Con il progressivo aumento degli anni di siccità rispetto a quelli di abbondanti precipitazioni nel sud-est degli Stati Uniti, l'irrigazione è diventata più una necessità che un lusso, spingendo gli agricoltori a cercare metodi più efficienti per determinare quando e quanta acqua somministrare, come ad esempio l'utilizzo di sensori di umidità del suolo.
I ricercatori dello Stripling Irrigation Park di Camilla, in Georgia, stanno esplorando tutti gli aspetti dell'irrigazione, compreso l'uso di sensori di umidità del suolo e la telemetria radio necessaria per trasmettere i dati agli agricoltori, afferma Calvin Perry, sovrintendente del parco.
"Negli ultimi anni l'irrigazione è cresciuta notevolmente in Georgia", afferma Perry. "Ora abbiamo più di 13.000 sistemi di irrigazione a pivot centrale nello stato, con oltre 1.000.000 di acri irrigati. Il rapporto tra le fonti di irrigazione alimentate da acque sotterranee e quelle alimentate da acque superficiali è di circa 2:1."
La maggior parte dei sistemi di irrigazione a perno centrale si trova nella Georgia sud-occidentale, aggiunge, con oltre la metà degli impianti presenti nello stato situati nel bacino inferiore del fiume Flint.
Le domande principali che ci si pone in materia di irrigazione sono: quando irrigare e quanta acqua utilizzare? afferma Perry. "Riteniamo che, se l'irrigazione fosse programmata e gestita meglio, si potrebbe ottimizzarla. Potenzialmente, potremmo ridurre le irrigazioni verso la fine della stagione, se i livelli di umidità del terreno sono ottimali, e di conseguenza potremmo risparmiare sui costi di irrigazione."
Esistono molti modi diversi per programmare l'irrigazione, afferma.
"Innanzitutto, si può procedere alla vecchia maniera, andando sul campo, dando un calcio al terreno o osservando le foglie delle piante. In alternativa, si può prevedere il fabbisogno idrico delle colture. È possibile utilizzare strumenti di programmazione dell'irrigazione che prendono decisioni in base alle misurazioni dell'umidità del suolo."
Un'altra opzione
"Un'altra opzione è quella di monitorare attivamente lo stato di umidità del suolo tramite sensori posizionati sul campo. Queste informazioni possono essere trasmesse a voi o raccolte direttamente sul campo", afferma Perry.
Come fa notare, i terreni della regione della pianura costiera sudorientale presentano una grande variabilità e gli agricoltori non hanno un unico tipo di terreno nei loro campi. Per questo motivo, un'irrigazione efficiente in questi terreni si ottiene al meglio utilizzando una qualche forma di gestione specifica del sito e magari anche l'automazione tramite sensori.
“Esistono diversi modi per ottenere dati sull'umidità del suolo da queste sonde. Il modo più semplice è utilizzare una qualche forma di telemetria. Gli agricoltori sono molto impegnati e non vogliono dover andare in ogni campo a leggere un sensore di umidità del suolo se non è necessario. Ci sono diversi modi per ottenere questi dati”, afferma Perry.
Secondo quanto afferma, i sensori si dividono in due categorie principali: i sensori di umidità del suolo Watermark e alcuni dei più recenti sensori di umidità del suolo di tipo capacitivo.
È arrivato sul mercato un nuovo prodotto. Combinando biologia vegetale e scienze agronomiche, è in grado di indicare livelli elevati di stress, malattie delle piante, stato di salute delle colture e fabbisogno idrico delle piante.
La tecnologia si basa sul brevetto USDA noto come BIOTIC (Biologically Identified Optimal Temperature Interactive Console). La tecnologia utilizza un sensore di temperatura per monitorare la temperatura della chioma delle piante e determinare lo stress idrico.
Questo sensore, posizionato nel campo del coltivatore, rileva la misurazione e trasmette le informazioni alla stazione base.
Prevede che se la coltura rimane per un certo numero di minuti al di sopra della temperatura massima, sta subendo stress idrico. Se si irriga la coltura, la temperatura della chioma si abbasserà. Sono stati sviluppati algoritmi per diverse colture.
Strumento versatile
"La radiotelemetria consiste essenzialmente nel trasmettere i dati da un punto sul campo a un dispositivo di raccolta posizionato ai margini del campo stesso. In questo modo, non è necessario recarsi sul campo con un computer portatile, collegarlo a una centralina e scaricare i dati. È possibile ricevere dati in modo continuo. In alternativa, si potrebbe posizionare una radio vicino ai sensori sul campo, magari un po' più in alto, e trasmettere i dati a una centrale operativa."
Nel parco di irrigazione nel sud-ovest della Georgia, i ricercatori stanno lavorando a una rete mesh, posizionando sensori economici sul campo, spiega Perry. Questi sensori comunicano tra loro e poi con una stazione base situata ai margini del campo o in un punto di irrigazione a pivot centrale.
Ti aiuta a rispondere alle domande su quando e quanto irrigare. Monitorando i dati del sensore di umidità del suolo, puoi osservare la diminuzione del livello di umidità. Questo ti darà un'idea di quanto velocemente sia calato e di quanto presto dovrai irrigare.
"Per sapere quanto fertilizzante applicare, osservate i dati e verificate se l'umidità del terreno sta aumentando fino alla profondità delle radici delle vostre colture in quel preciso momento."
Data di pubblicazione: 3 aprile 2024