Uso sostenibile dell acqua in agricoltura

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1 Marcello Mastrorilli Uso sostenibile dell acqua in agricoltura 13/11/2017 1

2 IRRIGARE IN MODO SOSTENIBILE SIGNIFICA RISPONDERE A 2 DOMANDE: 1) QUANDO IRRIGARE? 2) QUANTO IRRIGARE? 13/11/2017 2

3 PRIMA DI RISPONDERE E IMPORTANTE CONOSCERE: IL TERRENO L ACQUA NEL TERRENO 13/11/2017 3

4 IL TERRENO Proprietà fisiche: tessitura (o granulometria) percentuale delle particelle solide che costituiscono il terreno In base alla tessitura i terreni si classificano: sabbiosi limosi argillosi 13/11/2017 4

5 E IMPORTANTE CONOSCERE: IL TERRENO L ACQUA NEL TERRENO riempie gli spazi vuoti è trattenuta con forze diverse 13/11/2017 5

6 IL TERRENO Proprietà fisiche: l acqua nel terreno (o potenziale matriciale) Alla capacità idrica massima (CIM), o saturazione, l acqua riempie tutti i pori del terreno scorrimento in superficie percolazione in profondità Alla capacità idrica di campo (CIC) il terreno trattiene massima quantità di acqua Le piante sono in buone condizioni di nutrizione idrica Al punto di appassimento (PA) la quantità di acqua presente nel terreno provoca l appassimento della maggior parte delle colture Le piante appassiscono 13/11/2017 6

7 Teoricamente le colture assorbono l acqua dal suolo nell intervallo compreso tra acqua nel terreno capacità idrica di campo (CIC) punto di appassimento (PA) tempo 13/11/2017 7

8 ma oltre una determinata soglia le piante vanno incontro a acqua nel terreno capacità idrica di campo (CIC) STRESS IDRICO punto di appassimento (PA) tempo 13/11/2017 8

9 MA NOI DOBBIAMO EVITARLO!!! VEDIAMO COME 13/11/2017 9

10 Durante una pioggia abbondante, l acqua riempie tutti gli spazi vuoti del terreno, fino a saturazione 13/11/

11 successivamente 13/11/

12 la mancanza di apporti idrici e le perdite per evapotraspirazione della coltura 13/11/

13 quando si raggiunge un determinato valore soglia di umidità nel suolo è necessario IRRIGARE 13/11/

14 per evitare lo STRESS IDRICO 13/11/

15 si IRRIGA fino a quando si ripristina la capacità idrica di campo 13/11/

16 ma senza esagerare, altrimenti l acqua si perde per percolazione 13/11/

17 acqua nel terreno le colture assorbono facilmente acqua tra la CIC e il valore soglia: tale quantità è l acqua prontamente disponibile (APD) APD Ac CIC AD soglia (p) PA tempo irrigazione AD= Acqua disponibile (CIC-PA) APD= Acqua prontamente disponibile (AD*p) Ac= Acqua assorbita dalla coltura 13/11/

18 .. se non si irriga.. acqua nel terreno APD Ac CIC AD stress idrico soglia PA tempo irrigazione 13/11/

19 QUANDO IRRIGARE? acqua nel terreno APD Ac CIC soglia PA tempo irrigazione Quando si consuma l acqua prontamente disponibile 13/11/

20 QUANTO IRRIGARE? Misurare l umidità del terreno 13/11/

21 QUANTO IRRIGARE? Metodo dell umidità del terreno I=S h ρ (CIC-Wc) Analisi idrologiche misura in campo S = superficie da irrigare (m 2 ) h = spessore effettivo delle radici (0.5 m) ρ aps = massa volumica del terreno apparente (t /m 3 ) CIC = umidità del terreno alla capacità idrica di campo Wc = umidità del terreno misurato 13/11/

22 umidità del suolo come si misura? 13/11/

23 umidità del suolo come si misura? I sensori TDR (Time Domain Reflectometry) sono composti da una parte elettronica e da due fino a quattro aste metalliche parallele che vengono immerse nel terreno. Si misura il tempo che un impulso elettromagnetico ad alta frequenza (GHz) impiega ad attraversare le aste metalliche. Permette di misurare la costante dielettrica. 13/11/

24 umidità del suolo come si misura? La tecnica FDR (Frequency Domain Response) consente di determinare l acqua nel terreno, misurando la variazione della costante dielettrica generata tra due elettrodi. 13/11/

25 umidità del suolo La costante dielettrica varia in funzione di: quantità d'acqua tipo di terreno struttura del terreno come si misura? Dalla costante dielettrica si risale al contenuto volumetrico idrico del terreno Esistono dei modelli matematici generali (es. eq. Di Topp) già integrati nei vari prodotti commerciali che determinano un grado di precisione delle misure del ±3-5%. Per una corretta applicazione dei sensori è necessaria una locale calibrazione al fine di migliorare il grado di precisione 13/11/

26 umidità del suolo come si misura? Misure on-line 13/11/

27 Esempio Quando e Quanto IRRIGARE? umidità terreno apporti idrici (mm) 29% CIC Irrig. 23% soglia Quanto irrigare? Una quantita utile per riportare il terreno alla CIC Pioggia 17% PA Quando irrigare? Quando si esaurisce l acqua facilmente disponibile 10/6 18/6 26/6 4/7 12/7 20/7 28/7 5/8 13/8 21/ tempo Gestione ottimale 13/11/

28 Esempio Quando e Quanto IRRIGARE? umidità terreno apporti idrici (mm) 29% CIC Irrig. 23% 17% PA soglia Pioggia 10/6 18/6 26/6 4/7 12/7 20/7 28/7 5/8 13/8 21/8 stress idrici apporti eccessivi tempo 13/11/

29 irrigazione automatizzata 13/11/

30 Marcello Mastrorilli L irrigazione è sostenibile 13/11/