Analisi chimica dell'acqua di irrigazione

L'acqua utilizzata per l'irrigazione, sia essa di pozzo o di fiume, non è mai acqua pura, ma contiene sempre dei sali disciolti. Buona parte dell'acqua applicata al terreno verrà assorbita dalle colture e traspirata e, se la concentrazione dei sali nell'acqua è elevata, la maggior parte di essi rimarranno nel terreno stesso.

Origine dei sali
I sali presenti nei suoli sono originati dalla "meteorizzazione" dei minerali (la meteorizzazione - traduzione del termine weathering inglese - è il processo di disintegrazione e alterazione delle rocce, affioranti sulla superficie terrestre e dei minerali, attraverso contatto diretto o indiretto con l'atmosfera. Il termine indica un fenomeno che avviene "in situ" o "senza movimento", quindi da non confondere con l'erosione, dovuto a movimenti e disintegrazione di rocce e minerali per effetto dell'azione e del contatto con acqua, vento e forza di gravità.) e delle rocce che costituiscono la crosta terrestre, la quale ha la seguente composizione media:

Tabella: 1 - Composizione della crosta terrestre secondo Clark

Di questi elementi, quelli che si trovano nei sali contenuti nel terreno, sono: Ca, Mg, Na, K, Cl, S e C e, con frequenza inferiore, N, B e I.
La meteorizzazione delle rocce solo raramente ha portato ad un accumulo di grosse quantità di sali in un solo luogo. Normalmente i sali, una volta formati, sono trasportati dall'acqua che li conduce al mare o a depositi continentali, che in questo modo salinizzano.

L'acqua utilizzata per l'irrigazione, sia essa di pozzo o di fiume, non è mai acqua pura, ma sempre contiene disciolti dei sali. Buona parte dell'acqua applicata al terreno sarà assorbita dalle colture e traspirata e, se la concentrazione dei sali nell'acqua è elevata, la maggior parte di essi rimarrà nel terreno.
Quando vogliamo valutare la qualità dell'acqua d'irrigazione per uso agricolo, dobbiamo considerare che esiste una vastissima diversità in funzione dell'origine e variabilità nella composizione. Inoltre, in funzione ai diversi effetti che le acque producono nel terreno e alle colture è fondamentale stabilire una serie di criteri che ci permettano caratterizzare l'acqua che trattiamo.

Possiamo trovare acque superficiali, che si caratterizzano per:
• Temperature simili a quella atmosferica
• Tendono ad essere ricche in gas disciolti ( es. Ossigeno)
• Possono avere sostanze minerali o organiche in soluzione o in sospensione
• Presentano un rischio maggiore di contaminazione da elementi chimici o biologici.
D'altro lato troviamo acque sotterranee, le cui caratteristiche principali sono:
• Temperature uniformi durante tutto l'anno
• Povere in gas disciolti
• Povere in sostanze minerali o organiche in soluzione o in sospensione
• Basso rischio di contaminazione ed eutrofizzazione

L'acqua di irrigazione può agire sulla temperatura del suolo e della coltura, provocando squilibri tra la parte aerea e radicale, riducendo la capacità di assorbimento degli elementi nutritivi del suolo. I gas che si incontrano con maggiore frequenza sono ossigeno, azoto e anidride carbonica.
Parlando di qualità dell'acqua dobbiamo partire in primo luogo dalla composizione chimica, cioè dai diversi ioni contenuti.

La concentrazione in cui si trovano questi ioni e molto variabile, quelli fondamentali sono:
• Sodio Na⁺
• Potassio K⁺
• Calcio Ca²⁺
• Magnesio Mg²⁺
• Carbonati CO₃^2-
• Bicarbonati HCO₃^-
• Cloruri Cl^-
• Solfati SO₄^2-
• Ammonio NH₄⁺
• Fosfati H₂PO₄^- ; HPO₄^2-
• Nitrati NO₃^-

La composizione chimica dell'acqua rifletterà quella della roccia dove si trova, e sarà indipendente dal clima e dalle condizioni idrogeologiche.
Così nelle rocce sedimentarie di composizione silicea, il contenuto salino sarà generalmente molto alto, presentando questa predominanza di ioni: Ca>Na>Mg e HCO₃>Cl>SO₄
Nelle rocce calcaree troviamo:
• Elevati livelli di CO₃^2- e HCO₃^-
• Bassi livelli di Cl^- e SO₄^2-
Nelle rocce argillose troviamo alti livelli di sali con predominanza di:
• Elevati livelli di SO₄^2- Cl^-, Ca^2-, Mg^2-, Na⁺
• Bassi livelli di HCO₃^-

   Classificazione della FAO
Nel 1976, Ayers e Westcot stabilirono la classificazione della FAO, che in una revisione del lavoro pubblicata nel 1987, gli autori modificarono leggermente la loro classificazione:

Tabella 2: Classificazione della FAO

Questa classificazione forse semplifica eccessivamente la questione, già che riunendo nello stesso gruppo le acque con intervallo di CE 0,7 - 3 dS/m, può risultare eccessivo.
Non bisogna confondere la EC accettabile nell'acqua di irrigazione con la EC tollerata dalle colture: la seconda è la EC dell'acqua del suolo e viene espressa come ECe, cioè la conducibilità elettrica dell'estratto saturo del terreno.