Progettazione impianto di irrigazione

L’irrigazione è quel processo di distribuzione artificiale dell’acqua alle piante, per consentire una corretta crescita là dove le precipitazioni sono irregolari o addirittura assenti. Le tecniche d’irrigazione introdotte dall’uomo hanno permesso l’espansione delle superfici dedicate all’agricoltura, consentendo la proliferazione di intere popolazioni, in ogni epoca storica.

Storia delle tecniche e degli impianti di irrigazione

Le più lontane testimonianze di tecniche di irrigazione risalgono alle popolazioni dell’antico Egitto, sulle rive del Nilo, fin dal 5000 a.C. Nella Mesopotamia (attuale Iraq) si adottavano tecniche di irrigazione fin dal 2400 a.C. e circa 200 anni più tardi, metodi simili sono rintracciabili anche in Cina. Infine, poco prima della nascita di Cristo, anche gli indiani del Nord America e i peruviani provvedevano all’irrigazione dei terreni coltivati.

Nell’antichità le tecniche di spostamento dell’acqua, in genere da un fiume o un bacino posti a un livello più basso, si servivano di sistemi a vite che sfruttavano l’energia animale per la rotazione. In particolare erano il mazzacavallo (secchio situato sulla sommità di un palo di legno e dotato all’altro capo di un contrappeso) o della vite di Archimede (girata a mano e con una parte immersa nell’acqua portava l’acqua all’altro capo).

Con sistemi meno dispendiosi si costruivano delle dighe artificiali all’interno di un fiume, al fine di alzare il livello dell’acqua e farla defluire nelle zone coltivate.

Moderni metodi di irrigazione

Attualmente i metodi di irrigazione si possono dividere in quattro grandi categorie:

• Irrigazione per sommersione
  utilizzata principalmente per quelle colture che richiedono abbondanza e persistenza di forti quantitativi di acqua, come il riso ad esempio. Si permette all’acqua di soggiornare al di sopra del livello del terreno per lunghi periodi. Si può fare soltanto nei terreni perfettamente livellati. Per fare ciò, l’agricoltore deve disporre di canali di acqua a breve distanza. Un’altra variante di questo metodo, detta anche sommersione a conche, è utilizzata per i frutteti; vicino ai tronchi delle piante, infatti, vengono scavate delle conche e riempite di acqua.
• Irrigazione per infiltrazione laterale
  consiste nel fare scorrere lungo i solchi, costruiti ai lati delle piante, l’acqua senza che questa fuoriesca dal condotto. Funziona anche se il terreno non è perfettamente in piano; le colture per questo tipo di irrigazione sono il mais e quasi tutti gli ortaggi.
• Irrigazione per aspersione
  consiste nell’irrorare l’acqua direttamente sul terreno, consumandone di meno e controllando meglio il flusso della stessa. In genere si utilizzano per le colture estensive e a pieno campo.
• Irrigazione a goccia
  il metodo più recente, innovativo e interessante ai fini di un risparmio di acqua oggi giorno fondamentale. Esso consente di rilasciare piccole quantità d’acqua, in maniera costante, direttamente sul punto interessato (apparato radicale o vicino ai tronchi delle piante); sicuramente il metodo che consente un risparmio altissimo di acqua perché non la disperde nei punti indesiderati.

Sono proprio questi due sistemi di irrigazione che verranno trattati esaustivamente di seguito. Si parlerà in particolar modo delle fasi di progettazione e costruzione fai da te, dei luoghi dove si possono acquistare i prodotti e quali sono le maggiori aziende produttrici.

Gli impianti di irrigazione a goccia sono particolarmente indicati per tutti quei terreni e quelle colture dislocati in zone particolarmente siccitose, o nelle quali non si dispone di abbondanza di acque. L’altro tipo di irrigazione, per aspersione, è di norma usato per le colture estensive e per i prati domestici o pubblici.

Impianti di irrigazione a goccia

Fin dall’antichità si sfruttavano i vantaggi di una penetrazione lenta ma costante dell’acqua nel terreno. Si riempivano dei contenitori di argilla che lasciavano defluire lentamente il fluido nel terreno. Ulteriori miglioramenti si ebbero nella seconda metà dell’Ottocento in Germania, dove si utilizzarono per la prima volta dei tubi di argilla, sfruttando lo stesso procedimento fisico.

Ma è dagli anni trenta, soprattutto in Israele, che si perfezionarono gli impianti di irrigazione a goccia. Grazie all’avvento della plastica, fu Simcha Blass che applicò regolarmente l’irrigazione superficiale a goccia.

Le parti principali per costruire un impianto di questo tipo sono: una fonte irrigua, che può essere un pozzo, un canale o un contenitore per liquidi; una pompa che crei una lieve pressione interna (se si usa un recipiente movibile si può sfruttare la forza gravitazionale alzandolo rispetto al piano di irrigazione).

Un tubo principale che porta l’acqua lungo tutto il terreno da irrigare (in genere sono file equidistanti e di medesima lunghezza); infine i tubi di diametro minore, nei quali vengono immessi i gocciolatoi. In commercio, come vedremo in seguito, esistono dei tubi già comprendenti i gocciolatoi.

Oltre a questi elementi principali, è bene montare un filtro che evita l’intrusione di elementi occludenti dei gocciatoi e, per comodità, delle elettrovalvole temporizzate secondo le ore di irrigazione necessarie.

Le gocce d’acqua escono da appositi gocciolatoi montati singolarmente a intervalli regolari (in casi del genere ogni singolo elemento può essere ispezionabile e regolabile), oppure inglobato in dei tubi di materiale plastico, detti manichette forate, acquistabili a metraggio o in matasse da 100 metri. Sono in grado di erogare circa 0,8-1 l/h per ogni elemento.

Quest’ultimo tipo, a sua volta, è classificabile in un tipo di tubi più malleabili, che diventano addirittura piatti quando non scorre acqua al suo interno. In genere hanno una durata nel tempo minore perché più soggetti a lacerazioni e forature accidentali. Il tubo rigido, invece, ha una maggiore resistenza agli agenti atmosferici e quindi una maggiore durata; oltre al fatto che i gocciolatoi interni hanno un sistema autopulente, quindi s’intasano più difficilmente.

Infine, esiste un’altra applicazione, chiamata sub-irrigazione, consistente nell’interrare direttamente i tubi sotto terra al fine di raggiungere più facilmente l’apparato radicale della pianta e contrastare in maniera efficace l’effetto vaporizzazione nelle zone sovra esposte al vento e al sole. Il vantaggio più evidente è quindi un ulteriore risparmio di acqua. Gli svantaggi invece riguardano il maggior costo di manutenzione e il rischio di occlusione dei gocciolatoi (anche se tecnologicamente più avanzati e testati). Per tali motivi, questa tecnica è appannaggio delle medie e grandi aziende agricole.

Impianti di irrigazione per aspersione

Detto comunemente anche impianto di irrigazione a pioggia, permette l’irrorazione dell’acqua sotto forma di goccioline che ricadono sul terreno e sulle colture interessate. Lo si può incontrare facilmente nei giardini domestici, negli spazi verdi cittadini o nei parchi. Di contro, impianti più imponenti vengono utilizzati nelle colture estensive (campi di mais, barbabietole ad esempio).

I vantaggi sono: un’ampia versatilità sia nei terreni pianeggianti che in quelli scoscesi; un facile raggiungimento di tutte le zone da irrigare e un costo di istallazione tutto sommato accessibile.

Gli svantaggi sono riconducibili essenzialmente alla presenza del vento, che può deviare la rotta delle microparticelle di acqua, falsando completamente l’irrigazione. Non c’è un risparmio di acqua perché molta se ne perde con l’evaporazione. Poi c’è un vistoso dispendio di energia, necessaria a imprimere la forza necessaria all’espulsione dell’acqua.

Riguardo alle diverse utilità, per i prati dei giardini domestici o per uso limitato dello spazio, si usano normalmente gli irrigatori statici, cioè immobili che ricoprono perennemente la stessa zona di terreno. I rotativi invece, usati nelle grandi superfici, compiono un percorso circolare regolabile.

Un’altra classificazione riguarda la quantità di acqua irrorata, misurata in mm. (ogni millimetro corrisponde a un litro di acqua sparso uniformemente su un metro quadrato di superficie). Avremo perciò irrorazioni lentissime (circa tre millimetri per ora), medie (con circa 5-10 mm.) e infine alte (con oltre 10 mm.).

Impianti di irrigazione delle piante da balcone

Il problema che affigge molti italiani nella stagione estiva è come irrigare i vasi di fiori del terrazzo durante il periodo delle ferie. Non sempre si dispone dell’aiuto di un’altra persona per risolvere questo problema.

Per ovviare a questo problema, ecco una serie di utili consigli, in parte tratti dalle vecchie tradizioni, altri invece frutto della tecnologia, che anche in questo campo si è evoluta.

C’è da premettere che, dov’è possibile, la prima cosa da fare è cercare di posizionare i vasi nella zona del balcone o del terrazzo mediamente meno esposta al sole, soprattutto nelle ore centrali e più calde della giornata. Si eviteranno così inutili dispersioni ed evaporazioni d’acqua.

Detto questo, meglio sarebbe se, utilizzando un rubinetto eventualmente presente nel terrazzo, ci si connettesse un impianto di microirrigazione, simile a quelli a goccia descritti in precedenza, ma con dimensioni adatte all’uso (disponibile anch’essi in commercio). Naturalmente la programmazione di un timer provvederà, anche in questo caso, all’irrorazione necessaria nei tempi e nei modi desiderati.

In assenza di acqua corrente, si può ricorrere ad alcune soluzione ad hoc: se i vasi sono pochi e di piccole-medie dimensioni, in commercio si trovano dei tappi in terracotta da apporre alle comuni bottiglie dell’acqua; riempiendole e mettendole a “testa in giù”sopra la terra, l’acqua uscirà lentamente e costantemente, irrigando così la pianta.

in alternativa, si può mettere il vaso sopra un contenitore pieno d’acqua, con una piccola apertura rivolta verso l’alto; collegando il buco di drenaggio del vaso con uno spago di cotone (l’altro capo del filo deve pescare nell’acqua del contenitore), per il principio fisico della capillarità, l’acqua salirà lentamente bagnando la terra del vaso.

per concludere la breve carrellata, in commercio esistono delle gelatine che, intrise d’acqua e sparse sulla terra del vaso, rilasceranno lentamente l’umidità necessaria alla sopravvivenza delle piante.
È chiaro che questi sistemi (a parte l’impianto di irrigazione citato nel punto 1) sono dei metodi che riducono l’autonomia delle piante a pochi giorni, senza un intervento esterno.

Fasi di progettazione dell’impianto di irrigazione

Va subito detto che la progettazione dell’impianto di irrigazione autonomamente non è facilissima. Ad accrescere le difficoltà incidono fattori, quali la più o meno tendenza alla manualità e il tempo di cui si dispone. Tuttavia, con la supervisione di una persona più esperta, si può cercare di realizzare un impianto di tutto rispetto, eliminando i costi di manutenzione, spesso i più incisibili sulla parcella finale del giardiniere.

La prima cosa da fare è misurare la superficie del prato, oppure il numero di piante da innaffiare. In entrambi i casi calcolare esattamente le distanze eviterà, quando è ormai troppo tardi, di scoprire che alcune parti del giardino non sono raggiunte dall’acqua.

Per il primo caso sarà senza dubbio necessario un impianto a pioggia, che irrorerà l’acqua grazie a dei piccoli irrigatori disposti al livello del terreno (detti pop-up); per il secondo invece si utilizzerà un impianto a goccia.

Quale che sia il tipo scelto, comunque, è necessario disporre in giardino di una fonte di approvvigionamento di acqua, come un pozzo o una cisterna di raccolta delle acque piovane (quest’ultime sempre più presenti nei giardini domestici). L’acqua utilizzata dovrà essere portata a pressione utilizzando una pompa elettrica.

Una buona centralina elettronica, adeguatamente programmata, provvederà a far funzionare l’impianto nei tempi desiderati e, soprattutto, anche in vostra assenza.

I tubi, in polietilene, di norma verranno interrati per ridurre al minimo l’impatto visivo e evitare il loro precoce logoramento da parte degli agenti atmosferici, sole e gelo invernale in primis. Saranno più grandi e rigidi quelli principali, con portata di acqua maggiore; con diametro più ridotto se sfruttati per portare l’acqua direttamente agli irrigatori o ai gocciolatoi.

Nel progetto dovrete tener conto di inserire dei pozzetti che serviranno a incapsulare eventuali elettrovalvole o raccordi elettrici. Se l’impianto richiede l’uso di cavi elettrici, questi dovranno essere interrati non prima di averli passati nelle apposite guaine protettive.