Questione più che mai attuale a causa dei cambiamenti climatici e dei conseguenti lunghi periodi di siccità che non permettono più un approvigionamento irrazionale e sprecone dell’acqua dolce a disposizione.
L’acqua è essenziale nella formazione ed evoluzione del terreno, nell’attività dei microrganismi, nella solubilizzazione della matrice inorganica e organica, nella circolazione della soluzione del terreno e nel suo trasporto alla superficie radicale. Di conseguenza favorisce l’assorbimento degli elementi nutritivi da parte della pianta. L’acqua, nel terreno, si trova allo stato di vapore, liquido e, talora, solido. La quantità complessiva di acqua può raggiungere anche il 40-50% rispetto al peso del terreno. A seguito dei fenomeni di evaporazione, percolazione, assorbimento radicale e degli apporti naturali e artificiali – pioggia e irrigazione – l’umidità del terreno è soggetta a una continua evoluzione che modifica continuamente i rapporti tra la fase solida, liquida e gassosa. Questi rapporti influenzano tutti i fenomeni chimici, fisici e biologici che si verificano nel terreno: detti fenomeni sono più favorevoli alla vita delle piante quando la microporosità è occupata dalla fase liquida e la macroporosità da quella aeriforme. La conoscenza di questi rapporti si rivela determinante ai fini della gestione della pratica irrigua. Per una migliore comprensione dei fenomeni fisici che regolano il comportamento dell’acqua nel terreno, considereremo un
terreno completamente privo di umidità. In queste condizioni le particelle di terreno sono in grado di captare acqua dall’umidità atmosferica grazie alle cariche elettriche distribuite sulla loro superficie e alla natura dipolare delle molecole d’acqua. Le forze di natura elettrica che si generano tra la superficie terrosa e le molecole di acqua sono dette forze di adesione.
L’acqua captata dall’atmosfera è detta igroscopica, questa forma una sottile pellicola attorno alle particelle terrose. L’acqua igroscopica è cosi energicamente trattenuta da non essere disponibile per le piante. Le forze di attrazione elettrostatica che si generano tra le molecole d’acqua, che consentono loro di stare unite, sono definite forze di coesione. ed è grazie a queste ultime che man mano che gli apporti idrici nel terreno aumentano, ad esempio a seguito di pioggia o irrigazione, il manto liquido attorno alle particelle di terreno diviene più spesso. Questo manto costituisce l’acqua di adsorbimento.
La forza attrattiva fra solido e liquido diminuisce col crescere della loro distanza. Di conseguenza lo sforzo necessario per sottrarre acqua al terreno cresce man mano che la sua quantità diminuisce quindi solo lo strato più esterno dell’acqua adsorbita risulta disponibile per le piante.
Riconsiderando la singola particella terrosa di fig. 1,
se accanto ad essa si trova a breve distanza una seconda particella, le forze di coesione e adesione (fig. 3 e 1) daranno origine, nel poro originatosi, al fenomeno della capillarità (fig. 5). La capillarità fa si che le forze di attrazione tra acqua e particella terrosa saranno tanto più elevate quanto più sono ridotte le dimensione dei pori e al diminuire del contenuto idrico.
Tutte le forze sopra descritte prendono il nome di forze matriciali in quanto generate dall’interazione tra acqua e la matrice solida del terreno.
Quando dopo una pioggia o un intervento irriguo l’acqua va a riempire i pori più grossi le forze di coesione cederanno al peso della stessa acqua che, sollecitata dalla forza di gravità,
percolerà tanto più velocemente quanto più elevata è la dimensione dei pori. Quest’ultima quota di acqua rappresenta l’acqua gravitazionale.
Nel terreno non esiste acqua allo stato puro, ma sotto forma di una diluitissima soluzione di sali disciolti. La presenza di sali disciolti nell’acqua genera, in presenza di una membrana semipermeabile, una pressione osmotica così come accade in un osmometro nel quale una soluzione e l’acqua pura vengono separate da una membrana semipermeabile: si assiste ad
un innalzamento del livello della soluzione fino al raggiungimento dell’equilibrio tra la pressione esercitata dal peso del liquido nella colonna e la pressione osmotica generata dal soluto. Si precisa che la pressione osmotica si manifesta solo tra la soluzione circolante del terreno e le piante in quanto l’assorbimento avviene attraverso la parete cellulare che è assimilabile a una membrana semipermeabile. Quanto più alta è la concentrazione di sali disciolti nella soluzione circolante del terreno, tanto più alta è la pressione osmotica della soluzione, tanto maggiore sarà lo sforzo richiesto alla pianta per l’assorbimento dell’acqua.
Da quanto detto sopra si evince che l’acqua nel terreno è legata ad esso da una serie di forze, quindi la pianta per poterla assorbire deve compiere un lavoro.
I legami desritti tra acqua, terreo e pianta sono solo i principali, che opportunamente misurati e valutati, permettono di razionalizzare la risorsa idrica in agricoltura. Questione più che mai attuale a causa dei cambiamenti climatici e dei conseguenti lunghi periodi di siccità che non permettono più un approvigionamento irrazionale e sprecone dell’acqua dolce a disposizione.
