La combinazione di due processi separati in cui viene persa acqua, dalla superficie del suolo per evaporazione e dalle piante per traspirazione è definita come evapotraspirazione (ET).

ALLEGATI

Allegato I

Modelli e metodi per il calcolo dell'evapotraspirazione

La combinazione di due processi separati in cui viene persa acqua, dalla superficie del suolo per evaporazione e dalle piante per traspirazione è definita come evapotraspirazione (ET).

L'evapotrasirazione non si misura agevolmente, essendo necessari l'accurata misura di vari parametri fisici o la determinazione di un bilancio del suolo nei lisimetri, metodi spesso costosi e poco praticabili in contesti carenti di adeguati supporti tecnici.

Esistono però numerosi modelli per stimare l'evapotraspirazione sviluppati in condizioni climatiche diverse, con diversa accuratezza e richiedenti dati climatici differenti (Doorenbos e Pruitt, 1977).

I metodi più applicati per calcolare l’evapotraspirazione si dividono in:

metodi basati sulla fisica teorica del microclima:

•

bilancio di energia

•

profili di umidità e velocità del vento

•

flusso turbolento di umidità

•

formule semiempiriche e combinate metodi diretti:

•

evaporimetro

•

lisimetro

•

parcelle sperimentali metodi empirici:

•

Formula di Thornthwaite

•

Formula di Turc

•

Formula di Blaney-Criddle

•

etc…(Custodio, 1996):

Tra i metodi teorici semiempirici il più diffuso è il metodo di Penman, poi modificato in Penman-Monteith e adottato dalla FAO per calcolo

dell’evapotraspirazione delle colture.

L'equazione di Penman-Monteith (Allen et al., 1998) usata nel presente studio è stata sviluppata definendo una coltura di riferimento come una ipotetica coltura avente un'altezza di 0,12 m, una resistenza di superficie di 70 s m

e un albedo di 0,23; tali caratteristiche sono vicine a quelle di un prato di altezza uniforme, in crescita attiva e ottime condizioni idriche.

L'equazione è la seguente:

(a1) dove:

ETo evapotraspirazione di riferimento

Rn radiazione netta alla superficie della coltura di riferimento G densità di flusso di calore

T temperatura media dell'aria a 2 m u

velocità del vento a 2 m

e

pressione di saturazione di vapore e

pressione di vapore effettiva e

-e

deficit di pressione di vapore

∆ pendenza della curva di pressione di vapore γ costante psicrometrica

L'equazione richiede vari parametri climatologici e fisici. Alcuni dati sono misurati direttamente nelle stazioni meteorologiche. Altri parametri sono legati ai dati comunemente misurati e possono essere calcolati a partire da questi con una relazione empirica.

I fattori meteorologici che determinano l'evapotraspirazione sono i parametri che forniscono l'energia per la vaporizzazione e sottraggono il vapore acqueo dalla superficie evaporante.

I principali parametri meteorologici misurati e la loro influenza sull'evapotraspirazione sono discussi brevemente qui di seguito.

•

Radiazione solare

Il processo di evapotraspirazione è determinato dalla quantità di energia disponibile per

vaporizzare l'acqua. La radiazione solare è la maggiore fonte di energia ed è in gradodi

di trasformare grandi quantità di acqua liquida in vapore acqueo. La quantità potenziale

di radiazione che può raggiungere la superficie è determinata posizione geografica e dal

periodo dell'anno. A causa delle differenze nella posizione del sole, la radiazione

potenziale differisce a varie latitudini e nelle diverse stagioni. La radiazione solare che effettivamente raggiunge la superficie evaporante dipende dala torbidità dell'atmosfera e dalla presenza di nuvolosità che riflette e assorbe la maggior parte della radiazione Inoltre non tutta l'energia disponibile è usata per vaporizzare l'acqua. Parte dell'energia solare è usata per riscaldare l'atmosfera ed il profilo del suolo.

•

Temperatura dell'aria

La radiazione solare assorbita dall'atmosfera e il calore emesso dalla terra aumentano la temperatura dell'aria. Il calore sensibile dell'aria circostante trasferisce energia alla coltura e esercita una sorta di controllo sulla velocità di evapotraspirazione. Con tempo caldo e soleggiato, la perdita di acqua tramite l'evapotraspirazione è maggiore che in giorni freddi e nuvolosi.

•

Umidità dell'aria

Mentre l'energia fornita dal sole e dall'aria circostante è il principale fattore che regola la vaporizzazione dell'acqua, la differenza (deficit) tra la pressione di vapore acqueo alla superficie evapotraspirante e l'aria circostante è il fattore determinante per la rimozione del vapore. Campi ben irrigati in regioni calde e aride consumano laghe quantità di acqua a causa dell'ampia disponibilità di energia e del potere essiccante dell'atmosfera.

L'umidità dell'aria può essere espressa come umidità relativa, grandezza che esprime il grado di saturazione dell'aria come rapporto tre la pressione di vapore reale (e

) e quella alla saturazione(e°(T)) alla stessa temperatura (T). E' una grandezza adimensionale ed è comunemente espressa come una percentuale.

•

Velocità del vento

Il processo di rimozione del vapore dipende in gran parte dal vento e dalla turbolenza dell'aria che trasferisce grandi quantità di aria al di sopra della superficie evaporante.

Durante il processo di vaorizzazione, l'aria al di sopra della superficie evaporante diventa gradualmente satura di vapore acqueo. Se l'aria non viene continuamente rimpiazzata con aria più secca, il potere di rimozione del vapore e quindi il tasso di evapotraspirazione diminuiscono.

Numerose relazioni esprimono i parametri climatici. L'effetto di tali parametri può

quindi essere valutato con l'aiuto di tali equazioni. I principali parametri stimati sono

elencati e discussi di seguito.

•

Pressione atmosferica

La pressione atmosferica, P, è la pressione esercitata dal peso dell'atmosfera terrestre.

L'evaporazione ad altitudini elevate facilitata dalla bassa pressione atmosferica come espresso dalla costante psicrometrica. L'effetto è comunque piccolo quindi il valor medio per una data località è sufficiente nelle procedure di calcolo. Per calcolare P può essere impiegata una semplificazione dell'equazione ideale dei gas, assumendo 20 °C per un'atmosfera standard:

(a2)

dove:

P pressione atmosfrica [kPa], z altitudine sul livello del mare [m]

•

Calore latente di vaporizzazione

Il calore latente di vaporizzazione (λ,) esprime l'energia richiesta per trasformare un'unità di massa di acqua da liquido a gas, a pessione e temperatura costanti. I valore di λ varia in funzione della temperatura. Ad alte temperature, è richiesta minore energia rispetto alle basse temperature. Poiché λ varia leggermente nell'intervallo normale di temperatura, nell'equazione di Penman-Monteith si assume il valore di 2.45 MJ kg

, come semplificazione. Questo è il valore del calore latente di vaporizzazione per una temperatura dell'aria di circa 20°C.

•

Costante psicrometrica

La costante psicrometrica γ è data da:

(a3) dove:

γ costante psicrometrica [kPa °C

], P pressione atmosferica [kPa],

λ calore latente di vaporizzazione, 2.45 [MJ kg

],

c

calore specifico a pressione costante, 1.013 10

[MJ kg

°C

],

ε rapporto del peso molecolare di vapore acqueo/ aria secca, 0.622.

Il calore specifico a pressione costante è la quantità di energia richiesta per aumentare la temperatura di un'unità di massa d'aria di un grado a pressione costante. Il suo valore dipende dalla composizione dell'aria, per esempio dalla sua umidità. Per condizioni atmosferiche medie può essere usato il valore di 1.013 10

MJ kg

1 °C

. La costante psicrometrica è mantenuta costante per ogni località.

•

Temperatura media dell'aria

La temperatura media dell'aria (T

) nell'equazione di Penman-Monteith è impiegata soltanto per calcolare la pendenza della curva della pressione di vapore alla saturazione (D)). Per convenzione, T

per periodi di 24 ore è definita come la media tra il massimo e il minimo giornalieri, (T

) e (T

), piuttosto che come la media tra le misure orarie di temperatura.

(a4)

Di seguito sono illustrate le procedure di calcolo relative all'equazione di Penman- Monteith:

•

Deficit di pressione di vapore (e

-e

). Per periodi di tempo di una settimana, una decade o un mese e

è calcolato con la seguentee quazione utilizzando la T

e la T

mediate nel periodo di tempo:

(a5) dove:

e°(T) pressione di vapore alla saturazione alla temperatura dell'aria T [kPa]

La pressione di vapore alla saturazione a sua volta è calcolata con:

(a6)

A causa della non linearità della relazione precedente, la pressione di vapore media ,

per un dato periodo di tempo, deve essere calcolata come la media tra la pressione di

vapore alla saturazione per le temperature massime e minime medie giornaliere del

La pressione di vapore effettiva è calcolata ugualmente a partire dai dati medi del periodo. A seconda della disponibilità dei dati di umidità può essere calcolata tramite diverse relazioni. Disponendo di dati di umidità relativa media e

può essere calcolata a partire dalla seguente relazione:

(a7)

dove:

RH

= umidità relativa media, definita come la media tra RH

e Rh

.

•

Radiazione solare netta

La radiazione netta, R

, è la differenza tra radiazione entrante e radiazione uscente ad onda corta e lunga. E' quindi il bilancio tra l'energia assorbita, riflessa ed emessa dalla superficie terrestre, oppure la differenza tra radiazione ad onde corte entrante (R

) e radiazione ad onde lunghe uscente (R

). R

è normalmente positiva durante il giorno e negativa durante la notte. Il valore giornaliero totale per R

è quasi sempre positivo, eccetto in condizioni estreme ad altitudini elevate. Rn è quindi uguale a:

R

= R

– R

(a8)

La radiazione netta ad onde corte risulta dal bilancio tra radiazione solare incidente e radiazione riflessare ed è data da:

R

= (1-α ) R

(a9) dove:

R

radiazione solare netta o radiazione ad onde corte [MJ m

day

],

α albedo o riflettanza della copertura vegetale, che assume il valore di 0.23 per l'ipoteica coltura erbacea di riferimento [adimensionale],

R

radiazione solare incidente [MJ m

day

].

R

può essere misurata o, se non misurata può essere calcolata con la formula di Angstrom, che lega la radiazione solare alla radiazione estraterrestre e alla durata relativa delle ore di luce.

Rs (a

+b

n/N)Ra (a10)

dove:

Rs radiazione solare [MJ m

giorno

n ore di luce

N massima durata del giorno [ore]

Ra radiazione estraterrestre [MJ m

giorno

]

a

+ b

frazione della radiazione extraterrestre che raggiunge la terra in un giorno limpido

I valori a

e b

, in mancanza di informazioni sulle condizioni atmosferiche (particolato, umidità...), raccomandati dalla FAO (Allen et al.,1998) sono rispettivamente di 0,25 e 0,50.

Per il pametro N i valori sono stati calcolati in base all'equazione seguente:

(a11) dove:

Ω angolo orario al tramonto (rad)

La radiazione estraterrestre Ra assume un vaore differente per ogni giorno dell'anno e per diverse latitudini e può essere stimata a partire dalla costante solare, dalla declinazione solare e dal periodo dell'anno tramite la relazione seguente:

(a12)

dove:

R

= radiazione estraterrestre [MJ m

day

] G

costante solare = 0.0820 [MJ m

min

] d

dstanza relativa inversa tra terra e sole ω

angolo orario al tramonto[rad]

ϕ latitudine [rad]

δ declinazione solare [rad]

R

è espressa nella precedente equazione in MJ m

day

. La corrispondente evaporazione in mm/giorno è ottenuta moltiplicando Ra per 0,408. La latitudine ϕ, espressa in radianti è positiva per l'emisfero nord e negativa per l'emisfero sud.

Per stimare R

in un mese si utilizza il suo valore al 15

giorno del mese. Questo

valore devia dalla media di ogni giorno del mese di meno dell'1% per tutte le

latitudini, durante periodi senza gelo.

Per quanto riguarda Rnl, il tasso di emissione di energia ad onde lunghe è proporzionale alla temperatura assoluta della superficie elevata alla quarta potenza. Questa relazione è espressa quantitativamente dalla legge di Stefan- Boltzmann. Il flusso netto di energia uscente dalla superficie terrestre è minore di quello emesso dato dall'equazione di Stefan-Boltzmann a causa dell'assorbimento e della radiazione emessa verso il basso dall'atmosfera. Il vapore acqueo, le nubi, l'anidride carbonica e le polveri emettono e assorbono del campo delle radiazioni ad onde lunghe. La loro concentrazione dovrebbe essere nota per calcolare il flusso netto uscente. Poiché l'umidità e la nuvolosità giocano un ruolo importante, l'equazione di Stefan-Boltzmann è corretta da questi due fattori. Si assume quindi che le concentrazioni degli altri assorbitori siano costanti:

(a13)

dove:

R

radiazione ad onde corte netta uscente [MJ m

day

], σ costante di Stefan-Boltzmann [4.903 10

MJ K

m

day

],

T

massimo assoluto di temperatura nelle 24 ore [K = °C + 273.16], T

minimo assoluto di temperatura nelle 24 ore [K = °C + 273.16], e

pressione di vapore reale [kPa],

R

/R

radiazione relativa ad onde corte (≤ 1.0),

R

radiazione solare misurata o calcolata (Equation...) [MJ m

day

], R

radiazione solare con cielo limpido (Equation ...) [MJ m

day

]

Il termine (0.34-0.14√ e

) esprime la correzione relativa all'umidità dell'aria, e diminuisce all'aumentare dell'umidità. L'effetto della nuvolosità è espresso dal termine (1.35 R

/R

- 0.35). Il termine diminuisce all'aumentare della nuvolosità. Più piccolo è il valore della correzione più piccolo sarà il valore del flusso uscente della radiazione ad onde corte.

La radiazione relativa ad onde corte è il rapporto tra la radiazione solare (R

) e la

radiazione solare con cielo limpido (R

). R

è la radiazione solare che realmente

raggiunge la superficie terrestre in un dato periodo, mentre R

è la radiazione solare che

raggiungerebbe la stessa superficie nello stesso periodo ma in condizioni di cielo limpido.

Il rapporto R

/R

è quindi un modo per esprimere la nuvolosità dell'atmosfera e varia tra circa 0.33 (copertura nuvolosa densa) e 1 (cielo limpido). Rso può essere calcolata usando la seguente relazione:

R

= (0.75 + 2 l0

z)R

(a14) dove:

z altitudine della stazione sul livello del mare [m]

•

flusso di calore dal suolo

Poiché il flusso di calore dal suolo (G) è piccolo rispetto a R

, specialmente quando la superficie è coperta dalla vegetazione, può essere usata una procedura di calcolo basata sull'ipotesi che la temperatura del suolo segua la temperatura dell'aria. Per periodi di un mese, assumendo che la capacità termica del suolo sia costante e pari a 2,1 MJ m

°C

. Per un'appropriata profondità del suolo può essere usata l'equazione seguente per derivare G:

Gmean,i = 0.07 (T

– T

) (a15) dove:

T

temperatura media dell'aria del mese i [°C],

T

temperatura media dell'aria del mese precedente [°C], T

temperatura media dell'aria del mese successivo [°C].

•

Velocità del vento. Le velocità del vento a differenti altezze sulla superficie del

suolo sono diverse. L'attrito di superficie tende a rallentare il vento che passsa sopra

di esso. Quindi la velocità del vento è più bassa vicino alla superficie ed aumenta

allontanandosi da essa. Per questa ragione gli anemometri sono collocati ad altezze

standard, per sempio 10 m in meteorologia e 2 o 3 m in agrometeorologia. Per il

calcolo dell'evapotraspirazione è necessaria la velocità del vento calcolata a 2 metri

dalla superficie. Per correggere i dati di velocità del vento ottenuti ad altezze

differenti, può essere usata una relazione logaritmica che descrive il profilo del vento

rispetto all'altezza sopra una superficie inerbita:

(a16) Dove:

u

velocità del vento riferita all'altezza di 2 m dalla superficie del suolo (m/s) u velocità del vento all'altezza z (m/s)

z altezza della misurazione (m)

Modello di Turc

L'equazione empirica di Turc (1961) è basata sulle medie mensili della radiazione giornaliera globale, della temperature e dell'umidità relativa dell'aria, ed è una semplificazione di una equazione più vecchia (Jensen et al., 1990)

Questo modello è stato utilizzato sopratutto in Europa occidentale, ma anche negli Stati Uniti ed è adatto soprattuto in zone con forti gradienti di umidità dell'aria.

L'equazione di Turc include l'umidità relativa come fattore correttivo, quando il valore medio mensile è al di sotto el 50% (Turc, 1963). L'equazione di Turc è la seguente:

ET

= a

x 0,013 (Tmean/(Tmean+15)) x (23,885 Rs +50) (a17) dove:

ET

evapotraspirazione di riferimento [mm/giorno]

a

fattore di correzione per RH > 50% a

=1 RH <50% a

=1+(50-RH)/70, dove RH umidità relativa media mensile [%]

T

temperatura media mensile [C°]

Rs radiazione solare [MJ m

day

]

In generale si osserva che la formula di Turc tende a sottostimare l'evapotraspirazione di riferimento in primavera e a sovrastimarla durante l'estate.

Questo accade poiché la temperatura ha un peso maggiore rispetto alla radiazione in questa equazione.

Modello di Thortnthwaite

Thornthwaite (1948, Wilm et al., 1944) ha sviluppatto un'equazione empirica per la stima dell'evapotraspirazione di riferimento che richiede soltanto le temperature media mensili e le ore di luce. L'equazione è stata sperimentata in molte zone degli Stati Uniti.

Usare la temperatura come un sostituto della radiazione netta implica l'assunzione

che l'albedo sia costante, il tasso di evapotraspirazione non sia influenzato

dall'avvezione di masse d'aria umide o secche, e che il rapporto d Bowen sia costante.

Queste conizioni non si verificano in regioni aride e semi-aride, eccetto durante brevi periodi in seguito a periodi di concentrazione delle precipitazioni (ASCE, 1990).

Willmott et al. (1985) sintetizza l'equazione di Thornthwaite come segue:

ETo = (a18)

dove:

ET0 evapotraspirazione di riferimento [mm/mese]

Tmean tempeatura dell'aria media mensile [°C]

I indice di calore definito nell'equazione a19 a una funzione di I secondo l'equazione a20

(a19)

(a20)

La stima mensile dell'evapotraspirazione di riferimento calcolata con l'equazione a18 necessita di essere corretta considerando le ore di luce, poiché nell'equazione si assume 30 giorni di lunghezza del mese e 12 ore di luce.

Evaporimetro di classe A

L'evaporimetro consiste in una vasca tenuta sempre piena d'acqua, nella quale si misura giornalmente di quanti millimetri il livello del'acqua è calato.

L'evaporazione da una superficie d'acqua è un fenomeno che dipende dagli stessi

fattori che determinano l'evapotraspirazione di riferimento per cui è logico che ci sia una

stretta relazione tra le due misure. L'evaporimetro più utilizzato è quello detto “di classe

A”, di forma circolare (Bonciarelli, 1999). L'evaporimetro fornisce una misura degli

effetti integrati di radiazione, vento, temperatura e umidità sull'evaporazione da una

specifica superficie di acqua libera.

Tuttavia diversi fattori possono produrre differenze significative nella perdita di acqua rispetto alla risposta delle piante. L'albedo di una superficie di acqua libera è soltanto il 5-8%, mentre per la maggior parte delle coperture vegetali è pari al 20-20%.

L'accumulo di calore nell'evaporimetro può essere apprezzabile e causare un evaporazione notturna simile a quella diurna., mentre la maggior parte delle colture traspira soltanto di giorno. Inoltre le differenze nella perdita d'acqua tra coture e evaporimetro possono essere causate da turbolenze, temperatura, e umidità dell'aria nelle immediate vicinanze delle superfici. Il posizionamento della vasca influenzano le misurazioni, specialmente se l'evaporimetro è posto su suolo nudo invece coperto da vegetazione (Doorenbos & Pruitt, 1977).

La quantità evaporata in un periodo (es: mm/giorno), in assenza di pioggia, si ottiene dalla diminuzione dell'altezza dell'acqua nella vasca.

L'evaporazione dall'evaporimetro è legata all'evapotraspirazione di riferimento da un coefficiente empirico:

ETo =Kp E

(a21) dove:

ETo evapotraspirazione di riferimento [mm/giorno]

Kp coefficiente dell'evaporimetro [adimensionale]

E

evaporazione dall'evaporimetro [mm/giorno]

Il coefficiente dell'evaporimetro è scelto in base al tipo di evaporimetro, ma anche in base alla copertura del suolo nella stazione, all'ambiente circostante e alle condizioni generali di vento e umidità. Generalmente sono considerati due casi: il caso A in cui la vasca è colocata su un area coperta da vegetazione, circondata da suolo nudo; il caso B in cui la vasca è collocata su suolo nudo circondato da suolo coperto da vegetazione (Allen et al., 1998).

Evapotraspirazione delle colture

Per calcolare l'evapotraspirazione di una coltura in condizioni standard (Etc) si può

utilizzare l'approccio del coefficiente colturale (Kc). Per codizioni standard si intende

che la coltura cresce in campi larghi con eccellenti condizioni agronomiche, edafiche e

idriche (Doorenbos & Pruitt, 1977). L'evapotraspirazione della coltura differisce

dall'evapotraspirazione di riferimento (ETo) in quanto la copertura del suolo (altezza

della coltura, albedo), la resistenza aerodinamica e le proprietà della copertura vegetale

(area ed età foliare, numero e controllo stomatale) sono diverse nella coltura di riferimento (Lolium perenne) rispetto a una qualsiasi altra coltura. Gli effetti di tali caratteristiche differenti sono incorporati nel coefficiente colturale. Quindi l'evapotraspirazione della coltura è calcolata nel modo seguente:

ET

= K

ET

(a22) dove:

ET

evapotraspirazione della coltura [mm giorno

], K

coefficiente colturale [adimensionale],

ET

evapotraspiratione di riferimento [mm giorno

].

In questa equazione gli effetti delle varie condizioni meteorolologiche sono incorporati nel ET

e le caratteristiche della coltura nel coefficiente Kc (Allen et al., 1998).

Differenti colture hanno quindi differenti Kc e anche il cambiamento della coltura lungo il periodo di crescita determina variazioni nel Kc. Esistono valori tabulati per le colture più diffuse e per le fasi fenologiche, ricavati per condizioni standard definite come clima sub-umido con umidità relativa media giornaliera intorno a 45% e con velocità media del vento da calma a moderata (2m/s) (Allen et al., 1998).

Il metodo proposto da Doorenbos & Pruitt (1977) e Allen et al. (1998) definisce solamente tre valori di Kc: il primo (Kc

) corrisponde alla fase iniziale di sviluppo dall'emergenza fino alle quattro foglie vere, la seconda fase non iclude un valore unico, ma risulta dalla unione dei Kc della fase 1 e 3 poiché si assume una crescita dinamica in cui la domanda di acqua aumenterà di pari passo con lo sviluppo della coltura. La fase 3 è rappresentata da un valore unico (Kc

)corrispondebte alla fioritura e fruttificazione e il Kc corrispondente alla fase 4 (Kc

) rappresenta l'ultimo giorno del ciclo colturale o il giorno della raccolta.

In codizioni non standard i Kc di una coltura possono necessitare correzioni, in

particolare il Kc

è influenzato dalla frequenza di inumidimento del suolo, dalla

capacità potenziale di evaporazione dell'atmosfera, e dall'intensità degli eventi che

danno luogo a umettamento del suolo. Invece i Kc

e Kc

sono influenzati dai

parametri climatici di umidità e vento e dall'altezza della coltura. Le correzioni sono

auspicabili quando l'umidità reativa media giornaliera è diversa 45% e la velocità media

del vento è diversa da 2 m/s. In climi più aridi e condizini di velocità del vento maggiore si avranno valori più alti per i K

. In climi più umidi e condizioni di velocità del vento più moderate si avranno minori valori per i K

.

Una volta individuati e riportati su grafico i tre Kc, rispetto ai corrispondenti periodi di crescita si ottiene la curva dei coefficienti colturali e può essere ricavata una relazione polinomiale che lega i Kc e gli stadi fenologici. (Allen et al., 1998).

Per il calcolo del reale cosumo idrico della coltura si è utilizzato il coefficiente di stress (Ks) (Allen et al., 1998) secondo la seguente relazione:

ET

= K

K

ET

(a23) dove:

ET

evapotraspirazione della coltura in condizioni di stress [mm/giorno]

Kc coefficiente colturale [adimensionale]

Il cofficiente di stress si ricava dalla seguente relazione:

(a24) dove:

K

fattore di riduzione dell'evapotraspirazione dipendente dall'acqua disponibile nel suolo [adimensionale], e 0> K

>- 1

D

diminuzione di acqua nella zona esplorata dalle radici [mm]

TAW acqua totale disponibile nella zona esplorata dalle radici [mm], per TAW = 1000(q

- q

) Z

dove:

q

contenuto d'acqua alla capacità di campo (field capacity) [m

m

] q

contenuto d'acqua al punto d'appassimento (wilting point) [m

m

] Z

profondità esplorata dalle radici [m]

p frazione di TAW che la coltura può estrarre senza soffrire stress idrico [adimensionale], per p = p

+ 0.04 (5 - ET

)

dove:

p

p tratto dalla tabella 22 (Allen et al., 1998) [adimensionale]

ET

evapotraspirazione della coltura nel periodo considerato

[mm/giorno]

RAW acqua prontamente disponibile nella zona esplorata dalle radici [mm], per RAW = p TAW

Quando Dr < RAW, Ks è uguale a 1. Dr è stato ricavato facendo un bilancio del suolo su scala giornaliera. La percolazione profonda è stata considerata pari a zero, assumendo che il terreno si trovi alla capacità di campo in seguito a pioggia o irrigazione, ovvero che perda l'eccesso di acqua lo stesso giorno dell'evento piovoso (o irriguo), si assume inoltre che la risalita capillare sia uguale a zero poiché il livello freatico si trova molto al di sotto di 1 metro. Per quanto riguarda le precipitazioni si è utilizzato l'anno medio ricavato dalle serie di dati giornalieri delle stazioni D.G.A., che vanno da 20 a 30.

Per il bilancio è stata utilizzata la seguente relazione:

D

= D

- (P - RO)

- I

- CR

+ ET

+ DP

(a25) dove:

D

diminuzione nella zona esplorata dalle radici alla fine del giorno i [mm]

D

contenuto di acqua nella zona esplorata dalle radici alla fine del giorno precedente i-1 [mm]

P

precipitazioni nel giorno i [mm]

RO

runoff dalla superficie nel giorno i [mm]

I

irrigazione che si infiltra nel suolo nel giorno i [mm]

CR

risalita capillare dalla tavola d'acqua nel giorno i [mm]

ET

evapotraspirazione nel giorno i [mm]

DP

perdita d'acqua dalla zona esplorata dalle radici per percolazione

profonda nel giorno i [mm]

Allegato II

Lista floristica

CAMPANULACEAE Specie:Pratia repens Wedd.

Syn: Hypsela reniformis (Kunth) C. Presl Nome in lingua Aymàra:

Forma biologica:Idrofita Tutela:

Origine:Nativa Segnal.:Alt. 3800-4600 Corotipo:

Ambiente:Bofedal CARIOPHYLLACEAE

Specie:Arenaria rivularis Philippi Syn:

Nome in lingua Aymàra:

Forma biologica:Emicriptofita Tutela:

Origine:Nativa

Segnal.:Alt. 3800-4600. Ande del nord e centro di Cile e Argentina Corotipo:

Ambiente:Bofedal, Vega, Salares CERATOPHYLLACEAE Genere specie: Ceratophyllum sp.

Nome volgare: loroma Sinonimi:

Forma biologica: IDROFITE Corotipo:

Ambiente:

Segnalazioni:

Tutela:

COMPOSITAE

Genere specie: Parastrephia lucida (Meyen) Cabera

Sinonimi: Baccharis lucida Meyen, Diplostephium tovarii Quatrec., Vernania Philicaeformis var.

resinosa Walp.

Nome volgare: tola

Forma biologica: NANOFANEROFITA Corotipo:

Ambiente: abbondante in tutte le gole della cordigliera e ai margini dei salar, dai 3700 ai 4450 m.

Segnalazioni:

Tutela:

COMPOSITAE

Genere specie: Parastrephia quadrangularis (Wedd.) Cabrera

Sinonimi: Lepidophyllum tola Cabrera, Dolichogyne lepidophylla (Wedd.) Nome volgare: tola

Forma biologica: NANOFANEROFITA Corotipo:

Ambiente: steppa altipianica. Aree della cordigliera 3800-4100 m s.l.m.

Segnalazioni:

Tutela:

COMPOSITAE

Specie:Werneria pigmea Gillies ex Hook. et Arn.

Syn: Werneria apiculata Sch. Bip, Werneria graminifolia Benth., Werneria minima Walp., Werneria rhizoma Remy in Gay.

Nome in lingua Aymàra: katare

Forma biologica: Emicriptofita erba perenne acaule rizomatosa Tutela:

Origine:Nativa

Segnal.:Alt.3700-4550 m. Sudamerica.

Corotipo:

Ambiente:Bofedal, Vega, Salares CYPERACEAE

Specie:Phylloscirpus acaulis(Phil.) Goetgh. & D.A. Simpson Syn: Scirpus acaulis Phil.

Nome in lingua Aymàra:

Forma biologica:Emicriptofita Tutela: Insufficientemente conosciuta

Origine:Nativo Segnal.:

Corotipo:

Ambiente:Bofedal, Vega

CYPERACEAE

Specie:Eleocharis melanomphala C.B. Clarke Syn:

Nome in lingua Aymàra:

Forma biologica:Emicriptofita Tutela:

Origine:

Segnal.: Regioni montagnose dell'America meridionale, dal Peù alla terra del Fuoco.

Corotipo:

Ambiente:Bofedal, Vega

GENTIANACEAE

Specie:Gentiana prostrata Haenke in Jacq.

Syn: Ciminalis prostrata (Haenke),Gentiana Gayi Griseb., Gentiana nutans Bunge, Gentiana podocarpa (Phil) Griseb., Gentiana ramosisima Phil., Gentiana sedifolia Kunth, Hippion prostratum (Haenke) Schmidt et Roem., Varasia podocarpa Phil.,

Nome in lingua Aymàra:

Forma biologica:Terofita Tutela:

Origine:Nativa

Segnal.:Alt. 4200-4550 m. Alt. 4200-4550 m. Cile, Argentina, Europa Centrale, nord e centro dell'Asia.

Corotipo:

Ambiente:Bofedal GRAMINACEAE

Specie:Deyeuxia curvula Wedd.

Syn: Calamagrostis curvula (Wedd.) Pilg.

Nome in lingua Aymàra: Keña, Kiña

Forma biologica:Emicriptofita?

Tutela:

Origine:

Segnal.:

Corotipo:

GRAMINACEAE Specie:Deyeuxia sp.

Syn:

Nome in lingua Aymàra:

Forma biologica:Emicriptofita?

Tutela:

Origine:

Segnal.:

Corotipo:

Ambiente:Bofedal, Vega HALORAGACEAE

Genere specie: Myriophyllum quitense Kunth

Sinonimi: Myriophyllum elatinoides Gaudich., Myriophyllum elatinoides var. ternatum Gaudich., Myriophyllum titikakense Remy, Myriophyllum viridescens Gillies ex Hook & Arn.

Nome volgare: lima, Kwa'ri Forma biologica: IDROFITE Corotipo:

Ambiente: Si riporta in bofedal che presentano corpi d’acqua abbondanti.

Segnalazioni: Perù, Bolivia, Colombia, Argentina, Ecuador, Cile.

Tutela:

JUNCACEAE

Oxychloe andina Philippi

Syn: Distichia andina (Phillippi) Bentham & Hooker , Distichia macrocarpa Wedd. Buchenau Nome in lingua Aymàra:Packo, Packo macho, Paquial

Forma biologica: Emicriptofita (erba perenne rizomatosa)

Ambiente: Bofedal,salares (settori con affioramento di acqua dolce) Origine: Nativa

Corotipo: Neotropicale

Ambiente: Bofedal,salares (settori con affioramento di acqua dolce)

Segnal.: Alt. 3500-4550 m. Ande del Perù, Bolivia, N Cile e NW Argentina fino al 30° lat. Sud.

JUNCAGINACEAE

Genere specie: Triglochin maritima

Sinonimi: Triglochin palustris L., Triglochin andina Phil., Triglochin fonticola Phil.

Forma biologica: EMICRIPTOFITA Corotipo: cosmopolita

Ambiente:bofedal

Segnalazioni: Cile, Argentina.

Tutela:

ORCHIDACEAE

Specie:Aa nervosa (Kraenzl.) Schltr.

Syn: Myriosmodes paludosum (Rchb.f.) Garay Nome in lingua Aymàra: Parguayo

Forma biologica:Geofita Tutela: vulnerabile (CONAMA)

Origine:Nativa

Segnal.: Altipiano delle Regioni di Tarapacá (I) e Antofagasta (II) Corotipo:

Ambiente:Bofedal PLANTAGINACEAE

Specie:Plantago barbataG. Forsten Syn:

Nome in lingua Aymàra: Psike, Llantén con barbas

Forma biologica:Emicriptofita

Tutela:

Origine:

Segnal.: 2700-3700 m s.l.m.. Dai 28° 43' Lat. Sud. Cile, Argentina, Isole Malvinas, Isole Diego Ramirez.

Corotipo:

Ambiente:Bofedal, vega POTAMOGETONACEAE

Genere specie: Potamogeton strictus Philippi Sinonimi:

Nome volgare: loroma Forma biologica: IDROFITA Corotipo:

Ambiente: bofedales, laghi e corsi d'acqua dolce

Segnalazioni: Dal livello del mare ai 4000 m s.l.m.. Bolivia, Argentina, in Cile da Tarapacà a Terra del Fuoco.

Tutela:

RANUNCOLACEAE

Genere specie: Ranunculus cymbalaria Pursch.

Sinonimi: Ranunculus macrocarpus K.presl, Ranunculus pozoaefolius C.Gay, Ranuculus minutus Gay, var. microphylla Phil., Halerpestes cymbalaria (Pursh) Greene.

Nome volgare: oreja de gato, botòn de oro Forma biologica: IDROFITA

Corotipo: Cosmopolita Ambiente:

Segnalazioni: 400 -4000 m s.l.m.. Cile, Uruguay, Argentina e Bolivia. In Cile dalla I regione fino all terra del Fuoco (19°42'-53°31' S).

Tutela:

SCROFULARIACEAE

Genere specie: Mimulus glabratus Kunth Nome volgare: berro amarillo, oqororo Sinonimi: Mimulus parviflorus Lindl.

Forma biologica: H scap Corotipo:

Ambiente: bofedal

Segnalazioni: Perù Bolvia, Cile. In Cile dalla regione di Tarapacà a Chiloè, anche nelle isole di Juan Fernandez.

Tutela: vulnerabile.

PTERIDOPHYTAE

Specie: Azolla filiculoides Lam.

Sinonimi: Azolla magellanica Willd., Azolla squamosa Molina, Azolla arbuscula Desv.

Nome commune e/o in lingua Aymàra: loroma, flor del pato.

Forma biologica: IDROFITA Corotipo:

Habitat: acquatico, acque stagnanti

Segnal.: Dal livello del mare ai 4000. Indigena del continente americano, dall' Alaska fino al Cile. In Cile da Arica a Magallanes.

Tutela:

BACTERIOPHYTAE

Genere specie: Nostoc communis Sinonimi:

Nome volgare: lluc llucha, Forma biologica:

Ambiente: In acque poco profonde e prati inondati.

Segnalazioni:

Tutela:

Tabella A1: analisi della coperture della vegetazione secondo Braun-Blanquet Rilevamento N°:

Data:

Altitudine (m):

Localita:

Formazione vegetale:

Copertura totale (%):

Superficie(m²):

N° delle specie:

1 03/06

4000 T B 80 100

6 2 03/06

4000 T B 90 100

7 3 03/06

4000 T B 100 100 10

4 06/06

4000 T B 100 100 7

5 06/06

4000 T B 90 100 12

6 07/06

3797 I VR

80 12 14

7 07/0

6 3791

I VR

80 14 12

8 05/06

3742 AC BV 60 100 12

9 05/0

6 3742

AC B 90 100 9

10 07/06 3742

AC B 80 100

13 11 46 3722

VC BV 80 100 6

F.B.

Oxycloe andina 5,5 4 4,2 5 5 2,7 5,5 3,5 H

Deyeuxia curvula 1,5 1,7 1,5 1,5 2,5 1,2 1,7 H

Deyeuxia sp. 1,1 1,5 2,2 1,2 1,7 1,5 H

Phylloscirpus acaulis 2,5 1,5 1 1,1 1 2,7 2,7 2 1,3 2,2 H

Plantago barbata + + r + 1 1,2 1,1 1 1 + H

Aa nervosa + + r + + r G

Gentiana prostrata + + 1 + + r T

Arenaria rivularis 1 1 1,3 1,1 1,2 H

Eleocharis

melanomphala 1 3 2 1,5

H

Werneria pygmaea + 1,1 + 1 H

Triglochin maritima + r H

Mimulus glabratus r H

Parastrephia

lepidophylla 1,1 NF

Parastrephia

quadrangularis 1,6 r NF

Scirpus sp.

Acquatiche

Pratia repens + + 1,2 1,3 + 1,2 1,1 1,1 2,5 I

Lilaeopsis macloviana + 1,1 1 1 1,5 I

Ranunculs cymbalaria I

Myriophillum quitense 1,3 1 1,2 1,5 1,7 1,5 I

Azolla filiculoides + 1,2 1,1 1,1 1 I

Ceratophyllum sp. 1,1 1,7 I

Potamogeton strictus + 1 r 1,1 2,2 I

B = bofedal, V= vega, VR = vegetazione riparia; T =Taipicollo, I = Isluga, AC = a monte di Colchane, AV = a valle di Colchane

Tabella A2: analisi della coperture della vegetazione secondo Braun-Blanquet Rilevamento N°:

Data:

Altitudine (m):

Località:

Formazione vegetale:

Copertura totale (%):

Superficie(m²):

N° delle specie:

12 04/06

3722 VC BV 100 100 7

13 06/06 3722

VC BV 100 100 10

14 05/0 4000 T B 90 100

7 15 05/0 4000

T B 90 100

12 16 05/07

4000 T B 80 12 14

17 06/07

3742 AC

B 80 14 12

18 06/07

3742 AC

B 60 100

12 19 06/07

3742 AC BV 90 100 11

20 07/07

3722 VC BV 80 100

13 21 07/07

3722 VC BV 80 100 14

22 07/07

3722 VC BV 60 100

10 F.B.

Oxycloe andina 1 4,5 1,7 5,5 1,2 4,2 5 + r H

Deyeuxia curvula 1,7 H

Deyeuxia sp. 1,2 1,7 1,1 1,7 1,3 1,5 1,3 3 3 2,3 H

Phylloscirpus acaulis 4,7 2 1,1 2 1,5 2,7 1,1 1,1 1,3 3,2 3,2 H

Plantago barbata 1,1 + 1,1 1,1 1 + 1,1 1 1,1 + H

Aa nervosa r 1 1 1 + 1,1 G

Gentiana prostrata 1 + 1,2 T

Arenaria rivularis 1 1,2 1,1 2 1,1 1,1 1,1 1 1 1,1 1,1 H

Eleocharis

melanomphala 1,3 1,6 1,7 1,6 1,1 1,3 H

Werneria pygmaea 1,2 + 1 H

Triglochin maritima 1,1 1,1 + 1,2 H

Mimulus glabratus H

Parastrephia lepidophylla Parastrephia quadrangularis Acquatiche

Pratia repens 1,2 1,3 1,1 1,3 1,3 1,1 1,1 I

Lilaeopsis macloviana 1,2 1,1 1,1 1,6 1,2 1,1 1,1 I

Ranunculs cymbalaria r 1 1,1 1 1 I

Myriophillum quitense 1,2 1,3 1,1 r + I

Azolla filiculoides 1,1 1,6 r r r + I

Ceratophyllum sp. 1,3 1,1 1,1 I

Potamogeton strictus 1,6 1,3 + 1,2 1,2 1,2 1,2 I

B = bofedal, V= vega, VR = vegetazione riparia; T =Taipicollo, I = Isluga, AC = a monte di Colchane, AV = a valle di Colchane

Allegato III

Carte tematiche georeferenziate