SCELTA DELL’OPZIONE CROP WATER REQUIREMENT (CWR) DI CROPWAT

Come riportato al capitolo 3, il software CROPWAT è un modello ampiamente utilizzato nel campo della gestione dell'acqua da parte dell’agricoltura in tutto il mondo in quanto facilita la stima dell’evapotraspirazione delle colture, consente di ottenere un programma di irrigazione e le esigenze idriche in agricoltura grazie anche al fatto che permette di utilizzare diversi modelli colturali per la pianificazione dell'irrigazione (Nazeer, 2009; Zhiming, 2007).

Attraverso l’inserimento dei dati riguardanti i parametri climatici e le caratteristiche della coltura, il programma, in modalità CWR, calcola ETc ovvero le esigenze idriche della coltura in condizioni

ottimali, dalla semina al raccolto (Allen et al., 1998; Aldaya et al., 2010; Hoekstra et al., 2011). Mediante la stima della pioggia efficace calcola il fabbisogno irriguo della coltura, ipotizzando un approvvigionamento idrico ottimale in modo che la resa colturale non venga meno (Thimme Gowda et al., 2013; Smith and Kivumbiet, 2002). Con l’aggiunta dei dati riguardanti la ritenzione idrica del suolo, le caratteristiche di infiltrazione e la profondità delle radici, si ottiene un bilancio idrico giornaliero del suolo che consente di predire il contenuto di acqua nella parte di terreno in cui si trovano le radici, mediante un’equazione che tiene conto dei flussi in entrata e in uscita di acqua (Smith and Kivumbiet, 2002). L’obiettivo principale per cui viene utilizzato il bilancio idrico del suolo (opzione Irrigation Schedule (IS)) è quello di definire strategie di pianificazione dell’irrigazione, utili visti gli eccessivi consumi di acqua da parte dell’agricoltura (Zhiming et al., 2007). E’ importante precisare ad ogni modo che IS offre una stima dell’evapotraspirazione più accurata rispetto alla modalità CWR, in quanto, come si sa, il tipo di suolo è uno dei fattori

103

principali nella determinazione dei volumi di acqua di irrigazione. Anche Hoekstra et al. (2011), consiglia l’utilizzo di IS qualora sia possibile.

Nonostante ciò e quanto sopra riportato sulla difficoltà di reperimento e soprattutto di calcolo data la variabilità di questi dati sito-specifici del suolo, si è cercato di mettere a confronto le due opzioni (CWR e IS) per la barbabietola da zucchero, il mais e la vite in provincia di Venezia nell’anno 2010, al fine di indagare quale dei due metodi calcola i volumi di irrigazione che più si avvicinano ai reali rispetto ai dati ISTAT. Tale confronto ha permesso di orientare la scelta del metodo più indicato per lo sviluppo dello studio oggetto del presente lavoro.

È stato scelto il 2010, anno del 6° Censimento Generale dell’Agricoltura eseguito dall’ISTAT, in quanto risultavano disponibili i dati disaggregati per coltura relativi ai m3/anno di acqua elargita. Per quanto riguarda la tipologia di suolo (leggero, medio, pesante) adatto alla crescita di ciascuna coltura si è fatto riferimento a quanto indicato da Baldoni e Giardini (1982) e dal sito internet della FAO relativo al “Natural Resources and Environment Department” (http://www.fao.org/nr/water/cropinfo.html). I valori caratteristici di ciascuna tipologia di suolo sono già presenti di default all’interno del software CROPWAT.

In tabella 5.1 sono riportati gli ettari e i volumi di irrigazione per l’anno 2010.

2010 Tipo di suolo Ettari totali Volume (m3/anno)

Barbabietola da zucchero

Medio 4.410 2.213.894,57

Mais Medio 46.000 22.093.737,71

Vite Leggero 6.715 783.173,26

Tabella 5.1: Ettari e volumi di irrigazione in provincia di Venezia nell’anno 2010 (Fonte: ISTAT, 6° Censimento Generale dell’Agricoltura. Dati disponibili in http://www.istat.it/it/censimento- agricoltura/agricoltura-2010)

Le due opzioni (CWR e IS) hanno mostrato valori di evapotraspirazione praticamente uguali e quindi anche i valori finali di WF, come si nota in tabella 5.2, dove si ricorda che ETc è calcolata

mediante CWR ed ETa mediante IS. Nell’opzione IS si è considerata un’irrigazione ottimale, come

104 ETc (mm) ETa (mm) WFtot m 3 /ha (CWR) WFtot m 3 /ha (IS) Barbabietola da zucchero 442,1 441,5 82,8 82,7 Mais 473,8 472,8 636,6 635,6 Vite 274,4 274,2 217,1 217

Tabella 5.2: confronto dei valori di ETc, ETa e WF calcolati con le opzioni CWR e IS.

Andando però ad analizzare le singole componenti dell’impronta idrica (ivi non riportate in dettaglio), le due opzioni sono discordanti poiché utilizzando IS, i valori di evapotraspirazione blu sono risultati essere, per tutte e tre le colture, pari a zero. Ciò vuol dire che le richieste idriche delle colture sono interamente soddisfatte dalle precipitazioni efficaci, quando vengono inserite caratteristiche del suolo come quello medio, argilloso o sabbioso. E questo perché i valori di TAW (Total Available Water (FC-WP)) sono sufficienti per soddisfare le richieste idriche delle colture in quel determinato contesto meteo-climatico. Al contrario, i dati forniti dall’ISTAT ma anche il senso comune ci dicono che l’irrigazione in realtà viene applicata. Per questo motivo e ai fini di questa tesi, si è ritenuto più coerente implementare la prima opzione (CWR), i quali valori relativi ai fabbisogni idrici irrigui calcolati sono stati messi a confronto con quelli reali in tabella 5.3.

Irrigation Requirement (IR) m3 (CROPWAT)

m3 (ISTAT)

Barbabietola da zucchero 6.553.260 2.213.894,57

Mais 83.352.000 22.093.737,71

Vite 1.094.545 783.173,26

Tabella 5.3: confronto dei volumi di irrigazione ottenuti con CROPWAT e quelli reali

I valori ottenuti con il software sono risultati più alti ma dello stesso ordine di grandezza. Si sottolinea che i dati ISTAT riportano dati di irrigazione sottostimati piuttosto che sovrastimati dal momento in cui derivano da un questionario rivolto direttamente alle aziende agricole le quali fanno anche uso di acqua derivante da pozzi non autorizzati e da altre sorgenti e che quindi non tengono conto di tutta l’acqua veramente utilizzata. Inoltre la modalità CWR di CROPWAT fornisce un valore di irrigazione che, secondo le caratteristiche della coltura che sono inserite nel coefficiente

105

Kc, è ottimale affinché la pianta non risenta di eventuali stress idrici ma che sicuramente è

sovrastimato rispetto alla reale fornitura.

Ai fini del presente lavoro, il quale fa riferimento ad un’area vasta come la Regione Veneto e di cui si è tenuto conto di un’ampia varietà colturale, oltre al fatto che comunque i valori di evapotraspirazione ottenuti con entrambi i metodi sono risultati uguali, l’applicazione di CWR piuttosto che IS è giustificata. Infatti IS viene utilizzata soprattutto negli studi sito-specifici o monoculturali, come testimoniano le numerose pubblicazioni (Gowda et al., 2013; Gouranga e Verma, 2004; Nazeer, 2009; Kuo et al., 2005; Kongboon e Sampattagul, 2012). Questo ad indicare anche il riconoscimento internazionale che ha il software CROPWAT.

La scelta dell’una o dell’altra opzione dipende in primis dalle finalità dello studio, ma anche dai dati che si hanno a disposizione. IS viene utilizzato specialmente per definire strategie di pianificazione dell’irrigazione e ha senso qualora si abbiano dati specifici riguardanti i tempi, i metodi e i volumi di applicazione (che in questo caso specifico non erano disponibili), in modo da poter valutare eventuali miglioramenti nella gestione delle acque in agricoltura.

5.4 CALCOLO DI WF DEI PROCESSI DI CRESCITA DELLE COLTURE NELLA