irrigazione Flashcards
Cos’è l’irrigazione e quale ruolo ha avuto nella storia dell’agricoltura?
L’irrigazione è l’apporto artificiale di acqua al suolo per favorire la crescita delle piante. È stata praticata fin dai tempi antichi, circa 8.000 anni fa, nei bacini dei fiumi come il Nilo, Tigri-Eufrate, Indo, Gange e Hwang-Ho. Oggi è in continua espansione nel mondo, essendo fondamentale per garantire la produzione agricola in molte regioni.
Quanto incide l’irrigazione nella produzione alimentare globale?
Nel mondo, circa il 40% del cibo proviene da aree irrigue, che occupano circa il 18% della Superficie Agricola Utilizzata (SAU). L’irrigazione permette una produzione agricola più elevata e costante, riducendo la variabilità delle rese.
Quali sono i benefici principali dell’irrigazione?
I benefici principali dell’irrigazione sono:
Aumento delle rese: L’irrigazione consente una produzione agricola più elevata e stabile nel tempo.
Ampliamento della superficie coltivabile: Permette di coltivare terreni che altrimenti sarebbero troppo aridi.
Incremento dei raccolti annuali: L’irrigazione consente di ottenere più raccolti in un anno, aumentando la produttività.
Quanta acqua dolce viene utilizzata per l’irrigazione nel mondo?
Il 69% dell’acqua dolce utilizzata nel mondo è destinato all’agricoltura, di cui una parte significativa è impiegata per l’irrigazione. Questo evidenzia l’importanza dell’irrigazione nell’uso delle risorse idriche globali.
Come viene gestita l’irrigazione in Italia?
In Italia, l’irrigazione interessa circa 4 milioni di ettari di terreno, con un consumo di acqua dolce che ammonta a circa 25 milioni di metri cubi, pari a circa metà del totale dell’utilizzo umano di acqua. L’irrigazione è quindi una parte essenziale dell’agricoltura italiana.
Qual è il fenomeno della carenza idrica nel suolo e nella pianta?
Quando il terreno è secco, la pianta continua a traspirare, riducendo il potenziale idrico nel suolo. Questo provoca un calo del potenziale idrico nella pianta, fino a raggiungere un punto in cui la pianta non è più in grado di ripristinare l’equilibrio idrico, causando lo stress idrico.
Quali sono gli effetti dello stress idrico sulle piante?
Lo stress idrico provoca vari cambiamenti nelle piante:
Modifiche anatomiche: Le cellule diventano più piccole, gli internodi si accorciano, le cuticole si ispessiscono, le radici si sviluppano di più e i tessuti diventano più lignificati.
Modifiche biologiche: Il ciclo di crescita si accorcia, c’è una minore impollinazione, e si verifica la cascola (caduta) di fiori e frutti.
Modifiche metaboliche: La fotosintesi netta diminuisce, specialmente nelle piante C3, e si possono accumulare composti tossici come nicotina nel tabacco o solanina nel pomodoro.
Come varia l’effetto dello stress idrico in relazione al deficit di acqua nel suolo?
Con l’aumento del deficit idrico (cioè, con il calo del potenziale idrico nel terreno), i vari processi fisiologici della pianta sono influenzati in maniera variabile. L’intensità dello stress idrico dipende dal livello di carenza di acqua e dalle caratteristiche specifiche della pianta e delle condizioni ambientali.
Cos’è la Water Use Efficiency (WUE) e come viene misurata?
La Water Use Efficiency (WUE) è una misura dell’efficienza con cui le colture utilizzano l’acqua disponibile. Viene calcolata come la produzione di prodotto utile (come granella, saccarosio o tuberi) per unità di acqua evapo-traspirata, espressa in g/L o kg/m³.
Come lo stress idrico influisce sulla resa delle colture?
Lo stress idrico causa una riduzione della resa delle colture, ma questa sensibilità varia a seconda della tipologia di pianta e dell’organo produttivo:
Piante igrofite (come il riso) hanno elevate esigenze idriche.
Piante mesofite (la maggior parte delle colture) sono moderate nella loro sensibilità.
Piante xerofite (come l’agave) resistono alla siccità
La riduzione della resa dipende anche dal tipo di pianta (ad esempio, piante a sviluppo indeterminato tollerano meglio lo stress ripetuto) e dalla fase fenologica critica (nelle piante a sviluppo determinato, lo stress influisce maggiormente in periodi specifici).
Quali sono le tre principali strategie delle piante per rispondere allo stress idrico?
Le piante rispondono allo stress idrico con tre strategie principali:
Tollerarlo: Ad esempio, con aggiustamenti osmotici nelle cellule.
Evitarlo: Per esempio, sviluppando radici più profonde.
Sfuggirlo: Completando le fasi critiche in periodi non stressati.
Queste strategie sono usate in vari gradi e, talvolta, in combinazione.
Cos’è l’aridocoltura e quali sono le pratiche comuni per ottimizzare l’uso dell’acqua in ambienti aridi?
L’aridocoltura è un insieme di pratiche agricole finalizzate a ottenere buoni risultati senza irrigazione in ambienti a limitata disponibilità idrica. Le pratiche comuni includono:
Aumento della disponibilità idrica per le colture, ad esempio migliorando la struttura del suolo e la capacità di ritenzione idrica.
Riduzione delle perdite d’acqua dal terreno, tramite pacciamatura, frangivento, ombreggianti e lotta alle infestanti.
Ottimizzazione nell’uso delle risorse idriche, come la scelta di colture adattabili e tecniche agronomiche appropriate.
In che modo l’irrigazione può essere utilizzata per diverse finalità?
L’irrigazione può avere diverse finalità:
Umettante: Per mantenere l’umidità del suolo.
Fertilizzante (fertirrigazione): Per apportare nutrienti alle colture.
Dilavante: Per rimuovere sali e correggere l’acidità del suolo.
Ammendante: Per migliorare le proprietà del suolo.
Termica: Per regolare la temperatura del suolo in fase di germinazione.
Antiparassitaria: Per applicare agrofarmaci.
Climatizzante: Per controllare le condizioni ambientali nelle serre.
Sussidiaria: Per facilitare operazioni agricole come diserbi e raccolta.
Quali sono le problematiche principali nell’uso dell’irrigazione?
Le problematiche principali nell’uso dell’irrigazione includono:
Determinazione del fabbisogno idrico delle colture.
Identificazione del momento e volume dell’intervento irriguo.
Scelta del metodo irriguo più adatto.
Distribuzione dei consumi nella stagione irrigua.
Idoneità dei terreni all’irrigazione.
Qualità dell’acqua irrigua utilizzata.
Quali sono le opzioni organizzative per l’irrigazione?
Esistono due principali modalità organizzative per l’irrigazione:
Irrigazione autonoma: L’agricoltore gestisce autonomamente l’irrigazione, con discrezionalità nell’uso dell’acqua e possibili costi tramite contatori.
Irrigazione collettiva: Gestita da consorzi di bonifica, l’acqua viene distribuita agli agricoltori secondo turni programmati (irrigazione turnata) o alla domanda.
Quali sono le variabili irrigue decise dal consorzio?
Le variabili irrigue stabilite dal consorzio includono:
Stagione irrigua (giorni o mesi).
Periodo tra la prima e l’ultima adacquata.
Turno irriguo (intervallo tra due adacquate successive).
Corpo d’acqua (portata di consegna all’azienda).
Orario di adacquamento (tempo di erogazione dell’acqua in ogni adacquata).
Cosa viene deciso dagli agricoltori in relazione all’irrigazione?
Gli agricoltori decidono:
Volume di adacquamento (quantità di acqua per ogni adacquata).
Volume stagionale (quantità di acqua per tutta la stagione).
Portata di adacquamento (portata dell’acqua durante l’adacquato). Questi fattori dipendono dalla coltura, dal terreno e dal sistema irriguo.
Come si calcolano le equivalenze tra le unità di misura per l’irrigazione?
Le equivalenze tra le unità di misura per l’irrigazione sono:
1 mm = 1 L/m² = 10 m³/ha.
Quali sono i quesiti tipici nella pratica irrigua?
I quesiti più comuni sono:
Quanto acqua somministrare?
Quando somministrarla e per quanto tempo?
Con quale sistema irriguo? (L’influenza del sistema irriguo determina il volume e la frequenza dell’irrigazione.)
Come si redige il bilancio idrico del terreno?
Il bilancio idrico del terreno si formula come:
P+I+F−E−T−Pr±R±V=0 Dove:
P = precipitazioni,
I = irrigazione,
F = apporti di falda,
E = evaporazione,
T = traspirazione,
Pr = percolazione,
R = ruscellamento superficiale,
V = variazioni di umidità del terreno.
Nella stagione irrigua, si semplifica come:
I=E+T−P Spesso, l’irrigazione compensa solo parzialmente il deficit idrico risultante.
Come vengono misurate le precipitazioni e l’evapo-traspirazione?
Precipitazioni (P): vengono misurate tramite pluviometri (aziendali o di servizi meteo online).
Evapo-traspirazione (ET): stimata tramite formule o, più raramente, con evaporimetri.
Quali sono le applicazioni pratiche del bilancio idrico?
Il bilancio idrico semplificato indica il volume di acqua necessario per mantenere una coltura in condizioni idriche ottimali (ETc). Questo bilancio è alla base di applicazioni online che forniscono dati utili per calcolare l’acqua necessaria, con modelli come Irrinet/Irriframe.
Come funziona il modello Irrinet/Irriframe?
Il modello simula:
La dinamica dell’acqua nel suolo.
L’accrescimento della coltura.
L’evapo-traspirazione (utilizzando il metodo di Hargreaves).
L’apporto di falda (in base alla tessitura del suolo e alla risalita capillare).
Quali sono i criteri per stabilire il momento dell’irrigazione?
I criteri includono:
Stato idrico delle piante: monitorato tramite sensori o remote sensing.
Misura dell’umidità del terreno: monitorando il calo dell’umidità nel tempo e determinando il volume necessario per ripristinare il livello desiderato.
Come viene determinato il volume di adacquamento?
Il volume di adacquamento dipende da:
La profondità delle radici e lo strato in cui avviene l’assorbimento radicale.
La capacità delle specie di assorbire acqua.
L’efficienza irrigua (che varia in base al sistema irriguo).
Quali sono i sistemi irrigui principali e come differiscono per efficienza?
I principali sistemi irrigui sono:
In pressione: subirrigazione, microirrigazione, aspersione.
Per gravità: scorrimento, sommersione, infiltrazione.
L’efficienza irrigua varia tra i sistemi:
Sommersione: < 25%
Scorrimento: 30-40%
Infiltrazione da solchi: 50-60%
Subirrigazione: 50-70%
Aspersione: 70-80%
Microirrigazione: 85-90%
Cos’è l’efficienza irrigua e come si calcola?
L’efficienza irrigua si calcola come:
Efficienzairrigua = Volume d’acqua usato dalla pianta diviso
Volume d’acqua irrigua fornita
È influenzata da perdite dovute a evaporazione, percolazione, ruscellamento, e danni alle tubature.
Qual è il principale vantaggio della sommersione nell’irrigazione?
La sommersione consente un’irrigazione di grandi aree pianeggianti e permette un’infiltrazione graduale dell’acqua nel terreno. È utile per terreni come le risaie o frutteti, ma la sua efficienza irrigua può variare in base al tipo di somministrazione.
Quali sono le differenze tra sommersione discontinua e continua?
Sommersione discontinua: L’acqua è immessa a basse dosi (30 l/s) in piccole aree (es. 100 m²), dove l’acqua si infiltra fino ad esaurimento. L’efficienza irrigua dipende dalla superficie bagnata.
Sommersione continua: L’acqua viene mantenuta a livello costante, rimpiazzando continuamente le perdite per mantenere l’acqua ossigenata. L’efficienza irrigua è molto bassa, inferiore al 25%.
Quali sono i requisiti per il metodo di irrigazione a scorrimento?
L’irrigazione a scorrimento richiede una sistemazione ottimale dei terreni, con canali adacquatori, colatori e pendenze uniformi (da 5‰ a 1%), in funzione della permeabilità del suolo e della lunghezza del percorso dell’acqua. Il sistema richiede un’alta portata d’acqua (100-200 l/s).
Quali sono i vantaggi e svantaggi dell’irrigazione a scorrimento?
Vantaggi:
Bassi costi di gestione.
Bassa richiesta di manodopera.
Bassa necessità di attrezzature.
Svantaggi:
Necessita di costose sistemazioni dei campi (opera di miglioramento fondiario).
Richiede terreni piccoli e stretti.
Favorisce l’erosione e il dilavamento.
Bassa efficienza (30-40%) a causa di elevate perdite nelle aree esterne alla zona radicale.
In cosa consiste il metodo di infiltrazione laterale e quali sono le sue caratteristiche?
L’infiltrazione laterale è simile allo scorrimento, ma l’acqua non bagna tutto il campo. L’acqua scorre in solchi e si infiltra lateralmente per capillarità e in profondità per gravità. Questo metodo richiede una buona sistemazione dei campi, con pendenze da 2-4‰ e solchi distanziati in base alla permeabilità del suolo.
Quali sono i vantaggi e le condizioni ideali per l’infiltrazione laterale?
Vantaggi:
Adatto per terreni non troppo sabbiosi (perché la sabbia è troppo permeabile).
Adatto per acque salse o luride, in quanto l’acqua non entra in contatto diretto con i prodotti.
Ideale per colture a file distanziate (come mais, patate, cotone e orticole).
Le condizioni ideali sono solchi distanziati correttamente, e la capacità di gestire terreni di permeabilità media.
Come viene calcolato il volume di adacquamento per il metodo di infiltrazione laterale?
Il volume di adacquamento si calcola regolando la portata (m³/h) per il tempo di alimentazione dei solchi (in ore) e il numero di solchi per ettaro.
Qual è l’efficienza irrigua del metodo di infiltrazione laterale?
L’efficienza irrigua dell’infiltrazione laterale è generalmente tra il 50% e il 60%, più alta rispetto allo scorrimento, grazie a una minore perdita di acqua nelle aree non coinvolte dalla zona radicale.
Cos’è la sub-irrigazione e quali sono i suoi tipi?
La sub-irrigazione è un metodo che fornisce acqua alle piante per via ipogea, tramite:
Sub-irrigazione freatica: Pompa acqua nei dreni o scoline per alzare la falda.
Distribuzione localizzata tramite tubi sotterranei: Manichette interrate a 40-50 cm dalla superficie, utilizzando un impianto specifico di sub-irrigazione.
Quali sono i vantaggi e i limiti della sub-irrigazione?
Vantaggi:
Ottima per ridurre le perdite superficiali di acqua e migliorare l’efficienza nell’irrigazione.
Adatta per terreni con sistemi di irrigazione a bassa manutenzione.
Limiti:
Necessita di una progettazione accurata e di un impianto specifico, con dreni ben posizionati.
Più costosa da implementare rispetto ad altri metodi.
Qual è la differenza tra l’irrigazione sopra-chioma e sotto-chioma?
Irrigazione sopra-chioma: È la modalità più comune, utilizzata soprattutto su colture erbacee. L’acqua viene spruzzata sopra la chioma delle piante.
Irrigazione sotto-chioma: Adatta principalmente a colture arboree, in quanto non bagna la foglia, riducendo il rischio di parassiti fungini. Può essere applicata anche su colture erbacee, tramite microirrigazione.
Quali sono i principali vantaggi dell’irrigazione a pioggia o per aspersione?
Permette di irrigare terreni non perfettamente sistemati o declivi (fino al 15-20% di pendenza).
Consente una buona efficienza irrigua, con la possibilità di dosare l’acqua in modo preciso.
È automatizzabile, riducendo la necessità di manodopera.
Può essere utilizzata per applicare trattamenti polivalenti (ad esempio, termici o fertirrigazione).
Quali sono gli svantaggi dell’irrigazione a pioggia o per aspersione?
Comporta elevati costi iniziali di impianto, specialmente per i sistemi automatici.
Può comprimere il suolo a causa dell’impatto delle gocce, soprattutto su terreni pesanti.
Favorisce la competizione tra le erbe infestanti tra le file.
Richiede lunghi orari di adacquamento e acqua pulita, non salina.
Quali sono i componenti principali di un sistema di irrigazione a pioggia?
Motopompa: Serve a prelevare e mandare l’acqua in pressione. Può essere elettrica, a gasolio, benzina o azionata dalla trattrice.
Pompa: Centrifuga, sommersa o di superficie (autoadescante).
Condutture: Fisse (interrate) o mobili (tubi di 6 m), realizzate in materiali come ferro zincato, PVC o polietilene, di diversi diametri.
Quali tipi di irrigatori esistono nel sistema di irrigazione a pioggia?
Irrigatori statici: Utilizzati per giardinaggio o a bassa pressione.
Irrigatori rotativi: Adatti per irrigare ampie superfici, con braccio girevole.
Irrigatori autocompensanti: Garantisce una portata costante lungo tutta la linea.
Che cosa determina la pressione e la portata negli irrigatori?
Pressione: Varia a seconda del tipo di irrigatore, da bassa (0,1-0,2 MPa) a alta (> 0,5 MPa).
Portata: È la quantità di acqua erogata e dipende dalla dimensione dell’ugello e dalla pressione.
Come vengono classificate le intensità di pioggia nell’irrigazione a pioggia?
Bassissime (< 3 mm/h): Per irrigazioni sopra-chioma antibrina.
Basse (3-5 mm/h): Per colture delicate su suoli poco permeabili.
Medie (5-10 mm/h): Per colture normali su suoli medi, più utilizzate.
Alte (> 10 mm/h): Per colture esigenti, come il mais, su suoli leggeri
Quali sono le tipologie di reti irrigue per aspersione?
Impianti fissi: Utilizzati soprattutto nei frutteti, spesso anche per l’irrigazione antibrina.
Impianti semifissi: Con la rete principale interrata e il terminale mobile.
Impianti mobili: Hanno un costo di funzionamento elevato.
Come funziona un irrigatore gigante semovente (rotolone)?
L’irrigatore rotante è montato su ruote o slitta e si muove lungo il campo. È alimentato da un tubo flessibile che si riavvolge automaticamente, tramite un carro bobina azionato da una turbina e una motopompa potente.
Quali sono i vantaggi e i difetti del rotolone per l’irrigazione?
Vantaggi:
Elevata versatilità con ampie possibilità di regolazione dell’intensità della pioggia.
Può essere automatizzato, riducendo la manodopera.
Facile gestione dell’intensità di pioggia.
Difetti:
Richiede passaggi incolti per la slitta, riducendo l’efficienza produttiva.
Necessita di superfici pianeggianti o poco pendenti, altrimenti rischia il ribaltamento.
Ha un elevato costo iniziale e un alto consumo di carburante.
Può causare disuniformità nella bagnatura, specialmente in caso di vento.
Come si regola la velocità di riavvolgimento del tubo nel sistema rotolone?
La velocità di riavvolgimento si regola tramite la turbina, con un cambio che ne modifica la velocità, influenzando la distribuzione dell’acqua e la durata dell’irrigazione su una determinata area.
Quali sono i principali vantaggi dell’irrigazione a pioggia o per aspersione?
L’irrigazione a pioggia è adatta anche per terreni non perfettamente sistemati e declivi, fino al 15-20% di pendenza.
Consente di dosare precisamente l’acqua, migliorando l’efficienza irrigua.
Gli impianti possono essere automatizzati, riducendo la necessità di manodopera.
Permette interventi polivalenti come fertirrigazione e trattamenti termici.
Quali sono gli svantaggi principali dell’irrigazione a pioggia?
I costi d’impianto sono elevati, soprattutto per i sistemi automatici.
Il suolo può compattarsi a causa dell’impatto delle gocce, in particolare nei suoli pesanti.
Le erbe infestanti possono competere facilmente tra le file.
Sono necessari lunghi tempi di irrigazione e acqua pulita, non salina.
Come sono strutturati i componenti principali di un sistema di irrigazione a pioggia?
Motopompa: Serve a prelevare e mandare l’acqua in pressione. Può essere elettrica, a gasolio o benzina, o azionata dalla trattrice.
Pompa: Può essere centrifuga, sommersa o di superficie.
Condutture: Possono essere fisse o mobili, realizzate in materiali come PVC, polietilene o ferro zincato, e sono progettate per resistere alla pressione.
Cos’è il sistema Pivot e quali sono i suoi vantaggi?
Il sistema Pivot è un impianto di irrigazione semovente, che si muove in modo circolare, irrigando grandi superfici (da 10 a 100 ha).
I vantaggi includono:
Adatto a grandi superfici (50-200 ettari).
Basso consumo di manodopera.
Buona automazione e costi operativi ridotti.
Intensità di pioggia bassa, ideale per colture delicate.
Quali sono i limiti dell’irrigazione con sistema Pivot?
Può essere utilizzato principalmente per una sola coltura per anno.
Non è adatto a superfici di forma irregolare o con ostacoli (strade, linee elettriche).
Richiede un corpo d’acqua consistente e un investimento iniziale elevato.
Cos’è la microirrigazione e quali sono i suoi vantaggi?
La microirrigazione è un sistema ad alta efficienza idrica (~95%), che localizza l’acqua vicino alla radice senza bagnare l’intera superficie.
I principali vantaggi includono:
Ottimo uso dell’acqua, riducendo la perdita per evaporazione.
Possibilità di irrigare con acque salmastre o su suoli poco permeabili.
Possibilità di automazione e bassa richiesta energetica.
Quali sono i principali difetti della microirrigazione?
Gli investimenti iniziali sono elevati e difficili da giustificare per colture zootecniche.
Gli erogatori possono intasarsi facilmente, richiedendo acqua pulita e filtri efficienti.
È necessaria una manutenzione costante per monitorare gli erogatori.
Quali sono i principali componenti di un impianto di microirrigazione?
Motopompa: Deve gestire la somma delle portate degli irrigatori.
Sistema di filtrazione: Include idrocicloni, filtri a rete, a graniglia e a dischi.
Rete di distribuzione: Tubazioni in PVC o polietilene che distribuiscono l’acqua nelle aree da irrigare.
Ali distributrici: Utilizzate per colture erbacee, arboree o per giardini, che erogano acqua attraverso manichette forate o gocciolatori.
Cosa si intende per “ali gocciolanti forate” e “gocciolatori” nella microirrigazione?
Le ali gocciolanti forate sono tubi in polietilene con fori a distanza regolare, che funzionano a bassa pressione.
I gocciolatori sono dispositivi che rilasciano acqua in modo preciso, spesso con una portata maggiore rispetto alle ali gocciolanti.
Quali sono i fattori principali che influenzano la qualità dell’acqua per l’irrigazione?
Temperatura: Deve essere vicina a quella della vegetazione per evitare rallentamenti nella crescita.
Materiali solidi in sospensione: Possono causare ostruzione e necessitano di filtraggio.
Salinità e sodicità: Possono influire negativamente sulla struttura del terreno.
Presenza di agenti patogeni e composti organici sintetici: Possono danneggiare la coltura e contaminare l’ambiente.
Come la salinità e la sodicità dell’acqua influenzano l’irrigazione?
La salinità aumenta la difficoltà di assorbimento dell’acqua da parte delle piante, riducendo l’efficienza dell’irrigazione.
Il sodio peggiora la struttura del terreno, causando la deflocculazione delle argille e la perdita di fertilità del suolo.
Quali sono i rischi dell’uso di acque irrigue inquinate?
L’inquinamento delle acque può causare problemi nell’attrezzatura di distribuzione, fitotossicità diretta, accumulo di inquinanti nel suolo e contaminazione della catena alimentare.
