CONSIDERAZIONI SULL'IRRIGAZIONE PER CAMPI DI MAIS AD ALTO RENDIMENTO

Il mais è una coltura importante per l'economia degli Stati Uniti. Nel 2018, i coltivatori statunitensi hanno prodotto più di 14,42 miliardi di bushel. Secondo la National Corn Growers Association, la percentuale più alta di quel mais è destinata all'industria dell'etanolo, seguita da vicino dai mangimi per il bestiame. Nel 2018 sono stati piantati più di 89 milioni di acri in tutto il paese, con l'Iowa leader nella produzione di mais, seguito da Illinois e Nebraska. Una corretta irrigazione aiuta questi produttori a ottenere rese elevate per alimentare le industrie locali.

Troy Ingram, docente di estensione dei sistemi di coltivazione irrigati presso l'Università del Nebraska, lavora con i coltivatori di mais nel Nebraska centrale e consiglia di utilizzare un sensore di umidità del suolo per una pianificazione precisa dell'irrigazione.

«Se sai quanta acqua c'è nel terreno e quanta ne utilizza la coltura ogni giorno con il numero ET, allora puoi fare davvero un ottimo lavoro programmando l'irrigazione per qualsiasi coltura che stai irrigando», ha detto Ingram.

L'ET, o evapotraspirazione, è una misura di quanta acqua viene traspirata dalla pianta ed evaporata dal terreno.

Sviluppo delle piante di mais e stress idrico

Come ogni coltura, il mais ha un ciclo di utilizzo dell'acqua prevedibile che segue il ciclo di crescita della pianta. A seconda delle variabili meteorologiche e ET, il consumo effettivo di acqua varia di anno in anno.

Le fasi di crescita del mais iniziano con la crescita vegetativa, compresa l'emergenza, diversi stadi fogliari e la nappatura, quindi passano attraverso le fasi riproduttive in ordine di setatura, vescica, latte, pasta, ammaccatura e maturità.

Il mais è più vulnerabile allo stress idrico nelle prime fasi riproduttive. Un singolo evento di stress idrico nel periodo tra la formazione del nappino e la formazione di vesciche può comportare una riduzione della resa dal 30% al 40% in un anno secco (Irmak & Rudnick, 2014).

La setatura avviene pochi giorni dopo la nappatura ed è identificata dalla seta di mais all'esterno delle bucce. La seta cattura i granelli di polline che cadono, che crescono sulla seta. Gli effetti dello stress idrico in questo periodo includono il ritardo nella formazione delle nappe, la crescita o l'allungamento della seta e la secchezza della seta. Tutte queste condizioni portano a una riduzione dell'impollinazione.

Il secondo periodo più critico per lo stress idrico sono le prime fasi vegetative, prima della nappatura. Il mais richiede meno acqua durante il periodo di riempimento del chicco, dal latte alla maturazione.

Pianificazione dell'irrigazione

L'obiettivo della pianificazione dell'irrigazione è stimare la quantità di acqua disponibile nella zona delle radici delle colture e prevenire lo stress idrico della coltura. La consistenza del suolo e la capacità di ritenzione idrica, nonché la profondità di radicazione delle colture, influiscono sulla quantità di acqua disponibile per la pianta.

Nel Midwest, il terriccio limoso, il terriccio argilloso limoso e il terriccio sabbioso sono tipi di terreno comuni. In generale, i terreni a tessitura fine, come il limo e l'argilla, trattengono più acqua rispetto ai terreni a tessitura grossolana o sabbiosi. I terreni con basse capacità di ritenzione idrica richiedono applicazioni di irrigazione più frequenti.

Nei campi in cui la consistenza del suolo varia, l'applicazione di un'irrigazione uniforme può comportare un'irrigazione eccessiva delle aree a tessitura fine o un'irrigazione insufficiente delle aree a tessitura grossolana. Un'alternativa è utilizzare l'irrigazione a velocità variabile (VRI). Con questo metodo, i dati mappati sul campo possono essere utilizzati per determinare i fattori relativi alla capacità di ritenzione idrica e alla produttività della resa e specificare le posizioni ottimali per il monitoraggio dell'umidità del suolo. È quindi possibile creare prescrizioni per l'irrigazione per zone specifiche all'interno di un campo.

Man mano che il mais si sviluppa, il suo apparato radicale si approfondisce e alla fine raggiunge circa 5-6 piedi. Tuttavia, le piante di mais estraggono più acqua dalle profondità basse e meno dalle profondità più profonde. Secondo la regola del 4-3-2-1, le piante di mais assorbono il 40% dell'acqua dal quarto superiore della zona radicale, il 30% dal secondo quarto e così via. In generale, si può ipotizzare una profondità delle radici di 3 piedi fino all'ultima applicazione di irrigazione, quando la profondità presunta viene aumentata a 4 piedi (Kranz et al., 2008).

Il posizionamento dei sensori di umidità del suolo a varie profondità all'interno della zona delle radici delle colture può fornire letture precise dell'umidità attuale del suolo. Per mantenere l'umidità del terreno entro un intervallo accettabile, i coltivatori devono sostituire la quantità di acqua evaporata dal terreno e traspirata dalla pianta, o ET.

I dati ET possono essere ottenuti da un servizio in abbonamento o da un media locale. Le variazioni dell'ET dipendono dalle fasi di sviluppo delle piante e da variabili meteorologiche come radiazione solare, vento, temperatura dell'aria e umidità.

La pianificazione dell'irrigazione può essere paragonata a un libretto degli assegni in cui le precipitazioni e l'irrigazione sono depositi e l'ET è un prelievo giornaliero (Melvin & Yonts, 2009). Come altri dati meteorologici, si prevede che ET aiuti i coltivatori a prevedere e programmare l'irrigazione.

Quando le precipitazioni sono più o meno abbondanti del previsto, i coltivatori devono modificare il loro programma di irrigazione. Secondo Karla Noble, ex responsabile dell'irrigazione presso il Plains Equipment Group di York, Nebraska, molti coltivatori si stanno rivolgendo alla tecnologia di monitoraggio remoto.

«Le sonde di umidità e la comunicazione remota si stanno dimostrando ottime tecnologie per gli agricoltori», ha affermato. «Possono vedere quanta acqua è necessaria e modificare la velocità di applicazione. Possono farlo immediatamente, lontano dalla fattoria, invece di dover aspettare il rientro e perdere ore critiche per l'irrigazione».

Man mano che il mais si avvicina alla maturità, il consumo di acqua delle piante diminuisce. Un ultimo ciclo di irrigazione una volta che il mais raggiunge la maturità può essere necessario o meno a seconda del terreno e delle condizioni meteorologiche. Nel prevedere l'ultima irrigazione della stagione, i coltivatori dovrebbero considerare la data prevista di maturità del raccolto, il consumo idrico previsto, l'acqua residua disponibile nel terreno e le precipitazioni previste prima della maturità del raccolto (Yonts, Melvin e Eisenhauer, 2008).

«È così facile uscire e premere quel pulsante; alcuni coltivatori ne indosseranno altri 1-2 pollici alla fine della stagione come polizza assicurativa, ma può esserci una penalità sulla resa», ha detto Ingram.

Lasciare asciugare il terreno prima della raccolta aiuta a ridurre la compattazione del terreno causata da attrezzature di raccolta pesanti. La prudenza nell'applicazione finale di irrigazione consente inoltre di risparmiare denaro associato al pompaggio dell'acqua.

Consumo medio di acqua coltivata (ET) per fase di crescita per il mais con maturità di 113 giorni coltivato nel Nebraska centro-meridionale

Sia che i produttori di mais scelgano i metodi di pianificazione dell'irrigazione più precisi e all'avanguardia o che irrigino esclusivamente sulla base dell'osservazione ambientale e dei dati sulle colture noti, i risultati di produzione generalmente supereranno gli acri non irrigati.

I sistemi a perno centrale sono una buona scelta perché generalmente hanno uno dei costi di installazione per acro più bassi, sono facili da usare e sono efficienti dal punto di vista energetico perché funzionano a bassa pressione. I rivenditori Reinke possono consigliare sistemi di irrigazione specifici per i singoli campi. Il marchio Reinke offre una varietà di soluzioni VRI per tutti i tipi di budget. ReinCloud®, il sistema di monitoraggio remoto di Reinke, consente di visualizzare i dati dei sensori in tempo reale e di controllare i pivot dal proprio smartphone, tablet o computer. I rivenditori Reinke possono anche adattare la tecnologia di controllo remoto su qualsiasi marca di sistema di irrigazione. Trova il rivenditore Reinke più vicino a te all'indirizzo www.reinke.com/trova-un concessionario.html.

Referenze

Irmak, S. e Rudnick, DR (2014). Gestione dell'irrigazione del mais in condizioni di limitazione dell'acqua. Estensione Lincoln dell'Università del Nebraska
‍Melvin, S., & Yonts, D.C. (2009) Pianificazione dell'irrigazione: metodo del libretto degli assegni. Estensione Lincoln dell'Università del Nebraska
Associazione nazionale dei coltivatori di mais. (2019). World of Corn 2019 [Pagina Web].
Kranz, WL, Irmak, S., Simon JV, Yonts, CD e Martin, DL (2008). Gestione dell'irrigazione per il mais. Estensione dell'Università del Nebraska Lincoln
Melvin, SR e Martin, DL (2018). Strategie di pianificazione dell'irrigazione quando si utilizzano i dati relativi all'acqua del suolo. Estensione dell'Università del Nebraska Lincoln
Yonts, DC, Melvin, SR e Eisenhauer, DE (2008). Previsione dell'ultima irrigazione della stagione. Estensione Lincoln dell'Università del Nebraska
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