Alberto Continella

METODOLOGIE DI VALUTAZIONE DEI FABBISOGNI
IRRIGUI A SCALA AZIENDALE E COMPRENSORIALE
L'irrigazione degli agrumi nella Sicilia orientale:
considerazioni sulla qualità delle acque degli invasi
Alberto Continella
Dipartimento di OrtoFloroArboricoltura
e Tecnologie Agroalimentari
Università degli Studi di Catania
Nel bacino del Mediterraneo il clima sta cambiando
¾ Si prevede che da Aprile a Settembre dal 2000 al 2050, il
clima si caratterizzerà per una diminuzione delle piogge del 2025%. Anche durante la stagione invernale si pensa si assisterà
ad un calo del 10-15 % delle piogge. La temperatura aumenterà
di 2-2,75°C nelle aree interne e di circa 1,5°C nelle zone costiere
(Ragab and Prudhomme, 2002).
¾ In diverse aree del Mediterraneo, le scarse precipitazioni e la
carente disponibilità idrica sono, sin d’ora, un fattore limitante.
Il processo di desertificazione si sta diffondendo in molte regioni
del Mediterraneo, rendendo queste aree molto sensibili al
rifornimento idrico.
¾ In considerazione della sempre minore disponibilità delle
risorse idriche per l’agricoltura e l’utilizzo di acque con elevati
contenuti salini rende necessario l’individuazione di tecniche
agronomiche mirate ad affrontare i problemi connessi al loro uso.
Questi fenomeni prendono
il nome di tropicalizzazione
del Mediterraneo
EFFETTI DELLE ACQUE SALINE NELLE PIANTE
9 A livello di intera pianta
9 Sui tessuti ed a livello cellulare
•Stress osmotico
•Effetto tossico degli ioni
•Squilibrio nutrizionale
•Effetto combinato dei fattori precedenti
SALINITA’
DELL’ACQUA DI
PIANTA
IRRIGAZIONE
Stress osmotico
Stress tossico
PIANTA
TERRENO
Stress nutrizionale
Accumulo di Sali
Stress osmotico
Innalzamento del pH
(alcalinizzazione)
Stress tossico
EFFETTI
Peggioramento della
FISIOLOGICI
struttura
EFFETTI
MORFOLOGICI
Stress nutrizionale
Riduzione della
permeabilità
Aumento di
- resistenza stomatica e res.
flusso idrico
Deterioramento
Riduzione di
della fertilità
- fotosintesi, traspirazione e
clorofilla
di
Riduzione Alterazione
di
sintesi proteica
e attività
- mobilità -dell’acqua
e
enzimatica
dell’assorbimento
idrico
FOGLIE
EFFETTI SULLA
PRODUZIONE
NEGATIVI
Riduzione superficie e
numero stomi
Riduzione produzione
e pezzatura
Necrosi margini
Aumento fibrosità
Filloptosi
Riduzione
conservabilità
RADICI
Riduzione sviluppo
FIORI
- scambi gassosi
Riduzione numero e
grandezza
- attività microbica
Cascola
POSITIVI
Pigmentazione frutti
Aumento solidi
solubili e zuccheri
riduttori
Miglioramento sapore
EFFETTI DELLE ACQUE SALINE NELLE PIANTE
Stress osmotico e stress tossico
Stress nutrizionale
Squilibrio nutrizionale
Salinità dell’acqua
La salinità si misura in termini di conducibilità elettrica (EC)
Se la concentrazione salina è alta può provocare gravissime
conseguenze sulla fertilità del terreno
irrigazione
Sulla base della conducibilità elettrica (ECw) la salinità può
essere valutata:
ECw: µS/cm
Bassa:<250
Idonea su tutti i terreni e le colture
Media:250-750
Idonea con moderato drenaggio
Alta:750-2250
Non utilizzabile in terreni con limitazioni di
drenaggio e solo con piante con buona tolleranza
Molto alta:>2250
Non idonea all’irrigazione; utilizzabile occasionalmente
su terreni con buona lisciviazione e piante molto
tolleranti
Conduttivimetro
misura pH and CE (μS/cm).
Conversioni
1 mg/L = 1 ppm
dS/m x 640 = ppm
μS/cm x 0.64 = ppm
μS/cm = μmho/cm
Sodium Absorption Ratio (SAR)
un buon indice adottato per verificare l’alcalinità dall’acqua in
relazione alla quantità di sodio è il S.A.R.( Sodium Absorption
Ratio) che tiene conto dell’effetto moderato dagli ioni Ca e Mg
irrigazione
Il S.A.R. prevede le seguenti tipologie di acqua:
Bassa:<4
Media:4-8
Alta:>8
H2O utilizzabile su quasi tutti i terreni
Adattabile in funzione del terreno, clima
e pianta
Non utilizzabile sotto la
maggioranza delle condizioni
Reduced hydraulic conductivity
(Shainberg and Letey, 1984)
RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA’
9 Combinazione d’innesto
9 Modalità e frequenza d’irrigazione
9 Tipologia di suolo
9 Condizioni climatiche
Nelle aree agrumicole italiane
il portinnesto più utilizzato è:
l’arancio amaro, rustico, con
buona affinità con molte
varietà, tollerante al marciume
radicale ma sensibile alla
“tristezza” e pertanto non più
indicato.
Tra le alternative più diffuse vi sono i citrange (ibridi
intergenerici tra arancio dolce e Poncirus trifoliata)
Variabilità indotta
dal portinnesto
Maas (1993) per gli agrumi ha riportato un valore soglia di
1,4 dS/m di ECe (sull’estratto saturo) ed una pendenza
del 13% che indica un calo percentuale della produzione
all’aumentare di 1 dS/m della salinità dell’acqua
Produzione cumulata di
arancio ‘Valencia’ su limone
rugoso (Boman, 2001)
Produzione cumulata di
pompelmo ‘Ray Ruby’ su
citrumelo (Boman, 2001)
Decremento del 34 e 54%.
Secondo Maas la diminuzione
dovrebbe essere del 9 e 27%.
™ Temperatura >35°C
™ Elevata cascola fisiologica
RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA’
9 Combinazione d’innesto
9 Modalità e frequenza d’irrigazione
9 Tipologia di suolo
9 Condizioni climatiche
Importanza del portinnesto
Importanza del portinnesto
Elevata tolleranza al mal secco
poco produttiva
Il frutto presenta un epicarpo molto spesso,
poco succo ed essenza scarsa
Arancio Navel
Citrange
Troyer
Clementine
Mandarino
Cleopatra
Arancio Navel
Citrange
Troyer
Clementine
Mandarino
Cleopatra
Citrange
Troyer
Mandarino
Cleopatra
Accumulo di Na+ e Cl- in agrumi
net photosynthesis (μmol CO2/m2/sec)
mean trend according to the USDA
(re-elaborated)
electrical conductivity in drainage water (dS/m)
La tolleranza degli agrumi alla salinità è più alta di quanto si ritiene comunemente
Continella et al., 2002
RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA’
9 Combinazione d’innesto
9 Modalità e frequenza d’irrigazione
9 Tipologia di suolo
9 Condizioni climatiche
Influenza del metodo irriguo
Acqua irrigua con valori di: Na: 0,37 g/L
Cl: 0,31 g/L
EC: 1860 µS/cm
Elementi
(% di s.s.)
Irrigazione per
aspersione
Irrigazione per
sommersione
sotto 1,5m
sopra 1,5m
sotto 1,5m
sopra 1,5m
K
0,75a
0,95b
0,82a
0,88a
Na
0,37b
0,10a
0,11a
0,11a
Cl
0,33b
0,12a
0,13a
0,13a
Modificato da Damigella et al., 1969
le ustioni provocate dal funzionamento ad alta frequenza,
malgrado l’ottima qualità dell’acqua (ECw= 0,6 dS/m)
uno spruzzatore sulle foglie bruciate
RISPOSTA DEGLI AGRUMI ALLA SALINITA’
9 Combinazione d’innesto
9 Modalità e frequenza d’irrigazione
9 Tipologia di suolo
9 Condizioni climatiche
Influenza su marciumi
radicali da Phytophtora
Influenza su marciumi
radicali da Phytophtora
Lago di Lentini
Lago Pozzillo
Lago Ogliastro
Consorzi di
bonifica
Superficie agrumi
attrezzata (ha)
Superficie agrumi
irrigata (ha)
Caltagirone 7
~ 12.000
~ 5.000
Catania 9
~ 50.000
~ 22.000
Siracusa 10
~ 15.000
~ 1.300
Lago di Lentini
Lago Ogliastro
Lago Pozzillo
Invaso
Conducibilità
(μS/cm)
Cl
(mg/L)
Na
(mg/L)
Lentini
978
84
93
Pozzilllo
1880
267
204
Ogliastro
Traversa
Contrasto
2760
228
232
1910
263
203
Irrigazione a baffo
Effetti dell’rrigazione a baffo
Irrigazione a goccia
Fabbisogno di lisciviazione
LR = ECw / ECdw 100%
ECw = conducibilità elettrica dell’acqua di irrigazione
ECdw = conducibilità elettrica dell’acqua drenata in cui la riduzione di produzione
sia del 100%
Questo approccio implica che più l’acqua è salina più elevati devono essere i
volumi di adacquamento e maggiore è la quantità di sali somministrati!
Ciò è particolarmente pericoloso in terreni con una buona frazione colloidale, a
causa della azione del Na+ che danneggia la struttura del suolo
Un approccio più corretto sarebbe quello di monitorare la salinità nella rizosfera,
somministrando solo i volumi d’acqua in più necessari alla lisciviazione dei sali
Sostenibilità della coltura in presenza di acqua salina
Determinate condizioni devono essere garantite:
– irrigare frequentemente per prevenire la concentrazione
dei sali
– irrigare di notte per limitare la concentrazione dei sali in
seguito alla traspirazione
– il terreno deve avere un buon drenaggio
– i sali dovrebbero essere lisciviati (piogge invernali!?)
– eseguire un piano di concimazione o fertirrigazione
accurato
Miglioramento genetico
Miglioramento genetico
Miglioramento genetico