3
1. Introduzione
In Italia il volume medio delle precipitazioni annue si aggira intorno ai 300 miliardi di
m3 l’anno. La disponibilità teorica delle risorse superficiali, a causa delle perdite naturali e
di difficoltà di utilizzazione, risulta essere di circa 110 miliardi di m3 l’anno.
Tali volumi sarebbero sufficienti a soddisfare il fabbisogno nazionale agro-zootecnico,
industriale e civile, pari a 50 miliardi di m3 anno-1, tuttavia gli apporti sono soggetti a
variazioni stagionali e di conseguenza è necessario stoccare riserve in periodi di maggiori
apporti attraverso l’utilizzo di invasi oppure ricorrere al prelievo di acque sotterranee
(Taglioli, 2004).
I prelievi irrigui costituiscono la principale forma di consumo della risorsa idrica legata
alle attività umane; la gestione razionale dell’irrigazione è, quindi, molto importante al fine
del risparmio idrico, per garantire una maggiore disponibilità per altri usi (Bortolini, 2008).
Diventa, perciò, necessario aumentare l’efficienza degli interventi irrigui, scegliendo il
metodo più adatto in base all’ambiente, alle caratteristiche pedologiche del suolo e al
sistema colturale, in modo da aumentare le riserve idriche e contenere inutili perdite per
percolazione e ruscellamento superficiale. Ricopre, inoltre, una certa importanza la scelta
del momento in cui viene somministrata l’acqua alla coltura: per massimizzare l’efficacia
dell’intervento è fondamentale considerare il volume di suolo esplorato dalle radici e
l’efficienza fisiologica di utilizzo della risorsa da parte della pianta.
Un eventuale adattamento dei sistemi colturali a possibili riduzioni di disponibilità
idrica in un prossimo futuro, dovrà inoltre tenere conto della possibilità di variare il riparto
colturale a favore di colture meno esigenti pur nel rispetto degli altri vincoli aziendali.
Pertanto questo lavoro intende raccogliere elementi per la valutazione dei consumi
idrici e dei costi economici concernenti i principali metodi irrigui utilizzati per le più
importanti colture erbacee di pieno campo. L’obiettivo è di valutare l’efficienza dei suddetti
metodi considerando non solo gli aspetti legati al consumo di acqua, ma anche la risposta
della coltura all’irrigazione.
L’attività di ricerca qui svolta è in parte bibliografica e in parte inserita in una attività di
ricerca articolata su tre anni (campagne agrarie 2005, 2006 e 2007), che prevedeva la
raccolta di dati su scala territoriale, aziendale, di campo e su parcelle sperimentali.
A scala territoriale, sono state raccolte informazioni relative alla diffusione dei diversi
metodi irrigui in relazione alle diverse colture e alle attrezzature impiegate per l’irrigazione.
A scala aziendale, sono state rilevati i metodi irrigui utilizzati, i tempi di esecuzione degli
4
interventi, le attrezzature impiegate e i volumi d’acqua erogati. A scala di campo, sono
stati misurati i volumi distribuiti e quelli trattenuti nello strato utile, valutando la variabilità
spaziale di queste informazioni.
Il lavoro a scala parcellare, oggetto della parte sperimentale di questa tesi di laurea, è
stato svolto nell’annata agraria 2007-2008 ed è conclusivo della prova triennale durante la
quale sono stati messi a confronto i metodi irrigui per scorrimento, infiltrazione laterale e
aspersione su una coltura di mais.
Le tecniche irrigue analizzate sono molto diffuse presso le aziende della pianura
piemontese ma, soprattutto per quanto riguarda lo scorrimento e l’infiltrazione laterale,
esistono pochi dati misurati per la valutazione dei consumi idrici e dell’efficienza di
irrigazione.
2. Irrigazione in Italia
In Italia esiste una situazione fortemente diversificata per quanto riguarda
l’irrigazione, illustrata in modo sufficientemente attendibile dal 5° censimento
dell’agricoltura; purtroppo non è stato possibile accedere a dati più recenti poiché il 6°
censimento avverrà nel 2010 e sarà disponibile solo nel 2011 o dopo.
Secondo i dati ISTAT la superficie irrigabile nazionale è di 3.887.387 ha, dei quali
solo 2.467.763 sono stati effettivamente irrigati, con un rapporto tra superficie irrigata e
superficie irrigabile del 63% (tabella 2.1) (ISTAT, 2002).
Le regioni della Pianura Padana nel Nord Italia hanno un rapporto più alto, mentre al
Sud i valori scendono molto, probabile conseguenza di dotazioni idriche insufficienti. I
valori più bassi sono stati riscontrati nell’Italia Centrale, dove il rapporto scende sotto il 20-
30%, nonostante la disponibilità d’acqua non sia scarsa.
Osservando il rapporto tra superficie irrigabile e SAU, è interessante notare che la
percentuale ottenuta per la Lombardia (67,3%) è di molto superiore a quella del Piemonte
(42,0%), nonostante la SAU delle due regioni sia simile. Questo è la spiegazione del
riparto colturale della Lombardia dove sono praticate molte più colture irrigue
5
Tabella 2.1 – Fonte ISTAT, anno 2002 - Superficie (in ha) irrigata e irrigabile nelle regioni italiane
Regioni SAU
Superficie
irrigabile
Superficie
irrigata
%
irrigata/
irrigabile
%
irrigabile/
SAU
Piemonte 1.069.565 448.947 335.800 79,25 41,97
Valle d’Aosta 71.188 26.212 23.623 90,12 36,82
Lombardia 1.039.817 700.140 554.382 79,18 67,33
Liguria 64.713 11.244 7.191 63,96 17,37
Trentino-Alto Adige 414.404 61.774 57.769 93,51 14,91
Veneto 852.744 435.845 265.253 60,86 51,11
Friuli-Venezia Giulia 238.124 91.876 63.202 68,79 38,58
Emilia Romagna 1.115.380 565.573 252.377 44,62 50,71
Toscana 857.699 111.603 47.286 42,37 13,01
Umbria 347.141 66.927 32.117 47,99 19,28
Marche 507.181 49.470 25.070 50,68 9,75
Lazio 724.752 150.088 74.052 49,34 20,71
Abruzzo 432.040 59.358 29.955 50,53 13,74
Molise 214.941 20.881 11.812 56,57 9,71
Campania 588.201 125.305 86.414 68,96 21,30
Puglia 1.249.645 389.617 248.814 63,86 31,18
Basilicata 538.472 80.640 42.325 52,49 14,98
Calabria 558.225 117.143 66.922 57,13 20,98
Sicilia 1.281.655 209.036 161.044 77,04 16,31
Sardegna 1.020.411 165.709 62.315 37,60 16,24
Totale 13.186.298 3.887.387 2.467.763 63,48 29,48
La parzializzazione irrigua italiana, cioè il rapporto tra superficie irrigata e S.A.U. è
solo del 29,5%, anche come conseguenza del fatto che l’irrigazione è praticata
prevalentemente nelle pianure di Piemonte, Lombardia, Veneto ed Emilia Romagna,
ovvero in una porzione di territorio molto limitato rispetto al totale della SAU italiana
(Mannini, 2004).
6
Figura 2.1 - Rapporto tra superficie irrigata e SAU delle principali colture erbacee di pieno campo in
Italia
Tali dati evidenziano come alcune colture, pur molto reattive all’irrigazione, non sono
però irrigate negli ambienti dove l’acqua è disponibile in quantità limitata, costringendo gli
agricoltori ad irrigare solamente le colture sulle quali le poche dotazioni idriche a
disposizione rendono massimo il reddito aziendale (Mannini, 2004).
Il censimento agricolo del 2000 ha evidenziato anche che il metodo irriguo più
utilizzato in Italia è quello ad aspersione (1.047.680 ha), seguito dallo scorrimento
(850.480 ha) e dall’irrigazione a goccia (290.700 ha) che, unita alla microirrigazione
(75.318 ha), raggiunge una superficie di 366.018 ha.
Effettuando un’analisi più accurata, si può notare come l’irrigazione, in Italia, trovi
diversa forma di applicazione secondo la zona geografica: in particolare il metodo per
scorrimento viene utilizzato prevalentemente nel Nord-Ovest, l’aspersione si concentra nel
Nord-Est e nella fascia adriatica, mentre l’irrigazione a goccia e la microirrigazione sono
principalmente diffusi nel meridione.
36,15%
17,49%
4,46% 6,74%
58,20%
34,46%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
7
Figura 2.2 - Fonte ISTAT - Superficie irrigata (ha) delle principali coltivazioni erbacee di pieno campo
nel 2000 e nel 1990
Tutti i metodi irrigui hanno subito una contrazione, con la sola eccezione
dell’irrigazione a goccia. Poiché l’ISTAT non fornisce, su questo argomento, l’andamento
delle superfici nel tempo, ma solo il numero di aziende che hanno adottato i vari metodi, il
dato può essere influenzato dal processo di allargamento delle superfici aziendali. Tuttavia
anche l’espansione del metodo a goccia rende evidente la crescente difficoltà nel ricorrere
all’irrigazione a causa della sempre crescente carenza idrica.
Dai dati analizzati emerge anche che gli agricoltori stanno progressivamente
abbandonando i metodi irrigui a bassa efficienza di distribuzione, a favore di quelli che
consentono un volume stagionale irriguo inferiore.
0
200.000
400.000
600.000
800.000
2000
1990
8
3. Irrigazione in Piemonte
In Piemonte il regime pluviometrico presenta due massimi, in primavera e in autunno,
e due minimi collocati in estate e in inverno. Le aree meno piovose sono in corrispondenza
della pianura alessandrina, con una media annuale inferiore ai 700 mm, segue gran parte
del Piemonte centro orientale che riceve meno di 800 mm, mentre nel Vercellese e nel
Cuneese la media annua si posiziona tra gli 800 e i 900 mm.
La discreta disponibilità, durante il periodo estivo, di acque fluenti superficiali e di
acque sotterranee naturalmente risorgenti sotto forma di fontanili, ha permesso alla pratica
irrigua di affermarsi e diffondersi nella regione Piemonte a partire da antica data (Merlo,
2004).
Secondo i dati del 5° Censimento Generale dell’Agricoltura, la superficie irrigabile
piemontese si concentra nei comuni di pianura (83,9%), la restante parte si divide tra la
collina (12,4%) e la montagna (3,7%). La provincia con la maggiore estensione di
superficie irrigabile è Cuneo, pari al 30,6% del totale regionale; seguono le provincie di
Torino (22,6%), Vercelli (20,5%), Alessandria (12,6%), Novara (11,0%), Biella (1,6%), Asti
(1,0%) e Verbania (0,1%).
Nella tabella 3.1 sono indicate le superfici, irrigabili, irrigate ed il loro rapporto in
percentuale, del Piemonte suddiviso per provincie.
Tabella 3.1 - Dati caratteristici relativi alle superfici piemontesi al 5° censimento dell'agricoltura
Provincia SAU
Superficie
irrigabile
Superficie
irrigata
Irrigata/
irrigabile
Irrigabile/
SAU
Torino 260.174 101.685 74.213 73,0 39,1
Vercelli 101.363 91.924 87.340 95,0 90,7
Novara 63.480 49.287 45.702 92,7 77,6
Cuneo 330.741 137.520 105.768 76,9 41,6
Asti 74.683 4.506 2.548 56,5 6,0
Alessandria 169.209 56.366 33.204 58,9 33,3
Biella 28.729 7.344 6.758 92,0 25,6
Verbania 39.919 315 268 85,0 0,8
Piemonte 1.068.299 448.947 355.800 79,3 42,0
9
Analizzando i dati, risulta che il 39,1% delle aziende piemontesi pratica l’irrigazione, il
valore medio tra superficie irrigabile e SAU è pari al 42%, con forti differenze tra le
provincie e che la superficie effettivamente irrigata, in rapporto alla irrigabile, è il 79,3%.
Osservando il rapporto tra superficie irrigabile e SAU, emerge che le provincie che
presentano un rapporto più alto sono quelle di Vercelli, Novara, dove si sono ampiamente
sviluppate le risaie sommerse, mentre nelle provincie di Asti e Verbania questi valori sono
molto bassi, a causa della loro nota scarsità di risorse idriche e l’orografia locale.
Tabella 3.2 - Dati relativi alle superficie di pianura delle provincie piemontesi al 5°censimento
dell'agricoltura.
Provincia SAU
Superficie
irrigabile
Superficie
irrigata
Irrigata/
irrigabile
Irrigabile/
SAU
Torino 110.921 83.137 61.217 73,6 75,0
Vercelli 90.246 88.872 84.723 95,3 98,5
Novara 51.958 47.191 43.979 93,2 90,8
Cuneo 127.038 103,823 80.060 77,1 81,7
Asti 1.418 108 33 30,4 7,6
Alessandria 88.649 49.854 29.918 60,0 56,2
Biella 7.251 3.759 3.582 95,3 51,8
Verbania 0 0 0 - -
Piemonte 477.482 376.744 303.512 80,6 78,9
Considerando, invece, i dati relativi alle superfici della sola pianura nelle provincie
piemontesi si nota che Torino e Cuneo, pur avendo una maggiore superficie pianeggiante
rispetto alle altre provincie, presentano una bassa percentuale di superficie irrigabile in
rapporto alla SAU, mentre nelle provincie di Vercelli e Novara, areali prevalentemente
risicoli, le superfici irrigate e irrigabili rappresentano quasi la totalità della SAU di pianura
(tabella 3.2). Per quanto riguarda la provincia di Asti, si evidenzia che solo una porzione
molto piccola della SAU di pianura è irrigabile (7,6%), mentre per la provincia di Verbania
la totalità della SAU si suddivide tra collina e montagna.
10
In funzione delle vicende storiche, delle situazioni climatiche, territoriali, culturali e di
disponibilità idriche, l’irrigazione ha assunto caratteristiche differenti nei vari ambienti
piemontesi per quanto riguarda i metodi irrigui e le colture irrigate.
Lo scorrimento e l’infiltrazione laterale da solchi vengono utilizzati, in Piemonte sul
57% delle superfici; questi due metodi si sono sviluppati in modo rilevante nelle provincie
di Torino (84,2%) e di Cuneo (91,6%). La sommersione permanente occupa in 30,4%
delle superfici irrigate piemontesi e si concentra nelle provincie di Vercelli (74,6%), Novara
(67%) e Biella (56,1%). L’irrigazione per aspersione predomina nel’alessandrino (42,7%),
dove è attuata prevalentemente con macchine semoventi, ma sul territorio regionale
occupa appena il 9,8%. L’irrigazione localizzata a bassa pressione è la meno diffusa in
Piemonte, raggiungendo solo il 5% delle superfici irrigate.
Nella tabella 3.3 sono stati riportati i dati relativi alle superfici interessate dai diversi
metodi irrigui nelle provincie piemontesi.
Tabella 3.3 - Dati regionali e provinciali relativi ai metodi irrigui utilizzati, al 5° censimento
dell'agricoltura
Provincia
Scorrimento
ed
infiltrazione
Sommersione Aspersione Micro
irrigazione
Altro
sistema Totale
1
ha % ha % ha % ha % ha % ha
Torino 63.774 82,2 1.127 1,5 9.167 12,1 770 1,0 915 1,2 75.753
Vercelli 20.165 22,3 67.306 74,6 2.236 2,5 279 0,3 297 0,3 90.283
Novara 13.202 28,0 31.615 67,0 1.908 4,0 184 0,4 264 0,6 47.173
Cuneo 99.249 91,6 256 0,2 4.759 4,4 3.673 3,4 425 0,4 108.362
Asti 603 23,1 13 0,5 1.836 70,3 119 4,6 39 1,5 2.610
Alessandria 12.238 35,2 7.082 20,3 14.882 42,7 472 1,4 139 0,4 34.813
Biella 2.135 30,9 3.874 56,1 838 12,1 56 0,8 8 0,1 6.911
Verbania 83 30,2 1 0,2 161 58,9 26 9,5 3 1,2 273
Piemonte 211.448 57,7 111.273 30,4 35.787 9,8 5.578 1,5 2.091 0,6 366.178
1
I valori dei totali regionali e provinciali sono maggiori di quelli delle superfici irrigate riportate nella tabella
3.1 poiché in ogni parcella irrigua possono essere utilizzati più metodi nel corso della stessa annata agraria.
11
Nell’annata agraria 2000, alla quale si riferisce il 5° Censimento Generale
dell’Agricoltura, le due principali colture erbacee di pieno irrigate in Piemonte sono il mais
da granella, che occupa il 33,3% delle superfici irrigate, e il riso, che ricopre il 31% delle
superfici irrigate regionali.
Le foraggere avvicendate rivestono un ruolo importante nella provincia di Cuneo,
dove occupano il 22,6% della superficie irrigata provinciale, mentre le “altre colture”, tra le
quali vi sono il prato stabile, la barbabietola da zucchero e il girasole, assumono una certa
importanza nelle provincie di Torino (19.703 ha), Cuneo (23.851 ha) e Alessandria (9.300
ha).
Nella tabella 3.4 sono indicate le superfici irrigate per le principali colture erbacee di
pieno campo piemontesi, espresse in ettari.
Tabella 3.4 - Principali colture irrigue di pieno campo e relative superfici espresse in ettari, al 5°
censimento dell'agricoltura
Provincia
Mais da
granella
Riso
Foraggere
avvicendate
Soia
Altre
colture
Torino 39.051 285 9.524 2.891 19.703
Vercelli 14.026 67.304 530 2.347 2.174
Novara 9.238 31.558 644 1.771 2.371
Cuneo 41.198 222 23.936 2.918 23.851
Asti 1.177 9 82 41 819
Alessandria 12.628 7.068 1.108 181 9.300
Biella 1.341 3.854 142 333 1.010
Verbania 0 1 0 0 252
Piemonte 118.659 110.299 35.966 10.481 59.480
Effettuando un confronto con i dati del precedente censimento, risalente al 1990, si
evidenzia una modesta riduzione della superficie irrigata piemontese pari al 4,5%. Per
quanto riguarda le diverse colture, invece, si ha una notevole variabilità: si può, infatti,
notare che le superfici dedicate alla coltura del riso sono rimaste sostanzialmente
invariate, mentre quelle del mais sono incrementate del 19,2%. La restrizione maggiore
tuttavia è individuabile nelle superfici interessate dalla soia, che hanno subito una calo del
50,6% nel corso del decennio, ma ciò non è dovuto alla disponibilità irrigua.
12
Figura 3.1 - Confronto tra superficie (ha) coltivata a mais in gestione asciutta e irrigua nelle provincie
piemontesi, al 5° censimento dell'agricoltura
Mettendo a confronto la superficie di mais in coltura irrigua con quella in coltura
asciutta, si nota che nelle provincie di Torino e Cuneo la prima domina nettamente sulla
seconda. Nell’alessandrino, invece, la superficie maidicola è equamente distribuita tra
coltura irrigua e asciutta, mentre se si osserva la provincia di Asti, la situazione è invertita
rispetto al torinese e al cuneese: la maggior parte del mais viene coltivato senza fare
ricorso alla pratica irrigua (figura 3.1).
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
Irriguo Non irriguo
13
4. Stima dei fabbisogni idrici e programmazione irrigua
La sempre più limitata disponibilità di risorse idriche impone la corretta
determinazione dei fabbisogni irrigui delle colture, in modo da intervenire in caso di
effettiva necessità e nel momento in cui l’efficacia dell’intervento è massima. Attualmente,
infatti, l’efficienza nell’impiego della risorsa è pari al 45% e gran parte delle perdite sono
attribuite a determinazioni errate dei fabbisogni colturali (Bellocchi e Fila, 2000).
I fabbisogni irrigui corrispondono all’acqua che deve essere somministrata per
compensare quella persa dalle colture per evapotraspirazione (ET), vale a dire la somma
dell’acqua evaporata dal suolo e traspirata dalle piante (Bellocchi e Fila, 2000). In Italia
l’ET varia da 800 a 1.200 mm l’anno.
4.1. Metodi di misura dell’evapotraspirazione
I metodi di misura dell’evapotraspirazione sono basati sul rilevamento delle seguenti
variabili:
ξ il contenuto idrico del suolo;
ξ le caratteristiche fisiche della superficie evapotraspirante, come l’altezza e la
densità delle piante, la rugosità delle chiome e l’albedo;
ξ le variabili climatiche, ovvero la radiazione solare, la temperatura, la velocità
del vento, l’umidità relativa e le caratteristiche termodinamiche dell’atmosfera.
I diversi metodi si distinguono in base al peso dato ai diversi fattori rilevati.
Gli approcci fondamentali sono tre: idrologico, micrometereologico e fisiologico.
4.1.1. Approccio idrologico
Si tratta dell’approccio più diffuso perché, basandosi sulla determinazione del
contenuto idrico del suolo, è concettualmente il più semplice da usare. Comprende due
metodi: il bilancio idrico e i lisimetri a pesata.
Il bilancio idrico è un metodo di misura indiretto che stima il fabbisogno idrico della
coltura calcolando alcuni parametri fondamentali: l’evapotraspirazione di riferimento (ET0),
il coefficiente colturale (Kc) e l’evaporazione della coltura in condizioni standard (ETc)
(Battilani, 2001). L’evapotraspirazione si ricava dalla variazione della riserva idrica del
suolo nello strato interessato dalle radici, utilizzando l’equazione FAO:
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