Presentazione personale

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 ARSIAAzioni 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 acquaPioggeIrrigazioneRisalita di falda

Le perditeEvapotraspirazioneInefficienze

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

Capacità idrica di campo (CIC)

Suolo saturo di acqua (dopo abbondante pioggia)

Punto di appassimento permanente Irreversibile (PAP)

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 Critico

Capacità idrica di campo

Volume irriguo

Punto di appassimento permanenteEvapotraspiraz.

Irrigazione

L’acqua prontamente disponibile è una % dell’acqua 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

Acqua disponibile per la coltura

Capacità di campo

Irrigazione e/o piogge

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

SabbiosoFranco – sabbioso Franco

Franco – Argilloso

Franco – limoso Argilloso

Matrice solida 62,0% 57,0% 53,0% 51,0% 49,0% 47,0%Acqua al punto di appassimento permanente 6,6% 9,0% 14,0% 17,5% 19,5% 21,2%Acqua disponibile per le piante 8,0% 12,0% 17,0% 19,0% 21,0% 23,0%Acqua gravitazionale 23,4% 22,0% 16,0% 12,5% 10,5% 8,8%Controllo (somma) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Contenuto di terra e varie tipologie di acqua in suoli di diversa 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)

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

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Efficienza di adacquamento

VeProLG/S

Esercitazione con l'uso del VeProLG/S