13 Luglio 2020

Impianto di Irrigazione per Vigneto: SubIrrigazione

In questa ultima parte della guida per impianti di Irrigazione per Vigneto, parleremo di Ale Gocciolanti e soprattutto di SubIrrigazione.

Come già accennato nel paragrafo relativo alla suddivisione in settori, la scelta del tipo di ala gocciolante (per irrigazione di superficie o SubIrrigazione) più adatto al nostro vigneto (o frutteto), deve tenere in considerazione alcuni elementi importanti:

  • Tessitura del terreno (in terreni sabbiosi si dovrà scegliere un’ala con portate maggiori e spaziature tra i gocciolatori più ravvicinate, mentre in terreni argillosi, opteremo per portate inferiori e spaziature maggiori.
  • Lunghezza massima dei filari (lunghezze maggiori richiedono un diametro maggiore, una spaziatura maggiore ed una portata del gocciolatore inferiore)
  • Pluviometria richiesta (in base alla coltura, dovremo scegliere l’ala gocciolante che ci permette di ottenere la quantità di acqua desiderata per turno di irrigazione, utilizzando il minor dispendio di energia)

Per un vigneto in produzione, sono consigliati gocciolatori con portate da 1,6 a 2,1 lph e distanze tra i gocciolatori da 40 a 70 cm.

Possiamo quindi così schematizzare la scelta del tipo di ala gocciolante e la relativa Pluviometria:

Una volta scelte le caratteristiche della nostra ala gocciolante (diametro, spaziatura tra i gocciolatori, portata del gocciolatore LPH > litri x ora) dobbiamo ora procedere all’acquisto, ci troveremo quindi di fronte a diverse offerte del mercato dove troveremo ale gocciolanti con caratteristiche apparentemente identiche, ma prezzi radicalmente diversi tra loro. Considerate che su migliaia di metri di ala gocciolante, anche una minima differenza (anche di qualche € cent), farà alla fine una differenza di diverse centinaia di Euro.

Gli elementi che determinano la differenza di prezzo di un ala gocciolante pluristagionale di tipo pesante sono i seguenti:

  • Diametro: un’ala gocciolante di diametro 20 mm rispetto ad un diametro di 16 mm, avrà un prezzo/mt superiore, perché maggiore sarà la quantità di materiale utilizzato per mt.
  • Spaziatura: maggiore sarà il numero di gocciolatori per unità di lunghezza, più alto il costo per mt.
  • Spessore della parete dell’ala gocciolante: un fattore che non sempre viene considerato ed evidenziato nei preventivi, è lo spessore dell’ala gocciolante, che può variare di qualche decimo di mm (esempio mm 1,0 oppure 1,2). Sembra un elemento di poca importanza, ma lo spessore della parete influisce sulla durata, sulla resistenza alla pressione, sulla resistenza ai raggi UV. Naturalmente a spessori inferiori solitamente corrispondono prezzi al mt inferiori, ma trattandosi di ala gocciolante pluristagionale, che dovrà durare molti anni (ipotizzando una durata media di un vigneto di almeno 15 – 20 anni), non conviene risparmiare sullo spessore della parete, e si deve pretendere dal venditore di conoscere questo elemento, che non sempre viene dichiarato nei preventivi.
  • Tipo di gocciolatore: un altro aspetto molto importante è conoscere il tipo di gocciolatore che viene installato nell’ala gocciolante, durante la fabbricazione. I gocciolatori possono essere del tipo piatto o a piastrina e del tipo a cilindro (vedi immagini successive). Il gocciolatore è il cuore dell’ala gocciolante, ed è costituito da un labirinto autopulente a flusso turbolento, da un filtro e da una membrana al silicone. La differenza è sostanziale, perché nel gocciolatore a cilindro il labirinto ha una superfice maggiore rispetto a quello piatto, quindi minori saranno le possibilità di intasamento, maggiore sarà l’uniformità di distribuzione; inoltre la membrana che viene montata sui gocciolatori a cilindro delle ale autocompensanti, consente prestazioni più elevate rispetto al gocciolatore piatto e di conseguenza migliore uniformità di distribuzione con range di pressioni differenti (da 0.5 a 4,0 bar), consentendo ottime prestazioni anche in condizioni di forte pendenza > vedi Multibar . Il costo di un’ala con gocciolatore piatto è inferiore rispetto al gocciolatore a cilindro, ma inferiori sono anche le caratteristiche e le prestazioni. E’ importante conoscere le differenze per ponderare l’acquisto e valutare le diverse offerte. Non sempre questi aspetti vengono evidenziati nei preventivi, e spiegati ai viticoltore che si accinge ad installare un impianto di irrigazione nel proprio vigneto.
  • Il tipo di ala gocciolante (pesante normale od autocompensante): La differenza tra le due consiste principalmente nel tipo di gocciolatore. Nel tipo normale, il gocciolatore non consente di ottenere l’uniformità di distribuzione che si ottiene con il tipo autocompensante e quindi le lunghezze consentite saranno inferiori. Possiamo dire che il gocciolatore autocompensante è tecnologicamente più avanzato, ne consegue un costo al mt superiore. Naturalmente se le lunghezze dei filari consentono uniformità di distribuzione anche con un’ala gocciolante normale, si potrà risparmiare installando questa al posto di quella autocompensante. Esistono anche ale gocciolanti di tipo leggero, che vengono utilizzate per le colture orticole od estensive. Nel vigneto vengono utilizzate solo nel caso di impianti di subirrigazione (vedi articolo successivo), con ale gocciolanti interrate, per sopperire al fabbisogno idrico del vigneto nella fase di impianto, quando le piante hanno ancora un apparato radicale poco sviluppato e non potrebbero approvigionarsi di acqua dall’ala gocciolante interrata, che risulta troppo distante dal fittone radicale ( da 40 – 50 cm ad 1,5 mt ), in base al tipo di terreno, sabbioso oppure di medio impasto o argilloso.

E’ importante anche considerare i parametri tecnici di un’ala gocciolante, in quanto le caratteristiche possono variare tra un tipo e l’altro.

Una delle classificazioni più attendibili è quella fornita dal CEMAGREF, che è un istituto di ricerca pubblico. La valutazione prende in esame l’uniformità tecnologica e la tolleranza alle variazioni di pressione, attribuendo un punteggio da 0 a 15, ed una classificazione da scarso a molto buono.

A questo punto dell’articolo, arriviamo all’elemento più “moderno” per l’irrigazione del vigneto.

Cos’è la SubIrrigazione e quali vantaggi porta il suo uso?

La subirrigazione è una tecnica di somministrazione dell’acqua necessaria alle piante, al di sotto del piano di campagna.

La tecnica era già utilizzata dagli antichi egizi, mediante l’interramento di anfore di terracotta, vicino all’apparato radicale delle piante, con la bocca lasciata al di fuori per il riempimento delle stesse. L’acqua poi trasudava dalle pareti in terracotta, rendendosi disponibili agli apparati radicali. La moderna tecnica di subirrigazione, prevede l’interramento sotto il piano di campagna, di un’ala gocciolante apposita, che verrà mantenuta in pressione durante il ciclo irriguo, in modo da creare un bulbo umido nella zona limitrofa alle radici delle piante.

La limitazione principale alla diffusione di questo sistema negli scorsi decenni, è legata principalmente all’intrusione e conseguente otturazione da parte delle radici nei punti di erogazione dell’acqua.

Si sono adottati diversi accorgimenti per sopperire a questo problema, dalle membrane anti-intrusione, ai tubi rigidi, ai tubi porosi, ma col trascorrere del tempo, il problema dell’otturazione dei punti di emissione dell’acqua da parte del capillizio radicale si ripresentava. Il problema è stato risolto grazie alle moderne ale gocciolanti, con gocciolatore coestruso a barriera chimica, che viene inserito in fase di fabbricazione del tubo gocciolante, e funzione come un contenitore – distributore della sostanza repellente che evita l’intrusione (Polymeric Carrier Delivery PCD). Si tratta di un brevetto americano, con il nome Rootguard™, acquistato e prodotto in Italia dall’azienda Irritec.

La subirrigazione presenta diversi vantaggi, rispetto ad altri sistemi di irrigazione, che possiamo elencare:

  • Risparmio idrico grazie alla riduzione dell’evapotraspirazione e alla deriva causata dal vento nel caso di ale gocciolanti sospese, fuori terra.
  • Minore sviluppo delle erbe infestanti e delle malattie fungine, per la riduzione del microclima umido al di sotto della vegetazione.
  • Maggiore durata dell’ala gocciolante, perché non esposta ai raggi uv ed ai danneggiamenti meccanici (ad esempio lo scuotimento durante la raccolta meccanizzata delle uve)
  • Miglioramento dell’aspetto estetico del vigneto
  • Minore probabilità di atti vandalici perché il sistema è interrato
  • L’assenza di tubi esterni, permette una meccanizzazione completa di tutta la superfice coltivata.
  • Il mancato contatto con l’aria, permette alle ale gocciolanti di restare umide più a lungo, evitando il formarsi di carbonati, nelle zone di acque dure, che nel lungo periodo causano l’otturazione dei fori di erogazione.
  • Maggiore efficienza della fertirrigazione, per la più veloce disponibilità in prossimità dell’apparato radicale dei nutrienti

Contro:

  • impossibilità di smaltimento delle ale gocciolanti a fine ciclo della coltura.

Quali sono gli aspetti progettuali da tenere in considerazione nel caso si voglia creare un impianto di SubIrrigazione?

Nella progettazione di un impianto di subirrigazione occorre considerare diversi aspetti relativi al tipo di coltura, al tipo di terreno, alla disponibilità idrica, al tipo di acqua utilizzata, al cosiddetto “sesto di impianto”, al tipo di apparato radicale e alle pendenze in gioco. Si dovrà anche considerare la profondità e l’interasse a cui interrare l’ala gocciolante, che dovrà consentire un adeguato umettamento della zona esplorata dal capillizio radicale. Questo dipende dalle caratteristiche idrogeologiche del terreno, e per determinare questi elementi, vengono utilizzati modelli di diffusione dell’acqua nel terreno, in senso orizzontale (capillarità) e verticale (gravità). Possiamo considerare una profondità media di interramento delle ali gocciolanti di circa 30 – 40 cm, che potranno essere diminuiti nel caso di terreni fortemente sabbiosi, per evitare perdite idriche eccessive per percolazione.

L’interasse dipende principalmente dal sesto d’impianto; oltre i 4 metri di interfilare è consigliabile utilizzare la doppia ala, per consentire la formazione di due strisce umide vicino alle piante, per migliorare lo sviluppo radicale delle piante. Per distanze di interfilare inferiori ai 4 metri possiamo prevedere anche un’ala singola, da interrare al centro dell’interfilare (in questo caso, che sicuramente è quello che permette migliore uniformità di distribuzione, occorre prevedere nei primi anni di sviluppo, un’ala gocciolante leggera superficiale di soccorso, da posizionare vicino alle piante, per permettere l’approvvigionamento idrico da parte dell’apparato radicale ancora poco sviluppato).

Se vogliamo evitare l’ala gocciolante superficiale di soccorso, dovremo interrare l’ala singola vicino al filare per permettere il formarsi del tappeto umido vicino alle radici delle giovani piante (circa 50 – 70 cm, in base al tipo di terreno). In tutti i casi la scelta della distanza della o delle ali gocciolanti dal filare deve tenere in considerazione il tipo di pianta. Ad esempio il pesco ha un apparato radicale che si estende maggiormente rispetto al pero, per un vigneto con apparato radicale già sviluppato, si è visto che un’ala al centro del filare è un’ottima soluzione, ma non può essere utilizzata nel caso di terreni eccessivamente drenanti, nel qual caso dovremo interrare le ali più vicino al tronco (30-40 cm), ma non troppo, per evitare il problema dello schiacciamento ad opera dei cordoni radicali di diametro maggiore (quelli più vicino al tronco). In sintesi, dovremo cercare il giusto compromesso tra la maggiore zona di umettamento delle radici ed il minore rischio di schiacciamento.

 

Dopo avere scelto il giusto tipo di ala gocciolante, (valgono gli stessi elementi considerati precedentemente per le ali sospese), dovremo prevedere l’installazione di idonei sfiati d’aria, nei punti più alti del settore. Lo sfiato, meglio se a doppio effetto, (funziona per aria in pressione, quando si inizia il ciclo di irrigazione e le ali non sono ancora piene di acqua, quindi l’aria contenuta deve essere espulsa e per aria in depressione, che si genera alla fine del ciclo di irrigazione, provocando un effetto di suzione delle particelle di terreno adiacenti il foro del gocciolatore, che in breve tempo si otturerebbe).

La regola è di installare gli sfiati nel punto più a monte del settore, in particolare per i terreni in pendenza, oppure vicino al gruppo di manovra se questo è posto a monte dell’impianto; importante è installare lo sfiato dopo la valvola ed il filtro di settore.

Un altro aspetto impiantisco che differenzia la subirrigazione, rispetto ad un impianto di superfice, è la creazione dell’anello, oppure della contro-testata di settore, o collettore di scarico, se per contenere i costi, si è deciso di non installare la tubazione ad anello, nel settore di riferimento. La contro-testata ha la funzione di raccogliere tutte le impurità che non vengono espulse dal labirinto del gocciolatore e si depositano alle estremità delle ali gocciolanti, finendo nella contro-testata, posta più a valle rispetto alla testata. Il diametro del tubo di contro-testata, deve essere inferiore a quello di testata, perché ha la funzione di raccolta e scarico delle impurità; per questo motivo, sulla contro-testata si dovrà montare una valvola di spurgo, nella estremità più a valle.

A livello impiantistico, talvolta viene proposta l’esclusione della contro-testata, ma più semplicemente la fuoriuscita dal terreno di ogni mandata di ala gocciolante, con l’inserimento all’estremità, di una valvolina di spurgo. E ’una soluzione più economica, ma richiede un tempo maggiore, perché lo spurgo deve essere fatto singolarmente, un’ala dopo l’altra, alla fine di ogni ciclo di irrigazione.

La soluzione migliore, dal punto di vista tecnico, è l’anello di settore, che prevede una testata di diametro superiore, una contro-testata e due tubazioni laterali collegate tutte tra di loro. In questo modo, si ottiene una migliore circolazione dell’acqua, una migliore e più uniforme distribuzione, e si riducono al minimo le perdite di carico.

Come si interrano le Ale gocciolanti?

L’ala gocciolante da subirrigazione che prenderemo in esame, è quella con marchio Rootguard®, prodotta da Irritec, con gocciolatore coestruso e garantito 10 anni dall’intrusione radicale, perché ci è sembrata la migliore dal punto di vista costruttivo  rispetto ad altri modelli, che sono garantiti solo contro l’effetto sifone (l’ingresso di particelle nei gocciolatori nella fase di fine ciclo irriguo, in cui nelle ale si genera una depressione).

L’installazione e la posa dell’ala gocciolante RootGuard per Sub-Irrigazione deve tenere conto di diversi fattori, fra cui:

  • L’ala Rootguard® non deve essere stoccata per lunghi periodi dopo la produzione, ma deve essere interrata a breve.
  • E’ importante non esporla al sole durante la fase di stoccaggio, prima dell’interramento, per evitare l’effetto foto-labile dei raggi UV sui gocciolatori.
  • Risulta necessario quindi prevedere l’organizzazione di tutti i lavori di scavo, assemblaggio e collaudo, in modo da evitare lunghi periodi morti.
  • Lo scavo delle trincee si esegue con apposite macchine (escavatrici a catena o a dischi, o scavatori con benna, in base al tipo di terreno).
  • La larghezza delle trincee deve essere più larga per le testate e contro-testate, all’incirca 30-40 cm oltre il diametro del tubo da interrare, in modo da permettere agli operatori un’agevole accesso alle tubazione, durante le fasi di assemblaggio delle ali alle testate.
  • Le pareti delle trincee devono essere eseguite in modo da evitare il crollo delle stesse con conseguente rischio di danneggiamento delle tubazioni, in particolare nei punti di connessione con le ali.
  • Il fondo dello scavo deve essere pulito da sassi e materiale che potrebbero provocare lo schiacciamento delle tubazioni e delle ali, in fase di chiusura. In particolare, nei terreni grossolani, con presenza di sassi, se il fondo è sconnesso, occorre realizzare un letto di posa piano con materiale sabbioso, di circa 10 cm, opportunamente livellato e battuto, per distribuire uniformemente su tutta la lunghezza i carichi.
  • La profondità della trincea adibita alla contro testata, nella quale verrà postato il tubo collettore di scarico, dovrà essere superiore a quella di interramento delle ali gocciolanti per consentire un adeguato sgrondo dell’acqua a fine ciclo irriguo.

E’ consigliabile eseguire prima l’interramento delle ali lungo i filari e successivamente eseguire lo scavo delle trincee per le testate e contro testate, per evitare di rovinarle durante l’uscita e l’ingresso dai filari con la trattrice alla quale è collegata la macchina per l’interramento delle ali.

L’interramento delle ali gocciolanti si esegue con uno speciale attrezzo attaccato al trattore posteriormente, dotato di rullo svolgitore e di attrezzo interratore. Prima della posa, occorre regolare la distanza dell’interratore dal filare e la profondità di scavo a cui andrà posizionata l’ala gocciolante.

Deve essere presente un secondo operatore alla partenza di ogni filare, che deve tenere ferma l’ala nei primi 10 metri per evitare il trascinamento durante l’interramento. Alla fine del filare occorre tagliare l’ala almeno oltre 1,5 mt dalla trincea del collettore di scarico (andata) e dal tubo di testata (ritorno), per facilitare le operazioni di collegamento.

Quando il rotolo di ala gocciolante termina in una posizione diversa dall’inizio o dalla fine del filare l’operatore deve prestare attenzione a bloccare il trattore prima dell’interramento completo dell’ala, in modo da consentire il raccordo con il nuovo rotolo di ala con apposito manicotto anti sfilamento.

Dopo l’interramento delle ali, si procede con la posa della tubazione di testata, del collettore di scarico, e si collegano le ali mediante prese a staffa e raccordi filettati, o altri tipi di raccordo, in base alla scelta.

Occorre prestare attenzione anche alle temperature elevate, se ad esempio si interrano le tubazioni di testata in periodi ed in zone molto calde, si deve evitare l’interramento ed il collegamento con le ali quando il tubo è ancora caldo, perché con il calo della temperatura tende a contrarsi. Successivamente si installeranno gli sfiati di settore ed i gruppi di manovra.

In tutte le fasi di collegamento è importante evitare schiacciamenti, torsioni, ed eccessive tensioni degli elementi, che provocherebbero distacchi e problemi di passaggio dell’acqua in modo uniforme in tutto il sistema.

Lavaggio, pressurizzazione e collaudo dell’impianto di Sub Irrigazione

L’ultima fase dell’installazione prevede il lavaggio in pressione delle tubazioni, immettendo acqua con le valvole di scarico aperte, così da espellere tutti i sedimenti introdotti nelle condotte durante le operazioni di collegamento.

  • Dopo il lavaggio, si chiudono le valvole di spurgo e si procede con la mandata in pressione di tutto l’impianto, aumentando gradualmente fino ad ottenere la pressione di esercizio, che dovrà essere mantenuta per almeno 4 ore.
  • Dopo il collaudo, verificata assenza di perdite ed il controllo della pressione, mediante i manometri di settore, installati a monte e a valle, si può procedere con il reinterro delle trincee scavate per le testate e per le contro testate.
  • Durante il re-interro, prestare attenzione a non causare torsioni o piegamenti nei punti di connessioni con le ali gocciolanti.

E’ consigliabile eseguire il re-interro, almeno nei punti di connessione con le ali alle testate e collettori di scarico, dopo il collaudo, per verificare la presenza di eventuali perdita nei punti di connessione.

Utilizzo delle acque reflue per la subirrigazione

Anche in Italia, come in altre parti del mondo, l’andamento climatico obbliga ad un uso sempre più parsimonioso delle risorse idriche, che comporta una diminuzione della disponibilità di acqua per usi agricoli.

In alcuni comuni, sono stati creati appositi bacini di fitodepurazione, che raccolgono le acque reflue dai depuratori consortili. Questo sistema permette di ottenere un’acqua di buona qualità per l’irrigazione di parchi e giardini, campi sportivi, tappeti erbosi, aiuole spartitraffico, ecc. E’ una pratica comune negli USA ed in altri paesi, nei quali sono state create vere e proprie reti sotterranee per la subirrigazione.

Viene così sfruttato il potere di depurazione naturale offerto dal terreno e dalle piante irrigate con le acque di recupero, e si riduce la carica microbica e la concentrazione di sostanze nocive, che vengono smaltite su ampie superfici.

Le acque reflue trattate dai depuratori consortili, vengono private del 95% della parte solida e con il trattamento di fitodepurazione, possono essere utilizzate con la subirrigazione, eliminando anche le problematiche relative agli odori sgradevoli ed alle cariche batteriche. Il ciclo del riutilizzo che si ottiene con la subirrigazione è il seguente:

 

La manutenzione ed il controllo degli impianti di subirrigazione

Come per qualsiasi impianto di micro-irrigazione, anche per la subirrigazione è opportuno prevedere controlli e pulizie periodiche degli apparati, in modo da mantenere efficiente tutto il sistema nel corso degli anni.

E’ importante eseguire la pulizia del gruppo filtrante, con controlavaggi frequenti, in base alle acque utilizzate, eventualmente sostituire la sabbia di quarzite dopo alcuni anni. Pulire anche i filtri di settori o sostituire le masse filtranti se le reti o i dischi non svolgono più un corretto lavoro di filtrazione per eccesso di sporco accumulato o rottura delle reti filtranti.

Nel caso di acque problematiche (contenenti ferro batteri, sospensioni organiche, impurità di vario tipo), occorre periodicamente, pulire le ali gocciolanti con sostanze adeguate a reazione acida (acido ortofosforico, permanganato, sostanze ossidanti con presenza di ferrobatteri), iniettando le sostanze per la pulizia delle ali e lasciandole agire per diverse ore; successivamente effettuare lo spurgo e 2 o 3 risciacqui delle ali gocciolanti.

In questo modo manterremo efficiente tutto l’impianto di SubIrrigazione, mantenendo le nostre viti sane e forti, senza stress idrici o eccessi.

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