Le prestazioni in campo dei sistemi irrigui in pressione. I risultati di esperienze poliennali in aziende agricole dell Italia Centro-Settentrionale

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1 TAVOLA ROTONDA SISTEMI IRRIGUI AZIENDALI TRA SOSTENIBILITA ECONOMICA, RISPARMIO IDRICO E TUTELA DELL AMBIENTE EIMA Bologna, 12 novembre 2010 Le prestazioni in campo dei sistemi irrigui in pressione. I risultati di esperienze poliennali in aziende agricole dell Italia Centro-Settentrionale Graziano Ghinassi DEISTAF Università di Firenze

2 Produzione ed efficienza d uso dell acqua irrigua (WUE) Il 40% della produzione agricola mondiale è dato dall agricoltura irrigua sul 20% delle terre coltivate Le resepiùelevate in irriguosonocirca doppiediquellepiùalte senza irrigazione(fao) Nonostantequesto, la produttivitàdell acquairriguaèancorabassa. Come aumentarla? 1

3 Incremento dell efficienza d uso dell acqua irrigua 1-miglioramento della tecnologia(aziendale e non) 2-miglioramento della gestione 3-strategie a sussidio limitato 4-provvedimenti normativi 5-. 2

4 On-Farm Technology Efficienze della distribuzione Tipo Range Superficie 55 75% Grossi irrigatori 60 80% Pioggia 65 80% Side Roll 65 80% Centre pivot 70 90% Micro sprinkler 70 85% Microspray 80 90% Goccia 85 95% Tollefson, 2010 modif. 3

5 Efficienza della distribuzione = efficienza d uso dell acqua? Fino a qualche anno fa, si tendeva(quasi) ad identificare l uniformità della distribuzione con il risparmio idrico. Ovvero, che un metodo tecnologicamente avanzato fosse per sé garanzia di uso efficiente dell acqua e perciò di riduzione degli sprechi. La gestioneera pococonsideratanell efficienzairriguaglobale, poiché una gestione adeguata richiede capacità che non tutti gli operatori possiedono. A livello di comunicazione, un concetto semplice e diretto può stimolareconsenso. 4

6 Andhra Pradesh Micro Irrigation Project (APMIP) Pioggia Goccia Totale Area (ha) Goccia Pioggia Totale Reddy, 2010

7 Esperienze DIAF/DEISTAF in aziende dell Italia Centro-Settentrionale ( ) Valdichiana (AR)-Risposta produttiva del pomodoro da industria a restituzioni differenziate dei consumi idrici con metodo a pioggia ( ) e goccia ( ) Toscana-Progetto S.E.Agr.I.T. ( ) Centro-Nord-Comparazione dell efficacia agronomica ed economica dell irrigazione effettuata con macchine irrigatrici semoventi e linee gocciolanti ( )

8 RISPOSTA PRODUTTIVA DEL POMODORO DA INDUSTRIA A RESTITUZIONI DIFFERENZIATE DEI CONSUMI IDRICI CON METODO A PIOGGIA ( ) E GOCCIA ( ) 7

9 Produzioni commerciabili per metodo irriguo e restituzione Pioggia B C D E F Goccia Resa (q/ha) Pioggia-1 Pioggia-2 Pioggia-3 Goccia-1 Goccia-2 Goccia-3 Metodi irrigui e trattam enti 8

10 Volumi stagionali (m 3 /ha) per metodo e trattamento Trat PIOGGIA GOCCIA B C D E F

11 Efficienza d uso dell acqua di irrigazione (WUE) B C D E F WUE (q/m 3 ) Pioggia-1 Pioggia-2 Pioggia-3 Goccia-1 Goccia-2 Goccia-3 Metodi irrigui e trattam enti 10

12 IRIPA ERATA CIPA-AT Progetto S.E.Agr.I.T. ( )

13 Progetto S.E.Agr.I.T. Obiettivi del progetto: - prelievi idrici aziendali per uso irriguo; - prelievi idrici per uso irriguo; -consumi irrigui ed energetici stagionali; - cause di inefficienza; - valutazione tecnico economica; - divulgazione.

14 Progetto S.E.Agr.I.T. SUPERFICI ATTREZZATE PER L IRRIGAZIONE Superfici impianti irrigui sul campione di 39 aziende: ha su una SAU di ha arboree ha 15% seminativi ha 12% superf.non predisposta ha 56% floricole 0.6 ha 0% ortive ha 17%

15 RILEVI IN CAMPO SULL UNIFORMITÀ DI DISTRIBUZIONE

16 TIPOLOGIE DI IMPIANTI VERIFICATI IRRIGAZIONE A PIOGGIA Rotolone con irrigatore n 4 Rotolone con barra n 1 Center pivot n 1 Irrigatori dinamici sopra chioma n 1 Micro irrigatori n 3 MICROIRRIGAZIONE SU ORTIVE E SEMINATIVI Manichette con gocciolatorinormali n 11 MICROIRRIGAZIONE SU COLTURE ARBOREE Tubi con gocciolatori normali n 4 Tubi con gocciolatori autocompensanti n 2 Tubi con spruzzatori n 1

17 FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI

18 FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI Il funzionamento dei 28 impianti (10 a pioggia e 18 impianti microirrigui, di cui 11 su ortive e 7 su arboree) è stato valutato tramite il parametro uniformità: -per gli impianti a pioggia: coefficiente di uniformità (CU) di Christiansen (Christiansen, 1941) e uniformità di distribuzione al minimo quarto (DUu.q.) (Pereira, 1997); -per la microirrigazione: uniformità di erogazione (EU) (Keller & Karmeli, 1975).

19 FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI Valori-obiettivo di uniformità, considerati ragionevoli obiettivi minimi: -irrigazione a pioggia: DUu.q =75%;

20 FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI Valori-obiettivo di uniformità, considerati ragionevoli obiettivi minimi: -irrigazione a goccia su colture erbacee: EU=90%;

21 FUNZIONAMENTO DEGLI IMPIANTI Valori-obiettivo di uniformità, considerati ragionevoli obiettivi minimi: -microirrigazione su colture arboree: EU=92.5%.

22 RILIEVI IMPIANTI A PIOGGIA

23 *Range 60-80% RILIEVI IMPIANTI A PIOGGIA*

24 RILIEVI IMPIANTI A MICROPIOGGIA

25 RILIEVI IMPIANTI A MICROPIOGGIA* *Range 70-85% 24

26 IMPIANTI A PIOGGIA Stima dei risparmi di acqua possibili con miglioramento dell uniformità fino al valore-obiettivo (DUu.q.=75%)

27 IMPIANTI A PIOGGIA-Risparmi possibili con DUu.q. 75%

28 IMPIANTI A PIOGGIA-Risparmi possibili con DUu.q. 75% Volume risparmiabile con DU=75% 715 m 3 /ha 21% Media volumi stagionali erogati: 3400 m 3 /ha DUu.q.medio ~60% CU medio ~73% (range 60 85) 2685 m 3 /ha 79% Volume sufficiente con DU=75%

29 IMPIANTI MICROIRRIGUI (manichette) su ortive e seminativi Stima dei risparmi di acqua possibili con miglioramento dell uniformità fino al valore-obiettivo (DUu.q.=90%)

30 IMPIANTI MICROIRRIGUI (manichette*) su ortive e seminativi *Range 85-95% EU media~74%

31 Manichette: risparmi possibili con EU 90%

32 IMPIANTI MICROIRRIGUI su arboree Stima dei risparmi di acqua possibili con miglioramento dell uniformità fino al valore-obiettivo (DUu.q.=92,5%)

33 RILIEVI IMPIANTI MICROIRRIGUI SU ARBOREE EU media=75,6%

34 Risparmi possibili con EU 92.5%

35 Risparmi possibili con EU 92.5%

36 Volumi irrigui (mm) attuali e sufficienti con DU/EU target -pioggia: da 340 (al 60%) a 269 (al 75%) -goccia su ortive: da 322 (al 74%) a 265 (al 90%) -goccia su arboree: da 300 (al 76%) a 229 (al 92,5%)

37 Volumi irrigui (mm) attuali e sufficienti con DU/EU target -pioggia: da 340 (al 60%) a 269 (al 75%) -goccia su ortive: da 322 (al 74%) a 265 (al 90%) -goccia su arboree: da 300 (al 76%) a 229 (al 92,5%)

38 AUTOVALUTAZIONE DELLA PRATICA IRRIGUA

39 SURPLUS IRRIGUO >30% E AUTOVALUTAZIONE DELLA PRATICA IRRIGUA Surplus: Microirrigazione: 35% Pioggia: 12% Autovalutazione: Basso: 7% Discreto: 79% Alto: 14%

40 Progetto DEISTAF-AMIS ( ) Comparazione dell efficacia agronomica ed economica dell irrigazione effettuata con macchine irrigatrici semoventi e linee gocciolanti

41 Progetto DEISTAF-AMIS ( ) Parametri di confronto per valutare l efficacia irrigua e la convenienza economica: consumo stagionale di acqua (m3/ha); consumo stagionale di energia (kwh); produzione areica commerciabile (q/ha); efficienza d uso dell acqua; qualità del prodotto (secondo specifici indicatori: grado Brix, sanità, ecc.); costo dell irrigazione per coltura ( /ha).

42 Azienda/coltura Resa (q/ha) Goccia Pioggia Irrigazione (mm) Goccia Pioggia PI1-mais da insilato PI2-mais da insilato PR1-Pomodoro industria PR2-Pomodoro industria FE1-Pomodoro industria FE2-Pomodoro industria BO1-Cipolla BO2-Cipolla VR1-Tabacco AR1-Pomodoro industria AR2-Tabacco

43 L efficienza potenziale della distribuzione, legata alla tecnologia, è condizione necessaria ma non sufficiente per l uso efficiente dell acqua

44 Risparmio idrico potenziale in annate umide, medie e siccitose Soman, 2009 modif. 43

45 Risparmio idrico potenziale in annate umide, medie e siccitose (20%) (20%) (60%) Soman, 2009 modif. 44

46 SULL USO DELLA TECNOLOGIA La componentistica, per quanto tecnologicamente avanzata possa essere, non è di per sé in grado di portare alcun miglioramento, a differenza di altri input come gli ibridi o i fertilizzanti. C è una diffusa mancanza di conoscenza e di consapevolezza sul funzionamento delle tecnologie, che ha portato spesso ad un uso inappropriato della tecnologia stessa. Soman, 2009

47 CONCLUSIONI-1 Le prestazioni degli impianti sono generalmente diverse rispetto ai valori di riferimento (adeguato livello di progettazione, realizzazione, gestione e manutenzione). Per la goccia, gli scostamenti dai valori target sono prevalentemente attribuibili a scarsa gestione e manutenzione, per la pioggia all influenza del vento. Le prestazioni dei semoventi (rotoloni) hanno probabilmente risentito dell età delle macchine (fino a 20 anni). L età delle attrezzature degli impianti stanziali (pioggia), anche superiore ai 20 anni, non ha inciso sulle prestazioni. L irrigazione a goccia si è dimostrata generalmente più difficile da gestire in maniera corretta.

48 CONCLUSIONI-2 In termini di efficienza complessiva dell irrigazione, l elemento più rilevante negli sprechi di acqua non è il funzionamento degli impianti, ma le modalità di gestione dell irrigazione in uso presso le aziende. Le esperienze di campo svolte nel corso di 15 anni in diversi contesti agroclimatici hanno mostrato che: 1)-non è possibile parlare di superiorità di un metodo rispetto ad un altro; 2)-il concetto di efficienza dell irrigazione non dovrebbe essere limitato all aspetto tecnologico, ma esteso a un contesto più ampio (ad es. che includa l economia a diverse scale di riferimento, l ambiente, ecc..).

49 Grazie per l attenzione