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Presentazione personale Studi: laurea in Scienze Agrarie Lavoro: come tecnico alla Confederazione Italiana Agricoltori di Livorno – sede di Venturina Irrigazione.

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1 Presentazione personale Studi: laurea in Scienze Agrarie Lavoro: come tecnico alla Confederazione Italiana Agricoltori di Livorno – sede di Venturina Irrigazione gestione dell'irrigazione (cellulari) con ARSIA Azioni divuldative finanziate dalla Provincia pubblicazioni tecniche seminari scientifici

2 Presentazione degli alunni Studi effettuati in merito allirrigazione Esperienze personali su irrigazione (nellazienda di famiglia o altro) Aspettative rispetto al progetto di formazione PilotaCoN

3 Presentazione del corso Obiettivi del corso – Utilizzo del metodo del bilancio idrico per la gestione dell'irrigazione – Calcolo dell'efficienza degli impianti irrigui – Uso del software VeProLG – Formulazione della miscela per la fertirrigazione – Costruzione di: Moduli di rilievo in campo Report Articoli Pagina Web Organizzazione di incontri tecnici

4 Obiettivo della lezione odierna Conoscerci Importanza dellacqua per la vita delle piante Acqua come fattore produttivo Gestione dell'irrigazione con il bilancio idrico Efficienza degli impianti irrigui

5 Importanza dellacqua per la pianta Elemento costitutivo Determina il turgore e la forma della pianta e dei propri organi Importante composto che entra in molti processi biochimici della pianta Trasporto di nutritivi Regolatore termico Fattore produttivo

6 Come fa una pianta ad assorbire acqua?

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15 Come funziona il meccanismo di apertura e chiusura degli stomi?

16 Quali sono i fattori che fanno chiudere gli stomi?

17 Effetti del deficit idrico sulla produzione

18 Conclusione Un buon rifornimento di acqua alla pianta non solo è importante per le funzioni che questa riveste Uno stress idrico impedisce lingresso di anidride carbonica nella foglia, il processo fotosintetico e pertanto determina una diminuzione di produzione. Diminuzione dellespansione fogliare e della produzione Diminuzione dellassorbimento dei nutritivi e una minore produzione Una corretta gestione dellirrigazione significa evitare gli stress idirici e evitare gli sprechi di acqua.

19 Gestione razionale dell'irrigazione Metodi empirici Metodi che si basano sul bilancio idrico: entrate - uscite Terreno come contenitore di acqua Gli apporti di acqua Piogge Irrigazione Risalita di falda Le perdite Evapotraspirazione Inefficienze

20 Interazioni acqua suolo terreno

21 Gestione razionale dell'irrigazione Il terreno come contenitore d'acqua Caratteristiche del contenitore/terreno Caratteristiche dell'acqua nel terreno Frazioni di acqua nel terreno Reazioni delle piante nei confronti di varie frazioni di acqua nel terreno

22 quanta acqua riesce a contenere il suolo?

23 Modello suolo = spugna Il terreno è più simile ad una spugna che a un contenitore come illustrato nella figura precedente, matrice solida, spazi vuoti di diverse dimensioni.

24 Modello suolo = esperimento con la spugna (1) Disporre di una quantità di acqua nota Riempire di acqua la spugna posta su un recipiente fino a che questa non inizia a gocciolare Lasciarla gocciolare in un recipiente fino a che non termina di gocciolare Misurare lacqua gocciolata

25 Modello suolo = esperimento con la spugna (2) Strizzare la spugna con la mano e raccogliere lacqua in un recipiente Misurare lacqua che è fuoriuscita dalla spugna in seguito al gocciolamento

26 Modello suolo = esperimento con la spugna (3) la spugna rimane ancora bagnata (al tatto) La quantità di acqua che è rimasta nella spugna è la differenza tra l'acqua che abbiamo introdotto – quella gocciolata – quella estratta.

27 Modello suolo = esperimento con la spugna (4) spiegazione: l'acqua che gocciola riesce a fuoriuscire per azione della gravità l'acqua che rimane viene trattenuta per azione delle forze di adesione (capillarità) ma questa si riesce ad estrarre applicando una pressione

28 Modello suolo = esperimento con la spugna (5) L'acqua che rimane dopo l'applicazione della pressione è trattenuta da forze di adesione molto forti che è difficile estrarre: si può estrarre essiccando la spugna all'aria. Parallelismo con il suolo e il terreno

29 Terreno in condizioni di saturazione condizione del terreno dopo un'abbondante pioggia. l'acqua contenuta negli spazi più grossi percola verso il basso rapidamente.

30 Terreno in condizioni di capacità di campo Condizione del terreno dopo che tutta lacqua gravitazionale si sia allontanata in seguito al drenaggio. Questa è la condizione che dovrebbe avere il terreno dopo unirrigazione eseguita correttamente

31 Terreno in condizioni di punto di appassimento permanente condizione del terreno dopo che la pianta ha estratto tutta l'acqua possibile = punto di appasimento permanente Nella pratica dellirrigazione conviene aspettare fino a che il terreno si asciughi così?

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34 Acqua disponibile per le piante

35 Ritensione idrica del suolo

36 Analogia spugna/terreno Dopo unabbondante pioggia il terreno è tutto saturo di acqua: non c è aria In seguito dal terreno fuoriesce acqua per azione della gravità (acqua gravitazionale) : il terreno si dice alla Capacità Idrica di Campo Rimane nel terreno acqua trattenuta nei capillari che può essere utilizzata dalle piante fino a che la pianta non appassisce irreversibilmente (acqua capillare), Il terreno si dice al Punto di Appassimento Permanente Nel suolo in quel momento cè ancora dellacqua ma è trattenuta dalle particelle di terreno così fortemente che le piante non riescono ad estrarla. (acqua di adesione)

37 Contenuto idrico del suolo

38 Evoluzione del contenuto idrico del suolo in assenza di piogge e irrigazione Capacità idrica di campo (CIC) Suolo saturo di acqua (dopo abbondante pioggia) Punto di appassimento permanente Irreversibile (PAP)

39 Caratteristica delle colture e Acqua facilmente diponibile Per evitare che secchino le piante queste devono essere irrigate non al Punto di Appassimento Permanente ma al Punto Critico. Al disopra di questo punto la pianta assorbe facilmente acqua e non subisce stress dovuto a carenza Al di sotto di questo punto la pianta pur non appassendo subisce delle mancate produzioni Il contenuto idrico tra capacità di campo e punto critico si chiama Acqua Facilmente Utilizzabile. Con lirrigazione del terreno dovremmo mantenere il contenuto idrico tra la capacità di campo e il punto critico.

40 Acqua facilmente disponibile Punto Critico

41 Evoluzione del contenuto idrico di un suolo irrigato Punto Critico Capacità idrica di campo Volume irriguo Punto di appassimento permanente Evapotraspiraz. Irrigazione

42 Lacqua prontamente disponibile è una % dellacqua disponibile e tale percentuale dipende dalla capacità della pianta a sopportare lo stress idrico Punto critico Punto di appassimento permanente Acqua non disponibile per la coltura Consumo idrico da parte delle colture (ETE) Acqua facilmente disponibile Acq ua disp onibi le per la coltu ra Capacità di campo Irrigazione e/o piogge

43 Acqua utile al punto critico

44 Considerazioni preliminari al calcolo del volume di acqua da distribuire Il calcolo del volume di un solido regolare è dato dalla superficie moltiplicato per laltezza. Nel nostro caso il volume del terreno da irrigare sarà la superficie da irrigare per la profondità dello strato da irrigare

45 Profondità del recipiente/suolo Per calcolare il volume di acqua da distribuire è necessario conoscere la profondità delle radici. Considerare la parte di suolo nella quale sono concentrate la maggior parte delle radici Nellesempio la maggior parte delle radici è concentrata nel 50% della profondità. Quello è lo strato da bagnare durante lirrigazione.

46 Profondità delle radici

47 Esercizio (1) Dobbiamo eseguire unirrigazione in un giardino di 700 metri quadri Calcolare il volume dirrigazione, in metri cubi, considerando che: Per il tipo di terreno di questo giardino lacqua disponibile è il 18% del volume del terreno. Per la tipologia di piante da irrigare lacqua prontamente disponibile è il 70% dellacqua disponibile, la profondità delle radici di tali piante è 45 cm.

48 Esercizio (2) Prima calcolare il volume di terreno che sarà la superficie da irrigare per la profondità delle radici Lacqua disponibile sarà una percentuale del volume del terreno (il 18%) Lacqua prontamente disponibile che corrisponde al volume dirrigazione, è una percentuale dellacqua disponibile (70%).

49 Esercizio (3) Calcolare il volume di terreno = 700 X 0,45 = 315 metri cubi Calcolare il volume di acqua disponibile = 315 X 0,18 = 56,7 Calcolare il volume di acqua prontamente disponibile = 56,7 X 0,7 = 39,69 Il volume dirrigazione è di metri cubi 39,69. A quanti litri corrispondono?

50 Unità di misure: Cosè un millimetro ? Lacqua viene espressa in millimetri Quanto è un millimetro di acqua in un metro quadro? Quanto è un millimetro di acqua ad ettaro espresso in litri? Quanto è un millimetro di acqua ad ettaro espresso in metri cubi?

51 La tessitura del terreno (composizione granulometrica del terreno) (calssific. ISSS) Scheletro = particelle > di 2 mm. Sabbia = particelle tra 2 e 0.02 mm Limo = particelle tra 0.02 mm e mm Argilla = particelle < mm

52 La tessitura del terreno

53 Comportamento dellacqua in relazione alla tessitura

54 Contenuto di acqua nel terreno a seconda della tessitura

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57 Esempio di analisi del terreno

58 Calcolo del volume dirrigazione

59 Esercizio n° 2 (1/3) Calcolare il volume dirrigazione in m 3 e in mm per un appezzamento di 2000 metri quadri di superficie, coltivato a pomodoro in pieno sviluppo, considerando che il terreno ha il 60% di sabbia e il 10 % di argilla

60 Esercizio n° 2 (2/2) Prima dobbiamo calcolare il volume di terreno da irrigare: 2000 X 0.30 = 600 M 3 Ora dobbiamo trovare la tessitura del terreno con il diagramma triangolare: Tessitura = franco-sabbiosa Da tabella lacqua disponibile in un terreno franco sabbioso è il 12% Da tabella per il pomodoro si verifica il punto critico quando è rimasta il 60% dellacqua utile. Ora abbiamo tutti i dati per applicare la formula del volume irriguo

61 Esercizio n° 2 (3/3) Volume dirrigazione = 600 X 0.12 X (1-0.6) Volume dirrigazione = 600 X 0.12 X 0.4 = 28.8 m 3 Pari a 14.4 litri a m 2 = 14.4 mm.

62 Ogni quanto irrigare? il turno Per sapere ogni quanto irrigare è necessario conoscere ogni quanto si svuota il recipiente terreno Il fenomeno di consumo idrico da parte delle colture e del terreno si chiama evapotraspirazione

63 Il turno irriguo = ogni quanti giorni va eseguita lirrigazione Il terreno è come un recipiente d acqua che si svuota periodicamente, noi lo riempiano con lirrigazione Se questo recipiente è riempito di acqua fino alla linea rossa Si svuota di una tacca ogni giorno Al quinto giorno è completamente svuotato Quindi dovremo riempirlo ogni 5 giorni Il turno irriguo in questo caso è 5

64 Turno = Volume irriguo/ETE giornaliera espressa in mm. Il turno è ogni quanti giorni si deve eseguire un irrigazione Se conosciamo il ritmo con il quale una coltura consuma lacqua contenuta nel terreno facilmente disponibile per la pianta possiamo facilmente ricavare il turno. Lacqua facilmente disponibile per la pianta contenuta nel suolo = al volume dirrigazione.

65 Fattori che influenzano l'evapotraspirazione

66 Fattori che influenzano levapotraspirazione Temperatura Umidità dellaria Vento Radiazione solare Tipologia di Piante Olivo Girasole

67 Metodi per misurare levapotraspirazione (1) Evaporimetro di classe A Per conoscere levapotraspirazione effettiva (ETE) della coltura, levaporato va moltiplicato per dei coefficienti che trasformano quello che evapora dalla vasca a quello che consuma la coltura.

68 Concetto di evapotraspirazione potenziale e effettiva(ET0 e ETE) ET0 è levapotraspirazione di una coltura standard e serve per capire quanta acqua consumano le colture: LET0 è levapotraspirazione di una festuca (graminacea) alta 10 cm. e ben rifornita di acqua. LETE è leffettivo consumo delle colture Ad esempio ET0 di un determinato giorno può essere 4.2 mm/giorno e quello del pomodoro = 5 mm/giorno Tra lET0 e lETE cè sempre proporzionalità

69 Metodi per misurare levapotraspirazione ET0 = evaporato da evaporimetro X 0.8 Mediante equazioni complesse (Blaney e Criddle, Penman Monteith, Penman- Monteith-Allen, Hargreaves-Samani) Input = dati meteorologici Output = ET0

70 ET0 con Penman Monteith, per la Val di Cornia

71 ET0 X Kc = ETE della coltura Il Kc è un coefficiente sperimentale che serve a trasformare il consumo idrico di una coltura standard (ET0) nelleffettivo consumo idrico della pianta che stiamo coltivando Partendo da dati meteorologici o dallevaporato dallevaporimetro di classe A si ricava mediante il Kc il consumo effettivo della coltura. Il valore dellETE è importante per capire in quanto tempo si consuma lacqua nel terreno a disposizione delle piante.

72 Il Kc del pomodoro

73 I Kc delle cucurbitacee

74 I Kc delle specie legnose

75 Esercizio (1) Calcolare il volume in mm e il turno di una superficie di Ha 1,2 di melone pacciamato in pieno sviluppo, il cui terreno ha un contenuto di sabbia del 58% e di argilla del 25% e la cui ETE è di 4.2 mm al giorno.

76 Esercizio (2) Stadi dellesercizio: Calcolare il volume irriguo Trasformare il volume in mm Calcolare il turno con la formula volume/ETE giornaliera

77 Esercizio (3) X 0.25 = 3000 m 3 è il volume d terreno da irrigare Lacqua utile per quel tipo di terreno è il 19% del volume di terreno = 3000 X 0.19 = 570 m 3 Il volume di acqua facilmente utilizzabile è il 50% dellacqua utile = 570*0,5 = 285 m 3

78 Esercizio (4) Per trasformare 285 mc in mm Calcoliamo prima i metri cubi/ettaro e poi dividiamo per /1.2 = /10 = mm = volume irriguo ETE giornaliero = 4.2 Turno = 23.75/4.2 =5.65 = il turno è di 5 giorni

79 Impianti d'irrigazione a goccia (microirrigazione)

80 Schema di un gocciolatore non auto compensante Filtro Labirinto Camera Foro di uscita

81 Schema di un gocciolatore auto-compensante Filtro Labirinto Camera di espansione Membrana Foro di uscita

82 Caratteristiche delle ali gocciolanti Pressione di esercizio Rigide-semirigide-flosce (tape) Spessore in mill (1 mill = mm) Portata a gocciolatore o a metro di ala Distanza tra gli erogatori Diametro interno dell'ala Autocompensante o normale

83 Volume irriguo nel caso d'irrigazione a goccia

84 Calcolo della Percentuale dell'Area Bagnata ( in caso di striscia bagnata continua) PAB = Interdistanza ali gocciolante X 100 Larghezza area bagnata

85 Esercizio Calcolare il volume in mm e il turno nel caso di una coltura a goccia: su Terreno: sabbia = 60%, Argilla = 10% con profondità delle radici di 40 cm, Punto critico al 75% dell'acqua disponibile, interdistanza dei punti goccia 40 cm. Interdistanza delle linee gocciolanti m 1.2, portata media dei punti goccia = 1,3 litri ora, ETE = 5 mm

86 Calcolo della portata ad ettaro degli impianti d'irrigazione a goccia 10000/d X D X Qirrigatore (l/h)

87 Esercizio Calcolare il tempo di apertura degli impianti nel caso di precedente: Volume da distribuire = 5 mm D= 1,2 d = 0,4 Q irrigatore = 1,3

88 Le schede irrigue per la Regione Toscana

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93 Le schede irrigue Grafico dellandamento dellirrigazione durante tutto il ciclo

94 Efficienza Lefficienza dellimpianto irriguo è il rapporto tra lacqua erogata e quella che ricevono le piante Lacqua può non arrivare alle piante: Terreno è bagnato in maniera disuniforme Lacqua invece di penetrare nel terreno scorre sulla superficie (ruscellamento) Lacqua evapora prima di giungere al suolo Lacqua può essere deviata per azione del vento

95 Efficienza degli impianti irrigui (1) Cause dell'efficienza – La goccia non raggiunge la pianta perché viene deviata – La goccia evapora prima di raggiungere la pianta o il suolo – Ed inoltre......

96 Efficienza degli impianti irrigui (2) Cause dell'inefficienza – La la quantità di acqua erogata > della capacità del terreno di assorbire acqua = ruscellamento – Abbiamo calcolato male il volume irriguo pertanto si bagna anche uno strato di terreno dove non ci sono radici – Ed inoltre......

97 Efficienza degli impianti irrigui (3) Cause dell'inefficienza tecnologica – Anche con gli impianti più efficienti il terreno non viene bagnato uniformemente: per evitare carenza idrica nella zona meno bagnata necessariamente c'è uno spreco nelle zone più bagnate

98 Efficienza degli impianti irrigui (4) Come si misura l'efficienza: – Dire che un impianto ha un'efficienza dell'80 % significa che per far sì che le piante ricevano il volume di acqua consumato ne dobbiamo dare una quantità in più – Ad esempio se abbiamo calcolato un volume di 58 m 3 ne dobbiamo dare 58/0,8=72,5

99 Volume di adacquamento lordo VAL = volume di adacquamento netto Efficienza di adacquamento

100 VeProLG/S Esercitazione con l'uso del VeProLG/S


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