L’irrigazione delle colture orticole ha una lunga storia, guidata dalla realtà che l’acqua è una risorsa limitata. L’enfasi sull’avere la giusta quantità di acqua per una crescita di successo delle piante continua ad aumentare.
Secondo Fairfax, con sede in Virginia Associazione Irrigazione, l'irrigazione iniziò nel 6000 a.C. Cominciò più o meno nello stesso periodo in Egitto e Mesopotamia (gli attuali Iraq e Iran), utilizzando l'acqua dei fiumi Nilo o Tigri/Eufrate in piena. Le acque delle inondazioni, che si sono verificate da luglio a dicembre, sono state deviate nei campi per 40-60 giorni. L'acqua veniva poi drenata nuovamente nel fiume al momento giusto del ciclo di crescita.
Nel 1800 d.C., le terre irrigate in tutto il mondo raggiungevano quasi 20 milioni di acri. Questo rispetto a circa 600 milioni di acri oggi.
Il potenziale dell’irrigazione a pioggia portatile nella produzione agricola fu riconosciuto dopo la seconda guerra mondiale. Il catalizzatore è stata la crescente disponibilità di alluminio. Il metallo leggero iniziò a sostituire i tubi in acciaio pesante e i raccordi in ghisa o acciaio.
L'importanza dell'alluminio è evidente nelle statistiche del periodo. I dati del governo statunitense rivelano che nel 1.25 furono installati negli Stati Uniti 1946 milioni di libbre di tubi. Nel 1955, la cifra era salita a 50 milioni di libbre.
Esistono quattro principali tipologie di irrigazione: superficiale (a piena e a solco); irrigatore; gocciolare; e sottosuolo. I metodi di superficie generalmente perdono la maggior parte dell’acqua per evaporazione e stanno perdendo popolarità da diversi decenni poiché vengono sostituiti da efficienti sistemi a goccia.
Negli ultimi decenni il mondo vegetale ha assistito al passaggio all’irrigazione a goccia.
L'irrigazione a goccia (nota anche come goccia a goccia o microirrigazione) consente un'applicazione controllata con precisione di acqua e fertilizzante consentendo all'acqua di gocciolare lentamente vicino alle radici delle piante attraverso una rete di valvole, tubi, tubature ed emettitori. La plasticultura è l'uso combinato di irrigazione a goccia, pacciamatura in polietilene e aiuole rialzate. Secondo gli esperti del settore, la massima produttività e precocità nella produzione vegetale si possono ottenere combinando la plasticcoltura con l'uso dei trapianti.
"La maggior parte dei coltivatori di ortaggi con cui ho a che fare dispone di una qualche forma di irrigazione", ha affermato Ron Goldy, educatore senior dell'estensione alla Michigan State University.
Goldy ha avviato e gestisce il Rete di irrigazione del Michigan sudoccidentale, un programma di monitoraggio dell'umidità del suolo a pagamento che fornisce ai coltivatori letture settimanali e consigli sull'applicazione dell'irrigazione.
"A seconda del raccolto, la maggior parte è andata a gocciolare", ha detto Goldy. "Alcune colture non si prestano alla sgocciolatura, come mais, carote, sedano, cipolle, fagioli, patate, sottaceti, piselli e altre che vengono piantate ad alta densità."
Altri vantaggi offerti dai sistemi a goccia, secondo Goldy, includono:
- Gli irrigatori a goccia utilizzano anche le ali gocciolanti per fertilizzare
- Il nastro di compensazione della pressione ha consentito l'uso del gocciolatore su siti collinari
- Il gocciolamento è molto migliore quando si tratta di sicurezza alimentare
- Drip consente un utilizzo più efficiente dell'acqua e dei nutrienti
- Il gocciolamento può funzionare con pressione e volume inferiori ed è quindi migliore per chi ha una produzione di pozzi bassa
- Il gocciolamento riduce al minimo la pressione delle malattie non bagnando foglie e frutti
- I coltivatori possono irrigare a goccia e continuare a svolgere altre attività sul campo
- Drip è più facile da automatizzare
“L’irrigazione è uno dei modi migliori per ridurre il rischio nelle colture di alto valore, anche in uno stato di acque alte come il Michigan”, ha affermato Goldy. “Incoraggerei ogni coltivatore di ortaggi di alto valore a irrigare in qualche modo, preferibilmente a goccia”.
Un'indagine sui metodi di irrigazione in California da parte del Società americana di ingegneri civili hanno raccolto informazioni sui metodi utilizzati dai coltivatori per irrigare le loro colture nel 2010. I risultati sono stati confrontati con indagini precedenti per valutare le tendenze.
Secondo i risultati, dal 1972 al 2010 la superficie vitata è aumentata dal 15 al 30% per i frutteti e dal 6 al 15% per i vigneti. La superficie coltivata a ortaggi è rimasta relativamente stazionaria, mentre quella coltivata a colture erbacee è scesa dal 67 al 41% della superficie irrigata. I terreni irrigati con irrigazione a basso volume (goccia e microirrigatori) sono aumentati di circa il 38%, mentre la quantità di terreni irrigati con metodi di superficie è diminuita di circa il 37%.
Secondo USDA, nonostante le speranze di una riduzione a causa di El Niño, gli agricoltori della California si trovano ad affrontare un altro anno di siccità nel 2016. Anche dopo quattro anni della peggiore siccità mai registrata, la produzione agricola della California ha raggiunto la cifra record di 54 miliardi di dollari nel 2015, pari a più della metà della produzione nazionale. prodotti freschi. Le acque sotterranee hanno contribuito a compensare la mancanza di precipitazioni in California, ma lo scoperto delle acque sotterranee non può essere continuato indefinitamente.
Gli agricoltori della California hanno risposto alla siccità lasciando i terreni a riposo; passare a colture che producono un valore più elevato per unità d’acqua; e il cambiamento delle tecnologie di irrigazione. Quasi tutti i terreni coltivati della California sono irrigati, quindi i continui miglioramenti nell’efficienza dell’irrigazione sono fondamentali per resistere alla siccità.
Efficienza di produzione
David Zoldoske, direttore del Centro per la tecnologia dell'irrigazione (CIT) presso la California State University, Fresno, lavora con i coltivatori su questioni di irrigazione da 35 anni.
Il CIT è stato istituito nel 1980, a seguito di una delle peggiori siccità della storia della California (prima di quella attuale) nel 1976-77.
Zoldoske ha affermato che il legislatore statale è determinato a fare di più per perfezionare le pratiche di irrigazione in California, proprio mentre l’uso dell’irrigazione a goccia stava prendendo piede. Il centro ha evoluto il proprio lavoro di laboratorio di test insieme allo sviluppo di prodotti per l'irrigazione.
"Negli ultimi 35 anni siamo stati all'avanguardia nei test sugli impianti di irrigazione", ha affermato.
"Lavoriamo con gocciolatori, nastri gocciolanti per la coltivazione di ortaggi e facciamo anche molta ricerca sul campo e formazione per prendere ciò che impariamo e condividerlo con i coltivatori", ha affermato. "Siamo cresciuti al punto che ora stiamo effettivamente promuovendo l'innovazione con aziende e prodotti per l'irrigazione."
Zoldoske ricorda i giorni precedenti alla tecnologia a goccia, quando “tutte le cose venivano irrigate con gli irrigatori. Le verdure sono state coltivate a lungo con gli irrigatori. L’agricoltura di precisione ha cambiato tutto questo”.
Ha detto che le sfide iniziali che utilizzano il drip includono capire la profondità della sua efficacia e per quanto tempo lasciare il sistema in funzione. Si è riscontrato anche il lavoro con le dimensioni dei fori negli emettitori e l'impedimento agli insetticidi di danneggiare il nastro gocciolante.
"La tecnologia ci ha permesso di migliorare significativamente la nostra produzione e l'efficienza con l'uso del nastro gocciolante nella produzione di ortaggi", ha affermato Zoldoske.
Ha notato la riluttanza da parte dei coltivatori che si sentivano a proprio agio con l’irrigazione a pioggia, prima di capire come aggirare la plastica per le esigenze di semina e raccolta.
"Con la flebo, possiamo davvero gestire l'acqua applicata e i fertilizzanti in generale", ha affermato. "C'è una buona comprensione della gestione della profondità, dell'uso di plastiche ed emettitori migliori per ottenere la giusta portata e spaziatura al fine di ottenere una migliore filtrazione."
Ha affermato che l’uso dei droni per il telerilevamento offre una visione migliore dell’efficacia dell’irrigazione sul campo.
“Possiamo identificare punti di perdita, piante sotto stress e identificare tempestivamente dove potremmo avere problemi con l’irrigazione, la fertilità, il suolo e gli insetti. Può aiutare a correggere i problemi durante la stagione di crescita e darti queste informazioni in anticipo.
Già diversi anni fa Zoldoske era coinvolta in un lavoro che utilizzava sensori per monitorare l'indice vegetativo di grandi campi di meloni.
“Una settimana o dieci giorni dopo, potresti esaminare le diverse aree del campo con qualche verifica sul campo e uscire e stimare la resa e le dimensioni del prodotto. Ciò ha aiutato gli addetti al marketing a prevendere il campo prima che venisse raccolto. Alcune di queste informazioni che possono essere fornite le conoscevamo 10-15 anni fa”.
L’uso delle nuove tecnologie “è stato un processo di evoluzione”, ha affermato. “Solo perché una persona lo fa non significa che sia ampiamente adattato. Stiamo iniziando a vedere i coltivatori iniettare aria nelle ali gocciolanti e ciò aiuta l'aerazione dell'acqua nella zona delle radici, portando ad un aumento della resa. Negli ultimi cinque anni abbiamo assistito a un aumento del 15% dei meloni commerciabili".
Zoldoske ha affermato che i coltivatori stanno utilizzando sempre più pratiche di gestione della lavorazione zero o minima, “quindi il terreno non viene lavorato tanto. Ciò avrà vantaggi sia in termini di costi che di attenzione alla salute del suolo. Le persone prestano maggiore attenzione a garantire che il suolo sia il più sano possibile. Alcuni coltivano ortaggi con più salinità, causando lo spostamento di parte di quel terreno dalle colture sensibili al suolo”.
Ha affermato che la carenza di manodopera continua a essere un problema, in particolare con la necessità di manodopera più qualificata per comprendere e utilizzare gli strumenti tecnologici più recenti.
“Con l’irrigazione a goccia è necessaria meno manodopera ma più qualificata che con gli irrigatori”, ha affermato. “Prima spostavi manualmente gli irrigatori. Ora ci sono più informazioni. L'intera comunicazione wireless è stata un grande vantaggio. Fornisce informazioni sulle pressioni e sui flussi di irrigazione, sullo stato di umidità del suolo, insieme alle letture del vento e dell'acqua.
“I coltivatori oggi hanno molti più dati a portata di mano per prendere decisioni. Andando avanti, vedremo molti più dati raccolti regolarmente sul campo, guidati attraverso un iPhone o qualcosa del genere."
L'approccio pratico di Drip
John Nye, presidente e co-fondatore della St. Joseph, con sede nel Michigan Trickl-eez, opera nel settore dell'irrigazione da oltre 40 anni. Ha lavorato con il coltivatore Jim Demski, uno dei primi coltivatori nel sud-ovest del Michigan a utilizzare la flebo.
"Hanno coltivato pomodori per molto tempo con l'irrigazione a pioggia sopra di essi", ha detto Nye. “Ciò che accadrebbe è che avrebbero una certa quantità di cicatrici su di loro. Coltivava pomodori da molto tempo: 15 anni o più. Stava solo guadagnando dollari, senza guadagnare soldi. Era entusiasta delle prospettive di letti rialzati, pellicole, plastica antigoccia, alimentazione di acqua e sostanze nutritive in quel sistema. È stato un grande passo fare tutto questo in una volta. In realtà quello era il modo migliore per farlo.
“Ho lavorato in diversi ambiti. Essendo la sua produzione su un terreno pianeggiante, otteneva circa 700 scatole di pomodori n. 1 per ettaro. Quando passò ai letti rialzati, utilizzando la pellicola, la resa arrivò a 1,500 bushel per acro. Ha più che raddoppiato la resa e la qualità è aumentata moltissimo. Non riusciva a tenere il passo con gli ordini. Altri coltivatori della zona lo videro e vollero utilizzarlo.
"(Drip) è pratico per peperoni, melanzane e varie altre colture orticole", ha affermato. “Ora tutti nel settore orticolo, tranne che nel settore del letame, utilizzano questa tecnologia. Con una resa dei pomodori di oltre 2,000 casse per acro, è una storia piuttosto emozionante".
L’uso della flebo è stato aiutato da tubi di migliore qualità e da una maggiore conoscenza dell’alimentazione dei nutrienti, ha affermato Nye.
“È stata una sorta di evoluzione, entusiasmante. Tutti nel settore ci sono andati e non sono più tornati indietro, una volta visto quanto può essere bello.
Nye ha affermato che all'inizio c'era una certa resistenza da parte dei coltivatori all'installazione a goccia.
“Sembrava una spesa enorme, molto da cambiare. Per coloro che l’hanno provato, i premi ci sono stati e l’intero settore si è allineato. Fare questo è un bel investimento in termini di costi. La produzione e la qualità sono molto più elevate, con alla fine costi unitari inferiori.
Ha affermato che i miglioramenti apportati ai tubi lo hanno reso “così affidabile che è improbabile che si ostruisca. Funziona come vogliamo. È praticamente una cosa sicura se i coltivatori applicano la giusta filtrazione e seguono ciò che sappiamo fare. È stato ottimizzato e migliorato. Ora il sistema è così affidabile e così ampiamente utilizzato che un nuovo coltivatore può iniziare subito e può facilmente comprenderlo, svilupparlo (un sistema) e utilizzarlo per se stesso. È stata una vera evoluzione.”
Con i sistemi più recenti, i coltivatori accendono e spengono le pompe con i telefoni cellulari e sono in grado di monitorare cosa stanno facendo il flusso e le iniezioni di fertilizzante.
"La tecnologia odierna può monitorare se si avvicina un temporale e il telefono può essere utilizzato per spegnere il sistema - e puoi farlo da molto lontano", ha detto Nye.
Nye ha affermato che il prossimo sviluppo significativo sarà rappresentato da pratiche diffuse di riciclaggio per “riutilizzare i materiali che stiamo estraendo e riciclarli”.
Una storia di guadagni
Phil DeMarco di Hammonton, New Jersey, ex membro del consiglio della Irrigation Association che è stato coinvolto nel lavoro di irrigazione per settant'anni, è nato e cresciuto in una fattoria nel sud del New Jersey. Ha osservato l'uso precoce di approcci di irrigazione in alluminio portatili e spostati a mano nell'azienda agricola di suo padre che prese piede negli anni '1940.
"Di solito erano impianti fatti in casa", ha detto DeMarco. “Le pompe costruite in fabbrica iniziarono in questa zona intorno alla Seconda Guerra Mondiale. I sistemi del tipo a verricello ad acqua furono utilizzati per la prima volta intorno alla fine degli anni '1970. Quando distribuivo attrezzature per l'irrigazione nel 1975, c'erano alcune unità portatili, ma per lo più costruivamo le nostre pompe diesel di fascia alta e le vendevamo con PVC interrato. Un'area vegetale a Vineland, nel New Jersey, utilizza ancora l'alluminio spostato a mano. È l'unica area in cui si vedono ancora alcune piccole fattorie da 8 a 10 acri che la utilizzano.
"Drip ha preso il controllo dell'area orticola", ha detto. “Fa risparmiare manodopera, è economico, non c'è spreco d'acqua e si utilizza l'acqua solo in un'area designata. La metti anche sotto, insieme alla pianta, sotto la plastica. Coltivano pomodori, verdure e tutto. Il mais dolce usa anche una piccola goccia, ma è un raccolto in rapida crescita”.
“Si vedono dei risparmi installando l'irrigazione a goccia, e non ci si deve occupare di macchinari e tubi. Non fa altro che avviare una pompa o aprire una valvola. Ha fatto una grande differenza. Non appena (i coltivatori) hanno visto qualcosa arrivare per strada, qualcosa di nuovo, ci sono saltati sopra”.
Ha detto che il New Jersey meridionale non ha il problema della disponibilità di acqua visto in altre aree del paese.
- Gary Pullano, Editore associato