POTASSIO Principi di concimazione potassica in risicoltura a. IL POTASSIO E LA PIANTA b. IL POTASSIO NEL SISTEMA PIANTA - SUOLO c. PIANO DI CONCIMAZIONE L’importanza del potassio per la produzione di riso Il potassio svolge numerose funzioni: – è cofattore per più di 60 enzimi – aumenta l’area fogliare e favorisce la fotosintesi – influenza la crescita dell’apparato radicale – Incrementa il n° di spighette/pannocchia, riduce la sterilità ed aumenta il peso di 1000 semi – interagisce con gli altri elementi nutritivi aumentandone la risposta – aumenta la resistenza alle malattie e alle fisiopatie – favorisce la lignificazione del culmo, aumentando la resistenza all’allettamento – è ben conosciuto un consumo di “lusso” dell’elemento – varietà dwarf indica asportano più potassio di quelle japonica Esigenze durante il ciclo colturale • Le asportazioni sono ingenti: 23-56 kg di K2O t-1 di risone • le maggiori esigenze si hanno in fase di accestimento e di levata • anche prima della botticella la coltura ha già assorbito il 75% del suo fabbisogno • a differenza degli altri macronutrienti, la traslocazione nella granella è limitata • il potassio assorbito dopo la differenziazione della pannocchia aumenta il peso di 1000 semi Intervallo ottimale e livelli critici di K 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 1.80 – 2.60 < 1.50 1.50 – 2.00 <1.20 Foglia bandiera Paglia 1.40 – 2.00 <1.20 [IRRI, 2000] Intervallo ottimale e livelli critici di K nelle piante • In condizioni di forte carenza di K, le punte delle foglie sono marroni giallastre. I sintomi appaiono prima sulle foglie più vecchie, poi lungo il bordo della foglia e infine alla sua base. • Le foglie più alte sono piccole, penzolanti e verdi scure. Le foglie più vecchie variano dal giallo al marrone e, se la carenza di K non viene compensata, le foglie più giovani sono soggette ad una decolorazione graduale. • Quando la carenza di K è severa, possono comparire macchie di colore bruno ruggine sulla punta delle foglie più vecchie, estendendosi successivamente sull’intera lamina fogliare, che diventa marrone e secca. Macchie necrotiche irregolari possono inoltre comparire sulle pannocchie. • Carenze più probabili in fase di fioritura [IRRI, 2000] Intervallo ottimale e livelli critici di K nelle piante Altri sintomi ed effetti dati dalla carenza di K includono: • • • • • • • Piante poco sviluppate (foglie piccole, corte e con stelo sottile).. Forte allettamento Senescenza delle prime foglie, afflosciamento e accartocciamento fogliare, in particolare in condizioni di elevate temperature e bassa umidità Elevata percentuale di spighette sterili o vuote, a causa di una bassa vitalità del polline e una traslocazione ritardata di carboidrati. Riduzione del perso dei 1000 semi Apparato radicale malato (molte radici nere, bassa lunghezza delle radici per unità di volume di suolo), causando una riduzione nell’assorbimento degli altri nutrienti. Riduzione della produzione di citochinica da parte delle radici. Basso potere di ossidazione radicale, che causa la riduzione della resistenza alle sostanze tossiche prodotte in condizioni di anaerobiosi del suolo (ad esempio, tossicità da ferro causata da carenza di K) Incremento dell’incidenza di malattie, in particolare : • • • • • • • macchie brune sulle foglie , a causa di Bipolaris oryzae macchie fogliari da cercospora, causate da Cercospora spp. ruggine batterica fogliare, causata da Xantthomonas oryzae ruggine della guaina, causata da Rhizoctonia solani marciume della guaina, a causa di Sarocladium oryzae marcime dello stelo, causato da Helminthosporosium sigmoideum Magnaporthe grisea Cause della carenza di potassio • Fattori genetici (dimensioni dell’apparato radicale, ibridi molto esigenti) • L’assorbimento è limitato in condizioni di cattivo drenaggio e alta concentrazione di CO2 • Condizioni di bassa temperatura del terreno limitano l’assorbimento del K • Asporto delle paglie • Concentrazione del K nella soluzione circolante Potassio in soluzione • E’ in genere presente in percentuali non superiori al 2% del totale • Si trova in forma ionica K+ • Si tratta della forma direttamente assorbita da parte della pianta Potassio scambiabile • È presente in concentrazioni 1 - 10 % del totale • rappresenta la riserva di potassio disponibile • si trova adsorbito alle cariche negative delle argille e della sostanza organica Potassio fissato • È quantificabile in 90-98 % del totale • Si trova internamente ai minerali argillosi • Il potassio fissato non è disponibile per la nutrizione delle piante • Determinati tipi di argille (Illiti e Vermiculiti) sono maggiormente implicate nel fenomeno [Murdock and Wells, University of Kentucky College of Agriculture] Effetti della sommersione sulla disponibilità del potassio • In generale aumentano le concentrazioni di K nella soluzione circolante • L’effetto è legato ad una maggior presenza di forme solubili del Fe e del Mn • Vantaggi e Svantaggi Analisi del potassio del terreno Cosa si può determinare: 1. Potassio scambiabile: esprimibile come ppm, meq/100g, % sulla C.S.C. 2. Determinazione del potere di fissazione del K Interpretazione delle analisi Una buona dotazione di potassio nel terreno è quantificata in 2 - 5 % della C.S.C. K2O = K / 0.83 Elementi da considerare nel piano di concimazione a. Dose totale di potassio b. Frazionamento c. Tipo di fertilizzante a. Dose totale di potassio Fattori da considerare: • fabbisogno della coltura • contenuto e tipo di suolo a. Dose totale di potassio Fabbisogno della coltura Parte della pianta Tipico range osservato Media ossevata kg K assorbito t-1 di granella prodotta Granella + Paglia 14-20 17.0 Paglia 12-17 14.5 Granella 0.22-0.31 0.27 Spighette vuote 0.61-1.20 1.07 Granella Paglia 2-3 Contenuto di K (%) 1.17-1.68 2.5 1.39 [IRRI, 2000] Se solamente la granella viene raccolta e la paglia viene lasciata in campo e interrata, Il K asportato sarà pari a circa 2.5 kg K per tonnellata di granella prodotta. La bruciatura delle paglie non comporta la perdita di K in atmosfera, ma K potrebbe essere dilavato dalle ceneri. a. Dose totale di potassio Fabbisogno della coltura Contenuto di potassio della granella e totale a Vercelli con differenti fertilizzazione [Sacco et al., 2013] a. Dose totale di potassio Contenuto e tipo di suolo • Disponibilità del terreno. Sono considerate dotazioni medie di K: – 2-3 % della C.S.C. – 100 - 120 ppm • Tipo di terreno: – quantità e tipo di argilla – Drenaggio – Achioki Immobilizzazioni e perdite • Le perdite di potassio potrebbero avvenire per lisciviazione o per immobilizzazione da parte di alcuni tipi di argille (illiti) • Si considera un’efficienza della concimazione potassica attorno al 50-60% b. Frazionamento e interazione con l’azoto • 60-70% in accestimento e 30-40% in differenziazione della pannocchia • Perché non darne in pre-semina? • Perché frazionarlo? [fonte UNINA, adattamento di Sequi, 1989] [fonte wikipedia] c. Tipo di fertilizzante Concimi potassici I concimi potassici si dividono in: • concimi minerali • concimi “organici” • concimi organo-minerali Nome Cloruro di potassio Solfato di potassio Borlanda Formula chimica Contenuto Commento KCl 50% K 60% K2O K2SO4 40-43% K 18% S 2-4,5% N 50% K2O 4-8% K2O [IRRI, 2000] Indagine sulla concimazione potassica Distribuzione di frequenza di livelli di fertilizzazione potassica Indagine sulla concimazione potassica Bilancio lordo del potassio nel distretto risicolo Indagine sulla concimazione potassica Potassio scambiabile nel suolo a Vercelli