Modellizzazione della percolazione profonda dell'acqua nel terreno: calibrazione e validazione dei codici CREAMS e LEACHW in diversi suoli e colture foraggere

CREAMS (capacitance type approach) and LEACHW (Richard's equation approach) codes has been validated and calibrated in three Italian environments (Piedmont, Tuscany and Sardinia) , using 4 types of soil ranging from sandy-loam to clay-loam. A set of large drainage lysimeters has been used to obtain percolation data. In all sites one lysimeter was cropped with lucerne, while the others were cropped with widespread crops in the area (maize for silage in Piedmont, double cropping (Italian ryegrass-maize for grain) in Sardinia and permanent pasture in Tuscany and Sardinia). Measured percolation ranged from 100 and 300 mm y-1. Lysimeters cropped with lucerne were used for calibration and the others for validation. The parameters used for calibrating the models have been the field capacity for the CREAMS model and the values of a and b of the Campbell moisture-pressure relation for LEACHW. CREAMS model showed good performance only in calibration (RMSE < 50 mm), but not in validation, LEACHW showed better performance in calibration as well as in validation (RMSE < 30 mm). Using parameters estimated from other data more easy available (particle distribution size, bulk density and organic matter content) acceptable simulation has been obtained only in Tuscany.In tre areali italiani (pianura piemontese, conca interappenninica toscana, pianura irrigua sarda) e su quattro diversi tipi di terreno si sono calibrati e validati i codici CREAMS (modello a serbatoi) e LEACHW (basato sulla risoluzione numerica dell'equazione di Richard) relativamente alla previsione della percolazione profonda. Si è operato con lisimetri a drenaggio di grandi dimensioni. In tutte le situazioni un lisimetro era coltivato a erba medica, mentre altri con colture di ampia diffusione nell'areale (mais da trinciato integrale in Piemonte, doppio ciclo colturale (loiessa-mais da granella) in Sardegna e pascolo in Toscana e Sardegna). Le percolazioni misurate sono risultate comprese tra 100 e 300 mm anno-1. I lisimetri a erba medica sono stati utilizzati per la calibrazione, i restanti per la validazione. Come parametri di calibrazione si sono usati per il modello CREAMS la capacità di trattenuta e per LEACHW i valori dei parametri a e b della funzione umidità-tensione di Campbell. Il modello CREAMS ha fornito risultati validi solo nelle situazioni in cui è stato calibrato (RMSE < 50 mm) e meno buoni in fase di validazione. LEACHW ha prodotto simulazioni di miglior qualità (RMSE < 30 mm) e i parametri che ottimizzavano le predizioni nell'erba medica sono risultati attendibili anche per le altre colture. Stimando i parametri oggetto di calibrazione da altri dati di più usuale acquisizione (granulometria, massa volumica apparente e contenuto di sostanza organica) si sono ottenuti simulazioni di adeguata attendibilità solo in Toscana.