Tecnologie per l’irrigazione, quali sono le più promettenti?

Usare l’acqua in modo razionale ed efficiente mantenendo l’aspetto produttivo è un imperativo per il mondo agricolo e la Ricerca è al lavoro per ottenere questo risultato in modo sostenibile a livello economico oltre che ambientale

Il termine inglese ‘smart’, che indica l’impatto delle nuove tecnologie sull’evoluzione dei più diversi settori socio-economici, sta entrando anche nel settore agricolo, dove le esperienze di applicazione delle nuove tecnologie alla programmazione ed all’automazione dell’irrigazione stanno diventando sempre più frequenti. Basta pensare infatti alla sempre maggiore affidabilità dei sensori impiegati per le misure nel sistema suolo-pianta (vedi https://hmclause.com/it/irrigazione-piu-razionale-con-i-sensori-dielettrici ) e alla disponibilità di dati meteorologici misurati e previsionali, in forma digitale ed ‘in tempo reale. Inoltre usare le risorse naturali in modo razionale ed efficiente, mantenendo l’aspetto produttivo, è ormai un imperativo per tutti, non solo dal punto di vista economico ma anche ambientale. In ambito agricolo, la politica agricola comune (PAC) a livello europeo ha teso sempre più negli anni ad integrare considerazioni di carattere ambientale con riferimento alla conservazione del suolo, all’utilizzo oculato di fertilizzanti e fitosanitari, all’impatto energetico delle produzioni, al risparmio idrico. Ad oggi, una delle sei priorità della nuova programmazione per lo sviluppo rurale 2014-2020 è proprio incentivare l’uso efficiente delle risorse e favorire il passaggio a un’economia a basse emissioni di carbonio e resiliente al clima. Tale obiettivo generale passa, tra l’altro, attraverso il miglioramento dell’efficienza nell’uso dell’acqua e dell’energia (Martello, 2016). A questo va aggiunto che nei Paesi Mediterranei dell’Unione Europea, la gestione sostenibile delle risorse idriche in agricoltura è stata identificata come una delle principali problematiche da affrontare dalle direttive in materia (in particolare la ‘Direttiva Quadro sulle Acque’ 2000/60/EC), ed a livello nazionale l’irrigazione è frequentemente soggetta a leggi restrittive che fissano limiti all’estrazione o all’utilizzo (L. 152/2006 e normative specifiche regionali). Secondo la “European Innovation Partnership on Water” (www.eip-water.eu ), tra le principali priorità relative alla gestione della risorsa idrica vi è la necessità di promuovere lo sviluppo e la diffusione di nuovi sistemi di supporto decisionale (DSS) sfruttando le potenzialità offerte dalle nuove tecnologie (Buono, 2015).

innovazione_irrigazione_itIn Olanda, nazione alla quale spesso il nostro Paese guarda quando si vogliono conoscere le tendenze innovative per l’orticoltura, la tecnologia informatica è diffusissima. Nelle serre il computer fa molto più che il controllo del clima e dell’irrigazione, esegue anche la registrazione del lavoro e della produttività e raccoglie i dati per la tracciabilità. Se si vuole, anche il controllo del clima e dell’irrigazione sono «sistemi esperti» nel senso che fanno uso d’informazioni addizionali (per esempio la radiazione solare) per «modulare» i set-points stabiliti dall’orticoltore. Come già detto gli sviluppi recenti dell’IT (Information technology) contribuiscono anche alla comparsa sul mercato di sensori economicamente accessibili e ragionevolmente accurati che aumentano la quantità e qualità dell’informazione per l’orticoltore. Per esempio: sistemi per l’analisi online della evapotraspirazione e della crescita (già sul mercato) e della fotosintesi (in sviluppo); sistemi di telemonitoraggio visuale; sensori economici dello stato idrico del terreno/substrato. Direi che la tendenza è di rendere l’informazione accessibile e facilmente analizzabile piuttosto che creare sistemi esperti «in competizione» col buon senso dell’orticoltore. Un ottimo esempio sono i «tool» (programmi di calcolo) già citati in questo articolo: https://hmclause.com/it/tre-software-gratuiti-per-migliorare-la-fertirrigazione-delle-orticole.

Esempi italiani in questo senso sono quelli portati avanti dal Cer (Consorzio Emiliano Romagnolo) che da diversi anni sta studiano un sistema per ottimizzare l’irrigazione delle colture intensive di pieno campo su mais e pomodoro in particolare. Su queste colture le carenze idriche possono rappresentare importanti fattori di stress capaci di ridurre in modo significativo la quantità e la qualità dei prodotti, sino a comprometterne la commestibilità nei casi più gravi. Il Cer sta mettendo a punto una nuova piattaforma tecnologica multisensoriale per il rilievo delle condizioni di stress idrico delle colture, da impiegare anche su velivoli autonomi come i droni, per la produzione di mappe irrigue di dettaglio da utilizzare nell’irrigazione a rateo variabile. In pratica i sensori indicano quali parti del campo sono più o meno esigenti in termini irrigui e questi dati vengono elaborati da un software specifico che “parla” con l’irrigatore distribuendo così sempre la giusta quantità di acqua alla coltura.

Vediamo alcuni vantaggi e svantaggi delle innovazioni per la distribuzione dell’acqua tramite i sistemi più innovativi.

La misura del potenziale idrico (tensiometri, psicrometri, ecc.) o del contenuto (metodo gravimetrico, sensori dielettrici/TDR, sonda neutroni) di acqua nel suolo prevede facilità di applicazione, buona precisione, fornisce informazioni su ‘quanto’ irrigare e sono disponibili diverse soluzioni commerciali; ma l’eterogeneità dei suoli richiede molti sensori o programmi di monitoraggio estesi, inoltre difficilmente valutano la domanda evaporativa dell’ambiente, quindi non viene valutato il livello di stress della coltura.

Esiste la possibilità di applicare il calcolo dell’evapotraspirazione colturale con diversi metodi e modelli di simulazione (CROPWAT, AQUACROP, ecc.). I vantaggi sono le informazioni climatiche ampiamente disponibili, sono relativamente semplici da applicare e forniscono l’indicazione di ‘quanto’ irrigare, di contro non sono precisi come i sistemi di misura diretta, necessitano di una accurata stima locale delle precipitazioni e il calcolo dell’evapotraspirazione richiede una buona stima dei coefficienti colturali.

Discorso a parte merita la stima dello stato idrico dei tessuti, cioè la valutazione visiva dell’avvizzimento, l’impiego della camera a pressione o di psicrometri, la registrazione delle variazioni del diametro di frutti-steli e delle risposte fisiologiche (porometro; termo-camera; sap-flow). Questi sistemi misurano direttamente la risposta della pianta, integrano gli effetti ambientali e potenzialmente sono molto sensibili. Di contro però non indicano quanta acqua fornire e la calibrazione è necessaria per individuare le “soglie di controllo”. In molti casi si tratta di metodologie ancora allo stato di ricerca e sviluppo con poche applicazioni agronomiche disponibili (Fonte: Buono, 2015).