Risparmio idrico, l'irrigazione localizzata

Oltre a garantire cospicui risparmi di acqua rispetto ai metodi tradizionali, la microirrigazione permette di gestire al meglio la frequenza e la durata degli interventi. Con la subirrigazione, meglio ancora se combinata con la contestuale distribuzione di fertilizzanti, si ottiene un'efficienza dell'intervento ancora maggiore

L’acqua è uno dei fattori fondamentali per le produzioni agricole, probabilmente il più importante. Si tratta di un bene sommo, oggetto di una rinnovata attenzione a livello mondiale: la “waterfootprint”, ovvero la cosiddetta “impronta idrica”, è un indicatore del consumo di acqua dolce per la realizzazione di un prodotto, che include sia l’uso diretto che indiretto, e rappresenta il volume totale di acqua dolce utilizzata (incorporata, evaporata o inquinata) in una determinata unità di tempo. Si tratta pertanto di un parametro di estrema importanza per qualunque prodotto agricolo, per il quale bisogna quindi ottimizzare attentamente non solo l’assorbimento da parte della pianta, ma anche le tecniche e le modalità di distribuzione, al fine di ridurre al minimo le perdite inevitabili (ad esempio per evaporazione), ma anche e soprattutto gli sprechi.

D’altro canto, la tecnica irrigua è finalizzata a mantenere un contenuto di umidità nel terreno tale da ottimizzare l’assorbimento da parte dell’apparato radicale della pianta, in relazione al suo stadio di sviluppo.

 

La microirrigazione

Per le colture di pieno campo, l’irrigazione a scorrimento mal si adatta a questi obiettivi; quella a pioggia sembra decisamente più adatta, anche se in situazioni sfavorevoli (elevate temperature e ventosità) possono creare qualche problema. Da tempo c’è però una valida soluzione alternativa: è la cosiddetta “microirrigazione”, dove l’acqua viene somministrata goccia a goccia in piccoli volumi, con intervalli di tempo ravvicinati (per mantenere il più possibile costante l’umidità del suolo) e soprattutto con un’infiltrazione localizzata solo nella zona di terreno esplorata dalle radici. Si tratta di una soluzione certamente non nuova, sperimentata e affinata con successo in Paesi dall’agricoltura evoluta, ma con un’endemica scarsità d’acqua (ad esempio Israele), e applicata finora soprattutto per le colture orticole e floricole, specie negli apprestamenti protetti. La moderna tecnica ha esteso l’applicazione dell’irrigazione localizzata anche negli ambiti delle colture di pieno campo e nei settori viticolo e frutticolo, spesso con la messa a punto di soluzioni dedicate. L’irrigazione a goccia prevede tipicamente pressioni di esercizio ridotte (1-4 bar), con portate limitate; rispetto alle soluzioni tradizionali, il risparmio in termini di energia, ma soprattutto di acqua, è estremamente tangibile. In tal modo è possibile attingere con efficacia anche da punti di prelievo non particolarmente abbondanti, come semplici pozzi. Inoltre, è automaticamente risolto il problema del vento, poiché l’acqua non viene dispersa. Interessanti evoluzioni sono poi la subirrigazione (vedi box), per la quale si fa uso di tubazioni interrate, e la fertirrigazione, dove l’acqua viene combinata con opportuni elementi fertilizzanti, sia di origine biologica che minerale. Naturalmente, anche in questo caso persistono alcune criticità, prime fra tutte il costo, non solo del materiale, ma anche per la posa e l’allestimento delle tubazioni e dei componenti principali, nonché per la rimozione quando l’impianto ha concluso il suo ciclo di lavoro. Inoltre, i tubi sono tipicamente di diametro ridotto, per cui, alla pari degli erogatori, possono intasarsi. Allo scopo è quindi necessario prevedere un efficiente apparato di filtraggio fisico; a tale proposito, anche la qualità dell’acqua ha la sua importanza, specie per la presenza di calcare e di particelle solide sospese, peggio ancora se con potere corrosivo, alle quali si deve ovviare con specifici trattamenti chimici.

 

I componenti principali

Un impianto per l’irrigazione localizzata si basa su una rete di tubazioni (di solito in PVC o polietilene, materiali flessibili e resistenti agli stress fisici e chimici) che trasportano l’acqua dal punto di prelievo sino alle ali gocciolanti, ovvero altre tubazioni di diametro inferiore a quelle principali e complete di microerogatori, collocate in prossimità delle piante da irrigare. Gli erogatori, sempre in materiale plastico, hanno varia forma e dimensione: si passa da semplicissimi fori calibrati praticati sulle ali gocciolanti, da cui l’acqua esce in forma di zampillo, sino ai modelli “autocompensanti”, finalizzati a mantenere costante la portata in ogni punto di adacquamento della rete. Se necessario, a monte dell’impianto è installata una pompa, azionata elettricamente o tramite un piccolo motore endotermico, che fornisce la necessaria pressione al fluido per un corretto funzionamento.

Non può mancare una centralina computerizzata, che oltre a programmare il volume e la durata degli adacquamenti, può rilevare eventi anomali e attivare azioni di allarme e di soccorso. Ovviamente, la centralina può essere implementata con opportuni sensori dei principali parametri ambientali, in modo da predisporre in ogni caso un’irrigazione ottimizzata rispetto alle esigenze della coltura.

 

La turbolenza come soluzione al problema dell’intasamento

è l’aspetto più importante da curare nella progettazione prima e nella manutenzione poi dell’impianto, specie se per l’irrigazione si sfruttano acque reflue, o comunque con un contenuto di solidi sospesi superiore alla norma.

Un accurato filtraggio a monte è il principale intervento che viene attuato. I filtri sono di vario tipo e adatti per contesti diversi: i separatori a vortice sono indicati per le acque provenienti da fiumi, laghi e pozzi con molta sabbia, quelli a rete e a dischi per trattenere piccole particelle solide ed inorganiche sospese, mentre quelli a graniglia (quarzite) vanno bene per acque con notevoli quantità di alghe, melma e particelle limose.

In ogni caso, la durata nel tempo dell’impianto di irrigazione si basa sull’efficienza degli erogatori. Un formidabile passo avanti in tal senso è stato determinato dalla comparsa sul mercato di gocciolatori inseriti direttamente all’interno della tubazione, di varia conformazione, ma accomunati nella loro funzione da un unico scopo, ovvero quello di far seguire all’acqua in uscita un percorso tortuoso, in modo da conferire al fluido un’elevata turbolenza, per evitare il più possibile la formazione di sedimenti organici o inorganici, che inevitabilmente porterebbero ad un intasamento progressivo, e in definitiva alla perdita totale o parziale della funzionalità principale dell’erogatore.

Autocompensante o meno, sono disponibili diverse configurazioni di erogatori, piatto, cilindrico, a labirinto continuo, ecc., ognuno adatto in determinati contesti.

 

Le centraline

In un’ottica generalizzata di sostenibilità, l’irrigazione localizzata esprime il meglio se gestita in piena conformità con un adeguato sistema di monitoraggio dello stato della coltura e dei parametri meteorologici, per ottimizzare frequenza, durata e intensità degli interventi irrigui.

La Netafim Italia di Monleone di Cicagna (GE) offre uManage, uno strumento di supporto alle decisioni che, basato su una rete di stazioni di rilevamento dotate di numerosi sensori di controllo dello stato della coltura e del suolo, nonché dei principali parametri meteorologici, è in grado di elaborare le informazioni necessarie per gestire al meglio la risorsa acqua. uManage utilizza un browser a cui si può accedere via pc, tablet e smartphone, con un’interfaccia che fornisce mappe georeferenziate, per recuperare dati storici e fissare soglie personalizzate di intervento, avvisando l’utente quando si verifica una situazione potenzialmente dannosa per la propria coltura.

 

La posa e il recupero

Per installare le tubazioni principali e secondarie di un impianto di irrigazione a goccia sono disponibili apposite attrezzature, spesso da montare sull’attacco a 3 punti posteriore del trattore. Per la subirrigazione, l’intervento è più articolato, poiché si tratta di interrare i tubi alla profondità voluta. Allo scopo si adottano delle ancore da ripuntatura, dotate al loro interno di tubi metallici sagomati che iniziano superiormente in prossimità dei rocchetti da cui vengono svolte le tubazioni da interrare, e inferiormente terminano sul fondo dell’utensile. A partire dallo scavo di testata, le ancore trainate dal trattore penetrano nel terreno e depositano i tubi alla base della fessura praticata.

Analogamente, anche il recupero delle tubazioni principali è meccanizzabile, sfruttando il principio del verricello. In pratica, il trattore monta posteriormente uno o più grossi rocchetti (con un perno che può essere tronco-conico singolo o doppio), che vengono fatti ruotare con velocità periferica simile a quella di avanzamento della motrice, se questa transita sul campo. In tal modo, l’ala gocciolante viene estirpata dal terreno e si avvolge, liberamente o tramite meccanismi (anche ad azionamento idraulico) che ne guidano la corretta collocazione, al fine di ottimizzare il riempimento del rocchetto. Per tubazioni solamente posate sul terreno e non interrate, si può anche operare a punto fisso, a bordo campo. In ogni caso, alla fine, i fasci di tubazione vengono sfilati (anche in automatico) dai rocchetti, legati e posati in capezzagna, per un loro successivo riutilizzo, oppure avviati allo smaltimento.

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La subirrigazione

La subirrigazione, più in dettaglio definita come “microirrigazione con ala gocciolante interrata” è una tecnica che permette di esaltare i numerosi vantaggi dell’irrigazione localizzata. In pratica, l’impianto a goccia in pressione viene collocato sotto al piano di campagna, solitamente tra 10 e 40 cm, somministrando in tal modo l’acqua e gli eventuali  nutrienti aggiunti.

Rispetto ad altri metodi irrigui, la subirrigazione evidenzia numerosi vantaggi quali: un cospicuo risparmio idrico, per l’assenza di evaporazione e deriva a causa del vento; un’eccezionale efficienza di assorbimento (anche degli eventuali fertilizzanti), dovuta all’erogazione molto vicino agli apparati radicali, con l’ulteriore beneficio, in quest’ultimo caso, di effettuare l’intervento con la massima tempestività ed efficacia, specie per gli elementi poco mobili, quali fosforo e potassio; bassa umidità superficiale del terreno, con conseguente riduzione dell’insorgenza di malattie fungine e di sviluppo delle infestanti; possibile iniezione di aria per ossigenare gli apparati radicali; grazie all’interramento, efficace protezione dei componenti più sensibili dell’impianto dall’azione di invecchiamento dei raggi ultravioletti e dalle escursioni termiche; riduzione dell’impatto visivo dell’impianto, con conseguente garanzia del valore paesaggistico delle colture, che è notevole soprattutto per quelle specializzate; nel caso di parchi e giardini, piena fruibilità dei tappeti erbosi anche a intervento di adacquamento in atto; installazione dell’impianto totalmente meccanizzabile e soprattutto nessun ostacolo all’effettuazione delle altre operazioni colturali.

Il principale problema rilevato negli ultimi decenni alla diffusione di questa tecnica è da imputare all’intrusione dei peli radicali all’interno dei gocciolatori attraverso il loro foro di emissione.

Diverse sono state le soluzioni adottate per evitare il pericolo di otturazioni: tubi con fessure “a labbro”, che si aprivano e chiudevano per effetto della pressione idraulica,  tubi porosi, ecc., ma nessuna di queste si è dimostrata vincente.

Viceversa, molto promettenti si sono dimostrate le ali gocciolanti coestruse (con i gocciolatori già inseriti in fase di fabbricazione), che costituiscono un’efficace barriera alla penetrazione delle radici.