Agricoltura

Perché l’umidità del suolo è fondamentale per una produzione agricola di successo?

L’importanza del monitoraggio dell’umidità del suolo in agricoltura

Il contenuto di umidità del suolo è un fattore determinante per il corretto sviluppo delle colture, grazie alla stretta relazione nel sistema suolo–pianta–atmosfera. L’acqua costituisce il 75–85% del tessuto vegetale ed è indispensabile per tutti i processi vitali. La differenza di potenziale tra foglia e atmosfera fa perdere acqua alla pianta: è la traspirazione. Il suolo ancora la pianta e trattiene acqua, aria e nutrienti, in base alle sue caratteristiche fisiche.

Numeri chiave

IndicatoreValore
Acqua nel tessuto vegetale75–85%
Tensione alla capacità di campo (FC)1/3 atm
Tensione al punto di appassimento permanente (PWP)15 atm
Acqua disponibile (AWC)FC − PWP
Acqua disponibile per tessiturada 1,0 (sabbia grossolana) a 6,2 cm (suoli argillosi) ogni 30 cm di suolo
Punto di appassimento rispetto alla capacità di campoPWP = FC × 0,595
Unità della densità apparenteg/cm³
Metodi di misura a confronto3: gravimetrico (riferimento), resistenza elettrica (puntuale), neutronico (areale)
Caratteristiche della misura neutronicaAreale · continua · senza contatto
Benefici del monitoraggio in continuo6: acqua disponibile, irrigazione corretta, radici, nutrienti, germinazione, infestanti

I parametri idrologici del suolo

  • Punto di saturazione (SP): la quantità massima di acqua che il suolo può trattenere. Dipende dal contenuto e dal tipo di argille e dalla sostanza organica.
  • Capacità di campo (FC): l’acqua che il suolo trattiene contro la forza di gravità (1/3 atm) dopo essere stato completamente bagnato.
  • Punto di appassimento permanente (PWP): il livello di umidità a cui le piante appassiscono senza più riprendersi, misurato a una tensione di 15 atm.
  • Acqua disponibile (AWC): la differenza tra FC e PWP. Dipende dal tipo di argilla, dalla sostanza organica e dalla struttura del suolo.
  • Conducibilità idraulica (HC): la capacità del suolo di trasmettere acqua, e indirettamente ossigeno, lungo il profilo.
  • Densità apparente (Da): il contenuto di solidi e di spazio poroso per unità di volume (g/cm³). Si consiglia di misurarla in campo per non alterare il campione durante il trasporto.

Acqua disponibile per classe di tessitura

Classe di tessituracm di acqua ogni 30 cm di profondità del suolo
Sabbia grossolana1,0 – 2,0
Sabbia e sabbia franca2,0 – 4,0
Franco limoso e franco4,0 – 5,5
Franco argilloso, franco limoso argilloso e franco sabbioso argilloso4,5 – 6,2
Argilla sabbiosa, argilla limosa e argilla4,0 – 6,2

Metodi per misurare l’umidità del suolo

L’analisi fisica di un campione omogeneo di terreno in laboratorio dà risultati accurati per programmare l’irrigazione. Gli altri metodi principali sono tre.

Metodo gravimetrico

È il metodo diretto di riferimento: si preleva un campione di terreno, lo si pesa prima e dopo l’essiccazione e se ne calcola l’umidità. Non è utilizzabile per il monitoraggio continuo e richiede diverse attrezzature di campionamento.

  • Densità apparente: Da = Mss / Vt, dove Mss è la massa del terreno secco (g) e Vt il volume totale del terreno (cm³)
  • Capacità di campo: CC = (PS / 1,84) − 0,48
  • Punto di appassimento permanente: PMP = CC × 0,595
  • Lamina irrigua: L = (θCC − θact) × Da × h, dove L è la lamina irrigua (cm), θCC l’umidità alla capacità di campo (g/g), θact l’umidità attuale (g/g), Da la densità apparente (g/cm³) e h la profondità del suolo da bagnare (cm)

Metodo della resistenza elettrica

Un blocco poroso di gesso, nylon o fibra di vetro, con due elettrodi, va in equilibrio con l’umidità del terreno e ne registra le variazioni. La misura è puntuale, cioè riguarda solo il terreno intorno al sensore, ed è sensibile a salinità, tipo di terreno e movimento del sensore.

Metodo neutronico

Misura la quantità di acqua per unità di volume di terreno. I neutroni perdono energia, e quindi velocità, quando urtano atomi leggeri come l’idrogeno dell’acqua. Contando i neutroni rallentati si ricava il contenuto d’acqua. La misura è areale, continua e senza contatto, e fornisce informazioni molto utili per gestire l’irrigazione.

Vantaggi del monitoraggio in continuo

  • Indica la quantità di acqua disponibile per la pianta
  • Determina la profondità e la quantità di irrigazione corrette, evitando deficit o eccessi
  • Migliora la penetrazione e lo sviluppo dell’apparato radicale
  • Migliora l’assimilazione dei nutrienti
  • Garantisce la giusta temperatura per la germinazione dei semi e la crescita delle radici
  • Riduce e controlla le erbe infestanti

L’impatto Finapp

  • Misura senza contatto del contenuto d’acqua nel suolo, basata sul Cosmic Ray Neutron Sensing
  • Meno sprechi d’acqua in agricoltura
  • Riduzione dei costi energetici
  • Aumento della produttività
  • Dati sull’acqua disponibile alla radice delle piante