L’irrigazione a deficit variabile nel cotone può aiutare a migliorare i raccolti e a risparmiare acqua

Secondo una ricerca condotta dagli scienziati del Texas A&M AgriLife Research, i produttori di cotone alle prese con l’acqua disponibile dopo la siccità e l’abbassamento delle falde freatiche possono massimizzare i raccolti grazie a risorse idriche limitate con una certa pianificazione e implementazione di un’irrigazione a deficit variabile.

Un team di ricercatori della Texas A&M AgriLife ha recentemente pubblicato “Valutazione delle strategie di irrigazione a deficit variabile basate sulla fase di crescita per la produzione di cotone nelle alte pianure del Texas” sulla rivista Agricultural Water Management.

"Questo studio sta ricevendo molta attenzione da parte dei produttori della zona che stanno cercando di massimizzare la loro disponibilità idrica limitata", ha affermato Srinivasulu Ale, Ph.D., agroidrologo di AgriLife Research presso il Texas A&M AgriLife Research and Extension Center a Vernon e il Dipartimento di biologia e Ingegneria Agraria.

"I risultati di questo studio di modellazione forniscono raccomandazioni utili sulle strategie appropriate di gestione dell'irrigazione per sostenere la produzione di cotone in diverse condizioni meteorologiche, preservando al contempo preziose risorse idriche sotterranee della falda acquifera di Ogallala."

Ale è stato affiancato nello studio dal suo ex postdoc Sushil Himanshu, Ph.D., e dall'attuale postdoc Sayantan Samanta, Ph.D., AgriLife Research, Vernon. Nel team c'erano anche Jourdan Bell, Ph.D., agronomo del Texas A&M AgriLife Extension Service, Amarillo; Jim Bordovsky, ingegnere agricolo in pensione di AgriLife Research, Halfway; ed ex postdoc Yubing Fan, Ph.D. Il laboratorio del Servizio di ricerca agricola del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti a Lubbock era rappresentato da Dennis Gitz, Ph.D., e Robert Lascano, Ph.D., e a Bushland da David Brauer, Ph.D.

Lo studio ha simulato quattro livelli di deficit di irrigazione in quattro fasi di crescita del cotone, generando 256 scenari. L’obiettivo era identificare strategie efficienti di irrigazione a deficit variabile basate sulla fase di crescita, GS-VDI, basate sui dati provenienti da esperimenti sul campo sull’efficienza dell’uso dell’acqua nell’irrigazione del cotone condotti da Bordovsky presso il Texas A&M AgriLife Research Center a Halfway.

Le quattro fasi di crescita erano: dalla prima foglia al primo quadrato, dall'inizio del fiore alla fioritura precoce, al picco di fioritura e infine dal ritaglio alla fioritura tardiva fino all'apertura della capsula. Le simulazioni a lungo termine riflettevano le condizioni dal 1977 al 2019 e sono state condotte con quattro livelli di deficit: sostituzioni dell’evapotraspirazione del 30%, 50%, 70% e 90%.

Sulla base dei risultati simulati della resa del seme di cotone e dell’efficienza nell’uso dell’acqua per l’irrigazione, Ale e il suo team hanno concluso che dovrebbero essere prese in considerazione diverse strategie GS-VDI efficienti per gli anni secchi, normali e umidi.

Ad esempio, una strategia di sostituzione dell’evapotraspirazione del 90% dalla prima foglia al picco della fioritura e del 30% di sostituzione dell’evapotraspirazione nella fase finale si è rivelata una strategia ideale negli anni con precipitazioni normali per ottenere una maggiore resa di semi di cotone risparmiando 2,56 pollici di acqua di irrigazione.

Nel complesso, le fasi di induzione del fiore/prima fioritura e di picco della fioritura sono state le fasi più sensibili allo stress idrico. La fase di ritaglio, fioritura tardiva e apertura delle capsule è stata la fase meno sensibile allo stress idrico e il deficit idrico durante questa fase non ha influenzato in modo significativo la resa e l'efficienza dell'uso dell'acqua.

"Abbiamo anche scoperto che la quantità di acqua di irrigazione necessaria per ottenere la massima efficienza nell'uso dell'acqua di irrigazione era inferiore alla quantità di acqua di irrigazione necessaria per ottenere la massima resa di semi di cotone in tutte le condizioni atmosferiche", ha affermato Himanshu. "Adottando le strategie GS-VDI, è possibile risparmiare una notevole quantità di acqua per l'irrigazione ed è possibile ottenere rese elevate di semi di cotone con meno acqua per l'irrigazione."

Bell ha affermato che i risultati indicano che l’entità e i tempi dello stress da deficit idrico nelle diverse fasi di crescita del cotone hanno influenzato sostanzialmente la resa del cotone da seme, l’uso dell’acqua per l’irrigazione e l’efficienza dell’uso dell’acqua.

I risultati di questo studio potrebbero essere utili ai produttori della regione delle High Plains del Texas per ottimizzare l’applicazione dell’acqua di irrigazione disponibile limitata per ottenere una maggiore efficienza nell’uso dell’acqua di irrigazione e rese di cotone.