Come risparmiare l'acqua: l'aridocoltura

La disponibilità di acqua dolce per gli usi umani e per le altre attività produttive è estremamente ridotta e, si stima che l’agricoltura ne impieghi oltre il 70%: in futuro è prevedibile un aumento della competizione tra i vari usi a motivo dei cambiamenti climatici, dell’aumento della popolazione mondiale e delle maggiori richieste di alimenti. Il risparmio idrico in agricoltura è dunque un tema prioritario da perseguirsi con l’aumento l’efficienza della rete distributiva dell’acqua e delle tecniche di irrigazione e con l’applicazione dell’aridocoltura. L’aridocoltura è praticata su vaste aree aride del pianeta dove non è possibile effettuare l’irrigazione. Sono tre le strategie di azione impiegate nell’aridocoltura: aumentare la diponibilità idrica per le colture mediante apposite lavorazioni e sistemazioni del suolo (immagazzinare la pioggia); ridurre le perdite di acqua dal terreno per scorrimento superficiale ed evaporazione; ottimizzare l'utilizzazione delle risorse idriche impiegando specie e varietà arido-resistenti e opportune agrotecniche. Un obiettivo futuro prioritario per l’agricoltura consiste pertanto nel ridurre i consumi idrici agricoli, mantenendo o incrementando le rese unitarie nel rispetto dell’ambiente.

Sul pianeta solo il 2,5% dell'acqua è dolce e di questa oltre due terzi sono bloccati nei ghiacciai, un terzo è sotterraneo e solo l’1,3% è di superficie (fiumi, laghi, ghiaccio e neve) e disponibile per l’uso umano.

La domanda globale di acqua è aumentata nettamente nel corso degli ultimi cento anni egli impatti dello stress idrico e della carenza idrica è probabile siano destinati a crescere ulteriormente, soprattutto in considerazione della crescita delle temperature dovuta al cambiamento climatico e dell’aumento demografico.

L’agricoltura è il settore produttivo che determina il maggior consumo idrico utilizzando circa il 70% dell’acqua potabile nel mondo (FAO 2013) e in alcune regioni dell’Europa mediterranea, tra cui l’Italia, raggiunge, l’80% del totale.

Il risparmio idrico in agricoltura è dunque divenuto un imperativo. Nelle condizioni attuali, non potendo ridurre le produzioni agrarie per la continua crescita della domanda, il risparmio idrico può essere perseguito attuando l’insieme delle azioni capaci di migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua naturale ed irrigua. La riduzione dei fabbisogni idrici può avvenire applicando gli accorgimenti seguenti:

  • riduzione delle perdite di trasporto, ad esempio impermeabilizzando o interrando i canali in terra;
  • scelta di sistemi irrigui efficienti: i metodi basati sullo scorrimento dell’acqua in superficie (detti gravimetrici) sono i meno efficienti, seguono quelli a pioggia (detti per aspersione), mentre i migliori sono quelli localizzati presso la base della pianta (detti per microirrigazione) a bassa pressione (collegamento alla Scheda Come distribuire l'acqua)
  • gestione irrigua di precisione per la scelta del momento e del volume irriguo ottimale;
  • riuso acque salmastre e reflue non impiegabili da altri settori;
  • tecniche di aridocoltura.

Aridocoltura

Negli ambienti aridi (e sub-umidi con siccità estiva) dove scarseggiano gli apporti idrici naturali e le scarse piogge (250-500 m annui) sono concentrate in un breve periodo dell’anno (Figura 1) (e non è possibile l’ausilio dell’irrigazione) per praticare l’agricoltura occorre mettere in atto una serie di accorgimenti che vanno sotto il nome di aridocoltura (dry-farming o arid-colture). Si tratta di ambienti spesso caratterizzati anche da elevate perdite di acqua per evaporazione dovute alle temperature elevate o al vento, intensità luminosa elevata, terreni con modesta dotazione di sostanza organica e con ridotta capacità di trattenuta dell’acqua.

Secondo il sistema di classificazione UNCCD circa il 40% della superficie totale del mondo area è considerato “drylands” (Tabella 1), principalmente in Australia centrale, Stati Uniti sudoccidentali, alcune regioni dell'Africa, dell'India e dell'ex Unione Sovietica (con un’incidenza che va dal 20 al 90% del territorio delle singole regioni). Circa un miliardo di persone si sfamano coltivando questi territori (il 90% dei quali vivono in paesi in via di sviluppo) (ONU, 2011). In Italia queste condizioni si rincontrano negli ambienti meridionali ed insulari, secondariamente in Italia centrale, Emilia Romagna e sui rilievi.

Tabella 1 Estensione delle zone aride (Fonte: UNSO/UNDP, 1997)

Regione

Arida

 

Semi-arida

 

Secco-subumido

 

Totale zone aride

 

(1000 km2)

(%)

 

(1000 km2)

(%)

 

(1000 km2)

(%)

 

(1000 km2)

(%)

Asia (incl. Russia)

6 164

13

 

7 649

16

 

4 588

9

 

18 041

39

Africa

5 052

17

 

5 073

17

 

2 808

9

 

12 933

43

Oceania

3 488

39

 

3 532

39

 

996

11

 

8 016

89

Nord America

379

2

 

3 436

16

 

2 081

10

 

5 896

28

Sud America

401

2

 

2 980

17

 

2 223

13

 

5 614

32

America Centrale e Caraibi

421

18

 

696

30

 

242

10

 

1 359

58

Europa

5

0

 

373

7

 

961

17

 

1 359

24

Mondo

15 910

12

 

23 739

18

 

13 909

10

 

53 558

40

 

Il termine aridocoltura è anche adoperato per indicare le tecniche di coltivazione che portano al risparmio idrico.

Gli accorgimenti agronomici messi in atto con l’aridocoltura mirano al raggiungimento di tre obiettivi di immagazzinare l’acqua, di ridurne le perdite e, infine, di coltivare le piante più adatte.

 

Immagazzinare l’acqua della pioggia nel terreno

I migliori terreni per l'aridocoltura sono quelli argillosi con potenzialità elevate di stoccaggio di acqua, al contrario dei terreni sciolti ad elevata macro-porosità che accumulano ridotte riserve di acqua (in questi terreni si impiegano esclusivamente specie dotate di notevole resistenza alla siccità).

Le lavorazioni profonde aumentano la capacità d'invaso del terreno, migliorandone la permeabilità, prevenendo ristagni superficiali (e conseguente l’evaporazione) e il ruscellamento nei terreni acclivi. Tradizionalmente in Italia si pratica l'aratura profonda eseguita prima delle piogge, essa è valida anche per il contenimento delle infestanti. Le lavorazioni profonde con rivoltamento del terreno possono però innescare erosione in terreni acclivi e in ambiti ventosi e richiedono elevati costi.

Le sistemazioni idraulico-agrarie del suolo prevengono perdite di acqua per scorrimento o per ristagno e successiva evaporazione durante il periodo delle piogge (Tabella 1).

Tabella 1. Tecniche di aridocoltura per l’aumento della diponibilità idrica per le colture (immagazzinare la pioggia nel terreno)

Tecnica

Effetto su:

 

maggior approfondimento radici

aumento riserve idriche

riduzione scorrimento superficiale

riduzione fabbisogni idrici

Aumento dello spessore di terreno esplorato dalle radici mediante lavorazioni profonde (es. aratura)

x

x

 

 

Esecuzione lavorazioni del terreno prima del periodo umido (tranne che nel caso di erosione eolica)

 

x

x

 

Miglioramento della struttura del suolo con lavorazioni complementari e di coltivazione mirate per epoca e tipologia di attrezzatura

x

x

 

x

Miglioramento della struttura del terreno con incremento della sostanza organica (apporto di letame, compost e sovesci)

x

x

 

 

Sistemazione superficiale del terreno (porche e conche)

 

x

x

 

Contenere al minimo le perdite per scorrimento superficiale, percolazione profonda ed evaporazione

La pacciamatura riduce drasticamente l’evaporazione dal suolo, ma consente la riduzione delle necessità irrigue solo se abbinata all’irrigazione a goccia. Con i frangivento (barriere vegetali in genere composte da filari ravvicinati di alberi) la riduzione del consumo d’acqua è del 15-20% (Tabella 2). Alcune tecniche hanno un costo economico difficilmente giustificabile nei sistemi di aridocoltura estensiva.

Tra le lavorazioni superficiali tipiche dell'aridocoltura vi è la sarchiatura: il terreno sarchiato si disidrata velocemente solo nello strato superficiale, mantenendo l'umidità negli strati sottostanti e limitando le perdite d'acqua dal suolo interrompendo la risalita capillare dell'acqua. La sarchiatura, inoltre, rimuove le piante infestanti impedendo che entrino in competizione con la specie coltivata nell'assorbimento dell'acqua.

Tabella 2. Tecniche di aridocoltura per ridurre le perdite di acqua dal terreno per scorrimento superficiale ed evaporazione

Tecnica

Pacciamatura con film plastico o materiale vegetale per contenimento infestanti

Frangivento (alberi, reti o altre protezioni) per limitare il ricambio d'aria

Lotta alle infestanti (diserbo meccanico o chimico)

Anti-traspiranti (emulsioni di origine vegetale) spruzzati sulle colture per rallentare la traspirazione

Lavorazioni superficiali del terreno (minime lavorazioni nel periodo secco) per ridurre evaporazione e contenere le infestanti

Coltivare piante che sfruttino al massimo le disponibilità idriche naturali e che massimizzino l’efficacia

Vanno scelte specie e varietà con bassi consumi idrici (Tabella 3) in funzione della distribuzione delle precipitazioni:

  • con precipitazioni ridotte, ma distribuite uniformemente tutto l’anno, si praticano coltivazioni stabili che richiedono minime quantità di acqua;
  • con precipitazioni concentrate in una sola stagione, si attuano coltivazioni a ciclo breve lasciando inutilizzato il terreno nel restante periodo dell’anno.

Nell’ambiente mediterraneo italiano, ad esempio, si privilegiano le colture erbacce resistenti alla siccità che svolgono gran parte del ciclo (o le fasi più critiche) nel periodo autunno-primaverile: frumento duro, orzo, fava, cece, erbai di veccia, girasole, patata primaticcia, cipolla (nella generalità dei casi si escludono le colture a ciclo primaverile-estivo). Tra le arboree: olivo, vite (coltivata ad alberello), mandorlo, fico, fico d’india, pistacchio. Vento e temperatura interagiscono con la disponibilità idrica nel determinare la capacità di crescita delle colture e la loro scelta

Tabella 3. Tecniche di aridocoltura per ottimizzare l'utilizzazione delle risorse idriche

Tecnica

Effetto su:

 

maggior approfondimento radici

riduzione scorrimento superficiale

riduzione fabbisogni idrici

Scelta di colture e di varietà arido-resistenti (con elevato coefficiente di trasformazione dell'acqua e resistenza al secco)

 

 

x

Scelta di portinnesti con apparato radicale profondo e aridoresistente

x

 

x

Scelta di varietà con cicli colturali ed epoche di semina allineate alla distribuzione delle precipitazioni

   

x

Adeguamento delle dosi di concime alle reali potenzialità produttive (azoto in particolare)

 

 

x

Sistemi irrigui ad alta efficienza (es. irrigazione localizzata anche in colture erbacee di pieno campo)

 

x

x

Spesso nei contesti di aridocultura è compresente la problematica dell'erosione (idrica od eolica) che può essere precursore della desertificazione. Essa viene contenuta applicando un insieme di tecniche, in parte comuni all’aridocoltura (frangivento, lavorazioni superficiali, gestione dei residui colturali - mulching), e in parte specifiche, quali le lavorazioni ritardate appena prima della semina (in caso di erosione eolica), le colture di protezione (cover crops) e le colture a strisce (nel loro insieme: soil conservation methods).

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Le carenze idriche croniche che affliggono i paesi degli ambienti aridi e semiaridi sono dovute alle scarse precipitazioni (oltre che al ruscellamento dell’acqua piovana che si innesca su suolo nudo e alla perdita di acqua dal suolo per evaporazione) in combinazione con la bassa efficienza di utilizzazione dell’acqua disponibile.

Con l’aumento demografico l’agricoltura dovrà affrontare la competizione industriale e domestica per l’uso dell’acqua. Inoltre, i cambiamenti climatici, specialmente nelle zone aride, contribuiranno a esasperare il problema dell’approvvigionamento idrico, del degrado del suolo (desertificazione), della sicurezza alimentare e delle condizioni socio-economiche: si calcola che entro il 2030 un quinto dei paesi in via di sviluppo dovrà affrontare il problema della scarsità di acqua (ONU, 2011).

In futuro l’aridocoltura sarà applicata su superfici sempre più estese e sarà indispensabile per il nutrimento di porzioni crescenti della popolazione mondiale.

Le conoscenze agronomiche e tecnologiche attuali permetterebbero di perseguire un rapido e consistente risparmio idrico in agricoltura garantendo al contempo maggiore produzione agricola per unità di precipitazione piovosa nel rispetto della sostenibilità ambientale.

Creswell R., Martin F. W., 1993. Dryland farming: crops & techniques for arid regions. ECHO, 17391 Durrance, USA. Revised 1998.

Giardini L., 2002. Agronomia generale, ambientale e aziendale. Patron Editore.

Koohafkan P., Stewart B.A., 2012. Water and Cereals in Drylands. Published by The Food and Agriculture Organization of the United Nations and Earthscan, Rome.

Mannini P., 2004. Le buone pratiche agricole per risparmiare acqua. Supplemento di “Agricoltura” n. 5 Regione Emilia Romagna, Assessorato, ambiente e sviluppo sostenibile.

United Nations, 2011. Global Drylands: A UN system-wide response Prepared by the Environment Management Group.