FOSFORO
Principi di concimazione
fosfatica in risicoltura
a. IL FOSFORO E LA PIANTA
b. IL FOSFORO NEL SISTEMA
PIANTA - SUOLO
c. PIANO DI CONCIMAZIONE
L’importanza del fosforo per
la produzione di riso
Il fosforo svolge numerose funzioni:
– è costituente di sostanze ricche di energia
(ATP, ecc.)
– è elemento determinante delle nucleo
proteine (DNA, RNA)
– partecipa alla glicolisi degli zuccheri e alla
fotosintesi
– è contenuto nelle sostanze di riserva ad
elevato peso molecolare: nel pericarpo del
seme di riso, come fitina e fosfatidi
– induce lo sviluppo degli apparati radicali e
l’accestimento
– è importante per la differenziazione degli
apparati riproduttivi
– il fosforo assorbito viene facilmente
ridistribuito all’interno della pianta
Esigenze durante il ciclo
colturale
• Lo stadio di maggiore assorbimento
dell’elemento è la differenziazione della
pannocchia
• Tuttavia è stata dimostrata una maggiore
efficienza produttiva dell’elemento quando
assorbito in fase vegetativa.
• L’assorbimento è molto elevato da parte delle
radici della pianta giovane mentre diminuisce
con l’invecchiamento
• Meno della metà del totale di P viene assorbito
prima della differenziazione dell’infiorescenza;
allo stadio di spigatura la pianta ha già
accumulato 2/3 del totale
Intervallo ottimale e livelli
critici di P nelle piante
Curve di assorbimento dei principali nutrienti e
andamento della crescita radicale
[California Rice, 2003]
Stadi di crescita
Da Accestimento a
Differenziazione della pannocchia
Fioritura
Maturità
Parti della
pianta
Optimum
(%)
Livello critico
per il deficit
(%)
Foglia Y
0.20 – 0.40
< 0.10
0.10 – 0.15
<0.06
Foglia
bandiera
Paglia
0.20 – 0.30
<0.18
[IRRI, 2000]
Intervallo ottimale e livelli
critici di P nelle piante
La carenza di fosforo è spesso associata a disordini nutrizionali
quali tossicità da Fe a bassi valori di pH, carenza di Zn, carenza di
Fe e salinità in suoli alcalini.
Effetti dati dalla carenza di P includono:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Crescita scarsa (foglie piccole, erette o molto erette, basso
accrescimento) delle parti vegetative della pianta
Taglia bassa, colore delle foglie verde scuro
Le foglie giovani appaiono sane, mentre le più vecchie
diventano marroni e muoiono
Maturità ritardata (spesso di una settimana o più). Quando la
carenza di P è elevata, le piante potrebbero non fiorire affatto
Grande quantità di granelli vuoti. Quando la carenza di P è
elevata, la formazione del granello potrebbe non avvenire
Basso peso dei 1000 semi e qualità scarsa della granella
Nessuna risposta all’applicazione del fertilizzante azotato
Bassa tolleranza all’acqua fredda
Assenza di alghe nell’acqua di sommersione
[IRRI, 2000]
Fosforo in soluzione
• Sono quelle assorbili dalle piante (H2PO4- e
HPO4--)
• La coltura del riso risente di abbassamenti
della concentrazione del fosfato nella soluzione
circolante sotto 1 ppm
• La quantità di P nella soluzione circolante
(fattore intensità) dipende dalla capacità del
terreno a renderlo disponibile
– tipo e quantità di argilla
– pH e quantità di composti di Fe, Al e Ca
– potenziale ossido riduttivo
• presenza e mineralizzazione della sostanza
organica (P org, CO2, chelazione)
Influenza dell’Eh e pH sulla
solubilità di P in suoli minerali
sommersi
[Reddy & DeLaune, 2008]
Fosforo in soluzione
Relazione tra pH del suolo e disponibilità di nutrienti
per la pianta, per suoli relativamente fertili.
[Australian Government –
Rural Industries Research and Development Corporation, 2006]
Effetti della sommersione
sulla disponibilità del fosforo
• Riduzione del fosfato ferrico al più solubile
fosfato ferroso
• Deassorbimento del fosforo legato agli ossidi
ed idrossidi di Fe
• idrolisi dei fosfati di ferro e alluminio ai valori
più elevati di pH stabilitisi a seguito della
sommersione
• dissoluzione del fosfato di calcio a seguito della
più alta pressione di CO2
Le colture successive al riso (ad esempio il grano)
potrebbero essere affette da carenze di P, nonostante
l’apporto di P fosse adeguato per il riso coltivato
precedentemente in condizioni di sommersione.
Al contrario, risommergere un suolo che è stato
precedentemente asciugato (e ossidato) incrementa la
disponibilità di P per il riso durante le prime fasi della
crescita vegetativa, dovuto alla rapida liberazione di P
adsorbito sulle superfici degli ossi-idrossidi di Fe.
Analisi del fosforo del terreno
Cosa si può determinare:
1. Fosforo totale
2. Fosforo organico
3. Fosforo assimilabile:
– Metodo Olsen
– Metodo Bray e Kurtz
4. Fosforo estraibile
– con ammonio bicarbonato ed DTPA
– con carta da filtro impregnata con ossidi di ferro
5. Determinazione dell’adsorbimento fosfatico
Interpretazione delle analisi
Metodo OLSEN (mg P2O5 kg-1)
Calcare attivo
Normale
Elevato
< 11.5
< 22.9
11.5 - 22.9 22.9 - 45.8
22.9 - 34.4 45.8 - 68.8
34.4 - 45.8 68.8 - 91.7
> 45.8
> 91.7
Dotazione di P
Molto scarsa
Scarsa
Media
Elevata
Molto elevata
Metodo BRAY (mg P2O5 kg-1)
Calcare attivo
Dotazione di P
> 22.9
Molto scarsa
68.8 – 91.7
Elevata
22.9 – 45.8
45.8 – 68.8
> 91.7
Scarsa
Media
Molto elevata
Elementi da considerare nel
piano di concimazione
a. Dose totale di fosforo
b. Momento di applicazione
c. Tipo di fertilizzazione
a. Dose totale di fosforo
Fattori da considerare:
• fabbisogni della coltura
• contenuto del suolo
• in caso di spianamento occorre prevedere una
dose di arricchimento di 45 kg ha-1 di P2O5
• gestione dell’acqua: considerare una dose
supplementare con la tecnica del riso in asciutta
Parte della
pianta
Tipico range
osservato
Media
ossevata
kg P assorbito t-1 di granella prodotta
Granella + Paglia
Granella
Paglia
2.5-3.5
1.7-2.3
3.0
2.0
0.8-1.2
1.0
Granella
0.18-0.26
0.21
Spighette vuote
0.13-0.20
0.17
Paglia
Contenuto di P (%)
0.07-0.12
0.10
[IRRI, 2000]
Asporti
[Sacco et al., 2010]
a. Dose totale di fosforo
Contenuto nel suolo
Disponibilità del terreno
• Si ha risposta alla concimazione fosfatica
sino a:
– 30-40 ppm Metodo Olsen (P2O5)
– 60 ppm Metodo Bray (P2O5)
• In condizioni di pH inferiore ai 5 o superiori
7.5 e/o di terreno argilloso è previsto un
apporto maggiorato del 10-15% rispetto alle
esigenze colturali
b. Momento di applicazione
• Semina in acqua: pre-semina o
accestimento
• Meglio in accestimento in caso di condizioni
favorevoli alla proliferazione di alghe
• Semina interrata: pre-semina o presommersione
• Meglio in pre-sommersione in condizioni di
carenza o di terreni in cui si ha un’elevata
risposta produttiva alla concimazione
fosfatica
• Prove sperimentali hanno dimostrato la
minore efficacia del fosforo distribuito
successivamente al periodo di accestimento
c. Tipo di fertilizzazione
Concimi fosfatici
• Elementi da considerare nella scelta dei
concimi:
– solubilità del fosforo nei concimi minerali e
organo-minerali
– contenuto di cadmio
– contenuto di elementi fertilizzanti secondari
• I concimi fosfatici si dividono in:
– concimi minerali
– concimi organici
– concimi organo-minerali
Solubilità dei concimi fosfatici
Acqua
Riduzione della solubilità dell’acido fosforico
Acido fosforico
Citrato
ammonico
Perfosfato semplice
(neutro)
Fosfato monocalcico Perfosfato
concentrato (neutro)
Fosfato
monoammonico
(MAP)
Perfosfato triplo
(neutro)
Fosfato diammonico Fosfato bicalcico
(DAP)
(alcalino, Joulie e
Petermann)
Fosfato termico
(alcalino, Joulie e
Petermann)
Acido citrico Acido
al 2%
formico al
2%
Scorie Thomas
Fosfato naturale
tenero
(tricalcico)
Acidi
minerali
forti
Scorie Thomas
Fosfato naturale
parzialmente
solubile
Fosfato
alluminocalcico
Fosfato naturale
tenero
(tricalcico)
c. Tipo di fertilizzazione
Concimi minerali
Tipo di concime
Formula
Perfosfato semplice
Ca(H2PO4)2* H2O+
CaSO4* 2H2O
Perfosfato triplo
Ca(H2PO4)2* H2O
Fosfato naturale tenero
(tricalcico)
Ca3(PO4)2
Fosfato diammonico
(DAP)
(NH4)2HPO4
Fosfato monoammonico
(MAP)
Tipo di concime
Scorie Thomas
NH4H2PO4
Formula
Ca3(PO4)2* CaO+
Ca3(PO4)2* Ca2SiO4
Percentuale di elementi
contenuti
7-9% P
13-20% Ca
12% S
18-22% P
9-14% Ca
1,4% S
11-17% P
33-36% Ca
22% P
11% N
20-23% P
18-21% N
Titolo minimo in elementi
fertilizzanti (%)
Indicazioni relative alla
valutazione degli elementi
fertilizzanti
(Reg. CE 2003/2003)
12 % P2O5
Fosforo valutato come P2O5
solubile negli acidi minerali, di cui
almeno il 75% del titolo dichiarato
di P2O5 é solubile nell'acido citrico
al 2%
oppure
10 % P2O5
Fosforo valutato come P2O5
solubile nell'acido citrico al 2%
Scorie Thomas
• Sottoprodotto della lavorazione dell’acciaio
• Contenuto minimo di P2O5 è del 12% di cui
il 75% deve essere solubile in acido citrico
al 2%
• Finezza di macinazione:
– passaggio di almeno il 75% al setaccio a maglie di
0.160 mm e di almeno il 96% a maglie di 0.630
mm
• Composizione: fosfato tetracalcico e
silicofosfati di calcio. Altri composti sono:
silicati ed ossidi di ferro, manganese,
alluminio
• La reazione del concime è alcalina per la
presenza di calce viva
• In presenza di CO2 il P è più disponibile
Scorie Thomas
Analisi
Anidride fosforica (P2O5)
20.0%
Ossido di Calcio (CaO)
54.7%
Ossido di ferro (Fe2O3)
13.2%
Anidride silicica (SiO2)
Ossido di magnesio (MgO)
Ossido di manganese (MnO)
Non dosati
6.0%
3.0%
2.1%
1.0%
Le scorie contengono piccole quantità di
microelementi quali il molibdeno, il rame, il
cobalto, ecc. (tutti compresi nel 1%)
c. Tipo di fertilizzazione
Concimi minerali
• Scorie di defosforazione (Scorie Thomas)
• Perfosfati: perfosfato semplice, perfosfato
concentrato, perfosfato triplo
• Perfosfato d’ossa (14%)
• Fosfato precipitato diidrato - Fosfato
bicalcico (38%)
• Fosfato termico (25%)
• Fosfato naturale parzialmente solubilizzato
(20%)
• Fosfato allumino-calcico (30%)
• Fosfato naturale tenero (25% - importante
la finezza di macinazione)
c. Tipo di fertilizzazione
Concimi organo-minerali
• Sono prodotti a base di concimi organici
addizionati di uno o più concimi minerali
• Sono utilizzate le matrici organiche dei
concimi organici più la torba
• Esistono grosse differenze di
comportamento a seconda che i prodotti
siano ottenuti per semplice miscelazione o
per reazione della componente organica
con quella minerale
Altri prodotti contenenti
fosforo
• Fanghi di depurazione
• Fosforo degli effluenti zootecnici
– letame 15 % del P contenuto (1° anno) , 20 % se
le letamazioni sono periodiche
– liquami 85% del P
