il 19 luglio, 2019

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Irrigazione a goccia nell'oliveto moderno

Con la subirrigazione è possibile ottenere una maggiore qualità e produzione usando meno risorse. Alcune informazioni per la realizzazione e gestione di questo tipo di impianti, alla luce delle ultime innovazioni tecnologiche.

L’irrigazione a goccia è spesso percepita come una tecnica complessa ma all’azienda olivicola sono oggi richieste solo poche informazioni che permetteranno ai progettisti di dimensionare e progettare la miglior soluzione irrigua. Si parte dai dati di campo come sesto e direzione dei filari, mappa dell’oliveto con quote altimetriche e distanza dal punto di presa dell’acqua. Per dimensionare l’impianto servono portata e pressione alla presa d’acqua, pertanto a seconda che sia un pozzo, una bocchetta consortile o una pompa che pesca da acque superficiali (canale, lago, ecc.) identificheremo le specifiche idrauliche. Inoltre, sulla base dei parametri idraulici e dell’origine dell’acqua sarà identificata la più idonea modalità di filtrazione. Ricordiamo che la filtrazione è il cuore del sistema e a seconda della tipologia di acque (da pozzo, lago, ecc.) si adotterà una filtrazione a graniglia o a dischi con sistemi automatici autopulenti (v. “La filtrazione”).

La filtrazione
A causa dei ridotti passaggi all’interno dei gocciolatori è indispensabile dotare l’impianto di opportuni dispositivi per la filtrazione dell’acqua al fine di evitare l’intasamento degli erogatori. In un impianto correttamente progettato saranno presenti, in successione, uno o più dei seguenti tipi di filtro.
⦁ Filtro a vortice o idrociclone, che sfrutta la forza centrifuga per separare dall’acqua le particelle di sabbia ed altre con densità superiore, generalmente utilizzato su acque da pozzo
⦁ Filtro a sabbia, impiegato in presenza di acque cariche di materiale organico (canali, laghi, ecc.)
⦁ Filtro a dischi (tipo SpinKlin), ad oggi il sistema di filtrazione tecnologicamente più avanzato, dotato di teste filtranti ciascuna con una pila di dischi scanalati che trattengono le particelle sospese superiori ad un certo diametro.
La scelta di impiegare una o più tipologie di filtro, dipende dalla qualità dell’acqua e dal tipo d’erogatore a cui l’acqua è destinata. I filtri devono essere dimensionati in funzione della portata da filtrare, al fine di evitare eccessive perdite di carico e rapido intasamento. I filtri ad oggi sono dotati di centraline per la pulizia automatica degli elementi filtranti.

Per dimensionare sulla base dei dati appena raccolti dobbiamo conoscere il picco di fabbisogno irriguo che l’olivo dovrà affrontare nel periodo più caldo della stagione. Questo dato può essere calcolato partendo dai dati agro meteo reperibili in rete o da centraline meteo. I dati così reperiti vanno corretti per opportuni fattori (coefficienti colturali o Kc) che li rendono adatti ad essere messi in relazione con la coltura in esame, in questo caso l’olivo (v. “Calcolare il fabbisogno idrico”). Bisogna fare in modo che l’impianto sia in grado rifornire tramite l’irrigazione il volume d’acqua necessario a compensare l’evapotraspirato del giorno, o dei giorni precedenti, commisurato alla fase fenologica di sviluppo che la pianta sta attraversando. Per l’olivo si introducono altri due fattori correttivi che riguardano la copertura della chioma e l’eventuale coefficiente di deficit. La tecnica dell’irrigazione deficitaria si basa su precisi studi fisiologici che indentificano la soglia di restrizione idrica alla quale si può portare la coltura senza svilire produzione e qualità. In pratica si somministrano volumi irrigui che non soddisfano tutto il fabbisogno idrico della pianta ma tendono ad indurre condizioni transitorie di carenza idrica lungo tutta la stagione o concentrandosi in particolari fasi fenologiche (es. fase di indurimento nocciolo).

Calcolare il fabbisogno idrico
Per calcolare il fabbisogno giornaliero per l’olivo si utilizza la formula:
Et0 x Kc x Kr = ETc
Dove Et0 è l’evapotraspirato della zona dove si trova l’oliveto, Kc il coefficiente colturale che rappresenta l’olivo nelle diverse fasi fenologiche e varia tra 0,5 e 0,7 e Kr il coefficiente di copertura del suolo da parte della chioma. È pari ad 1 quando la proiezione della chioma dell’albero determinata alle ore 12 è superiore al 50% della superficie totale dell’oliveto. Quindi in una giornata di luglio con 5 mm di evapotraspirato, un Kc di 0,55 e un Kr pari a 1 per oliveti maturi avremmo: Etc = Et0 x Kc x Kr = 5 x 0,55 x 1,0 = 2,75 mm da restituire all’oliveto in quella giornata. Programmare l’irrigazione permette di prepararsi a tutte le possibili sorprese di stagioni caotiche come quelle che viviamo.

 

Subirrigazione, dalla progettazione al campo
La realizzazione dell’impianto è preceduta dalla progettazione, di solito effettuata dagli uffici agronomici delle aziende costruttrici di sistemi irrigui che si occupano di identificare questi importanti parametri. Lo stesso supporto agronomico viene fornito per interpretare analisi di acque e suolo. Infatti, per la subirrigazione in particolare è importante conoscere che tipo di suolo e di stratigrafia abbiamo in campo, questo ci aiuterà a definire la miglior profondità di interramento. La subirrigazione d'altronde non è altro che l’interramento di ali gocciolanti dotate di specifici gocciolatori concepiti e realizzati per operare sottoterra. Questi gocciolatori (v. “Ali gocciolanti”) hanno diverse specifiche tecniche, sono autocompensanti (erogano tutti la stessa portata oraria in un campo di pressione tra 0,5 e 4 atmosfere), sono antisifone (la membrana interna a ciascun erogatore chiude l’accesso al medesimo durante lo svuotamento dell’impianto evitando la suzione di fango dall’esterno) e sono dotati di sistema antintrusione radicale (parte del gocciolatore che evita che eventuali capillizi occludano il gocciolatore, nei modelli XR di Netafim la mescola di ossido di rame ne inibisce totalmente lo sviluppo).

Ali gocciolanti
Su colture arboree come l’olivo la scelta dell’ala gocciolante ricade sulla tipologia autocompensante e per la subirrigazione sulle ali con sistemi anti-sifone e antiintrusione (AS). La scelta delle specifiche tecniche delle ali gocciolanti dipende dal volume e dalla velocità con cui si intende apportare acqua durante un intervento irriguo.
Di un’ala gocciolante si possono scegliere i seguenti parametri:
⦁ La portata dei singoli gocciolatori: 0,6- 1 l/h su terreni sabbiosi e tessitura grossolana 1-2,3 l/h su terreni medio impasto-argillosi
⦁ La distanza tra i gocciolatori: in olivicoltura è di solito di 0,6-0,8 m
⦁ Diametro dell’ala gocciolante: 16 o 20 mm in base alle portate in gioco e alla lunghezza del filare.
⦁ Modello: generalmente si consigliano tipologie di ali gocciolanti con gocciolatori dotati di ampia superficie filtrante in modo da garantire una maggior durata nel tempo.
Una volta scelte le specifiche tecniche dell’ala gocciolante, si potranno definire il numero di settori o turni irrigui massimi, da cui dipenderanno conseguentemente le dimensioni di tutti gli elementi dell’impianto idraulico.

Definiti i parametri tecnico-agronomici necessari si procederà con la progettazione e la successiva installazione in campo. Se l’oliveto è nuovo sarà bene permettere alla coltura un corretto attecchimento tenendo l’ala gocciolante posata al piede della pianta per 1 o 2 anni. Dopodiché si interrerà l’ala gocciolante a 70-80 cm di distanza dalla fila e circa 30 cm di profondità. Se l’oliveto fosse invece già a dimora e sviluppato, con uno scavo preliminare, si potrà verificare la posizione delle radici capillari ed interrare di conseguenza alla distanza necessaria la subirrigazione. Le esperienze condotte in questi ultimi 16 anni hanno dimostrato che l’irrigazione è uno strumento produttivo. Irrigare infatti un oliveto maturo e produttivo, oltre alla riduzione dell’incidenza dell’alternanza produttiva, apporta vantaggi nella produzione di olive e di olio con incrementi di produzione di olive che possono raggiungere il 100%. Alla migliore e più diffusa distensione dei germogli, si aggiunge l’aumento del numero d’infiorescenze e l’aumento della percentuale di allegagione dei frutti. Importante la diminuzione dell’incidenza di aborto nell’ovario e cascola delle drupe. L’accrescimento dell’oliva in condizioni irrigue ha andamento pressoché lineare fino quasi all’invaiatura: l’irrigazione aumenta il volume del nocciolo e della polpa alla raccolta. Questi indicatori ci permettono di valutare l’irrigazione come un investimento in favore del miglioramento di redditività aziendale.

Qualità dell’olio e irrigazione
L’acqua è una delle variabili agronomiche più importanti per influenzare positivamente resa e qualità delle produzioni olivicole. La recente pubblicazione di G. Caruso et al. (2016) presentata sul Journal of the Science of Food and Agriculture, lo dimostra. Nel lavoro presentato si analizzano i parametri produttivi e qualitativi arrivando ad affermare che “luce e disponibilità di acqua non sono solo cruciali per la produttività albero, ma influenzano chiaramente la qualità dell'olio d'oliva”. Questa importante relazione supporta ulteriormente, qualora ci fosse bisogno, che per ottenere produzioni da reddito e alta qualità organolettica degli oli, l’olivicoltura deve utilizzare tutti gli strumenti agronomici a disposizione, tra questi l’irrigazione. Vediamo cosa succede, dal punto di vista qualitativo, all’olio estratto da olive provenienti da oliveti irrigati. Sappiamo che l’irrigazione non influenza significativamente l’acidità libera, il numero di perossidi e gli indici spettrometrici dell’olio. Sono questi i composti e i parametri analitici che definiscono, dal punto di vista merceologico, un olio extravergine di oliva. La qualità sensoriale di un olio è strettamente correlata ai fenoli idrofili che hanno impatto sensoriale come piccante e amaro mentre alla base dell’aroma dell’olio ci sono principalmente le sostanze di tipo volatile a 5 e 6 atomi di carbonio (C). La qualità salutistica è però strettamente legata alle sostanze responsabili di amaro e piccante (secoiridoidi). I composti fenolici e le sostanze aromatiche possono però essere influenzati dall’irrigazione, significa che a parità di altre condizioni è possibile modificare la concentrazione fenolica variando i volumi di acqua somministrata durante il periodo irriguo. Si influenza così la concentrazione dei polifenoli totali ma non si modifica la composizione fenolica. Gli oli ottenuti da piante irrigate in solo soccorso hanno concentrazioni fenoliche più alte rispetto alle piante pienamente irrigate. Le piante in deficit idrico controllato hanno avuto indicazioni simili, dal punto di vista fenolico, a quelle in asciutto. L’attività dell’enzima lipossigenasi libera, in fase di estrazione, i composti volatili responsabili del profilo aromatico dell’olio. L’irrigazione ha effetto di aumentare la concentrazione di questi composti volatili, aldeidi ed alcoli saturi ed insaturi a 6 e 5 atomi di C che percepiamo come fruttato ed erbaceo. Pertanto, irrigando, le sensazioni di amaro e piccante tenderanno a ingentilirsi e verranno, di contro, esaltate le sensazioni aromatiche, il tutto senza pregiudicare il valore salutistico dell’olio. Un buon equilibrio salutistico-sensoriale si può raggiungere applicando l’irrigazione in deficit idrico controllato che mantiene una buona concentrazione delle sostanze fenoliche avendo comunque un effetto positivo sull’incremento delle sostanze aromatiche. Emerge quindi come l’irrigazione in deficit controllato si collochi tra gli strumenti per produzioni altamente qualitative dal punto di vista delle caratteristiche organolettiche dell’olio permettendo inoltre il risparmio di almeno il 50% dell’acqua rispetto alla piena irrigazione. Una tecnica quindi sostenibile con basso impatto ambientale. L’irrigazione modifica positivamente le caratteristiche nutrizionali e salutistiche dell’olio e consente di diversificarne il profilo analitico, organolettico e sensoriale.

 

Fertirrigazione e automazione: implementazioni di valore
Una volta messo a dimora l’impianto in subirrigazione possiamo e dobbiamo sfruttarne al massimo tutte le possibilità con implementazioni di assoluto valore come la fertirrigazione ed il monitoraggio (e il controllo) del sistema mediante sensori e centraline di automazione oggi molto evolute e flessibili nelle loro applicazioni. Per fertirrigazione si intende la distribuzione di nutrienti, mediante concimi solubili, attraverso il flusso dell’acqua irrigua. Un sistema di fertirrigazione è costituito da un elemento di iniezione come motori idraulici (modello Mixrite), tubo venturi, fino ai banchi di fertirrigazione per colture arboree (modello Fertikit), in grado di aspirare il fertilizzante in modo proporzionale e preciso ed immetterlo nel flusso di acqua dell’impianto. La fertirrigazione abbinata alle conoscenze agronomiche del suolo e agli obiettivi produttivi dell’oliveto consente di ottimizzare i costi di concimazione e di ottenere risultati migliori con minori quantità applicate grazie all’efficienza del sistema a goccia. Infatti, la subirrigazione, come evidenziato dalle comparazioni Fao, è il sistema di irrigazione con la più alta efficienza che esista. Un’efficienza superiore al 90% significa che l’acqua fornita alla coltura con questo metodo è localizzata agli apparati radicali, non ha evaporazione superficiale, è erogata in modalità di diffusione progressiva che permette di avere sempre una zona bagnata ricca di aria consentendo alla pianta di estrarre l’acqua dal suolo con grande efficienza.
Le dinamiche che presiedono alla captazione idrica da parte della pianta sono note, da una parte la componente fisiologica e dall’altra i parametri idrologici del suolo. Sempre più spesso abbiamo la necessità di monitorare queste dinamiche nel tempo facendo uso di opportuni sensori che ci diano nel tempo dati sulla profondità irrigua raggiunta (al fine di evitare drenaggio negli strati profondi) e il contenuto idrico a diverse profondità (funzionale ad osservare come e quando l’olivo estrae l’acqua dal volume di suolo irrigato). A questo proposito l’implementazione del sistema in subirrigazione a goccia si può avvalere di sistemi di monitoraggio e controllo da remoto di alto profilo tecnico.

 

Innovazioni tecnologiche per l’irrigazione
L’irrigazione è quindi uno strumento agronomico che promuove produttività e qualità dell’olio, è quindi strumento di redditività per l’azienda olivicola. Netafim dimensiona, progetta ed installa, grazie ai suoi Clienti sul territorio italiano, gli impianti irrigui in subirrigazione su olivo e fornisce supporto tecnico ed agronomico per la miglior gestione dell’impianto irriguo. Le tecnologie più moderne sono applicate nella realizzazione dei gocciolatori delle ali gocciolanti Netafim adatte alla subirrigazione. Grazie ai sistemi di Digital farming si apre una strada sempre più votata al controllo di quello che avviene in campo per poter prendere le decisioni con l’ausilio del miglior consiglio possibile tramite sensori e sistemi intelligenti.

 

L’irrigazione a goccia targata Netafim
In Israele alla metà degli anni 1960, all’interno di un kibbutz, comunità che vivono secondo regole egualitarie, è stata la necessità di produrre cibo che ha stimolato la nascita dell’irrigazione a goccia. Poca acqua disponibile, scarsa qualità della stessa, condizioni semidesertiche, sono alcune delle caratteristiche della culla in cui l’irrigazione a goccia è nata e si è sviluppata. Il kibbutz di cui parliamo si chiama Hatzerim, ed è ancora oggi una delle principali e pulsanti sedi di Netafim.
L’irrigazione a goccia ha compiuto 50 anni nel 2015 e negli ultimi 30 anni è approdata in Italia dove si è sviluppata su tutte le colture da reddito permettendo di ottenere maggiore resa e di gestire la qualità delle produzioni agricole. Oggi vive una fase cruciale grazie ad importanti risultati ottenuti con la subirrigazione (SDI Subsurface Drip Irrigation), all’introduzione del Digital farming, ai forti contenuti tecnici ed agronomici ed alla forte componente di sostenibilità intrinseca. È vista come la tecnica che può al meglio permetterci di affrontare le sfide del cambiamento climatico e si armonizza naturalmente con i precetti dell’Agricoltura Conservativa.
Nei primi anni del Secondo Millennio, Netafim, ha introdotto in Italia l’irrigazione a goccia in olivicoltura. Dapprima nelle aree meridionali e poi nell’area centrale dove ha trovato applicazione ed è iniziata una serrata fase di studio e di sperimentazione. Grazie infatti ad una felice collaborazione con l’Università di Pisa, dal 2003, nell’areale di Venturina in provincia di Livorno, si è iniziato a studiare l’effetto della subirrigazione sull’olivo che ha permesso di identificare le relazioni positive connesse all’applicazione di una corretta restituzione irrigua. Una felice collaborazione, dicevamo, che continua tutt’oggi e che confidiamo possa protrarsi ancora a lungo con profitto.

La subirrigazione è possibile anche nel biologico
Uniram AS XR, è l’ala gocciolante autocompensante più resistente all’occlusione mai realizzata.
⦁ Il sistema di auto-pulizia in continuo dei gocciolatori li mantiene perfettamente performanti nel tempo.
⦁ La barriera fisica antintrusione protegge i gocciolatori dall’eventuale ingresso di radici.
⦁ Garantisce un’uniformità del 100% nell’erogazione di acqua e nutrienti alle tue colture.
⦁ Il meccanismo di autocompensazione permette di erogare precise quantità di acqua e nutrienti.
⦁ L’ampio range di autocompensazione permette elevate uniformità anche per tirate molto lunghe o pendenze.
⦁ Il meccanismo antisifone permette la chiusura dei gocciolatori allo spegnimento dell’impianto, per evitare che particelle di terreno possano penetrare al loro interno.
⦁ È naturalmente immune all’intrusione radicale ed è il prodotto più indicato per coltivazioni biologiche in subirrigazione.
⦁ I coperchi dei gocciolatori vengono prodotti con l’inserimento di un inibitore (ossido di rame) che, per contatto, respinge i capillizi radicali.
⦁ Rispetta ampiamente i limiti europei e nazionali in materia di utilizzo di sostanze contenti rame in agricoltura biologica.
⦁ La sua protezione unica e brevettata rende quest’ala gocciolante resistente alla penetrazione radicale fino a 2 volte in più rispetto ai prodotti concorrenti presenti sul mercato.
Oltre a queste caratteristiche, la capacità di autocompensazione dei gocciolatori Uniram AS permette inoltre di gestire le pendenze collinari, scenario comune dell’olivicoltura italiana, anche con sistemazioni lungo l’asse di pendenza: questo gocciolatore può mantenere uniformità di erogazione (operando nel campo di pressione 0,5-4 atmosfere) su un dislivello di 35 metri, in questo modo è garantita la medesima restituzione idrica a tutte le piante sul filare e se pratichiamo fertirrigazione avremo uniformità di concentrazione dei nutrienti.

 

Netafim verso il Digital farming
Netafim ha sviluppato un semplice e pratico DSS (Decision Support System) certificato chiamato uManage. Il sistema si basa su un network locale di stazioni di rilevamento e trasmissione dell’umidità del suolo, in comunicazione con un’unica piattaforma in grado di ricevere in modo semplice e rapido tutte le informazioni necessarie. Una volta raccolte, le informazioni vengono archiviate in uno specifico spazio cloud a cui si può accedere fino a due anni dalla rilevazione. Il sistema di monitoraggio non richiede di scaricare né installare alcun programma, ma semplicemente utilizza un browser a cui si può accedere in modo rapido attraverso le personali credenziali via pc, smartphone o tablet. Offre la possibilità di visualizzare il proprio sistema su una mappa geo-referenziata, recuperare dati storici, creare grafici e fissare soglie personalizzate di intervento. Il sistema uManage può, attraverso allarmi via SMS, Notifiche App o e-mail, avvisare l’utente di intervenire in situazioni potenzialmente dannose per il proprio oliveto. Il monitoraggio può fare da verifica della programmazione irrigua che sarebbe bene fare prima che arrivi l’urgenza di irrigare, questo permette oltretutto di adattare il fabbisogno idrico dell’oliveto alle diverse fasi fenologiche. Avere i dati disponibili delle stagioni precedenti (storico) permette di capire le cose che hanno funzionato bene, dove non lo hanno fatto, e aiutano a pianificare in anticipo nel futuro l’irrigazione. Le centraline di controllo permettono da remoto di comandare le valvole dei settori irrigui o di attuare la fertirrigazione in accordo ai dati forniti dal monitoraggio. La nuova frontiera su cui Netafim si impegna si chiama Digital farming e nello specifico Netbeat. Questo sistema digitale è stato concepito con la visione di avere tutto in uno, con integrazione in tempo reale di monitoraggio, analisi a più livelli, e controllo in continuo ciclo di auto apprendimento su un’unica piattaforma. Un “cervello” potente e veloce grazie ai modelli colturali dinamici per irrigazione e fertirrigazione, basati su 50 anni di esperienza agronomica Netafim e analisi avanzata. L’uso di archiviazione in cloud che permette l’integrazione di dati con terze parti e l’accesso, il supporto e l’aggiornamento remoto. L’interfaccia utente è stata studiata per facilitarne la fruibilità da ogni apparecchio e nel palmo di una mano, semplice ed intuitivo.

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