Irrigazione

L'irrigazione: definizione e scopi
L'irrigazione consiste in un apporto artificiale d'acqua al "sistema suolo-piante-atmosfera", per
migliorarne l'attitudine alla produzione vegetale e aumentarne la redditività. La definizione è del tutto generale, ma compendia, in estrema sintesi, alcuni principi di particolare interesse anche per il florovivaismo, ricordando che:
• il soggetto dell'irrigazione non sono le singole piante, ma la coltura nel suo complesso, ovvero tutto quel microambiente, costituito dal sistema "suolo-piante-atmosfera", che si crea anche in relazione alle tecniche di coltivazione adottate (coltura di pieno campo, protetta, pacciamata, su banchi, in vaso ecc.);
• è pertanto il sistema suolo-pianta-atmosfera nel suo complesso che deve essere preso in considerazione per determinare le esigenze irrigue delle colture;
• l'irrigazione ha il compito di condizionare il microambiente per migliorarne l'attitudine alla
produzione;
• l'obiettivo ultimo è aumentare la redditività e ciò si consegue sia attraverso il miglioramento
della produzione, che nelle colture di pregio è principalmente connesso alla qualità, sia attraverso un minore impiego di acqua e di energia.
La definizione generale dell'irrigazione comprende anche le pratiche attuate principalmente
con funzione climatizzante, come la nebulizzazione (mist), termoregolatrice (antibrina o per abbassare la temperatura nelle serre) o ausiliaria (per favorire lavorazioni, germinazioni, diserbo ecc.); tuttavia, la funzione di gran lunga prevalente è quella di provvedere all'alimentazione idrica delle piante e a questa faremo riferimento, privilegiando le colture a terra.

I consumi idrici e i fabbisogni irrigui delle colture
I consumi idrici di un sistema colturale sono essenzialmente costituiti dall'acqua traspirata dalle piante coltivate e da altre eventuali specie erbacee presenti per tecnica di inerbimento o come infestanti, a cui si deve aggiungere l'acqua che evapora direttamente dal terreno e dalla superficie delle piante, bagnate da piogge o irrigazione. Per questo, con uguale significato di consumo idrico, è spesso usato anche direttamente il termine di evapotraspirazione effettiva (ETE) della coltura.
L'evapotraspirazione effettiva dipende da:
• fattori biologici (tipo di pianta e sua fase di sviluppo);
• fattori agronomici (densità della coltura e tecnica colturale);
• fattori climatici (radiazione solare, temperatura, ventosità e umidità dell'aria);
• fattori legati al suolo (contenuto di acqua, di sali e arieggiamento del terreno).
L'evapotraspirazione effettiva va riferita a un'unità di tempo, si può considerare pertanto la ETE mensile, la ETE settimanale, ma più frequentemente nella tecnica irrigua si fa riferimento alla ETE media giornaliera (o oraria, ad esempio nelle colture di serra).
Per avere un parametro di misura della richiesta di evapotraspirazione dell'ambiente svincolata
dalle esigenze delle singole colture è stato introdotto il concetto di evapotraspirazione potenziale (ETP), detta anche di riferimento (ETR), che si riferisce a una coltura standard costituita da un prato di estesa superficie, in fase attiva di accrescimento, privo di manifestazioni patologiche, ben rifornito di acqua e di elementi della fertilità.
La ETP può essere speditamente stimata tenendo conto della sua correlazione con l'acqua evaporata da una vasca di dimensioni standardizzate (evaporimetro) o più accuratamente attraverso formule che tengano conto di misurazioni strumentali dei fattori climatici sopra ricordati.
Il parametro ETP, alla stessa stregua di un altro parametro climatico (come, ad esempio, la temperatura, l'umidità dell'aria ecc.), varia di ora in ora e da un giorno all'altro e ovviamente da a zona a zona del territorio. Nella gestione dell'irrigazione serve principalmente conoscere la ETP media giornaliera relativa alla zona dove si opera.
Moltiplicando la ETP relativa all'area dove si opera per coefficienti colturali (Kc) specifici del
tipo di coltura e delle diverse fasi del ciclo di quest'ultima, si può stimare l'evapotraspirazione effettiva (ETE).
I fabbisogni irrigui risultano sostanzialmente dal deficit fra consumi idrici delle colture e gli
apporti naturali, costituiti dalle piogge utili, dalla risalita capillare da falde superficiali e dalle riserve idriche del terreno.
In Toscana l'ARSIA, tramite apposite stazioni meteorologiche dislocate nelle diverse zone del
territorio, rileva i parametri che consentono di stimare l'evapotraspirazione e i fabbisogni irrigui, offrendo un apposito servizio di supporto all'irrigazione per le aziende agricole. Queste ultime possono interagire con l'Agenzia per via telematica e ricevere, anche tramite "messaggi SMS" sul telefonino, informazioni su quando irrigare e quanta acqua somministrare.
I consumi idrici, i fabbisogni irrigui, le dosi irrigue sono commisurate in volumi di acqua per unità di superficie, pertanto possono essere espressi in m3/ha, L/m2 o, come si usa per le piogge, in "mm" di altezza. La misura in "mm" rappresenta l'altezza che assumerebbe lo strato di acqua se il volume considerato fosse distribuito su una superficie piana perfettamente impermeabile. In irrigazione è spesso molto comodo esprimere tutti parametri in "mm" per computare rapidamente consumi e dosi irrigue e passare successivamente ai volumi, tenendo conto delle superfici da irrigare. È utile pertanto ricordare che:
1 mm = 1 L/m2 = 10 m3/ha

Il suolo
Il suolo riceve e immagazzina l'acqua per renderla disponibile all'assorbimento degli apparati radicali ed è pertanto indispensabile tenere presente come l'acqua si rapporta con il suolo.
Il suolo è schematicamente costituito da una matrice solida con interstizi porosi. La parte porosa è formata da interstizi di grosse dimensioni, chiamati "macropori" e interstizi di piccole dimensioni, chiamati "micropori". L'acqua percola per gravità attraverso i macropori, che, in assenza di ristagni, contengono l'aria necessaria a fornire ossigeno alle radici e alla flora microbica. L'acqua temporaneamente presente nei macropori è chiamata pertanto acqua gravitazionale e non ha praticamente nessuna utilità per le piante. I micropori invece, per il fenomeno fisico della capillarità, trattengono l'acqua, rendendola disponibile per gli apparati radicali, i quali devono tuttavia esercitare una energia di suzione per assorbirla. Man mano che l'acqua nei micropori diminuisce, il terreno la trattiene con maggior forza e le piante devono pertanto spendere sempre maggiore energia per estrarla. Oltre un certo limite, le piante non riescono più a vincere la forza con cui il terreno trattiene l'acqua e cominciano ad appassire.
Le proporzioni fra matrice solida, macropori e micropori variano a seconda del tipo di terreno e conseguentemente le relazioni tra suolo e acqua assumono diversi rapporti quantitativi.
Il rapporto suolo-acqua nei vari tipi di terreno è caratterizzato dalle seguenti costanti idrologiche, di particolare interesse per l'irrigazione:
• capacità di campo o capacità idrica capillare (CC) è la quantità di acqua trattenuta, in un terreno in buone condizioni di drenaggio, dopo che l'acqua è percolata liberamente per effetto della gravità e resta solo l'acqua d'imbibizione capillare a occupare i micropori;
• punto di appassimento permanente (PA) è il contenuto limite di acqua nel suolo oltre il quale la maggior parte delle piante non è più in grado di assorbire l'acqua in quantità sufficiente e inizia pertanto a subire il danneggiamento permanente dei tessuti vegetali;
• acqua disponibile (AD) è la quantità di acqua compresa fra la capacità di campo e il punto di appassimento e rappresenta la capacità del terreno di immagazzinare acqua utilizzabile dalle piante.
Le costanti idrologiche sono generalmente espresse in termini percentuali, che possono essere riferiti al volume o al peso. La percentuale in volume esprime quanti cm3 di acqua sono contenuti in 100 cm3 di terreno e consente pertanto di valutare direttamente l'acqua presente nel volume di terreno interessato dalle radici. La percentuale in peso esprime quanti grammi di acqua sono contenuti in 100 grammi di terreno secco. Per passare alla valutazione in termini di volume occorre moltiplicare la percentuale in peso per il peso specifico apparente del terreno, il quale può assumere mediamente valori compresi fra 1,25 kg/dm3 di un terreno argilloso e 1,65 kg/dm3 di un terreno sabbioso.
Un'altra caratteristica del terreno d'interesse pratico per l'irrigazione è la permeabilità, vale a dire la proprietà del suolo a lasciarsi attraversare dall'acqua. Le leggi che regolano l'infiltrazione e il movimento dell'acqua nel suolo sono piuttosto complesse, essendo in relazione anche alle quantità di acqua già presenti nel terreno. Per i nostri scopi, interessa principalmente conoscere come si muove l'acqua nel suolo saturo, condizione in cui, durante l'irrigazione, viene a trovarsi lo strato superficiale di terreno che l'acqua deve attraversare, per raggiungere la profondità delle radici. Questo parametro si chiama, appunto, permeabilità (o velocità di infiltrazione del suolo saturo), è espresso in "mm/h" e indica la dose di acqua in "mm" che riesce a infiltrarsi, ogni ora, in un terreno saturo, senza generare ristagni.
Per quanto riguarda più specificamente la microirrigazione, è utile conoscere la modalità di penetrazione ed espansione nel suolo dell'acqua erogata da ogni punto goccia. Questa, oltre che dalle caratteristiche del terreno, dipende dalla portata del gocciolatore e dal volume erogato.
In relazione al tipo di terreno, l'area bagnata assume qualitativamente forme diverse, allargandosi al crescere del contenuto di argilla e viceversa approfondendosi al crescere del contenuto di sabbia. In relazione alla portata erogata dal punto goccia, al crescere dei valori di questa, cresce il diametro dell'area bagnata. All'aumentare dei volumi erogati, l'acqua tende invece ad approfondirsi nel suolo, senza sostanzialmente aumentare il diametro dell'area bagnata.

Marcello Bertolacci
Tratto da: Quaderno ARSIA 4/2005