Fertirrigazione delle colture Ortive Pasquale Delli Paoli Viadana

Fertirrigazione delle colture Ortive Pasquale Delli Paoli Viadana, 20 dicembre 2007

Obiettivo della lezione n Il piano di concimazione n n 2 Dall’analisi del terreno al piano di concimazione Presentare un metodo per la formulazione del piano di fertirrigazione Adatto alle coltivazione orticole anche di pieno campo Adattabile a diverse situazioni

Il piano di concimazione n L’importanza dell’analisi del terreno: n Tessitura n n n La Sostanza organica (> di 1. 5%) n n n 3 CSC La % in sostanza organica n Attività microbica Il colore La ritenzione idrica La CSC La disponibilità degli elementi nutritivi La capacità tampone

Il piano di concimazione n L’importanza dell’analisi del terreno: n p. H Disponibilità degli elementi nutritivi » Terreni basici (> 7. 8) (carenze di P e Fe e microel. ) » Terreni acidi (< di 6. 2) (carenze in Ca e Mg – Fe e micro – eccessi in microelementi Al) » Terreni ottimali p. H 6. 5 – 7 n Scelta dei concimi » Solfato di ammonio » Calciocianammide Il calcare attivo (> 10) n Disponibilità di Fosforo e ferro n Scelta dei portainnesti n n 4

Il piano di concimazione n L’importanza dell’analisi del terreno: n La Conducibilità elettrica (natura del terreno o dell’acqua o accumulo di concimazioni) n n n 5 La scelta della coltura Leaching factor In serra per evitare eccessi di concimazione

Il piano di concimazione n L’importanza dell’analisi del terreno n La disponibilità degli elementi n n n n 6 Azoto Fosforo ass Potassio sc Calcio sc Magnesio sc Ferro ass Zinco ass Boro sol 1. 5 % 100 ppm di P 2 O 5 150 ppm di K 2 O 1500 ppm 150 ppm 200 ppm 3 ppm 0. 6 ppm

Lanalisi del suolo 7

Il piano di concimazione n La concimazione di arricchimento n Tende a ripristinare la fertilità del terreno n n n La concimazione di produzione n 8 Sostanza organica Fosforo e potassio n Microelementi (Apportare quantità di 1 Kg/Ha o concimazioni fogliari) Si basa sulle asportazioni e sull’efficienza dell’elemento

Il piano di concimazione n La concimazione di arricchimento del Fosforo ( Kg di P 2 O 5/Ha) n (P 2 O 5): P X DA X (100 – Pva) X PC X 10 n P = Profondità delle radici attive (m) Pva = valore riscontrato in ppm di P 2 O 5 Pc = Coefficiente d’insolubilizzazione del fosforo = 1 + (0, 02 X Calcare totale + 0. 0133 X % di argilla) n n 9

Il piano di concimazione n 10 La concimazione di arricchimento del Fosforo ( Kg di P 2 O 5/Ha)

Il piano di concimazione n La concimazione di arricchimento del Potassio ( Kg di K 2 O/Ha) n (K 2 O) = P X DA X (150 – Kva) X PC X 10 n P = Profondità delle radici attive (m) DA = Densità apparente del terreno Kva = valore riscontrato in ppm di K 2 O Kc = Coefficiente di fissazione del potassio = (0. 0166 X % di argilla) + 1. 033 n n 11 Per le colture erbacee l’arricchimento di P e K può essere suddiviso in più anni

Il piano di concimazione n 12 La concimazione di arricchimento del Potassio ( Kg di K 2 O/Ha)

Densità apparente 13

Il piano di concimazione n 14 La concimazione di produzione:

Il piano di concimazione n n La concimazione di produzione: Per l’azoto oltre alle asportazioni bisogna tenere conto (bilancio semplificato) n Precessione colturale n n n 15 Cereali con paglia interrata (sottraggono 30 Kg di azoto) Leguminose da granella o sovesci (apportano 30 Kg di N/Ha) Prato di erba medica tra i 30 e i 60 Kg/Ha Contenuto in SO del suolo (apportano 30 Kg per ogni punto percentuale) * frazione (0. 6 per colture primaverili estive – 1 per colture poliannuali) Letamazioni (30 tonnellate apportano 20 – 30 UF nel primo anno e 10 – 15 nel secondo)

Esercizio n 16 Calcolare La quantità di azoto fosforo e potassio da distribuire ad ettaro su pomodoro da industria che produce 100 tonnellate ad ettaro, dividendo la eventuale dose di arricchimento di fosforo e potassio in 5 anni. Nessuno apporto di sostanza organica e precessione colturale = melone. Consideriamo uno strato di terreno esplorato dalle radici di m 0, 35 su un terreno che ha le seguenti caratteristiche:

17

Esercizio risultati n n n 18 Arricch Prod. Tot. » N P 2 O 5 K 2 O 135 114 35 149 8 320 328

Costruiamo un foglio elettronico che ci può aiutare a fare i calcoli n n Calcolo della dose di arricchimento Calcolo della dose di produzione n n 19 Individuare gli input Individuare i calcoli Risultati intermendi Output

Caratteristiche dei concimi per fertirrigazione 20

Continuazione dell’esercizio: Calcolo dei concimi da andare ad acquistare n n n 21 Fondo/trapianto = perfosfato triplo (p = 46) Fertirrigazione: Nitrato di potassio = 13 – 00 – 47 Fosfato monoammonico = 12 – 61 – 00 Nitrato di ammonio = N = 34

Continuazione dell’esercizio: Calcolo dei concimi da acquistare n n n 22 Kg di concime semplice = UF/titolo*100 Kg di un concime complesso = minimo tra UF 1/titolo 1*100; UF 2/titolo 2*100; UF 3/titolo 3*100. Una volta calcolato la quantità di concime complesso bisogna calcolare le UF distribuite dei diversi nutritivi e aggiungere quelli mancanti con altri concimi.

Risoluzione n n n 23 Fondo Kg 114 di Perfosfato triplo (46): arricchimento In fertirrigazione: Nitrato di ammonio (34) = Kg 104 Fosfato monoammonico (12 – 61 – 0) = 57 Kg/Ha Nitrato di potassio (13 – 0 – 46) = 713 Kg/Ha

Continuazione dell’esercizio n 24 Se vogliamo dare questi concimi in maniera continua e uniforme alla coltura con la fertirrigazione e sappiamo che la coltura consuma 2600 mc di acqua ad ettaro durante tutto il suo ciclo. La soluzione che arriva al terreno quanti g/mc deve avere dei tre concimi?

Risoluzione n n n 25 Nitrato di Ammonio = 40 g/mc Fosfato monoammonico = 22 g/mc Nitrato di potassio = 274 g/mc

Continuiamo a costruire il foglio di calcolo n n 26 Inserire tutti i concimi per idonei per la fertirrigazione Inserire anche concimi idrosolubili tripli (18 – 18) e (20 – 20)

I disciplinari di produzione integrata (LR Toscana 25/1999) 27

ZVN n n Direttiva nitrati Piano di azione obbligatoria Individuazione delle aree Obblighi per le aziende zootecniche n n 28 Comunicazioni PUA Stoccaggi Obblighi per le aziende produzioni vegetali

Piano di Azione Obbligatoria n n n 29 (DPGR. Toscana n° 32/R del 13 luglio 2006) Piano di concimazione azotata Lasciare nota delle concimazioni

Il piano di concimazione azotata secondo il PAO Toscana n n Asportazioni indipendentemente dalle produzioni Precessioni colturali n n n Apporti dovuti alla piogge + 10 o 20 Kg Apporti dovuti alla mineralizzazione della sostanza organica = 30 Kg/% * frazione (da 0. 6 a 1) Apporti dovuti alle concimazioni organiche effettuate l’anno precedente n 30 Cereali con paglia interrata – 30 Leguminose da 35 a 80 Kg 6 Kg di N/10000 Kg di letame (0. 2% * 30%)

La fertirrigazione come metodo mutuato dalla soluzione nutritiva nel fuorisuolo (corsi di formazione) n n Non si tiene conto degli elementi che si trovano nel terreno (Si parte dall’analisi dell’acqua) Si fa riferimento a superfici piccole e a colture ad alto valore aggiunto n Ad impianti di fertirrigazione che prevedono investimenti molto elevati n n 31 Due o tre soluzioni nutritive (acido, calcio e altri elementi) Automazioni e controlli Non si tiene conto dei limiti imposti dai disciplinari di produzione integrata Il p. H della soluzione nutritiva è molto importante

Esempio di calcolo soluzione nutritiva per il fuorisuolo n n 32 Cosa prendere dalla tecnica del fuorisuolo per la fertirrigazione delle colture ortive in pieno campo? Le piante ricevono sempre acqua e concimi (più la pianta consuma acqua più si nutre)

Fertirrigazione in continuo: n n Introdurre elementi nutritivi ad ogni fertirrigazione L’introduzione degli elementi nutritivi dura tutta la durata dell’irrigazione La pianta riceve sempre acqua e concimi Vantaggi: n Assecondare meglio le esigenze nutritive dalla pianta n n n 33 La carenza idrica è più facile da identificare rispetto ad una carenza nutritiva Minori stress salini Maggiore praticità Possibilità di utilizzare gli acidi come fertilizzanti Minore spreco di concimi Spesa per i concimi minore

Fertirrigazione in continuo 34

Importanza di una irrigazione ottimale per la fertirrigazione in continuo Utilizzare Ve. Pro. LG/s 35 http: //www. arsia. toscana. it/veprolgs

Diversi metodi per condurre la fertirrigazione n Maggiori costi d’impianto e maggiori capacità tecniche, migliori risultati produttivi n n n 36 Due o tre recipienti per miscele concentrate, soluzione a p. H 5, 5 - 6 e aggiunta di tutti gli elementi nutritivi (come nel fuorisuolo) Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente con soluzione a p. H 5. 5 – 6 Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente con utilizzo di acidi ma soluzione a p. H non controllati Fertirrigazione in continuo con un recipiente solo con sali Fertirrigazione non in continuo ma proporzionale alle ore di acqua somministrate (con fertirrigatore a pressione) Fertirrigazione non in continuo

Quale metodo di fertirrigazione utilizzare per la concimazione delle ortive per la zona servita dalla Fossa Calda? n n n 37 Produzioni prevalentemente di pieno campo con margini economici piccoli Acque d’irrigazione superficiali (CE e bicarbonati variabili nel tempo) Ampli settori irrigui (1 Ha) Terreni franco sabbiosi Basso contenuto in sostanza organica Risposta: Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente e solo con Sali ( o eventualmente con aggiunta del solo acido fosforico)

Piano di fertirrigazione per il pomodoro da industria n n n 38 Calcolo delle UF da distribuire in totale Considerare eventuali limiti imposti dai disciplinare Calcolo delle UF da distribuire come fondo come starter e in fertirrigazione Calcolo della miscela nutritiva Calcolo della miscela concentrata Controlli

Calcolo dei concimi da distribuire come fondo e in copertura n n n 39 Fondo = Dose di arricchimento (assecondare i rapporti dei concimi commerciali a disposizione nella zona) e la possibilità di introdurre i concimi in fertirrigazione (solubilità del potassio, periodi piovosi etc. ) Starter = localizzato in fase di trapianto. In terreni con T° < 15 C. ° è importante il fosforo (30 UF/Ha). Per differenza i concimi da distribuire in fertirrigazione.

Calcolo delle UF da distribuire come fondo e in fertirrigazione n Quantità di concimi da distribuire come fondo (pre-trapianto) n N 0% al Colture protette Elevata % sabbia Settori irrigui piccoli (< 1 Ha) Elevati consumi idrici Decorsi asciutti all’inizio del ciclo decorsi piovosi n P 205 0% al 30 % Pieno campo Elevata % argilla Settori irrigui ampi (1 – 2 Ha) Bassi consumi idrici all’inizio del ciclo 60 % Colture protette Pieno campo Settori irrigui piccoli (< 1 Ha) Settori irrigui ampi (1 – 2 Ha) Elevati consumi idrici Bassi consumi idrici Decorsi asciutti all’inizio del ciclo Decorsi piovosi all’inizio del ciclo Assecondare le caratteristiche del concimi complessi a disposizione Localizzare i prodotti al trapianto soprattutto in terreni con P poco disponibile n 40 K 2 O 0% al 60 % Colture protette Pieno campo Elevata % sabbia Elevata % argilla Settori irrigui piccoli (< 1 Ha) Settori irrigui ampi (1 – 2 Ha) Elevati consumi idrici Bassi consumi idrici Decorsi asciutti all’inizio del ciclo decorsi piovosi all’inizio del ciclo Assecondare le caratteristiche del concimi complessi a disposizione Tenere presente la solubilità dei concimi

Calcolo della miscela nutritiva per la fertirrigazione con Sali e Acido Fosforico: Settore irriguo = 1 Ha Concimi da distribuire = 150 – 160 – 300 Concimazione di arricchimento = 100 UF di P Starter = 30 UF di P Differenza da distribuire in fertirrigazione = 41 150 – 30 - 300

Calcolo della miscela nutritiva (1) Calcolo del volume d’irrigazione (in m 3) n Distanza tra le file = D = m 1. 5 n Distanza dei punti goccia sulla manichetta = d = m 0. 4 n Portata del punto goccia = Q = 0. 84 litro/ora n N° di ore di irrigazione (si ottiene mediante scheda di rilievo o intervista) = h = 187 n Portata del settore = Sup in m/D/d/1000*Q n Volume in m 3 = Sup in m/D/d/1000*h n n n 42 Portata del settore = 10000/1. 5/0. 4/1000*0. 84 = 14 m 3/h Volume irriguo = 10000/1. 5/0. 4/1000*0. 84 = 14 m 3/h *187 = 2618 m 3

La fertirrigazione in continuo con l’utilizzo dell’acido fosforico (p. H non controllato) n n n 43 Consiste nel distribuire il fosforo necessario alla coltura mediante acido fosforico invece che con sali. E’ possibile farlo anche in presenza di bicarbonati dell’acqua d’irrigazione non stabili ma ci si deve accertare che il loro contenuto non scende al di sotto di certi valori Ad esempio nel caso si debbano distribuire 60 UF di P si può utilizzare il P 54 (75%) nella dose di 100 ml /m 3 in miscela nutritiva ma i bicarbonati non devono scendere al di sotto dei 110 ppm. (vedi pagina 44 del manuale)

Caratteristiche degli acidi per la fertirrigazione 44

Scelta dei concimi per la fertirrigazione (con un recipiente) 45

Scelta dei concimi per la fertirrigazione (con un recipiente) 46

Calcolo della miscela nutritiva (2) n n n Calcolo dei concimi da sciogliere nella miscela nutritiva UF da distribuire in fertirrigazione = 150 – 300 Calcolo dell’acido fosforico (p 54) (00 – 86 – 00 ) n n Kg. 638 Minimo tra 150/0. 13 e 300/0. 47 = Calcolo delle UF N distribuite con il nitrato di potassio = 638 X 0. 13 = 83 Calcolo delle UF N rimanenti da distribuire = 150 – 83 = 67 Calcolo del nitrato di ammonio (34) n 47 L. 36 Calcolo del nitrato di potassio (13 – 0 – 47) n n 30/0. 86 = 67/0. 34 = Kg. 197

Calcolo della miscela nutritiva (3) n Calcolo dei g. o ml. di concime a m 3 di miscela nutritiva (ppm) n n n Kg di concime/volume irriguo Volume irriguo = 2618 Nitrato di ammonio = 197000/2618 = 75 g. /m 3 Acido Fosforico al 75% (P 54) = 36000 ml. /2618 = 13. 75 ml. /m 3 Nitrato di potassio = 638000/2618 = 243 g. /m 3 n 48 Mille litri di miscela nutritiva devono contenere g. 75 di nitrato di ammonio + ml. 13. 75 di Acido fosforico (75%) P 54 + g. 243 di nitrato di potassio

Calcolo della miscela nutritiva (4) settore irriguo = 1 Ha n 49 La miscela nutritiva è una soluzione in cui tutti i concimi che contengono le UF da distribuire sono disciolti nel volume d’irrigazione dell’intero ciclo.

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti 50

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti 51

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti 52

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti 53

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti 54

Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti 55

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Calcolo della miscela concentrata n n n 57 Sistema d’iniezione dei fertilizzanti per le colture da pieno campo Tubo Venturi Recipiente da 10 Hl. Soluzione concentrata Qual è la composizione della soluzione concentrata in modo che alle piante arrivi la soluzione nutritiva che abbiamo calcolato?

Calcolo della miscela concentrata n n Se il recipiente della soluzione concentrata è di 1 m 3 allora in questo andrà sciolto: n Kg 0. 075 X 175 = Kg 0. 013 X 175 = Kg 0. 243 X 175 = n n 58 Calcolo del Fattore di concentrazione (FC) Portata del settore irriguo/portata dell’impianto d’iniezione dei fertilizzanti 14000/80 = 175 Kg 13. 125 di nitrato ammonico (34) L. 2. 4 di Acido fosforico (75%) P 54 Kg 42 di nitrato di potassio

Accorgimenti 59

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Scheda di registrazione delle fertirrigazioni 61

Formulare la miscela nutritiva acidificata a p. H 6 n In presenza di bicarbonati stabili nell’acqua d’irrigazione è possibile formulare una miscela nutritiva a p. H 6 n Quando è conveniente utilizzare le miscele acidificate n n n 62 Con bicarbonati stabili Con bicarbonati molto elevati (>350 – 400 ppm) In terreni sabbiosi e con S. O. bassa In coltura protetta (sempre consigliabile) Quando è necessario introdurre anche magnesio nella soluzione nutritiva (scarsa presenza di magnesio nel terreno e nell’acqua d’irrigazione)

Formula per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a p. H 6 n Per ottenere un p. H = 6 è necessario aggiungere acido in quantità tali da neutralizzare per il 70% il potere tampone dei bicarbonati. Bisogna pertanto aggiungere 70 % di meq di acido rispetto ai meq di bicarbonato (peso eq del bicarbonato = 61). ml di acido/m 3 per ottenere p. H 6 della soluzione = ppm di bicarbonato/61*0. 7*Peso equivalente dell’acido/concentrazione dell’acido/densità dell’acido La concentrazione non deve essere espressa in % (es. 0. 75 non 75%) n n n 63 Tenere presente che se si introduce acido fosforico o nitrico nella soluzione nutritiva aggiungiamo anche delle Unità Fertilizzanti.

Caratteristiche degli acidi per la fertirrigazione 64 Nome acido Densità Meq H+/m. L Peso equivalente N (peso/vol. ) P 2 O 5 (peso/vol. ) Acido Fosf. (75%) 1. 58 12. 1 98 0. 86 Acido Fosf. (85%) 1. 73 15. 0 98 1. 06 Acido nitrico (53%) 1. 33 11. 2 63 0. 16 Acido nitrico (67%) 1. 41 15. 0 63 0. 21 Ac Solforico (94%) 1. 83 35. 1 49 S (peso/vol. ) 0. 56

Esercizio per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a p. H 6 n n 65 ml di acido/m 3 per ottenere p. H 6 della soluzione = ppm di bicarbonato/61*0. 7*Peso equivalente dell’acido/concentrazione dell’acido/densità dell’acido La concentrazione non deve essere espressa in % (es. 0. 75 non 75%) Calcolare quanto acido nitrico al 53% occorre in ml/m 3 per portare a p. H 6 una soluzione nutritiva se il contenuto di bicarbonati nell’acqua irrigua è di 320 ppm Calcolare, ammesso che il volume irriguo sia di 2618 m 3, le UF apportate con l’acido.

Risultato: Esercizio per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a p. H 6 66 n 328 ml/m 3 di acido nitrico (53%) n UF N apportate ad Ha = 137

Esercizio n n n n n 67 UF da distribuire = 150 – 300 Bicarbonati = 320 ppm Volume irriguo = 2618 FC = 175 Stock = 1000 L. Ricalcolare la miscela nutritiva precedente e quella in stock volendo avere un p. H della soluzione a 6 e utilizzando i seguenti acidi e Sali: Acido nitrico al 67% Fosfato mono-ammonico Solfato di potassio (50)

Risultato dell’esercizio n Miscela nutritiva n n n Soluzione stock n n 68 Acido nitrico (53%) ml. /m 3 = 245 Fosfato monoammonico g/m 3 = 19 Solfato di potassio (50) = g/m 3 = 229 Nitrato Ammonio (34) = g/m 3 11 Acido nitrico (53%) L. /m 3 = 43 Fosfato monoammonico Kg/m 3 = 3. 325 Solfato di potassio (50) = Kg/m 3 = 40 Nitrato Ammonio (34) = Kg/m 3 = 1. 9

Esercizio n n n n 69 UF da distribuire in fertirrigazione = 80 – 260 – 200 Miscela nutritiva = p. H 6 Bicarbonati 350 Volume irriguo 2300 Stock = 1000 litri D = 2; d = 0. 4; Qirr = 1. 1 Portata del Venturi = 100 Settore = 1. 5

Calcolo dell’acido n n n 70 Acido Nitrico al 53% in ml/m 3 350/61*0. 7*63/0. 53/1. 33 = 358 Calcolo delle UF distribuite con questa quantità di acido: 358*2300/1000*0. 16 = 131 !!! Ricalcolo della quantità di acido in base alle UF = 80/0. 16 = litri di acido = 500/2300*1000 = 217 ml/m 3

Calcolo dell’acido ( verifica delle UF distribuite con l’acido) n n n 71 Quanta parte dei bicarbonati è stata compensata con l’introduzione dell’acido nitrico? % di compensazione del bicarbonato = ml di ac. a m 3/ppm di bicarbonati*61/Peso eq Ac. *concentr Acido*Densità ac. Risultato dell’esempio = 0. 42 E’ necessario introdurre un altro acido al fine di compensare al 70% i bicarbonati La formula è = quella dell’introduzione degli acidi ma al posto di 0. 7 dobbiamo scrivere 0. 70. 42 = 0. 28

Calcolo dell’acido (introduzione del secondo acido) n n n 72 Per l’introduzione del secondo acido la formula diviene: ml di acido/m 3 per ottenere la soluzione a p. H 6 = ppm di bicarbonato/61*(0. 7 -%di neutr. Del primo acido)*Peso equivalente dell’acido/concentrazione dell’acido/densità dell’acido. Se intendiamo introdurre acido fosforico al 75% la quantità sarà = 132 ml/m 3

Verifica delle UF introdotte con l’acido fosforico n 73 132*2300/1000*0. 86 = 261

Calcolo delle g/m 3 di solfato di potassio da introdurre n 74 100/0. 5/2300*1000 = g. 173 di solfato di potassio/m 3

Calcolo della soluzione stock n n 75 Calcolo dell’FC dei Kg/m 3 di solfato di potassio dei litri/m 3 di acido nitrico 53% dei litri/m 3 di acido fosforico 75%

Calcolo della soluzione stock n n 76 Calcolo dell’FC = 206 dei Kg/m 3 di solfato di potassio = 35. 63 dei litri/m 3 di acido nitrico 53% = 44. 70 dei litri/m 3 di acido fosforico 75% = 27. 19

Stima della conducibilità elettrica della soluzione nutritiva 77

Controlli 78