CONSIDERAZIONI SULL'IRRIGAZIONE PER IL FRUMENTO AD ALTO RENDIMENTO

Il frumento è la terza coltura da campo più grande prodotta negli Stati Uniti dopo mais e soia. Sebbene abbia la reputazione di coltura a basso apporto, spesso è necessaria un'irrigazione supplementare per soddisfare il consumo di acqua delle colture. Il frumento invernale rappresenta oltre il 60% della produzione di grano degli Stati Uniti (Ag Marketing Resource Center, 2020).

Il frumento invernale sfrutta l'umidità autunnale e invernale e viene raccolto prima che le condizioni ambientali estive causino una maggiore evaporazione. Tuttavia, il consumo totale di acqua del frumento invernale non è molto inferiore a quello primaverile e l'irrigazione è necessaria per produrre rese ottimali. Il momento della semina di solito influisce sul fabbisogno idrico stagionale totale delle colture di frumento solo di pochi centimetri d'acqua (Bauder).

Lyle Roberts, proprietario di Mon-Kota Fertilizer & Irrigation Inc., è agronomo da 40 anni e rivenditore Reinke da 18 anni. La sua area di assistenza concessionaria nel Montana orientale e nel North Dakota occidentale registra circa 9-13 pollici di precipitazioni annuali. Ciò non è sufficiente per produrre rese elevate e le piogge sono imprevedibili. L'acqua deve essere disponibile per il raccolto di frumento esattamente nel momento giusto per ottenere rese più elevate.

«Il frumento delle zone aride è in media di circa 40 staia per acro. Con l'irrigazione, possiamo più che raddoppiarlo. Il frumento correttamente fertilizzato e irrigato produrrà più di 100 staia per acro», ha detto Roberts.

Fasi di crescita del frumento

La crescita del frumento può essere suddivisa in cinque fasi principali: sviluppo delle foglie e del timone, allungamento del fusto, testatura e fioritura, riempimento dei chicchi e maturazione (Lollato, 2018). Il consumo di acqua inizia ad aumentare all'inizio della fase di allungamento dello stelo. Salta da circa 0,1 pollici al giorno all'inizio di questa fase a 0,25 pollici al giorno quando è visibile il primo nodo dello stelo, spesso indicato come «giuntura».

La fine della fase di allungamento dello stelo, quando la testa del frumento si sviluppa all'interno della foglia della bandiera, è chiamata «stivale». Il consumo idrico delle piante di frumento è massimo in questo momento (Yonts et al., 2009). Secondo Lollato (2018), il consumo di acqua di frumento raggiunge i 0,3 pollici al giorno prima dell'avvio e supera tale quantità durante l'emergenza della testa. Durante il riempimento dei cereali, il consumo di acqua di frumento diminuisce all'incirca alla stessa velocità con cui è aumentato (Yonts et al., 2009).

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Pianificazione dell'irrigazione

L'obiettivo della pianificazione dell'irrigazione è stimare la quantità di acqua disponibile nella zona delle radici attive 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. 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 e leggere. Le radici del frumento possono penetrare in profondità nel terreno. Uno studio ha scoperto che le radici del frumento invernale possono raggiungere una profondità di oltre 7 piedi, mentre le radici del grano primaverile si estendono per circa la metà di quella profondità

(Thorup-Kristensen e altri, 2009). Nonostante le differenze nella profondità di radicazione, il 95% dell'estrazione dell'acqua dal suolo per il frumento primaverile e invernale avviene nei primi 28 pollici del suolo (Entz et al., 1992). Posizionando i sensori di umidità del suolo a varie profondità all'interno della zona delle radici delle colture si possono ottenere 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. I dati sull'evapotraspirazione (ET) possono essere ottenuti da un servizio in abbonamento o da un media locale. L'ET cambia a seconda delle fasi di sviluppo dell'impianto e delle 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, l'ET è previsto in anticipo per aiutare i coltivatori a prevedere e programmare l'irrigazione.

Il fabbisogno idrico stagionale totale per il frumento primaverile e invernale è di circa 18-24 pollici, a seconda della posizione e delle variazioni meteorologiche stagionali, con il grano primaverile che in genere utilizza qualche centimetro in più di acqua rispetto al grano invernale (Bauder). Kent McVay, specialista in sistemi colturali presso la Montana State University Extension, gestisce uno strumento online all'indirizzo www.sarc.montana.edu/php/wx_trends per aiutare i coltivatori del Montana a determinare la quantità di acqua utilizzata dal loro raccolto durante la stagione. Il frumento invernale ha due periodi di picco di consumo idrico, l'autunno e la tarda primavera, anche se il picco nella tarda primavera è molto più elevato. Prima di piantare il frumento invernale in autunno, dovrebbe esserci un'umidità adeguata al di sotto del seme. Se le condizioni del terreno sono estremamente secche in autunno, è necessaria una leggera irrigazione. Il profilo del terreno non deve essere riempito completamente durante l'irrigazione prima della semina. Piuttosto, dovrebbe esserci spazio per le precipitazioni, ma acqua adeguata per la germinazione e la crescita precoce. L'irrigazione subito dopo la semina non è raccomandata per il frumento invernale (Yonts et al., 2009).

L'evaporazione dalla superficie del suolo continua durante l'inverno a meno che non ci sia un manto nevoso. Un'applicazione di irrigazione o precipitazione in autunno, combinata con le precipitazioni invernali, di solito è adeguata per la crescita all'inizio della primavera (Yonts et al., 2009). Poiché il consumo di acqua da parte del frumento aumenta durante la fase di allungamento dello stelo, l'irrigazione dovrebbe iniziare in questo periodo, a meno che le precipitazioni non siano abbondanti.

Se un sistema di irrigazione applica meno ET in un round rispetto all'ET massimo giornaliero della coltura al picco del consumo di acqua, inizia l'irrigazione abbastanza presto da immagazzinare l'acqua nel profilo del suolo prima che il raccolto di frumento raggiunga la fase di avvio. L'eccedenza verrà utilizzata dalla pianta durante il picco di utilizzo dell'acqua. Il fabbisogno di irrigazione varierà in base all'anno e alla regione. Bauder ha stimato che l'irrigazione stagionale totale per il frumento può variare da 16 pollici fino a 0 pollici, quando si verificano le condizioni meteorologiche ideali.

Sistemi di irrigazione consigliati

La maggior parte dei coltivatori di grano vicino al fiume Yellowstone, nel Montana, utilizza l'irrigazione per inondazione. Pagano per l'accesso all'acqua, non per la quantità che utilizzano. L'irrigazione per inondazione può causare una serie di problemi ambientali. L'eccesso di acqua causa spesso l'erosione dei sedimenti e il deflusso di pesticidi e fertilizzanti. Con l'irrigazione per inondazione, i sedimenti colturali rimasti dalla raccolta devono essere eliminati prima che il campo sia pronto per l'irrigazione. Il vento spazza via il terreno dai campi nudi, provocando una seconda forma di erosione. Con l'irrigazione a inondazione, i coltivatori devono bagnare accuratamente i campi in modo che l'acqua raggiunga la fine dei solchi. Non è efficiente né uniforme.

«Abbiamo promosso l'uso di sistemi di irrigazione a pioggia per l'efficienza nell'uso dell'acqua e per prevenire l'erosione dei sedimenti», ha affermato McVay. «I coltivatori qui sono bloccati a utilizzare l'irrigazione a inondazione perché è quello che hanno sempre fatto. Quando utilizzano un impianto di irrigazione, riescono a gestire meglio l'acqua, il che mantiene nutrienti e pesticidi lontani dai nostri corsi d'acqua. Inoltre migliora la qualità del suolo riducendo l'erosione dei sedimenti».

La città di Billings fa affidamento sull'acqua potabile trattata del fiume Yellowstone. McVay ha detto che i funzionari della città hanno preso in considerazione la possibilità di sovvenzionare impianti pivot per le fattorie vicino al fiume per prevenire il deflusso del fosforo.

Vantaggi ambientali a parte, i sistemi di irrigazione a perno sono una buona scelta poiché 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. ReinCloud®, il sistema di monitoraggio remoto di Reinke, consente ai coltivatori di visualizzare i dati dei sensori in tempo reale e di controllare i perni da uno smartphone, tablet o computer.

Referenze:

Centro risorse di marketing Ag. (2020). Grano.
Bauder, J.W. (n.d.). Irrigazione del frumento. Estensione della Montana State University.
Entz, MH, Gross, KG e Fowler, DB (1992). Crescita delle radici ed estrazione dell'acqua dal suolo mediante frumento invernale e primaverile. Centro per lo sviluppo delle colture dell'Università del Saskatchewan.
Lollato, Romulo. (2018). Crescita e sviluppo del frumento. Ricerca ed estensione K-State.
McVay, Kent. (2020). Centro di ricerca agricola meridionale. [Sito web]. http://www.sarc.montana.edu/php/wx_trends/
Thorup-Kristensen, K., Salmeron Cortasa, M. e Loges, R. (2009). Le radici del frumento invernale crescono due volte più in profondità rispetto alle radici del frumento primaverile: è importante per l'assorbimento di N e le perdite di lisciviazione dell'N? Terreno vegetale 322, 101—114. https://doi.org/10.1007/s11104-009-9898-z
Melvin, S. e Yonts, DC (2009). Pianificazione dell'irrigazione: metodo del libretto degli assegni. Pubblicazioni Lincoln Extension dell'Università del Nebraska
Yonts, C.D., Lyon, D.J., Smith J.A., Harveson, RM, Hergert, G.W., Hein, G.L. & Santra, D. (2009) .Produzione di frumento invernale irrigato. Pubblicazioni dell'Università del Nebraska Lincoln Extension.