Elementi di Agronomia Marco Mazzoncini - mazzo@agr.unipi.it Lezione 15 (27-29.04.2015)

Definizione IRRIGAZIONE: tecnica agronomica che si occupa dell’apporto artificiale di acqua al terreno agrario Fattori condizionanti: fabbisogni delle colture terreno quantità e qualità dell’acqua disponibile altri fattori (economici, sociali, ecc.) 2

L’irrigazione in Italia 2,6 milioni di ha Italia settentrionale 70 % Italia centrale 9 % Italia meridionale 21 % 26,5 x 109 m3 anno-1 Origine: fiumi 67 % pozzi e fontanili 27 % serbatoi 6 % 3

Tipi di irrigazione UMETTANTE ammendante correttiva dilavante fertilizzante termica antiparassitaria turnata alla domanda 4

Problemi agronomici dell’irrigazione Idoneità dei terreni Stima del consumo idrico delle colture Stima del fabbisogno irriguo Distribuzione dei consumi Scelta del momento di intervento Determinazione del volume di adacquamento Metodi irrigui e sistemazioni Qualità delle acque Problemi extra-agronomici dell’irrigazione 5

Idoneità dei terreni Situazione topografica Tessitura e struttura Profilo e massa Reazione 6

Stima del consumo idrico e del fabbisogno irriguo Bilancio idrico Cons. Idr. = (E + T) – (APPnat ± D suolo)  unità di misura Consumi (E + T) metodi di stima e misura (diretti-indiretti) coefficiente Cet Apporti idrici naturali Idrometeore (pioggia utile) Apporti da falda (profondità, tipo di terreno, tipo di coltura) 7

Evapotraspirazione - ET Perdita d’acqua, da parte del terreno con copertura vegetale, attraverso i processi contemporanei di evaporazione dalla superficie del suolo (E) e di traspirazione da parte delle piante (T) Unità di misura = mm d-1 Fattori che condizionano la ET: Radiazione solare (durata, intensità) Ventosità Umidità dell’aria

ETP = quantità massima di acqua che può perdere l’unità di superficie Definizioni ET ETP = quantità massima di acqua che può perdere l’unità di superficie del terreno coperto da vegetazione in condizioni ottimali di disponibilità idrica, posto in determinate condizioni climatiche, durante un certo tempo. Evap. max + Trasp. max ETP potere evaporante dell’atmosfera coltura di riferimento: prato di festuca

ETE = quantitativo d’acqua che, nelle condizioni climatiche di ETP, Definizioni ET ETE = quantitativo d’acqua che, nelle condizioni climatiche di ETP, l’unità di terreno, investita con una data coltura, disperde effettivamente in un certo tempo, nelle alterne condizioni di rifornimento idrico in cui viene a trovarsi. ETM = particolare valore di ETE che corrisponde alla richiesta max. di acqua da parte della coltura considerata in condizioni fisiologicamente ottimali ETE £ ETM

ETMt = consumo idrico della coltura che fornisce il risultato Definizioni ET ETMt = consumo idrico della coltura che fornisce il risultato tecnico migliore tra quelli ottenibili agendo sul solo rifornimento idrico. ETMt £ ETM

Legge di Mitscherlich

Stima di ET Metodi diretti: (lisimetri) Metodi indiretti: ETm=ETp*Kc formula di Thornthwaite formula di Blaney - Criddle Metodo evaporimetrico

Tipi di lisimetro

Stima di ET Metodi diretti: (lisimetri) Metodi indiretti: ETm=ETp*Kc formula di Thornthwaite formula di Blaney - Criddle Metodo evaporimetrico

Stima del fabbisogno irriguo EVAPORIMETRO DI CLASSE A 9

Metodi indiretti: proposte FAO 1) Stima ETP 2) Scelta Kc 3) Stima ETM = Kc . ETP Scelta Kc Specie coltivata Stadio vegetativo

Rapporti tra i vari tipi di ET

Le variabili irrigue v: volume di adacquamento m3 ha-1; mm V: volume stagionale m3 ha-1; mm s: durata della stagione irrigua d n: numero di interventi t: turno o ruota d o: orario (durata dell’adacquata) h q: corpo d’acqua parcellare L sec-1 Q: corpo d’acqua distributivo L sec-1 i: indice medio di consumo L sec-1ha-1 11

Volume di adacquamento Calcolo (note le caratteristiche del terreno e della pianta e il metodo irriguo): Esempio: v = 0,3.1,35.(26 – 18).100 = 324 m3 ha-1 14

Efficienza dell’acqua irrigua Efficienza della distribuzione Efficienza della consegna Efficienza aziendale Efficienza dell’adacquamento Efficienza produttiva (Efficacia) 15

Momento di intervento Irrigazione turnata e non Periodo critico Metodi di stima: esame della pianta fasi fenologiche umidità del terreno bilancio idrico 16

Metodi di irrigazione 19

Qualità delle acque per l’irrigazione: temperatura solidi in sospensione (torbide) inquinanti (sostanze chimiche di varia natura; sostanze organiche: BOD e COD pH salinità BOD richiesta biochimica di ossigeno, nota anche come BOD o BOD5 (acronimo dell'inglese Biochemical Oxygen Demand - Chemical Oxygen Demand) si definisce come la quantità di O2 che viene utilizzata in 5 giorni dai microorganismi aerobi (inoculati o già presenti in soluzione da analizzare) per decomporre (ossidare) al buio e alla temperatura di 20 °C le sostanze organiche presenti in un litro d'acqua o di soluzione acquosa. Viene normalmente espresso in mg di O2/l consumati in 5 giorni (120 ore).Il BOD è quindi una misura indiretta del contenuto di materia organica biodegradabile presente in un campione d'acqua o soluzione acquosa ed è uno dei parametri più in uso per stimare il carico inquinante delle acque reflue (le acque di fogna hanno BOD di 300-400 mg di O2 / litro) COD è l'acronimo di Chemical Oxygen Demand (in italiano letteralmente "domanda chimica di ossigeno"). Il suo valore, espresso in mg ossigeno per litro (mgO2/l), rappresenta la quantità di ossigeno necessaria per la completa ossidazione per via chimica dei composti organici ed inorganici presenti in un campione di acqua.

Qualità delle acque per l’irrigazione: salinità (diversa sensibilità delle colture)

TDS (ppm) = solidi totali disciolti (Total Dissolved Solids) EC ( mS/cm a 25°C) = Electric conductivity

Classificazione delle acque in base alla conduttività e al S.A.R.

Metodi di irrigazione : sommersione Pregi: basso impiego di energia, regolazione temperatura, controllo parassiti, scarso impiego di capitali Difetti: volumi di acqua, sistemazioni del terreno, manodopera 19

Metodi di irrigazione : sommersione

Metodi di irrigazione : infiltrazione l.s. Pregi: basso impiego di energia, scarso impiego di capitali Difetti: volumi di acqua, sistemazioni del terreno, manodopera esperienza 19

Metodi di irrigazione : infiltrazione l.s. 19

Metodi di irrigazione : aspersione Pregi: minore impiego di acqua, automazione, maggiore efficienza Difetti: impiego di energia, impiego di capitali, uniformità di distribuzione, bagnatura della copertura vegetale, intensità pioggia Impianti: fissi semifissi mobili 19

Metodi di irrigazione : aspersione Omogeneità di distribuzione 19

Metodi di irrigazione : aspersione Impianti mobili semoventi 19

Metodi di irrigazione : aspersione 19

Metodi di irrigazione : aspersione 19

Metodi di irrigazione : aspersione 19

Metodi di irrigazione : aspersione 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Pregi: ridotto impiego di volumi di acqua, uso di acque salse, alta automazione, massima efficienza, bassissimo impiego di energia, omogeneità di distribuzione, applicazione in terreni marginali, riduzione dello sviluppo della flora infestante Difetti: impiego di capitali, azione esclusivamente umettante-fertilizzante, non idoneo alla germinazione dei semi, elevata capacità progettuale, elevata tecnologia dell’impianto (filtrazione), soggetto a danni da animali 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Goccia – on-line (drip-irrigation) 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Goccia – in line (drip irrigation) 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Goccia – (drip-irrigation) 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Manichette (dripline) 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Micro-spruzzatori-sprinkler 19

Metodi di irrigazione : microportata er. Fertirrigazione 19

Metodi di irrigazione : sub-irrigazione 19

Metodi di irrigazione : sub-irrigazione 19