Scarica file - Agricoltura e Fertilizzanti

AGRONOMIA
● PIANIFICARE LE ATTIVITÀ PER COLTURE AUTUNNO-VERNINE E ARBOREE
Strategie di fertilizzazione
per la nuova campagna agraria
di Giuseppe Ciuffreda
L
a raccolta delle colture estensive (grano, mais, soia, girasole
e sorgo) e della frutta è avvenuta. Un’altra annata agraria
è stata archiviata ed è ora di pianificare le attività per impostare la nuova. La rotazione colturale è il punto di
partenza che detta i tempi e le scelte
delle operazioni da svolgere.
L’imprenditore agricolo saggio pianifica, per le colture estensive, le sue
strategie di coltivazione per almeno
4-5 anni; al contrario i frutticoltori
hanno maggiori vincoli data la vita
economica di un arboreto. Lo scopo
di questo articolo è quello di richiamare le principali attività da eseguire per impostare un’accurata e attenta
nutrizione delle colture, nelle prime
fasi dei cereali autunno-vernini e nella fase finale del ciclo vegetativo delle
colture arboree.
Colture
autunno-vernine
Impostare una razionale tecnica di
nutrizione delle piante significa valutare diversi fattori, primo fra tutti la
Impostare la nutrizione delle colture nelle prime fasi
per i cereali autunno-vernini e nella fase finale
del ciclo vegetativo per le colture arboree è la scelta
migliore per massimizzare produzione e qualità
conoscenza della fertilità del terreno.
A tale riguardo la prima domanda da
porsi è: da quanto tempo non facciamo
analizzare il terreno? Se non abbiamo
dati disponibili recenti sulla fertilità
chimica del nostro suolo (meno di 4-5
anni) è bene fare un’analisi fisico-chimica, al fine di conoscerne i principali parametri (vedi Supplemento a L’Informatore Agrario n. 39/2015 a pag. 18
«Analisi del suolo, quando farle e come interpretarle»).
Sulla base del referto analitico è possibile valutare se il terreno è in condizioni di equilibrio, surplus o carenza
di elementi nutritivi.
La rotazione colturale è il primo fattore da considerare; il secondo è l’obbiettivo produttivo che si vuole raggiungere; terzo, ma non ultimo per
importanza, è la produzione storica
degli ultimi 4-5 anni, che l’azienda ha
ottenuto per ciascuna coltura e in ciascun corpo aziendale.
Rotazione colturale
La coltura dell’anno precedente è
importante perché i suoi residui colturali lasciano in eredità, al terreno e
alla coltura che succederà, un patrimonio di sostanza organica.
I residui colturali (paglie e radici)
sono composti da materiale organico
(cellulosa, emicellulosa e lignina) costituito principalmente da carbonio,
azoto, fosforo e potassio (oltre che ossigeno, idrogeno e altri elementi). Ai
fi ni della concimazione è importante
sapere che, nei residui colturali, tali
elementi si trovano nella forma organica, inseriti all’interno di strutture e
organi molto complessi (a eccezione
del potassio che si trova in forma libera) e pertanto non assimilabili dalla pianta.
Parte di questa sostanza organica viene utilizzata dai microrganismi per la
formazione dell’humus (la parte nobile della sostanza organica caratte-
39/2016 • supplemento a L’Informatore Agrario
13
AGRONOMIA
GRAFICO 1 - Incremento
dell’accestimento con tecnica
starter
Accestimento (%)
rizzata da elevata stabilità nel tempo
che conferisce al terreno proprietà fondamentali, quali: riserva di carbonio e
elementi nutritivi, aumento della CSC
e miglioramento della struttura fisica,
maggiore capacità di ritenzione idrica).
Il rapporto carbonio e azoto (C/N)
nelle cellule viventi degli organismi è
mediamente pari a 8 mentre nell’humus è 10.
Durante i processi di umificazione:
● 2/3 del carbonio dei residui è utilizzato come fonte energetica dai microrganismi ed è rilasciato nell’ambiente
come CO2;
● 1/3 del carbonio resta all’interno
dei microrganismi come componente strutturale.
Pertanto, se il materiale organico dei
residui colturali ha un rapporto C/N:
● uguale a 24, le necessità dei microrganismi sono completamente soddisfatte. Non verrà né rilasciato né assorbito azoto;
● maggiore di 24, i residui sono poveri
di azoto e i microrganismi sottrarranno azoto dal terreno per compensare
tale carenza (immobilizzazione);
● minore di 24, i residui sono ricchi di
azoto e la parte in eccesso verrà restituita al terreno (rilascio di azoto).
Alla luce di questo concetto è utile ricordare che le specie leguminose hanno un rapporto C/N minore
di 24 (sono ricche di azoto) mentre
le specie non leguminose hanno un
rapporto maggiore di 24 (sono poveri di azoto).
Tra le leguminose coltivate nei nostri ordinamenti colturali abbiamo:
soia, erba medica, pisello, fagiolo, fagiolino, fava e favino, sulla, veccia,
trifoglio, ecc.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
F1
F2
F3
F4
ST
Culmi emessi dalle foglie
0 kg/ha di P2O5
34 kg/ha di P2O5
Distribuzione di 34 kg/ha di P2O5/ha con
tecnica starter alla semina, messo a diretto
contatto con il seme, in un terreno con un
contenuto di fosforo di 10 mg/kg.
Per le sigle vedi figura 2.
Determinazione con metodo Olsen.
ST = Sub tiller, sub culmi ottenuti dalle altre
foglie.
Fonte: Goos e Johanson, 1996 modificato.
Nella tesi concimata con fosforo
lo stimolo all’accestimento
è notevolmente superiore: più
del doppio dei culmi ottenuti
dalla 1a foglia (80% contro 40%
della tesi 0 kg/ha di fosforo)
e dalla 2a foglia (100% contro il 60%).
Pertanto, quando la coltura precedente è una leguminosa, è lecito attendersi nell’anno successivo (nei 12
mesi dopo) un rilascio di azoto. In caso contrario, se la coltura precedente è un cereale (mais, sorgo, grano,
ecc.) o una oleaginosa (colza e giraso-
FIGURA 1 - Comportamento della flora microbica e dell’azoto
in relazione all’aggiunta di residui colturali nel terreno
IMMOBILIZZAZIONE
LIVELLO DI AZOTO NEL SUOLO
ALTO
Microrganismi
basso livello
di attività
MEDIO
Microrganismi
si moltiplicano
rapidamente
elevata attività
C/N
on
ui c
sid 24
e
>
R
I residui si esauriscono,
i microrganismi muiono
e il livello di azoto
nel suolo aumenta
Produzioni storiche
livello iniziale
RAPPORTO C/N
Radici di mais
C/N
on
ui c 4
d
i
s <2
Re
BASSO
Fonte: Hoeft et al., 2000.
14
MINERALIZZAZIONE
Agggiunta
residui colturali
supplemento a L’Informatore Agrario • 39/2016
le) si avrà immobilizzazione di azoto
( figura 1). In questi casi è prudente
aumentare la quantità di azoto da
distribuire in presemina e copertura al fine di ridurre tale fenomeno
(30-50 kg/ha ).
Per quanto riguarda il fosforo contenuto nella sostanza organica, vale lo
stesso ragionamento fatto per l’azoto, la differenza è data solo dalle concentrazioni in gioco. L’humus del suolo ha una concentrazione del fosforo
(espresso come P2O5) dell’1,1%, mentre il rapporto carbonio fosforo (C/P)
è circa 100.
Nei residui colturali la concentrazione del fosforo varia da specie a specie
e i valori in gioco per valutare se il fosforo verrà liberato (mineralizzato) o
immobilizzato, dipendono dal rapporto carbonio fosforo (C/P):
● se è compreso tra 200 e 300 la necessità dei microrganismi umificatori sarà
soddisfatta e non ci sarà né rilascio né
immobilizzazione;
● se è maggiore di 300 significa che il
contenuto di fosforo organico nei residui è scarso, pertanto si avrà immobilizzazione a carico dell’elemento;
● se è inferiore a 200 si avrà mineralizzazione di fosforo organico perché
i residui sono ricchi di tale elemento.
Anche in questo caso vale la pena di
ricordare che il fosforo organico contenuto nei residui non sarà disponibile per le piante nell’immediato, ma
dovrà essere prima utilizzato dai microrganismi e solo nel tempo sarà mineralizzato.
Sempre a titolo di esempio: circa il
75-80% del fosforo assorbito dal frumento è completamente asportato
dal terreno perché si concentra nella granella.
Il potassio contenuto nei residui colturali non segue la stessa via dell’azoto e del fosforo. Infatti ritorna al terreno passando dai residui mediante
lisciviazione e solubilizzazione dalla
sostanza organica.
48
Stocchi di mais
33
Foglie di mais
32
Stelo di soia
12
Paglia di grano
111
Paglia di grano
95
Pollina fresca
6
Fieno di medica
16
Per avere un’esatta foto delle potenzialità produttive di un’azienda, bisogna
guardare alle sue produzioni storiche.
Va ricordato che non è saggio impostare piani di concimazione senza tener conto delle reali potenzialità
produttive dell’azienda: le produzioni
medie (storiche) ci aiutano a valutare
tali potenzialità in un arco temporale
in cui si prevede ci siano annate ecce-
AGRONOMIA
GRAFICO 2 - Cambiamenti dinamici di contenuto di fosforo
nella corteccia (floema) e nello xilema.
Valori riferiti al cambio (floema)
Valori riferiti al legno (xilema)
2,5
Fosforo (g/kg)
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
2,0
1,5
1,0
0,5
Data prelievo
Branche
4 gen.
14 nov.
24 set.
4 ago.
14 giu.
24 apr.
4 mar.
4 gen.
14 nov.
24 set.
4 ago.
14 giu.
24 apr.
0,0
4 mar.
Fosforo (g/kg)
zionali, buone, medie e scadenti (ultime 4-5 annate agrarie). Per questo
motivo è molto importante registrare e archiviare i dati di produzione e
le relative qualità tecnologiche/merceologiche (peso ettolitrico, contenuto
proteico, grado brix, ecc.).
Le rese permettono di conoscere le
quantità di prodotto (t/ha di granella di
mais, di frumento tenero o duro, soia,
girasole, colza, paglie, ecc.) che mediamente ogni anno vengono raccolte e le
sostanze sottratte dal terreno. Da qui
è possibile determinare il quantitativo
medio degli elementi nutritivi asportati
(kg/ha di azoto, fosforo potassio, ecc.).
La tabella 1 riporta le quantità di elementi nutritivi asportati dalle autunno-vernine (minimo e massimo) in
funzione, delle produzioni attese.
A titolo di esempio: se si coltiva frumento tenero nella Pianura Padana,
sarà lecito attendersi una produzione
di 8 t/ha di granella secca.
Questo significa che dal terreno saranno asportate da 132 a 181 kg/ha
di azoto (pari a circa 287-393 kg/ha di
urea equivalente), 60-82 kg/ha di fosforo (pari a circa 130-178 kg/ha di perfosfato triplo al 46%) e 70-95 kg/ha di potassio (pari a 152-207 kg/ha di cloruro
di potassio al 50% di titolo).
Una razionale tecnica di concimazione deve prevedere la restituzione
di almeno la stessa quantità di elementi asportati. Questo per garantire un mantenimento della fertilità del
suolo nel tempo.
Fatte queste dovute considerazioni
di carattere previsionale, passiamo ad
analizzare quando e come distribuire
i fertilizzanti.
Prima della semina delle autunno-vernine va pianificata la concimazione di fondo. In questa fase vanno distribuiti il fosforo e una piccola quantità di azoto (nei terreni sciolti o poco
dotati di potassio – vedi referto analitico – anche fertilizzanti contenenti
tale elemento).
È utile ricordare che, se si aderisce
ai disciplinari di produzione integrata,
le prescrizioni variano da regione a regione. Ad esempio in Emilia-Romagna
non è consentito l’uso di fertilizzanti
azotati in pre-semina, ma solo fertilizzanti con fosforo o potassio, mentre in Veneto si può entro certi valori.
È fondamentale, ad ogni modo, prestare attenzione alla concimazione
di fondo: nelle prime fasi di sviluppo
si deve garantire al frumento l’accestimento.
Data prelievo
Tronco
Radici
Varietà Fuji, età frutteto 9 anni, sesto d’impianto 2 x 3 m.
Fonte: Tong e Hongzhu, 2007.
A partire dall’inizio di agosto il contenuto di fosforo nelle radici aumenta
sensibilmente passando da 0,5 a 1,3 g/kg dopo 50 giorni e a poco più di 2 g/kg
all’inizio di gennaio. Lo stesso andamento si osserva nella corteccia (tessuti
floematici): il fosforo diminuisce a partire da marzo a giugno di circa il 50% nelle
branche, nelle tronco e nelle radici.
Circa il 50% della produzione proviene dalle spighe originatesi dai culmi provenienti dalla 1° e 2° foglia,
il restante 50% proviene dalla spiga
del culmo principale, mentre quelle che si formano dalla 3° e 4° foglia
impattano poco sulla produzione finale ( figura 2).
Nel grafico 1 è riportato il risultato
di una prova sperimentale, eseguita
in terreno con basso contenuto di fosforo (P = 10 mg/kg di terreno), in cui
si evince il contributo che ha questo
elemento sull’accestimento del frumento.
Nella tesi concimata con fosforo lo
stimolo all’accestimento è notevolmente maggiore: più del doppio dei
culmi ottenuti dalla 1a foglia (80% contro 40% della tesi 0 kg/ha di fosforo)
e dalla 2a foglia (100% contro il 60%).
Gli altri fattori che influenzano l’accestimento del frumento sono: profondità di semina, terreno compattato e
carenza di azoto.
Semine troppo profonde impattano
negativamente sulla capacità di emergenza della pianta e sul numero di culmi prodotti (ottimale 2-3 cm).
La semina su terreni compattati deprime l’accestimento per il semplice
motivo che si avrà una semina disforme (diverse profondità con semi posizionati troppo profondi e semi scoper-
FIGURA 2 - Schema di una pianta
di grano nelle prime fasi
di sviluppo
5a foglia
F5
4a foglia
F4
3a foglia
F3
2a
culmo
C2
1a
culmo
C1
2a
foglia
F2
Culmo
principale
C0
1a
foglia
F1
Radici avventizie
Cariosside
Radici seminali
Pianta di grano
Fonte: Goos e Johanson, 1996.
Sono evidenziati e indicati le foglie
(dalla 1a alla 5a), il culmo principale
formatosi direttamente dal coleoptile
proveniente dal seme e il 1° e 2° culmo
formatosi rispettivamente dalla prima
e seconda foglia. Circa il 50% della
produzione di grano è dovuto alle
cariossidi provenienti dalla spiga del
1° e 2° culmo, il restante 50% è dovuto
alla spiga del culmo principale.
39/2016 • supplemento a L’Informatore Agrario
15
AGRONOMIA
ti o posizionati troppo in superficie) e
una cattiva regimazione idrica.
Colture arboree
Le colture arboree, a differenza delle colture erbacee e delle orticole continuano il loro ciclo vegetativo anche
dopo la raccolta dei frutti, fino al momento in cui perdono completamente
le foglie, per poi entrare a riposo durante il periodo invernale.
Per le specie arboree da frutto valgono le stesse regole enunciate per le
colture estensive, anche se la nutri-
zione delle colture arboree richiede
una maggiore specializzazione e una
conoscenza profonda della fisiologia
delle piante. La quantità di elementi
nutritivi asportata varia in funzione
dell’età dell’impianto, del tipo di portinnesto e delle produzioni che si riescono ad ottenere (tabelle 2 e 3).
Fosforo
A titolo di esempio si riporta la dinamica di assorbimento del fosforo nel
melo. Questa specie assorbe poco fosforo dal terreno in primavera e inizio
FIGURA 3 - Schema del ciclo dell’azoto all’interno dell’albero da frutta
Rimobilizzazione
INVERNO
PRIMAVERA
Accumulo
Radici, fusto,
branche, germogli
Assorbimento
Foglie
Assorbimento
ESTATE
Traslocazione
AUTUNNO
Fonte: Marangoni, 2006.
Alla ripresa vegetativa si ha una mobilitazione dell’azoto accumulato
negli organi di riserva (radici, fusto, branche). Questo permette di avviare
le fasi iniziali della ripresa vegetativa. In primavera le radici iniziano ad assorbire
l’azoto dal terreno e a traslocarlo principalmente nelle foglie e nei frutti
(nelle fasi di sviluppo e accrescimento). Dopo la raccolta dei frutti la pianta
continua ad assorbire azoto e avvia la traslocazione, di quello presente nelle foglie,
verso gli organi di accumulo.
TABELLA 1 - Contenuto di elementi nutritivi (azoto, fosforo e potassio)
nelle principali colture a semina autunnale
Coltura
Proteine
(%)
Produzioni Azoto
P2O5
Azoto (%)
attese asportato
(kg/ha)
(t/ha)
(kg/ha)
Frumento tenero
Frumento duro
Orzo
Avena
Segale
Triticale da granella
Triticale da insilato
Colza
12-16
1,9-2,6
8
132-181
60-82
11-15
2,1-2,8
7
116-158
53-71
10-17
1,8-3,0
8,5
141-192
64-87
10-13
1,8-2,3
5,5
91-124
40-54
11-17
1,9-3,0
5
83-113
46-51
6-8
1,1-1,4
7,5
124-170
56-77
11-16
1,9-2,8
30
200-273 87-119
12-23
3,3-5,0
3,5
60-82
29-39
Il dato si riferisce alla sola granella e dove indicato diversamente a tutta la pianta
(colture da insilato vedi triticale). Fonte: A. Masoni et al., 2010.
K2O
(kg/ha)
70-95
61-83
78-107
57-78
49-67
65-89
200-273
35-48
Se si coltiva frumento tenero nella Pianura Padana sarà lecito attendersi una
produzione di 8 t/ha di granella secca. Questo significa che dal terreno saranno
asportate da 132 a 181 kg/ha di azoto (pari a circa 287-393 kg/ha di urea equivalente),
60-82 kg/ha di fosforo (pari a circa 130-178 kg/ha di perfosfato triplo al 46%) e 70-95
kg/ha di potassio (pari a 152-207 kg/ha di cloruro di potassio al 50% di titolo).
16
supplemento a L’Informatore Agrario • 39/2016
estate, mentre a partire dall’inizio di
agosto il contenuto di fosforo nelle radici aumenta sensibilmente passando
da 0,5 g/kg a 1,3 dopo 50 giorni e a poco
più di 2 g/kg all’inizio di gennaio (grafico
2). Lo stesso andamento si osserva nella
corteccia (tessuti floematici): il fosforo
diminuisce a partire da marzo a giugno di circa il 50% nelle branche, nelle
tronco e nelle radici (grafico 2).
Da notare come il contenuto di fosforo nelle radici sia alto nei tessuti
xilemetici e basso in quelli floematici.
Questo dimostra come la pianta durante l’autunno e fino all’inizio dell’inverno accumuli fosforo nei tessuti radicali per poi utilizzarlo nella primavera successiva, al momento della
ripresa vegetativa.
La concentrazione di fosforo nella
pianta è minima nel momento di avvio della vegetazione fino alla formazione dei frutti e dei nuovi germogli.
Questo significa che la disponibilità
nel terreno di questo elemento nutritivo deve essere assicurata principalmente per soddisfare la domanda della
pianta in due distinti momenti:
● fine luglio-inizi di agosto, al fine di
sostenere l’accrescimento dei frutti;
● dopo la raccolta, per ricostruire le riserve interne negli organi di stoccaggio.
Per tale ragione è consigliabile eseguire una concimazione subito dopo la
raccolta della frutta a fine estate-inizio
autunno, oppure garantire un livello di
fosforo assimilabile nel terreno sempre
su valori ottimali (restituire la quantità
che ogni anno viene asportata).
Azoto
Per quanto concerne l’azoto, la figura
3 riporta il comportamento di tale elemento all’interno delle piante da frutto.
Dopo la raccolta è preferibile eseguire una concimazione azotata per assicurare che nel terreno ci sia sufficiente
azoto assimilabile per la pianta (circa
il 25% dell’azoto totale viene assorbito
tra fine agosto e settembre). In questo
modo si dà alla pianta la possibilità di
accumulare, negli organi di riserva (radici, tronco, branche), una sufficiente
quantità di azoto che le permetterà di
ripartire la primavera successiva con
maggior vigore.
Potassio
Riguardo al potassio, invece, il suo
assorbimento avviene principalmente durante la stagione vegetativa e in
AGRONOMIA
TABELLA 2 - Asportazioni e principali elementi nutritivi in diverse
colture arboree
Specie
Melo
Arancio
Vite
Pesco
Kiwi
Età (anni)
azoto
55
83
42
66-143
200
6
10
15
14
Asportazioni annuali (kg/ha)
fosforo
potassio
calcio
11
83
74
9
33
187
5
54
60
6-27
94-213
259
40
220
184
magnesio
19
13
10
29-70
Fonte: Tagliavini e Scandellari, 2015.
TABELLA 3 - Asportazioni annuali di azoto e potassio
e distribuzione nei vari organi della pianta
Produzione
(t/ha)
Melo (Gala)
Arancio
(Tarocco)
Vite
(Cabernet S.)
Pesco
(Calanda)
40
Colture arboree. Nelle arboree la fase
Asportazioni annuali di azoto e potassio (kg/ha) e distribuzione
legno
frutti
foglie
organi legnosi
di potatura
azoto potassio azoto potassio azoto potassio azoto potassio
22
42
16
27
23
14
17
11
23
30
19
28
4
25
10
18
8
8
9
17
21
18
14
19
14
19
30
40
70
43
72
67
72
60
44
Fonte: Tagliavini e Scandellari, 2015.
particolare a partire dalla fase di allegagione, accrescimento e maturazione dei frutti.
Per talie motivi è consigliabile distribuirlo durante queste fasi ma vista la
sua scarsa mobilità nel suolo è possibile distribuire una quota anche dopo
la raccolta.
Un aspetto da considerare nella nutrizione delle colture arboree è la presenza o meno di un sistema irriguo che
permetta di applicare la tecnica della
fertirrigazione.
In questi casi sarà più facile distribuire e frazionare nei momenti più indicati la dose ottimale di fertilizzante.
migliora la qualità dei residui organici
lasciati nel terreno e aumenta il contenuto di humus.
La destinazione dei residui colturali ad altri usi (paglie per lettiere, residui per la combustione o la digestione anaerobica) deve essere valutata
attentamente: la quantità di elementi
nutritivi asportata, in questo caso, è
di gran lunga maggiore e dovrà essere compensata da concimazioni (fertilizzanti minerali, organo-minerali o
organici) più abbondanti.
Attenzione a residui
e ripresa vegetativa
Colture autunno-vernine. In queste
colture una corretta concimazione di
fondo e una buona preparazione del
terreno sono un ottimo punto di partenza per raggiungere il giusto investimento (piante/m2 e numero di spighe/m2) e avere piante robuste e sane.
La gestione dei residui colturali aiuta a mantenere costante il contenuto di sostanza organica nel terreno.
A tale proposito, l’inserimento di una
leguminosa nella rotazione colturale
finale del ciclo colturale (post-raccolta) rappresenta un momento da non
sottovalutare, perché in questa fase
si riorganizzano le riserve nutritive
(azotate e fosfatiche) utili per avviare una ripresa vegetativa vigorosa e
ricca di fiori nell’annata successiva.
I fertilizzanti granulari a base di fosforo, potassio, calcio e magnesio, distribuiti con la concimazione di fondo, è preferibile che vengano interrati perché la loro mobilità nel terreno
è ridotta.
In tutti i casi in cui è possibile, è preferibile applicare la fertirrigazione, in
quanto incrementa l’efficienza d’uso
dei fertilizzanti grazie a una distribuzione frazionata lungo tutto il ciclo
vegetativo della pianta.
Giuseppe Ciuffreda
Agronomo
Per commenti all’articolo, chiarimenti
o suggerimenti scrivi a:
[email protected]
Per consultare gli approfondimenti
e/o la bibliografia:
www.informatoreagrario.it/
rdLia/16ia39_8639_web
39/2016 • supplemento a L’Informatore Agrario
17