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

Concimi azotati (titolo minimo 8 %) Funzioni dell’azoto: Costituente delle Proteine, enzimi, acidi nucleici, alcaloidi, glucosidi e clorofilla Effetti dell’azoto: Accrescimento Colore verde Sviluppo fenologico Squilbrio collenchini, scherenchini, rapporto C/N, acquosità Allettamento, malattie Consumi idrici Accumulo proteine e nitrati Assorbimento dell’azoto Prevale forma nitrica (la più abbondante nel suolo) Forma ammoniacale (soprattutto riso, avena e mais) Urea per via fogliare (piccole quantità) Molecole più complesse (piccole quantità) Azotofissazione

Concimi azotati (titolo minimo 8 %) Disponibilità dell’azoto nel terreno Serbatoio di N: sostanza organica (importanza della microbiologia del suolo) Perdite: nitrati, ammoniaca, ossidi di N, N elementare Origine dei fertilizzanti Azoto atmosferico Giacimenti (nitrato del cile, guano) Chimica 5-6 % nei tessuti giovani 1-3 % nei tessuti maturi Costituente delle proteine (convenzionalmente proteina = Ntot X 6.25) Il livello produttivo di una coltura è condizionato primariamente dall’assorbimento di N che ne stimola l’accrescimento ed è uno dei componenti principali della clorofilla

Problemi connessi ad un’elevata o eccessiva disponibilità di N Rallentamento della velocità di sviluppo con ritardo nelle date di fioritura, fruttificazione e maturazione Stretta da caldo nei cereali Troppo azoto in saccarifere e frutti Minor resistenza ad avversità climatiche e parassitarie Scarsa resistenza meccanica Suscettibilità a fitopatie > sensibilità al freddo (> acquosità) Aumento dei consumi idrici: sinergismo tra acqua e azoto, i Cet migliorano, ma occorre più acqua in senso assoluto Accumulo di nitrati nella pianta: l’attività nitrato-reduttasica diviene insufficiente. Potenziali danni agli utilizzatori (metemoglobine)

Fabbisogno di N della pianta (1) Il fabbisogno totale è uguale agli asporti di una coltura in condizioni non limitanti L’asportazione di N non è lineare ma segue un andamento approssimativamente sigmoidale: Nelle fasi iniziali abbiamo poca fitomassa, poco assorbimento (es. cereali) In levata e fioritura si riscontra un elevato assorbimento In fioritura ed allegagione nei fruttiferi si riscontra un elevato assorbimento Problemi nella sincronizzazione dell’assorbimento con la disponibilità dell’N (poco N => carenze, troppo N => inquinamento) Il sintomo visibile della carenza di azoto è costituito dalla perdita progressiva del colore verde che vira al giallo.

Fabbisogno di N della pianta (2) Difficoltà della diagnosi dello stato nutrizionale delle piante: il contenuto in N totale non è un buon indice, poco meglio il contenuto di nitrati, discreta l’analisi del contenuto in clorofilla (che si può valutare anche per via ottica sulla pianta in vivo mediante lo SPAD). Sono in ogni caso richieste accurate calibrazioni solo parzialmente disponibili Gestione tattica della concimazione azotata: ottimizzare gli apporti di N al fine di ottimizzare le rese della coltura e ridurre al minimo le perdite di N Bilancio dell’N su frumento (Francia) Analisi rapida dell’N nitrico nel suolo (UK) Modellizzazione matematica per analisi territoriali (USA)

mineralizzazione (ossidazione) umificazione (riduzione) AZOTO La stragrande maggioranza dell’N totale nel terreno è sotto forma organica: composti organici derivanti da residui animali e vegetali in decomposizione, sostanze umiche, flora, fauna, microrganismi tellurici, ecc. mineralizzazione (ossidazione) (alta temp., O2, secco) S.O. umificazione (riduzione) (bassa temp., asfittico, umidità) N minerale Humus N-NO3 N-NH4 forma molto solubile: assorbita dalle piante facilmente dilavata catione NH4+ assorbito dalle piante (poco) adsorbito dai colloidi del CSC

AZOTO Classificazione dei terreni in base al contenuto di N poveri < 1 ‰ mediamente dotati 1-1.5 ‰ ben dotati 1.5-2 ‰ ricchi 2-2.5 ‰ eccessivamente dotati > 5‰ Calcolo della quantità di N presente in 1 ha N (kg ha-1) = (N ‰/1000) x Vol. terreno (m3) x d (kg m-3) Vol. terreno (m3) = h strato (m) x 10.000 m2 d (kg m-3) = densità apparente (t m-3) x 1000

Principi della concimazione con azoto Bisogna considerare: L’obiettivo di produzione e il contenuto in N del prodotto e della fitomassa totale L’andamento meteorico nel periodo precedente: in caso di relativa siccità si può presumere disponibilità di N minerale, in caso di piogge dilavanti, aumentare la concimazione Precedente colturale: bassi apporti se leguminosa, intermedi se la coltura precedente è stata letamata, alti in monocoltura Urgenza dei fabbisogni da soddisfare: se elevata, nitrati (ma le diverse forme di N minerale appaiono sostanzialmente equivalenti) Costo del concime Epoca d’impiego: concimare il più possibile in prossimità della richiesta di N (frumento: nulla o pochissimo alla semina, tutto in primavera; mais: ½ alla semina, ½ in copertura) irrigazione

Concimi azotati Deiezioni animali Spazzatura (RSU) Organici (non apportano solo N) Fanghi di depurazione Scarti di lavorazione agroalimentare Sovescio Urea Calciocianamide Minerali Ammoniacali Nitrici

Principali concimi azotati CALCIOCIANAMMIDE: 20-21 % di N. Polvere nera (30 % di carbone). Contiene anche il 30 % di calce viva. Si trasforma (rapidamente) in urea, poi in ammoniaca. Pregi Correttivo nei terreni acidi Azione contro insetti, nematodi, crucifere, infestanti Difetti Prezzo Polverulento Difficile conservazione perché forma blocchi

Principali concimi azotati UREA: al 46 % di N granulare. Per idrolisi diviene ammoniaca (il processo è rapido) Pregi È l’unità di N meno costosa Ha il titolo più alto È ben conservabile È utilizzabile anche in soluzione (assorbimento fogliare) Difetti Possibile perdite per volatilizzazione in terreni acidi e calcarei Finchè non è idrolizzata è facilmente lisciviabile

Principali concimi azotati SOLFATO AMMONICO: titolo 20-21 %, granulare Pregi È a più pronta azione rispetto all’urea Difetti È più caro dell’urea Il solfato è acidificante (non si può usare in terreni acidi)

Principali concimi azotati CONCIMI NITRICI: solubilissimi e rapidamente assorbiti Nitrato di sodio (o del Cile): 16 % N e 25 % Na Pregi Contiene anche microelementi (in particolare Boro) Difetti Non può essere usato in terreni argillosi (il sodio è deflocculante) Nitrato di calcio: 15.5 % N e 25 % CaO Contiene anche microelementi (in particolare Calcio) È deliquescente È troppo costoso

Concimi fosfatici Il titolo è espresso in P2O5 solubile in acqua (fosfato monocalcico) e in citrato ammonico (fosfato bicalcico). Al fosfato tricalcico non è riconosciuto alcun valore Perfosfato minerale: attacco di rocce fosfatiche con acido fosforico; si formano fosfati mono e bicalcici, e il 50 % circa di gesso (solfato di Ca). Il titolo è variabile, in genere difficile da tenere costanti e si indica con 2 numeri. Varia tra il 14 e il 22 %, i più diffusi sono il 18-20 e il 19-21. Perfosfati doppi e tripli: attacco con acido fosforico (oltre che solforico) si può arrivare fino al 50 % di P2O5; doppi 26 % o 35 %; tripli 46-48 % Scorie Thomas: prodotti dell’industria metallurgica come scarto della defosforazione dell’acciaio; oggi il processo Thomas non si usa più e le scorie sono rare. Sono state il primo concime fosfatico. Polverulento, ad azione lenta, con il 55 % di calce e con molti microelementi

Concimi fosfatici (principi della concimazione fosfatica) Se la dotazione del terreno è sufficiente, dovrebbe essere fatta in base al bilancio, considerando i ritorni al terreno. Valori di asporto dell’ordine di 50-100 kg ha-1. Solo in caso di forte retrogradazione (raro e soprattutto nei terreni alcalini e calcarei) aumentare gli apporti fino al 50 %. Concimazione di arricchimento: è stata fatta in quasi tutti i terreni italiani, con quantitativi doppi o tripli di quelli asportati. I terreni calcarei non si arricchiscono di P assimilabile. Regole: non è importante il momento di distribuzione, ma bisogna interrare profondamente. Impatto ambientale: presenza di fosforo nelle acque di ruscellamento: spesso elevata ma collegata all’asporto di suolo con il P legato; meno fosforo solubile e quindi biologicamente attivo. Recenti stime indicano che il 30 % del P nelle acque superficiali è di origine agricola. Il problema si è aggravato con l’uso eccessivo (e inutile) del P. Si registrano anche i primi casi di lisciviazione di P

Concimi fosfatici (il fosforo) Presenza nella fitomassa secca in piccola percentuale, ma molto importante dal punto di vista fisiologico: Nell’ATP e ADP Nelle molecole nei cicli fotosintetici Negli acidi nucleici Nelle sostanze di riserva fosforate Fabbisogni di fosforo elevati in piante giovanissime (localizzazione) Favorisce le fasi iniziali di sviluppo degli apparati radicali Aumenta la precocità (al contrario dell’azoto) I sintomi di carenza di P sono simili all’N, ma con i bordi delle foglie rossastri Mobilità del fosforo: quasi nulla, necessità di incorporazione nello strato lavorato (la concimazione di copertura dei prati è sensata)

Ruolo fisiologico del fosforo Ruolo agronomico del fosforo Concimi fosfatici Ruolo fisiologico del fosforo Costituente delle proteine fosforate: nucleoproteine fosfoproteine lecitine fitine 2. Reazioni biochimiche nel metabolismo dei glucidi 3. Trasporto di energia cellule Ruolo agronomico del fosforo Con l’N, partecipa alla crescita generale della pianta, in particolare interviene sullo sviluppo dell’apparato radicale Favorisce la fioritura, fruttificazione, granigione, migrazione negli organi di riserva Qualità del prodotto nella nutrizione (umana e animale) – interazione specie x concimazione

FOSFORO P2O5 Matrice (es.apatite) Concimazione Assorbito dalle piante P organico P2O5 P solubile Precipitati P scambiabile Immobilizzato Riserva del terreno Retrogradazione del P: quando il P si lega con Fe+3 o Al+3, il fosfato che ne deriva è insolubile e difficilmente separabile, per cui il P è inutilizzabile e perso. Il P solubile può combinarsi con il Ca++ per formare fosfato mono-, bi- e tricalcico (a solubilità decrescente). Il f. tricalcico è praticamente insolubile ma in condizioni di pH particolari può essere in parte recuperato.

FOSFORO Forme del P nel terreno: solubile: forma anionica ( in prevalenza H2PO4- ) scambiabile: anioni adsorbiti sui colloidi del terreno organico: presente nei residui e nell’humus, viene trasformato ad opera di microrganismi. precipitati: composti insolubili o poco solubili, non disponibili per le piante inerte: composti fosfatici cristallini che appartengono alla roccia madre (non disponibile)

FOSFORO Classificazione dei terreni in base alla dotazione di P P tot. P assim. (ppm) Risposta Dotazione ‰ Olsen(*) Bray-Kurtz(**) alla conc.P ridotta < 1 < 5 < 10 certa medio-ridotta 1–1.5 5-10 10-20 probabile media 1.5-2 10-18 20-30 specie med. esigenti elevata 2-2.5 18-25 30-40 specie esigenti molto elevata > 2.5 > 25 > 40 poco probabile (*) Metodo Olsen per terreni con pH>7 (**) Metodo Bray-Kurtz per terreni con pH<7

Concimi fosfatici SOLUBILI (1) Solubilità 50 g l-1 a pH 7 Immediatamente asimilabili Scambio con ioni del complesso argillo-umico e idrossidi di ferro e alluminio Azione rapida, da distribuire poco prima della semina o con coltura in atto PERFOSFATI: contengono più del 95 % di fosfato monocalcico Perfosfato semplice: titolo 16-22 %, 90 % solubile in acqua Ottenuto per attacco di fosfati naturali con acido solforico; titolo in zolfo 11-20 %, titolo in CaO 28 % Dotato di microelementi, residui di acido solforico e lieve acidità Perfosfato doppio: titolo 25-36 %; presenza di zolfo 6-8 % Perfosfato triplo: titolo 44-48 %

Concimi fosfatici SOLUBILI (2) FOSFATI D’AMMONIO: Fosfato monoammonico: titolo 11/48 % Fosfato biammonico : titolo 18/46 % Perfosfato ammonico: titolo 4/15 o 9/16 % Si ottengono con aggiunta di ammoniaca al processo di preparazione dei perfosfati È usato per la localizzazione, come starter e su colture in crisi NITROFOSFATI: Titolo 20/20, 22/14, 27/10 % (molto variabili)

Concimi fosfatici IPOSOLUBILI Solubilità da 2 a 7 mg l-1 a pH 7 Solubili in acido citrico al 2 % (scorie) o in citrato ammonico Azione mediamente rapida, incorporare prima possibile tanto più il pH è alto Scorie: titolo 12-20 %, finezza: 75 % passa al setaccio da 0.16 mm 2-3 % MgO, 2-4 % MnO, 20 % Fe Alcalinizzante, correttivo per terreni acidi Fosfato bicalcico: titolo 38-42 % Attacco con acido cloridrico di fosforiti o ossa e eliminazione del CaCl2. Disponibilità intermedia tra perfosfati e scorie Fosfati termici: titolo 15-30 % Calcitazione con sali alcalini di fosfati naturali per aumentare la solubilità. Usati in particolare in Germania e Paesi bassi

Concimi fosfatici INSOLUBILI Pressochè insolubili in acqua, solubilità variabile in acido citrico La loro azione dipende dalla finezza di macinazione Da usarsi molto presto, insieme alla concimazione organica, eventualmente con materiale organico ancora in fermentazione Utili per concimazioni di fondo Fosfati naturali: titolo 26-33 % Finezza: 90 % al setaccio da 0.063 mm Applicazione preferibile in suoli leggermente acidi Ben utilizzati da crucifere e leguminose foraggere prative e fruttiferi Meglio in climi umidi e secchi (nord Europa, aree tropicali umide)

Il fosforo scambiabile è utilizzato dalle colture Tutte le metodiche di analisi del fosforo scambiabile e disponibile prevedono attacchi con reagenti più o meno forti che simulerebbero l’azione della pianta o di ioni fosfato sul complesso di scambio. Una vera misura del fosforo scambiabile o assimilabile è quasi impossibile. La misura più attendibile si basa sul metodo isotopico. Si aggiunge un quantitativo di 32P (radioattivo) e si attende il raggiungimento dell’equilibrio che si definisce come attività specifica Asp = 32P / (31P + 32P) che diviene lo stesso nel suolo e nella soluzione. Il valore di E di fosforo scambiabile è dato da Radioattività introdotta / Asp – fosfati in fase liquida. Rappresenta il fosforo effettivamente scambiabile. Occorre una perfetta standardizzazione del metodo, occorrono 3 settimane con agitazioni È un’analisi di riferimento lunga e costosa (2 g di terra fine, setaccio da 0.2 mm in 100 ml di acqua)

Il fosforo scambiabile è utilizzato dalle colture Il valore L (fosforo labile, assorbito dalla pianta) prevede il raggiungimento dell’equilibrio in un vegetale (Lolium italicum) ed è un dato più sperimentale che analitico. I valori E ed L possono essere considerati di riferimento per le altre tipologie di analisi. Vi sono oltre 20 metodi di analisi del fosforo utilizzati, ognuno con buona validità locale Solo il metodo Olsen ha validità generale (bicarbonato di sodio a pH 8.5 tamponato) In Francia si usa molto il metodo Dyer; si può passare all’Olsen con l’equazione P OLsen = 0.25 P Dyere + 25.5 (è comunque approssimata)

Fosforo nel suolo – forme organiche Importante per il bilancio a lungo termine dell’elemento Da 1/2 a 2/3 del P nel suolo è fosforo organico (tipicamente i metodi analitici non lo considerano) È presente nell’inositolo (esteri di C6H12O6 30 % del P organico), negli acidi nucleici e nei fosfolipidi. Il rapporto N/P non è fisso in un suolo (C/N e N/S sono invece molto stabili) La mineralizzazione del P è molto difficile da studiare perché Esiste simultaneamente P minerale e organico Il P rilasciato origina facilmente forme insolubili Maggiore mineralizzazione del P organico all’aumentare del pH (per C ed N non avviene); Rapporti C/N/P 100/10/1, in suoli organici 230/1/0.4, in suoli sciolti 71/10/3; Mineralizzazione del P organico se C/P > 200/1, organicazione se C/P > 300/1 Soglia dello 0.2 % di P nel suolo: se al di sopra si ha mineralizzazione (in genere si ha organicazione del P con i residui colturali)

Fosforo nel suolo – forme inorganiche Il P solubile immesso con i fertilizzanti viene parzialmente convertito in forme poco solubili (retrogradazione) Precipitazione A basso pH composti insolubili con AL3+ e Fe3+ A pH 6-7 composti solubili con Ca++ e Mg++ A pH > 7 composti insolubili con Ca++ Assorbimento-desorbimento adsorbimento: sulle superfici di un solido Assorbimento: penetrazione all’interno della fase solida Sugli ossidi idrati di Fe e Al: (anfoteri) PZC dell’Al e Fe a PH 8.5 e 9, kaolinite 7 in generale, > argilla, maggiore adsorbimento. Su colloidi amorfi derivanti da ceneri vulcaniche Sulla calcite (solo il 5 % della calcite partecipa all’assorbimento, il resto regola il pH) il processo può portare a fosfati bi e tricalcici I composti con Mg sono più facilmente solubili dei corrispondente con Ca

Fosforo nel suolo – forme inorganiche Effetto dei cationi: complesso di scambio saturo con bivalenti assorbe più P (es. Ca a pH < 6.5). Effetto positivo della sostanza organica nel ridurre l’assorbimento del P Formazione di complessi stabili con Fe e Al Ossalato, citrato hanno adsorbimento simile al P L’humus blocca il P in fosfoumati facilmente disponibili Scambio tra umati e fosfati Materiale verde: CO2, A. Carbonico, solubilità minerali Tempi di fissazione del fosforo: sono molto variabili, da settimane a anni (da 2 interventi anni 1 intervento per rotazione 3-5 anni). Effetto della S.O. sulla mobilità del P. Il P organico in suoli argillosi ha movimento 4-6 volte più veloce. Temperatura: genere a alta temperatura il P è più fissato (problemi in paesi tropicali).

Dinamica dei fertilizzanti fosfatici Il fosforo in soluzione spesso non è sufficiente per una buona nutrizione fosfatica delle colture (0.3-3 ppm). Esempio: Nell’ipotesi che occorrano 400 kg di H2O per 1 kg di sostanza secca, la concentrazione di P sia 5 ppm, e si producano 10 t ha-1, l’uptake con il flusso idrico risulterebbe 20 kg ha-1 Il meccanismo più importante della nutrizione fosfatica è la diffusione dello ione fosfato dalla soluzione alle radici (e quindi dal complesso di scambio alla soluzione). Se il P è solubile in acqua, occorre ridurre le superfici di contatto dello stesso col terreno per evitare la fissazione e fare in modo che siano le proprietà della soluzione di fosfato e non quelle del suolo i fattori dominanti: granulari (a granuli grossi) e concimazione a bande Se si usano forme insolubili: polverizzazione fine e distribuzione andante.

Il potassio Circa 1 % del peso secco dei vegetali si trova come K+ disciolto nei succhi cellulari. Va dato in presemina e interrato per la bassa mobilità. È regolatore fisiologico di: Permeabilità cellulare Equilibrio acido-basico (neutralizza gli acidi organici) Sistemi enzimatici della sintesi dei glucidi, proteine e grassi Resistenza alle avversità (freddo, patologie ecc.) Turgescenza cellulare Con alti livelli di K si riscontrano alte quantità di zuccheri (uva, bietola e frutti + conservabili) Le carenze di K hanno sintomi molto diversi nelle diverse specie; spesso anche per l’antagonismo con il Mg I vegetali hanno un “consumo di lusso” del K; la concimazione non può basarsi sugli apporti, ma occorrono prove di concimazione, anche perché i terreni spesso sono ben dotati di K Esigenze differenti a seconda delle colture: Cereali: sembrano in grado di estrarre K insolubile dal suolo Bietola, patata, vite e oleifere: danno i massimi risultati con alto K Prati: il K favorisce le leguminose a scapito delle graminacee (qualche vantaggio dal frazionamento)

Il potassio nel suolo √Ca + Mg Circa 1.9 % della crosta terrestre è K, nei suoli in media 1.2 % con variazioni tra 0.5 e 2.5 %; deriva dalla degradazione di rocce con K. In funzione della disponibilità per le colture è presente in 4 forme: Strutture minerali da 5000 a 25000 ppm (feldspati, inutilizzabile) Non scambiabile da 50 a 750 ppm (tra i foglietti delle argille) Scambiabile da 40 a 600 ppm (circa 1 % del K totale) In soluzione da 1 a 10 ppm Tutte queste frazioni sono in equilibrio tra loro. L’equilibrio tra il K scambiabile e quello in soluzione è rapido, gli altri sono estremamente lenti. In soluzione si trova K+ che varia tra 1 e 80 ppm. Il valore medio è di 4 ppm. Soglie di sufficienza sono 20-80 ppm (scuola tedesca) e 15 ppm (scuola americana) Il K nel tempo varia molto per le variazioni di contenuto idrico e per le precipitazioni. L’efficacia del K dipende anche dalla presenza di Ca e Mg K aK = √Ca + Mg

Matrice (es.muscovite, ortoclasio, ecc.) POTASSIO Il K nel terreno Matrice (es.muscovite, ortoclasio, ecc.) Concimazione Assorbito dalle colture K reticolare (non scambiabile) K solubile K scambiabile K legato-fissato (immobilizzato) K organico K assimilabile (immediatamente disponibile) = K solubile + K scamb. (espresso come K2O, viene determinato mediante estrazione con BaCl2 se pH<7, o con Acetato di Ammonio se pH>7. K reticolare (situato tra i foglietti di argilla) e K organico sono lentamente disponibili. K legato-fissato non è disponibile.

POTASSIO Classificazione dei terreni in base al contenuto di K poveri < 80 ppm mediamente dotati 80-150 ppm ben dotati 120-250 ppm ricchi > 250 ppm I terreni italiani (specialmente quelli di origine vulcanica) sono in genere ben dotati. Per cui la risposta alla concimazione K è in genere poco evidente. Importante solo per alcune colture (potassiofile), come tabacco, bietola, ecc. Empiricamente, per calcolare il contenuto di K in un terreno (kg ha-1), si moltiplica la dotazione in ppm x 7: Es: 100 ppm = 700 kg ha-1 di K2O

Assorbimento e fissazione del potassio Dal 6 al 10 % del K è assorbito dal contatto diretto delle radici con le particelle di suolo. In funzione della disponibilità per le colture è presente in 4 forme: Strutture minerali da 5000 a 25000 ppm (feldspati, inutilizzabile) Non scambiabile da 50 a 750 ppm (tra i foglietti delle argille) Scambiabile da 40 a 600 ppm (circa 1 % del K totale) In soluzione da 1 a 10 ppm Tutte queste frazioni sono in equilibrio tra loro. L’equilibrio tra il K scambiabile e quello in soluzione è rapido, gli altri sono estremamente lenti. In soluzione si trova K+ che varia tra 1 e 80 ppm. Il valore medio è di 4 ppm. Soglie di sufficienza sono 20-80 ppm (scuola tedesca) e 15 ppm (scuola americana) Il K nel tempo varia molto per le variazioni di contenuto idrico e per le precipitazioni. L’efficacia del K dipende anche dalla presenza di Ca e Mg

Disponibilità del potassio Tipo di argilla: vermiculite e montmorillonite > caolinite, ma nella storia si sono coltivati di più senza K i primi, per cui possono anche essere più poveri. CSC: se la CSC è alta, è più difficile mantenere i livelli sufficienti di K in soluzione. Si propone: Soglia di sufficienza = per mais 220 + 5 x CSC Soglia di sufficienza = per soia 280 + 5 x CSC Capacità di fissare il K. Competizione con Ca e Mg Umidità del suolo: il potassio può essere lisciviato, ma in caso di forte siccità non si diffonde abbastanza. Aerazione: il potassio subisce una riduzione dell’assorbimento molto più forte che altri ioni in condizioni di anossia (uptake 30 % per il K, 70 % per lN, Ca 90 %) Temperatura: l’Uptake di K è circa doppio a 30 °C rispetto a 15 °C, la diffusione cresce con la temperatura, occorrono > livelli di K a basse T. (K alla semina di frumento in ambienti freddi). pH: ovvi effetti dell’acidità (Al) che occupa i siti di scambio; Con le calcitazioni si formano idrossidi di Al, il potassio scambiabile aumenta ma diminuisce quello in soluzione, parte viene bloccato tra i fogliettini: aggiungere K in suoli acidi e poveri con le calcitazioni.

Concimi potassici La scelta del concime potassico si fa in base all’anione che accompagna il K (oltre che al costo). Cloruro di potassio: titolo 60-62 % buono per tutte le colture tranne quelle che temono il cloro (fagiolo, lino, tabacco in cui deprime la combustibilità) da non usare in copertura. Solfato di potassio: titolo 48-52 %, nessuna controindicazione. Solfato di potassio e magnesio: titolo 42 % di K e 8 % Mg, usato su vite, floricole, agrumi e tabacco. Silvinite: contiene sodio; da utilizzare solo in terreni molto sciolti, calcarei e umiferi. Nitrato di potassio: titolo 13 % di K e 44 % N, da apportare in copertura per piante esigenti di potassio. Salino potassico: titolo 34-45 %, sottoprodotto dello zuccherificio. Nessuna controindicazione ma poca disponibilità.

Concimi potassici miniere Silvinite Kieserite KCl H2SO4 Patentkali I concimi potassici hanno in comune (derivano tutti dalla silvinite – sale grezzo di K -): Solubilità in acqua elevata Liberano ioni K+ del complesso argillo-umico Il K+ è assorbito immediatamente miniere Silvinite (KCl + NaCl) Kieserite (MgSO4, H2O) KCl Eliminazione NaCl, raffinazione Eliminazione MgCl2 H2SO4 Patentkali (K2SO4, MgSO4) Cloruro di potassio Solfato di potassio Concimi P semplici NH3, HNO3, H3PO4 Complessi binari e ternari

Lo Zolfo Problema zolfo Le carenze sono limitate ad aree specifiche, ma le segnalazioni di carenza sono in aumento per: Uso di fertilizzanti che non contengono Zolfo Produzioni elevate che rimuovono molto zolfo dal suolo Minori emissioni di SO2 Riduzione dell’uso di zolfo in insetticidi ed erbicidi Perdite di suolo per erosione Perdite di sostanza organica

Concimi complessi Concimi con N-P-K; il titolo è espresso con tre numeri, per i tre elementi es. 8-24-24 Vantaggi: Sono granulari (maggiore facilità di distribuzione) Hanno alti titoli (quantità minori da distribuire) Risparmio mano d’opera (intervento unico) Uniformità del rapporto tra gli elementi distribuiti Svantaggi: Sono molto costosi Ci sono troppe formule commerciali Il tempismo è difficile con conseguente spreco di azoto

Tecnica della fertilizzazione

Spandiconcime Centrifughi Pneumatico

Tecnica della fertilizzazione (15bis) Spandiconcime per fert. liquidi Attrezzatura per ammoniaca anidra

Tecnica della fertilizzazione

CONCIMI ORGANICI

CONCIMI ORGANICI Letame Il letame fresco non è adatto alla concimazione. Occorre ridurre l’ossidazione: farne cumuli pressati di circa 2 m, per 3 mesi scalda, poi è idoneo per terreni argillosi (letame mediamente maturo). Per terreni sciolti occorrono circa 6 mesi, fino a che la paglia e le deiezioni appaiono difficili da distinguere (letame maturo). Letame artificiale: paglia + N ammoniacale. Viene molto bene ma non lo fa più nessuno Terricciati: letame + terra mischiati, erano usatissimi sui prati stabili irrigati a scorrimento, compensava l’erosione. Letame

CONCIMI ORGANICI Letame (continua) Il letame ha un valore fertilizzante che non è dovuto solo al suo contenuto di elementi chimici, ma anche all’azione ammendante della sostanza organica. Vero concime a lenta cessione. Talvolta troppo lenta, occorre l’aggiunta di N minerale Distribuzione in autunno, seguita da immediato interramento: in primavera sarà ben decomposto. In primavera in terreni sciolti. Colture: tradizionalmente alle sarchiate: pochi problemi da malerbe. Non usare sui cereali autunno-vernini: non è ancora ben decomposto in marzo, troppi semi di malerbe e patogeni. .

CONCIMI ORGANICI Letame (continua) Dosi: min. 30 t ha-1, usualmente 40-50 t ha-1, talvolta il problema è lo smaltimento. Azione per più di un anno, miglioramenti fisici. Spandimento: con carri spandi-letame. Non distribuirlo assieme a prodotti ricchi in calce per volatilizzazione dell’N

CONCIMI ORGANICI LIQUAME

CONCIMI ORGANICI LIQUAME (continua)

CONCIMI ORGANICI POLLINA Valori % orientativi

Tecnica della fertilizzazione Pollina pellettata Carro spandiconcime

CONCIMI ORGANICI RIFIUTI URBANI

RIFIUTI URBANI (continua) CONCIMI ORGANICI RIFIUTI URBANI (continua)

Colture interrate sul posto, per produrre humus. CONCIMI ORGANICI SOVESCIO Colture interrate sul posto, per produrre humus.

CONCIMI ORGANICI

CONCIMI ORGANICI TERRICCIO Substrato organico proveniente dalla decomposizione di legno, foglie ed altre parti di vegetali. Usato soprattutto in floricoltura. T. di castagno. È' ricavato dai tronchi e dalle ceppaie di castagno in decomposizione ed è leggero e permeabile. Adatto alla coltivazione di azalee, rododendri e, mescolato con sabbia e altri terricci, alla coltivazione delle ericacee in genere. T. d'erica, detto anche di brughiera o di scopa. E' più o meno fibroso per la presenza di radichette dell'erica e spesso contiene sabbia silicea. E' acido, molto povero e adatto alla coltivazione di ortensie, orchidee, camelie e gardenie.

Composizione di alcuni tipi di terriccio CONCIMI ORGANICI (10) T. di foglie di faggio. È leggero, permeabile, discretamente dotato di principi nutritivi. Ha reazione neutra o leggermente acida e si presta alla preparazione di substrati per la semina di numerose specie. T. di bosco. Si forma nei boschi sui residui organici della vegetazione. Prima dell'impiego deve essere lasciato maturare in mucchio sotto tettoia per alcuni mesi e quindi vagliato accuratamente. Evitare i terricci di conifere (presenza di resina). Terriccio pH N (‰) P2O5 (‰) K2O CaO Di castagno 7,1 6-7 0,5-0,6 1,6-2,5 4,0-9,8 Di erica 4,5-5,0 19 0,15 4,0 - Di salice 5,2 5-6 0,3-0,4 2,6-3,0 5,7-6,7 Composizione di alcuni tipi di terriccio

CONCIMI ORGANICI (11) TERRICCIATI Da non confondere con i terricci, anche se sono comunemente chiamati così. Sono mescolanze di terreno e materiali organici (letame, foglie, terriccio di bosco, ecc.) in proporzioni variabili (il materiale organico può variare da 1/3 a 2/3 del totale). La composizione varia col materiale di provenienza.