Tecnica della fertilizzazione Argomenti trattati nel corso Tecnica della fertilizzazione CdL Scienze e Tecnologie Agrarie 2003-2004   Docente: Mauro Mori Ricercatore dip. Ingegneria agraria ed agronomia - mori@unina.it - 081 2539137 Attività di ricerca: Fertilizzazione, fertilità del suolo, erosione, leguminose, agricoltura biologica

Sezioni del corso: Gestione della fertilizzazione 1.1. Efficienza ed efficacia di un concime; 1.2. Indice di nutrizione azotata; 1.3. Metodo del Bilancio. 2. Gestione della fertilizzazione con accertamenti dello stato nutrizionale 2.1. Nitrati nella pianta; 2.2. Misura della clorofilla; 2.3. Caratteristiche spettrali; 2.4. Enzimi; 2.5. Metodo Jubil; 2.6. Iowa State University 3. Gli elementi della fertilizzazione 3.1. Azoto; 3.2. Fosforo; 3.3. Potassio; 3.4. Zolfo; 3.5. La Sostanza Organica. 4. Modelli di simulazione 5. Il Biologico

Metodi basati esclusivamente su accertamenti N totale N nitrico Clorofilla Caratteristiche spettrali Enzimi N nel suolo Metodi a completamento del bilancio Jubil Iowa State University (specifico per il mais)

Nitrati nella pianta Rappresentano una valutazione del bilancio azotato a breve termine. Sono però molto instabili, variano nei diversi organi, nelle diverse ore del giorno (occorrono quindi campionamenti molto standardizzati). Sono grossolanamente rappresentativi dell’N totale. Per la bietola la soglia critica di nitrati è nel picciolo delle foglie (per la produzione 1000 ppm e per le qualità tecnologiche < 2000 ppm). Sono in genere un buon indicatore della nutrizione in N nello stesso anno e suolo. Per il mais: contenuto di nitrati al colletto (determinato con riflettometro – Nitrachek -), medi della 3, 5 e 7 foglia alla base del culmo. Occorre ancora verificare la stabilità dei valori negli anni. Possibilità di test rapidi colorimetrici. Sul frumento bassissime correlazioni tra nitrati e resa in granella.

Misura della clorofilla La concentrazione di clorofilla totale è correlata alla nutrizione azotata e all’attività fotosintetica, quindi potrebbe essere predittiva della produzione e diagnosticare carenze di N. L’analisi tradizionale prevede l’estrazione della clorofilla con solventi e successiva determinazione colorimetrica (non facile e costosa). SPAD: tecnica di valutazione della clorofilla (non distruttiva) che misura l’assorbanza a 650 (rosso) e 950 (infrarosso visibile) nm: a 650 è assorbito dalla clorofilla, a 950 da altri pigmenti e parti della foglia. La differenza di assorbanza è correlata al tenore in clorofilla, si ottiene un valore tra 0 e 50. Lo SPAD è risultato ben correlato al contenuto di N delle foglie. Le soglie di SPAD individuate per alcune colture sono: riso: se lo SPAD dell’ultima foglia alla differenziazione della spiga < 40 concimare mais: alla 5 foglia < 43 concimare

Caratteristiche spettrali Si basa sulla determinazione della riflettanza, assorbanza e trasmittanza delle foglie alla luce visibile e all’infrarosso visibile. Il potenziale è notevole: si possono trovare, infatti, correlazioni con moltissimi parametri che stimano la nutrizione della pianta Le correlazioni risultano però spesso valide solo localmente. Presentano una grande velocità di analisi in laboratorio ma: Abbisognano di strumenti costosi Dotati di scarsa portabilità Sono sicuramente interessantissime per lo studio della fisiologia delle colture, ma non appaiono ancora abbastanza a punto per fornire consigli pratici su: Influenza dello stato idrico (ben determinabile) Variazioni morfologiche Effetto di fitopatie

Enzimi Quantificando l’attività degli enzimi specifici del metabolismo di un nutriente se ne ha una stima che ne riflette l’effettiva disponibilità. Potrebbe superare le difficoltà dei casi in cui il contenuto totale di un elemento non sia correllato alla sua utilizzabilità. Fosforo in soia => fosfatasi. K e Mg in pomodoro => piruvato-chinasi Nitrato-riduttasi per l’azoto però: variazioni dell’attività durante il giorno variazioni con l’età della foglia misura di laboratorio difficile Test rapidi enzimatici: carenza di ferro => perossidasi carenza di rame => ascorbato ossidasi

Metodo JUBIL JUBIL = JUs Base tige BILan (succo base culmi e bilancio) Integra il bilancio dell’N con analisi dei tessuti Pensato per le situazioni in cui metodo del bilancio non era del tutto soddisfacente (variazioni rispetto al metodo del bilancio entro 40-60 kg di N a ettaro) Concepito originariamente per il frumento tenero, oggi è appunto per: Cereali autunno – vernini Orzo da birra Mais Patata Offre risultati notevoli: 70-80 % di scelte corrette I costi di applicazione sono bassi, il livello tecnico richiesto è alto (ma è facilmente demandabile ad un tecnico esterno) Richiede: Aggiornamento in base alle cultivar con ottimizzazione per località Accortezza in base all’andamento climatico

Metodo JUBIL (misura nitrato) Prelevare almeno 60 culmi in 20 stazioni Ora di prelievo: 2 ore dopo l’alba Conservare in sacchetti di plastica Lavare e togliere foglie e guaine Taglliare i 2 cm basali del culmo (parte bianca) Estrarre il succo a pressione (torchietto a mano) Diluire 10/1 con acqua deionizzata Determinare NO3 con colorimetro portatile Soglie critiche di concentrazione di NO3 mg l-1 Stadio fenologico 1 nodo 2 nodi Fg. bandiera bassa 2000 1500 densità media alta 1000 500 La densità normale è tra 220-300 piante m-2 Se i suoli sono limitanti si considerano 270-350 piante m-2

IOWA State University (per mais) Presupposti: Il livello ottimale di N varia grandemente con suoli e anni. Solo una parte della variabilità è gestita da tipologia di suolo, obbiettivi produttivi, precedenti colturali e letame. Il nitrato del suolo è correlato alla resa secondo una parabola, con un max a 25 ppm. Obbiettivi: Incrementare i profitti. Ridurre i nitrati in falda. Investimenti: Modesti, poche aree per azienda e per anno. Maggiori se ci sono problemi (sono necessarie più analisi) Utenti: Chi non fa concimazione di copertura (in Iowa si distribuisce in genere molto più N del necessario) Chi fa concimazione di copertura (necessaria una sua modulazione)

IOWA State University (per mais) Metodo Momento del prelievo di suolo: Mais alto da 6 a 12 pollici (da 15 a 30 cm) è abbastanza tardivo da riflettere gli effetti dell’andamento meteorologico e inizia un vigoroso assorbimento dell’N e si può ancora concimare Profondità di prelievo: Il 1° piede di suolo (33 cm), nel momento di prelievo l’N dei primi cm tende ad essere proporzionale all’N più in profondità (anche se in profondità ce ne è meno). Solo nei suoli sabbiosi campionare più in profondità Numero di campioni: 16 o 24 in 10 acri (4 ha) attenzione ad evitare distorsioni dovute alla fila di mais o all’iniezione di ammoniaca. I campioni sono prelevati in posizione casuale, ma il 1° sulla fila, il 2° a 1/8 dell’interfila, il 3° a 2/8 e così via con l’ultimo a 7/8 dell’interfila Preparazione per l’analisi: Se l’arrivo in laboratorio è entro 2 giorni, evitare solo temperature > 25 °C (il laboratorio provvede alla conservazione) Altrimenti, asciugarli all’aria o in stufa a t > 120 °C Essiccare i campioni che gocciolano

IOWA State University (per mais) Applicazione dei risultati Se non è prevista concimazione di copertura, applicare i quantitativi usuali Se è prevista concimazione in copertura, distribuire alla semina non più del 70 % del totale, usualmente tra il 30 ed il 50 %. Se è previsto del letame non usare concime minerale alla semina Scegliere il valore critico di N-NO3 nel suolo (25 ppm); aggiustarlo di ± 4 ppm Calcolare il fabbisogno di N 1) Calcolo ppm mancanti (soglia – attuali) 2) Dalla sperimentazione risulta che per aumentare di un ppm il contenuto di N-NO3 occorrono 9 kg ha-1 di N 3) Moltiplicare per 9 kg ha-1 i ppm mancanti per avere il quantitativo da distribuire

IOWA State University (per mais) Esempi Analisi = 15 ppm – ottimale = 25 ppm Kg N ha-1 = (25-15) X 9 = 90 Analisi = 35 ppm – ottimale = 25 ppm Kg N ha-1 = (25-35) X 9 = -90 si è sovrafertilizzato, si riduce l’N in presemina nella stagione successiva Calibrazione è richiesta in: Situazioni irrigue Minime lavorazioni Ammoniaca anidra > 60 kg ha-1