Irrigazione deficitaria possibile soluzione in periodi di siccità

In un contesto di cambiamento climatico le minori disponibilità di risorse idriche e la competizione per l’uso dell’acqua impongono una nuova gestione dell’irrigazione.

di Francesco Morbidini, Carmelo Maucieri, Maurizio Borin, Dipartimento di Agronomia, Animali, Alimenti, Risorse naturali e Ambiente (DAFNAE) – Università degli Studi di Padova – Campus di Agripolis

1.L’irrigazione deficitaria

Circa il 70% della superficie terrestre è coperto da acqua ma solo il 2,5% di essa è dolce e di quest’ultima la maggior parte è inutilizzabile in quanto presente sottoforma di ghiaccio e neve permanente. Inoltre, a causa del cambiamento climatico e dell’incremento demografico, la competizione per l’utilizzo della risorsa idrica per scopi civili, industriali e agricoli è in continuo aumento. Si stima infatti che nel prossimo futuro, fino ad un quinto della popolazione mondiale potrebbe soffrire di gravi carenze di acqua dolce o di acqua di buona qualità. L’agricoltura è il settore che impiega più dei due terzi dei prelievi totali di acqua dolce e l’utilizzo, a volte non ottimale, di questa da parte degli agricoltori ha di fatto acuito i contrasti per il suo utilizzo non soltanto nelle zone aride e semi-aride del pianeta ma anche in quelle dove le precipitazioni risultano essere più abbondanti. Inoltre, con specifico riferimento al settore agricolo, l’irrigazione è caratterizzata da consumi significativi di energia.

In considerazione di quanto sopra riportato, e tenuto conto del contesto attuale, vi è un urgente bisogno di una migliore gestione delle risorse idriche e di una massimizzazione dell’efficienza d’uso dell’acqua da parte delle colture. Una delle tecnologie chiave per fare ciò è rappresentata dall’irrigazione deficitaria (DI). Essa è una pratica di irrigazione in cui una coltura viene irrigata con una quantità d’acqua inferiore al fabbisogno ottimale per il suo sviluppo. Si fornisce quindi acqua irrigua in un volume inferiore al quantitativo evapotraspirato dalla coltura. Ciò al fine di migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua e massimizzare i profitti attraverso una riduzione dei costi derivanti dall’irrigazione.

Poiché la tolleranza alla siccità varia notevolmente a seconda del genotipo e dello stadio fenologico, l’applicazione dell’irrigazione deficitaria richiede una conoscenza precisa della risposta delle colture allo stress idrico per ciascuno degli stadi di crescita. È inoltre importante considerare che nelle aree in cui l’acqua è il fattore più limitante, la massimizzazione della produttività dell’acqua (cioè il rapporto tra i Kg di prodotto vendibile e i metri cubi di acqua consumati dal processo evapotraspirativo), può essere economicamente più vantaggiosa per l’agricoltore rispetto alla massimizzazione delle rese. Infatti, l’acqua risparmiata può essere utilizzata per irrigare più terreni (nella stessa azienda agricola o nel comprensorio irriguo di cui l’azienda fa parte), il che – dato l’elevato costo opportunità dell’acqua – può compensare ampiamente la perdita economica dovuta alla riduzione della resa.

In relazione alla fase del ciclo colturale in cui viene imposto lo stress, l’irrigazione deficitaria può essere classificata in: 1. irrigazione deficitaria standard (DI) in cui viene imposto un determinato livello di stress per l’intero ciclo colturale e 2. irrigazione deficitaria regolata (RDI) in cui vi è una riduzione del volume irriguo solo durante specifiche fasi del ciclo di sviluppo della coltura. Considerando invece la modalità di esecuzione, l’irrigazione deficitaria può essere effettuata: 1. su tutta la superficie coltivata (interessando solo la parte più superficiale dell’apparato radicale) (Figura 1); 2. solo su una parte della superfice coltivata (interessando solo una porzione dell’apparato radicale in corrispondenza delle file in cui viene effettuata l’irrigazione) (Figura 2); e 3. su tutta la superfice fornendo l’acqua attraverso la subirrigazione (interessando solo la parte più profonda dell’apparato radicale) (Figura 3).

Nell’irrigazione imposta su tutta la superficie l’acqua viene distribuita in modo uniforme nell’appezzamento. Nell’irrigazione parziale della zona radicale (PRD), applicata principalmente nelle colture a file, ogni fila viene irrigata da un solo lato alla volta lasciando asciugare il terreno dall’altro lato. Nella subirrigazione l’acqua viene fornita alle piante per capillarità dal basso.

 

 

 

 

 

 

 

2.Analisi SWOT dell’irrigazione deficitaria

I principali punti di forza sono il risparmio idrico, la facilità d’uso e la compatibilità con gli impianti irrigui già in uso nelle aziende. In aggiunta, se ben impiegata, questa tecnica può contribuire a gestire lo sviluppo vegetativo e produttivo delle colture.

I punti di debolezza dell’irrigazione deficitaria sono legati ad una riduzione della resa, al costo dei sensori per gestire l’irrigazione e al rischio di salinizzazione del suolo nelle aree caratterizzate da acque irrigue con elevata conducibilità elettrica.

Le principali opportunità legate a questa tecnica sono la maggiore superficie irrigabile a parità di acqua disponibile e l’ottimizzazione dell’irrigazione in un contesto di cambiamento climatico che rende sempre minori i volumi irrigui disponibili.

Le minacce all’impiego dell’irrigazione deficitaria sono invece la carenza di conoscenze tra tecnici e agricoltori in merito a questa tecnica e la disponibilità di dati sperimentali solo in alcune aree geografiche e solo per alcune colture.

3.Le attività di ricerca del DAFNAE

Per ovviare alle minacce e massimizzare le opportunità dell’irrigazione deficitaria sono quindi necessari ulteriori sforzi di ricerca. Ciò, anche alla luce delle particolari condizioni siccitose che si sono verificate nell’annata agraria appena trascorsa, anche in zone di solito caratterizzate da buona disponibilità idrica, e che rendono necessaria una gestione attenta dell’irrigazione. In considerazione di ciò, presso il Dipartimento di Agronomia, Animali, Alimenti, Risorse naturali e Ambiente (DAFNAE) dell’Università di Padova sono stati avviati dei progetti di ricerca aventi come obiettivo lo studio dell’irrigazione deficitaria in soia (Figure 4 e 5) e pomodoro da industria (Figura 6).

In particolare, su soia si sta studiando l’irrigazione deficitaria regolata imponendo uno stress idrico paria al 70% del fabbisogno colturale ottimale solo in alcune fasi del ciclo colturale. Su pomodoro da industria si sta invece testando un’irrigazione deficitaria standard (con una riduzione del volume irriguo pari al 25% per tutto il ciclo colturale) in relazione a due modalità di concimazione (organico vs. minerale). Di seguito alcune foto relative alle sperimentazioni in corso.