneficio agronomico dal è assolutamente necessario che l acqua distribuita raggiunga le piante presenti in coltura uniformemente. Una bassa uniformità di bagnatura della coltura porta sempre a un abbassamento dell efficienza nell uso dell acqua e quindi a un uso scorretto della risorsa; inoltre spinge l agricoltore a soddisfare le esigenze delle piante alle quali arriva meno acqua, sovrairrigando di conseguenza le altre, con ulteriori sprechi d acqua e danni alla coltura. Fattori che riducono l uniformità di distribuzione IRRIGAZIONE PER INFILTRAZIONE LATERALE Variazioni di portata e durata Differenze di pendenza, scabrezza, lunghezza e sezione nel solco e tra i solchi Diverso grado di permeabilità Differenze di tessitura Diversità nei contorni bagnati per variazione di pendenza o di sezione del solco IRRIGAZIONE PER ASPERSIONE Eccessiva lunghezza delle linee (ali piovane e condotte secondarie) Differenze di quota Intercettazione della copertura vegetale Ventosità Errata spaziatura tra irrigatori Differenze di pressione Scarsa prestazione del motore della pompa Variazioni di pressione e portata nella rete consortile Variazione di direzione e velocità del vento Errata disposizione delle ali piovane Per gli irrigatori giganti trainati (rotoloni): - tubazione sul tamburo e non distesa al suolo - diversa velocità di riavvolgimento del tamburo - slittamento delle ruote del carrello porta-irrigatore - fluttuazione della potenza in uscita dalla turbina - diversa posizione del tubo sul tamburo MICROIRRIGAZIONE Differenze di pressione Diverso livello di occlusione Variazioni di fabbricazione Eterogeneo tipo di suolo, nel caso di impianto interrato Modelli diversi di erogatori nello stesso appezzamento Differenze di temperatura lungo le laterali Distanza tra le piante difforme dalla spaziatura tra gli erogatori Età non uniforme delle piante (in arboreti e vigneti) Fonte: Burt et al., 1997, modificato Da calcoli economici effettuati considerando una curva di risposta all acqua di irrigazione con melo irrigato a goccia e simulando la perdita produttiva e l incremento dei costi conseguenti a diversi livelli di uniformità di distribuzione, è stato verificato che, ad esempio, la perdita economica data da una mediocre uniformità (70%) rispetto a quella di una buona uniformità (90%) equivale a circa 1/5 del valore della produzione commerciale. Nel box a fianco sono riportate riportate alcune delle principali cause che influiscono sull uniformità dei più diffusi sistemi irrigui. Per controllare l uniformità esistono numerosi metodi basati sulla precisa individuazione di alcuni punti di prelievo, sulla rigorosa misurazione delle portate e sul calcolo statistico della variabilità dei dati ottenuti. Tuttavia in prima approssimazione si consiglia di fare le seguenti verifiche: negli impianti microirrigui misurando le portate del primo punto di erogazione e dell ultimo, che si trova all estrema punta in diagonale dell appezzamento o del settore,la differenza di portata non deve superare il 10%; negli impianti per aspersione, posizionate delle bacinelle o dei pluviometri a terra secondo lo schema riportato in figura e misurata la portata dopo 15 minuti di funzionamento, occorre semplicemente verificare i valori di portata nei vari punti di raccolta in modo da farsi un idea dell omogeneità della distribuzione sul campo; se questa risulterà bassa andrà studiata una migliore disposizione in campo oppure, nei casi di singola erogazione, dovrà essere sostituito l erogatore. 2

3 Possibili perdite d acqua durante evaporazione traspirazione evapotraspirazione percolazione profonda ruscellamento superficiale bagnatura di porzioni di terreno non interessate dalle piante effetto deriva colature irrigue di fondo campo filtrazioni per perdita dalle tubazioni o dalle affossature di testata Irrigazione a scorrimento In tutti i metodi per scorrimento superficiale gli appezzamenti da irrigare vengono alimentati alla loro estremità superiore e l acqua, per gravità, giunge a quella inferiore infiltrandosi nel terreno durante il tragitto. I metodi per scorrimento sono, infatti, anche denominati gravitazionali. Poiché la quantità d acqua infiltrata è all incirca proporzionale al suo tempo di permanenza sul terreno, all estremità superiore dell unità irrigua se ne infiltra di più che in quella inferiore, con scarsa uniformità di distribuzione; solitamente l immissione dell acqua viene interrotta quando circa i 2/3 del campo sono stati raggiunti dalla lama d acqua; l acqua residua non ancora infiltrata continua a scorrere sul campo sino ad esaurirsi nella porzione terminale parte per infiltrazione e parte per colature di fondo campo. Le dimensioni delle spianate idonee a un ottimale irrigazione per scorrimento sull intera superficie devono rispettare i seguenti rapporti larghezza/lunghezza: da 1/15 a 1/20 sui terreni argillosi; da 1/10 a 1/15 sui terreni di medio impasto; da 1/6 a 1/10 sui terreni sciolti o molto permeabili. Anche in condizioni ottimali è poi necessario adottare precisi tempi d adacquata in relazione alla portata, al tipo di terreno e alla sua pendenza, senza i quali lo spreco d acqua può risultare molto rilevante; per ottenere la stessa altezza d acqua infiltrata, la portata dovrà essere maggiore sui terreni meno argillosi e meno pendenti (sino a circa 15 l/s per metro di larghezza) e viceversa molto più modesta nei terreni pesanti e con pendenze rilevanti (attorno a 3 l/s per metro di larghezza). Irrigazione per aspersione L irrigazione per aspersione è detta anche a pioggia perché le modalità d arrivo dell acqua sul terreno o sulla coltura simulano quelle degli apporti idrici naturali. In realtà, mentre la pioggia cade simultaneamente e abbastanza uniformemente in tutte le zone del campo, la pioggia artificiale prodotta dagli irrigatori cade in aree irregolarmente circolari, con un uniformità imperfetta, per la necessaria sovrapposizione del lancio degli irrigatori e per l effetto del vento. Nel meccanizzata mediante i semoventi (rotoloni) la forma di bagnatura è invece prodotta da un unico irrigatore o da una barra irrigatrice, con una bagnatura rettangolare del campo e modeste sovrapposizioni. Pur nella difficoltà di tracciare un quadro generale dell aspersione per le molteplici forme che essa assume, si possono rilevare le seguenti caratteristiche: volumi medio-alti di acqua distribuita a ogni intervento; orari di adacquamento contenuti; medi o lunghi intervalli tra una irrigazione e l altra; pressione dell acqua medio-alta. L irrigazione per aspersione può consentire il raggiungimento di elevati valori di efficienza nell uso dell acqua e quindi consente un utilizzo oculato della risorsa. Come per altri metodi irrigui, però, è assolutamente necessario impiegare le attrezzature in maniera corretta e con una serie di comportamenti capaci di eliminare, o ridurre al minimo, le cause di inefficienza. Irrigazione a goccia Per microirrigazione s intende quel complesso di sistemi irrigui caratterizzati dalla peculiarità di distribuire l acqua localizzandola vicino alla pianta e al suo apparato radicale e, quindi, bagnando soltanto una parte del terreno. L acqua è diffusa a bassa pressione, tramite erogatori alimentati da condotte in polietilene a bassa pressione, che possono essere fuori terra o interrate. L altra caratteristica della microirrigazione a goccia è la distribuzione di piccoli volumi in orari abbastanza lunghi e con turno frequente che, nel periodo di maggiore evapotraspirazione, può diventare 3

4 giornaliero. Con queste attrezzature irrigue si possono distribuire anche fertilizzanti diluiti in acqua (fertirrigazione). a scorrimento 1. Non irrigare mediante l infiltrazione laterale da scoline. 2. Verifica se è possibile passare al ad aspersione (prati e sarchiate) o a goccia (frutteti e ortive). 3. Riduci il numero delle irrigazioni. 4. Adotta il bilancio idrico per decidere il momento dell intervento irriguo. 5. Livella accuratamente il terreno o i solchi. 6. Riduci la lunghezza del terreno da irrigare. 7. Misura il volume distribuito. 8. Adotta una portata capace di ridurre i tempi di avanzamento dell acqua. 9. Usa una tubazione fessurata per la distribuzione in campo dalla testata. 10. Minimizza le perdite per colatura di fondo. per aspersione 1. Calcola il bilancio idrico per decidere il momento di intervento irriguo. 2. Adotta un volume d adacquata calibrato al terreno: a. evita irrigazioni di modesto volume; b. evita irrigazioni di volume eccessivo che portano a percolazione profonda. 3. Misura con un contatore o dei pluviometri il volume distribuito. 4. Disponi in modo corretto gli irrigatori o le postazioni del rotolone (se dal controllo precedente dovesse risultare una bassa omogeneità). 5. Dimensiona bene l impianto per un uniforme distribuzione dell acqua. 6. Evita un eccessiva polverizzazione del getto. 7. Evita di irrigare nelle ore ventose, calde e asciutte. 8. In caso d uso di macchine semoventi (rotoloni): a. sostituisci l irrigatore con barre adacquatrici a bassa pressione; b. impiega la barra alla minor altezza rispetto alla coltura; c. sulla barra impiega ugelli a gocce grosse e, se possibile, diffusori Lepa con bagnatura interfilare. a goccia 1. Adotta il bilancio idrico per decidere il momento di intervento irriguo. 2. Impiega un turno frequente. 3. Impiega piccoli volumi per punto goccia. 4. Adotta un numero e una posizione dei gocciolatori idonei al terreno e alla pianta. 5. Dimensiona perfettamente le tubazioni per un elevata uniformità idraulica nella rete. 6. Scegli un erogatore di buona qualità. 7. Preferisci erogatori autocompensanti specie in linee lunghe o pendenti e in grandi impianti. 8. Filtra accuratamente l acqua irrigua. 9. Misura l acqua distribuita con un contatore volumetrico. 10. Controlla l uniformità totale dell impianto e attua accorgimenti per migliorarla. 11. Impiega la fertirrigazione per la nutrizione della coltura. 12. Non praticare irrigazioni troppo prolungate o superflue. 13. Nella microirrigazione a spruzzo: evita spruzzatori troppo nebulizzanti; evita di irrigare nelle ore ventose, calde e asciutte; evita la completa bagnatura del terreno. 4

5 LEPA, L EROGATORE DI PRECISIONE Lepa sta per Low Energy Precision Application ed è un sistema di speciali erogatori (molto avanzati e di varia foggia) portati tra le file della coltura, a pochi centimetri dal suolo, tramite delle tubazioni flessibili collegate alla tubazione principale. La necessità di risparmiare acqua anche in Emilia Romagna ha spinto la Regione e numerosi costruttori di macchine semoventi per a promuovere un progetto di sperimentazione mirato a verificare la possibilità d impiego dei Lepa sulle barre adacquatrici attualmente impiegate sui rotoloni. Il miglioramento dell efficienza idrica ed energetica è dovuto principalmente a: minor pressione necessaria agli ugelli con conseguente risparmio energetico; localizzazione dell acqua lungo le file della coltura per ridurre l evaporazione dalla superficie del suolo; assenza o marginalità di bagnatura del manto vegetale con riduzione dell evaporazione dalla superficie fogliare; distribuzione idrica vicino al suolo per contenere le perdite di evaporazione durante il lancio e per deriva del vento; migliore uniformità di bagnatura e conseguente maggiore efficienza dell acqua. perdite d acqua. Possibili perdite durante 5