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 www.irri.it

Presentazione degli alunni Studi effettuati in merito all’irrigazione Esperienze personali su irrigazione (nell’azienda di famiglia o altro) Aspettative rispetto al progetto di formazione PilotaCoN

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

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

Importanza dell’acqua 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

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come fa una pianta ad assorbire acqua?

Come funziona il meccanismo di apertura e chiusura degli stomi?

Quali sono i fattori che fanno chiudere gli stomi?

Effetti del deficit idrico sulla produzione

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

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

Interazioni acqua suolo terreno

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

quanta acqua riesce a contenere il suolo?

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.

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 l’acqua gocciolata

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

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.

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

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

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

Terreno in condizioni di capacità di campo Condizione del terreno dopo che tutta l’acqua gravitazionale si sia allontanata in seguito al drenaggio. Questa è la condizione che dovrebbe avere il terreno dopo un’irrigazione eseguita correttamente

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 dell’irrigazione conviene aspettare fino a che il terreno si asciughi così?

Acqua disponibile per le piante

Ritensione idrica del suolo

Analogia spugna/terreno Dopo un’abbondante 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 c’è ancora dell’acqua ma è trattenuta dalle particelle di terreno così fortemente che le piante non riescono ad estrarla. (acqua di adesione)‏

Contenuto idrico del suolo

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

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 l’irrigazione del terreno dovremmo mantenere il contenuto idrico tra la capacità di campo e il punto critico.

Acqua facilmente disponibile Punto Critico

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

L’acqua prontamente disponibile è una % dell’acqua disponibile e tale percentuale dipende dalla capacità della pianta a sopportare lo stress idrico Irrigazione e/o piogge Capacità di campo Acqua disponibile per la coltura Acqua facilmente disponibile Punto critico Punto di appassimento permanente Consumo idrico da parte delle colture (ETE)‏ Acqua non disponibile per la coltura

Acqua utile al punto critico

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

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 Nell’esempio la maggior parte delle radici è concentrata nel 50% della profondità. Quello è lo strato da bagnare durante l’irrigazione.

Profondità delle radici

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

Esercizio (2) Prima calcolare il volume di terreno che sarà la superficie da irrigare per la profondità delle radici L’acqua disponibile sarà una percentuale del volume del terreno (il 18%) L’acqua prontamente disponibile che corrisponde al volume d’irrigazione, è una percentuale dell’acqua disponibile (70%).

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 d’irrigazione è di metri cubi 39,69. A quanti litri corrispondono?

Unità di misure: Cos’è un millimetro ? L’acqua 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?

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 0.002 mm Argilla = particelle < 0.002 mm

La tessitura del terreno

Comportamento dell’acqua in relazione alla tessitura

Contenuto di acqua nel terreno a seconda della tessitura

Contenuto di acqua nel terreno a seconda della tessitura

Contenuto di acqua nel terreno a seconda della tessitura

Esempio di analisi del terreno

Calcolo del volume d’irrigazione

Esercizio n° 2 (1/3)‏ Calcolare il volume d’irrigazione in m3 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

Esercizio n° 2 (2/2)‏ Prima dobbiamo calcolare il volume di terreno da irrigare: 2000 X 0.30 = 600 M3 Ora dobbiamo trovare la tessitura del terreno con il diagramma triangolare: Tessitura = franco-sabbiosa Da tabella l’acqua disponibile in un terreno franco sabbioso è il 12% Da tabella per il pomodoro si verifica il punto critico quando è rimasta il 60% dell’acqua utile. Ora abbiamo tutti i dati per applicare la formula del volume irriguo

Esercizio n° 2 (3/3)‏ Pari a 14.4 litri a m2 = 14.4 mm. Volume d’irrigazione = 600 X 0.12 X (1-0.6)‏ Volume d’irrigazione = 600 X 0.12 X 0.4 = 28.8 m3 Pari a 14.4 litri a m2 = 14.4 mm.

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

Il turno irriguo = ogni quanti giorni va eseguita l’irrigazione Il terreno è come un recipiente d’ acqua che si svuota periodicamente, noi lo riempiano con l’irrigazione 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

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 l’acqua contenuta nel terreno facilmente disponibile per la pianta possiamo facilmente ricavare il turno. L’acqua facilmente disponibile per la pianta contenuta nel suolo = al volume d’irrigazione.

Fattori che influenzano l'evapotraspirazione

Fattori che influenzano l’evapotraspirazione Temperatura Umidità dell’aria Vento Radiazione solare Tipologia di Piante Olivo Girasole

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

Concetto di evapotraspirazione potenziale e effettiva(ET0 e ETE)‏ ET0 è l’evapotraspirazione di una coltura standard e serve per capire quanta acqua consumano le colture: L’ET0 è l’evapotraspirazione di una festuca (graminacea) alta 10 cm. e ben rifornita di acqua. L’ETE è l’effettivo consumo delle colture Ad esempio ET0 di un determinato giorno può essere 4.2 mm/giorno e quello del pomodoro = 5 mm/giorno Tra l’ET0 e l’ETE c’è sempre proporzionalità

Metodi per misurare l’evapotraspirazione 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

ET0 con Penman Monteith, per la Val di Cornia

ET0 X Kc = ETE della coltura Il Kc è un coefficiente sperimentale che serve a trasformare il consumo idrico di una coltura standard (ET0) nell’effettivo consumo idrico della pianta che stiamo coltivando Partendo da dati meteorologici o dall’evaporato dall’evaporimetro di classe A si ricava mediante il Kc il consumo effettivo della coltura. Il valore dell’ETE è importante per capire in quanto tempo si consuma l’acqua nel terreno a disposizione delle piante.

Il Kc del pomodoro

I Kc delle cucurbitacee

I Kc delle specie legnose

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.

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

Esercizio (3)‏ 12000 X 0.25 = 3000 m3 è il volume d terreno da irrigare L’acqua utile per quel tipo di terreno è il 19% del volume di terreno = 3000 X 0.19 = 570 m3 Il volume di acqua facilmente utilizzabile è il 50% dell’acqua utile = 570*0,5 = 285 m3

Esercizio (4)‏ Per trasformare 285 mc in mm Calcoliamo prima i metri cubi/ettaro e poi dividiamo per 10 285/1.2 = 237.5 237.5/10 = 23.75 mm = volume irriguo ETE giornaliero = 4.2 Turno = 23.75/4.2 =5.65 = il turno è di 5 giorni

Impianti d'irrigazione a goccia (microirrigazione)

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

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

Caratteristiche delle ali gocciolanti Pressione di esercizio Rigide-semirigide-flosce (tape) Spessore in mill (1 mill = 0.025 mm) Portata a gocciolatore o a metro di ala Distanza tra gli erogatori Diametro interno dell'ala Autocompensante o normale

Volume irriguo nel caso d'irrigazione a goccia

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

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

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

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

Le schede irrigue per la Regione Toscana

Le schede irrigue per la Regione Toscana

Le schede irrigue per la Regione Toscana

Le schede irrigue per la Regione Toscana

Le schede irrigue per la Regione Toscana

Le schede irrigue Grafico dell’andamento dell’irrigazione durante tutto il ciclo

Efficienza L’efficienza dell’impianto irriguo è il rapporto tra l’acqua erogata e quella che ricevono le piante L’acqua può non arrivare alle piante: Terreno è bagnato in maniera disuniforme L’acqua invece di penetrare nel terreno scorre sulla superficie (ruscellamento) L’acqua evapora prima di giungere al suolo L’acqua può essere deviata per azione del vento

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 ......

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 ......

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

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 m3 ne dobbiamo dare 58/0,8=72,5

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

Esercitazione con l'uso del VeProLG/S