Fertirrigazione delle colture Ortive Pasquale Delli Paoli

Obiettivo della lezione Il piano di concimazione Dall’analisi del terreno al piano di concimazione Presentare un metodo per la formulazione del piano di fertirrigazione Adatto alle coltivazione orticole anche di pieno campo Adattabile a diverse situazioni

Il piano di concimazione L’importanza dell’analisi del terreno: Tessitura CSC La % in sostanza organica La Sostanza organica (> di 1.5%) Attività microbica Il colore La ritenzione idrica La CSC La disponibilità degli elementi nutritivi La capacità tampone 3

Il piano di concimazione L’importanza dell’analisi del terreno: pH Disponibilità degli elementi nutritivi Terreni basici (> 7.8) (carenze di P e Fe e microel.) Terreni acidi (< di 6.2) (carenze in Ca e Mg – Fe e micro – eccessi in microelementi Al) Terreni ottimali pH 6.5 – 7 Scelta dei concimi Solfato di ammonio Calciocianammide Il calcare attivo (> 10) Disponibilità di Fosforo e ferro Scelta dei portainnesti 4

Il piano di concimazione L’importanza dell’analisi del terreno: La Conducibilità elettrica (natura del terreno o dell’acqua o accumulo di concimazioni) La scelta della coltura Leaching factor In serra per evitare eccessi di concimazione 5

Il piano di concimazione L’importanza dell’analisi del terreno La disponibilità degli elementi Azoto 1.5 % Fosforo ass 100 ppm di P2O5 Potassio sc 150 ppm di K2O Calcio sc 1500 ppm Magnesio sc 150 ppm Ferro ass 200 ppm Zinco ass 3 ppm Boro sol 0.6 ppm 6

Lanalisi del suolo 7

Il piano di concimazione La concimazione di arricchimento Tende a ripristinare la fertilità del terreno Sostanza organica Fosforo e potassio Microelementi (Apportare quantità di 1 Kg/Ha o concimazioni fogliari) La concimazione di produzione Si basa sulle asportazioni e sull’efficienza dell’elemento

Il piano di concimazione La concimazione di arricchimento del Fosforo ( Kg di P2O5/Ha) (P2O5): P X DA X (100 – Pva) X PC X 10 P = Profondità delle radici attive (m) Pva = valore riscontrato in ppm di P2O5 Pc = Coefficiente d’insolubilizzazione del fosforo = 1 + (0,02 X Calcare totale + 0.0133 X % di argilla)

Il piano di concimazione La concimazione di arricchimento del Fosforo ( Kg di P2O5/Ha)

Il piano di concimazione La concimazione di arricchimento del Potassio ( Kg di K2O/Ha) (K2O) = P X DA X (150 – Kva) X PC X 10 P = Profondità delle radici attive (m) DA = Densità apparente del terreno Kva = valore riscontrato in ppm di K2O Kc = Coefficiente di fissazione del potassio = (0.0166 X % di argilla) + 1.033 Per le colture erbacee l’arricchimento di P e K può essere suddiviso in più anni

Il piano di concimazione La concimazione di arricchimento del Potassio ( Kg di K2O/Ha)

Densità apparente

Il piano di concimazione La concimazione di produzione:

Il piano di concimazione La concimazione di produzione: Per l’azoto oltre alle asportazioni bisogna tenere conto (bilancio semplificato) Precessione colturale Cereali con paglia interrata (sottraggono 30 Kg di azoto) Leguminose da granella o sovesci (apportano 30 Kg di N/Ha) Prato di erba medica tra i 30 e i 60 Kg/Ha Contenuto in SO del suolo (apportano 30 Kg per ogni punto percentuale) * frazione (0.6 per colture primaverili estive – 1 per colture poliannuali) Letamazioni (30 tonnellate apportano 20 – 30 UF nel primo anno e 10 – 15 nel secondo)

Esercizio Calcolare La quantità di azoto fosforo e potassio da distribuire ad ettaro su pomodoro da industria che produce 100 tonnellate ad ettaro, dividendo la eventuale dose di arricchimento di fosforo e potassio in 5 anni. Nessuno apporto di sostanza organica e precessione colturale = melone. Consideriamo uno strato di terreno esplorato dalle radici di m 0,35 su un terreno che ha le seguenti caratteristiche:

Esercizio risultati Arricch 114 8 Prod. 135 35 320 Tot. 135 149 328 N P2O5 K2O Arricch 114 8 Prod. 135 35 320 Tot. 135 149 328

Costruiamo un foglio elettronico che ci può aiutare a fare i calcoli Calcolo della dose di arricchimento Calcolo della dose di produzione Individuare gli input Individuare i calcoli Risultati intermendi Output

Caratteristiche dei concimi per fertirrigazione

Continuazione dell’esercizio: Calcolo dei concimi da andare ad acquistare Fondo/trapianto = perfosfato triplo (p = 46) Fertirrigazione: Nitrato di potassio = 13 – 00 – 47 Fosfato monoammonico = 12 – 61 – 00 Nitrato di ammonio = N = 34

Continuazione dell’esercizio: Calcolo dei concimi da acquistare Kg di concime semplice = UF/titolo*100 Kg di un concime complesso = minimo tra UF1/titolo1*100; UF2/titolo2*100; UF3/titolo3*100. Una volta calcolato la quantità di concime complesso bisogna calcolare le UF distribuite dei diversi nutritivi e aggiungere quelli mancanti con altri concimi.

Risoluzione Fondo Kg 114 di Perfosfato triplo (46): arricchimento In fertirrigazione: Nitrato di ammonio (34) = Kg 104 Fosfato monoammonico (12 – 61 – 0) = 57 Kg/Ha Nitrato di potassio (13 – 0 – 46) = 713 Kg/Ha

Continuazione dell’esercizio Se vogliamo dare questi concimi in maniera continua e uniforme alla coltura con la fertirrigazione e sappiamo che la coltura consuma 2600 mc di acqua ad ettaro durante tutto il suo ciclo. La soluzione che arriva al terreno quanti g/mc deve avere dei tre concimi?

Risoluzione Nitrato di Ammonio = 40 g/mc Fosfato monoammonico = 22 g/mc Nitrato di potassio = 274 g/mc

Continuiamo a costruire il foglio di calcolo Inserire tutti i concimi per idonei per la fertirrigazione Inserire anche concimi idrosolubili tripli (18 – 18 – 18) e (20 – 20 – 20)

I disciplinari di produzione integrata (LR Toscana25/1999)

ZVN Direttiva nitrati Piano di azione obbligatoria Individuazione delle aree Obblighi per le aziende zootecniche Comunicazioni PUA Stoccaggi Obblighi per le aziende produzioni vegetali

Piano di Azione Obbligatoria (DPGR. Toscana n° 32/R del 13 luglio 2006) Piano di concimazione azotata Lasciare nota delle concimazioni

Il piano di concimazione azotata secondo il PAO Toscana Asportazioni indipendentemente dalle produzioni Precessioni colturali Cereali con paglia interrata – 30 Leguminose da 35 a 80 Kg Apporti dovuti alla piogge + 10 o 20 Kg Apporti dovuti alla mineralizzazione della sostanza organica = 30 Kg/% * frazione (da 0.6 a 1) Apporti dovuti alle concimazioni organiche effettuate l’anno precedente 6 Kg di N/10000 Kg di letame (0.2% * 30%)

La fertirrigazione come metodo mutuato dalla soluzione nutritiva nel fuorisuolo (corsi di formazione) Non si tiene conto degli elementi che si trovano nel terreno (Si parte dall’analisi dell’acqua) Si fa riferimento a superfici piccole e a colture ad alto valore aggiunto Ad impianti di fertirrigazione che prevedono investimenti molto elevati Due o tre soluzioni nutritive (acido, calcio e altri elementi) Automazioni e controlli Non si tiene conto dei limiti imposti dai disciplinari di produzione integrata Il pH della soluzione nutritiva è molto importante

Esempio di calcolo soluzione nutritiva per il fuorisuolo Cosa prendere dalla tecnica del fuorisuolo per la fertirrigazione delle colture ortive in pieno campo? Le piante ricevono sempre acqua e concimi (più la pianta consuma acqua più si nutre)

Fertirrigazione in continuo: Introdurre elementi nutritivi ad ogni fertirrigazione L’introduzione degli elementi nutritivi dura tutta la durata dell’irrigazione La pianta riceve sempre acqua e concimi Vantaggi: Assecondare meglio le esigenze nutritive dalla pianta La carenza idrica è più facile da identificare rispetto ad una carenza nutritiva Minori stress salini Maggiore praticità Possibilità di utilizzare gli acidi come fertilizzanti Minore spreco di concimi Spesa per i concimi minore

Fertirrigazione in continuo

Importanza di una irrigazione ottimale per la fertirrigazione in continuo Utilizzare VePro.LG/s http://www.arsia.toscana.it/veprolgs

Diversi metodi per condurre la fertirrigazione Due o tre recipienti per miscele concentrate, soluzione a pH 5,5 - 6 e aggiunta di tutti gli elementi nutritivi (come nel fuorisuolo) Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente con soluzione a pH 5.5 – 6 Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente con utilizzo di acidi ma soluzione a pH non controllati Fertirrigazione in continuo con un recipiente solo con sali Fertirrigazione non in continuo ma proporzionale alle ore di acqua somministrate (con fertirrigatore a pressione) Fertirrigazione non in continuo Maggiori costi d’impianto e maggiori capacità tecniche, migliori risultati produttivi

Quale metodo di fertirrigazione utilizzare per la concimazione delle ortive per la zona servita dalla Fossa Calda? Produzioni prevalentemente di pieno campo con margini economici piccoli Acque d’irrigazione superficiali (CE e bicarbonati variabili nel tempo) Ampli settori irrigui (1 Ha) Terreni franco sabbiosi Basso contenuto in sostanza organica Risposta: Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente e solo con Sali ( o eventualmente con aggiunta del solo acido fosforico)

Piano di fertirrigazione per il pomodoro da industria Calcolo delle UF da distribuire in totale Considerare eventuali limiti imposti dai disciplinare Calcolo delle UF da distribuire come fondo come starter e in fertirrigazione Calcolo della miscela nutritiva Calcolo della miscela concentrata Controlli

Calcolo dei concimi da distribuire come fondo e in copertura Fondo = Dose di arricchimento (assecondare i rapporti dei concimi commerciali a disposizione nella zona) e la possibilità di introdurre i concimi in fertirrigazione (solubilità del potassio, periodi piovosi etc. etc.) Starter = localizzato in fase di trapianto. In terreni con T° < 15 C.° è importante il fosforo (30 UF/Ha). Per differenza i concimi da distribuire in fertirrigazione.

Calcolo delle UF da distribuire come fondo e in fertirrigazione Quantità di concimi da distribuire come fondo (pre-trapianto) N 0 % al 30 % Colture protette Pieno campo Elevata % sabbia Elevata % argilla Settori irrigui piccoli (< 1 Ha) Settori irrigui ampi (1 – 2 Ha) Elevati consumi idrici Bassi consumi idrici Decorsi asciutti all’inizio del ciclo decorsi piovosi all’inizio del ciclo P205 0 % al 60 % Decorsi asciutti all’inizio del ciclo Decorsi piovosi all’inizio del ciclo Assecondare le caratteristiche del concimi complessi a disposizione Localizzare i prodotti al trapianto soprattutto in terreni con P poco disponibile K2O 0% al 60 % Decorsi asciutti all’inizio del ciclo decorsi piovosi all’inizio del ciclo Tenere presente la solubilità dei concimi

Calcolo della miscela nutritiva per la fertirrigazione con Sali e Acido Fosforico: Settore irriguo = 1 Ha Concimi da distribuire = 150 – 160 – 300 Concimazione di arricchimento = 100 UF di P Starter = 30 UF di P Differenza da distribuire in fertirrigazione = 150 – 30 - 300

Calcolo della miscela nutritiva (1) Calcolo del volume d’irrigazione (in m3) Distanza tra le file = D = m 1.5 Distanza dei punti goccia sulla manichetta = d = m 0.4 Portata del punto goccia = Q = 0.84 litro/ora N° di ore di irrigazione (si ottiene mediante scheda di rilievo o intervista) = h = 187 Portata del settore = Sup in m/D/d/1000*Q Volume in m3 = Sup in m/D/d/1000*h Portata del settore = 10000/1.5/0.4/1000*0.84 = 14 m3/h Volume irriguo = 10000/1.5/0.4/1000*0.84 = 14 m3/h *187 = 2618 m3

La fertirrigazione in continuo con l’utilizzo dell’acido fosforico (pH non controllato) Consiste nel distribuire il fosforo necessario alla coltura mediante acido fosforico invece che con sali. E’ possibile farlo anche in presenza di bicarbonati dell’acqua d’irrigazione non stabili ma ci si deve accertare che il loro contenuto non scende al di sotto di certi valori Ad esempio nel caso si debbano distribuire 60 UF di P si può utilizzare il P54 (75%) nella dose di 100 ml /m3 in miscela nutritiva ma i bicarbonati non devono scendere al di sotto dei 110 ppm. (vedi pagina 44 del manuale)

Caratteristiche degli acidi per la fertirrigazione

Scelta dei concimi per la fertirrigazione (con un recipiente)

Scelta dei concimi per la fertirrigazione (con un recipiente)

Calcolo della miscela nutritiva (2) Calcolo dei concimi da sciogliere nella miscela nutritiva UF da distribuire in fertirrigazione = 150 – 30 – 300 Calcolo dell’acido fosforico (p54) (00 – 86 – 00 ) 30/0.86 = L. 36 Calcolo del nitrato di potassio (13 – 0 – 47) Minimo tra 150/0.13 e 300/0.47 = Kg. 638 Calcolo delle UF N distribuite con il nitrato di potassio = 638 X 0.13 = 83 Calcolo delle UF N rimanenti da distribuire = 150 – 83 = 67 Calcolo del nitrato di ammonio (34) 67/0.34 = Kg. 197

Calcolo della miscela nutritiva (3) Calcolo dei g. o ml. di concime a m3 di miscela nutritiva (ppm) Kg di concime/volume irriguo Volume irriguo = 2618 Nitrato di ammonio = 197000/2618 = 75 g./m3 Acido Fosforico al 75% (P54) = 36000 ml./2618 = 13.75 ml./m3 Nitrato di potassio = 638000/2618 = 243 g./m3 Mille litri di miscela nutritiva devono contenere g. 75 di nitrato di ammonio + ml. 13.75 di Acido fosforico (75%) P54 + g. 243 di nitrato di potassio

Calcolo della miscela nutritiva (4) settore irriguo = 1 Ha La miscela nutritiva è una soluzione in cui tutti i concimi che contengono le UF da distribuire sono disciolti nel volume d’irrigazione dell’intero ciclo.

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

Calcolo della miscela concentrata Sistema d’iniezione dei fertilizzanti per le colture da pieno campo Tubo Venturi Recipiente da 10 Hl. Soluzione concentrata Qual è la composizione della soluzione concentrata in modo che alle piante arrivi la soluzione nutritiva che abbiamo calcolato?

Calcolo della miscela concentrata Calcolo del Fattore di concentrazione (FC) Portata del settore irriguo/portata dell’impianto d’iniezione dei fertilizzanti 14000/80 = 175 Se il recipiente della soluzione concentrata è di 1 m3 allora in questo andrà sciolto: Kg 0.075 X 175 = Kg 13.125 di nitrato ammonico (34) Kg 0.013 X 175 = L. 2.4 di Acido fosforico (75%) P54 Kg 0.243 X 175 = Kg 42 di nitrato di potassio

Accorgimenti

Scheda di registrazione delle fertirrigazioni

Formulare la miscela nutritiva acidificata a pH 6 In presenza di bicarbonati stabili nell’acqua d’irrigazione è possibile formulare una miscela nutritiva a pH 6 Quando è conveniente utilizzare le miscele acidificate Con bicarbonati stabili Con bicarbonati molto elevati (>350 – 400 ppm) In terreni sabbiosi e con S. O. bassa In coltura protetta (sempre consigliabile) Quando è necessario introdurre anche magnesio nella soluzione nutritiva (scarsa presenza di magnesio nel terreno e nell’acqua d’irrigazione)

La concentrazione non deve essere espressa in % (es. 0.75 non 75%) Formula per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a pH 6 Per ottenere un pH = 6 è necessario aggiungere acido in quantità tali da neutralizzare per il 70% il potere tampone dei bicarbonati. Bisogna pertanto aggiungere 70 % di meq di acido rispetto ai meq di bicarbonato (peso eq del bicarbonato = 61). ml di acido/m3 per ottenere pH6 della soluzione = ppm di bicarbonato/61*0.7*Peso equivalente dell’acido/concentrazione dell’acido/densità dell’acido La concentrazione non deve essere espressa in % (es. 0.75 non 75%) Tenere presente che se si introduce acido fosforico o nitrico nella soluzione nutritiva aggiungiamo anche delle Unità Fertilizzanti.

Caratteristiche degli acidi per la fertirrigazione Nome acido Densità Meq H+/mL Peso equivalente N (peso/vol.) P2O5 (peso/vol.) S (peso/vol.) Acido Fosf. (75%) 1.58 12.1 98 0.86 Acido Fosf. (85%) 1.73 15.0 1.06 Acido nitrico (53%) 1.33 11.2 63 0.16 Acido nitrico (67%) 1.41 0.21 Ac Solforico (94%) 1.83 35.1 49 0.56

Esercizio per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a pH 6 ml di acido/m3 per ottenere pH6 della soluzione = ppm di bicarbonato/61*0.7*Peso equivalente dell’acido/concentrazione dell’acido/densità dell’acido La concentrazione non deve essere espressa in % (es. 0.75 non 75%) Calcolare quanto acido nitrico al 53% occorre in ml/m3 per portare a pH 6 una soluzione nutritiva se il contenuto di bicarbonati nell’acqua irrigua è di 320 ppm Calcolare, ammesso che il volume irriguo sia di 2618 m3, le UF apportate con l’acido.

Risultato: Esercizio per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a pH 6 328 ml/m3 di acido nitrico (53%) UF N apportate ad Ha = 137

Esercizio UF da distribuire = 150 – 30 – 300 Bicarbonati = 320 ppm Volume irriguo = 2618 FC = 175 Stock = 1000 L. Ricalcolare la miscela nutritiva precedente e quella in stock volendo avere un pH della soluzione a 6 e utilizzando i seguenti acidi e Sali: Acido nitrico al 67% Fosfato mono-ammonico Solfato di potassio (50)

Risultato dell’esercizio Miscela nutritiva Acido nitrico (53%) ml./m3 = 245 Fosfato monoammonico g/m3 = 19 Solfato di potassio (50) = g/m3 = 229 Nitrato Ammonio (34) = g/m3 11 Soluzione stock Acido nitrico (53%) L./m3 = 43 Fosfato monoammonico Kg/m3 = 3.325 Solfato di potassio (50) = Kg/m3 = 40 Nitrato Ammonio (34) = Kg/m3 = 1.9

Esercizio UF da distribuire in fertirrigazione = 80 – 260 – 200 Miscela nutritiva = pH 6 Bicarbonati 350 Volume irriguo 2300 Stock = 1000 litri D = 2; d = 0.4; Qirr = 1.1 Portata del Venturi = 100 Settore = 1.5

Calcolo dell’acido Acido Nitrico al 53% in ml/m3 350/61*0.7*63/0.53/1.33 = 358 Calcolo delle UF distribuite con questa quantità di acido: 358*2300/1000*0.16 = 131 !!! Ricalcolo della quantità di acido in base alle UF = 80/0.16 = litri di acido = 500/2300*1000 = 217 ml/m3

Calcolo dell’acido ( verifica delle UF distribuite con l’acido) Quanta parte dei bicarbonati è stata compensata con l’introduzione dell’acido nitrico? % di compensazione del bicarbonato = ml di ac. a m3/ppm di bicarbonati*61/Peso eq Ac.*concentr Acido*Densità ac. Risultato dell’esempio = 0.42 E’ necessario introdurre un altro acido al fine di compensare al 70% i bicarbonati La formula è = quella dell’introduzione degli acidi ma al posto di 0.7 dobbiamo scrivere 0.7-0.42 = 0.28

Calcolo dell’acido (introduzione del secondo acido) Per l’introduzione del secondo acido la formula diviene: ml di acido/m3 per ottenere la soluzione a pH 6 = ppm di bicarbonato/61*(0.7-%di neutr. Del primo acido)*Peso equivalente dell’acido/concentrazione dell’acido/densità dell’acido. Se intendiamo introdurre acido fosforico al 75% la quantità sarà = 132 ml/m3

Verifica delle UF introdotte con l’acido fosforico 132*2300/1000*0.86 = 261

Calcolo delle g/m3 di solfato di potassio da introdurre 100/0.5/2300*1000 = g. 173 di solfato di potassio/m3

Calcolo della soluzione stock Calcolo dell’FC Calcolo dei Kg/m3 di solfato di potassio Calcolo dei litri/m3 di acido nitrico 53% Calcolo dei litri/m3 di acido fosforico 75%

Calcolo della soluzione stock Calcolo dell’FC = 206 Calcolo dei Kg/m3 di solfato di potassio = 35.63 Calcolo dei litri/m3 di acido nitrico 53% = 44.70 Calcolo dei litri/m3 di acido fosforico 75% = 27.19

Stima della conducibilità elettrica della soluzione nutritiva

Controlli