Quando ci troviamo di fronte a un nuovo progetto di irrigazione, il primo passo consiste nel definire le basi di calcolo affinché i risultati siano affidabili e precisi. Il parametro di evapotraspirazione (ET) è, forse, il più rilevante di tutti. Sottostimare questo valore può causare situazioni di stress idrico nella coltura e la conseguente perdita di resa. Al contrario, una sovrastima dell’ET può comportare costi elevati in termini di materiali e installazione.
È quindi necessario determinare correttamente il valore dell’evapotraspirazione, poiché da esso derivano tutti gli altri calcoli nella fase di progettazione. Ora, Che cos’è l’evapotraspirazione?
La La FAO definisce l’ET come “la combinazione di due processi distinti, attraverso i quali l’acqua viene persa sia per evaporazione dalla superficie del suolo, sia per traspirazione delle colture”.
Si tratta di due processi indipendenti, ma strettamente collegati tra loro. Analizziamoli separatamente:
EVAPORAZIONE
Sicuramente avrai notato il vapore che si forma quando riscaldi l’acqua in una pentola per cucinare. Proprio quel vapore è il risultato dell’evaporazione dell’acqua, ma cosa sta succedendo esattamente in quel momento?
Partiamo dall’inizio. L’acqua può presentarsi in tre diversi stati: solido, liquido e gassoso. Ciò si traduce in ghiaccio, acqua e vapore. Il livello di energia determina lo stato in cui si presentano le particelle d’acqua. Pertanto, lo stato solido corrisponde al livello energetico più basso, mentre il vapore a quello più elevato.
Pertanto, quando versiamo l’acqua in una pentola per cuocere il riso e la riscaldiamo, lo stato energetico dell’acqua aumenta progressivamente fino a raggiungere il limite in cui cambia di stato, passando da liquido a gas: il vapore acqueo. Questo è ciò che viene definito il processo di evaporazione. Il vapore fuoriesce dalla pentola e si disperde nell’aria.
L’acqua può evaporare da qualsiasi superficie, come mari, oceani e fiumi, e persino dal tetto di una casa. Tornando all’esempio precedente della cucina, se sostituiamo la pentola con un terreno agricolo e il fuoco che la riscalda con la radiazione solare, osserviamo l’evaporazione che avviene dal suolo verso l’atmosfera. Questo processo avviene naturalmente ovunque.
A seconda dell’energia della radiazione solare (insieme ad altri fattori climatici), l’acqua sotto forma di vapore fuoriesce dalla superficie del terreno a un ritmo diverso. Ciò ci indica che il processo di evaporazione dipende dalle condizioni climatiche locali, che possono variare di giorno in giorno.
Il tasso di evapotraspirazione varia di giorno in giorno e dipende direttamente dalla radiazione solare e da altre condizioni climatiche.
D’altra parte, il tipo di suolo influisce sul tasso di evaporazione dalla sua superficie, poiché, a seconda della consistenza del suolo, le particelle trattengono con maggiore o minore “forza” l’acqua tra i pori. Allo stesso modo, se sul terreno si installa un qualche tipo di copertura, sia essa naturale o artificiale, l’azione diretta del sole sulla superficie del suolo risulta ridotta, riducendo di conseguenza anche l’evaporazione.
Anche la consistenza, l’umidità e la copertura del suolo influenzano il livello di evaporazione.
Nella fotografia precedente, possiamo vedere l’installazione di una serie di pannelli fotovoltaici su una struttura galleggiante, in un bacino di irrigazione. Anziché far evaporare l’acqua, l’energia solare che incide sulla superficie viene utilizzata per generare energia elettrica. In questo modo si riducono le perdite d’acqua dovute all’evaporazione e, inoltre, si ottiene energia da una fonte rinnovabile e sostenibile.
SUDORAZIONE
Immaginiamo una pianta sana che cresce nel nostro giardino. Le radici si sviluppano in profondità e assorbono sostanze nutritive e acqua dal terreno. Questa miscela di acqua e sostanze nutritive sale dalle radici attraverso l’intera struttura vegetativa della pianta fino alle foglie. È soprattutto nelle foglie che quest’acqua, insieme alle sostanze nutritive disciolte, viene utilizzata per generare l’energia necessaria a continuare a crescere e a sviluppare gli organi vegetativi. L’acqua che non viene consumata in questo processo viene rilasciata attraverso una sorta di finestra situata sulla pagina inferiore delle foglie (stomi). Questo volume d’acqua, che è passato dalla foglia all’atmosfera, è noto come processo di traspirazione.
In genere, quanto più la pianta è sviluppata, tanto maggiore sarà la quantità di acqua e sostanze nutritive di cui avrà bisogno, il che comporterà una maggiore traspirazione. Tuttavia, nel caso in cui nel terreno non vi sia umidità sufficiente a disposizione della pianta, gli stomi rimarranno inattivi e il processo di traspirazione verrà interrotto.
Il tasso di traspirazione varia di giorno in giorno, poiché dipende direttamente dalle condizioni climatiche locali e dallo stato di crescita e di salute della pianta.
EVAPOTRANSPIRAZIONE
Quindi, se sommiamo la quantità d’acqua che evapora direttamente dal suolo e quella traspirata dalla pianta, otteniamo il tasso di evapotraspirazione.
Questi due parametri, evaporazione e traspirazione, sono strettamente correlati quando si parla di irrigazione. Il sistema di irrigazione utilizzato determinerà la proporzione di ciascuno di questi parametri, poiché un sistema di irrigazione a pioggia non ha nulla a che vedere con un sistema di irrigazione localizzata.
Sapevi che solo l’1-5% dell’acqua assorbita dalle piante viene utilizzata per il loro metabolismo, mentre il restante 95-99% viene rilasciato nell’atmosfera (traspirazione)?
IRRIGAZIONE A GOCCIA
Di norma, l’irrigazione viene effettuata nel periodo in cui le precipitazioni sono più scarse e il fabbisogno idrico delle piante è maggiore, in coincidenza con il momento in cui il contenuto di umidità nella parte superiore del profilo del suolo è trascurabile ai fini del calcolo dell’evaporazione.
Nei sistemi di irrigazione localizzata a goccia, a differenza dell’irrigazione per allagamento, a solchi o a pioggia, viene inumidita solo una parte della superficie occupata dalla coltura, concentrando l’apporto d’acqua nella zona di maggiore densità radicale della pianta. Ciò facilita l’assorbimento dell’acqua da parte delle radici e riduce l’evaporazione dell’acqua nella zona della superficie non coltivata, concentrando l’irrigazione nell’area di applicazione.
Se riusciamo a ridurre il tasso di evaporazione e, al contempo, a effettuare un’irrigazione mirata, potremo ottenere grandi benefici ottimizzando le risorse disponibili.
SISTEMI DI IRRIGAZIONE A GOCCIA SOTTERRANEI (RGS)
Uno dei vantaggi offerti dal Irrigazione a goccia sotterranea (RGS) consiste nell’irrigazione in modo tale che l’umidità non raggiunga la superficie del terreno, evitando così la perdita d’acqua per evaporazione. Per garantire il corretto funzionamento di questo sistema di irrigazione, esso deve essere progettato, installato e gestito da personale specializzato in materia.
Se si riscontra una scarsità di acqua e/o se la sua qualità non è adeguata all’irrigazione, i sistemi RGS possono rappresentare una valida soluzione. Le tubazioni di emissione vengono interrate a una determinata profondità – a seconda della coltura, del sistema di impianto e del tipo di terreno – e, una volta effettuato l’apporto idrico, l’acqua viene convogliata direttamente dove si trovano le radici attive della pianta. In questo modo, si evita la formazione di umidità sulla superficie del terreno. L’efficienza di applicazione dell’irrigazione – non solo dell’acqua, ma anche dei nutrienti – ottenuta con il sistema RGS è la più elevata in assoluto, consentendo inoltre di ridurre i costi operativi.
