Le caratteristiche qualitative dell’acqua d’irrigazione, unite alle componenti agronomiche, rappresentano una delle variabili produttive principali per ottenere il massimo della resa dalle colture agrarie.
Lo stato di qualità ecologico e ambientale del corpo idrico è influenzato da molteplici interazioni chimiche, fisiche, biologiche e idromorfologiche tra le diverse componenti naturali dello stesso.
Fonti di approvvigionamento
L’approvvigionamento idrico per l’agricoltura, così come per altri usi, può essere effettuato captando acque provenienti da diverse fonti, in base alle quali si dividono in:
- acque superficiali, poste all’interno dell’azienda (bacini naturali e artificiali) o al di fuori (laghi naturali e laghetti artificiali, fiumi, corsi d’acqua);
- acque sotterranee, ossia fonti situate nell’azienda o nelle vicinanze che utilizzano acqua pompata da pozzi forati o scavati o che fluisce liberamente da fonti naturali o simili;
- acquedotto o altre reti comuni di distribuzione, ossia fonti esterne all’azienda diverse dalle acque superficiali;
- acque reflue depurate, vale a dire le acque reflue provenienti dagli impianti di depurazione;
- acque desalinizzate, derivanti da fonti altamente saline che vengono trattate al fine di ridurne la concentrazione di sale prima dell’utilizzazione;
- acque salmastre, provenienti da fonti a basso tenore salino e che possono essere utilizzate direttamente senza trattamento. I parametri La conoscenza della qualità dell’acqua utilizzata per l’irrigazione è fondamentale sia per ottenere il massimo della resa e della qualità dalle colture, sia per conservare la fertilità del terreno. È importante perciò verificarne le caratteristiche per adottare accorgimenti e operare scelte che permettano di eliminare o ridurre i danni indotti dall’uso di acqua di qualità non ottimale. Analizziamo i principali parametri che incidono sulla qualità dell’acqua d’irrigazione.
I parametri
La conoscenza della qualità dell’acqua utilizzata per l’irrigazione è fondamentale sia per ottenere il massimo della resa e della qualità dalle colture, sia per conservare la fertilità del terreno. È importante perciò verificarne le caratteristiche per adottare accorgimenti e operare scelte che permettano di eliminare o ridurre i danni indotti dall’uso di acqua di qualità non ottimale. Analizziamo i principali parametri che incidono sulla qualità dell’acqua d’irrigazione.
• Temperatura: questo parametro, la maggior parte delle volte, non viene considerato poiché si reputa un fattore trascurabile. In realtà l’utilizzo di acque fredde, ossia la cui temperatura è di gran lunga inferiore a quella del terreno o della coltura (come, per esempio, nel caso di alcune acque di pozzo) può causare danni evidenti su colture particolarmente sensibili, determinando sintomi simili a quelli di carenza idrica.
• Materiali solidi in sospensione: è sconsigliabile l’utilizzo di acque in cui sono presenti materiali quali sabbia, limo e argilla poiché questi potrebbero causare una più rapida usura delle pompe e degli irrigatori, oltre che determinare un maggior rischio di occlusione degli ugelli. Nel caso in cui si è costretti ad utilizzare acque caratterizzate dalla presenza di tali sostanze in sospensione è necessario ricorrere a sistemi di filtrazione con conseguente innalzamento dei costi di produzione.
• Sostanza organica: è importante porre attenzione alle acque che contengono sostanze di natura organica, poiché il carbonio contenuto in tali sostanze reagisce con l’ossigeno dell’acqua, riducendone la concentrazione.
• pH: è una scala di valutazione di acidità o basicità di una soluzione acquosa. I valori di pH che normalmente si riscontrano nelle acque destinate all’uso irriguo sono compresi in un intervallo tra 5,5 e 8,5 (valori ottimali di pH sono compresi tra 5,5 e 6,5). Senza alcun dubbio è sconsigliato utilizzare acque con pH inferiore a 4,5 poiché potrebbe incidere sull’acidificazione del terreno, oltre che avere azione potenzialmente tossica per le colture. Inoltre, a valori di pH inferiori a 4,5 aumenta la capacità di assorbimento dei metalli pesanti da parte delle piante. Il pH è influenzato anche dalla presenza di carbonati che ne aumentano il valore. Per questo motivo le acque di irrigazione dovrebbero essere acidificate con lo scopo di neutralizzare i carbonati. Gli acidi utilizzati sono acido nitrico, acido fosforico e in alcuni casi anche acido solforico e citrico. Ogni milliequivalente di carbonato disciolto nell’acqua deve essere annullato da un milliequivalente di acido. Bisogna evitare di neutralizzare completamente i carbonati in modo da permettere all’acqua di conservare in parte il proprio potere tampone. Per questo motivo si lasciano 0.5 milliequivalenti di carbonati. Valori alti di pH nelle acque determinano la indisponibilità di elementi nutritivi importanti come il ferro o il fosforo che precipita come fosfato mono, bi e tri calcio.
• Salinità: l’utilizzo di acque con elevato contenuto di sali si traduce in un processo di salinizzazione che può interessare sia il suolo che le colture. Per quanto riguarda il suolo, è possibile osservare fenomeni di deflocculazione (passaggio dallo stato solido di un colloide allo stato disperso) delle argille ed innalzamento del pH. Un elevato contenuto di sodio nelle acque di irrigazione può determinare una graduale sodicizzazione (processo di arricchimento in sodio del complesso di scambio) dei suoli. Di conseguenza si può osservare una destabilizzazione degli aggregati strutturali che si traduce nella riduzione della permeabilità del terreno che risulta quindi più compatto e della velocità di infiltrazione dell’acqua e del drenaggio delle acque in eccesso. In funzione della natura del terreno, si avranno diverse reazioni a questa situazione: i suoli meno sensibili sono quelli a tessitura sabbiosa, dove sono molto attivi i movimenti di lisciviazione (processo per cui gli elementi solubili del suolo migrano negli strati più profondi); i suoli più sensibili sono quelli argillosi o tendenzialmente tali. L’elevata concentrazione di sali nella soluzione nel terreno determina una alterazione dei processi osmotici; in conseguenza a ciò, le piante devono consumare più energia per riuscire ad assorbire l’acqua. Questo causa squilibri nutrizionali che si traducono in un andamento negativo sotto l’aspetto produttivo ed economico; in particolare, si possono osservare fenomeni di stress idrici, accrescimento più lento delle piante, riduzione delle produzioni areiche e alterazioni delle qualità organolettiche dei prodotti. L’intensità del danno che le colture subiscono in seguito a questi fenomeni dipende da diversi fattori quali la specie, la varietà e il portainnesto. Il metodo d’irrigazione può influire sulla nocività o meno nell’utilizzo di un’acqua molto salina. Per esempio, si possono osservare danni maggiori nel caso dell’irrigazione per aspersione: è possibile, infatti, che si verifichino assorbimenti di sali per via fogliare e ustioni alle foglie come conseguenza della concentrazione dei sali su di esse dopo l’evaporazione dell’acqua. All’irrigazione per aspersione sono, quindi, da preferire l’irrigazione sotto chioma e quella a goccia. La crescente domanda irrigua rende sempre più attuale il problema dell’uso di acque saline per l’irrigazione; tuttavia, questo è reso possibile se si scelgono accuratamente le colture, l’impianto di irrigazione, la quantità di acqua da distribuire e le lavorazioni da effettuare. Ogni specie è caratterizzata da un proprio livello di tolleranza alla salinità. Valori superiori rispetto a quelli ottimali determinano una progressiva e crescente riduzione della produttività della coltura, fino a raggiungere l’assenza di produzione della pianta e in casi estremi anche la morte della stessa. Alla salinità propria delle acque di irrigazione si somma la quota di salinità determinata dalla dissoluzione in essa dei fertilizzanti. Questi ultimi sono infatti quasi sempre dei sali che disciolti in acqua liberano ioni che ne incrementano la conducibilità elettrica (EC). Se la salinità è legata a ioni come Cl- e Na+ le condizioni di vita della pianta sono rese ancor più complesse.
• Cloruri: composti inorganici contenenti cloro. Le piante hanno la capacità di assorbirli con molta facilità e possono Irrigazione per aspersione. Irrigazione sottochioma. TECNICA N.3 | giugno – luglio 2018 17 Fruit Journal FOCUS essere quindi pericolosi se accumulati in grosse quantità, causando disseccamenti del margine della lamina fogliare. Colture diverse presentano diversi livelli di tolleranza.
• Solfati: composti inorganici contenenti zolfo. I solfati vengono adsorbiti ai colloidi del suolo pertanto le radici delle piante hanno più difficoltà ad assorbirli rispetto ai cloruri, risultando così meno nocivi. • Carbonati–bicarbonati: un accumulo progressivo nel tempo determina nel suolo un aumento del pH. Le acque ricche di bicarbonati, se distribuite soprachioma, favoriscono l’estrazione di calcio e magnesio dalle foglie grazie all’azione del bicarbonato che si sedimenta sulle stesse. Un altro aspetto importante e da non sottovalutare dei carbonati e bicarbonati è la possibilità che questi determinino una progressiva occlusione degli ugelli degli impianti di irrigazione a goccia. Infatti, in presenza di calcio e magnesio, i carbonati formano composti insolubili (calcare). Questo fenomeno è riscontrabile in acque che superano valori di pH 8,4.
• Durezza: il contenuto di sali di calcio e magnesio in soluzione rappresenta il grado di durezza totale dell’acqua. Questo parametro ci fornisce importanti informazioni sulla possibilità dell’acqua di creare depositi calcarei negli impianti di irrigazione a goccia. Infatti, quando si effettuano le fertirrigazioni, i sali contenuti nella soluzione possono reagire con il calcare contenuto nell’acqua, il quale precipita determinando così l’occlusione degli ugelli.
Altre valutazioni fondamentali
Oltre ai parametri principali, è importante tenere in considerazione ulteriori aspetti che possono influenzare la qualità dell’acqua utilizzata per l’irrigazione e quindi la produzione delle colture e la salubrità del prodotto per il consumo umano e animale. • Tossicità da ioni specifici: fenomeni di tossicità derivanti dall’accumulo di determinati elementi nei tessuti vegetali si possono osservare nelle specie irrigate con acque contaminate con metalli pesanti ed elementi indesiderati. Cloro, zolfo e boro, seppur fondamentali per la normale crescita delle piante, sono gli elementi più spesso coinvolti in fenomeni di fitotossicità. Infatti, se presenti in elevate quantità possono causare danni irreversibili alle colture. Alte concentrazioni di cloro possono derivare dalla dissociazione dei sali del terreno (in particolare i cloruri), oltre che da altre fonti quali per esempio il trattamento di clorazione a cui sono sottoposte le acque reflue in fase di depurazione. I metalli pesanti presenti nelle acque hanno la capacità di condizionarne la mobilità e la disponibilità biologica, ma il dato relativo alla loro concentrazione complessiva non sempre è correlato all’effettiva pericolosità delle acque che li contengono. Un altro aspetto da non sottovalutare è l’eccessivo accumulo dei metalli pesanti all’interno dei prodotti destinati al consumo umano e animale, inficiandone potenzialmente lo stato di salute.
• Coliformi totali, Coliformi fecali, Streptococchi fecali: questi agenti patogeni possono essere riscontrati nelle acque d’irrigazione come conseguenza dell’inquinamento dei corpi idrici superficiali provocato da scarichi di effluenti di insediamenti urbani non depurati e di allevamenti zootecnici. La presenza di tali patogeni non causa problemi quanti-qualitativi sulla coltura, ma va ad inficiare l’aspetto igienico-sanitario del prodotto ottenuto.
• Residui di prodotti fitosanitari: l’attività antropica influenza pesantemente la qualità delle acque. Infatti, le sostanze organiche di sintesi utilizzate nella lotta delle fitopatie e nel controllo delle malerbe e degli insetti dannosi presentano una persistenza e una mobilità nel suolo tali da raggiungere i corsi d’acqua e le acque profonde. Questo è influenzato dalle diverse condizioni pedologiche e climatiche: nei terreni ricchi di sostanza organica le molecole dei prodotti fitosanitari sono fissati più intensamente ai colloidi del suolo e quindi sono meno soggette a fenomeni di percolazione e lisciviazione; questi eventi sono, invece, favoriti in terreni sciolti (sabbiosi) in conseguenza al verificarsi di forti piogge o alle irrigazioni successive all’applicazione del prodotto fitosanitario.
Conclusioni I valori indicativi che, considerati contestualmente, ci permettono di valutare l’acqua impiegata in agricoltura sono: la conducibilità elettrica dell’acqua (E.C., parametro che descrive la concentrazione di sali disciolti nella soluzione), il SAR (rapporto tra la concentrazione di sodio e quella di calcio e magnesio in relazione con i carbonati e i bicarbonati), il pH, la presenza di metalli pesanti e altri elementi tossici e pericolosi di cui si può sospettare la presenza, oltre che le caratteristiche del suolo sul quale sarà impiegata. È molto importante conoscere le caratteristiche qualitative dell’acqua utilizzata per l’irrigazione poiché consente di effettuare scelte oculate circa la varietà da coltivare, oltre che a fare ricorso ai metodi d’irrigazione più idonei tali da ridurre ai minimi termini gli effetti negativi che si potrebbero avere sulle colture e sul terreno.
Autori: Floema – Studio Agronomico Mediterraneo
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