Fertilizare

Granule triple superfosfat, un îngrășământ fosfat cu un conținut ridicat de fosfor.

Fertilizarea este o tehnică agricolă care are în vedere furnizarea de îngrășăminte pentru a crește aportul de sol într-unul sau mai multe elemente nutritive în scopul nutriției minerale a plantelor agricole.

Domeniul de aplicare

Fertilizarea se încadrează în categoria mai largă a tehnicilor de fertilizare ; prin definiție, schimbă o parte din proprietățile chimice ale solului (în acest caz compoziția chimică) cu singurul scop de a satisface nevoile nutriționale ale culturilor. Prin urmare, diferă de amendament prin faptul că îmbunătățirea proprietăților fizice depășește sfera sa de aplicare. De asemenea, diferă de corecție prin faptul că fertilizarea nu intenționează să schimbe pH - ul .

Diferite îngrășăminte au un efect modificator sau corectiv, prin urmare pot exista cazuri în care fertilizarea este modificată sau corectată în mod secundar, în raport cu cantitățile de îngrășăminte adăugate:

1. Efect modificator. Efectul modificator al fertilizării se obține mai ales cu contribuția îngrășămintelor organice: fertilizarea organică încorporează în general cantități semnificative de îngrășăminte (de ordinul a zeci sau sute de chintali pe hectar ), prin urmare contribuția considerabilă a materiei organice se reflectă, după umificare. , cu o îmbunătățire a structurii solului . Fertilizarea minerală poate avea un efect de ameliorare a solului numai atunci când îngrășămintele chimice cu titru redus și bogate în calciu sunt administrate în soluri acide sărace în materie organică. De fapt, în aceste soluri starea structurală este determinată în principal de coloizi minerali cu un grad scăzut de saturație bazică; calciul are deci un efect pozitiv în îmbunătățirea structurii. Pe de altă parte, cantitățile reduse de îngrășăminte administrate cu fertilizare minerală (de ordinul a câteva unități de q / ha, aproape întotdeauna mai puțin de 10) asigură că efectul modificator al fertilizării minerale este întotdeauna ușor și temporar.
2. Efect corectiv. Efectul corectiv al fertilizării este oarecum limitat și se obține, prin fertilizarea minerală, cu utilizarea îngrășămintelor constituționale sau fiziologic non-neutre. Îngrășămintele acide sau bazice din punct de vedere constituțional sunt cele compuse din săruri supuse hidrolizei saline ; îngrășămintele acizi sau bazice fiziologic sunt cele care produc un reziduu anionic sau cationic datorită efectului absorbției biologice diferențiale ^[1] . În orice caz, datorită puterii mari de tamponare a solului și a cantităților modeste de materiale încorporate odată cu fertilizarea minerală, efectul corectiv al fertilizării este foarte ușor și de scurtă durată și apare doar cu efect cumulativ atunci când, în decursul anilor, fertilizarea se efectuează întotdeauna folosind aceleași îngrășăminte.

Din cele spuse anterior, distincția dintre fertilizare, modificare și corectare ar părea destul de slabă, în realitate contextul este cel care delimită în mod clar tipul de intervenție:

• Contribuția unui îngrășământ mineral: este întotdeauna limitată la câteva chintale pe hectar, prin urmare, chiar și o posibilă modificare secundară sau efect corectiv este ușoară și de scurtă durată. Un caz particular este varul agricol ^[2] : deoarece este un material care conține oxid de calciu (CaO) și oxid de magneziu (MgO), varul este simultan un îngrășământ (magneziul și calciul sunt macro-elemente ale fertilității), un remediu (l Calciu hidroxidul este o bază moderat puternică, prin urmare crește pH - ul ), un balsam al solului (calciu și magneziu cresc gradul de saturație de bază al coloizilor, favorizând flocularea acestora și îmbunătățind starea structurală). Contribuția câtorva chintali pe hectar de var este o fertilizare din toate punctele de vedere, în timp ce efectul corectiv este practic neglijabil. Dacă, pe de altă parte, se fac câteva zeci de chintale la hectar, putem vorbi de corectare. În cele din urmă, efectul modificator al varului este întotdeauna secundar atât fertilizării, cât și corectării.
• Contribuția unui îngrășământ organic: dacă este limitat la câteva chintale sau la câteva zeci de chintale, intervenția este o fertilizare din toate punctele de vedere, în timp ce acțiunea de modificare este doar secundară și ușoară; dacă, pe de altă parte, sunt încorporate cantități de ordinul a sute de chintale, vorbim de amendament și, în același timp, de fertilizare sau îmbogățire de bază.

Clasificare

Nu există o clasificare schematică reală a tipurilor de fertilizare, cu toate acestea, unele tipuri de intervenție au un nume specific în raport cu scopul, metoda de execuție, natura îngrășămintelor utilizate.

Fertilizare obișnuită

În general, tehnica, indiferent de metoda de execuție, are condițiile prealabile ale unei fertilizări obișnuite de întreținere, efectuată conform principiului anticipării. În acest scop, fertilizarea are scopul de a menține aprovizionarea cu nutrienți în sol stabilă în timp, prevenind astfel sărăcirea progresivă cauzată parțial de îndepărtarea culturii și parțial de factorii naturali de sărăcire ( spălare , volatilizare , insolubilizare , eroziune , etc.). Fertilizarea de întreținere se practică prin aplicarea a două principii alternative:

• Principiul restituirii: cantitățile de substanțe nutritive îndepărtate efectiv din cultură odată cu retragerea produselor sunt returnate în sol, brut din pierderile naturale.
• Principiul anticipării: cantitățile de substanțe nutritive care vor fi eliminate din cultura actuală sunt administrate solului brut de pierderi naturale.

Se pare că nu ar trebui să existe nicio diferență, pe termen lung, între restituire și anticipare, totuși este o bună practică să se aplice principiul anticipării: anticiparea elementelor conferă solului o stare de fertilitate chimică mai mare decât cea medie. Culturile care sunt deosebit de solicitante în unul sau mai multe elemente de fertilitate pot profita de anticipare pe măsură ce cresc în sol mai fertil; din acest motiv, fertilizarea se efectuează în general la începutul ciclului de cultură sau împărțind o parte din doza de îngrășământ în mai multe intervenții pe ciclul curent.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, în contextul unei rotații a culturilor, cele două principii pot fi aplicate într-un mod elastic în funcție de răspunsul diferitelor culturi, optimizând tehnica într-un plan real de fertilizare pe mai mulți ani. Pentru a înțelege conceptul, se poate face referire la fertilizarea cu potasiu în exemplul simplificat al unei rotații de patru ani, într-un sol în general argilos, cu următoarea succesiune: sfeclă - grâu - roșie - orz ^[3] .

Sfecla roșie este o cultură clasică iubitoare de potasiu care îndepărtează cantități mari de potasiu, cu toate acestea răspunde puțin la fertilizarea potasiului în soluri argiloase, deoarece absoarbe potasiul folosind și forme imobilizate care nu sunt disponibile pentru alte culturi (potasiu fix ^[4] și, cu atât mai mult , cel schimbabil ^[5] .

Cerealele (orz și grâu) sunt în principal culturi care necesită azot și fosfor , eliminând în același timp cantități apreciabile de potasiu. Potasiul îndepărtat din cereale se acumulează în mare măsură în paie , prin urmare, în ipoteza în care paiul nu este îndepărtat din fermă, acesta va fi returnat în sol din reziduurile recoltei. În orice caz, cerealele de toamnă-iarnă nu răspund la fertilizarea cu potasiu în soluri care au deja o bună dotare.

Roșia este o plantă iubitoare de potasiu și răspunde în mod clar la fertilizarea cu potasiu, deoarece acest element este fundamental pentru acumularea de zaharuri și pentru colorarea boabelor; este, de asemenea, afectat de antagonismul fiziologic dintre potasiu și elementele alcalino-pământoase (calciu și magneziu) care pot fi prezente în cantități mari în sol. Prin urmare, cultura beneficiază de o cantitate mare de potasiu, în special în solurile neutre sau care tind spre alcalinitate.

Pe baza acestor considerații, este posibil să se calculeze necesarul total de potasiu în rotația de patru ani și net de orice restituire cu paie de cereale (sau cu gunoi de grajd în cazul în care ferma are o fermă de reproducere). Cantitatea corespunzătoare nevoilor poate fi împărțită alocând-o în principal roșiilor, rezervând o porție modestă pentru sfeclă și grâu și suspendând-o complet pentru orz, ceea ce exploatează foarte bine efectul rezidual al fertilizării cu potasiu a roșiei.

Indiferent de considerațiile făcute anterior, doza de nutrienți care trebuie făcută cu fertilizarea obișnuită depinde de mulți factori. Acest aspect va fi abordat în următoarele paragrafe.

Fertilizarea de bază

Fertilizarea de bază are un caracter extraordinar și, în general, se desfășoară o singură dată înainte de cultivarea unui teren destinat cultivării erbacee sau înainte de plantarea unei plantații lemnoase (podgorie, livadă, plantație de măslini etc.). Scopul fertilizării de bază este de a crește starea de fertilitate chimică a solului prin furnizarea unor cantități considerabile de nutrienți deficienți, pentru a crește dotarea la niveluri mediu-ridicate în stratul explorat în principal de rădăcini (în medie primele 40 cm). Cu aceleași scopuri, fertilizarea de îmbogățire se realizează atunci când doriți să creșteți starea de fertilitate a unui teren deja cultivat. Acest caz apare atunci când nu a fost efectuată niciodată o fertilizare de bază sau au fost aplicate planuri de fertilizare incorecte, care, datorită exploatării multianuale a terenului, au dus la sărăcirea acestuia.

Dozajul care trebuie aplicat într-o fertilizare de bază depășește nevoile culturilor specifice și se bazează exclusiv pe rezultatele oferite de o analiză chimico-fizică a solului. Parametrii care trebuie luați în considerare sunt furnizarea specifică de elemente nutriționale, densitatea în vrac , textura . Orientările în funcție de context se schimbă în funcție de elementele nutriționale, în special în raport cu mobilitatea lor în sol:

• Potasiu: este un mic element mobil și nu este supus volatilizării. În afară de îndepărtarea culturii, singurul factor de pierdere este reprezentat de levigarea în soluri sărace în coloizi (soluri marcat nisipoase) și de „ eroziune ”. Excluzând ultima posibilitate, care reprezintă un fenomen prevenibil, fertilizarea de bază este utilă și durabilă în toate cazurile, cu excepția solurilor nisipoase, unde nu este recomandată.
• Fosfor: este un mic element mobil și nu este supus volatilizării. Prin urmare, se aplică aceleași considerații făcute pentru potasiu. Cu toate acestea, fosforul este supus, în solurile cu un conținut ridicat de calcar activ, fenomenului de retrogradare , adică precipitațiilor chimice sub formă de fosfat tricalcic . Retrogradarea fosforului este o pierdere din toate punctele de vedere și este un fenomen greu de gestionat și care trebuie abordat cu precauții speciale. Prin urmare, în solurile puternic calcaroase, fertilizarea bazică cu fosfat este de scurtă durată și trebuie luată în considerare cu atenție.
• Azot: este un element foarte mobil, ușor supus pierderilor cauzate de spălare și, în caz de incendiu și (în solurile calcaroase) de temperaturi ridicate, pierderilor de volatilizare; o fracțiune moderată este reținută de coloizi sub formă de amoniac (ion NH ₄ ⁺ ), în timp ce rezervele reale stabile sunt reprezentate de azotul organic încorporat în substanța organică și humus. Fertilizarea de bază trebuie, prin urmare, să se facă exclusiv folosind îngrășăminte organice, având în vedere că dinamica azotului este strict dependentă de cea a substanței organice: în regiunile climatice calde, substanța organică este supusă unor procese intense de mineralizare, prin urmare, efectele unei fertilizarea cu azot va fi doar temporară. Acest lucru nu exclude în niciun caz eficacitatea unei fertilizări periodice de îmbogățire efectuată cu îngrășăminte organice, care are efecte benefice pe termen scurt și mediu, în special în solurile sărace în materie organică, care sunt norma în regiunile temperate calde (de exemplu, Italia sudică și insulară).

Fertilizarea minerală și organică

Fertilizarea minerală este cea realizată cu îngrășăminte minerale și, prin extensie, cu cele organo-minerale. Acestea sunt materiale produse de industria extractivă și, mai ales, de industria chimică, larg distribuite pe piață și, în regiunile cu economie de piață, larg distribuite prin canalele de aprovizionare obișnuite ale companiilor agricole. Disponibilitatea lor în regiunile cu economie în curs de dezvoltare este problematică, prin urmare, acestea sunt prohibitiv de costisitoare în țările care practică agricultura extinsă sau de subzistență.

Fertilizarea organică este cea realizată cu îngrășăminte organice ^[6] care, cel puțin așa cum sunt definite de legislația europeană, sunt materiale de origine biologică care conțin carbon organic legat de unul dintre elementele fertilității. Îngrășământul organic prin excelență, utilizat în mod tradițional în agricultură, este gunoiul de grajd sau gunoi de grajd, obținut din fermentarea și maturarea așternutului fermelor tradiționale ^[7] . Alte îngrășăminte organice utilizate pe scară largă în agricultura modernă sunt canalizarea ^[8] , în timp ce mai puțin răspândite, din motive economice sau tehnice, sunt turbă ^[9] , compost ^[10] , gunoi de grajd ^[11] , gunoi de grajd verde ^[12] .

În general, îngrășămintele organice au un titru mult mai mic decât cel al îngrășămintelor chimice și o disponibilitate, în țările industrializate, care este strâns legată de condițiile structurale, datorită specializării și regionalizării adreselor de producție în agricultură. Din aceste motive, în regiunile cu agricultură intensivă, orientată spre piață , fertilizarea minerală este o tehnică mult mai răspândită decât cea organică datorită avantajelor sale operaționale și economice considerabile. Îngrășămintele chimice sunt de fapt ușor disponibile pe piață și, referindu-se la titlu în unitățile de fertilizare, au costuri mai mici de transport, depozitare și distribuție. De asemenea, sunt mai ușor de manipulat. De exemplu, administrarea a 100 kg / ha de azot, care corespunde unei doze mediu-mici pentru o cultură industrială generică, necesită contribuția a până la 200 de chintale de gunoi de grajd matur de bovine (titru mediu 0,5% în N) și puțin mai mult de 2 chintale de uree (titlu 46% în N). Prețul gunoiului de grajd variază foarte mult de la o zonă la alta, în funcție de mulți factori; indiferent de disponibilitate, costul transportului are un impact semnificativ și, în medie, costul unitar pentru fermier, inclusiv transportul și aprovizionarea, este de ordinul 1-1,5 € / trim. ^[13] , cel al ureei are prețuri de ordinul de 2,5 € / trim. ^[14] . Pe baza acestor valori, care au un caracter orientativ exclusiv, fertilizarea exemplului numai pentru aprovizionare ar costa fermierului aproximativ 200 € / ha, în cel mai bun caz, distribuirea gunoiului de grajd, comparativ cu 50 € / ha, distribuirea ureei. Diferența de cost între fertilizarea minerală și cea fertilă se accentuează dacă luăm în considerare îngrășămintele organice mai ușor de găsit (în comparație cu gunoiul de grajd), dar mai scumpe, cum ar fi compostul, care ar avea un cost de achiziție, inclusiv transport, de ordinul 2,5-2,6 € / trim. ^[15] .

Comparația dintre fertilizarea minerală și cea organică nu se poate baza totuși exclusiv pe parametrii tehnico-economici, ci și pe aspectele sanitare și de mediu și, pentru unele îngrășăminte, pe cele legislative.

Fertilizarea organică, cu rezerve adecvate în ceea ce privește canalizarea și unele ape uzate agroindustriale, are un impact modest atât asupra mediului, cât și asupra sănătății consumatorilor. Din punct de vedere ecologic, solul reprezintă și locul prin excelență pentru eliminarea deșeurilor organice, întrucât în ​​toate ecosistemele terestre comunitatea de organisme descompunătoare se așează în principal în sol. Cel mai probabil inconvenient pe care îl poate prezenta fertilizarea organică, din punct de vedere al mediului, este posibilitatea poluării acviferelor , cu administrarea unor cantități excesive de canalizare a animalelor, sau acumularea de metale grele sau diverse substanțe cu o anumită toxicitate, cu adăugarea de compost derivat din tratarea deșeurilor civile sau industriale nepotrivite ^[16] .

Fertilizarea minerală, pe de altă parte, are un potențial impact negativ asupra mediului și, indirect, asupra sănătății, datorită posibilității poluării apelor subterane rezultate din spălarea sărurilor, în special a nitraților . Acest eveniment apare în special pe soluri care tind să fie libere și supuse unor aprovizionări frecvente și abundente cu apă, naturale sau artificiale, împreună cu fertilizări generoase cu azot. Trecerea nitraților în apele subterane și, în al doilea rând, în cursurile de apă este periculoasă din cauza apariției fenomenelor de eutrofizare în apele de suprafață și a eventualei acumulări de nitrați în apa potabilă a apeductelor alimentate de apele subterane. În trecut, în special în anii 1980 , agricultura din nordul Italiei a fost pusă sub semnul întrebării pentru eutrofizarea Mării Adriatice , cauzată de excesul de nitrați și fosfați transportați din Po . Cu toate acestea, trebuie specificat faptul că este dificil să se elimine fosforul în solurile italiene, deoarece acest element este bine reținut de puterea de absorbție a solului .

Un alt punct împotriva fertilizării minerale este sănătatea mai scăzută a produselor obținute cu aceasta. De asemenea, în acest caz cele mai mari riscuri derivă din acumularea de nitrați în legumele cu frunze (salate, sfeclă, spanac etc.), care apare mai ales cu fertilizări abundente cu azot. Acuzarea îngrășămintelor chimice, în realitate, este rezultatul unor informații proaste și al unei respingeri subiective față de tot ceea ce nu este de origine biologică: compușii chimici, fie că sunt biologici sau sintetici, sunt supuși dinamicii proceselor solului care duc în cele din urmă la calități identice rezultate: plantele, de exemplu, absorb azotul sub formă de ion nitrat (NO ₃ ^- ) ^[17] , dizolvat în soluția de sol în circulație; aceasta poate proveni din diferite surse: poate fi adusă direct cu fertilizarea minerală sau poate proveni din nitrificarea azotului amoniacal, realizat la rândul său cu fertilizarea minerală sau produs prin mineralizarea compușilor organici. În cele din urmă, azotul intră în plante sub formă de azotați, indiferent dacă acesta provine din îngrășăminte minerale sau organice; dacă acumularea de săruri, potențial toxice ^[18] sau nu, este mai frecventă în produsele agricole obținute cu fertilizarea minerală, cauza este atribuită în mare parte posibilității mai mari de a ajunge la doze excesive cu utilizarea îngrășămintelor chimice. Îngrășămintele organice, pe de altă parte, au titruri mult mai mici, iar aportul de elemente nutriționale este limitat cantitativ și este legat de dinamica mineralizării, care eliberează treptat formele minerale. Impactul mai redus al fertilizării organice s-ar datora, așadar, nutriției „moderate” a plantelor.

Indiferent de pozițiile luate în dezbaterea pentru și împotriva fertilizării minerale, trebuie, în orice caz, să se considere că această practică este interzisă de reglementările privind agricultura organică , care prevăd doar fertilizarea organică.

Fertigarea

Fertilizarea este o practică de fertilizare care constă în administrarea îngrășămintelor transportate de apa de irigații . Tehnica poate fi aplicată, cu plante de diferite tipuri, atât pentru fertilizarea minerală, cât și pentru fertilizarea organică (folosind, de exemplu, canalizare), dar este în general adoptată pentru fertilizarea minerală. De fapt, fertirigarea implică amestecarea unei soluții fluide de îngrășăminte cu apă de irigare, operație imposibil de realizat cu majoritatea îngrășămintelor organice.

Un sistem de fertirigare include unul sau mai multe rezervoare de stocare pentru soluția nutritivă, cu dispozitivele de aspirație și împingere respective, care introduc soluția direct în conducta de irigație sau într-una din ramurile sale. Sistemul este echipat cu o unitate de control care reglează debitul debitului de amestecare pe baza parametrilor chimico-fizici presetați. Dintre acestea, cele fundamentale sunt concentrația salină a apei fertilizate pentru irigații și pH - ul . Primul parametru vă permite să controlați doza de îngrășăminte, de exemplu prin conductivitate electrică , al doilea vă permite să controlați dinamica de absorbție a nutrienților, strâns legată de pH. Reglarea pH-ului se efectuează acționând asupra debitului de amestecare, în funcție de tipul de plantă, al unei soluții acide sau bazice. Un sistem de fertirigare de acest tip poate fi complet automatizat prin intermediul electrovalvelor controlate de o unitate de control sau, mai simplu, de dispozitive temporizate.

Avantajul fertirigării constă în optimizarea nutriției minerale, deoarece administrarea îngrășămintelor poate fi adaptată la dinamica nevoilor nutriționale ale culturii în timpul ciclului: o utilizare optimă a sistemului include, de asemenea, variația dozei și a formula de fertilizare.conform fazei fenologice a culturii. Fertigarea este adecvată pentru utilizarea în sisteme de irigații sub presiune, de preferință cu distribuție localizată ( irigare prin picurare sau alte sisteme de micro - irigații ). Având în vedere costurile fixe ridicate ale plantelor și costurile de exploatare deloc neglijabile ^[19] , fertirigarea se limitează în general la sectoarele horticulturii , pomiculturii , floriculturii și serelor . Cu toate acestea, nu există constrângeri tehnice cu privire la adoptarea altor culturi erbacee în câmp deschis.

Fecundarea foliară

Fertilizarea foliară este o tehnică de administrare a îngrășămintelor care exploatează capacitatea plantelor de a absorbi apa și sărurile minerale dizolvate în ea prin epiderma și stomatele frunzelor. Comportamentul plantelor și eficacitatea intervenției variază în funcție de diferiți factori (specii de plante, vârsta frunzelor, morfologie și anatomie, substanțe utilizate, metode de pulverizare etc.) natura a condus la transmiterea nutriției minerale prin rădăcini, prin urmare dozele aplicabile în fertilizarea foliară sunt mult mai mici decât cele referitoare la fertilizarea obișnuită, deși sunt foarte eficiente. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că utilizarea dozelor mari sau a substanțelor specifice poate provoca fitotoxicitate.

În principiu, fertilizarea foliară nu este potrivită în scopuri nutriționale, dar poate fi considerată mai ales ca o intervenție integrativă care permite rezolvarea deficiențelor nutriționale, deseori frecvente pentru microelemente ( fier , zinc , cupru , bor , mangan , molibden ) și pentru furnizarea de aminoacizi și substanțe stimulatoare și de întărire a asimilării rapide. Oligoelementele sunt absorbite în cantități foarte limitate, iar deficiențele nutriționale sunt, în general, cauzate de fenomene de insolubilitate sau antagonism de absorbție, mai degrabă decât de deficiențe reale în sol. În acest caz, administrarea foliară vă permite să vă eliberați de cauzele reale care cauzează deficiența.

Mașini pentru distribuirea îngrășămintelor

Referindu-se la fertilizarea efectuată în agricultura obișnuită cu îngrășăminte sub formă solidă, distribuția îngrășămintelor se efectuează în general folosind mașini specifice potrivite pentru anumite scopuri. Cu toate acestea, unele tipuri sunt concepute pentru distribuția îngrășămintelor lichide sau gazoase.

Distribuitor de îngrășăminte

Distribuitor de îngrășăminte centrifugă

Distribuitorul de îngrășăminte este conceput pentru distribuirea îngrășămintelor minerale solide, ale căror formulări sunt în granule sau, mai rar, în cristale sau în pulbere, cu toate acestea unele tipuri sunt potrivite și pentru distribuția îngrășămintelor organice reduse în pelete (de exemplu gunoi de grajd) și, în mod necorespunzător, pentru distribuirea semințelor în semănatul difuzat . Există două tipuri de bază de împrăștiere pentru îngrășăminte, cu acțiune centrifugă sau pneumatică.

Distribuitorul de îngrășăminte centrifugă este cel mai ieftin și cel mai utilizat tip. Se compune dintr-o pâlnie de încărcare inversă conică sau în formă de piramidă, care coboară îngrășământul prin gravitație pe o platformă rotativă acționată de priza de putere a tractorului . Ca urmare a forței centrifuge, îngrășământul care cade pe platformă este aruncat înapoi într-un model de ventilator, acoperind o bandă dreptunghiulară cu avansul tractorului. Îngrășământul este dozat prin reglarea deschiderii de descărcare a buncărului și a vitezei înainte a tractorului. Sistemul este destul de aproximativ atât în ​​dozare, cât și în omogenitatea distribuției, cu toate acestea aceste limite sunt acceptabile și compensate de costul redus al mașinii; un tractorist expert este de fapt capabil să funcționeze prin suprapunerea benzilor de distribuție, obținând o omogenitate apreciabilă a distribuției și ajustând viteza la cantitatea de îngrășământ care trebuie administrată într-o singură trecere. Distribuitoarele de îngrășăminte centrifuge sunt potrivite pentru distribuția de îngrășăminte granulare, cristaline sau peletate, în timp ce nu sunt foarte potrivite pentru distribuția de praf (de exemplu, zgură Thomas și formulări vechi de cianamidă de calciu). În orice caz, formulările de pulbere au până acum o difuzie marginală și sunt utilizate mai ales pentru îngrășăminte solubile utilizate în fertirigare.

Distribuitorul de îngrășăminte pneumatic este un tip mai sofisticat și mai puțin răspândit datorită costurilor fixe și de întreținere mai mari. Se compune dintr-o buncăr de încărcare care permite îngrășământului să cadă într-un curent de aer forțat care îl transportă prin conducte către sistemul de distribuție. Aceasta constă practic dintr-o bară transversală în care sunt distribuite duzele de distribuție. În comparație cu distribuitoarele de îngrășăminte solide, are avantajul de a regla mai bine distribuția și nu necesită suprapunerea pasajelor, deoarece distribuția este în sine omogenă. Limitele de funcționare constau în formulările care pot fi utilizate: transportul pneumatic este de fapt potrivit pentru distribuirea îngrășămintelor în pulbere sau microgranule, în timp ce nu este foarte potrivit pentru granule, cristale și, cu atât mai mult, pelete .

Semănători

Semănătoarele sunt echipate cu buncăruri separate pentru încărcarea îngrășămintelor și semințelor

În tehnicile obișnuite, cea mai mare parte a îngrășămintelor este distribuită la începutul ciclului de cultură, dacă nu într-o singură soluție, eliminând complet intervențiile asupra culturii în curs (fertilizarea de acoperire). Nevoia de a simplifica operațiunile de cultivare și de a reduce numărul de intervenții a dus la concepția semănătorilor care efectuează alte operații în același timp cu semănatul . Chiar și cele mai simple mașini, cum ar fi semănătoarele universale, combină însămânțarea cu fertilizarea. Aceste mașini au două buncărele separate, una pentru semințe, cealaltă pentru îngrășământ; depunerea sămânței și a îngrășământului are loc simultan prin intermediul aceluiași dispozitiv de distribuție. Sistemul de eliberare este situat pe partea inferioară a buncărelor, ceea ce permite ca fluxul semințelor și al îngrășământului să fie reglat într-un mod diferențial în funcție de diferitele nevoi.

Această soluție este realizarea practică a principiului fertilizării localizate: îngrășământul este distribuit de-a lungul rândului de însămânțare conferind solului o stare ridicată de fertilitate chimică chiar în vecinătatea plantei încă din primele etape.

La distribuzione dei concimi alla semina, con l'uso delle seminatrici, si presta solo per i concimi minerali: a prescindere dai limiti tecnici intrinseci delle macchine, la distribuzione eccessivamente localizzata dei concimi organici è poco razionale, in quanto per questi materiali è più adatta la distribuzione a tutto campo e l'interramento a profondità maggiori.

Spandiletame

Concimazione organica eseguita con spandiletame

Sono macchine di semplice concezione adatte alla distribuzione di grandi quantitativi di materiale solido grossolano come il letame. Sono costituite da un carro trainato fornito di un pianale di carico a sponde alte. Il fondo è dotato di un nastro trasportatore per il convogliamento della massa verso il lato posteriore. Qui è disposto un sistema di scarico che provvede anche alla frantumazione grossolana del materiale per mezzo di alberi rotativi provvisti di lame.

Spandiconcime irrorante

È una macchina concepita per la distribuzione di concimi in forma liquida, iniettati per pressione da ugelli assolcatori subito sotto la superficie del terreno. La macchina comprende un serbatoio di carico, un sistema di spinta costituito da una pompa idraulica, tubature di servizio e, infine, il sistema di erogazione. Permette un'elevata omogeneità di distribuzione e si presta anche per la distribuzione localizzata e in copertura di concimi fosfatici e potassici e per la somministrazione di liquami. In quest'ultimo caso si riduce notevolmente l'inconveniente dell'emissione di cattivi odori.

Carrobotte spandiliquame

Spandiliquame

È costituito da un carrello trainato portante un serbatoio cilindrico della capacità variabile da poche centinaia ad alcune migliaia di litri. La macchina è dotata di un compressore, azionato dalla presa di potenza del trattore, che, per mezzo di una valvola invertibile permette il carico e lo scarico della cisterna secondo la pressione:

• per caricare il serbatoio, si aziona la valvola in modo che la pompa aspiri l'aria dalla cisterna; la depressione interna aspira il liquame dalla vasca di stoccaggio attraverso una tubazione;
• per scaricare il serbatoio s'inverte la valvola; in questo modo la pompa immette aria forzata creando una pressione che spinge il liquame irrorando una fascia posteriore larga circa una ventina di metri.

Completano la dotazione dispositivi accessori (valvole di sicurezza, aperture d'ispezione, manometri e dispositivi di controllo del livello).

Come dice il nome, gli spandiliquame sono concepiti per la distribuzione dei liquami, tuttavia si possono usare, all'occorrenza, anche per altri scopi (spandimento di liquidi vari, spurgo di pozzi neri, prosciugamento, irrigazione di aiuole, piccoli superfici, alberi sparsi, ecc.).

Macchine distributrici di ammoniaca

Presso le industrie chimiche è disponibile e può essere impiegata l' ammoniaca anidra, il concime azotato con il più alto titolo (82,3% in N). Questo concime è in forma gassosa ed è distribuito con macchine che iniettano il gas sotto la superficie del terreno, dove, reagendo con l'acqua, entra in soluzione.

Tecnica della concimazione

La modalità e l'epoca di esecuzione della concimazione dipendono naturalmente da vari contesti. Facendo riferimento alle condizioni più frequenti, che contemplano la distribuzione di concimi minerali o organici solidi oppure di liquami, la tecnica differisce sostanzialmente oltre che per la tipologia di macchina anche per la procedura.

Gli aspetti fondamentali che condizionano la procedura sono i tempi di rilascio degli elementi nutritivi e la loro mobilità nel terreno: alcuni concimi sono a pronto effetto, nel senso che rilasciano gli elementi nutritivi in tempi brevi (da poche ore ad alcuni giorni) e nella forma direttamente utilizzabile dalle piante, altri sono a effetto lento, nel senso che rilasciano gli elementi nutritivi in tempi più o meno lunghi (da poche settimane a diversi mesi) in quanto devono sottostare a dinamiche di trasformazione di natura microbica, chimica e chimico-fisica. Infine occorre tener presente che alcuni elementi sono dotati di una notevole mobilità, per cui sono facilmente veicolati dall'acqua lungo il profilo del terreno, mentre altri sono poco mobili perché trattenuti dal potere assorbente del terreno . Gli elementi mobili si distribuiscono senza particolari accorgimenti e senza la necessità di interrarli, tuttavia si perdono facilmente per il dilavamento. Gli elementi poco mobili sono trattenuti stabilmente nel terreno, ma non ci sarà risposta alla concimazione se sono lasciati in superficie oppure distribuiti in uno strato lontano dalle radici assorbenti.

Per una corretta esecuzione della concimazione è necessario conoscere alcuni di questi aspetti.

Somministrazione dei concimi organici

Indipendentemente dal materiale organico distribuito, la sostanza organica immobilizza temporaneamente gli elementi nutritivi incorporati preservandoli dalle perdite per dilavamento, ma rendendoli anche indisponibili per le piante. Prima che tali elementi possano essere trasformati in forma minerale, la sostanza organica dovrà essere decomposta e infine mineralizzata, con rilascio di azoto ammoniacale (NH ₄ ⁺ ) e forme ossigenate solubili del fosforo e dello zolfo (ioni fosfato acido, H ₂ PO ₄ ^- e HPO ₄ ^2- , e ioni solfato acido, HSO ₄ ^- ); i metalli, essendo generalmente presenti nella sostanza organica in forma ionica (K ⁺ , Ca ⁺⁺ , Mg ⁺⁺ , ecc.), sono liberati in seguito alla decomposizione dei residui acidi organici.

La decomposizione e mineralizzazione dell'humus e della sostanza organica in generale sono processi microbici che procedono a temperature relativamente alte, perciò sono più intensi nel periodo primaverile ed estivo. Ne consegue che la distribuzione di concimi organici, specie nel periodo autunnale, darà i suoi effetti a distanza di diversi mesi e durante questo periodo le piante potranno disporre solo della frazione minerale preesistente nel terreno.

Un altro aspetto da considerare è l'immobilità della sostanza organica: affinché i processi di decomposizione, umificazione e mineralizzazione si svolgano correttamente e in tempi relativamente brevi, la sostanza organica deve essere incorporata sotto la superficie del terreno: nei terreni naturali infatti la dinamica del ciclo del carbonio è organizzata in strati lungo il profilo del suolo, condizione questa che è difficilmente riproducibile nei terreni agrari, se non impossibile in quelli sottoposti a periodiche lavorazioni.

Sulla base di queste considerazioni, i concimi organici vanno in genere distribuiti prima della lavorazione principale ( aratura , fresatura , ecc.), in modo da incorporarli nel profilo lavorato.

Somministrazione dei concimi fosfatici e potassici

Flusso nutritivo della concimazione potassica attraverso il complesso di scambio del terreno

Il fosforo e il potassio sono notoriamente elementi poco mobili perché vengono trattenuti dal potere assorbente del terreno adsorbiti sulla superficie dei colloidi . L'acqua presente nel terreno discioglie i granuli ei cristalli che compongono il concime e porta in soluzione gli ioni. Essendoci un equilibrio dinamico fra ioni in soluzione e ioni adsorbiti, i processi di scambio ionico dell'interfaccia, che separa il complesso di scambio dalla soluzione circolante, sottraggono gli ioni fosfato e gli ioni potassio all'acqua immobilizzandoli temporaneamente sulla superficie dei colloidi.

L'immobilizzazione dovuta allo scambio ionico è un processo esclusivamente chimico-fisico e reversibile: per effetto dell'equilibrio, gli ioni trattenuti saranno rilasciati gradualmente mano a mano che la soluzione circolante si impoverisce per effetto dell'assorbimento radicale o del dilavamento. Per la scarsa mobilità di questi elementi la disponibilità per le piante si verifica solo se il rilascio degli ioni avviene in corrispondenza dello spazio esplorato dalle radici. Analogo comportamento si riscontra per il calcio e il magnesio, anch'essi trattenuti dal complesso di scambio del terreno.

Sulla base di queste considerazioni i concimi fosfatici e potassici vanno distribuiti in modo che sia possibile incorporarli nel terreno con una lavorazione. Infatti, lasciandoli in superficie, occorreranno mesi, se non alcuni anni, prima che il fosforo e il potassio arrivino alla profondità degli apparati radicali. Nei terreni che hanno una modesta dotazione è fondamentale distribuire questi concimi incorporandoli in tutto lo strato attivo, pertanto la concimazione fosfopotassica andrebbe eseguita prima della lavorazione principale oppure frazionando la dose in due somministrazioni: una a tutto campo prima della lavorazione, la seconda alla semina, localizzata lungo le file di semina. Nei terreni che hanno invece una buona dotazione è sufficiente somministrare i concimi fosfopotassici al momento della semina, semplificando le operazioni colturali; sarà il tempo a distribuire gli elementi lungo il profilo reintegrando le asportazioni che si hanno ogni anno. Da queste considerazioni si desume anche l'importanza della concimazione di fondo ai fini della nutrizione fosfatica e potassica delle piante: l'alta dotazione del terreno permette l'instaurazione di una dinamica della fertilità fosfopotassica che si articola in cicli pluriennali stabilmente mantenuta dalle annuali reintegrazioni.

Somministrazione dei concimi azotati

L'azoto è l'elemento più facile da somministrare, ma è anche la causa più frequente di errori di valutazione in quanto il comportamento dell'azoto varia in modo notevole secondo la sua forma chimica. La dinamica dell'azoto è riassunta nella seguente tabella.

Come si evince dalla tabella, i tempi di risposta delle colture alla concimazione minerale azotata e la persistenza non vanno di pari passo: le concimazioni a pronto effetto sono anche quelle che hanno una scarsa persistenza. Il motivo di fondo risiede nei tempi richiesti dalla nitrificazione : la maggior parte delle piante assorbe solo l'azoto nitrico, pertanto, nel caso della somministrazione della forma ureica o di quella ammoniacale, ci sarà un ritardo richiesto dalla conversione dell'azoto ammoniacale in azoto nitrico, processo attuato da un ristretto raggruppamento di specie batteriche. L'attività dei batteri nitrificanti è strettamente condizionata dalla temperatura : in inverno può arrestarsi del tutto, in estate può richiedere pochi giorni, mentre a fine inverno e in primavera, secondo le condizioni termiche, può richiedere tempi variabili dai 10 giorni ai 20-30 giorni. Da quanto detto si desume anche che nei periodi caldi la differenza dei tempi di risposta ai concimi ureici e quelli nitrici è minima, mentre nella stagione fredda ci possono essere, secondo le regioni, differenze di diversi mesi. Ad esempio, nell'Italia meridionale non è raro che a fine inverno si esegua la concimazione di copertura del frumento con l'urea, dato il suo minore costo, mentre nella Pianura Padana è opportuno ricorrere a concimi nitrici o nitrico-ammoniacali ( nitrato ammonico ).

Le trasformazioni dell'azoto nel terreno

Sulla base di queste considerazioni la concimazione azotata si esegue con criteri differenti secondo il contesto. Nelle colture a ciclo autunno-primaverile la concimazione azotata va frazionata somministrando metà o due terzi della dose alla semina, impiegando un concime a lento o medio effetto (contenente azoto ureico o ammoniacale). Il resto della dose si somministra in uno o due interventi in copertura , vale a dire sulla coltura in atto, alla fine dell'inverno o all'inizio della primavera, usando, secondo le condizioni termiche, un concime a medio oa pronto effetto. Nelle colture a ciclo estivo la concimazione azotata deve tener conto del sistema d'irrigazione impiegato: considerato che possono esserci perdite per dilavamento a causa della distribuzione periodica di elevati volumi irrigui, sarebbe opportuno frazionare la dose in almeno due interventi (uno alla semina, uno in copertura), usando in questo caso concimi a lento effetto. In ogni modo va precisato che tali indicazioni hanno solo un valore orientativo, in quanto le condizioni ambientali e operative possono variare notevolmente in funzione della regione, della stagione, della coltura, del terreno. Per tali motivi la concimazione azotata è una tecnica che viene attuata con estrema eterogeneità in quanto è impossibile impostare una direttiva generale di valore assoluto.

Un altro aspetto da prendere in considerazione è il modo in cui il concime s'incorpora nel terreno. Essendo l'azoto un elemento mobile ed essendo i concimi minerali azotati altamente solubili, non è necessario eseguire lavori d'interramento: sarà sufficiente una pioggia o un'irrigazione per portare in soluzione il concime e distribuirlo lungo il profilo del terreno.

Scelta del concime

La scelta del concime è un aspetto fondamentale della tecnica, in quanto può avere rilevanti ripercussioni non solo sull'organizzazione aziendale e sulla dotazione del parco macchine, ma anche sull'indirizzo produttivo. Il criterio principale su cui si basa la scelta dovrebbe essere quello tecnico-agronomico, ma questo può anche diventare secondario ed essere subordinato a criteri economici, logistici, ecologici e legislativi.

Concime organico o minerale?

La prima scelta discerne fra i concimi organici e quelli minerali, con problematiche di cui si è in parte parlato in precedenza. La scelta del concime organico diventa obbligatoria se l'azienda si prefigge un indirizzo biologico , con il quale la concimazione minerale è incompatibile. L'agricoltura biologica è tuttavia un settore di nicchia, per quanto in forte espansione, perciò nella maggior parte dei casi la scelta è condizionata da aspetti organizzativi ed economici e strutturali e, in seconda istanza, tecnico-agronomici. In generale, il basso titolo dei concimi organici (che costringe alla distribuzione di elevati quantitativi), la produzione limitata in campo industriale, la difficoltà di reperimento, che richiede spesso il ricorso a trasporti su lunga distanza, la difficoltà d'impostazione di una razionale formula di concimazione, la difficoltà di distribuzione in campo, sono nel complesso fattori che depongono a sfavore dei concimi organici. Gli agricoltori perciò si orientano di preferenza verso la scelta dei concimi minerali. Vi sono tuttavia contesti particolari che rendono possibile, se non addirittura conveniente, il ricorso alla concimazione organica, anche se questa si configura sempre come tecnica che integra quella minerale:

• Colture da reddito: l' orticoltura e la floricoltura da reddito si praticano spesso in regime intensivo su limitate superfici e su terreni sciolti , dotati di uno scarso potere assorbente e di ritenuta idrica. In queste condizioni il ricorso alla concimazione organica si rivela spesso tecnicamente vantaggioso, se non necessario per l'importante effetto ammendante dei concimi organici. Il maggiore impatto economico della concimazione organica è compensato naturalmente dalla redditività della coltura.
• Aziende zootecniche: nelle aziende fornite di un allevamento si ottiene un sottoprodotto, in forma di letame o liquame, che da un lato rappresenta un rifiuto inquinante da smaltire (con relativi costi) e da un altro un vero e proprio bene economico riciclabile all'interno dell'azienda. Per queste aziende la disponibilità di concimi organici, alcuni, come il letame, di elevato valore rappresenta un vantaggio tecnico ed economico rispetto a quelle specializzate nella produzione vegetale. Ne consegue che in queste aziende la concimazione organica è una pratica ordinaria perché da un lato riduce i costi di smaltimento dei rifiuti zootecnici e dall'altro sfrutta i benefici tecnici ed economici derivanti dall'apporto di sostanza organica. Va anche detto che storicamente il passaggio da un'agricoltura tradizionale (nella quale la presenza dell'allevamento rientrava nell'ordinarietà delle aziende agricole) ad un'agricoltura moderna altamente specializzata, ha portato nel tempo ad un decadimento dello stato di fertilità dei terreni nelle aziende non zootecniche proprio a causa dell'abbandono della concimazione organica; tale decadimento è in parte compensato da un più massivo impiego dei concimi minerali, che da un lato sostituiscono egregiamente i concimi organici, ma non possono eguagliarne il potenziale fertilizzante complessivo sotto l'aspetto fisico e biologico.
• Disponibilità di rifiuti organici nel territorio. Esistono contesti di ambito locale che rendono conveniente la distribuzione di concimi organici praticamente privi di valore commerciale, sul quale grava solo il costo di trasporto. La disponibilità di questi materiali nelle immediate vicinanze riduce sensibilmente i costi di trasporto, limitando lo svantaggio economico della concimazione organica nei confronti di quella minerale. Tali condizioni si verificano in genere in prossimità di industrie agroalimentari, che producono ingenti quantità di materiali o reflui di scarto da smaltire e non sempre di facile riciclaggio, e di allevamenti zootecnici intensivi senza terra (porcilaie, centri di ingrasso, pollai) per i quali il costo di smaltimento dei reflui si riduce distribuendoli su terreni altrui.

Al di fuori di questi contesti, in un'agricoltura di mercato integrata in Paesi industrializzati la scelta depone a netto favore dei concimi chimici. Tuttavia è probabile che in futuro questo divario si riduca grazie ad una maggiore diffusione degli impianti di compostaggio dei rifiuti solidi urbani , resa possibile dalla raccolta differenziata dei rifiuti, e, contemporaneamente, ad una maggiore incidenza dei costi energetici associati alla produzione dei concimi chimici.

Scelta dei concimi minerali

La scelta nell'ambito dei concimi minerali è alquanto complessa per la concomitanza di differenti criteri e la variabilità dei contesti; è impossibile configurare una linea generale: ci sono casi in cui i criteri tecnici hanno una priorità su quelli economici, altri in cui sono subordinati, altri ancora in cui entrano in gioco fattori di non facile inquadramento (tradizioni, reperibilità, competenza tecnica, regolamenti normativi, ecc.). I principali criteri che condizionano la scelta del concime sono i seguenti:

• Costo del concime. È naturalmente il criterio prioritario a parità di condizioni e, più in generale, ogni volta che le altre esigenze, in particolare quelle tecniche, non rappresentino un fattore di scelta obbligata. Nel costo del concime non si computa solo il prezzo commerciale, in quanto hanno un peso non trascurabile anche i costi di trasporto, stoccaggio e distribuzione. Per quanto concerne il prezzo, il parametro fondamentale è il prezzo dell'unità fertilizzante (in altri termini rapportato al titolo del concime) e non quello nominale.
• Titolo del concime. Il titolo del concime è uno dei parametri tecnici di maggiore importanza perché si riflette notevolmente sul costo globale del concime. I concimi ad alto titolo hanno un prezzo commerciale più alto, ma sono economicamente più convenienti perché in realtà il prezzo dell'unità fertilizzante è spesso di gran lunga inferiore. L'alto titolo, inoltre, abbassa sensibilmente i costi di trasporto, stoccaggio e distribuzione perché riduce i quantitativi assoluti di concime da distribuire. In altri casi il titolo del concime viene considerato sotto l'aspetto strettamente tecnico: i concimi a basso titolo sono infatti ricchi di elementi secondari (zolfo, calcio, magnesio) e la scelta verte necessariamente su questi quando si opera in terreni che hanno una scarsa dotazione in questi elementi o con colture che manifestano esigenze particolari.
• Formulazione chimico-nutritiva. I concimi minerali si distinguono in semplici e complessi. I primi contengono un solo elemento principale della fertilità ( N , P o K ), i secondi ne contengono due (concimi binari) o tre (concimi ternari). In generale, i concimi complessi hanno prezzi più alti di quelli semplici e spesso titoli più bassi per ogni singolo elemento, tuttavia sono spesso preferiti per l'intervento principale (alla semina) perché il costo complessivo di un ternario, al lordo dei costi di trasporto e di distribuzione, è inferiore a quello di una combinazione di concimi semplici. Nella formulazione si tiene conto anche del rapporto ponderale fra le diverse unità fertilizzanti in quanto deve essere il più possibile vicino alla formula di concimazione. Ad esempio, un ternario 8:24:24 (8% in N, 24% in P ₂ O ₅ , 24% in K ₂ O) è preferito per concimazioni precoci da integrare con successive concimazioni azotate in copertura perché permette di somministrare tutto il fosforo e il potassio all'inizio del ciclo colturale e contenere contemporaneamente le perdite di azoto frazionando la dose in più interventi.
• Formulato commerciale. Il tipo di formulato è un aspetto rilevante perché deve essere adatto alla tecnica di concimazione adottata e alle macchine disponibili. La maggior parte dei concimi sono in forma granulare, microgranulare o in cristalli e sono pertanto largamente impiegati perché si distribuiscono bene con i normali spandiconcime. I formulati in polvere sono meno richiesti perché si distribuiscono male e possono causare problemi collaterali: ad esempio, l'uso della calciocianammide, concime azotato largamente impiegato in passato, è stato quasi del tutto abbandonato perché la polvere è fortemente irritante; attualmente è formulata in granuli e questo ha permesso una sua rivalutazione. In fertirrigazione si impiegano formulati liquidi oppure solidi ad alta solubilità.
• Composizione chimica. La presenza di elementi secondari specifici è un altro parametro tecnico da prendere in considerazione per gli eventuali riflessi secondari positivi o negativi. Ad esempio, il nitrato di calcio è da preferirsi al nitrato di sodio perché apporta rilevanti quantità di calcio, mentre l'apporto di sodio ha riflessi negativi sulla struttura; il solfato potassico è in genere preferibile al cloruro potassico perché contiene zolfo, mentre il cloro è un antagonista dell'azoto, d'altra parte il secondo è da preferire al primo nella coltivazione della cipolla perché lo zolfo stimola l'effetto lacrimatorio della cipolla; nei concimi fosfatici esistono notevoli differenze nel rapporto fra fosforo solubile (fosfati acidi di calcio) e fosforo insolubile (fosfato neutro di calcio).
• Proprietà fisiche e chimiche. Molti concimi minerali possono essere costituzionalmente o fisiologicamente acidi o basici. L'uso ripetuto di questi concimi può portare nel tempo ad una variazione del pH del terreno, perciò la scelta del concime è rapportata anche a questo aspetto nei terreni a reazione anomala. Altre proprietà fisico-chimiche che possono avere un peso nella scelta del concime, anche se secondario, sono l' igroscopia , l'infiammabilità, la solubilità, la reattività chimica, ecc.
• Reperibilità. È un fattore determinante in quanto la non reperibilità nei centri di vendita nel territorio può comportare tempi di attesa lunghi, spesso incompatibili con le scadenze in agricoltura, e incremento dei costi di trasporto. Questo problema si pone in particolare per concimi che hanno formulazioni chimico-nutritive specifiche poco richieste nel territorio, che perciò dovranno essere richiesti direttamente al produttore. Un caso particolare è quello dell'ammoniaca anidra: sembra che questo concime riscuota un particolare favore nelle zone in cui è prodotto, mentre oltre una certa distanza è del tutto ignorato a causa dei problemi contingenti al trasporto e allo stoccaggio dei gas .

Dosaggio dei concimi

In generale ogni coltura risponde alla concimazione in modo differente al variare dell'elemento nutritivo somministrato, della quantità somministrata (dose), delle condizioni intrinseche alla stessa coltura e delle condizioni ambientali. Tale risposta, non sempre restituita, può essere quantitativa e/o qualitativa.

Risposta quantitativa

Risposta quantitativa della coltura alla variazione della dose fertilizzante

La risposta quantitativa alla concimazione è conforme alla legge del minimo di Liebig , che, nella sua formulazione estesa, sancisce che la crescita di un organismo (o di una popolazione) è determinata dal fattore ambientale presente in quantità minore rispetto alle esigenze . In altri termini, essendo la produzione vegetale determinata dal concorso di più fattori della produzione, saranno i fattori limitanti a condizionare il livello produttivo, in quanto gli altri sono disponibili in quantità eccessive rispetto alle esigenze.

Il modello grafico-matematico che rappresenta nella sua completezza questa legge è la curva a sigmoide (vedi figura). Nel caso specifico dei fertilizzanti, in genere, le colture danno una produzione P ₀ anche in assenza di concimazione: questo comportamento è del tutto normale se si pensa che nel terreno è in genere presente una quantità, sia pur minima, dell'elemento nutritivo in questione. La somministrazione di dosi crescenti dell'elemento determinano un aumento della resa unitaria ad incrementi crescenti fino al punto di flesso corrispondente alla dose D ₁ . Questa risposta è dovuta al fatto che l'elemento in questione è un fattore limitante. Impiegando dosi maggiori di D ₁ , la resa è ancora più alta, tuttavia gli incrementi di produzione sono decrescenti. In questo ambito, altri fattori diventano limitanti e condizionano in modo determinante il livello produttivo.

In corrispondenza della dose D ₂ si ottiene il massimo della produzione (P ₂ ): la quantità di fertilizzante somministrata soddisfa in pieno l'esigenza della coltura in quello specifico contesto. La somministrazione di dosi maggiori non dà alcuna risposta o addirittura causa una risposta negativa. In entrambi i casi, gli altri fattori della produzione sono limitanti e non permettono un incremento delle rese. La risposta negativa si manifesta con cali di resa; in questo caso l'elemento nutritivo è disponibile in quantità eccessive e tali da provocare effetti negativi.

Un esempio pratico è la risposta alla concimazione azotata. Questo elemento è in genere presente in quantità limitate rispetto alle esigenze dei vegetali, perciò la concimazione azotata produce una risposta positiva. Oltre certe dosi, tuttavia, diventano fattori limitanti, per differenti motivi, la disponibilità idrica e il potassio:

• l'azoto stimola il rigoglio vegetativo: la pianta cresce molto producendo un apparato fogliare più ampio; se questo si traduce in una maggiore capacità fotosintetica e, quindi, in una maggiore produzione, nel contempo causa un maggior consumo idrico perché aumenta anche la superficie traspirante. Se l'acqua è disponibile in quantità limitate, l'eccessivo rigoglio vegetativo indotto dall'azoto provoca il depauperamento delle riserve idriche e il successivo stress per carenza idrica;
• l'azoto stimola la formazione di tessuti vegetali più teneri perché le pareti cellulari sono più sottili; le laute concimazioni azotate riducono la resistenza intrinseca agli attacchi parassitari perché le infezioni penetrano più facilmente nei tessuti; al contrario, il potassio stimola la formazione di pareti cellulari più spesse che potenziano la resistenza intrinseca dei tessuti alle infezioni parassitarie. Le laute concimazioni azotate non bilanciate da un'adeguata nutrizione potassica predispongono le piante agli attacchi parassitari, con conseguente riduzione della produzione.

Nella pratica il modello teorico della legge di Liebig non sempre è rappresentato nella sua completezza, per cui le curve reali di risposta alla concimazione possono avere andamenti apparentemente diversi. Questo succede perché nella realtà pratica una parte della curva è mascherata dalle condizioni ambientali naturali. Ad esempio, come si è detto in precedenza, la barbabietola da zucchero in Italia non risponde alla concimazione potassica perché in genere è coltivata in terreni argillosi ben dotati di potassio. Se si coltiva la barbabietola in terreni poveri, il potassio diventa un fattore limitante e in questo caso ci sarà una risposta quantitativa della coltura alla concimazione potassica.

Un'ulteriore considerazione deve essere fatta in merito alla dose ottimale. Nel grafico della figura, la dose D ₂ corrisponde alla dose tecnica ottimale , perché è quella che dà la massima resa. La dose tecnica ottimale non coincide mai con la dose economica ottimale perché l'aumento del dosaggio comporta anche un aumento dei costi impliciti ed espliciti. Sotto l'aspetto economico la concimazione segue la legge dei rendimenti decrescenti e l'aumento della dose di concime è conveniente finché l'incremento di produzione ( produttività marginale ) è superiore all'incremento di costo ( costo marginale ); dal momento che la distribuzione di un concime comporta sempre un costo (almeno in forma implicita), ne consegue che la dose economica ottimale è sempre inferiore alla dose tecnica ottimale.

Risposta qualitativa

Molte colture reagiscono alla concimazione anche con una risposta qualitativa. La rappresentazione di questa risposta con modelli teorici analoghi a quelli della legge del minimo non è facile, anche perché il concetto di qualità spesso non è facilmente quantificabile, è subordinato ad un certo grado di soggettività e, infine, varia secondo l'oggetto considerato. A titolo d'esempio si può fare un confronto fra il concetto di qualità inteso per un ortaggio foglioso, come la lattuga , e un ortaggio a bacca, come il melone . La risposta qualitativa di questi due ortaggi all'azoto e al potassio è differente.

La qualità di una lattuga per molti consumatori si identifica con la tenerezza delle foglie, un certo grado di carnosità e nel contenuto in acqua; il sapore intrinseco di una lattuga è un fattore qualitativo secondario dal momento che in genere il consumatore tipo usa condimenti come il sale , l' aceto , l' olio , il limone o salse varie per degustare un'insalata. Le proprietà organolettiche richieste ad una lattuga sono conferite dalla concimazione con un rapporto N:K sbilanciato verso l'azoto. Una formula di concimazione povera in azoto porta alla produzione di una lattuga meno apprezzata, perché le foglie saranno più sottili, più fibrose e meno acquose; è probabile che la lattuga sia anche più saporita, soprattutto perché più sapida, ma questo carattere organolettico sarebbe apprezzato solo degustando la lattuga senza alcun condimento; in ogni modo il gusto intrinseco di una lattuga è in genere poco percepito rispetto ad altri caratteri organolettici, come ad esempio la consistenza.

La qualità di un melone si identifica con il tenore zuccherino e con la sapidità, in altri termini con il sapore intrinseco del frutto; questo è fondamentale dal momento che in genere il consumatore degusta il melone al naturale senza alcun condimento. Un melone poco dolce e insipido non è apprezzato perché la sua degustazione non produce quel senso di appagamento che le persone ricercano nella frutta in generale. Le proprietà organolettiche richieste ad un melone sono conferite dalla concimazione con un rapporto N:K fortemente sbilanciato verso il potassio; è noto che il potassio interviene come elemento dinamico nella sintesi e nell'accumulo degli zuccheri e come elemento plastico nel contenuto in sali minerali (prevalentemente in forma di cloruro di potassio ). Una formula di concimazione ricca in azoto porta alla produzione di meloni di maggiore pezzatura, ma poco consistenti, acquosi e, soprattutto, di gusto piatto (insipidi e poco dolci).

Da quanto detto, è evidente che le formule di concimazione variano in funzione della coltura e del prodotto che si intende ottenere. Un elemento nutritivo in genere influisce su ogni coltura esaltando o deprimendo specifici caratteri qualitativi. L'elenco è alquanto eterogeneo perciò possiamo limitarci a qualche esempio illustrativo oltre a quelli già citati: il fosforo incrementa il valore nutritivo di diversi semi, il potassio influisce positivamente sulla colorazione del pomodoro, il magnesio e il potassio sulla sapidità dei frutti, il calcio sulla consistenza dei frutti in generale, lo zolfo aumenta la proprietà lacrimatoria della cipolla, il cloro riduce la combustibilità del tabacco, il fosforo e il calcio aumentano il valore nutritivo dei foraggi stimolando la produzione lattea, l'azoto riduce la percentuale di bianconatura del grano duro e ne incrementa la resa in glutine , ecc.

Scelta della dose e della formula

Come si può intuire non si possono definire direttive che abbiano un valore assoluto. I manuali propongono in genere un valore o un intervallo di valori, ma questi dati vanno sempre interpretati in modo critico e rapportarti ad un contesto pratico. Il quale può anche differire in modo considerevole da quello preso in considerazione nei trattati che fanno riferimento a situazioni ordinarie. La somministrazione di 250–300 kg/ha di azoto sul grano può avere applicazione nelle condizioni ambientali del Nord Italia o del Centro Europa, ma è deleteria se la coltivazione si pratica nell'Italia meridionale: in questi ambienti le precipitazioni primaverili e le riserve idriche nel terreno sono spesso un fattore limitante e una coltivazione di grano che ha beneficiato di un'abbondante concimazione azotata avrà nei mesi di marzo e aprile un rigoglio vegetativo tale da consumare più velocemente le riserve idriche del terreno; in assenza di piogge che ripristino tali riserve, in primavera avanzata, durante la fase di accrescimento della granella, il grano si troverà in condizioni di carenza idrica che si ripercuoteranno inevitabilmente sulle dimensioni delle cariossidi. In definitiva, se la concimazione azotata può determinare un abbondante sviluppo dell'apparato vegetativo nei periodi non critici, la carenza idrica provocherà un drastico calo della produzione. Per questo motivo le dosi di azoto sul grano si mantengono prudenzialmente fra i 100–200 kg/ha nelle condizioni ordinarie dell'Italia meridionale.

La dose di unità fertilizzante, in generale, si deve impostare secondo questi criteri:

• La base di partenza deve soddisfare le asportazioni della coltura secondo la produzione prevista e realmente esportata all'esterno dell'azienda; infatti si può eventualmente tener conto delle eventuali restituzioni con il riciclaggio dei residui colturali (legno di potatura , paglia e stocchi, ecc.) e dei sottoprodotti aziendali (letame, vinacce, ecc.). I dati relativi alle asportazioni sono riportati nei manuali e nelle pubblicazioni tecnico-scientifiche, eventualmente differenziati per categorie di prodotto (es. asportazione da parte dei soli semi e dell'intera pianta).
• La dose base viene incrementata di una certa percentuale per compensare le eventuali perdite non dovute alle asportazioni dalla coltura (es. dilavamento dell'azoto); queste perdite non possono essere quantificate in modo certo, ma si ricorre ad una stima approssimativa sulla base delle condizioni ambientali e operative.
• La dose viene infine incrementata per sfruttare un'eventuale risposta positiva della coltura ad un'elevata dotazione.

Va infine segnalato che gli agricoltori applicano in genere dosi che scaturiscono da una collaudata esperienza individuale e collettiva che si rapporta al contesto territoriale in cui operano.

Per quanto riguarda le formule di concimazione, queste hanno, per ogni coltura, un intervallo di variazione che influisce sul rapporto quantità-qualità. In generale, un agricoltore orientato verso una produzione in termini quantitativi sceglie una formula di concimazione che tende a privilegiare l'azoto, mentre chi intende ottenere una produzione di qualità privilegia il fosforo e il potassio, con un occhio di riguardo verso gli elementi secondari della fertilità (in particolare calcio e magnesio).

Dall'unità fertilizzante al concime

Una volta stabilita la quantità di elemento nutritivo da somministrare, si risale alla dose di concime attraverso il titolo applicando la seguente formula

${\displaystyle {\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">c</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\frac{{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">u</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">f</span></span>}}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">T</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">100</span></span>}}${\displaystyle D_{c}={\frac {D_{uf}}{T}}\cdot 100}

dove ${\displaystyle {\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">c</span></span>}}}${\displaystyle D_{c}} è la dose di concime, ${\displaystyle {\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">u</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">f</span></span>}}}${\displaystyle D_{uf}} la dose in unità fertilizzante (N, P ₂ O ₅ o K ₂ O), ${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">T</span></span>}}${\displaystyle T} il titolo del concime scelto.

Ad esempio, se si devono somministrare 80 kg/ha di azoto su 8 ettari di terreno impiegando il nitrato ammonico (titolo 26% in N), la quantità di concime da distribuire sarà pari a

${\displaystyle {\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">D</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">N</span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">H</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">4</span></span>}}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">N</span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">O</span></span>}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">3</span></span>}}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">80</span></span>}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">26</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">100</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">8</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">3</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">,</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">0769</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">100</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">8</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2461</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">,</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">52</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">k</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">g</span></span>}}${\displaystyle D_{NH_{4}NO_{3}}={\frac {80}{26}}\cdot 100\cdot 8=3,0769\cdot 100\cdot 8=2461,52kg}

Dato che i concimi minerali sono in genere reperibili in commercio in confezioni da 25 o 50 kg, si procede ad un arrotondamento, per difetto o per eccesso. Se si dispone di sacchi da 25 kg si distribuiscono 2.450 kg (98 sacchi) o 2475 kg (99 sacchi), se si dispone di sacchi da 50 si distribuiscono 2450 kg (49 sacchi) o 2.500 kg (50 sacchi).

Note

Bibliografia

• Luigi Giardini, Agronomia generale , 3ª ed., Bologna, Pàtron, 1986.
• Tassinari Giuseppe, Manuale dell'agronomo , 5ª ed., Roma, REDA, 1976.
• Giuseppe Pellizzi, Le macchine per la fertilizzazione , in Meccanica agraria Vol. II , 3ª ed., Bologna, Edagricole, 1983, pp. 63-73.

Voci correlate

• Fertilizzante
• Idroponica
• Cicli biogeochimici
• Ciclo dell'azoto
• Ciclo del fosforo
• Ciclo dello zolfo
• Proprietà chimiche del terreno
• Proprietà fisiche del terreno
• Titolo dei principali fertilizzanti

Altri progetti

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario « concimazione »
• Wikiversità contiene risorse sulla concimazione

Portale Agricoltura : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di agricoltura