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Cos'è l'evapotraspirazione e come si usa per programmare le irrigazioni?

Le informazioni sull'evapotraspirazione possono essere usate dagli agricoltori per programmare più accuratamente le irrigazioni con l'obiettivo di raggiungere le massime rese e migliorare l'efficienza idrica.

Apr 12, 2021 · 6 mins read
Cos'è l'evapotraspirazione e come si usa per programmare le irrigazioni?
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Utilizzando Irreo potrai monitorare i valori di ET, le precipitazioni e la RAW senza senza aver bisogno di nessun sensore da installare

Per saperne di più

L’evapotraspirazione (ET) rappresenta il consumo d’acqua di un terreno dovuto alla combinazione di due processi: l’acqua viene persa da un lato dalla superficie del suolo per evaporazione e dall’altro lato dalla coltura per traspirazione. I valori di ET sono tipicamente misurati in millimetri al giorno (mm/giorno) e sono più alti nei mesi estivi e relativamente più bassi in primavera ed autunno. Inoltre i principali fattori che influiscono sul suo valore sono la luce del sole, il vento, l’umidità e la temperatura.

Perché dovrei voler usare l’ET per programmare le irrigazioni?

Le informazioni sull’ET permettono agli agricoltori di adattare meglio le irrigazioni alle esigenze delle colture in crescita vegetativa, aiutando così ad ottenere rese maggiori e a migliorare l’efficienza irrigua. Monitorare giornalmente i valori di ET aiuta ad eliminare le incertezze nell’irrigazione. Un piccolo, ma regolare miglioramento nella programmazione dell’irrigazione può aumentare significativamente la produzione e la qualità complessiva delle colture. Un altro vantaggio dell’uso dell’ET è che i valori sono rilevanti per un intero appezzamento e non in un singolo punto, come nel caso dei sensori di umidità del suolo. Questo permette una programmazione accurata dell’irrigazione considerando la variabilità del tipo di suolo, la capacità di ritenzione idrica del suolo, i tassi di estrazione dell’acqua e l’uniformità dell’irrigazione.

L’animazione in basso mostra la variazione dei valori di ET giornalieri in un terreno coltivato a soia, generati dalla piattaforma web Irreo.
I valori di ET sono stimati utilizzando diversi dati satellitari e vengono forniti all’agricoltore giornalmente con una risoluzione spaziale di 10 metri (ogni pixel nell’immagine corrisponde ad un area di 100 metri quadrati).

Senza informazioni oggettive può essere difficile stabilire il momento migliore per programmare le irrigazioni. Per gli agricoltori è particolarmente importante fare attenzione ai dati di ET sopratutto nel periodo estivo, quando le richieste d’acqua delle colture sono elevate e i tassi di crescita sono più sensibili alle irrigazioni ritardate.

Quali sono i principi di base dell’uso della ET per la programmazione dell’irrigazione?

Per far corrispondere l’irrigazione alle esigenze delle colture in crescita vegetativa, l’irrigazioni devono essere programmate in relazione alla quantità di acqua nel terreno che è prontamente disponibile per le piante (nota anche come “Readily Available Water” o “RAW”). La RAW è la componente dell’umidità del suolo che può essere prontamente estratta dalle piante prima che soffrano di stress da umidità e di tassi di crescita inferiori. Il concetto di base è che man mano che le piante estraggono acqua (il cui valore può essere stimato utilizzando i dati di ET giornalieri), il contenuto idrico del suolo diminuisce e raggiunge un valore di soglia oltre il quale l’acqua diventa più fortemente legata al suolo e più difficile da estrarre.

Quando l’estrazione cumulativa di acqua supera il valore RAW, l’acqua del suolo non può più essere estratta abbastanza rapidamente per soddisfare le esigenze idriche delle colture in crescita vegetativa. Inoltre c’è il rischio di una “siccità verde” se l’intervallo di irrigazione è “allungato” e l’estrazione cumulativa di acqua supera il valore stimato di RAW. Se questo accade, le piante possono apparire sane, ma la crescita è compromessa. Nel caso estremo senza irrigazione o pioggia, alla fine si raggiunge un punto in cui l’assorbimento dell’acqua è zero e le piante appassiscono e muoiono definitivamente. In genere la RAW varia a seconda della coltura e del tipo di suolo. Ad esempio per il mais ci saranno in genere fino a 60-70 mm di RAW, mentre per l’erba medica la RAW tende ad essere nell’intervallo da 70mm a 100mm.

I metodi tradizionali per il calcolo della RAW su un particolare terreno richiedono l’uso di sonde tensiometriche e di diversi calcoli manuali da effettuare, il risultato è un processo complicato e che richiede molto tempo. Gli agricoltori da oggi possono usare Irreo per conoscere esattamente il valore della RAW su un particolare terreno, senza aver bisogno di nessun sensore da installare e in maniera completamente automatica.
Questo è possibile grazie alla nostra tecnologia, che combinando diversi dati satellitari ed algoritmi di “Machine Learning”, è in grado di stimare la struttura del suolo sotto la copertura fogliare, monitorando il processo di infiltrazione dell’acqua. Questo permette ai nostri utenti di analizzare diverse variabili relative all’umidità del suolo, come la capacità di campo (FC), il punto di appassimento permanente (WP), il contenuto di acqua prontamente disponibile (RAW) e l’acqua totale disponibile (TAW).

Come posso usare i valori di ET per programmare le irrigazioni?

Il momento ottimale per effettuare l’irrigazione è determinato sottraendo i valori giornalieri di ET dal valore massimo stimato della RAW (per esempio, 40 mm), fino a quando il valore diventa prossimo allo zero. Quando il valore della RAW si trova vicino allo zero, è il momento di irrigare di nuovo. Oltre all’assorbimento dell’acqua da parte delle piante, chiaramente anche le precipitazioni influenzano i valori della RAW, dato che provocano un’aumento del contenuto di acqua nel suolo. Inoltre le precipitazioni che non contribuiscono alla riserva di umidità disponibile delle colture (precipitazioni “inefficaci”) non dovrebbero essere considerate. Per esempio, la quantità di precipitazioni che viene persa a causa del deflusso superficiale o che tramite infiltrazione supera la zona delle radici deve essere ignorata.

In questa tabella è rappresentato un esempio di come funziona il processo di esaurimento dell’acqua prontamente disponibile (RAW) all’interno di un terreno. La tabella mostra come la ET giornaliera e le precipitazioni sono usate per stimare ogni giorno la RAW e determinare il momento della prossima irrigazione. Per ottimizzare l’efficienza irrigua, l’irrigazione successiva è programmata quando la RAW è esaurita o vicina allo zero. Si stima che il terreno in questo caso possa contenere fino a 40 mm di RAW e che il terreno sia liberamente drenato alla fine del “Giorno 0”.

In questo grafico sono rappresentati visualmente i dati della tabella riportata sopra, e si può notare come la RAW si riduca progressivamente ogni giorno per effetto della ET e si ricarica con le precipitazioni.

Da dove posso iniziare?

Il vero problema per effettuare una programmazione dell’irrigazione ottimale, come abbiamo descritto sopra, è reperire e monitorare le diverse variabili necessarie.
Utilizzando Irreo potrai monitorare i valori di ET, le precipitazioni e la RAW senza senza aver bisogno di nessun sensore da installare. Inoltre le informazioni sono utilizzate per consigliarti ogni giorno il momento ottimale per la prossima irrigazione e l’esatta quantità di acqua necessaria in maniera totalmente automatica.

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Andrea
Scritto da Andrea Segui su Linkedin
Andrea è un esperto in telerilevamento e osservazione della Terra. Sviluppa strumenti di agricoltura di precisione dal 2017. È anche il co-fondatore di Irreo.
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