L'irrigazione a pioggia inizia a svilupparsi con l'invenzione di irrigatori e tubi in acciaio leggero con attacchi rapidi. Poiché i costi di produzione e costruzione erano elevati, l'obiettivo era quello di migliorare e ridurre il costo di sprinkler, tubi in alluminio e impianti di pompaggio efficienti. Riducendo i costi, è aumentato anche il campo di applicazione dell'irrigazione dell'acqua piovana. Ma nonostante tutte le innovazioni e i miglioramenti nelle tecniche di irrigazione dell'acqua piovana, nel secolo scorso molti agricoltori e coltivatori in tutto il mondo hanno utilizzato tecniche di irrigazione di superficie. La ragione di ciò era la mancanza di informazioni sulle tecnologie avanzate e il costo del passaggio dei loro metodi obsoleti a un metodo di irrigazione più efficiente. L'irrigazione dell'acqua piovana attualmente domina l'uso mondiale.
I componenti base di qualsiasi sistema di irrigazione dell'acqua piovana sono:
- fonte d'acqua come un bacino idrico, un pozzo, un canale o un corso d'acqua,
- una pompa a pressione azionata da un motore a combustione interna o da un motore elettrico, ma non necessaria se l'acqua nella sorgente è pressurizzata,
- rete di tubazioni principali che alimentano l'acqua dalla pompa alle tubazioni di distribuzione,
- tubi di distribuzione o laterali che alimentano l'acqua dalla condotta principale all'irrigatore,
- irrigatori che spruzzano acqua sul terreno e che sono installati alle distanze corrette per spruzzare uniformemente l'acqua e
- valvole di controllo del flusso
Quando gli irrigatori sono distribuiti uniformemente, il sistema di irrigazione fornisce una distribuzione dell'acqua relativamente uniforme sull'area irrigata. I sistemi di irrigazione sono in genere progettati per fornire acqua al suolo a un livello inferiore alla sua infiltrazione, perché quindi la quantità di acqua infiltrata in qualsiasi momento dipende dalla quantità di acqua erogata e dal tempo di funzionamento degli irrigatori piuttosto che dalla capacità di assorbire il suolo.
L'irrigazione dell'acqua piovana presenta molti vantaggi, ma anche svantaggi. Se il sistema di irrigazione è progettato in modo ottimale e ben mantenuto, è possibile ottenere un'elevata efficienza e un risparmio idrico. Come già accennato, l'irrigazione delle acque piovane non dipende dalla capacità di infiltrazione del suolo, ma ad essa si adatta. Non è richiesta alcuna preparazione del terreno, il che è un grande vantaggio rispetto ad altri sistemi di irrigazione perché non richiede grandi lavori preparatori. A seconda della fase di crescita delle piante, è possibile regolare l'intensità dell'irrigazione. Ad esempio, nella fase di germinazione, le piante necessitano di poca acqua, quindi si effettua un'irrigazione a bassa intensità. Il sistema può funzionare a bassa portata alla sorgente e adattarsi alla quantità di acqua disponibile.
Gli svantaggi dell'irrigazione dell'acqua piovana sono principalmente di natura finanziaria. I costi iniziali sono più elevati rispetto ad altri sistemi di irrigazione, ma non è necessario un livellamento molto costoso. Ci sono anche costi significativi per l'energia necessaria per fornire acqua pressurizzata. Per ridurre al minimo questi costi, è necessario scegliere l'unità di alimentazione ottimale. Deve fornire la pressione e la portata richieste sugli irrigatori e allo stesso tempo non deve essere sovradimensionato in quanto ciò aumenta ulteriormente il costo dell'impianto di irrigazione. Un altro svantaggio di un tale sistema è la rimozione dell'acqua dal vento se l'irrigazione avviene in condizioni ventose. Può verificarsi anche l'evaporazione dell'acqua durante la stagione secca.
Gli impianti di irrigazione dell'acqua piovana si dividono in due gruppi a seconda della posizione dell'irrigatore: stabili e mobili. Negli impianti stabili l'atomizzatore rimane in posizione costante, mentre negli impianti mobili gli atomizzatori vengono movimentati in senso circolare o rettilineo tramite l'utilizzo di laterali. I sistemi di irrigazione stabili utilizzano spesso sistemi stabili, che richiedono pochissimo lavoro sul campo durante la stagione di irrigazione e possono essere completamente automatizzati.
Oggi, l'irrigazione a pioggia domina nell'applicazione del paesaggio in tutto il mondo. Viene utilizzato nei sistemi con piccoli irrigatori pop-up tipicamente utilizzati nei cortili, fino ai sistemi con grandi irrigatori pop-up utilizzati per irrigare i campi sportivi. Nel paesaggio, l'acqua utilizzata per l'irrigazione può essere dal 25 al 70% del consumo totale, a seconda della posizione del sistema. La quota maggiore di acqua utilizzata per mantenere il paesaggio è l'irrigazione del prato. I prati richiedono più acqua della maggior parte delle piante, ma sono spesso troppo annaffiati, motivo per cui si consuma così tanto acqua.
Scegliere sistemi di irrigazione efficienti può significare applicare tecnologie molto avanzate e attrezzature costose. Ma la scelta di apparecchiature costose non è l'unico fattore nella progettazione di un sistema efficiente e di qualità. A volte può essere solo una semplice regolazione del tempo di irrigazione durante i mesi invernali o durante ogni stagione. La combinazione di tecnologie e prodotti di irrigazione avanzati con un sistema, installazione e manutenzione ben progettati fornisce un sistema di irrigazione efficiente che ha dimostrato di ridurre il consumo di acqua e garantire la salute delle piante.
