IRRIGAZIONE Somministrazione di acqua alla coltura mirante a

IRRIGAZIONE Somministrazione di acqua alla coltura mirante a colmare i fenomeni di carenza idrica che si verificano nel momento in cui l’evapotraspirazione è superiore alle precipitazioni Precipitazioni ed ETP 0 a Reggio Calabria (valori medi mensili)

IRRIGAZIONE normale Irrigazione umettante ausiliaria di soccorso Ulteriori funzioni dell’irrigazione ammendante antiparassitaria dilavante fertilizzante termica climatizzante sussidiaria

IDONEITÀ DI UN COMPRENSORIO ALL’IRRIGAZIONE Idoneità del terreno Situazione Caratteristiche Proprietà Caratteristiche topografica fisiche chimiche idrologiche Clima Piovosità Evapotraspirazione Ventosità Qualità dell'acqua Temperatura Sostanze sospese Sostanze disciolte Reazione Coltura e tecnica agronomica Fabbisogni idrici Distribuzione stagionale Momento di intervento Volume di irrigazione Sistema di irrigazione

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Acque per l’irrigazione Acque convenzionali Superficiali ü fiumi, ü canali, ü laghi naturali o artificiali. Sotterranee ü sorgenti, ü pozzi. Acque marginali, ü acque saline, ü di drenaggio, ü acque reflue, ü acque inquinate

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Temperatura üDifferenza tra acque di superficie e sotterranee Acqua fredda in colture tolleranti Tw = 2/3 + 1°C Ta in colture poco tolleranti Tw = 3/4 + 1°C Ta üAccorgimenti per l’uso di acque fredde Sosta in vasche di raccolta Interventi nelle ore meno calde Sistemi irrigui idonei Volumi ridotti e turni frequenti

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Solidi totali (TS) Tutte le sostanze disciolte e in sospensione in un’acqua naturale o di scarico, vengono indicate come solidi totali. La determinazione dei solidi totali si esegue sottoponendo un campione d'acqua per evaporazione in stufa termostatata a 105°C. Solidi totali (mg/l) = (M 1 - M 0) x 1000 / VCampione dove: M 1 = massa in mg della capsula e del residuo dopo essiccamento; M 0 = massa in mg della capsula vuota; VCampione = volume in m. L di campione sottoposto ad analisi. Es. M 1 = 10, 0236 g = 10023, 6 mg M 0 = 10 g = 10000 mg VCampione = 100 ml 10023, 6 – 10000 = 23, 6 mg TS = 23, 6 x 1000/100 = 236 mg/l

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Solidi sospesi totali Parte dei solidi totali presente in sospensione in un campione d’acqua che può essere separato su un filtro a membrana con porosità di 0, 45 μm Dimensioni > di 0, 45 μm Solidi disciolti totali TDS Rappresentano il residuo del filtrato Dimensioni < di 0, 45 μm TSS Solidi totali Il campione viene essiccato a 180 °C (per acque a basso contenuto Residuo fisso a 180 °C di sostanza organica facilmente volatilizzabile) Solidi disciolti totali Il campione viene riscaldato in muffola a 500 °C (per Residuo fisso a 500 °C acque con elevato contenuto in sostanza organica)

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Solidi sospesi totali (TSS) (minerali e organici) üDifferenza tra acque di superficie e sotterranee ücoefficiente di torbida (mg l-1 o g m-3) üUtilità nell’uso di acque torbide üazione ammendante üazione concimante üAzione dannosa delle acque torbide üdepositi negli invasi e nei canali üocclusione degli irrigatori e delle tubazioni üimbrattamento delle piante ücontenuto di sostanze inquinanti ücontenuto di sostanze che consumano ossigeno

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Solidi sospesi totali (rifiuti che consumano ossigeno) Sostanza organica proveniente da scarichi depurati e non, fogne, allevamenti zootecnici, concerie, macelli, cartiere, ecc. BOD 5 Biochemical Oxigen Demand Parametro utilizzato per valutare questo tipo di inquinamento Misura solo la quantità di ossigeno consumata per via microbica Si tende a riprodurre in laboratorio ciò che avviene nei corpi idrici Il BOD 5 si determina nel modo seguente: ü ü ü Il campione d’acqua viene frazionato in due parti (portati a p. H 7); Sul primo si determina immediatamente la quantità di O 2 presente (a 20 °C); Il secondo si inocula con una quantità fissata di microrganismi; Si mette il campione in termostato a 20 °C al buio per 5 giorni; Si determina la quantità di O 2 residua (es 100 ppm); Si calcola il BOD 5 : 500 – 100 =400 ppm. Non tutta la sostanza organica presente nell’acqua viene ossidata per via microbica COD Chemical Oxigen Demand

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE COD Chemical Oxigen Demand Misura la quantità di O 2 necessaria per ossidare tutte le sostanze presenti nell’acqua (anche quelle non attaccabili per via biologica) In questo caso il campione d’acqua viene trattato con sostanze chimiche ad alto potere ossidante: Bicromato di potassio (K 2 Cr 2 O 2) in combinazione con acido solforico (H 2 Il COD ci da un’indicazione del contenuto totale delle sostanze ossidabili e quindi della contaminazione antropica e del potenziale livello di inquinamento delle acque naturali e di scarico. Un alto valore di COD di uno scarico comporta una riduzione dell'ossigeno disciolto nel corpo idrico e nei terreni irrigati con tali acque e quindi una riduzione di capacità di autodepurazione. BOD 5 COD = Indice di biodegradabilità Il rapporto BOD 5/COD risulta più ridotto negli scarichi industriali nei quali prevalgono le sostanze organiche non biodegradabili.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Alcuni valori di BOD 5 ü ü Acqua pura 0 mg/l Acqua discretamente pura < 3 mg/l Acque di fogna 200 -400 mg/l Acque di vegetazione degli oleifici > 5000 mg/l Ai fini irrigui non esistono particolari controindicazioni all’impiego di acque con BOD 5 elevato. Un’eccessiva somministrazione di acque con BOD 5 elevato può comportare: ü Danni per eccesso di elementi minerali e conseguente accumulo di salinità ü Danni alle proprietà del suolo per apporto di cationi monovalenti (Na); per modificazioni del p. H; per compromissione della microflora (consumo di ossigeno) ü Inquinamento delle falde idriche (nitrati, nitriti, microrganismi e virus patogeni) ü Inquinamento dei corsi d’acqua conseguenti fenomeni di eutrofizzazione ü Imbrattamento dei prodotti (ortive, foraggere, fruttiferi); sviluppo di cattivi odori e perdita di appetibilità del bestiame ü Apporto di agenti patogeni per l’uomo e per gli animali; Limiti di legge per la COD Per lo scarico nei sistemi fognari COD < 500 mg/l Per lo scarico in acque superficiali (fiumi, ecc. ) COD < 160 mg/l

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Reazione (p. H) Valori normali p. H 6. 0 -8. 5 presenza di acidi minerali liberi, o notevoli quantità di p. H < 3, 4 sali di acidi forti (cloruri, solfati, nitrati) con basi deboli utilizzabili solo se il p. H è determinato da CO 2 libera p. H > 3, 4 in terreni con p. H basico Acidità elevata dell’acqua scarico di sostanze acide nei fiumi da parte delle industrie (cartarie, siderurgiche, conciarie) acqua piovana che trasporta sostanze acide inquinanti dell’atmosfera come SOX (ossidi di zolfo) anidride solforosa (SO 2) anidride solforica (SO 3) CO 2 (anidride carbonica) NO 2 (biossido di azoto) SO 2 SO 3 H 2 SO 4 acido solforico CO 2 H 2 CO 3 acido carbonico NO 2 H 2 NO 3 acido nitrico O 2 Altri gas N 2 disciolti H 2 S CH 4

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Solidi disciolti totali (TDS) 180 °C Residuo secco Il passaggio dell’acqua nel terreno e sulle rocce e la sua permanenza nell’acquifero determinano la vera identità chimico-fisica di un’acqua in seguito alla solubilizzazione di diversi composti minerali. Sali disciolti Na+ K+ Ca 2+ Mg 2+ Sodio Potassio Calcio Magnesio Concentrazione CO 32 HCO 3 Cl. SO 42 NH 4+ PO 43 -… NO 3 - Carbonati Bicarbonati Cloruri Solfati Ammonio Fosfati Nitrati Composizione

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Concentrazione Metodi di determinazione Residuo secco (in stufa a 180 °C dopo filtrazione) Conducibilità elettrica (Ecw) Conduttanza rilevata al passaggio della corrente da una soluzione elettrolitica tra due elettrodi aventi una superficie di 1 cm 2 e posti alla distanza di 1 cm. Relazioni tra conducibilità e concentrazione salina ECw ≤ 5 d. S m-1 ECw x 0, 64 = g l-1 ECw > 5 d. S m-1 ECw x 0, 80 = g l-1 Ecw (μS cm-1) Conc. (mg l-1 - ppm) Ecw (d. S m-1) Conc. (g l-1 - 0/00) d. S m-1=m. S cm-1 μS cm-1

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Relazioni tra conducibilità, concentrazione e potenziale osmotico ECw ≤ 5 d. S m-1 ECw x 0, 64 = g l-1 ECw > 5 d. S m-1 ECw x 0, 80 = g l-1 ECw ≤ 5 d. S m-1 ECw x -0, 36 bar ECw > 5 d. S m-1 ECw x -0, 45 bar d. S m-1 g l-1 bar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 0, 64 1, 28 1, 92 2, 56 3, 20 4, 80 5, 60 6, 40 7, 20 8, 00 8, 80 9, 60 10, 40 11, 20 12, 00 12, 80 13, 60 14, 40 15, 20 16, 00 32, 00 -0, 36 -0, 72 -1, 08 -1, 44 -1, 80 -2, 70 -3, 15 -3, 60 -4, 05 -4, 50 -4, 95 -5, 40 -5, 85 -6, 30 -6, 75 -7, 20 -7, 65 -8, 10 -8, 55 -9, 00 -18, 00

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Fattore di temperatura (ft) per riportare le misure di conducibilità specifica alla temperatura standard di 25 °C.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Classificazione delle acque in funzione della salinità Salinità ECW (μS cm-1) Concentrazione (ppm) bassa 0 - 250 0 - 175 media 250 - 750 175 - 525 alta 750 - 2250 525 - 1575 altissima 2250 - 5000 1575 - 3500 limite > 5000 > 3500 Incremento della popolazione Ridotta disponibilità di acqua Incremento nell’uso di acque salate

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Cloruri (Cl-) Origine ü Contatto con minerali contenenti sali sodici o potassici (Na. Cl, KCl) ü Intrusione marina ü Urine presenti negli scarichi fognari o nei liquami ü Processi di clorazione ü Trattamenti antigelo nelle strade In piccole quantità entrano far parte dei tessuti vegetali Il valore soglia nelle acque di irrigazione 350 mg l-1. Facile dilavabilità percolazione nelle falde Pericolosità commisurata alla tolleranza delle singole specie Sensibilita' Sensibile Cl (mg l-1) <178 Moderatamente sensibile 178 -355 Moderatamente tollerante 355 -710 Tollerante >710 Specie Agrumi, Mandorlo, Albicocco, Susino, Fragola, Tabacco Uva, Peperone, Patata, Pomodoro, Vite Erba medica, Orzo, Mais, Cetriolo, Melone, Carota, Cipolla, Frumento Cavolfiore, Cotone, Cartamo, Sesamo, Sorgo, Barbabietola da zucchero, Girasole

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Origine Solfati (SO 4 --). ü Dissoluzione di gessi ü Circolazione in acquiferi di natura argillosa ü Emissioni vulcaniche ü Acqua piovana ü Scarti industriali Assorbito dalle piante anche in quantità cospicue Valore soglia nelle acque di irrigazione 2500 mg l-1. Facile dilavabilità percolazione nelle falde

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Nitrati (espressi come nitrato (NO 3 -) o azoto nitrico (N-NO 3 -). Origine ü Scarichi agricoli fertilizzanti ü liquami domestici e zootecnici ü scarichi industriali ü processi di combustione Assorbito dai vegetali Soggetto all'azione dilavante Ammonio e ammoniaca nell’acqua indicano inquinamento da materiale organico Nitriti indicano che l’ammoniaca ha iniziato ad ossidarsi (passando ad azoto nitroso) Nitrati indicano che il processo di ossidazione si è completato

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Fosfati (PO 43 -) Origine ü Contatto con rocce fosfatiche ü Rilascio da campi coltivati fertilizzanti ü Irrazionale utilizzazione di liquami di stalla ü Scarico di reflui non depurati ü Produzione industriale ü Uso di detergenti Utile alla nutrizione delle colture Eccessiva dotazione processi di eutrofizzazione Valore soglia nelle acque di irrigazione 10 mg l-1 di P totale (pari a circa 30 mg l-1 di fosfati)

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Potassio (K+), Magnesio (Mg++) e Calcio (Ca++) ü In natura il calcio e il magnesio sono presenti in molte rocce sedimentarie di composizione calcarea. ü Elementi importanti per la nutrizione delle piante ü Ca++ e Mg++ bilanciano l’equilibrio cationico del terreno contrastando gli effetti del Na+ ü Ca++ e Mg++, in quantità elevate, reagiscono con CO 32 - e HCO 3 - a formare calcare che si deposita nelle tubazioni, negli ugelli e sulle foglie Sodio (Na+) Origine vedi cloruri ü Destrutturazione degli aggregati terrosi ü Riduzione della velocità di infiltrazione dell’acqua ü Effetto tossico sulle piante Valore soglia nelle acque di irrigazione 180 mg l-1

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Sodio (Na+), Magnesio (Mg++), Calcio (Ca++) Carbonati (CO 3 --) e Bicarbonati (HCO 3 -) La conoscenza delle loro concentrazioni non basta per indicarne l’influenza sulle caratteristiche dell’acqua SAR sodium adsorption ratio indice di assorbimento del sod Pesi equivalenti Ca = 20. 04 Mg = 12. 16 Na = 22. 99 Alcalinità dell’acqua in funzione del S. A. R.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Correzione del procedimento di determinazione del SAR I valori prima calcolati possono condurre ad una sottostima del SAR in quanto non si tiene conto della precipitazione degli ioni Ca++ e Mg++ provocata dalla formazione di sali con gli ioni CO 3 -- e HCO 3È stata proposta una diversa correzione che valuti l’effetto di HCO 3 - e di ECw per la determinazione del SAR L’equazione per il calcolo del “nuovo” SAR che prende il nome di Nadj. SAR e la seguente: Cax è la concentrazione corretta del Ca attraverso un apposito abaco che tiene conto dell’ECw, del rapporto HCO 3/Ca Peso equivalente HCO 3 = 61

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Abaco per la classificazione delle acque irrigue in base alla conduttività elettrica ed al S. A. R.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Classi Rischio di salinità Rischio di sodicità 1 Utilizzabili senza particolari accorgimenti; modesto leaching per suoli poco permeabili Utilizzabili in quasi tutti i suoli; particolare attenzione per le colture eccessivamente sensibili al sodio 2 Utilizzabili senza problemi per specie moderatamente tolleranti; necessario un modesto leaching Utilizzabili in terreni sciolti; rischio notevole nei suoli argillosi ad alta CSC, con ridotta con ridotto leaching e in assenza di Fe. 3 Utilizzabili in suoli con Possono elevare a livelli elevato drenaggio e con pericolosi il Na specie molto tolleranti. scambiabile; richiedono drenaggio, leaching e sostanza organica; può essere necessario l’impiego di correttivi. 4 Non adatte per l’irrigazione; occasionalmente solo per specie molto tolleranti, su suoli molto permeabili e con notevole leaching. Non adatte per l’irrigazione; occasionalmente in suoli a bassa e media salinità e con distribuzione di adatti correttivi.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Tolleranza al sodio di specie diverse Sensibili Semitolleranti Tolleranti < 1, 5 ESP 15 -40 ESP > 40 ESP Arachis hypogea Lycopersicum escuientum Agropyron cristatum Citrus sinensis Oryza sativa Beta vulgaris Phaseolus vulgaris Saccharum officinarum Chloris gayana Pisum sativum Sorghum vulgare Cynodon dactylon Prunus persica Trifolium repens Gossypium hirsutum Vigna sinensis Triticum vulgare Hordeum vulgare Zea mays Vicia sativa Medicago sativa

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Alcalinità (mg l-1 di Ca. CO 3) Nell’acqua sono presenti componenti alcalini disciolti in essa Carbonati (CO 3 --) Bicarbonati (HCO 3 -) L’alcalinità gioca un ruolo importante come regolatore delle variazioni dei valori del p. H provocate da scarichi non controllati di soluzioni acide o basiche. Funzione tampone CO 2 + H 2 O <> H 2 CO 3 H CO <> H+ + HCO 2 3 3 HCO 3 - +OH- <> CO 32 - + H 2 O I carbonati sono presenti se il p. H è superiore a 8, 0 -8, 3. Alcalinità espressa in mg l-1 di Ca. CO 3 Alcalinità da CO 3 -- (mg l-1) / 0, 6 Alcalinità da HCO 3 - (mg l-1) / 1, 22 Per le acque irrigue, l’alcalinità eccessiva determina precipitazione del ferro in forma di idrossido (clorosi). Perché ciò non avvenga alcalinità < 600 mg/l.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Durezza totale La durezza totale dell’acqua è dovuta alla presenza dei cationi Ca++ e Mg++ Quando l’acqua è soggetta al riscaldamento o aumenta la concentrazione (evaporazione) avvengono le reazioni: Ca(HCO 3)2 → H 2 O + CO 2 + Ca. CO 3 ↓ Mg(HCO 3)2 → H 2 O + CO 2 + Mg CO 3 ↓ Il precipitato di Ca. CO 3 e Mg. CO 3 costituisce il calcare. La durezza totale dell’acqua viene espressa in gradi francesi (°f) cioè: 1 °f = 10 mg di Ca. CO 3 L-1 °f = ppm Ca. CO 3/10 La durezza non è determinata solo da carbonati ma anche da solfati, cloruri e nitrati che vengono tutti riportati stechiometricamente a Ca. CO 3 Calcolo della durezza totale ppm Ca++x 2, 5 + ppm Mg++x 4, 1 = ppm Ca. CO 3 f°= ppm Ca. CO 3/10

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Durezza (°F) Classificazione 0 - 4 Acqua molto dolce 4 - 8 Acqua dolce 8 - 12 Acqua a durezza media 12 - 18 Acqua a durezza discreta 18 - 30 Acqua dura > 30 Acqua molto dura

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Aggressività dell’acqua Definisce la propensione dell’acqua ad attaccare e solubilizzare alcuni minerali contenuti in rocce, terreni o materiali edili. Al crescere dell’alcalinità diminuisce l’aggressività di un’acqua ovvero la sua capacità di produrre fenomeni corrosivi. Assume rilevanza nelle tubazioni in cemento amianto: portando il soluzione le parti solubili della matrice cementizia, può, infatti, liberare le fibre di amianto contaminando così l'acqua stessa. Calcolo dell’'indice di aggressività IA = p. H + log 10(A x H) A =alcalinità totale (mg/l di Ca. CO 3) H =durezza (mg/l di Ca. CO 3) IA > 12: acqua non aggressiva; 10 < IA < 12: acqua moderatamente aggressiva; IA < 10: acqua aggressiva.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Carbonato di sodio residuo (RSC) Le acque che contengono elevate concentrazioni di HCO 3 - hanno la tendenza, a far precipitare calcio e magnesio sotto forma di carbonati La precipitazione di questi due elementi fa aumentare il rapporto SAR Se gli anioni HCO 3 - + CO 3= prevalgono su Ca++ e Mg++, si può formare del carbonato di sodio (Na 2 CO 3) che fa aumentare anche il grado di reazione in p. H Carbonato di sodio residuo (RSC) RSC = (CO 3= + HCO 3 -) - (Ca++ + Mg++) in meq l-1 RSC < 0 a seguito della precipitazione dei carbonati non si forma Na 2 CO 3 RSC < 1, 25 acqua idonea all’irrigazione RSC 1, 25 – 2, 50 acqua parzialmente idonea all’irrigazione RSC > 2, 50 acqua non idonea all’irrigazione

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Limite di Todd La contaminazione dell'acqua di falda con acqua marina (la prima ricca di ioni HCO 3 - e la seconda in ioni Cl-) viene valutata calcolando il rapporto Cl-/(HCO 3 - + CO 3=) in meq l-1 . Il valore 0, 5 segna il limite fra le acque di falda non contaminate e quelle contaminate dall'acqua di mare.

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE classe I: acque che consentono un esercizio irriguo continuativo, senza limitazioni (qualità ottima); classe II: acque che permettono un esercizio irriguo continuativo, con eventuali limitazioni riguardanti i volumi stagionali, le specie irrigabili, i metodi irrigui (qualità buona); classe III: acque che permettono solo un’irrigazione saltuaria (un anno ogni due o tre), o di soccorso su specie tolleranti e con metodi irrigui ad elevata efficienza (qualità scarsa); classe IV: acque da non impiegare per fini irrigui, se non in via del tutto eccezionale su terreni particolarmente idonei e specie tolleranti (qualità pessima).

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Macro - meso e micro-nutrienti Macroelementi Azoto ammoniacale (NH 4+-N) Azoto nitrico (NO 3 ---N) Fosfati (PO 4 ---) (Potassio K+) Mesoelementi Calcio (Ca++), Magnesio (Mg++), Solfati (SO 4—) ü Importante conoscerne la concentrazione nelle acque e tenerne conto nel piano di concimazione. Microelementi Ferro (Fe) Manganese (Mn) Importanti per la vita delle piante In concentrazione eccessiva formano precipitati di colore rossastro ü possono danneggiare gli impianti ü imbrattano le piante ü dannosi per la vegetazione Rame (Cu) Zinco (Zn) Boro (B) Molibdeno (Mo) ü Indispensabili in quantità minime ü Possono facilmente raggiungere concentrazioni tossiche

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE Metalli pesanti Sono presenti naturalmente nell'aria, nell'acqua, nel suolo Sono aumentati a dismisura con le attività industriali Hanno la tendenza ad accumularsi nel terreno inquinandolo in maniera permanente Possono entrare nei corpi idrici con le pioggia acida Tendono a bioaccumularsi Anche a concentrazioni minime risultano tossici

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

QUALITÀ DELLE ACQUE DI IRRIGAZIONE

USO DELLE ACQUE SALSE Apporto di quantità di acqua eccedente rispetto al fabbisogno delle colture (irrigazione dilavante) Fabbisogno di lisciviazione (LR) LR = ECw 5 ( ECe ) - ECw Conducibilità dell’acqua d’irrigazione ECe Conducibilità dell’estratto in pasta satura del terreno tollerato dalla coltura per un predeterminato valore di riduzione della resa vt = vt v 1 - LR volume irriguo maggiorato

USO DELLE ACQUE SALSE LR = ECw 5 ( ECe ) - ECw vt = v 1 - LR

DATI PER IL DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IRRIGUE Riferiti ai massimi fabbisogni idrici di una coltura periodo più caldo massimo sviluppo fogliare üIndice dell’efficienza dell’irrigazione (Ey) Ey = Acqua utilizzata Fabbisogno idrico Acqua distribuita Fabbisogno irriguo üIndice medio di consumo o portata caratteristica (q) Portata d’acqua, riferita all’unità di superficie, somministrata in maniera continua ed uniforme ad una determinata coltura.

Esempio Piantagione di cotone in Egitto in piena estate Etp = 9 mm d-1 = 90 m 3 d-1 ha-1 = 90. 000 lt d-1 ha-1 trasformazione del fabbisogno idrico in portata continua q = 90. 000 lt d-1 ha-1 24 h x 60’ x 60” = Portata alla sorgente 90. 000 lt d-1 ha-1 86. 400” = 1, 04 l s-1 superficie irrigabile

Esempio di calcolo del fabbisogno irriguo di una coltura (cotone, Cairo) (durata dei ciclo: 180 d, dal 10 aprile al 30 settembre). (*) Il fabbisogno di lisciviazione (20%) si considera soddisfatto dalla ‘inefficienza’ (30%) del sistema d'irrigazione (°) Calcolato in base al fabb. irr. di campo di punta: 12, 84 mm d-1 = = 128. 400 I d-1 ha-1 / 86. 400 s d-1 = 1, 49 l s-1 ha-1 (presupponendo l'erogazion

Esempio di calcolo del fabbisogno irriguo di un ordinamento colturale in Egitto. A due colture estive (cotone sul 40% della superficie e mais sul restante 60%) seguono due colture autunnali (frumento sul 40%, trifoglio alessandrino sul 60%). Il fabbisogno di punta si ha in luglio: 324 mm: 31 d = 10, 45 mm d-1 = 104. 500 I d-1 ha-1 86. 400 s d-1 1, 21 I s-1 ha-1.

Esempio di calcolo del fabbisogno irriguo di una coltura di mais a Reggio Calabria (durata dei ciclo: 150 d, dal 1 aprile al 31 agosto). (*) Il fabbisogno di lisciviazione (20%) si considera soddisfatto dalla ‘inefficienza’ (30%) del sistema d'irrigazione. (°) Calcolato in base al fabb. irr. di campo di punta: 7. 0 mm d-1 = 70. 000 I d-1 ha 1/86. 400 s d-1 = 0. 81 l s-1 ha-1 (presupponendo l'erogazione 24 ore su 24).

VARIABILI IRRIGUE üVolume stagionale (V) (m 3 ha-1 o mm) üDurata della stagione irrigua (S) (d) üVolume specifico di adacquamento (v) (m 3 ha-1 o mm) üNumero di adacquamenti (n) üTurno (t) (d)

Parametri per il calcolo del volume specifico di adacquamento üStrato di terreno da umettare (H) üCostanti idrologiche (CC - PA) üContenuto di umidità del terreno (U) üDensità apparente del terreno ( Φ ) üIndice dell’efficienza dell’irrigazione (Ey) üCoefficiente di lisciviazione (LR) üLimite critico di umidità (Lcu o P) üRiserva facilmente utilizzabile(Rfu) üPioggia utile (Pu)

LCU

Riserva Utile (RU) e Volume Specifico di Adacquamento (v) RU = 10. 000 x (CC - PA) x Φ x H m 3 ha-1 v = 10. 000 x (CC – U) x Φ x H m 3 ha-1 Calcolo della riserva utile del terreno, del volume di adacquamento iniziale e dei volumi successivi H CC PA U Φ (Ey) 0. 70 60 cm 30% in peso 16% in peso 19. 5% in peso 1. 25 g cm-3 LR 0. 23* *soddisfatto da Ey RFU P PU 45% 55% variabile

Profondità delle radici e frazioni RFU dell'utilizzazione dell'acqua da parte di alcune colture.

STIMA DELL’EVAPOTRASPIRAZIONE REALE (Ec adj) Ks = coefficiente di stress Tiene conto degli effetti dello stress idrico sui fenomeni di traspirazione Ks < 1 condizioni limitanti di rifornimento idrico del suolo FC = Capacità di Campo (mm) WP = Punto di appassimento (mm) TAW = Acqua disponibile (mm) RAW = Acqua facilmente utilizzabile (mm) Dr = Quantità di acqua consumata rispetto alla capacità di campo (depletion) (mm) (Dr FC = 0 mm - WP = 105 mm) Per Dr > RAW, Ks è dato da:

STIMA DELL’EVAPOTRASPIRAZIONE REALE (Etc adj) Per Dr > RAW, Ks Etc adj = ET 0 x Kc x Ks ET 0 Kc ETc … Dr Ks Etc adj 0 … … 1 5 1, 2 6, 0 40 1 6, 0 2 5 1, 2 6, 0 46 1 6, 0 3 5 1, 2 6, 0 52 1 6, 0 4 5 1, 2 6, 0 58 1 6, 0 5 5 1, 2 6, 0 64 0, 87 5, 2 6 5 1, 2 6, 0 70 0, 74 4, 4 7 5 1, 2 6, 0 76 0, 62 3, 7 8 5 1, 2 6, 0 82 0, 49 2, 9 9 5 1, 2 6, 0 88 0, 36 2, 2 10 5 1, 2 6, 0 94 0, 23 1, 4