La fertilizzazione di precisione: concimazione organica e minerale

FERTILIZZAZIONE

La fertilizzazione, come noto, comprende gli interventi che migliorano la qualità chimica, fisica e biologica del suolo e comprende:

Concimazione

Apporto di elementi nutritivi allo scopo di soddisfare il fabbisogno nutritivo delle colture (direttamente utilizzabili dalla pianta)

Ammendanti

Apporto di sostanza organica al terreno in grado di migliorarne le caratteristiche fisiche (migliora la struttura)

Correzione delle anomalie

es. pH. Apporto di sostanze fisiologicamente non neutre (acidi o basi) Elementi indispensabili alla crescita e alla produzione delle piante:

• Macroelementi maggiori (elementi nutritivi principali): più assorbiti e più limitanti le rese (Azoto, Fosforo e Potassio)
• Elementi nutritivi secondari: presenti nel terreno in quantità non limitante Calcio, Magnesio, Zolfo, Sodio
• Microelementi o oligoelementi: agiscono in quantità ridottissime, entrando nella costituzione di enzimi (Zinco, boro, Ferro, Cobalto, Manganese, Rame, Molibdeno ... )

CONCIMAZIONE AZOTATA

Le applicazioni che trovano maggior attualmente la maggiore diffusione in agricoltura di precisione riguardano la concimazione minerale, in particolare quella azotata.

CONCIMI AZOTATI

Organici (non apportano solo N)

• Deiezioni animali
• Residuo solido urbano (RSU)
• Fanghi di depurazione
• Scarti di lavorazione agroalimentare
• Sovescio

Minerali

• Urea
• Calciocianamide
• Ammoniacali
• Nitrici

IMPORTANZA DELL'AZOTO

• % 5-6% tessuti giovani, 1-3% tessuti maturi.
• Costituente delle proteine, quindi degli enzimi.
• Presente in clorofilla, acidi nucleici, glucosidi e alcaloidi
• Il livello produttivo è primariamente condizionato dall'assorbimento di N: stimolo all'accrescimento, clorofilla abbondante

CONCIMAZIONE AZOTATA

Problemi connessi a elevata o eccessiva disponibilità di N

Rallenta lo sviluppo fenologico: ritardo fioritura, maturazione

• stretta da caldo nei cereali
• troppo N in saccarifere e frutti

Minor resistenza a avversità climatiche e parassitarie

• scarsa resistenza meccanica (allettamento)
• suscettibilità a fitopatie (e.g. malattie fungine)
• sensibilità al freddo (> acquosità dei tessuti)

> Aumento consumi idrici: sinergismo tra acqua e N, il forte aumento produttivo aumenta la richiesta di acqua › Accumulo di nitrati nella pianta: l'attività nitrato-reduttasica diviene insufficiente. Potenziali danni agli utilizzatori (metaemoglobinemia)

CONCIMAZIONE FOSFATICA

Presenza nella biomassa secca in piccola percentuale, ma molto importante dal punto di vista fisiologico:

• per il trasferimento dell'energia nei principali processi metabolici delle piante ATP, ADP
• in molecole nei cicli fotosintetici
• acidi nucleici
• sostanze di riserva fosforate

Peculiarità del fosforo

> Fabbisogni di fosforo elevati in piante giovanissime (localizzazione) > Favorisce le fasi iniziali di sviluppo degli apparati radicali › Aumenta la precocità (al contrario dell'N) Sintomo di carenza di P: simili a N, ma bordi delle foglie rossastri Mobilità del fosforo: quasi nulla, necessità di incorporazione nello strato lavorato Impatto ambientale: presenza di fosforo nelle acque di ruscellamento: spesso elevata, ma collegata all'asporto di suolo, con il P legato, meno fosforo solubile e quindi biologicamente attivo.

CONCIMAZIONE POTASSICA

Circa 1% del peso secco, come K+ disciolto nei succhi cellulari; regolatore fisiologico di:

• permeabilità cellulare
• equilibrio acido-basico (neutralizza acidi organici)
• sistemi enzimatici della sintesi dei glucidi, proteine, grassi
• resistenza ad avversità (freddo, patologie)
• turgescenza cellulare

Sintomo di carenza di potassio

Carenze di potassio con sintomi molto diversi nelle diverse specie Carenze anche per antagonismo col Mg

Peculiarità del potassio

alto K -> alti zuccheri (uva, bietola, frutti più conservabili) «consumo di lusso» del K; la concimazione non può basarsi sugli asporti, occorrono prove di concimazione Terreni spesso ben dotati di K

CONCIMAZIONE ORGANICA

Prodotto contenente carbonio (C) di origine animale, e nel quale l'azoto (N) fa parte della sostanza organica, oppure è presente in forma inorganica (generalmente ammoniacale).

• Effluenti di allevamento, costituiti dalla miscela di feci, urine, lettiera e acqua in proporzioni variabili (liquame, letame, pollina)
• Digestato da fonte agricola (prodotto della digestione anaerobica di effluenti di allevamento e di biomasse)
• Fanghi di depurazione da impianti civili, industriali o misti;
• Rifiuti solidi urbani opportunamente trattati (es. compostaggio, digestione anaerobica);
• Sovescio (totale o parziale)

CONCIMAZIONE ORGANICA

Letami

Costituiti da deiezioni solide e liquide. Il contenuto in sostanza secca è compreso tra il 20 e il 25%.

Liquami normali

Costituiti dalle deiezioni solide e liquide e dalle quantità residue di razione alimentare, caratterizzati da un contenuto in sostanza secca variabile dal 5 al 12 %.

Liquami diluiti

Costituiti dalle deiezioni solide e fluide addizionate delle acque di lavaggio, con un contenuto in sostanza secca sempre inferiore al 5%, caratteristici degli allevamenti in cui è previsto l'allontanamento idraulico delle deiezioni.

CONCIMAZIONE ORGANICA

Digestato

Prodotto di Digestione anaerobica di effluenti di allevamento e di biomassa. Stabilizzazione biologica della biomassa e produzione di energia. Prodotto ad alto titolo di N, alta % ammoniaca e N org recalcitrante (funzione di riserva)

Fanghi di depurazione da impianti civili, industriali o misti

Derivano da diversi processi di depurazione (depurazione biologica delle acque, rifiuti dell'industria agro-alimentare ... ). Differenti caratteristiche dal punti di vista agronomico. Utilizzo in agricoltura normato. Problema dei metalli pesanti

Rifiuti solidi urbani

Non possono essere utilizzati tal quale ma vanno opportunamente trattati (es. compostaggio, digestione anaerobica). Sottoposti ad un trattamento primario e successivamente compostati (con paglie e liquami) o digeriti anaerobicamente

Sovescio (totale o parziale)

Colture interrate sul posto

MACCHINE PER LA CONCIMAZIONE MINERALE

I concimi minerali sono commercializzati in forma solida, liquida e gassosa e possono essere distinti in semplici, se contengono un solo elemento fertilizzante, o composti, se ne contengono due o più.

SPANDICONCIME

Sono schematicamente costituiti da:

1. un telaio;
2. una tramoggia per il fertilizzante;
3. il sistema di regolazione della dose;
4. l'apparato di distribuzione.

Diverse tipologie di spandiconcime

• Per concimi polverulenti: lenta, molto materiale sollevato.
• Per concimi granulari: spandiconcime centrifugo, veloce ma poco regolare; occorre una certa sovrapposizione delle passate; a tramoggia: molto regolare, ma ridotta larghezza di lavoro; pneumatiche: veloci e regolari, ma costose.
• Per concimi liquidi: botti da diserbo

Componenti dello spandiconcime

COSMO Gambarini Tramoggia Agitatore Regolazione della dose Agitatore Regolazione della dose Tubo oscillante A Disco rotante B

SPANDICONCIME

Tramoggia Sistema di regolazione della dose Attuatore lineare dose linear actuator of the dose Attuatore lineare ON/OFF ON/OFF linear actuator Saracinesca ON/OFF ON/OFF bulkhead Saracinesca portata dose setting bulhead Forma anti effetto dose optimized shape Elemento stampato pressed steel Testina rotante con effetto rotovibrante vibrating head Apparato di distribuzione 100% 50% 0% -54 -48 -42 -36 -30 -24 -18 -12 -6 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 Distribuzione trasversale (larghezza di lavoro 36 m) - Ampiezza massima di distribuzione 72 m Regolatore di caduta concime nel disco drop management of the fertilizer regolazione dose - dose setting chiusura/apertura rapida - fast closing/opening Corsia di marcia in capezzagna Centro corsia di marcia SwitchPoint off (Punto di disinserimento) SwitchPoint on (Punto di inserimento)

SPANDICONCIME

Spandiconcime a distribuzione lineare per gravità

Amazone PONTIM

Spandiconcime centrifughi

COSMO EUROSPAND max 12 m min 4 m Gamberini .

SPANDICONCIME

Spandiconcime pneumatico

DAMAX Distribuzione superficiale localizzata dei concimi minerali solidi TRAMOGGIA RULLI DOSATORI VENTILATORE RIPARTITORE D'ARIA DEFLETTORI

SPANDICONCIME

Parametri fondamentali per una corretta gestione dei concimi in campo

• diagramma di distribuzione: quantità di concime che cade sul terreno lungo una linea trasversale a quella di avanzamento della macchina;
• larghezza di distribuzione: lunghezza della linea trasversale a quella di avanzamento interessata dalla distribuzione;
• larghezza di lavoro: distanza che viene lasciata fra un passaggio e quello contiguo dello spandiconcime; da essa dipende l'uniformità di distribuzione trasversale all'avanzamento

In condizioni operative ottimali, il diagramma di distribuzione della macchina è di tipo triangolare, per cui per ottenere una buona uniformità di distribuzione trasversale è necessario effettuare una sovrapposizione fra due passaggi contigui dello spandiconcime compresa fra il 10 e il 50% della gittata massima. Le larghezze di lavoro che ne conseguono risultano generalmente comprese fra 6 e 15 m. AREA DI DISTRIBUZIONE CASSETTE DI RACCOLTA Dose (kg/ha) DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE 2 2 4 Distanza dal centro (m) DISTRIBUZIONE TRASVERSALE TRANSVERSAL DISTRIBUTION larghezza di lavoro working width LARGHEZZA DI DISTRIBUZIONE sovrapposizione overlapping larghezza di distribuzione distribution width DISTRIBUZIONE LONGITUDINALE LONGITUDINAL DISTRIBUTION O LARGHEZZA DI LAVORO larghezza di lavoro larghezza di lavoro gittata massima

SPANDICONCIME - INNOVAZIONI

I principali obiettivi dell'evoluzione degli spandiconcime per concimi minerali sono l'efficace e precisa regolazione della dose da distribuire e la migliore uniformità di distribuzione.

1. Raggiungere un'elevata larghezza di lavoro o, all'opposto, attivare una sua parzializzazione.

A tale scopo si agisce su

• il regime di rotazione dei dischi, indipendentemente dalla velocità di avanzamento, grazie all'azionamento idraulico;
• la forma e le dimensioni dei dischi di distribuzione e delle alette;
• la posizione e l'inclinazione delle alette
• il punto di caduta del concime sul disco.

> Larghezza di lavoro variabile 18 m 9 m DIREZIONE DI MARCIA TRAVELLING DIRECTION Campo di brandeggio tiliting angle 1 100 kg/ha 1 100 kghe 18 m 100 kgthe 8 m 100 kg/ha