4. Irrigazione in Agricoltura biologica

Unità 9

Irrigazione e gestione delle risorse idriche

Problemi e motivazioni

Tra i principali paradossi che si riscontrano nelle regioni mediterranee la penuria d’acqua è forse il più evidente per le seguenti ragioni:

• l’acqua è carente per gran parte dell’anno, ma spesso è eccedente in alcune stagioni;

• buona parte dell’acqua che cade al suolo scorre in superficie invece di infiltrarsi e va quindi persa;

• l’abbandono dell’allevamento, la pratica del debbio e i disboscamenti contribuiscono a ridurre la capacità di immagazzinamento dell’acqua da parte del terreno e accentuano i fenomeni erosivi;

a fronte della complessiva penuria di acqua, gran parte dei terreni coltivati nelle regioni mediterranee è sottoposta ad una forte erosione idrica.

Obiettivi

Irrigare, in taluni climi, corrisponde ad una necessità per il produttore agricolo: si tratta di uno strumento necessario al conseguimento del massimo vantaggio economico. L’agricoltura biologica non può sottrarsi a tale regola, poiché il nostro clima frequentemente impone di irrigare le colture. Tuttavia il ricorso indiscriminato a tale pratica colturale può portare lontano dagli obiettivi di qualità delle derrate agricole e non risponde alla crescente necessità di razionalizzare il consumo di acqua.

Come conseguenza di tale affermazione deriva che non vi è molta differenza tra la pratica irrigua proposta nei Disciplinari di produzione integrata e quella da consigliare in un contesto biologico. L’uso appropriato e mirato a precise fasi di sviluppo della coltura va sottoscritto, dunque, anche per le coltivazioni biologiche pena il decadimento qualitativo del prodotto.

D’altra parte l’acqua è oggi sempre di più una risorsa naturale e un bene economico essenziale, la cui gestione rappresenta un compito di rilevanza collettiva per l’inadeguatezza esistente tra i bisogni effettivi e le disponibilità geografiche e stagionali (tab. 1). L’impiego integrato e combinato di moderne soluzioni tecniche ed agronomiche potrebbe consentire un risparmio globale di acqua irrigua di circa il 30%. Ne analizzeremo alcune per incentivare la loro introduzione nelle aziende agricole come pratiche correnti.

Contenuti

Inerbimento interfilare e controllato

L’impiego di tecniche di aridocoltura indirizzate all’immagazzinamento di acqua piovana nel suolo minimizzando i consumi attraverso lavorazioni superficiali, sembrano assai efficaci anche nel nord Italia. Dove però, in particolare nei comparti frutticoli e viticoli, trovano qualche limitazione ed ostacolo nella diffusione dell’inerbimento interfilare (fig. 1). In effetti con questo sistema si ottiene una maggiore disponibilità di microelementi, facile transitabilità nel frutteto in periodi piovosi, una migliore produzione e colorazione dei frutti a fronte però di un consumo di acqua maggiore. Per limitare i consumi dovuti all’evapotraspirazione si sta proponendo il cosiddetto inerbimento controllato sul quale, mediante sfalci ripetuti viene ridotta l’area fogliare della coltura di copertura e, di conseguenza, l’evapotraspirazione.

Anticipo dell’epoca di semina

Per le colture erbacee di pieno campo l’anticipo dell’epoca di semina permette un miglior sfruttamento delle risorse idriche naturali, sfasando il momento di massima sensibilità all’irrigazione rispetto al periodo di massima siccità che, al Nord del nostro paese, coincide con il mese di luglio. In condizioni di necessità di risparmi idrici o di alto costo dell’acqua, questo accorgimento determina maggiori rese (su mais, soia , bietola) con un minor numero di adacquate.

La scelta di specie, varietà e portinnesti resistenti alla siccità rispetto a quelle più esigenti è un problema agronomico indirettamente legato all’irrigazione. In alcuni territori dell’Italia centrale, ad esempio, può essere più conveniente coltivare il sorgo, meno esigente in fatto di acqua, rispetto al mais da granella poiché la remunerazione aziendale compresi gli aiuti è analoga. Questa scelta permette di risparmiare risorse idriche da indirizzare su altre colture più esigenti e redditizie. In frutticoltura evidenze sperimentali hanno indicato che la scelta del portinnesto può essere operata anche in funzione del risparmio idrico: il GF677 per il pesco, l’MM111 per il melo e l’autoradicato sul pero consentono il pilotaggio delle irrigazioni di basso consumo.

L’evoluzione delle conoscenze agronomiche e fisiologiche legate all’uso dell’acqua hanno consentito di individuare nell’irrigazione uno strumento efficace e sensibile per migliorare la qualità delle produzioni. Una scelta oculata dei volumi idrici e dei momenti di intervento, possono condurre ad effetti positivi quali:

raggiungimento di determinati standard commerciali di omogeneità e pezzatura dei frutti;

stabilizzazione delle rese tra le annate, consentendo una migliore programmazione aziendale;

maggiore contemporaneità di maturazione dei prodotti con miglioramento della qualità e delle caratteristiche delle produzioni ortive da raccolta meccanica;

nei frutteti riduzione degli antieconomici tempi della fase improduttiva di allevamento; contribuisce, inoltre, a migliorare il colore dei frutti e controllare l’alternanza di maturazione;

migliore equilibrio vegeto-produttivo tra gli organi della pianta.

Aumento dell’efficienza dell’acqua

Il miglioramento dell’efficienza dell’acqua è un’altra leva importante su cui agire in momenti come questi di scarsità di risorse naturali. L’incremento dell’efficienza idraulica comprensoriale ed aziendale passa attraverso la riduzione delle perdite a carico delle reti di distribuzione tubate e canalizzate. Nel nostro paese le perdite più elevate si riscontrano in alcuni comprensori padani nei quali viene frequentemente impiegata la rete di scolo anche per l’avvicinamento dell’acqua di irrigazione alle aziende agricole; l’investimento per le reti di distribuzione risulta bassissimo, al pari dell’efficienza che non arriva al 40%. Va dunque presa in considerazione l’opportunità di trasformare il tutto i reti intubate di più elevata efficienza. A fronte di investimenti elevati il nuovo sistema consentirebbe l’adozione della distribuzione a pioggia o della microirrigazione in sostituzione dello scorrimento superficiale assai più dispendioso e poco efficiente anche in funzione delle esigenze delle colture. Numerose osservazioni sperimentali hanno rilevato che il semplice passaggio dallo scorrimento superficiale all’aspersione consente una riduzione dei volumi stagionali d’irrigazione anche pari all’80%, associati a maggiori produzioni e alla riduzione del dilavamento dei fertilizzanti (fig. 2).

Il ricorso all’irrigazione a goccia, economicamente conveniente sulle erbacee a file larghe e sulle arboree, si sta sempre più affermando per la sua capacità di contemperare le esigenze agricole con quelle ambientali: enfatizzando l’uso dell’acqua, lo sviluppo delle colture, la resa delle colture, la resa e la qualità dei prodotti; esaltando l’efficacia dei fertilizzanti, inibendo lo sviluppo delle infestanti, diminuendo le necessità energetiche e migliorando le pratiche colturali (fig. 3). Può tuttavia trovare forti ostacoli nei comprensori con acqua turnata, solitamente serviti da reti a cielo aperto.

L’adozione di turni corti o il passaggio alla distribuzione “a domanda” da parte degli enti gestori dell’acqua, porta ad una contrazione degli sprechi eliminando la tendenza degli agricoltori ad impiegare il massimo d’acqua a loro disposizione nei pochi momenti nei quali è disponibile per l’azienda, se soggetti ad un turno troppo lungo (fig. 4).

Ancora più efficace è sostituire il sistema tariffario a superficie con quello a volume consumato, soprattutto con costo dell’acqua crescente col volume distribuito per ettaro, che fa rivolgere l’utente verso sistemi di distribuzione più efficienti.

Riduzione del ruscellamento e miglioramento della capacità idrica del terreno

Il ruscellamento è più accentuato sui terreni nudi, impermeabili, compattati, in pendenza e poveri di sostanza organica. Tale fenomeno viene inoltre rinforzato dal carattere generalmente temporalesco delle precipitazioni, quando in breve tempo cadono elevate quantità d’acqua. Tre sono i principali effetti negativi del ruscellamento:

spreco di acqua e quindi accentuazione degli effetti della siccità;

erosione: responsabile della perdita della frazione migliore del terreno, quella superficiale, e della dispersione dei fertilizzanti distribuiti;

dilavamento di una parte di fitofarmaci e concimi e, quindi, inquinamento dei corsi d’acqua.

Inoltre, come evidenziato nelle condizioni, non precisate, dell’esperimento illustrato nella fig. 5, si osserva una differenza di capacità idrica del 25% fra un terreno senza letame e un terreno dove sono state distribuite 16 t/ha di letame di provenienza aziendale. Il letame agisce, infatti, come una sorta di spugna, trattenendo maggiori quantità di acqua nel terreno riducendo il ruscellamento e, di conseguenza, anche l’erosione. Un mezzo importante per utilizzare meglio l’acqua contenuta nel terreno e, quindi, per evitare o ridurre al minimo il ricorso all’irrigazione, consiste nel favorire la penetrazione delle radici nel terreno. Con il sistema classico di determinazione del fabbisogno idrico, basato sull’immersione di una sonda nel terreno a 30 o 40 cm di profondità, in realtà viene trascurato il ruolo svolto dagli strati più profondi di terreno nell’approvvigionamento idrico delle piante. Numerose evidenze sperimentali dimostrano, infatti, che in molti casi i vantaggi assicurati dalla possibilità di esplorare un volume maggiore di terreno da parte delle radici si sono rivelati superiori all’influenza esercitata dall’irrigazione (tab. 2).

Il produttore biologico deve tuttavia considerare alcune variabili per orientare le sue scelte in un campo così complesso e legato alla variabilità del clima, quale è l’irrigazione.

Vi sono aspetti generali, che riguardano l’irrigazione delle colture, e aspetti più direttamente legati alle singole colture. Gli aspetti generali riguardano l’impianto di irrigazione aziendale, come veicolo per la diffusione sia dell’acqua che di altre sostanze. In linea di massima è bene evitare impianti irrigui che bagnino le parti vegetanti delle colture: ciò evita l’instaurarsi di un microclima favorevole alla diffusione di malattie fungine, che comportano un aggravio del problema della difesa fitosanitaria.

Gli impianti microirrigui sono dunque più adatti, in queste circostanze, alla distribuzione di acqua, anche in virtù di una maggiore puntualità di intervento durante quelle fasi in cui la coltura è maggiormente sensibile allo stress idrico. Ciò permette di esaltare gli effetti sulla qualità del prodotto ottenibili con interventi appropriati e tempestivi. Inoltre con quella tipologia impiantistica si evita di distribuire volumi irrigui molto elevati che potrebbero tradursi in un decadimento qualitativo del prodotto.

Abbinata alla microirrigazione si può effettuare, con apposite attrezzature, la fertirrigazione con tutti i ben noti vantaggi che la localizzazione e il frazionamento del concime comportano, soprattutto in un contesto di produzioni biologiche.

Tuttavia questo genere di impianti deve possedere alcuni requisiti fondamentali, tra i quali, ai fini dell’impiego per gli scopi elencati, il più importante è l’uniformità di distribuzione. I sistemi di microirrigazione, definiti anche di “irrigazione localizzata a bassa pressione” sono caratterizzati da vari tipi di erogatori posti al di sopra o sotto la superficie del suolo, capaci di apportare piccoli e frequenti volumi di acqua in posizione ideale rispetto agli apparati radicali delle colture.

La forma e le caratteristiche progettuali dell’erogatore riducono la pressione di esercizio delle “linee gocciolanti o disperdenti” e piccoli volumi di acqua sono distribuiti vicino al punto di emissione. L’acqua dal punto o dall’area di emissione si espande poi nel terreno bagnando il suolo non integralmente ma in posizione preferenziale per la pianta (fig. 6). La microirrigazione ha quindi i seguenti requisiti essenziali:

l’acqua è applicata a piccoli volumi

l’acqua è distribuita con un lungo orario di adacquamento

l’acqua è applicata con intervalli frequenti

l’acqua è veicolata a bassa pressione.

Queste peculiarità hanno indubbiamente favorito la diffusione del metodo, perché consentono l’irrigazione anche in presenza di fonti di approvvigionamento idrico aventi portate modeste, con attrezzature pompanti di ridotte dimensioni e tubazioni di materiale plastico economiche e di facile montaggio. Tuttavia un impianto irriguo siffatto pone, all’atto della progettazione, in aggiunta alle usuali procedure di calcolo idraulico, delle regole precise per potere eseguire irrigazioni efficaci.

Innanzitutto il volume di terreno bagnato dall’erogatore, se rapportato al totale della superficie irrigabile, è assai ridotto, ciò obbliga a distanziare i punti di erogazione in modo da ottenere con continuità un volume di terreno bagnato lungo tutta la linea distributrice (figg. 7, 8, 9). Il limitato quantitativo di acqua distribuito da ogni erogatore, rende necessario l’esatta conoscenza della sua portata in funzione della pressione d’esercizio, nonché un’assoluta omogeneità di fabbricazione tra di essi.

Portate differenti tra gli erogatori apportano alle radici quantitativi eterogenei di acqua, impedendo l’opportuna regolazione delle disponibilità idriche del terreno, con inevitabili ripercussioni negative sulla produttività delle colture. Vale la pena sottolineare che se ad un primo esame superficiale piccoli scarti tra portata reale e nominale possono apparire trascurabili, le conseguenze riscontrabili a fine stagione irrigua possono essere piuttosto pesanti.

Le ali gocciolanti tradizionalmente impiegate in orticoltura possiedono quasi tutte elevatissimi valori di uniformità (> 80%) e attualmente il loro impiego si sta ampiamente diffondendo nei frutteti.

Concludendo una delle priorità agricole nelle regioni del mediterraneo consiste nel mobilitare, preservare e salvaguardare le risorse idriche naturali. La centralità del fattore acqua per l’agricoltura porta allora a chiedere una serie ampia di interventi a livello delle varie realtà territoriali e cioè:

completamento e potenziamento dei sistemi irrigui;

accumulo di risorse idriche attraverso il completamento e risanamento di invasi, dighe e vasche di accumulo;

interconnessione e opere di collegamento fra bacini idrici per il trasferimento di risorse idriche anche a livello interregionale;

avvio di programmi straordinari di manutenzione delle reti idriche, delle opere connesse nei bacini idrici e degli impianti irrigui al fine di ridurre le forti perdite nell’uso delle acque;

sostegno alla ricerca per l’introduzione di nuove tecnologie di intervento per fronteggiare l’emergenza idrica nel Sud (es.: dissalazione).

Una delle più frequenti lamentele degli agricoltori riguarda, infatti, l’inadeguatezza delle reti irrigue rispetto alle effettive esigenze delle colture che sono molto diverse da quelle che hanno ispirato l’originario progetto. Questa inadeguatezza spinge gli agricoltori a ricorrere a fonti idriche alternative a quella pubblica trivellando pozzi, con peggioramento del già precario equilibrio delle falde. Un aspetto di grande rilievo al punto che recenti disposizioni impongono l’autodenuncia dei pozzi con le indicazioni delle loro caratteristiche per razionalizzare lo sfruttamento delle falde e di prevenire i fenomeni della salinizzazione. Tali fenomeni (alcalinizzazione e salinizzazione) possono essere attenuati adottando alcuni accorgimenti agronomici spesso sottovalutati. Ne citiamo alcuni.

Lavorazioni a doppio strato, discissura profonda più aratura superficiale per evitare di portare in superficie terreno profondo in cui si sono accumulati sali lisciviati dagli starti superficiali e per favorire il drenaggio profondo.

Adozione di metodi irrigui che non favoriscono accumuli di soluti nel terreno umettato come irrigazione a goccia ed aspersione.

Uso di turni irrigui brevi per mantenere elevato il potenziale idrico del terreno.

Tabelle

Tab. 1

Precipitazione medie annue: confronto ultimo decennio con quarantennio precedente

Tab. 2

Principali difficoltà di natura pratica nel tentativo di migliorare la capacità idrica

del terreno nelle regioni mediterranee.

Tecnica raccomandata	Difficoltà di applicazione
Copertura del terreno	Difficoltà di attecchimento delle concimazioni verdi, a causa delle irregolarità delle piogge Pascolamento eccessivo Resistenza psicologica degli agricoltori, che non comprendono la necessità di interrare un concime verde Abitudine di bruciare le stoppie, pratica ancora molto diffusa in alcuni paesi
Ridurre la compattazione	Mancanza di trattori potenti e ripuntatori Utilizzo di aratri e rotovator al posto di erpici a dischi e a denti che svolgono un’azione più favorevole Situazioni in cui irrigazioni eccessive vengono seguite da lavorazioni su suolo troppo umido
Lavorare il terreno secondo le curve di livello	Pericolo di ribaltamento con trattori a ruote su pendenze superiori al 15-20% Mancanza di informazione Impossibilità materiale dovuta alla forma dell’appezzamento o del rilievo
Coltivazione in terrazzamenti	Mancanza di opere di divulgazione specialistiche Costi e difficoltà di applicazione Risultati non immediati
Apporti di s. o. extra-aziendale	Costo, difficoltà di trasporto e di distribuzione Pascolo itinerante: la produzione di letame è molto scarsa

Figura. 1

L’inerbimento interfilare dei frutteti a fronte di una migliore colorazione dei frutti e di una facile transitabilità anche in periodi piovosi, implica un maggiore consumo di acqua.

Figura 2

Il semplice passaggio dallo scorrimento superficiale all’irrigazione a pioggia consente di ridurre i consumi di acqua dell’80%.

Figura 3

Grazie ai moderni sistemi irrigui, il fabbisogno idrico dell’agricoltura è passato da 46 miliardi degli anni ottanta ai 21 miliardi del 1998-99.

Figura 4

L’adozione di turni corti e la distribuzione a “domanda” porta ad una notevole contrazione degli sprechi da parte degli utenti.

Figura 5

Effetto del letame aziendale sulla capacità di ritenzione idrica del terreno.

Figura 6

Profilo dell’umidità di un terreno irrigato con gocciolatori da 4 litri/ora.

Figura 7

Distribuzione dell’acqua erogata in terreno argilloso.

Figura 8

Distribuzione dell’acqua erogata in terreno sabbioso.

Figura 9

Distribuzione dell’acqua erogata in terreno di medio impasto.

Figura 10

Differenza tra portata reale e portata nominale dei gocciolatori.

Figura 11

Lavorazioni a doppio strato e discissura profonda sono in grado di limitare i problemi di alcalinizzazione dei terreni sottoposti ad irrigazione con acqua salmastra.

Bibliografia

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Attività/Esperimenti

Progetti

Medcoastland Thematic Network

Commissione Europea, Programma Inco-Med

Soggetto attuatore Ciheam-iamb

Wasamed Thematic Network

Commissione Europea, Programma Inco-med

Soggetto attuatore Ciheam-iamb

Progetto CLIMAGRI

Cambiamenti climatici e Agricoltura

Coordinatore: Dr. Domenico Vento – UCEA.

CLIMAGRImed

Mediterranean Component of Climagri Project - F.A.O.

Network

uwrm_net (unconventional water resources management)

Risorse idriche non convenzionali e irrigazione di soccorso

Coordinatore: Prof. Atef Hamdy

wue_net (water use efficiency)

Efficienza d’uso dell’acqua

Coordinatore: Dr. Pasquale Steduto

CIS_Net (Collective Irrigation Systems)

Sistemi di irrigazione collettivi

Coordinatore: Ing. Nicola Lamaddalena