Tossicità da nitrati, come evitarla
Effetto di un concime azotato su assorbimento e accumulo nella lattuga
di Paolo Sambo, Gabriella Lunardi
Estratto da “Terra e Vita” n.37-2004 - edizioni Edagricole
Italia
[ SPECIALE FERTILIZZAZIONE ]
Tossicità da nitrati, come evitarla
Effetto di un concime azotato su assorbimento e accumulo nella lattuga
■ di Paolo Sambo, Gabriella Lunardi
L’
�L’accumulo di nitrati può essere fonte di tossicità.
�FIG. 1 - Rapporto tra le velocità di assorbimento in
piante allevate con e senza indolo. Le barre
verticali indicano l’errore standard.
3,0
2,5
Vass-t/Vass-nt
azoto è un elemento nutritivo fondamentale per lo sviluppo colturale ed indispensabile per ambire a produzioni quali-quantitativamente soddisfacenti.
Mentre apporti equilibrati risultano indispensabili per l’ottenimento di buone produzioni, eccessi nella concimazione portano inevitabilmente ad una riduzione nell’efficienza d’utilizzazione del fertilizzante, a gravi rischi di inquinamento ambientale ed a possibili effetti negativi sulla qualità del prodotto.
Potenzialmente l’orticoltura è un’attività ad elevato impatto
ambientale a causa delle elevate richieste di azoto da parte delle specie orticole che si caratterizzano per ritmi di crescita molto intensi e cicli colturali relativamente brevi. Somministrazioni di fertilizzanti in quantità superiori ai fabbisogni della
coltura, oppure eseguiti in momenti sbagliati, comporta un aumento dei costi e, nel contempo, non determina incrementi produttivi.
Inoltre, attualmente, una larga parte dell’opinione pubblica ha sviluppato un’elevata
sensibilità verso le problematiche ambientali appoggiando
politiche di salvaguardia, promosse dagli organi istituzionali, per suggerire all’agricoltore scelte più oculate nella gestione dei fattori produttivi, in
primis l’apporto di fertilizzanti.
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
UN PERICOLO
DA SCONGIURARE
�Sperimentazione su lattuga
Funly allevata in serra su vasi,
presso l’Azienda Agraria Sperimentale “L. Toniolo” dell’Università di Padova.
La qualità della produzione
vegetale risulta compromessa
qualora vengano somministrate quantità eccessive di
nutriente azotato; infatti la
pianta tende fisiologicamente
ad accumulare riserve di azoto sotto forma nitrica, sia nell’apparato radicale che in quello aereo. Tale aspetto risulta
importante soprattutto nelle
specie da foglia da consumo
Gli Autori sono del Dipartimento di Agronomia Ambientale e Produzioni Vegetali – Università di Padova.
TERRA E VITA n. 37/2004
0
200
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800
NO3 in soluzione (mm)
1000
1200
fresco, quali le insalate che, sottoposte a ricchi rifornimenti
azotati per migliorarne la colorazione verde brillante e, quindi, l’aspetto estetico, presentano caratteristiche qualitative intrinseche scadenti determinate da un incremento della concentrazione di nitrati negli organi eduli.
MONITORAGGIO DELLE COLTURE
Pur non determinando direttamente problemi, il nitrato risulta potenzialmente pericoloso producendo composti tossici quali i nitriti ed altri composti N-nitrosi responsabili di gravi patologie (metaemoglobinemia, fenomeni di carcinogenesi, cefalee, nausea, debolezza).
Per risolvere le problematiche esposte le soluzioni allo stu-
[ SPECIALE FERTILIZZAZIONE ]
dio sono molteplici: gestire tempi e dosi di concimazione attraverso il monitoraggio delle colture, modulare il rilascio
di nutrienti attraverso un maggiore utilizzo di sostanza organica rispetto ai concimi di sintesi, impiegare fertilizzanti a lenta cessione.
Un ulteriore possibilità consiste nel impiego di concimi contenenti, insieme ai principi nutritivi, sostanze in grado di
stimolare l’attività nitrato-riduttasica (ANR), e di conseguenza l’assimilazione dell’azoto assorbito, da parte della
coltura.
Ciò potrebbe favorire l’accrescimento delle piante e la resa,
riducendo il contenuto di nitrati stoccati nelle foglie.
A questo scopo è stata sviluppata una ricerca su una linea
di fertilizzanti “ N Pro®”, prodotto dalla Timac Italia, contenente estratti vegetali di natura indolica, che stimolerebbero nella pianta coltivata l’attività nitrato riduttasica, permettendo un intenso utilizzo del nitrato accumulato come
riserva.
L’esperienza è stata condotta su piante di lattuga, che oltre ad essere la specie da foglia maggiormente prodotta e
�FIG. 2 - Effetto del concime normale (N) e dell’N-Pro (T)
sull’indice EP1. Le barre verticali indicano
l’errore standard.
0,04
EP 1
0,03
� INDICI DI EFFICIENZA E PRODUTTIVI
NRE (efficienza di recupero dell’azoto), rapporto tra la quantità di azoto assorbito dalla coltura (Nasp.) e quella apportata con la concimazione (Nfert.).
EP (efficienza produttiva) calcolata rispetto a diversi parametri:
- EP1 misura l’efficacia della singola unità azotata come rapporto tra la produzione totale in biomassa edule (SS) e la quantità di azoto asportato dalla coltura;
- EP2 misura l’aumento di produzione di sostanza secca determinato da ogni
singola unità di azoto assorbito. E’ calcolata dalla differenza tra la biomassa
prodotta dalla tesi in oggetto e quella prodotta dal testimone non concimato,
diviso l’azoto asportato dalla tesi considerata;
- EP3 misura l’effetto del azoto nell’indurre la pianta per uscire da condizioni
di stress nutrizionale (zero azoto). E’ calcolata dalla differenza tra la biomassa
prodotta dalla tesi e quella prodotta dal testimone non concimato, diviso la differenza tra l’azoto asportato dalla tesi considerata e l’azoto asportato dal testimone non concimato;
- EP4 è un valore simile al valore EP2, ma prende in considerazione l’azoto apportato alla soluzione circolante e non quello effettivamente assorbito dalla
pianta. E’ calcolato dalla differenza tra la biomassa prodotta dalla tesi e quella
prodotta dal testimone non concimato, diviso l’azoto apportato con il fertilizzante.
P.S.-G.L.
consumata in Italia, è compresa tra gli ortaggi classificati
come ad elevato contenuto di nitrati. Insieme allo spinacio,
è l’unica orticola da foglia per la quale sono stabiliti i limiti massimi di nitrato ammessi per la commercializzazione
(Reg. Ce 563/ 2002).
0,02
LA SPERIMENTAZIONE
0,01
N
0,00
0
10
T
20
30
40
50
60
Dose di N (kg/ha)
� I risultati sperimentali hanno evidenziato l’attività
positiva dell’N Pro® nel contenere l’accumulo dei nitrati nelle
foglie pur non inducendo differenze in ambito produttivo, se si
esclude una leggera riduzione del contenuto in azoto organico.
70
Il soggetto della sperimentazione è stata una varietà di lattuga (Funly) allevata in serra su vasi, presso l’Azienda Agraria
Sperimentale “L. Toniolo” dell’Università di Padova, situata
nel comune di Legnaro (Pd), e quindi analizzata in laboratorio, presso i locali preposti del Dipartimento di Agronomia ambientale e Produzioni vegetali della Facoltà di Agraria..
La semina della lattuga è avvenuta in contenitori alveolati e,
raggiunto lo stadio di cinque-sei foglie, le piantine sono state
trapiantate in vasi di plastica neri della capienza di 1.5 l riempiti con un substrato costituito da terreno di medio impasto e sabbia, in rapporto 1:1 (v/v), distribuendo nel contempo
2,29 g di perfosfato triplo (corrispondente a 100 kg/ha di P2O5)
e 2,11 g di cloruro di potassio (corrispondente a 100 kg/ha di
K2O).
Per sperimentare l’efficienza di una nuova formulazione di nutriente azotato, prima del trapianto ad una prima metà di piante è stato fornito nitrato ammonico, mentre ad una seconda un
il concime sperimentale denominato N Pro® secondo lo schema riportato in tabella 1.
A 35 e 42 giorni dal trapianto, sulle piante è stata eseguita la
determinazione del contenuto in clorofilla (utilizzando il Minolta SPAD 502-Chlorophyll meter), del tenore azotato nelle
foglie e dell’attività nitrato riduttasica (ANR), determinando
anche il peso fresco, quello secco (con essiccazione in stufa a
65°C) ed il contenuto in sostanza secca della parte aerea della
pianta.
Per una completa valutazione dell’efficienza del concime in
TERRA E VITA n. 37/2004
[ SPECIALE FERTILIZZAZIONE ]
prova, i dati sul peso secco ed il contenuto di azoto, ottenuti
dalle piante analizzate, sono stati utilizzati per il calcolo di alcuni indici di efficienza, che sono sinteticamente descritti di
seguito.
�FIG. 4 - Effetto del concime normale (N) e dell’N-Pro (T)
sull’indice EP3. Le barre verticali indicano
l’errore standard.
0,030
MIGLIORA LA DISPONIBILITÀ DELL’AZOTO
NITRATI, VARIA L’ASSORBIMENTO
Marcatamente diversi sono invece le velocità di assorbimento
dei nitrati: ponendo le piante in soluzioni nutritive a diverse
concentrazioni (da 200 a 1000 mMoli litro di nitrato), le piante allevate con il concime “T” hanno evidenziato velocità di
assorbimento molto più elevate rispetto a quelle rilevate su
piante cresciute con fertilizzante “N” (fig. 1). I valori maggiori si sono rilevati con soluzione nutritiva a 600 mMoli litro di
nitrato dove la velocità di assorbimento delle piante “T” è risultata pari a 2,5 superiore rispetto a quella delle piante “N”.
Considerando NFE non sono state evidenziate differenze significative indotte dal diverso tipo di concime utilizzato mentre tra gli indici di efficienza produttiva (EP), gli effetti mag-
�FIG. 3 - Effetto del concime normale (N) e dell’N-Pro (T)
sull’indice EP2. Le barre verticali indicano
l’errore standard.
0,015
EP 2
0,01
0,005
N
0
0
T
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Dose di N (kg/ha)
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50
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0,020
EP 3
I risultati sperimentali permettono di affermare che, sia per
quanto riguarda il peso fresco che il peso secco della parte aerea, non si sono riscontrate differenze significative tra i due tipi di fertilizzante, tradizionale (“N”) e N Pro® Timac (“T”), mentre effetti più visibili sono stati indotti delle diverse disponibilità azotate. Analogamente non sono state evidenziate differenze significative nel contenuto in clorofilla, determinate dall’uso dei due tipi di fertilizzanti, evidenziando invece aumento
passando dalla dose zero a quella N40. Il tenore in nitrati è prevedibilmente aumentato incrementando la dose di azoto (le dosi responsabili di un maggiore accumulo di nitrati sono state la
N60 e la N40) mentre il concime “N” ha indotto un incremento nel contenuto sia di azoto nitrico che di azoto organico rispetto a “T” rispettivamente nell’ordine di 240 mg per kg (Fig.
1) e dello 0,4% su prodotto edule. Con entrambi i tipi di concime il contenuto in azoto è risultato decrescente passando dalla dose N60 a quella N0. Queste differenze nell’accumulo di
nitrati e azoto, non sembrano però dovute ad una diversa attività nitrato riduttasica (ANR): infatti né la dose né il tipo di fertilizzante hanno prodotto differenze statisticamente significative sull’ANR.
0,010
0,000
0
N
T
10
20
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50
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70
Dose di N (kg/ha)
�TAB. 1 - Distribuzione del concime sperimentale N Pro®
TESI
g N/vaso
Equivalenza
Kg N/ha
g NH4NO3
g N-Pro
N0
0
0
0
-
N20
0,21
20
0,81
-
N40
N60
T0
0,42
0,63
0
40
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0
1,62
2,43
-
0
T20
T40
T60
0,21
0,42
0,63
20
40
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-
0,84
1,68
2,53
giori si sono avuti su EP1 (fig. 2). L’indice ha evidenziato valori decrescenti all’aumentare della disponibilità azotata e, soprattutto, sempre maggiori per il fertilizzante “T” rispetto al
normale nitrato ammonico (“N”), ad indicare una maggior efficienza della fertilizzazione. Gli stessi risultati sono apparsi
prendendo in considerazione anche gli indici EP2, (fig. 3), a indicare un maggior incremento di sostanza secca accumulata,
ed EP3 (fig. 4), a indicare un maggior facilità ad uscire dagli
stress. Comportamento leggermente diverso è invece stato riscontrato per quanto riguarda l’indice EP4 dove alle dosi inferiori di concime i valori maggiori si sono riscontrati nelle tesi concimate con “N”.
MINOR ACCUMULO NELLE FOGLIE
I risultati sperimentali hanno evidenziato l’attività positiva
dell’N Pro® nel contenere l’accumulo dei nitrati nelle foglie pur
non inducendo differenze in ambito produttivo, ma soltanto
una leggera riduzione del contenuto in azoto organico. I due
fertilizzanti in prova hanno evidenziato una pari attitudine ad
essere assorbiti dalla coltura ma l’azoto fornito con l’N-Pro®
è stato metabolizzato dalla pianta con una efficienza maggiore; le piante a cui è stato somministrato questo concime sono
state in grado di produrre maggiori quantitativi di sostanza
secca per unità di azoto assorbito, sia in termini assoluti (indice EP1), che in termini di incremento di peso sull’azoto assorbito rispetto al testimone (indice EP3).
Le indagini di laboratorio hanno inoltre permesso di appurare una maggiore velocità di assorbimento per piante allevate
in presenza di indolo.
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