Modelli di simulazione del bilancio idrico come supporto all’irrigazione

Susanna Marchi
Susanna MarchiAgronoma

I prolungati periodi di siccità assieme alle ondate di calore, che hanno caratterizzato l’estate 2017 a livello del mediterraneo, hanno determinato per varie colture diffusi sintomi di stress e calo delle rese produttive.

I cambiamenti del clima fanno supporre che quella del 2017 non sia da considerarsi un’estate anomala ed occasionale: basti pensare a quelle particolarmente calde e siccitose degli ultimi anni come il 2015, 2012 e 2003.

Gli scenari futuri prevedono un aumento delle superfici agricole che dovranno ricorrere alla pratica irrigua per stabilizzare le rese: la conseguenza diretta è un maggior consumo di acqua utilizzata per questo scopo.

Si stima che entro il 2050 la richiesta di acqua a livello globale aumenterà del 50% solo per il settore agricolo (WWAP, 2015).
Per soddisfare in modo sostenibile le crescenti necessità idriche in agricoltura occorre ottimizzare utilizzo ed efficienza della pratica irrigua (ad esempio applicando anche sistemi in deficit).

Le disposizioni comunitarie recepite dal Programma di Sviluppo Rurale (2014-2020) incoraggiano infatti strategie volte al risparmio idrico, sulla base di una quantificazione il più precisa possibile delle voci attive e passive del bilancio idrico. Un uso corretto di tali risorse è auspicabile, in termini di tutela ambientale e in funzione di una produzione agricola climate-smart.

Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS) per l’irrigazione

Sistemi di Supporto alle Decisioni per l’irrigazione

I Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS) per l’irrigazione riescono a simulare il bilancio idrico delle colture attraverso il calcolo delle voci attive e passive.

Come input è necessario definire:

  • alcune caratteristiche della coltura e del suolo
  • i dati meteorologici di una stazione meteo che rileva almeno pioggia e temperatura.
Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS) per l’irrigazione

Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS) per l’irrigazione

Il bilancio idrico dello strato del terreno esplorato dalle radici viene determinato considerando gli apporti delle piogge, delle irrigazioni e della risalita capillare, al netto delle perdite evapotraspirative, percolazione profonda e ruscellamento.

In questo modo è possibile valutare lo stato idrico della pianta e fornire un consiglio irriguo, ovvero la quantità di acqua che deve essere erogata con l’irrigazione per portare il terreno alle condizioni di umidità ottimali.

Questi strumenti sono e saranno sempre più determinanti per attuare irrigazioni di precisione, evitando:

  • sprechi di acqua,
  • stress alla coltura,
  • perdite di quantità e qualità del prodotto.

La stima dei fabbisogni irrigui non dovrebbe essere basata solo sull’esperienza empirica dell’agricoltore: per utilizzare efficacemente l’acqua in un contesto di irrigazione di precisione è necessario unire le conoscenze su coltura, suolo ed andamento meteorologico all’utilizzo di tecnologie in grado di elaborare velocemente i dati e restituire output comprensibili ed utilizzabili nella programmazione e gestione delle irrigazioni.

In questo senso, l’integrazione tra dati telerilevati e dati raccolti a terra può costituire una tecnica per sopperire alla mancanza di osservazioni su vasta scala.

Grafico-bilancio-idrico-melo

Grafico del bilancio idrico con applicazione del modello nella coltura

Il convegno dell’Associazione Italiana di Agrometeorologia

Convegno-“Agrometeorologia-per-le-Politiche-di-Sviluppo-Rurale”

Convegno “Agrometeorologia per le Politiche di Sviluppo Rurale”

Al recente convegno (Roma, 19-21Giugno 2018), dedicato al tema “Agrometeorologia per le Politiche di Sviluppo Rurale”, è stato presentato uno studio in cui è stato analizzato il trend dei fabbisogni irrigui per alcune colture orticole della piana del Fucino dal 1951 al 2016 (Di Lena et al.).

L’analisi è stata realizzata grazie alla disponibilità di dati di temperatura e pioggia rilevati da una stazione meteo dell’area.

I fabbisogni irrigui per l’intero ciclo produttivo sono stati calcolati attraverso un modello di simulazione del bilancio idrico. I risultati dell’analisi evidenziano come le richieste irrigue siano significativamente salite, in modo più evidente a partire dagli anni ’90 ad oggi.

Emerge inoltre che l’aumento dei fabbisogni irrigui è stato causato dalle maggiori richieste evapotraspirative del sistema pianta-suolo (stimate in base alla temperatura). Il trend delle piogge non ha mostrato, infatti, una significativa riduzione, a differenza delle temperature che invece sono significativamente salite nell’arco temporale considerato.

L’analisi ha evidenziato un incremento dei fabbisogni irrigui che è in linea con i modelli previsionali sui cambiamenti climatici per l’area del mediterraneo.

Per applicare una corretta pratica irrigua, l’agricoltura di precisione rappresenta una forma alternativa di gestione sostenibile delle risorse del territorio, che prevede la raccolta, l’analisi e la condivisione di una mole notevole di dati attraverso piattaforme informatiche e sistemi di supporto alle decisioni.

L’implementazione degli obiettivi climate-smart per l’agricoltura mediterranea non può prescindere dall’attuazione di una climate-smart irrigation. Lo scopo è sostenere l’adattamento ai repentini mutamenti del clima e all’aumento dei disturbi naturali (eventi estremi, ecc.), e quindi mitigare gli effetti negativi delle pratiche irrigue tradizionali.

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