pubblicato il 20 maggio 2015

Drip Fumigation: pratiche irrigue che migliorano la fumigazione a goccia

Tra le alternative ai vecchi fumiganti, la “drip fumigation”, una tecnica per distribuire i fumiganti con gli impianti di irrigazione a goccia.

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   I fumiganti vengono distribuiti anche attraverso gli impianti di irrigazione a goccia. La fumigazione a goccia è diventata una crescente tecnica alternativa in California, dove nel 2003 ca. 8.000 acri (1 acro è pari a circa 0,4 ha) di fragole, meloni e peperoni venivano fumigati a goccia con 1,3-D e/o Cloropicrina.

   Quando i fumiganti vengono applicati con l’acqua di irrigazione, il principale mezzo di diffusione attraverso il suolo è l’acqua stessa, con minimo movimento oltre la zona bagnata. Pertanto diventa importante distribuire esattamente l’acqua attraverso la zona esplorata dalle radici al fine di controllare pienamente infezioni e patogeni.

   Un limite alla fumigazione a goccia è rappresentato da quanto l’acqua ed il fumigante possono essere distribuiti in senso orizzontale da un gocciolatore. Questo sarà determinante nella spaziatura di gocciolatori e manichette per garantire un trattamento completo del letto di semina, e pertanto quante manichette impiegare e quanto costa questo sistema di distribuzione. Mentre una o due manichette gocciolanti sono sufficienti ad irrigare la pianta di fragola, ciò non garantisce la completa fumigazione del substrato.
   Alcune tecniche sono state proposte per migliorare la diffusione orizzontale dell’acqua emessa dalle manichette, quali una pre-irrigazione per bagnare il letto di coltivazione o l’uso di elevate dosi d’acqua.
L’obiettivo di questo studio è di testare queste tecniche al fine di evidenziare pratiche applicative che massimizzino il movimento relativo orizzontale-verticale dell’acqua proveniente dalla manichetta.
Metodi.

Figura 1. Distribuzione dell’acqua da una manichetta: dose di 2 L/m/h, applicazione continua di 40 L/m, precedente contenuto di acqua del suolo = 6% (secco).
   Il problema è stato affrontato in due direzioni. Sono disponibili dei testati modelli di simulazione al computer per lo studio dei movimenti dell’acqua nel suolo, che permettono efficaci sperimentazioni di un’ampia gamma di attività su molte tipologie di suolo. Ciò nonostante, essendo assolutamente complesso caratterizzare un terreno, bisogna verificare che la simulazione sia particolarmente accurata. Perciò abbiamo contemporaneamente misurato e simulato la distribuzione dell’acqua dalla manichetta.
   E’ stata misurata la distribuzione di acqua in campo da una manichetta gocciolante posizionata appena al di sotto della superficie del terreno in piano, asciutto ed appena lavorato (terreno sabbioso limoso). La distribuzione è stata misurata applicando l’acqua, scavando una buca ed esponendo una fetta di terra perpendicolare alla manichetta gocciolante, osservando e registrando il piano di bagnatura e misurando la distribuzione dell’acqua su una griglia campione gravitazionalmente.
   Nella prima fase di questo progetto (Skaggs et al. 2004), l’accuratezza del modello è stata settata per un flusso costante da una manichetta in un suolo sabbioso limoso. In questa fase del progetto, sono stati misurati e simulati gli effetti dei ritmi di flusso variabili (2, 4 e 6 l/m/h)e sequenze di flusso (tre o quattro ritmi acceso/spento consecutivi). Sono state anche simulate le conseguenze di una pre-irrigazione ed il relativo movimento di acqua e soluti nell’acqua stessa. Misure e simulazioni sono state valutate immediatamente subito dopo l’irrigazione e 24 ore dopo.

Risultati.
   Le simulazioni hanno testato l’effetto dei diversi ritmi di applicazione (2, 4 e 6 l/m/h), la sequenza delle applicazioni (4 uguali periodi consecutivi di flusso e non flusso, e 3 uguali periodi di flusso interrotti da 2 periodi di non flusso tre volte lunghi quanto i periodi di flusso), e il precedente contenuto di acqua del suolo (1/3 di bar, capacità di campo = 16%) e 50% disponibile (ca. 75% della capacità di campo = 11%)).
   Le simulazioni sono riassunte in tabella 1 (scarica il PDF), che mostra il rapporto tra movimento orizzontale e verticale dell’acqua (fronte bagnato) tra la manichetta e il punto non irrigato.
In generale bassi tassi di applicazione e minore contenuto precedente di acqua comportano un leggero maggior movimento orizzontale di acqua e soluti. Tuttavia le differenze sono state relativamente piccole o generalmente minori del 10%.
   Le sequenze di applicazione hanno avuto piccoli o non significativi effetti. In un suolo asciutto i soluti si sono mossi con l’acqua, mentre in un suolo pre-bagnato essi hanno teso a restare indietro leggermente rispetto all’acqua in senso orizzontale. Il rapporto tra movimento orizzontale e verticale misurato dopo 24 ore era simile alla misurazione subito dopo l’intervento irriguo.
   La misurazione della distribuzione dell’acqua in suolo asciutto (media di 2 o 3 replicazioni) non ha mostrato alcuna tendenza e più variazione casuale delle simulazioni (come atteso, dovuto alla non omogenea natura del suolo in campo).
   La mancanza di chiare tendenze, altro che l’effetto del precedente contenuto di acqua del suolo, non è inatteso. La tessitura del terreno ed il contenuto d’acqua sono i principali fattori che influenzano le forze capillari nel suolo e determinano il movimento orizzontale dell’acqua. La forza gravitazionale discendente rimane costante. Non è possibile “spingere” l’acqua nel terreno con una manichetta in superficie - e infatti, alti tassi di applicazione tendono a favorire le forze di gravità come indicato dalle simulazioni.

   Sono in progetto degli studi in suoli con differenti tessiture, sia con simulazioni che con misurazioni in campo, e di effettuare misurazioni in campo con alto contenuto precedente di acqua nel suolo.

Source: Tom Trout, Todd Scaggs, and Youri Rothfuss - USDA-ARS, Fresno and Riverside, CA

A richiesta è disponibile il testo originale in Inglese "IRRIGATION PRACTICES THAT IMPROVE DRIP FUMIGATION". Richiederlo attraverso il tasto CONTATTO citando il Rif. NL03.2.12
Referenze.
Skaggs, T.H., T.J. Trout, J. Simunek, P.J. Shouse. Comparison of HYDRUS-2D simulations of drip irrigation with experimental observations. J. Irrig. and Drainage Engr. 130(4):304-310. 2004.
Simunek, J., Sejna, M, and van Genuchten, M Th. (1999) The HYDRUS-2D software package for simulating the two-dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably-saturated media. IGWMC TPS 53, Version 2.0, International Ground Water Modeling Center, Colorado School of Mines, Golden, CO.