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IRRIGAZIONE Sistemi di irrigazione più utilizzati in orticoltura: - aspersione - microirrigazione (a goccia, a sorsi, a manichetta forata) Manichetta forata.

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1 IRRIGAZIONE Sistemi di irrigazione più utilizzati in orticoltura: - aspersione - microirrigazione (a goccia, a sorsi, a manichetta forata) Manichetta forata - infiltrazione laterale - subirrigazione (metodi a canaletta, a tappetino, a flusso e riflusso)

2 1= vasca di accumulo della soluzione 2= pompa 3= circuiti dirrigazione con elettrovalvole 4= tubazione di flusso e deflusso 5= bancale mobile 6= tubazione flessibile di raccordo al bancale 7= circuito per il controllo della soluzione Irrigazione a flusso e riflusso Irrigazione a canalette

3 Irrigazione a tappetino capillare inclinato 0,5% pendenza Tubo di distribuzione Lente dacqua durante lallagamento Recipiente di raccolta Miscelatore di fertilizzanti elettrovalvola Vasca con pompa Tappeto in fibra di vetro Foglio- PE

4 Si assiste ad una riduzione dellacqua disponibile ed al peggioramento della sua qualità. La tendenza è di cercare di ridurre la quantità di acqua da usare, mantenendo costanti le rese e la qualità della produzione ( aumentare lefficienza dellacqua irrigua). Due tecniche innovative sono: -deficit irrigation: si irriga solo nelle fasi di massima sensibilità allo stress idrico, con quantità di acqua inferiori allET - partial root zone drying: si irriga alternativamente solo la metà della zona radicale

5 Sensibilità allo stress idrico di alcune colture orticole Sensibilità Periodo critico Min contenuto idrico Solanacee media fioritura-allegagione 35% ( kPa) Cucurbitacee medio-bassa fioritura-allegagione 45% ( kPa) Brassicacee medio-alta formazione testa 50% ( kPa)

6 Fabbisogni idrici (m 3 /ha) del melone nelle diverse fasi della crescita in serra (Tesi,1994) EMERGENZA FIORITURA ALLEGAGIONE INGROSSAMENTO FRUTTI INIZIO MATURAZIONE RACCOLTA 560 m m m m 3 SETTIMANE m 3 /ha

7 In generale, nellirrigazione delle colture ortive conviene: – ridurre gli apporti idrici nelle prime fasi dopo il trapianto o lemergenza per facilitare lapprofondimento radicale – irrigare a pioggia subito dopo il trapianto o lemergenza (anche a scopo climatizzante) – ridurre o sospendere le irrigazioni in prossimità della raccolta

8 Per la stima dellevapotraspirazione in pieno campo non è sufficiente la determinazione della radiazione globale (come in serra), per la presenza di ventosità. Si considera che: ETR = Kc x ETP, con Kc (coefficiente colturale) dipendente dalla specie, dalla fase del ciclo colturale e dalla località. Nella Pianura Padana i valori giornalieri di ETP in primavera-estate vanno mediamente da 3 a 5 mm

9 Coefficienti colturali (Kc) per alcune colture orticole in diverso stadio di sviluppo (I n°: fino alla maturazione; II n°.: fase finale della coltura) ed in differenti condizioni climatiche Carciofo1,95-0,901,95-0,901,00-0,95 1,05-0,10 Carota1,00-0,701,05-0,751,10-0,80 1,15-0,85 Cavoli0,95-0,801,00-0,851,05-0,90 1,10-0,95 Cipolla0,95-0,750,95-0,751,05-0,80 1,10-0,85 Fagiolo1,05-0,301,10-0,301,15-0,25 1,20-0,25 Lattuga0,95-0,900,95-0,901,00-0,90 1,05-1,00 Melanzana0,95-0,801,00-0,851,05-0,85 1,10-0,90 Melone0,95-0,650,95-0,651,00-0,75 1,05-0,75 Peperone0,95-0,801,00-0,851,05-0,85 1,10-0,90 Pisello1,05-0,951,10-1,001,15-1,05 1,20-1,10 Pomodoro1,00-0,451,05-0,451,10-0,45 1,15-0, Velocità vento (m/sec) U.R. min > 70% U.R. min < 20%

10 Determinazione empirica del coefficiente colturale (Kc): rapporto tra la larghezza della coltura sulla fila e la distanza tra le file Kc = A/B B A B A

11 Il volume di adacquamento (VA) deve essere pari allETR e deve tenere conto di: – profondità delle radici (PR) – densità apparente del terreno (DA) – capacità idrica di campo (CIC, pF=2; 10 kPa) – punto di appassimento (PA, pF=4; 1500 kPa) – acqua disponibile (AD = CIC - PA) – acqua facilmente disponibile (AFD = 30-60%) – coefficiente di efficienza dellirrigazione (K ei : nella microirrigazione, nellirrigazione per aspersione, nellinfiltrazione laterale) – coefficiente di uniformità dellirrigazione (K ui : ) – frazione di lisciviazione (LF)

12 VA (teorico) = PR x DA x AD x AFD x 10 4 Il volume di adacquamento effettivo (VA eff ) tiene conto delle perdite: Va eff = VA x (1/K ei ) x (1 + K ui ) x (1 + LF) Bilancio idrico: D (deficit idrico, in mm) = (ETR - P), ove P (mm) = pioggia

13 Un altro metodo valuta il momento dellintervento irriguo mediante tensiometri: si irriga quando il potenziale idrico del terreno scende al di sotto di una determinata soglia (es kPa; 1 kPa = 10 mbar). Il valore soglia di tensione idrica andrebbe variato in relazione allETP.

14 IN GENERALE, CON LIRRIGAZIONE: Ortaggi succulenti, turgidi, con scarsa fibrosità e sapori non molto pronunciati Accrescimento rapido ed uniforme Maggiori dimensioni e forma migliore

15 CON IRRIGAZIONE ABBONDANTE: Scarsa sapidità (cipolla, pomodoro, melone, cavoli) Minore contenuto in sostanza secca Minore conservabilità e/o resistenza alla cottura (melone, patata) Maggiore incidenza di malattie e fisiopatie

16 CON SCARSITA DI ACQUA: Maggiore concentrazione di zuccheri (pomodoro, melone, melanzana, carota) ed amido (patata) Maggiore concentrazione di acido ascorbico (pomodoro), carotene (carota), proteine (fagiolo) Raccorciamento del ciclo colturale

17 CON SBALZI DI UMIDITA NEL TERRENO SPACCATURE E DEFORMAZIONI DEGLI ORGANI EDULI (patata, carota, pomodoro, melone)

18 In POMODORO lacqua leggermente salina (4,5 dS/m) per presenza di NaCl provoca: minori rese e frutti più piccoli aumento del contenuto di sostanza secca, zuccheri, acidità, ac. ascorbico, pigmenti maggiore sapidità ed intensità di colore

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20 QUALITA DELLACQUA IRRIGUA Classificazione delle acque irrigue secondo lUSDA (United States Department of Agriculture) Classe duso ESP R.S. EC Boro Cloro Solfati % mg/l S/cm mg/l mg/l mg/l da eccellente a buona < 60 < 700 < 500 < 0,5 < 177 < 900 da buona a dannosa ,5-2, dannosa per tutte le sp. > 75 > 2100 > 3000 > 2,0 > 355 > 1920 ESP= Exchangeable Sodium Percentage R.S.= residuo salino o solidi disciolti totali EC= conducibilità elettrica

21 CONCIMAZIONE Bisogna considerare che frequentemente, nelle colture protette, si osservano sintomi di carenza dovuti più a squilibri nutritivi (spesso indotti da squilibri idrici o climatici) che a scarsa disponibilità degli elementi. Per es., nei semenzai di pomodoro si manifestano spesso nel periodo invernale delle colorazioni violette dovute al ridotto assorbimento di P 2 O 5 conseguente alle basse temperature ed alla deficienza di luce. E sufficiente riscaldare il substrato a 15-18°C e/o illuminare artificialmente per vedere sparire i sintomi.

22 Negli ortaggi la composizione della sostanza secca varia in funzione della specie e della parte di pianta. Considerando lintera pianta, mediamente lazoto è intorno al 2-4% della s.s., il fosforo allo 0,3-0,5% ed il potassio al 3-6%.

23 E fondamentale la determinazione delle asportazioni di elementi nutritivi da parte delle colture, in modo da concimare secondo il principio della restituzione in forma anticipata. Lentità delle asportazioni varia a seconda delle specie, degli elementi nutritivi e dellintensità colturale. In particolare, il rendimento dellunità di N, P 2 O 5 e K 2 O diminuisce con laumentare dellintensità colturale.

24 Asportazione degli elementi nutritivi in alcune colture ortive (kg/ha) Resa (t/ha) N P 2 O 5 K 2 O Aglio Carciofo Carota Cavolfiore Cavolo verza Cetriolo Cipolla Cocomero Fragola Lattuga Melanzana Melone Patata Peperone Pisello Pomodoro Sedano Spinacio

25 Asportazioni (kg/ha) del pomodoro in relazione allintensità colturale (Bianco, Pimpini, 1990) ____________________________________________________________________ da industria da mensa in pienaria da mensa in serra ________________________________________________________ Tipo di Resa N P 2 O 5 K 2 O CaO MgO coltura t/ha

26 In serra, la ripartizione degli organi della pianta è diversa rispetto al pieno campo. Parte aerea/radici Frutti/radici Frutti/parte aerea 4 1,8 Serra Pienaria Es., in pomodoro:

27 Le cause di queste variazioni vanno ricercate nelle particolari condizioni pedoclimatiche e colturali della serra, come: accumulo di CO 2 nel suolo apporto elevato di acqua perdita di struttura del suolo elevata salinità elevata densità colturale livelli di temperatura diversi rispetto allesterno

28 Asportazione cumulata (kg/ha) K2OK2O N P2O5P2O Giorni dallimpianto Asportazioni cumulate di azoto, fosforo e potassio in lattuga e patata PATATALATTUGA Asportazione cumulata (kg/ha) K2OK2O N P2O5P2O5 Giorni dal trapianto

29 In generale, secondo il tipo di prodotto, si possono indicare i seguenti rapporti di concimazione: Tipo di prodotto N P 2 O 5 K 2 O ____________________________________________________________________________________________________________________ Fiori Foglie Tuberi Bulbi 1 1,5 2 Frutti Leguminose 0 1 2

30 Nel periodo invernale, con luce scarsa e fotoperiodo breve, aumenta il fabbisogno in cationi (K, Ca, Mg) rispetto agli anioni (NO 3, SO 4, PO 4 ). Tra gli anioni, diminuisce di più il fabbisogno in NO 3 rispetto a PO 4 e SO 4. Tra i cationi, aumenta maggiormente il fabbisogno in K rispetto al Ca.

31 Il potassio va preferibilmente somministrato sotto forma di solfato, piuttosto che di cloruro, che innalza eccessivamente la salinità e può essere tollerato solo da poche colture (es. asparago, spinacio, carota ). Nelleffettuare la concimazione azotata di colture in serra allevate su substrati bisogna considerare che la nitrificazione è più lenta che in pieno campo, per cui è necessario ridurre opportunamente la somministrazione di N-NH 4.

32 Relativamente alle modalità di concimazione, in orticoltura si fa largamente ricorso alla fertirrigazione ed allimpiego di concimi a lenta cessione od a lento effetto

33 Vantaggi della fertirrigazione: modulazione della somministrazione di nutrienti in relazione alle esigenze delle colture aumento dellefficienza del fertilizzante miglioramento qualitativo del prodotto, associato ad un maggiore valore igienico-nutrizionale distribuzione uniforme del concime solo in prossimità dellapparato radicale maggiore frazionamento della concimazione azotata, con riduzione delle perdite e quindi dei quantitativi necessari (20-30%) minore impatto ambientale assenza di danni meccanici alla coltura e minore compattamento del terreno possibilità di concimare anche in condizioni di inagibilità del terreno ed in presenza della pacciamatura riduzione delle spese di manodopera per la distribuzione

34 CONCIMI A LENTO EFFETTO O A LENTA CESSIONE Il lento rilascio di N può essere ottenuto mediante: · composti che liberano N molto lentamente (es. ureaformaldeide, crotonilidendiurea, isobutilendiurea…) · protezione dei granuli di concime con sostanze che ne ritardino la solubilizzazione (es. S, cere, resine…) · inibitori temporanei della nitrificazione nel terreno [3,4 DMPP (= 3,4 dimetilpirazolofosfato), piridine, cloroaniline…] Vantaggi: - risparmio di manodopera (unica somministrazione all'impianto) - bassa salinità del terreno - riserva nel terreno di elementi utilizzabili dalle piante secondo necessità

35 Concimi a lenta cessione con rivestimento Nutricote Osmocote NPK H2OH2OH2OH2O H2OH2OH2OH2O Tipo 100 giorniTipo 180 giorniTipo 270 giorni Liberazione mediante pressione osmotica della soluzione nutritiva agente rivestimento

36 Concimazione di fondo integrata da concimazioni frazionate Fertirrigazione Concimi a lenta cessione Elementi nutritivi intervallo ottimale Periodo di coltura

37 LA PROBLEMATICA DEI NITRATI NEGLI ORTAGGI

38 Contenuto di nitrati (NO 3, mg/kg di sostanza fresca) nella parte edule di diverse specie orticole BASSO ( 1000) PomodoroCarota Lattuga PeperonePatata Valerianella MelanzanaZucchino Spinacio MelonePorro Bietola da orto CocomeroCima di rapa Bietola da costa CetrioloCavolo verza Finocchio AsparagoCavolo cappuccio Prezzemolo CipollaCavolfiore Sedano Cavolo di Bruxelles Indivia Fagiolino Ravanello Pisello

39 CICLO DEI NITRATI NELLORGANISMO UMANO (da Pommerening et alii, 1992) Cibi NO 3 Bocca Riduzione microbica NO 2 Stomaco: ambiente acido Reazione con amine (derivanti per es. da formaggio) Nitrosammine Tratto intestinale – Assorbimento nel sangue Reazione con emoglobina Nitrosoemoglobina Reni Eliminato Ghiandole salivari

40 3,65 mg NO 3 /kg peso corporeo 0,06 mg NO 2 /kg peso corporeo (era 0,13 nel precedente rapporto) Secondo lOrganizzazione Mondiale della Sanità (World Health Organization, WHO) la dose giornaliera accettabile è di:

41 Concentrazione massima di nitrati ammessa dal regolamento CE n°. 563/2002: - spinacio fresco: 2500 ppm (dall1/4 al 31/10) – 3000 ppm (dall 1/11 al 31/3) - spinacio surgelato: 2000 ppm - lattuga (esclusa la Iceberg) : dall 1/4 al 30/9: 2500 ppm in pienaria ppm in coltura protetta dall 1/10 al 31/3: 4000 ppm in pienaria ppm in coltura protetta - lattuga tipo Iceberg: 2000 ppm in pienaria – 2500 ppm in coltura protetta Lattuga tipo Iceberg

42 ASSIMILAZIONE DELLAZOTO assorbimentoNO 3 - NO 2 - NH 3 nitrato riduttasinitrito riduttasi NO 3 - ext.; NO 3 - /NH 4 ext.; pH; temperatura Luce; temperatura; CO 2 fotosintesicarboidrati respirazione potere riducente NADH scheletri carboniosi aminoacidi

43 Due ipotesi sullaccumulo dei nitrati nelle piante: Ipotesi dellomeostasi: lassorbimento è regolato, con meccanismo a feed-back negativo, dalla concentrazione interna di nitrato (pool di riserva). Quando la crescita è rallentata, pur riducendosi lassorbimento, si ha accumulo di nitrati perchè il sistema di regolazione è lento. Ipotesi dellosmoregolazione: la pianta mantiene il turgore cellulare accumulando soluti, prevalentemente dorigine fotosintetica (zuccheri, ac.organici), ma anche minerali, quali i nitrati. Con scarsa luminosità i nitrati si accumulano per svolgere un ruolo osmotico, sopperendo alla carenza di fotosintetati. Cloruri e solfati svolgono la stessa funzione del nitrato, in modo antagonista.


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