La lunga esperienza maturata nella microirrigazione ha dimostrato che un controllo e una gestione corretta dell'utilizzo dell'acqua per l'irrigazione delle piante portano ad un’efficienza dell’utilizzo della risorsa idrica prossima al 100%. Tuttavia, per effettuare tale corretta gestione occorre basarsi sui parametri climatici, utilizzando coefficienti colturali rilevati in maniera sistematica e, tenendo anche conto di ragionevoli margini di sicurezza.
Far corrispondere i volumi irrigui alla capacità di assorbimento della piante attraverso il controllo del potenziale idrico nel terreno potrebbe permettere di incrementare l’efficienza d'uso dell’irrigazione, ottimizzando i rapporti fra pianta e acqua, garantendo un'alta resa della produzione, con sensibile riduzione degli impieghi idrici.
Con l'obiettivo di verificare queste ipotesi, presso la Matityhau Horticultural Experimental Farm in Israele nel 1992, si è dato inizio su un meleto ad una prova sperimentale della durata di quattro anni con i seguenti obiettivi principali:

A. Sviluppo e test su un sistema d’irrigazione automatizzato attraverso sensori, per far coincidere l’erogazione dei volumi irrigui necessari con le effettive esigenze idriche della coltura.
B. Ottimizzazione delle soglie di attivazione dei sensori, per ottenere un aumento nelle rese e qualità del raccolto.

Il titolo originale della prova è: "Tensiometer Actuated Automatic Micro Irrigation of Apples" di M. Meron, R. Hallel, M. Peres, B. Bravdo, R. Wallach.
La pubblicazione si trova su "Acta Hort. 562, ISHS 2001, Proc. Sensors in Hort. III, Eds. I. Shmulevich et al."
Il meleto sperimentale, piantato nella primavera del 1989 su terreno con scheletro e tessitura franco-argillosa, comprendeva tre diverse varietà di mele (Topred, Granny, Smoothy). Le piante erano disposte ad una distanza di 4,5 m tra le file e 2,5 m tra le piante. Il disegno sperimentale prevedeva per ogni varietà l'installazione rispettivamente di un sistema d'irrigazione con una sola ala gocciolante per filare di piante, con due ali gocciolanti per filare e una tipologia che prevedeva l'utilizzo di un microirrigatore per pianta, con portata di 43 lt/h, posizionato ad un'altezza di 0,3 m dal livello del terreno.
Le ali gocciolanti utilizzate erano con gocciolatore autocompensante in linea, preinserito in fase di estrusione del tubo, con distanza tra i gocciolatori di 0,75 m e portata di 3,5 lt/h.
Per la gestione automatica dell'irrigazione, dei sensori di umidità del suolo erano interfacciati con sistemi automatici di controllo dell’irrigazione, consentendo il mantenimento dei livelli desiderati di potenziale idrico nel terreno. L’idea non era nuova (ad es. Phene e Howell 1984, Willoughby e Cuming 1985), ma non era mai stata messa in pratica, principalmente a causa dell’assenza di sensori economici e affidabili da collegare a sistemi automatici di controllo dell’irrigazione.
I risultati di un esperimento precedente (Assaf e coll., 1986) indicavano un potenziale incremento di Efficienza d’Uso dell’Acqua (WUE) con irrigazione a goccia  di meli attivata da sensori. Tuttavia, i risultati non erano decisivi, principalmente a causa di problemi tecnici. La crescente scarsità d’acqua (Baker 1992), insieme allo sviluppo  di nuove tecnologie, ha consentito di condurre nuovi esperimenti di gestione automatica dell'irrigazione comandata da sensori.
I sensori utilizzati erano dei tensiometri, dotati di trasduttori di pressione ad uscita analogica continua, inseriti a una profondità di 0,4 m, distanza di 0,3 m dalle ali gocciolanti, stessa profondità per le tesi con microirrigatori, distanza di 0,6 m dagli irrigatori, nell’area con massima intensità di precipitazione.
In una delle repliche sono stati posizionati tra gli alberi 4 tensiometri.
I dati dei tensiometri erano controllati una volta al minuto da una centralina che ne registrava i valori. Quando la media dei valori dei 4 tensiometri superava le soglie impostate, un segnale di chiusura dell’interruttore era inviato all’RTU (Remote Terminal Unit) del sistema di controllo dell’irrigazione, che veniva interpretato come una condizione di inizio irrigazione. Quando i valori letti dai tensiometri ritornavano a 10 kPa (0,1 bar), l’interruttore veniva riaperto, fermando l'irrigazione.
Altri tensiometri a lettura manuale e sonde neutroniche venivano installati alla stessa profondità e distanza dai gocciolatori e microsprinklers per un ulteriore controllo manuale di verifica.
Su ogni varietà veniva effettuata una sola raccolta allo stadio di maturità del 95%. 
I diversi trattamenti consistevano in:
•  microirrigatori attivati a 25 kPa (0,25 bar);
•  singola ala gocciolante per filare attivata a 15, 25 e 35 kPa (0,15, 0,25 e 0,35 bar);
•  due ali gocciolanti per filare attivate a 15 e 25 kPa (0,15 e 0,25 bar).

La fertilizzazione, protezione antiparassitaria e gli altri trattamenti agronomici sono stati quelli usualmente adottati nella coltura e non si sono evidenziate carenze o danni.

RISULTATI
Il consumo medio annuo di acqua in funzione delle soglie di attivazione scelte e dei metodi di irrigazione è illustrato in tabella 1. Il consumo di acqua riportato è il risultato della scelta delle diverse soglie d'intervento e non della scelta di un volume idrico predefinito, poiché è la diminuzione di potenziale idrico nel terreno, causata principalmente dall'attività di assorbimento delle radici delle piante che tende a ridurne il contenuto di umidità. L’assorbimento d’acqua a 15 kPa (0,15 bar) era pari a 530 e 590 mm, rispettivamente con ali gocciolanti singole e doppie. Alla soglia di 25 kPa (0,25 bar) i consumi idrici risultavano assai differenti: 590 mm con i microirrigatori, 490 mm con due ali e 380 mm con ala singola. Nelle tesi con ala singola, i consumi idrici a 35 kPa (0,35 bar) erano limitati a soli 330 mm.
Il consumo idrico cambiava notevolmente anche per le diverse varietà: Smoothy e Granny Smith hanno evidenziato rispettivamente un consumo annuo medio di 503 e 513 mm, Topred di 443 mm.
Le medie dei consumi nell’arco di quattro anni, i coefficienti colturali calcolati in base all'equazione di Penman modificata ((Howell e coll., 1984), tenendo conto soltanto delle ore di luce), la resa e l'efficienza di utilizzo dell'acqua (WUE) sono riepilogati in tabella 1.
Nelle quattro stagioni 1993-1996 il consumo stagionale di acqua per mezzo dell'irrigazione variava in media fra 270 e 655 mm., con notevole risparmio d’acqua rispetto ai 700-800 mm annui di norma consigliati (Huppert e coll., 1997). Le differenze di resa fra i diversi trattamenti non erano significative, ma le dimensioni dei frutti si riducevano con l'incremento dei valori delle soglie d'intervento e con la riduzione dei consumi idrici.
Le valvole hanno funzionato correttamente sulla base delle letture medie dei tensiometri, con l'irrigazione che partiva al raggiungimento del valore soglia e si fermava quando il fronte bagnato raggiungeva i tensiometri e la media delle letture arrivava al di sotto di 10 kPa (0,1 bar). Gli intervalli d’irrigazione dipendevano dal volume bagnato e dalle soglie di attivazione. Alla soglia di 15 kPa (0,15 bar), l’irrigazione avveniva generalmente una o due volte al giorno con ali singole e due volte al giorno con ali doppie. Alla soglia di 25 kPa (0,25 bar) l’irrigazione a goccia avveniva ogni due giorni con ali gocciolanti singole e doppie e ogni tre giorni con i microirrigatori.
Il consumo idrico della coltura è risultato inversamente proporzionale alle soglie di attivazione dei sensori.  La resa e la dimensione ottimali dei frutti si ottenevano per volumi irrigui stagionali tra 500 e 650 mm.
La tesi con microirrigatori, per volumi irrigui simili (tav. 1), ha determinato rese inferiori. Tuttavia avendo testato una sola soglia di attivazione non si possono trarre ulteriori conclusioni.
L’efficienza dell’uso dell’acqua era più alta con applicazioni di volumi idrici più bassi.
L'efficienza d'uso dell'acqua (WUE) nelle prove con microirrigatori è risultata più bassa per le tre varietà. Le perdite per vaporizzazione dell'acqua e l’evaporazione dalla superficie del terreno potrebbero essere stati alcuni dei motivi, ma nessun test specifico in questo senso è stato condotto.
Il sistema ha funzionato in accordo con le ipotesi teoriche. Prima dell’avvio dell’esperimento, è stato formulato un semplice modello volumetrico (Meron 1992) per simulare il comportamento del sistema. La modalità di funzionamento corrispondeva bene alle quantità d’acqua ed ai tempi previsti. Gli intervalli d’irrigazione erano più ampi in presenza di volumi irrigati maggiori e più ravvicinati con soglie di attivazione inferiori.

Tabella 1 - Varietà, soglie d'intervento, sistema irriguo, volumi irrigui stagionali, coefficienti colturali, rese, efficienza d'uso dell'acqua e diametro dei frutti. Valori medi di quattro cicli colturali annuali.

Dai risultati di questa prova sperimentale si evidenziano una serie di dati interessanti: a parità di soglia di attivazione dei sensori  si è avuta una maggiore efficienza dei sistemi di irrigazione a goccia rispetto al sistema per aspersione, con una riduzione dei volumi irrigui necessari per ottenere una resa determinata. Questa maggiore efficienza diventa significativa in termini di risparmio idrico, energetico nel caso si debba mettere in pressione l'impianto con un sistema di pompaggio, economico per la riduzione dei costi energetici e per la riduzione dei costi d'uso dell'acqua se viene pagata dagli agricoltori in base ai volumi consumati.
Una strategia di ottimizzazione della gestione irrigua può essere facilmente adottata anche in aziende reali utilizzando sistemi di rilevazione dei dati climatici, dello stato idrico della pianta e del suolo come l'"IrriWiseTM", realizzato da Netafim. "IrriWise" attraverso un programma utilizzabile su personal computer, permette in particolare la visualizzazione in continuo delle variazioni di umidità nel terreno per mezzo di sensori di umidità posti in zone rappresentative degli appezzamenti da irrigare. Questi dati, attraverso un trasmettitore vengono trasmessi via radio, senza l’ausilio dei cavi, ad un ricevitore collegato al computer. Il monitoraggio continuo dei livelli di umidità del suolo dà l'opportunità di scegliere il momento più opportuno per la coltura, per iniziare l'intervento irriguo, per stabilirne la durata e l'intervallo tra due irrigazioni, in funzione della strategia irrigua che si vuole adottare.
Per assicurare un'accurata e uniforme distribuzione dell'acqua e dei concimi attraverso la fertirrigazione, a tutte le piante all'interno di un settore irriguo, anche in presenza di colture impiantate su terreni in pendenza, sia su frutteti che su colture ortive ed erbacee normalmente irrigate, è fondamentale l'utilizzo di ali gocciolanti con gocciolatori autocompensanti di qualità come l'Uniram e il Dripnet PC, prodotti che hanno alle spalle la qualità consolidata da ormai 40 anni di esperienza nel settore dell'irrigazione a goccia della Netafim, con le sue persone sempre in grado di offrire le migliori soluzioni per soddisfare le esigenze di un'agricoltura sempre più innovativa e rispettosa dell'ambiente.