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1 Questo contenuto ti è offerto da: Articolo tratto da: Edizioni L Informatore Agrario Tutti i diritti riservati, a norma della Legge sul Diritto d Autore e le sue successive modificazioni. Ogni utilizzo di quest opera per usi diversi da quello personale e privato è tassativamente vietato. Edizioni L Informatore Agrario S.r.l. non potrà comunque essere ritenuta responsabile per eventuali malfunzionamenti e/o danni di qualsiasi natura connessi all uso dell opera.

2 EFFICIENZA DELLA MICROIRRIGAZIONE SU PRODUZIONI E USO DELL ACQUA Alte rese dal mais microirrigato gestendo bene i volumi idrici Microirrigare il mais permette di ottenere rese elevate con un alta efficienza d uso dell acqua, a patto di gestire bene i volumi irrigui: dai risultati della sperimentazione ri in questo articolo si nota infatti che nella zona in cui i volumi irrigui distribuiti sono stati più alti le rese ottenute sono apparse tendenzialmente più basse di Marco Martello, Davide Bovo, Lucia Bortolini L uso sostenibile della risorsa idrica per l irrigazione si basa su una profonda conoscenza dell agronomia e delle tecniche irrigue ad alta efficienza, che assicurano un elevato livello quanti e qualitativo delle produzioni e allo stesso tempo limitano l impatto sulle risorse ambientali. L irrigazione efficiente e uniforme tipica di un impianto microirriguo a goccia è in grado di garantire elevate produzioni, esaltando la resa della coltura con limitati consumi idrici ed energetici. Nel caso del mais l irrigazione a goccia può costituire una valida alternativa per far fronte all attacco di funghi micotossigeni, evitando o limitando i problemi riguardanti gli stock di mais «tossinato». Effettuare le giuste scelte tecniche Il primo passo da compiere è l analisi dell acqua irrigua, necessaria per scegliere e dimensionare il sistema filtrante e i trattamenti da effettuare. Il secondo passo riguarda la caratterizzazione dei suoli da irrigare mediante analisi del suolo e determina- zione della curva di ritenzione idrica. Queste informazioni da un lato permettono di stimare la diffusione idrica e la formazione del bulbo umido che si crea sotto al gocciolatore, e dall altro, grazie alla determinazione della curva di ritenzione idrica, consentono di individuare le costanti idrologiche (capacità di campo, punto di avvizzimento) per la definizione della riserva idrica utile e il limite critico al di sotto del quale la coltura entra in stress idrico. Il terzo passo è identificare i fabbisogni idrici della coltura, elemento necessario per determinare la compensazione di acqua che l irrigazione dovrà fornire. Questi fabbisogni si calcolano partendo dall ETo (evapotraspirazione di riferimento), generalmente calcolata con il metodo Penman-Monteith, necessaria per la stima dell ETm (evapotraspirazione massima della coltura secondo la metodologia Fao), mediante l uso dei coefficienti colturali (Kc) caratteristici per ogni coltura e per ogni fase fenologica della stessa. Per l irrigazione a goccia si utilizza generalmente il Kc singolo, che però tende a sovrastimare la componente di evaporazione, visto che il posizionamento delle manichette nelle coltivazioni erbacee a file alterne riduce la superficie effettivamente bagnata e quindi soggetta a evaporazione. Per un calcolo più accurato dei fabbisogni è più corretto utilizzare il metodo che considera, a differenza del classico Kc, due coefficienti separati, uno riferito alla traspirazione della coltura (Kcb) e l altro all evaporazione della superficie del suolo (Ke). Tutto quanto detto prima si riconduce essenzialmente a due parametri fondamentali: la del goc- Foto 1 Stazione di pompaggio e filtrazione con serbatoio per la fertirrigazione 10/2013 L Informatore Agrario 67

3 Come è stata impostata la prova Foto 2 Stesura delle manichette a file alterne ciolatore e il passo (la distanza tra i gocciolatori). L esame delle tabelle pubblicate dalle ditte produttrici e in particolare la verifica dell uniformità di erogazione (EU%) permettono di individuare quale ala gocciolante sia più adatta alle lunghezze presenti nell appezzamento da irrigare. L uniformità di erogazione esprime in termini percentuali il rapporto tra le portate minime e le portate medie rilevate sull ala gocciolante stessa. Un valore ottimale per impianti a goccia è del 90%: EU del 90% significa che teoricamente le portate dei gocciolatori possono variare del 10% sia in positivo che in negativo. A parità di specifica, le lunghezze massime aumentano all aumentare del diametro della manichetta, in quanto diminuiscono le perdite di pressione legate all attrito. Non si deve trascurare, però, che l uniformità di erogazione e la complessiva erogata da un settore irriguo sono anche influenzate da altri parametri, quali l effettiva pressione dell acqua, i dislivelli altimetrici e le caratteristiche del collettore che alimenta le ali gocciolanti. Quindi, è molto importante tenere presente che, a esclusione delle ali gocciolanti autocompensanti, la dichiarata dell erogatore, cioè la sua nominale, è vera solo se la pressione al gocciolatore è proprio quella di riferimento. Efficienza microirrigua su mais ceroso Nell estate 2012 presso un azienda agraria della Società cooperativa agricola zootecnica La Torre a Isola della Scala (Verona) è stato condotto uno studio per quantificare l impatto dell uniformità di La gestione agronomica della prova presso l azienda La Torre di Isola della Scala (Verona) ha previsto un aratura autunnale a 30 cm con interramento di 42 t/ha corrispondenti a 170 unità di azoto di liquame bovino (come previsto dalla direttiva nitrati). La varietà di mais utilizzata è stata Dekalb 6815, classe Fao 600, con un sesto di impianto di 0,75 m interfila e 0,16 m sulla fila, per un investimento di 8 piante/m2 considerando una perdita di piante dovuta alla germinabilità e fallanze del 4%. La concimazione è stata effettuata mediante fertirrigazione utilizzando, in 3 interventi, fertilizzante liquido N 30, per un applicazione totale di 100 kg di azoto/ ha. La raccolta del mais a maturazione cerosa è stata effettuata il 9 agosto GESTIONE DELL IRRIGAZIONE L irrigazione è stata gestita a calendario ogni 3 giorni dal 14 giugno al 7 agosto utilizzando una compensazione dell evapotraspirazione pari a 5 mm/giorno. L impianto era composto da un gruppo motopompa dotato di motore da 37 kw e pompa a una girante, un idrociclone e un filtro a rete autopulente con capacità di filtrazione a 120 mesh, con sistema di fertirrigazione mediante iniettore Venturi. Le linee adduttrici di testata erano layflat da 5 mentre la manichetta scelta è stata Aquatraxx Ø 22 mm («usa e getta», utilizzabile cioè per un solo ciclo colturale), con punti goccia distanziati 0,4 m e nominale 1,14 L/h; le manichette sono state disposte a file alterne lungo l interfila. Al fine di monitorare le variazioni di umidità del suolo e calcolare l efficacia d uso dell acqua sono stati posizionati punti di accesso, costituiti da tubi in vetroresina, per una sonda di umidità (sonda FDR con 4 sensori uno ogni 10 cm fino a 40 cm di profondità): sull interfila con manichetta, sulla fila e sull interfila non servita. distribuzione dell acqua di un sistema irriguo a goccia con manichetta sulla resa a maturazione cerosa del mais e sull efficacia d uso dell acqua. Le prove sono state effettuate in un appezzamento di 12 ha, diviso in 3 settori irrigui di circa 4 ha ognuno, con terreno di tipo sabbioso-franco e buona dotazione in sostanza organica. Dall analisi delle uniformità di distribuzione è emerso che entrambi gli indici calcolati (uniformità di distribuzione del quartile inferiore e coefficiente di uniformità: vedi riquadro «Come leggere le tabelle e le figure») presentano valori buoni ma non ottimi, indicando una discreta variabilità delle portate, probabilmente a causa dell elevata lunghezza dell appezzamento, e quindi la conseguente perdita di carico lungo le linee di distribuzione dell acqua. Infatti, considerando singolarmente i tre settori (tabella 1), si nota che il secondo settore, con una lunghezza della linea adduttrice inferiore, ha ottenuto l uniformità di distribuzione migliore. Il terzo settore invece, ha risentito della perdita di carico dovuta alla maggiore lunghezza sia delle linee adduttrici sia delle manichette, dando le prestazioni peggiori. Per quanto riguarda le rese, la parcella non irrigua non ha dato produzione, poiché le piante sono completamente avvizzite dopo la fioritura, mentre per la parte irrigua si è visto che il terzo settore ha dato la resa media maggiore mentre il primo e il secondo sono stati inferiori rispettivamente del 10 e del 3%. Foto 3 Tubi in vetroresina per l inserimento della sonda di umidità 68 L Informatore Agrario 10/2013

4 FIGURA 1 - Mappe dei rilievi puntuali e interpolati di, resa, Wue b e Iwu e Foto 4 Rilievo puntuale della di 4 gocciolatori È interessante notare la differenza in termini di volumi irrigui distribuiti tra i tre settori causata principalmente dalle reali portate erogate dai gocciolatori. Il terzo settore con portate inferiori ha dato un efficacia maggiore, infatti il WUE b (incremento di resa in relazione a tutto l ammontare dall acqua ricevuta dalla coltura) è stato superiore del 15% rispetto al primo e del 12% rispetto al secondo settore mentre il IWU e (incremento di resa in relazione al volume d acqua applicato con l irrigazione) è stato superiore del 19% rispetto agli altri due settori. Osservando le due mappe di erogata e resa della coltura (figura 1) si nota che, nella zona in cui i volumi irrigui distribuiti sono stati più alti, le rese ottenute sono state tendenzialmente più basse. Si ipotizza che questi risultati siano stati causati da momenti prolungati e ripetuti in cui il terreno si è trovato in uno stato di anossia (mancanza di ossigeno) per ristagno idrico a causa degli eccessivi volumi irrigui distribuiti. È da precisare che, nonostante queste differenze, le rese di mais ceroso si sono mantenute molto elevate, attorno a 90 t/ha tal quali. Anche dall osservazione delle mappe di efficacia d uso dell acqua si evidenzia che, sia per l IWU e sia per WUE b, l area dove i volumi erano più bassi entrambi gli indici sono stati maggiori. Attenzione alle perdite di carico L uniformità di distribuzione dell impianto a goccia è stata buona, anche se potenzialmente il sistema potrebbe raggiungere prestazioni migliori con una più attenta progettazione che riduca le perdite di carico lungo le TABELLA 1 - Rese, volumi irrigui stagionali e parametri di valutazione dell irrigazione dei diversi settori Settore Portata puntuale (L/ora) < 0,9 0,9-1,12 > 1,12 Portata interpolata (L/ora) < 0,9 0,9-1,12 > 1,12 WUE b (kg/m³) < >18 Rilievi WUE b interpolata (kg/m³) < >18 Resa media (t/ha) Volume irriguo totale Pioggia Apporti idrici totali Resa (t/ha) < >90 Rilievi Resa interpolata (t/ha) < >90 IWU e (kg/m³) < >28 Rilievi IWU e interpolata (kg/m³) < >28 Per le sigle si veda il riquadro a pag. 70. Interpolazione: stima dei valori non noti secondo il metodo kriging. Osservando le mappe di erogata e resa della coltura si nota che, nella zona in cui i volumi irrigui distribuiti sono stati più alti, le rese ottenute sono risultate tendenzialmente più basse. Inoltre, sia per l Iwu e sia per Wue b, l area dove i volumi irrigui erano più bassi entrambi gli indici sono stati maggiori. ETm stagionale DUlq CU (%) WUE b (kg/m 3 ) Iwu e (kg/m 3 ) 1 84, ,75 86,70 15,9 25,3 2 90, ,80 88,84 16,5 25,6 3 93, ,70 82,06 18,8 31,1 Media 89, ,73 84,74 17,1 27,2 ETm: evapotraspirazione massima della pianta. DU lq : indice dell uniformità di distribuzione del quartile inferiore. Permette di evidenziare quanto viene pregiudicata la normale somministrazione d acqua nel 25% dell area peggio servita dall impianto irriguo. Indicativamente per il DU lq valori di 0,7 e 0,8 sono considerati buoni. CU: coefficiente di uniformità che evidenzia le differenze delle portate erogate rispetto al valore medio. Per il CU per l irrigazione a goccia sono buoni valori al di sopra dell 85%. WUE b : incremento di resa in relazione a tutto l ammontare dall acqua ricevuta dalla coltura. IWU e : indice che caraterizza l incremento di resa in relazione al volume d acqua applicato con l irrigazione. 10/2013 L Informatore Agrario 69

5 COME LEGGERE LE TABELLE E LE FIGURE Per definire l uniformità di distribuzione dell impianto irriguo è stata rilevata la erogata dalle manichette in 24 punti all interno di ogni settore. Inoltre nei punti lontani dal bordo sono stati presi i dati di resa secondo lo schema riportato in figura A. Per valutare l uniformità di distribuzione sono stati utilizzati due indici adatti all irrigazione con sistemi a goccia. Il primo indice è l uniformità di distribuzione del quartile inferiore (DU lq ), il quale permette di evidenziare quanto viene pregiudicata la normale somministrazione d acqua nel 25% dell area peggio servita dall impianto irriguo, ovvero che riceve la minor quantità di acqua: q avglq DU lq = q avg q avglq = media delle portate del 25% di superficie peggio irrigata; q avg = media totale delle portate. Il secondo indice utilizzato è il coefficiente di uniformità (CU) che evidenzia le differenze delle portate erogate rispetto al valore medio: ( ) z m CU = z z = di ogni erogatore rilevata; m = media degli erogatori rilevata. I valori dei due parametri dipendono dalle caratteristiche costruttive, FIGURA A - Punti di rilievo della prova di microirrigazione Punti rilievo Settori Testata 370 m 370 m idrauliche e di invecchiamento dei gocciolatori e sono influenzati dal grado di occlusione degli erogatori. Attraverso questi indici è possibile valutare l efficacia della filtrazione dell acqua e della manutenzione dell impianto. Per questo dovrebbero essere utilizzati sia per i sistemi nuovi sia per quelli già installati. La resa a maturazione cerosa del mais raccolta per ogni punto di rilievo è stata trasformata in kg/ha tal quali. Per la determinazione dell efficacia d uso dell acqua irrigua sono state calcolate sia l efficienza produttiva IWUe, indice utilizzato per caratterizzare l incremento di resa in relazione al volume d acqua applicato con l irrigazione (per calcolare la resa del mais non irriguo è stata mantenuta una parcella non irrigua), sia l efficacia di riferimento WUE b che considera tutto l ammontare dall acqua ricevuta dalla coltura. Punti rilievo resa e Punti rilievo Testata A sinistra è raffigurata la mappa completa dei punti di rilievo per ogni settore. A destra i punti di colore nero indicano dove è stata rilevata sia la sia la resa. I due indici sono espressi dalle seguenti formule: Y WUE b = (P e + IR + ΔSW) WUE b = efficacia di riferimento (kg/m 3 ); Y = resa (kg/ha); Pe = pioggia (m 3 /ha); IR = acqua di irrigazione (m 3 /ha) ΔSW = variazione del contenuto idrico del suolo (m 3 /ha). (Y i Y d ) IWU e = IR IWU e = efficacia irrigua (kg/m 3 ); Y i = resa con raccolto irrigato (kg/ha); Y d = resa con raccolto non irrigato (kg/ha); IR = volume irriguo (m 3 /ha). ali gocciolanti, come si evidenzia dai valori calcolati sul terzo settore. Inoltre, i risultati ottenuti rilevano che la gestione a calendario dell irrigazione non ha ottimizzato l uso dell acqua, abbassando l efficacia irrigua (resa/volumi irrigui). In ogni caso le rese si sono mantenute mediamente elevate sottolineando l elevata capacità di questo sistema irriguo di mantenere ottimi standard produttivi. L analisi dei costi, qui non ri, ha però evidenziato che un impianto microirriguo con manichette «usa e getta» (ovvero utilizzabili solo durante un ciclo produttivo) può avere convenienza in futuro solo se sostenuta da finanziamenti (ad esempio i Psr) giustificabili a livello territoriale in virtù dei più bassi consumi di acqua e, in generale, di un uso più razionale della risorsa idrica, dell energia, dei fertilizzanti, compresa la possibilità di distribuire la frazione liquida dei reflui. Marco Martello, Davide Bovo Lucia Bortolini Università degli studi di Padova Dipartimento territorio e sistemi agro-forestali (Tesaf) Si ringrazia tutto il personale della Cooperativa agricola zootecnica La Torre che ha contribuito alla riuscita del lavoro. Per commenti all articolo, chiarimenti o suggerimenti scrivi a: [email protected] ALTRI ARTICOLI SULL ARGOMENTO Microirrigare le erbacee? È anche questione di plv. Pubblicato su L Informatore Agrario n. 19/2012 a pag. 62. Ali gocciolanti e microirrigatori: riconoscerne la qualità. Pubblicato su L Informatore Agrario n. 43/2010 a pag L Informatore Agrario 10/2013