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

1Viadana, 20 dicembre 2007

Fertirrigazione delle colture Ortive

Pasquale Delli Paoli

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Obiettivo della lezione

Il piano di concimazione 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

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Il piano di concimazione L’importanza dell’analisi del terreno:

Tessitura CSC La % in sostanza organica

La Sostanza organica (> di 1.5%) Attività microbica Il colore La ritenzione idrica La CSC La disponibilità degli elementi nutritivi La capacità tampone

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pH 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 pH 6.5 – 7 Scelta dei concimi

Solfato di ammonio Calciocianammide

Il calcare attivo (> 10) Disponibilità di Fosforo e ferro Scelta dei portainnesti

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La Conducibilità elettrica (natura del terreno o dell’acqua o accumulo di concimazioni)

La scelta della coltura Leaching factor In serra per evitare eccessi di concimazione

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Il piano di concimazione L’importanza dell’analisi del terreno

La disponibilità degli elementi Azoto 1.5 % Fosforo ass 100 ppm di P2O5 Potassio sc 150 ppm di K2O Calcio sc 1500 ppm Magnesio sc 150 ppm Ferro ass 200 ppm Zinco ass 3 ppm Boro sol 0.6 ppm

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Lanalisi del suolo

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Il piano di concimazione La concimazione di arricchimento

Tende a ripristinare la fertilità del terreno

Sostanza organica Fosforo e potassio

Microelementi (Apportare quantità di 1 Kg/Ha o concimazioni fogliari)

La concimazione di produzione Si basa sulle asportazioni e

sull’efficienza dell’elemento

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Il piano di concimazione

La concimazione di arricchimento del Fosforo ( Kg di P2O5/Ha) (P2O5): P X DA X (100 – Pva) X PC X 10

P = Profondità delle radici attive (m) Pva = valore riscontrato in ppm di P2O5 Pc = Coefficiente d’insolubilizzazione

del fosforo = 1 + (0,02 X Calcare totale + 0.0133 X % di argilla)

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La concimazione di arricchimento del Fosforo ( Kg di P2O5/Ha)

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La concimazione di arricchimento del Potassio ( Kg di K2O/Ha) (K2O) = P X DA X (150 – Kva) X PC X 10

P = Profondità delle radici attive (m) DA = Densità apparente del terreno Kva = valore riscontrato in ppm di K2O Kc = Coefficiente di fissazione del potassio =

(0.0166 X % di argilla) + 1.033 Per le colture erbacee l’arricchimento di P

e K può essere suddiviso in più anni

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La concimazione di arricchimento del Potassio ( Kg di K2O/Ha)

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Densità apparente

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La concimazione di produzione:

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La concimazione di produzione: Per l’azoto oltre alle asportazioni bisogna

tenere conto (bilancio semplificato) Precessione colturale

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)

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Esercizio

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:

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Esercizio risultati

N P2O5K2O

Arricch 114 8 Prod. 135 35 320 Tot. 135 149 328

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Costruiamo un foglio elettronico che ci può aiutare a fare i calcoli

Calcolo della dose di arricchimento Calcolo della dose di produzione

Individuare gli input Individuare i calcoli Risultati intermendi Output

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Caratteristiche dei concimi per fertirrigazione

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Continuazione dell’esercizio: Calcolo dei concimi da andare ad acquistare Fondo/trapianto = perfosfato triplo (p

= 46) Fertirrigazione: Nitrato di potassio = 13 – 00 – 47 Fosfato monoammonico = 12 – 61 –

00 Nitrato di ammonio = N = 34

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Continuazione dell’esercizio: Calcolo dei concimi da acquistare Kg di concime semplice = UF/titolo*100 Kg di un concime complesso = minimo tra

UF1/titolo1*100; UF2/titolo2*100; UF3/titolo3*100.

Una volta calcolato la quantità di concime complesso bisogna calcolare le UF distribuite dei diversi nutritivi e aggiungere quelli mancanti con altri concimi.

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Risoluzione

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

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Continuazione dell’esercizio 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?

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Risoluzione

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

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Continuiamo a costruire il foglio di calcolo Inserire tutti i concimi per idonei per

la fertirrigazione Inserire anche concimi idrosolubili

tripli (18 – 18 – 18) e (20 – 20 – 20)

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I disciplinari di produzione integrata (LR Toscana25/1999)

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ZVN Direttiva nitrati Piano di azione obbligatoria Individuazione delle aree Obblighi per le aziende zootecniche

Comunicazioni PUA Stoccaggi

Obblighi per le aziende produzioni vegetali

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Piano di Azione Obbligatoria

(DPGR. Toscana n° 32/R del 13 luglio 2006)

Piano di concimazione azotata Lasciare nota delle concimazioni

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Il piano di concimazione azotata secondo il PAO Toscana

Asportazioni indipendentemente dalle produzioni

Precessioni colturali Cereali con paglia interrata – 30 Leguminose da 35 a 80 Kg

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 6 Kg di N/10000 Kg di letame (0.2% * 30%)

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La fertirrigazione come metodo mutuato dalla soluzione nutritiva

nel fuorisuolo (corsi di formazione) 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 Ad impianti di fertirrigazione che prevedono

investimenti molto elevati 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 pH della soluzione nutritiva è molto importante

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Esempio di calcolo soluzione nutritiva per il fuorisuolo

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)

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Fertirrigazione in continuo: 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:

Assecondare meglio le esigenze nutritive dalla pianta 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

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Fertirrigazione in continuo

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Importanza di una irrigazione ottimale per la fertirrigazione in continuo

Utilizzare VePro.LG/s http://www.arsia.toscana.it/veprolgs

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Diversi metodi per condurre la fertirrigazione

Due o tre recipienti per miscele concentrate, soluzione a pH 5,5 - 6 e aggiunta di tutti gli elementi nutritivi (come nel fuorisuolo)

Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente con soluzione a pH 5.5 – 6

Fertirrigazione in continuo con un solo recipiente con utilizzo di acidi ma soluzione a pH 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

Maggiori costi d’impianto e maggiori capacità tecniche, migliori risultati produttivi

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Quale metodo di fertirrigazione utilizzare per la concimazione delle ortive per la zona servita dalla Fossa Calda? 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)

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Piano di fertirrigazione per il pomodoro da industria

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

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Calcolo dei concimi da distribuire come fondo e in copertura 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. 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.

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Calcolo delle UF da distribuire come fondo e in fertirrigazione

Quantità di concimi da distribuire come fondo (pre-trapianto)

N 0 % al 30 %Colture protette Pieno campoElevata % sabbia Elevata % argillaSettori 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

P205 0 % al 60 %Colture protette Pieno campoSettori 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 cicloAssecondare le caratteristiche del concimi complessi a disposizioneLocalizzare i prodotti al trapianto soprattutto in terreni con P poco disponibile

K2O 0% al 60 %Colture protette Pieno campoElevata % sabbia Elevata % argillaSettori 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 cicloAssecondare le caratteristiche del concimi complessi a disposizioneTenere presente la solubilità dei concimi

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Calcolo della miscela nutritiva per la fertirrigazione con Sali e Acido Fosforico:

Settore irriguo = 1 HaConcimi da distribuire = 150 – 160 – 300Concimazione di arricchimento = 100 UF di PStarter = 30 UF di P

Differenza da distribuire in fertirrigazione = 150 – 30 - 300

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Calcolo della miscela nutritiva (1)

Calcolo del volume d’irrigazione (in m3) Distanza tra le file = D = m 1.5 Distanza dei punti goccia sulla manichetta = d = m 0.4 Portata del punto goccia = Q = 0.84 litro/ora N° di ore di irrigazione (si ottiene mediante scheda di

rilievo o intervista) = h = 187 Portata del settore = Sup in m/D/d/1000*Q Volume in m3 = Sup in m/D/d/1000*h

Portata del settore = 10000/1.5/0.4/1000*0.84 = 14 m3/h

Volume irriguo = 10000/1.5/0.4/1000*0.84 = 14 m3/h *187 = 2618 m3

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La fertirrigazione in continuo con l’utilizzo dell’acido fosforico (pH non controllato)

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 P54 (75%) nella dose di 100 ml /m3 in miscela nutritiva ma i bicarbonati non devono scendere al di sotto dei 110 ppm. (vedi pagina 44 del manuale)

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Caratteristiche degli acidi per la fertirrigazione

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Scelta dei concimi per la fertirrigazione (con un recipiente)

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Scelta dei concimi per la fertirrigazione (con un recipiente)

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Calcolo dei concimi da sciogliere nella miscela nutritiva

UF da distribuire in fertirrigazione = 150 – 30 – 300

Calcolo dell’acido fosforico (p54) (00 – 86 – 00 )

30/0.86 = L. 36 Calcolo del nitrato di potassio (13 – 0 – 47)

Minimo tra 150/0.13 e 300/0.47 = Kg. 638 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) 67/0.34 = Kg. 197

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Calcolo dei g. o ml. di concime a m3 di miscela nutritiva (ppm)

Kg di concime/volume irriguo Volume irriguo = 2618 Nitrato di ammonio = 197000/2618 = 75 g./m3

Acido Fosforico al 75% (P54) = 36000 ml./2618 = 13.75 ml./m3

Nitrato di potassio = 638000/2618 = 243 g./m3

Mille litri di miscela nutritiva devono contenere g. 75 di nitrato di ammonio +

ml. 13.75 di Acido fosforico (75%) P54 + g. 243 di nitrato di potassio

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Calcolo della miscela nutritiva (4) settore irriguo = 1 Ha

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.

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Sistemi d’iniezione degli acidi e dei fertilizzanti

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Calcolo della miscela concentrata

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?

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Calcolo della miscela concentrata

Calcolo del Fattore di concentrazione (FC) Portata del settore irriguo/portata dell’impianto d’iniezione dei

fertilizzanti 14000/80 = 175

Se il recipiente della soluzione concentrata è di 1 m3 allora in questo andrà sciolto:

Kg 0.075 X 175 = Kg 13.125 di nitrato ammonico (34)

Kg 0.013 X 175 = L. 2.4 di Acido fosforico (75%) P54 Kg 0.243 X 175 = Kg 42 di nitrato di potassio

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Accorgimenti

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Scheda di registrazione delle fertirrigazioni

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Formulare la miscela nutritiva acidificata a pH 6

In presenza di bicarbonati stabili nell’acqua d’irrigazione è possibile formulare una miscela nutritiva a pH 6

Quando è conveniente utilizzare le miscele acidificate 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)

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Formula per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a pH

6 Per ottenere un pH = 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/m3 per ottenere pH6 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%)

Tenere presente che se si introduce acido fosforico o nitrico nella soluzione nutritiva aggiungiamo anche delle Unità Fertilizzanti.

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Caratteristiche degli acidi per la fertirrigazione

Nome acido Densità Meq H+/mL Peso equivalente

N (peso/vol.

)

P2O5

(peso/vol.

)

S (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 0.56

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Esercizio per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela nutritiva a pH

6

ml di acido/m3 per ottenere pH6 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/m3 per portare a pH 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 m3, le UF apportate con l’acido.

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Risultato: Esercizio per il calcolo dell’aggiunta di acido al fine di ottenere una miscela

nutritiva a pH 6

328 ml/m3 di acido nitrico (53%)

UF N apportate ad Ha = 137

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Esercizio

UF da distribuire = 150 – 30 – 300 Bicarbonati = 320 ppm Volume irriguo = 2618 FC = 175 Stock = 1000 L. Ricalcolare la miscela nutritiva precedente e

quella in stock volendo avere un pH della soluzione a 6 e utilizzando i seguenti acidi e Sali:

Acido nitrico al 67% Fosfato mono-ammonico Solfato di potassio (50)

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Risultato dell’esercizio

Miscela nutritiva Acido nitrico (53%) ml./m3 = 245 Fosfato monoammonico g/m3 = 19 Solfato di potassio (50) = g/m3 = 229 Nitrato Ammonio (34) = g/m3 11

Soluzione stock Acido nitrico (53%) L./m3 = 43 Fosfato monoammonico Kg/m3 = 3.325 Solfato di potassio (50) = Kg/m3 = 40 Nitrato Ammonio (34) = Kg/m3 = 1.9

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Esercizio UF da distribuire in fertirrigazione =

80 – 260 – 200 Miscela nutritiva = pH 6 Bicarbonati 350 Volume irriguo 2300 Stock = 1000 litri D = 2; d = 0.4; Qirr = 1.1 Portata del Venturi = 100 Settore = 1.5

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Calcolo dell’acido

Acido Nitrico al 53% in ml/m3

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/m3

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Calcolo dell’acido ( verifica

delle UF distribuite con l’acido)

Quanta parte dei bicarbonati è stata compensata con l’introduzione dell’acido nitrico?

% di compensazione del bicarbonato = ml di ac. a m3/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 0.7-0.42 = 0.28

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Calcolo dell’acido (introduzione del secondo acido)

Per l’introduzione del secondo acido la formula diviene:

ml di acido/m3 per ottenere la soluzione a pH 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/m3

73

Verifica delle UF introdotte con l’acido fosforico 132*2300/1000*0.86 = 261

74

Calcolo delle g/m3 di solfato di potassio da introdurre 100/0.5/2300*1000 = g. 173 di

solfato di potassio/m3

75

Calcolo della soluzione stock Calcolo dell’FC Calcolo dei Kg/m3 di solfato di

potassio Calcolo dei litri/m3 di acido nitrico

53% Calcolo dei litri/m3 di acido fosforico

75%

76

Calcolo della soluzione stock Calcolo dell’FC = 206 Calcolo dei Kg/m3 di solfato di potassio = 35.63 Calcolo dei litri/m3 di acido nitrico 53% = 44.70 Calcolo dei litri/m3 di acido fosforico 75% = 27.19

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Stima della conducibilità elettrica della soluzione nutritiva

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Controlli

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