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Irrigazione
Apporto di acqua al terreno per colmare lo
squilibrio tra acqua fornita dalle precipitazioni
e ETm
In Italia 4,7 mil di ha irrigati, 70 in
settentrione, 9 al centro, 21 in meridione 67
da fiumi 27 da pozzi e fontanili 6 da serbatoi

• Scopi dellirrigazione
• Umettante può essere
• totalitaria (per tutto il ciclo di coltivazione
• ausiliaria (una tantum dopo semina o trapianto)
• di soccorso solo in caso di andamento stagionale
  avverso
• fertilizzante con acque che contengono sostanze
  disciolte (volutamente) o per altre cause
• dilavante per dilavare eccessi di salinità
• termica irrigazione antibrina, mist in serra
• antiparassitaria contro roditori o con
  antiparassitari in acqua
• sussidiaria per lavorare il terreno in tempera

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Idoneità allirrigazione
Dipende principalmente dalla permeabilità del
terreno (Kfs) gt180 mm h-1 troppo permeabili,
irrigabili con difficoltà 180 -18 mm h-1 adatti
allirrigazione 18- 3,6 mm h-1 irrigare con
precauzione lt3,6 mm h-1 impermeabili, quasi
impossibile irrigare

• Organizzazione dellirrigazione
• Irrigazione autonoma o individuale
  (discrezionalità nelluso dellacqua). Da pozzi.
• Irrigazione collettiva un consorzio distribuisce
  lacqua agli utenti
• secondo turni (irrigazione turnata) in genere
  turni a calendario e orario fisso, per ragioni di
  organizzazione
• alla domanda

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Tecnica irrigua
In un comprensorio la tecnica irrigua può essere
stata messa a punto empiricamente nel tempo,
oppure deve essere valutata. Dipende da clima,
terreno, disponibilità e qualità delle acque
Piovosità media
frequenza
clima
intensità
Probabilità di pioggia
Vento (impossibile aspersione con vento forte
Topografia (pendenza, regolarità superficie,
drenaggio
Profilo (spessore, permeabilità
terreno
Chimica sali e loro natura
Fisica stabilità struttura
Idrologia acqua utile, Kfs
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Idoneità dellacqua allirrigazione

• Dipende da
• Temperatura, solidi sospesi, sali disciolti
• Queste caratteristiche sono correlate
  allorigine
• acque superficiali (fiumi, canali ecc.) t
  variabili, più o meno torbide
• acque di falda t costanti, limpide

• Temperatura
• le acque di falda hanno t costante di circa 10
  C fredde in estate (freddo t lt 3/4 T aria)
• prezzo in funzione di t
• in risaia caldane per riscaldare lacqua
• in floricoltura serbatoi
• Se si hanno acque fredde irrigare di notte (t
  aria più bassa, minori shock termici pianta)
• Usare poca acqua

• Torbida si esprime come coefficiente di torbida
  g/l o m3 di sostanze sospese
• Vantaggi
• bonifica per colmata, miglioramento tessitura in
  terreni sabbiosi
• Svantaggi
• interramento canali, usura pompe, ostruzione
  ugelli (problemi filtraggio impianti a
  microportata)

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Salinità
I sali disciolti hanno effetto positivo se
fertilizzanti, negativo se salinizzanti,
alcalinizzanti o deflocculanti
Misura residuo secco totale (se gt2 acque
salmastre) conduttività elettrica 3 mS/cm SAR
sodium adsorption ratio esiste una modifica del
SAR (SARa) che tiene conto dellequilibrio
carbonati-CO2 in funzione del pH
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Salinità
Classificazione salinità bassa (S1) 250?S 165
ppm nessun rischio media (S2) 250-750 ?S
165-700 ppm pochi rischi alta (S3) 750-2250 ?S
500-1500 ppn terreni permeabili molto
alta 2250-5000 ?S 1500-3500 ppm condizioni
particolari terreni molto permeabili, colture
tolleranti, molta acqua
Cloroustioni foglie, a partire dai bordi max
sensibilità fruttiferi in meq/l di estratto
saturo agrumi 10-20, fragola 5-8, drupacee 7-2
SODIO. Ione estremamente pericoloso, può
risultare tossico, per certe piante, in minime
quantità (ad es. 0,05 sul peso secco), talvolta
a livelli nettamente inferiori a quelli che
possono provocare danni nel suolo. In base alla
percentuale di Na scambiabile sulla CSC, si hanno
colture Estremamente sensibile (2- 10)
agrumi, avocado, drupacee Sensibile (10 - 20)
leguminose Moderatamente tolleranti (20 - 40)
riso, trifoglio, avena Tolleranti (40 -
60)grano, cotone, medica, orzo, pomodoro,
barbabietola
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Salinità
BORO. Essenziale per la crescita delle piante,
diventa tossico non appena si superi la quantità
strettamente necessaria. È quasi sempre presente
nelle acque naturali ed è impossibile eliminarlo
dal suolo per lisciviazione. concentrazione
massima ammissibile di boro nellacqua irrigua
Tolleranti (2 - 4 p.p.m.)asparago, palme,
barbabietola, medica, cipolla, carota, lattuga,
cavoli, ecc. Semi-tolleranti (1 2 p.p.m.)
girasole, patata, cotone, pomodoro, peperone,
olivo, orzo, grano, mais, avena ecc. Sensibili
(0,3 - 1 p.p.m.) susino, pero, melo, vite,
ciliegio, pesco, albicocco, arancio, fico, noce,
avocado, pompelmo, limone, carciofo
Solfato. Eccezionalmente le acque irrigue
contengono sufficiente SO4 per raggiungere
livelli di tossicità. Un effetto indiretto
abbastanza pericoloso, è collegato al fatto che
SO4 favorisce lassorbimento di Na e tende a
impedire quello di Ca. Bicarbonato. Rarissimi i
danni alle piante, i suoi effetti si riflettono
sul suolo per la sua tendenza a precipitare Ca
e quindi ad aumentare la SP. Magnesio. LMg può
causare un deficit in Ca ma se unalta
concentrazione di Mg è accompagnata da unalta
concentrazione di Ca non esiste un effetto
specifico dellMg.
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Salinità-
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Salinità
Classificazione in base al SAR (alcalinità) tipo
sar uso bassa 0-10 ovunque media 10-18 no
argillosi alta 18-26 solo terreni sciolti molto
alta 26-30 occorrono terreni sciolti,
gessatura, salinità molto bassa Non usare
acque con SAR alto su terreni argillosi!
(deflocculazione)
Uso acque saline Su terreni sciolti, ben
permeabili turni brevi (4-5 d) ridurre
evaporazione (copertura suolo, irrigazione a
goccia) no aspersione (ustioni foglie)
Fabbisogno di lisciviazione (leaching
requirement) E la di acqua da aggiungere ai
volumi normali per lisciviare i sali apportati
con lirrigazione stessa dipende dalla salinità
dellacqua irrigua e da quella max accettabile
nel suolo LREci/(5ECt-ECi) ECt conduttività max
dellestratto saturo accettabile
Eciconducibilià acqua irrigua. Occorre facile
drenaggio
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Elementi tecnici dellirrigazione
Portata caratteristica (o continua o indice medio
di consumo) portata in ls-1ha-1 di cui bisogna
disporre continuativamente per una superficie
tipo varia da 0,1 a 2 ls-1ha-1 . Determina la
superficie irrigabile con una determinata
dotazione idrica. Portata caratteristica di punta
massimo consumo evapotraspirativo (in genere
riferito al mese) Stagione irrigua periodo tra
il 1 adacquamento e lultimo Volume
dadacquamento quantità necessaria per portare
un terreno alla C.C. Può essere stagionale,
colturale o aziendale. Occorre conoscere la
profondità da raggiungere Calcolo se le
caratteristiche idrologiche sono in peso V
prof densità (CC-UA)10000 (umidità in
frazione, prof. in m) Volume specifico di
adacquamento quantità distribuita a ogni
intervento Turno o ruota tempo in giorni tra 2
interventi in teoria TV/ET in irrigazione
collettiva è prefissato (fisso per tutta la
stagione o differenziato in base ai mesi)
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Elementi tecnici dellirrigazione (2)
Durata o orario delladaquamento teoricamente
tempo necessario perché nel suolo possa
infiltrarsi il volume dadaquamento. Ha
significato solo per aspersione e
scorrrimento nei sistemi a goccia è ?,
nellirrigazione a conche è 0 Corpo dacqua o
modulo o portata di dispensa in l s-1, portata
che un utente ha diritto di ricevere quando è il
suo turno, per tutta la durata dellirrigazione
importante sia adeguato alla permeabilità e
allarea dellappezzamento da 30 l s-1 a 400 l
s-1. Aree ampie, terreni permeabili occorre un
corpo dacqua elevato. Linfiltrazione laterale
richiede corpi dacqua più piccoli dello
scorrimento Dimensione dellappezzamento
dipende da corpo dacqua e permeabilità.
Approssimativamente sup corpo dacqua (l s-1)
/velocità di infiltrazione(l s-1ha-1) Se la
superficie è eccessiva, per scorrimento non si
raggiunge lestremità, se è scarsa si hanno
perdite per ruscellamento. Per laspersione si
deve scegliere il numero di irrigatori e la
portata Per linfiltrazione laterale la lunghezza
e il numero dei solchi
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Efficienza dellirrigazione
Lefficienza di un impianto di irrigazione è
sempre lt1 efficienza quantità richiesta dalla
coltura/acqua somministrata si hanno sempre
perdite, per evaporazione, ruscellamento,
percolazione, difformità di bagnatura si
ha efficienza di consegna efficienza
aziendale efficienza delladaquamento
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Metodi di irrigazione
scorrimento
Per gravità richiedono sistemazione del terreno
Infiltrazione laterale
sommersione
subirrigazione
Per pressione non richiedono sistemazione (non
sempre!)
aspersione
Irrigazione localizzata
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Irrigazione per scorrimento

• Diffusione a nord del Po, per il mais e prati
  irrigui
• Concetto generale lacqua scorre sulla
  superficie con un velo sottile, per tutta la
  durata delladaquamento
• Elementi
• campo con pendenza
• adaquatrice canale adduttore dellacqua, in
  piano sulla parte alta del campo
• colatore (cavo colatore) fosso adibito alla
  raccolta dellacqua che ruscella
• Principi
• campi corti consentono un risparmio di acqua, con
  corpi dacqua elevati meglio allargare i campi
  che allungarli
• Vantaggi da una rapida distribuzione dellacqua,
  specie su terreni permeabili
• Pregi
• sistemi semplici, rete irrigua molto diffusa
• Limiti
• manutenzione adaquatori e scoline
• poco adatti a terreni argillosi
• corpi dacqua elevati

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Metodi per scorrimento
Spianata pendenza uniforme (0,5), lato maggiore
sulla max pendenza, adaquatrice di testa,
dimensioni 60-70 m per 40-50 m tendenza odierna
a allungare, turbine per parzializzare
Adaquatrice in testata
Ala doppia, con pendenze elevate (2-4) campi
lunghi 60-100 m, larghi 6-12, portate 20-80 l s-1
ha-1
Adaquatrice sul colmo che tracima da 2 lati
Sul fondo, scoline che convogliano lacqua in
altre adaquatrici
Sistemazione fissa, costosa, meccanizzazione
disagevole (marcite)
Ala semplice,per terreni in pendenza, adaquatrice
su lato lungo a monte
Campoletto, lato maggiore sulla max pendenza,
adaquatrice di testa e 2 laterali cieche per 2/3
della lunghezza per terreni permeabile e corpi
dacqua elevati (150-300 s-1 ha-1 )
Fossatelli orizzontali per la montagna,
fossatelli lungo le curve di livello
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Infiltrazione laterale

• Campi con rete di solchi, lacqua è contenuta nei
  solchi e si infiltra in basso e lateralmente.
• Elementi
• richiede sistemazione temporanea (rincalzatura
  nel mais)
• Lacqua si immette dalladaquatrice con sifoni o
  da tubi forati
• distanza tra solchi 0,6 - 1 m in terreni
  sciolti, 1,2 - 1,5 m in terreni fini
• irrigazione sospesa al 70-80 della lunghezza dei
  solchi
• idoneo per orticole e colture a file
• Pregi
• valorizza corpi dacqua modesti (5-10 l s-1 ha-1)
• si possono usare acque luride (non cè contatto
  con la vegetazione)
• non crea asfissia
• non favorisce malattie (non bagnando la
  vegetazione)
• Difetti
• molta percolazione profonda (bassa efficienza
  0,5-0,6)
• tempi di irrigazione lunghi
• necessita di pendenza uniforme

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Sommersione

• Il terreno viene coperto da un cospicuo strato
  dacqua che non si muove e si infiltra
  verticalmente
• Elementi
• richiede terreno piano
• terreno ripartito in scomparti da arginelli
• dimensioni dipendenti da
• pendenza
• ventosità (evitare onde)
• permeabilità
• necessità di asciugare la superficie
• Sommersione continua (risaia)
• terreno suddiviso in camere (da 0,1 a 10 ha)
• acqua fornita di continuo da adacquatori a monte
  (talvolta preceduti da caldane percorsi tortuosi
  dellacqua perché assorba calore prima di entrare
  nella prima camera)
• in genere comparti dipendenti (una camera scarica
  in unaltra posta a valle) che formano lotti

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Sommersione (2)

• Sommersione discontinua completata la
  sommersione si lascia asciugare il terreno
• A rasole o aiole per ambienti aridi con piccoli
  corpi dacqua arginelli su 3 lati, su un lato
  adacquatrice dimensioni 10-300 m2.
• A conche per frutteti al sud conche di 20 cm di
  profondità, talvolta controconca per evitare
  bagnatura tronco, rete di canaletti (basso spreco
  di acqua)
• Pregi
• distribuzione uniforme
• Difetti
• elevati consumi richiesta di elevati corpi
  dacqua(risaia)
• costipazione e asfissia terreno
• sistemazione accurata
• non si possono usare acque fredde
• inapplicabile in suoli permeabili

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Aspersione

• Lacqua arriva alle colture dallalto in forma di
  pioggia
• Pregi
• impiegabile in qualunque condizione (terreni
  declivi, irregolari, accidentati)
• non necessita di sistemazioni
• assenza di tare (affossatura)
• impiegabile anche in terreni molto permeabili
• riscaldamento delle gocce dacqua durante la
  caduta
• abbinabile a altre funzioni
• fertirrigazione
• irrigazione antibrina
• alta efficienza (0,75 - 0,85)
• possibilità ampie di regolazione dellintervento
• Difetti
• forte investimento iniziale
• compattamento e erosione del terreno
• costi di manutenzione
• costi energetici (pompe)
• perdite per evaporazione (tanto più le gocce sono
  piccole)

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Aspersione (impianto)

• 1) gruppo motore-pompa
• 2)condotte in pressione
• distribuiscono lacqua alimentando gli irrigatori
• fisse interrate, elevato costo impianto, basso
  costo esercizio
• mobili appoggiate al suolo, con giunti rapidi.
  Basso costo iniziale, alto costo di esercizio
• miste interrata la rete principale, mobile la
  terminale
• 3) Irrigatori
• statici
• piccoli ugelli a bassa pressione. Cerchi di pochi
  metri di diametro o tubi perforati (area
  rettangolare). Per rischi di occlusione solo
  acque molto pure
• idonei per vivai, giardini, campi sportivi
• Rotativi (dinamici)
• composti da
• tubo di connessione alla condotta
• condotto di lancio (a 35 sullorizzontale, che
  si restringe progressivamente)
• ugello (10 - 30 mm di diametro)
• rompigetto (a girandola, a turbina, a leva
  oscillante
• meccanismo di rotazione sfrutta la forza del
  getto per ruotare lirrigatore ( a cerchio
  completo o a settori, regolabile)

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Irrigatori rotativi

• Gittataraggio del cerchio bagnato (da 10 a 70 m)
  dipende da
• pressione
• inclinazione tubo di lancio
• diametro ugello
• i tipi a media gittata (20-40 m) sono i più
  diffusi quelli a lunga gittata hanno forte
  azione battente sul terreno, distribuzione
  irregolare con vento
• Portata (da 0,5 a 70 l s-1)
• corpo dacqua/portatan irrigatori
• Pressione di esercizio bassa 1-3 atm
• media 3-5 atm
• alta gt 5 atm
• Intensità di pioggia portata/area cerchi
  bagnato, in mm h-1
• lentissima lt 3 mm h-1 lenta 3 - 5 mm h-1
• media 5-10 mm h-1 alta 10-15 mm h-1
• lintensità è regolabile attraverso pressione,
  gittata, disposizione degli irrigatori
• Importante intensità deve essere lt velocità
  infiltrazione
• Lintensità non è costante nel cerchio bagnato, gt
  allinterno che in periferia?disposizione
  irrigatori
• in quadrato distanza 1,4 R
• In caso di vento irrigatori a getto teso,
  angolo di 15, distanze minori

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Impianti meccanizzati di aspersione Rotoloni

• Il nome corretto è irrigatori autoavvolgenti
• i più diffusi, costo del singolo rotolone non
  elevato, richiedono poco lavoro
• costituiti da
• irrigatore rotativo con arco di 270
• carrello porta-irrigatore su slitta
• tubo (100-400 m)
• gruppo motore-pompa con riavvolgitore
• Bagnano circa 4 ha
• intensità di pioggia elevate (15-40 mm h-1)
• velocità di recessione 40-50 m h-1
• Pregi
• gestione poco onerosa
• Difetti
• Richiedono superfici ben livellate (rischio di
  ribaltamento della slitta)
• strisce o stradini (4-5 di tare)
• problemi talvolta per lalta intensità di pioggia
• elevata potenza
• cattiva bagnatura testate
• intensità di pioggia troppo elevate per terreni
  con cattiva struttura

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Impianti meccanizzati di aspersione Ali
translanti e ali imperniate (Pivot)
lunghe tubazioni sospese su carrelli (100-800 m)
che portano gli irrigatori spostate con motore su
carrelli, ogni 40-100 m, ognuno con motore
elettrico per lavanzamento I pivot sono
imperniati sulla presa dacqua, descrivono un
cerchio. Bagnano da 50 a 120 ha. I ranger (Wheel
line, lateral move) hanno una unità principale
che corre parallela a un canale Altezza
variabile, conviene sia la più bassa possibile
per avere uniformità, massime attorno a 3.5
m Superficie non coltivabile circa 1.5 dovuto
ai carrelli, e 0.5 dovuto alla pompa. Velocità
di avanzamento attorno a 2 m/minuto Spaziatura
degli ugelli 2-5 metri Intensità di pioggia
bassa, alta regolarità, basse pressioni di
esercizio. Oggi sono usati ugelli a bassa
pressione (LEPA low energy precision
application) che bagnano linterfila
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Impianti meccanizzati di aspersione Ali
translanti e ali imperniate (Pivot)
Pregi elevate capacità di lavoro basse
intensità turni brevi (3 giorni) bassi costi
esercizio non perfetta planarietà (i LEPA la
richiedono) Difetti solo per grandissime
aziende lascia superfici non irrigate richiedono
assenza di ostacoli manutenzione costi di
impianto Nel complesso, se è possibile
installarli sono molto convenienti
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Confronto sistemi a alta e bassa pressione e
Lepa (Low Energy precision Application)
Un esempio di LEPA
Table 3 Trade-offs between high-pressure, low-pressure and LEPA systems. Table 3 Trade-offs between high-pressure, low-pressure and LEPA systems. Table 3 Trade-offs between high-pressure, low-pressure and LEPA systems. Table 3 Trade-offs between high-pressure, low-pressure and LEPA systems.
System (pressure) High Low LEPA
Typical pivot pressure (psi) 5.5 2.5 1.7
Application rate Low High Very high
Droplet size Large Small Variable
Evaporation and drift losses Depends on wind speed Small if using drop tubes None
Potential runoff Small Moderate Very high
Effect of elevation differences Small High High
Energy Cost (lift of 200 feet) 12,764 8,799 7,650
Energy Cost (lift of 400 feet) 19,399 15,064 13,586
Pumping cost for applying 600 mm, system capacity 55 l/s, irrigating 60 ha, pump efficiency 65 and power cost of 0.07 kwh. Pumping cost for applying 600 mm, system capacity 55 l/s, irrigating 60 ha, pump efficiency 65 and power cost of 0.07 kwh. Pumping cost for applying 600 mm, system capacity 55 l/s, irrigating 60 ha, pump efficiency 65 and power cost of 0.07 kwh. Pumping cost for applying 600 mm, system capacity 55 l/s, irrigating 60 ha, pump efficiency 65 and power cost of 0.07 kwh.
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Gli erogatori LEPA
Lerogatore di presta a triplice uso, in unora
di lavoro si convertono 200 metri
27
LESA (Low elevation spray application
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Irrigazione a goccia

• Detta anche a microportata o microirrigazione o
  irrigazione localizzata acqua a bassissima
  pressione erogata in gocce da gocciolatoi
  inseriti su tubi di plastica
• Elementi
• punto di alimentazione di acqua in pressione
• gruppo di controllo
• regolatore di pressione
• filtri
• dosatore per fertilizzanti
• condotte di erogazione (polietilene)
• gocciolatoidi diversi tipi ( a lungo percorso, a
  labirinto, a vortice) problema di evitare
  occlusioni portata 2-7 l h-1
• In alternativa tubi forati, con fori di circa 1
  mm semplice, economico usato sotto film plastici
• tubi a doppia parete
• tubi porosi

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Irrigazione a goccia (2)

• Pregi
• massima efficienza (0.85, 0.9)
• poche perdite per evaporazione
• automatizzabile
• dosaggio accurato
• fertirrigazione
• Difetti
• occlusione
• manutanzione
• danni alle tubazioni (macchine, radiazione,
  animali)
• concentrazione sali al margine della zona umida
• Massimo uso per orticole, fruttiferi, olivo

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Regolarità di distribuzione
Si valuta con il Christiansen's coefficient of
uniformity (CU) CU 100 (1-D/M) , ove D
(1/n) Xi-M M (1/n) SXi M media D
somma degli scarti in valore assoluto dalla
media Xi quantità di acqua rilevata in ogni
punto n numero di punto di rilievo. Se CU gt
85 va molto bene (anche 90 per
microirrigazione) Se CU lt 75 luniformità è
inadeguata. Spesso si usa anche il Coefficiente
di variazione ( dev.st/media100) Buono se lt
15, inadeguato se gt 30
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Regolarità di distribuzione ESEMPI
In questo Pivot cera un errore di installazione
degli ugelli nella parte iniziale, e altri ugelli
intasati. Nessuno se ne era accorto fino a che
non si è usata una mietitrebbia con pesatura
automatica e GPS (le produzioni erano molto
irregolari
CU63, CV 30
Sono stati sostituiti tutti gli ugelli iniziali e
quelli guasti che non erogavano regolarmente
CU88, CV 8.8