L'importanza della qualità dell'acqua di irrigazione

  01 Ott 2019 10:00
La qualità dell’acqua di irrigazione è un parametro fondamentale per il rendimento delle coltivazioni, la produttività del suolo e la protezione dell’ambiente. Le analisi chimiche di laboratorio permettono di verificare l’idoneità dell’acqua per l’utilizzo agricolo. Con esse viene stabilito il pH, il livello di salinità, l’eventuale pericolo di sodio, i carbonati e i bicarbonato, altri elementi in tracce, gli anioni tossici e i nutrienti.
 
Spesso si usa acqua potabile per irrigare. Di per sé è una risorsa affidabile in termini di qualità tuttavia, in termini di economicità e sostenibilità, è consigliabile trovare soluzioni alternative. L’alternativa è l’acqua di superficie che si rende disponibile da fossi, canali, pozzi, fiumi e altre fonti naturali. In questo caso però è necessario effettuare periodicamente analisi di laboratorio per valutarne i parametri.
 

Parametri qualitativi

 

1. pH

 
L’acqua irrigua è classificata come acida, neutra o alcalina, secondo la scala di valore del pH che va da 0 a 14. Il valore neutro corrisponde a 7.0, ogni valore inferiore è considerato acido mentre è basico (o alcalino) ogni valore superiore. Il pH si determina con precisione tramite specifiche analisi di laboratorio, ma esistono kit-test che possono darne comunque un’indicazione. Un valore tra 5.0 e 8.0 è considerato normale.
 

2. Alcalinità

 
L’acqua da fonti naturali ha un valore di pH tendenzialmente alcalino, a causa dei carbonati disciolti e bicarbonati di calcio e magnesio.
Un valore tra 0 e 400 mg/l è considerato normale. Tuttavia bisogna fare attenzione: irrigando regolarmente con acqua sopra a 140 mg/l CaCO3 si rischia di alzare il pH della parte superficiale del terreno, di aumentare la possibilità di malattie e di influenzare negativamente lo sviluppo del terreno.
 

3. Conducibilità Elettrica

 
La conducibilità è misurata sulla capacità dell’acqua di essere attraversata dalla corrente elettrica. Questa capacità è direttamente in relazione alla concentrazione di ioni nell’acqua: maggiore è la presenza di sali e minerali inorganici, maggiore è la conducibilità. Di conseguenza, un’acqua molto pura ha una bassa conducibilità, mentre, ad esempio, l’acqua di mare ha una conducibilità elevata.
L’intervallo dei valori di conducibilità per l’acqua d’irrigazione va da 300 a 800 μS/cm (micro-siemens per cm).
 

4. Rapporto di assorbimento del sodio (SAR)

 

Cos'è il SAR?

 
È il rapporto di Adsorbimento del Sodio (SAR “Sodium Adsorpion Ratio”) che esprime l'attività relativa degli ioni sodio nelle reazioni di scambio con il terreno. Tale rapporto misura la concentrazione relativa di sodio rispetto a calcio e magnesio.
Il rapporto tra certi elementi nell’acqua d’irrigazione è un fattore da considerare sempre. Ad esempio, la concentrazione di sodio, calcio e magnesio è un parametro importante per determinare la qualità dell’acqua. Calcio e magnesio sono importanti per mantenere una buona struttura del terreno. Se si irriga regolarmente con acqua alta in sodio ma bassa in Ca e Mg, vi sarà perdita di struttura del terreno, con conseguente minore infiltrazione e permeabilità.

Il test SAR si usa proprio per misurare la concentrazione di sodio, calcio e magnesio e valutare i potenziali danni al terreno. Di norma un valore di SAR inferiore a 3 è considerato sicuro. Viceversa un SAR pari a 9 o superiore può causare un danno strutturale significativo se si è in presenza di terreni argillosi. Diversamente i terreni sabbiosi non sono suscettibili e possono tollerare valori anche fino a 10.


5. Ferro

 
Alte concentrazioni di ferro possono causare problemi agli impianti d’irrigazione perché si formano depositi. Una concentrazione tra 0,01 e 0,2 mg/l è considerata nella norma. I problemi si verificano sopra questa soglia.
 

6. Metalli pesanti

 
In aree industriali o in prossimità di aree di estrazione mineraria, è opportuno eseguire delle analisi per verificare la presenza di metalli pesanti come rame, zinco, piombo e cadmio, che in alte concentrazioni possono essere tossici per il terreno.


Pericolo di sodio nell'acqua per irrigazione

 
Un'alta concentrazione di ioni sodio in acqua interessa la permeabilità del terreno e causa problemi di infiltrazione. Ciò avviene perché il sodio una volta presente nel terreno in forma scambiabile sostituisce il calcio ed il magnesio assorbiti dall'argilla del terreno e causa la dispersione delle particelle del suolo.
Tale dispersione provoca la ripartizione degli aggregate del terreno. Il terreno diventa duro e compatto una volta asciutto e riduce le velocità di infiltrazione di acqua e aria nel terreno, danneggiandone la relativa struttura.
Questo fenomeno è anche legato a numerosi fattori quali il tasso di salinità ed il tipo di terreno. Per esempio i terreni sabbiosi non possono essere danneggiati così facilmente come altri terreni più pesanti quando sono irrigati con alta acqua SAR.

 

Sodio & raccolti

 
Le alte concentrazioni di sodio diventano un problema quando il tasso di infiltrazione è ridotto ad un livello tale che il raccolto non ha abbastanza acqua disponibile o quando la conducibilità idraulica del profilo del terreno è troppo bassa per fornire un drenaggio sufficiente.
Altri problemi causati al raccolto da un eccesso di sodio sono la formazione di letti di semi incrostati, la saturazione provvisoria del terreno superficiale, un alto pH ed un potenziale aumentato di malattie, erbacce, erosione del terreno, mancanza di ossigeno e inadeguata disponibilità di sostanze nutrienti.
L'acqua riciclata può essere una fonte di sodio in eccesso nel terreno rispetto ad altri cationi (Ca, K, Mg) e quindi dovrebbe essere giustamente controllato.


Soluzioni al problema di SAR nel terreno

 
Per il problema SAR nei suoli si possono applicare le seguenti soluzioni:
 
- Cambiare le fonti di irrigazione
- Mescolare l'acqua di irrigazione con acqua a basso contenuto di sodio
- Aumentare l'areazione
- Applicare un'iniezione di zolfo, gesso, o acido solforico
 
E le diverse soluzioni tecnologiche:
 
- Desalificazione con osmosi inversa
- Tecnologia di membrana (ultrafiltrazione, nanofiltrazione, osmosi inversa)
 
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