TECNICHE DI COLTIVAZIONE

Presentazione sul tema: "TECNICHE DI COLTIVAZIONE"— Transcript della presentazione:

1 TECNICHE DI COLTIVAZIONE
Prof. Bruno Marangoni Dipartimento di Colture Arboree Universita’ di Bologna

2 FATTORI DELLA PRODUZIONE
NATURALI ARTIFICIALI Concimi minerali Correttivi e ammendanti Macchine Irrigazione e drenaggio Sistemazioni e lavorazioni del terreno Tecniche di semina e piantagione, diserbo, potatura, avvicendamento, consociazione, forzatura, raccolta Difesa dalle avversità biotiche e abiotiche Conservazione e condizionamento in azienda Clima Condizioni topografiche Terreno Lavoro Concimazioni organiche Piante coltivate

3 ELEMENTI NATURALI DELL’AMBIENTE DELLE PIANTE
Area (milioni di ettari) Suolo Energia radiante Luce: fotoperiodo composizione dello spettro intensità Umidità Vento: velocità frequenza raffiche direzione Nebbia Precipitazioni: pioggia, nevischio, neve, grandine, rugiada Composizione dell’atmosfera: CO inquinamento Caratteristiche fisiche Umidità: quantità disponibilità Temperatura: gradienti con la profondità pH Composizione dell’atmosfera del terreno: rapporto CO2/O2

4 Fotosintesi Attività Precipitazioni Energia radiante Clima
Tecnica colturale Veget. Prod. Irrigazione e drenaggio Fertilizzazione Disponibilità nutritive Regime idrico Sostanza organica Presenza di O2 Processi biologici

5 CONCIMAZIONE I parametri per impostare un corretto programma di fertilizzazione sono: Caratteristiche del terreno (ANALISI DEL TERRENO) Stato nutrizionale della pianta (ANALISI FOGLIARE) Esigenze della pianta in funzione delle fasi fenologiche Densità di impianto Tecniche di gestione del suolo Bilancio nutrizionale del frutteto (apporti/asportazioni) La fertirrigazione è una tecnica che permette di somministrare gli elementi nutritivi localizzandoli, attraverso l’acqua di irrigazione, in una zona del terreno interessata dalla gran parte delle radici.

6 PARAMETRI AGRONOMICI PARAMETRI DI BASE PARAMETRI SPECIFICI Umidità pH
Salinità Sostanza organica Macroelemneti della fertilità (N, P, K) Altri elementi (Ca, Mg, Fe..) Semi di piante infestanti Fisici (densità, porosità…) Idrologici (ritenzione idrica, acqua disponibile, porosità libera…) Capacità di scambio cationico Potere tampone Potere repressivo Elementi in forma solubile

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9 ASSORBIMENTO E APPARATO RADICALE
DISPONIBILITA’ DI NUTRIENTI E ACQUA TIPO DI SUOLO ASSORBIMENTO STRUTTURA APPARATO RADICALE ATTIVITA’ RADICI ED ESCRETI RADICALI EFFICIENZA RADICI VOLUME TOTALE SUPERFICIE CONTATTO DISTRIBUZIONE DENSITA’ DINAMICA DELLA CRESCITA ATTIVITA’ METABOLICA ETA’

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14 Diverso assorbimento di elementi nutritivi in rapporto al pH

15 GESTIONE DELLA NUTRIZIONE
Caratteristiche del suolo Disponibilità di N (N-NO3- e N-NH4+) Asportazioni della specie nel corso della stagione Carica produttiva Stato nutrizionale dell’albero (analisi fogliare e visiva)

16 ANALISI CHIMICO-FISICA DEL TERRENO
0-30 cm 30-60 cm Sabbia (2,00-0,05 mm) % 18 Limo (0,05-0,002 mm) 50 49 Argilla (<0,002 mm) 32 33 pH (in H2O) 7.4 7.5 Sostanza Organica 1.5 1.3 Azoto Totale (N) 0.97 0.86 Fosforo ass. (P) ppm 14 Potassio sc. (K) 157 119 Calcio sc. (Ca) 3.826 3.857 Magnesio sc. (Mg) 336 358 Capacità di scambio cationico meq/100g 22.6 22.9

17 ELEMENTI ASPORTATI DALLE DIVERSE SPECIE FRUTTICOLE
K2O MELO 60 – 100 100 – 150 PERO 20 – 50 PESCO 100 – 140 ACTINIDIA VITE 100 – 170

18 VARIAZIONI DI CONCENTRAZIONE DEI DIVERSI ELEMENTI NEI TESSUTI SANI DELLE PIANTE

19 ELEMENTI MINERALI RIMOSSI DAI FRUTTI (50T)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 MELO PERO kg dell’elemento rimosso P2O5 K2O N CaO MgO Da Tagliavini et al. 1998

20 CICLO INTERNO DELL’AZOTO
PRIMAVERA Assorbimento Rimobilizzazione Radici, fusto, branche, germogli INVERNO ESTATE foglie Assorbimento Retraslocazione AUTUNNO

21 BILANCIO DELL’AZOTO FONTE Atmosferico NH4+ adsorbito
Acqua d’irrigazione Sostanza organica Fertilizzanti ASSORBIMENTO Foglie Legno di potatura Strutture legnose Frutti RISERVE NH4+ adsorbito Microbico PERDITE Percolazione Volatilizzazione

22 AZOTO ASPORTATO DAL FRUTTETO
Fino al diradamento 10 % * 150 = 15 kg/ha Maggio – agosto 65 % * 150 = 98 kg/ha Fine agosto - settembre 25 % * 150 = 37 kg/ha

23 DISPONIBILITA’ DI N NEL SUOLO
N-NO3- (ppm) Volume del suolo (0.8 m; 2 m) X Peso specifico apparente ( ) Disponibilità di N kg /ha

24 N-NO3- nella soluzione del suolo 5 volte inferiore
STIMA DELL’N-NO3- NEL SUOLO 1 ppm = kg/ha N 10 ppm = 60 kg/ha N 20 ppm = 120 kg/ha N N-NO3- nella soluzione del suolo 5 volte inferiore 10 ppm = 12 kg/ha N

25 CRITERI PER INDIVIDUARE IL LIVELLO ATTITUDINALE DEL SUOLO PER LA COLTIVAZIONE DELLE POMACEE
Caratteristiche pedologiche Classe di attitudine Molto adatto Moderatamente adatto Non adatto Profondità utile alle radici (cm) > 80 < 40 Drenaggio Buono moderato Imperfetto, lento,molto lento Tessitura Media, moderatamente fine, mod. grossolana Media, grossolana, fine Molto fine, con caratteri vertici (crepe profonde quando il suolo è asciutto) Reazione (pH) <5.4 >8.8 Calcare attivo (%) < 10 10-15 >15 Salinità (mS/cm) <2 2-3 >3

26 FUNZIONI DEI PRINCIPALI ELEMENTI NELLA PIANTA
Aminoacidi, proteine, acido nucleico, nucleotidi, clorofilla e coenzimi K Enzimi, aminoacidi, sintesi delle proteine. Apertura e chiusura stomi P Formazione di energia, acidi nucleici, enzimi, fosfolipidi, enzimi. Ca Pareti cellulari, permeabilità di membrana, cofattore degli enzimi Fe Sintesi della clorofilla, citocromo, nitrogenasi

27 OBIETTIVI DELLA FERTILIZZAZZIONE
Costante e regolare produzione Migliore qualità dei frutti (colore, sapore, conservabilità, suscettibilità a patogeni e insetti) Salvaguardia ambientale

28 COMPORTAMENTO DI N, P, K IN UN TERRENO ARGILLOSO E SABBIOSO

29 Sincronizzare le esigenze nutrizionali e la disponibilità di nutrienti
Monitoraggio disponibilità Conoscenze dinamica asportazioni Flessibili modalità di somministrazione (fertirrigazione – concimazione fogliare)

30 Tradizionale Fertirrigazione Fogliare
Concimi granulari distribuiti al suolo; Fertirrigazione Distribuzione dei nutrienti disciolti nell’acqua d’irrigazione: dosi minori (maggiore efficienza) dosi proporzionate alle esigenze dell’albero (apporti frequenti) Fogliare Applicazione dei concimi, sottoforma di spray, direttamente sulla chioma

31 CONCIMAZIONE TRADIZIONALE
Inizio aprile Perfosfato triplo + Nitrato ammonico Fine maggio Nitrato di potassio + Nitrato di magnesio e Urea Fine giugno Solfato di potassio Inizio settembre Nitrato ammonico I concimi vengono distribuiti lungo il filare nei diversi periodi dell’anno secondo le esigenze degli alberi

32 I fertilizzanti sono distribuiti sulla fila
NUTRIZIONE CONVENZIONALE MELO Inizio di aprile Fosfato triplo + nitrato di ammonio Fine di maggio Nitrato di potassio + nitrato di magnesio e urea Fine di giugno Solfato di potassio Nitrato di ammonio Inizio di settembre I fertilizzanti sono distribuiti sulla fila

33 PIANO DI FERTILIZZAZIONE TRADIZIONALE (27 t/ha)
Data Fase N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (Kg/ha) MgO (kg/ha) 1 30/3 Caduta petali 40 45 2 15/5 Diradamento 140 20 3 30/8 Post-raccolta 35 Totale 115

34 VANTAGGI DELLA FERTIRRIGAZIONE
Distribuzione dei nutrienti nel volume di suolo a maggiore densità radicale Migliore mobilità dei nutrienti come il K e il P che solitamente sono adsorbiti dalle argille Migliore efficienza del fertilizzante e conseguente minore dose di applicazione Distribuzione di piccole dosi con minore rischio di lisciviazione (es. N) Migliore equilibrio vegeto-produttivo e più precoce entrata in produzione

35 CENTRALE COMPUTERIZZATA PER FERTIRRIGAZIONE
Centralina computerizzata Controllo dosi , pH e conducibilità delle soluzioni nei diversi settori MICROIRRIGAZIONE EROGATORI A 40 cm PORTATA = 2,2 L/h CENTRALE COMPUTERIZZATA PER FERTIRRIGAZIONE

36 Piano di fertirrigazione per il pesco
16 14 12 K2O 10 P2O5 8 kg ha-1 N 6 4 MgO 2 Caduta petali Diradamento Raccolta 1

37 PIANO DI FERTIRRIGAZIONE
PERO MESE Quantità (kg/ha) N P2O5 K2O MgO Aprile 2(2) 12(2) Maggio 10(4) 7(1) 8(1) 9(2) Giugno 15(3) 34(2) Luglio 13(3) 29(2) 9(3) Post-raccolta 5(1)+F 14(1) TOTALE 45 19 88 25

38 Produzione (kg/albero) Numero di frutti/albero
PERO cv. CONFERENCE /BA29 Trattamento Produzione (kg/albero) Peso del frutto (g) Numero di frutti/albero 1998 Convenzionale 13.0 156 84.5 Fertirrigazione 14.3 163 88.6 1999 14.9 152 102 14.5 146

39 Confronto tra l’N apportato mediante fertirrigazione
(mg N/albero/giorno) e la disponibilità di N-NO3- nel terreno (1999) 350 14 300 12 250 10 mg N-NO 3 /kg terreno 200 8 - mg N/albero/giorno 150 6 100 4 50 2 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ott 1-ago 1-set

40 CONCENTRAZIONE DELLO IONE NO3- NELLA SOLUZIONE DEL SUOLO NEL CORSO DEL 1999
250 Concimazione tradizionale Fertirrigazione100% Fertirrigazione 50% (N, P, K, Mg) 200 *** a NO3- 150 ** * a a ppm NO3- 100 ** a ** *** b a ** b a a 50 a a a b b ab b b b b b b 01-apr 14-apr 29-apr 28-mag 18-giu 08-lug 30-lug 26-ago 16-set 06-ott

41 Fert. 100 % N, P, K, Mg Fert. 50 % N, K, Mg

42 SOLUBILITÀ IN ACQUA DI ALCUNI FERTILIZZANTI (KG/M3)
Fertilizzante Fosfato mono-ammonico Fosfato bi-ammonico Nitrato ammonico Nitrato di calcio Sulfato di ammonio Urea Cloruro di potassio Nitrato di potassio Sulfato di potassio Fosfato mono-calcico Acido fosforico Temperatura (°C) Bar.Yosef, 91

43 FERTILIZZAZIONE FOGLIARE
Rapido effetto Rimedio all’insolubilità di nutrienti nel suolo Effetto limitato nel tempo Difficile assorbimento attraverso la cuticola fogliare Limitata rimobilizzazione dei nutrienti Limitato apporto (10 gN/l) esistono casi sperimentali di concentrazioni di urea fino al 10%

44 TRATTAMENTI FOGLIARI COSA QUANDO Deficienza
Assorbimento radicale ostacolato Somministrazioni di post raccolta Macro e micro nutrienti amminoacidi acidi umici vitamine carboidrati Stress ?

45 Pomacee Tecnica molto diffusa. Strategia nutrizionale utile per ridurre fisio e fitopatie da conservazione. Drupacee Tecnica in forte aumento. Limitate informazioni sperimentali (1994:Caldesi 2000 e Stark RedGold).

46 Diagnostica eseguita in primavera su foglie giovani
L’analisi eseguita in estate su foglie mature è: affidabile per valutare lo stato nutrizionale dell’albero poco utile per guidare la fertilizzazione nell’anno in corso Diagnostica eseguita in primavera su foglie giovani

47 Diagnostica fogliare: indici di riferimento proposti per l’Emilia-Romagna (Abate Fetel)
Estate Elementi (% s.s.) Caduta petali1 Allegagione N P K Ca Mg 2,80 - 3,40 0,30 - 0,40 1,60 - 2,20 0,70 - 1,10 0,25 - 0,40 1,95 - 2,70 0,16 - 0,22 1,25 - 2,00 0,90 - 1,70 0,30 - 0,60 2,00 - 2,45 0,14 - 0,20 0,80 - 1,50 1,10 - 1,90 0,35 - 0,50 1: foglie della lamburda vegetativa

48 GESTIONE DEL SUOLO FILA & INTERFILA Lavorazione
Inerbimento permanente o temporaneo (sovescio) Diserbo Lavorazione

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50 Particolare di interfilare subito dopo l’interramento della biomassa trinciata e lasciata disidratare in campo A pochi anni dalla semina la composizione del cotico erboso si arricchisce di essenze spontanee, principalmente graminacee Marangoni, 2001

51 BIOMASSA (S.S.) PRODOTTA ANNUALMENTE DALL’ERBAIO DA SOVESCIO E DAL PRATO
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 S=30.0 S=21.7 t/ha ‘95 ‘96 ‘97 ‘98 ‘99 ‘95 ‘96 ‘97 ‘98 ‘99 sovescio prato

52 MACROELEMENTI NELLA BIOMASSA SFALCIATA
(MEDIA 1995/97) N P K Ca Mg kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha Sovescio 85 16 139 87 43 Inerbimento* 134 19 158 83 42 * media della concentrazione rilevata nei vari sfalci

53 MICROELEMENTI NELLA BIOMASSA SFALCIATA
(MEDIA 1995/97) Fe Mn Zn Cu B kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha Sovescio 14,0 0,7 0,2 0,1 0,2 Inerbimento 7,8 0,6 0,3 0,2 0,1 * media della concentrazione rilevata nei vari sfalci

54 VARIAZIONE DEL CONTENUTO DI SOSTANZA ORGANICA NELLO STRATO DI TERRENO 5-30 CM (1994-1999)
1995 1996 1997 1998 1999  '99/94 Inerbimento 1,27 1,59 1,60 1,59 1,62 1,52 + 19,7 ** Lavorazione 1,61 1,47 1,45 1,50 1,50 1,38 - 14,3 * Sovescio 1,41 1,65 1,55 1,53 1,55 1,49 + 5,7 n.s.

55 VEGETAZIONE ASPORTATA CON LA POTATURA (1995/97)
4.0 3.0 (kg/albero) 2.0 a 1.0 a a a a b c b b 0.0 Inverno Estate Inverno '95/96 '96 '96/97 LAVORAZIONE SOVESCIO INERBIMENTO

56 PRODUZIONE 1996 1999 a 40 a inerbimento lavorazione b t/ha sovescio 30
34,0 a 20 b 31,2 b 26,3 10 13,1 9,8 8,7 1996 1999

57 QUALITÀ DEI FRUTTI 1999 Peso Diametro C RSR AT (g) (cm) (%) (%) meq/l
Lavorazione 163,8 67,2 79,0 11,1 91,5 Sovescio 163,8 67,1 79,7 10,5 96,6 Inerbimento 165,3 65,0 83,1 11,6 99,4

58 N-NO3 NEL TERRENO (1995) Inerbimento Sovescio Lavorazione a a a a a a
20 18 16 a a a a a 14 a 12 a a mg N/kg 10 a 8 b b b b 6 4 b b 2 Febbraio Maggio Giugno Agosto Settembre Ottobre Inerbimento Sovescio Lavorazione

59 Il prato ha contenuto lo sviluppo vegetativo e la produzione, ma non ha interferito sulla qualità dei frutti; Sia il prato che il sovescio possono facilitare l’assorbimento degli elementi nutritivi da parte degli alberi ma non sostituire gli apporti di fertilizzanti; La copertura vegetale, soprattutto quella permanente, ha efficacemente regolato la disponibilità di nitrati nel terreno;

60 Il calo di produttività nel sovescio può essere superato alternando, negli anni, miscugli di specie diverse; La lavorazione ha confermato l’effetto negativo sul contenuto di S.O. nel terreno; Prato e sovescio possiedono capacità ammendante ma da soli richiederebbero tempi lunghi per elevare il contenuto di S.O.

61 PESO FRESCO, PESO SECCO E UMIDITÀ DELLA BIOMASSA SFALCIATA (MEDIA 1995/97)
t/ha t/ha % Sovescio 26 6 77 Inerbimento 32 7 78

62 IRRIGAZIONE PER ASPERSIONE soprachioma sottochioma
MICROPORTATA DI EROGAZIONE microspruzzo microtubi goccia SUBIRRIGAZIONE

63 L’IRRIGAZIONE E’ IL MEZZO TECNICO CHE INFLUENZA MAGGIORMENTE QUANTITA’ E QUALITA’ DELLE PRODUZIONI AGRICOLE Definizione dei consumi idrici ottimali (da un punto di vista agronomico) nelle diverse fasi del ciclo. es. colture orto-frutticole con leggeri stress idrici durante la maturazione  aumento della serbevolezza e delle caratteristiche organolettiche e nutrizionali (zuccheri, vitamine,…)

64 Eccessi idrici sono negativi per:
fertilità chimica del suolo: dilavamento cationi ed azoto e trasporto al di sotto della zona esplorata dalle radici  inquinamento da nitrati nelle falde, fertilità fisica: deflocculazione argille  distruzione struttura  riduzione porosità e capacità di ritenzione idrica (acqua disponibile) fertilità biologica: predominano i microbi anaerobici  denitrificazione, sviluppo composti tossici (H2S, NH4,….); condizioni favorevoli per patogeni terricoli

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67 IRRIGAZIONE PER SCORRIMENTO

68 IRRIGAZIONE PER INFILTRAZIONE LATERALE

69 SUBIRRIGAZIONE Vantaggi ampie superfici coltivate senza tare
assenza di investimenti in materiale di irrigazione assenza erosione superficiale non bagna la parte aerea della pianta nessuna influenza del vento bassa manodopera facilità di automazione Svantaggi praticabile solo su terreni con falda non profonda o orizzonti superficiali impermeabili elevati volumi (> fino al 50% rispetto aspersione) lunghi orari di adacquamento possibilità di occlusione dei dreni

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71 FORME DI ALLEVAMENTO

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76 SPINDELBUSCH PIRAMIDE

77 SLENDER SPINDLE SUPER SPINDLE

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80 FUSETTO

81 ALTA DENSITA’ DI IMPIANTO
3-3.5 x 0.80 = piante/ha 3 x 0.50 = piante/ha

82 Golden Delicious allevata con asse centrale alto
Cima di un Fusetto di Pink Lady

83 Spindler Y modificato

84 Meleto brasiliano

85 Le forme di allevamento più adottate per il pero sono la palmetta, il fusetto e altre forme adatte a impianti ad alta densità Spindler Y modificato

86 CLOROSI SU PERO

87 PERO AD ALTA DENSITA’ DI IMPIANTO

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91 Vaso prima (a) e dopo (b) la potatura invernale.
Vasetto ritardato

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94 INCREMENTO DELLA QUALITA’ E DELLA PRODUTTIVITA’.
COLTURE FUORI SUOLO La coltivazione fuori suolo è una tecnologia basata sull’allevamento delle piante in una soluzione nutritiva con o senza l’uso di substrato (perlite, vermiculite, lana di roccia, torba….) I sistemi fuori suolo svincolano la pianta dal terreno permettendo di ridurre i problemi ad esso connessi (salinità, fisiopatie…) e migliorando in controllo sulle condizioni di crescita delle piante. INCREMENTO DELLA QUALITA’ E DELLA PRODUTTIVITA’.

95 SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI UN IMPIANTO FUORI SUOLO

96 Rappresentazione schematica di un sistema biorigenerativo

97 Vantaggi e svantaggi dei principali sistemi fuori suolo a ciclo chiuso

98 Pomodoro ciliegino coltivato in vasi riempiti con fibra di cocco e fertirrigati a goccia
Basilico su lapillo in canalette

99 Stelle di natale coltivate in bancali con la tecnica del flusso e riflusso
Piante di gerbera coltivate in sacchi e fertirrigate a goccia

100 La percentuale di CO2 dell’arie viene arricchita attraverso manichette forate poste in prossimità della coltura

101 Centralina elettronica per il controllo automatico del clima in serra
Sistema di filtri e pompe per gestire la soluzione nutritiva

102 La sfogliatura favorisce la maturazione dei palchi più bassi

103 Piantine di lattuga coltivate con il sistema “Porous Tube plant nutrient delivery system” in condizioni di microgravità simulata.

104 Sezione trasversale di un modulo di crescita del sistema Porous Tube plant nutrient delivery system

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