Mais e uso dell'acqua
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L’uso dell’acqua nelle colture è spesso indicato come evapotraspirazione, o ET, parola che indica l’unione tra l’evaporazione del suolo (E) e la traspirazione delle colture (T).
L’utilizzo stagionale di acqua per il mais può variare da 50 a 70 cm durante la stagione di crescita, a seconda dei tassi di evapotraspirazione locali.
Cos'è l'evaporazione
All’inizio della stagione vegetativa, la perdita di acqua dal suolo avviene principalmente per evaporazione dalla superficie del terreno. Con la crescita della coltura e l’aumento della superficie fogliare che ombreggia il suolo, l’evaporazione diminuisce e la traspirazione aumenta. I residui colturali sulla superficie del suolo possono ridurre significativamente la quantità di acqua persa per evaporazione, riflettendo la radiazione solare e proteggendo il suolo dal vento.
All'inizio della stagione di crescita, la quantità d'acqua che lascia il suolo per evaporazione è maggiore rispetto alla quantità traspirata dalle plantule.
Cos'è la traspirazione
Nel processo di traspirazione, le piante prelevano l’acqua dal terreno e la trasportano alle foglie. Piccole aperture nelle foglie (stomi) permettono al vapore acqueo di passare dalla pianta all’atmosfera, raffreddando la pianta. Il tasso di traspirazione dipende dalle condizioni climatiche, soprattutto dalla temperatura dell’aria, dal vento, dall’umidità e dalla radiazione solare.
Il tasso di traspirazione aumenta con l’aumentare della temperatura dell’aria, della radiazione solare e della velocità del vento. Alti livelli di umidità riducono la traspirazione diminuendo la differenza di potenziale idrico tra lo spazio aereo della foglia e l’aria.
A metà stagione, la superficie fogliare è molto più grande della superficie esposta del suolo e la traspirazione rappresenta il 90-98% dell’ET.
Evapotraspirazione del mais durante la crescita
L’evaporazione rappresenta spesso il 20-30% e la traspirazione il 70-80% dell’ET totale nel corso di una stagione di crescita (Kranz et al. 2008). Misurare separatamente l’evaporazione e la traspirazione è difficile, quindi i processi vengono solitamente trattati come un flusso combinato (ET).
L’ET giornaliera varia notevolmente durante il ciclo colturale a causa della variabilità quotidianadelle condizioni meteorologiche (Figura 1).
Figura 1. Media giornaliera a lungo termine (linea nera) e singolo anno (linea verde) di utilizzo dell’acqua del mais in base allo stadio di crescita (Kranz et al., 2008).
In media, l’ET giornaliera aumenta durante gli stadi di crescita vegetativa, con un massimo intorno alla fioritura e un decremento durante il riempimento della granella (Tabella 1).
L’ET totale nel corso della stagione di crescita dipende dalle condizioni climatiche locali e dal ciclo dell’ibrido. Gli ibridi a ciclo più lungo richiederanno più acqua nel corso della stagione di crescita.
Il picco di utilizzo dell’acqua, o ET, può spesso arrivare a 6 mm al giorno durante le prime fasi riproduttive e può anche arrivare a 9 mm al giorno in una giornata calda e ventosa della pianura padana. L’uso stagionale di acqua per il mais è di 600 mm (con uno scarto di 150 mm in più o in meno in base alla maturità e alla lunghezza del ciclo). Il 50% del consumo idrico totale di una coltura di mais avviene durante le fasi riproduttive dello sviluppo.
| Fase di crescita | Fabbisogno idrico giornaliero (mm) | Consumo idrico totale nella fase (mm) |
Consumo idrico totale ad ettaro nella fase (m3/ha) |
||
| Emergenza (VE) | 2,0 | 20,3 | 203 | ||
| 4 foglie (V4) | 2,5 | 45,7 | 457 | ||
| 8 foglie (V8) | 4,6 | 73,7 | 737 | ||
| 12 foglie (V12) | 6,6 | 45,7 | 457 | ||
| Fioritura (R1) | 8,1 | 96,5 | 965 | ||
| Allegagione (R2) | 8,8 | 104,1 | 1041 | ||
| Mat.lattea (R3) | 8,1 | 48,3 | 483 | ||
| Mat.cerosa (R4) | 6,1 | 96,5 | 965 | ||
| Formazionde dente (R5) | 5,1 | 96,5 | 965 | ||
| Maturità (R6) | 2,5 | 36,5 | 356 |
Tabella 1. Fabbisogno idrico giornaliero (ETc), uso di acqua per ogni fase di crescita e consumo idrico totale nella fase ad ha
Profondità radicale del mais e assorbimento dell’acqua
Un apparato radicale ben sviluppato è essenziale per l’assorbimento dell’acqua e la crescita del mais. Gli apparati radicali con un normale sviluppo crescono generalmente attraverso il profilo del terreno a un tasso di 7 cm per ogni stadio fogliare fino a una profondità massima di circa 155 cm. La profondità radicale effettiva - quella da cui avviene la maggior parte dell’assorbimento dell’acqua - è inferiore alla profondità totale.
All’inizio della stagione vegetativa, la maggior parte dell’estrazione dell’acqua avviene nei primi centimetri del profilo del suolo. L’estrazione di acqua nei 60-90 cm successivi del profilo aumenta sostanzialmente intorno allo stadio R1. In condizioni di stress da siccità, l’estrazione di acqua può aumentare negli strati più profondi, mentre l’acqua vicino alla sommità del profilo si esaurisce (Irmak e Rudnick, 2014).
Impatto dello stress idrico sul mais
L’impatto dello stress idrico sulla resa della granella di mais varia a seconda dello stadio di crescita della coltura (Figura 2).
Figura 2. Suscettibilità della resa allo stress idrico per il mais (Sudar et al., 1981).
Il mais è relativamente insensibile ai deficit idrici durante le prime fasi della crescita vegetativa, perché la richiesta di acqua è relativamente bassa. Le piante possono adattarsi allo stress idrico durante la maggior parte del periodo vegetativo per ridurne l’impatto sulla resa in granella; tuttavia, il mais è molto più sensibile allo stress idrico dalla fioritura al riempimento della granella.
Gli ibridi di mais variano per la loro capacità di resistere allo stress idrico. Gli ibridi Optimum® AQUAmax® a marchio Pioneer® includono caratteri autoctoni chiave progettati per aiutare a resistere alle condizioni di siccità e proteggere dalla perdita di resa.
