Perché l’irrigazione a goccia frequente riduce la resistenza delle colture alla siccità e come risolverla

Perché la frequente irrigazione a goccia può ridurre la tolleranza alla siccità?

L’irrigazione frequente nei sistemi a goccia può ridurre la tolleranza alla siccità delle colture. Questo effetto è stato confermato da numerosi studi e casi pratici di autorevoli istituzioni e imprese agricole. Il motivo principale è l’interazione tra distribuzione dell’acqua, crescita delle radici, condizioni del suolo e fisiologia della coltura. L'irrigazione frequente tende a concentrare l'acqua negli strati superficiali del terreno, il che incoraggia le radici a rimanere vicino alla superficie piuttosto che crescere più in profondità, il che alla fine forma un circolo vizioso: l'irrigazione frequente porta a una distribuzione dell'acqua superficiale, che induce una crescita superficiale delle radici, e quindi riduce la capacità della coltura di assorbire l'acqua del suolo profondo, rendendola più vulnerabile allo stress da siccità.

ÈLa frequente irrigazione a goccia danneggia la crescita delle radici?

⒈ La distribuzione in acque poco profonde limita la penetrazione delle radici

In primo luogo, la frequente irrigazione a goccia può facilmente far sì che l’umidità del suolo rimanga concentrata nello strato superficiale, limitando direttamente la penetrazione delle radici. Secondo i risultati della ricerca nell'articolo "Effetti della frequenza dell'irrigazione a goccia sulla distribuzione delle radici e sulla resistenza alla siccità del cotone" (Giornale di ricerca sul cotone, 2023), quando la frequenza di irrigazione supera una volta al giorno, l'umidità del terreno nello strato di 0~30 cm rimane saturata per lungo tempo, mentre il contenuto di umidità nello strato di terreno inferiore a 50 cm è significativamente inferiore.

Dal punto di vista del sistema di irrigazione a goccia, le radici delle colture si adattano naturalmente alla disponibilità di acqua, concentrandosi nello strato di terreno poco profondo bagnato anziché crescere più in profondità nel profilo del suolo. Ad esempio, nell’esperimento sul campo del cotone sotto irrigazione a goccia con pellicola, la densità della lunghezza delle radici nello strato di cotone irrigato quotidianamente da 0~25 cm è 2,3 volte quella del cotone irrigato una volta ogni 3 giorni, mentre la densità della lunghezza delle radici nello strato da 50~80 cm è solo il 45% di quest’ultima. Questa distribuzione superficiale delle radici rende difficile per le colture ottenere acqua dal terreno profondo quando l'irrigazione viene interrotta e i sintomi di avvizzimento appariranno rapidamente. Nei sistemi di fertirrigazione, questo effetto può essere ulteriormente intensificato perché i nutrienti si muovono con l’acqua, favorendo una concentrazione ancora maggiore delle radici nello strato superiore del terreno.

⒊ Troppa acqua potrebbe causare marciume radicale?

In terzo luogo, se l’irrigazione viene applicata troppo frequentemente, i pori del terreno rimangono saturi per periodi prolungati, riducendo la disponibilità di ossigeno nella zona radicale. Ciò limita la respirazione delle radici e l’attività complessiva delle radici e può ridurre l’efficienza di assorbimento di nutrienti e acqua. Nei casi più gravi, un'ipossia radicale prolungata può causare danni alle radici, marciume radicale e una maggiore suscettibilità alle malattie trasmesse dal suolo. Man mano che l'attività delle radici diminuisce, diminuisce la capacità della pianta di assorbire acqua e sostanze nutritive, riducendo ulteriormente la sua resilienza durante i periodi di siccità. Ad esempio, nell’area coltivata e irrigata del terreno grigio desertico, se l’irrigazione a goccia del mais viene effettuata due volte al giorno, il tasso di respirazione delle radici diminuirà del 28% dopo 15 giorni e il peso secco delle radici diminuirà del 19% rispetto all’irrigazione una volta ogni 3 giorni. Quando si verifica la siccità, il mais con radici ipossiche appassirà 2~3 giorni prima rispetto al mais con un'attività radicale normale.

⒋ Qual è la migliore profondità dell'ala gocciolante per le colture?

Inoltre, una profondità di sepoltura inadeguata dei gocciolatori combinata con un’elevata frequenza di irrigazione aggraverà ulteriormente la sensibilità delle colture alla siccità. Quando le ali gocciolanti vengono interrate a una profondità inferiore a 30 cm, l’acqua di irrigazione tende a rimanere concentrata nello strato superiore del terreno e ha una capacità limitata di infiltrarsi nei profili del terreno più profondi. Per le colture in pieno campo come mais e cotone, la profondità di seppellimento consigliata del gocciolatore è di 30–40 cm. Per gli alberi da frutto è generalmente più appropriata un'installazione più profonda di 40–50 cm. Questa profondità può garantire che l'acqua di irrigazione possa penetrare in una certa misura nel terreno profondo, guidando il sistema radicale a crescere verso il basso. Tuttavia, nella pratica agricola-del mondo reale, le ali gocciolanti sono spesso installate a una profondità troppo bassa (15-25 cm) e, se combinate con un'irrigazione frequente, ciò porta a un'eccessiva concentrazione di radici nello strato superficiale del terreno. Esperimenti sul campo condotti da Rivulis nei meleti mostrano che quando le ali gocciolanti vengono interrate a 25 cm e irrigate quotidianamente, le radici rimangono concentrate nello strato di terreno di 0-30 cm e la caduta dei frutti in condizioni di siccità raggiunge il 27%. Quando la profondità di interramento viene aumentata a 45 cm e l'irrigazione viene ridotta a una volta ogni 3 giorni, la profondità di penetrazione delle radici migliora del 52% e il tasso di caduta dei frutti scende all'8%.

Va sottolineato che il principio “piccole quantità e tempi frequenti” non significa che la frequenza dell'irrigazione possa essere aumentata senza limitazioni. Secondo l’Agricultural Extension Service della North Dakota State University (NDSU), la frequenza dell’irrigazione dovrebbe essere regolata in base alla struttura del terreno, al tipo di coltura e allo stadio di crescita. I terreni sabbiosi, che hanno una bassa ritenzione idrica, possono richiedere un'irrigazione più frequente, ma in genere non più di una volta al giorno. Al contrario, i terreni limosi e argillosi con una maggiore capacità di trattenere l'acqua- dovrebbero essere irrigati meno frequentemente, generalmente una volta ogni 2-3 giorni. Poiché l’umidità superficiale del suolo viene facilmente persa attraverso l’evaporazione, soprattutto in caso di irrigazione superficiale frequente, le colture con apparati radicali poco profondi hanno maggiori probabilità di sperimentare un rapido stress idrico dopo l’interruzione dell’irrigazione. Pertanto, la programmazione dell’irrigazione dovrebbe essere combinata con la pacciamatura e le pratiche di conservazione dell’umidità del suolo per ridurre l’evaporazione e diminuire la dipendenza dall’irrigazione frequente.