CAPITO 4 – PARTE SPERIMENTALE
4.2 Materiale e metodi
4.2.3 Prova estiva-autunnale 2016
Le due prove effettuate nel 2015 hanno chiaramente dimostrato che l’utilizzo della CRC urea E- MAX riduce fino al 60% la quantità di azoto perso per lisciviazione. Nell’ottica di una ottimizzazione dei costi, si è ipotizzato che con l’uso di E-MAX si potesse ridurre il quantitativo totale di azoto somministrato alla coltura rispetto alla pratica aziendale, senza effetti significativi sulla produzione. Nella terza prova sperimentale si è voluto testare l’ipotesi appena descritta, ponendo a confronto 2 soli trattamenti:
I) la pratica convenzionale (CONTROLLO) a cui si è pianificato di somministrare 10 g/pianta di azoto (300 kg N /ha);
II) trattamento E-MAX, dove si è somministrato solo 7,5 g/pianta di azoto (225 kg N/ha), di cui 5g N/pianta (150 kg N/ha) come urea E-MAX in fase di pre-trapianto.
L’esperimento è stato condotto nella stessa serra del DiSAAA-a (Università di Pisa), utilizzando gli stessi contenitori (volume di 180 litri), utilizzati nelle prove del 2015.
Per evitare interferenze da eventuali concimazioni residue delle due prove precedenti, la miscela di terreno sabbioso e torba è stata completamente sostituita con altro materiale nuovo. Prima di effettuare la concimazione di trapianto è stato effettuato il prelievo di un campione di terreno per l’analisi chimica.
La prova ha avuto inizio il 22 agosto 2016 con il trapianto di piantine di pomodoro di 30 giorni (CV. F1 “OPTIMA”), e si è conclusa il 1 dicembre 2016 (101 giorni), con la fine della raccolta del terzo palco di frutti.
Nell’esperimento è stata applicata la stessa quantità di P, K ad entrambi i trattamenti (1,2 g P e 12 g K per ciascuna pianta di pomodoro, pari a 82 kg/ha di P2O5 e 433 kg/ha di K2O).
Tab. 4.3 - Descrizione dei due trattamenti, posti a confronto nella prova estiva-autunnale del 2016 nell’esperimento sulla lisciviazione azotata effettuato presso l’Università di Pisa. Il disegno sperimentale adottato è completamente randomizzato con 3 repliche per ogni trattamento, ciascuna composta da 4 piante. Ciascun trattamento ha ricevuto 1,2 g P, 12 g K per pianta, pari a 82 kg/ha di P2O5 e 433 kg/ha di K2O. Il trattamento CONTROLLO ha ricevuto complessivamente 10 g N/pianta (300 kg N/ha), mentre il trattamento E-MAX ha ricevuto 7,5 g N/pianta (225 kg/ha), il 25% in meno del controllo.
53
Trattamento Descrizione Fertilizzazione di base
(pre-trapianto Fertirrigazione
1. CONTROLLO aziendale Pratica
25% N come (NH4)2SO4 (2,5 g N/pianta) 100% P come KH2PO4 (1,2g P/pianta) 50% K come K2SO4 (6,0g K/pianta) 25% N (2,5 g) come NH4NO3 25% N (2,5 g) come CaNO3 25% N (2,5 g) come KNO3 2. E-MAX (-25%) ICLFS 43:0:0 E- MAX 66% N totale
50% N come urea E-MAX (5,0 g N/pianta) 100% P come KH2PO4 (1,2g P/pianta) 50% K come K2SO4 (6,0g K/pianta) 25% N (2,5 g) come CaNO3 4.2.4 Rilievi effettuati
I rilievi effettuati su ciascuna delle tre prove hanno avuto lo scopo di misurare le grandezze necessarie per poi poter valutare l’effetto sulla produzione e sulla riduzione della lisciviazione di N delle varie strategie di concimazione poste a confronto.
Le analisi hanno interessato:
- lo sviluppo della coltura, quantità e qualità della produzione ottenuta;
- il bilancio idrico-nutritivo (solo per N), atto a quantificare la distribuzione dell’acqua e dell’azoto somministrato nei vari comparti del sistema colturale (azoto immobilizzato nella parte aerea della pianta e nella produzione raccolta, nel terreno e nel lisciviato).
Sono quindi stati effettuati i seguenti rilievi.
Dati climatici.
Sono state registrate per tutta la durata della prova la temperatura dell’aria e del terreno, l’umidità relativa e la radiazione solare globale presente all’interno della serra utilizzando un datalogger (mod. FTP/200, Econorma, Treviso, Italia), collegato ad un sensore della temperatura dell’aria e del suolo, ad un sensore di umidità e di radiazione globale.
Rilievi biometrici sulla pianta.
Allo scopo di determinare l’effetto della differente tecnica di concimazione sulla crescita in piante di pomodoro, e l’eventuale effetto sul loro contenuto di azoto per ogni tesi sono state effettuate le seguenti determinazioni:
54
1. Quantità prodotta di frutti: numero e peso di frutti suddivisi in produzione totale, commerciale e di scarto.
2. Qualità della produzione: contenuto in sostanza secca, pH, EC, contenuto in solidi solubili, dei frutti. La prova di qualità è stata eseguita sul secondo palco: i frutti raccolti sono stati sottoposti a frullatura, al fine di ottenerne una purea, utilizzata per la determinazione del contenuto di sostanza secca. Una parte della purea è stata centrifugata e sul liquido ottenuto è stata effettuata la determinazione del pH, della EC, del grado Brix (con un rifrattometro portatile) e l’acidità espressa come g di acido citrico per 100 ml di succo (titolazione con NaOH).
3. Produzione di biomassa prodotta, determinata alla fine dell’esperimento, misurando la biomassa fresca e secca residua della pianta, suddivisa in foglie e steli e facendo essiccare questa in stufa ventilata a 70° C fino ad ottenere un peso stabile.
Bilancio idrico
Per tutta la durata della prova sperimentale sono stati conteggiati, grazie a contalitri posti sulle linee irrigue, i quantitativi di acqua somministrati ad ogni lisimetro. Per rendere omogenea la ripartizione della quantità di acqua fra i vari lisimetri, l’impianto di irrigazione è stato realizzato con gocciolatori autocompensanti da 4 litri ora, con chiusura antigoccia.
Con cadenza settimanale, si effettuava la pesata della quantità di drenato, e conoscendo la quantità di acqua somministrata, si calcolavano le seguenti grandezze per ogni lisimetro:
1) acqua somministrata; 2) acqua drenata;
3) acqua evapotraspirata, per differenza fra l’acqua somministrata e quella drenata; 4) percentuale di lisciviazione come rapporto fra l’acqua drenata e quella somministrata.
Tutti i valori erano poi normalizzati per essere espressi per m2 di coltivazione o per ha, con una
densità di 3 piante a metro quadrato.
Bilancio dell’azoto.
Al fine di quantificare l’effetto delle diverse tecniche di concimazione sulla quantità di azoto lisciviato e sullo stato nutrizionale della coltura sono state effettuate le seguenti determinazioni: 1) contenuto di azoto totale nella soluzione nutritiva drenata, suddiviso come azoto nitrico, ammoniacale e ureico. Il nitrato è stato determinato con il metodo spettrofotometrico dell’acido acetilsalicilico (Cataldo et al., 1975); l’ammonio con il metodo dell’indofenolo (Quaderno n°60
55
CNR-Istituto Italiano di Idrobiologia- Tartari e Mosello editori), mentre per l’urea è stato utilizzato il kit urea/ammonia ASSAY kit (Megazyme, USA);
2) determinazione della percentuale di azoto totale nella sostanza secca della pianta e dei frutti. I campioni di sostanza secca originati dall’analisi biometrica sono stati macinati con un mulino elettrico. La sostanza secca così ottenuta è stata analizzata per: 1) il contenuto in nitrati, effettuando una estrazione in acqua della sostanza secca (0,1 g di campione in 30 ml di acqua distillata in agitazione per 30’ e successiva filtrazione) e la sua successiva analisi spettrofotometrica con il metodo di Cataldo; 2) per la quantità di azoto ammonicale e organico, attraverso il metodo Kjeldahl (Lotti e Galoppini, 1980);
3) contenuto di azoto minerale (nitrico+ ammoniacale), della quantità di sostanza organica e del suo rapporto C/N presente nel terreno prima della concimazione di fondo e dopo la fine della prova;
4) determinazione della quantità di azoto residuo nel granulo di urea E-MAX. In ognuna delle tre prove sperimentali sono stati predisposti dei lisimetri sul lato sud della prova, per mitigare l’effetto bordo. In questi lisimetri sono stati posizionati, ad una profondità media di 10 cm, dei sacchetti fatti con del tessuto di tulle, ciascuno dei quali conteneva 2 g di concime urea E-MAX (Fig.4.3). Durante la prova, con cadenza mensile, si estraeva dal terreno un sacchetto, si recuperavano i granuli di concime, si ripulivano dai residui di terreno attraverso un risciacquo in acqua distillata e, dopo averli essiccati alla temperatura di 40 °C, erano pesati e poi macinati in un mortaio, diluiti in un volume noto di acqua e analizzati per il loro quantitativo di urea, azoto nitrico e ammoniacale, utilizzando i metodi già sopradescritti per la determinazione delle varie forme di azoto nel drenato.
56
Fig 4.3 – Sacchetti di Tulle utilizzati nella prova contenenti 2 g di concime urea E-MAX. Nello specifico, al momento dell’inserimento nel suolo (foto di sinistra) e alla sua estrazione (foto a
destra).
Con i dati ottenuti è stato effettuato il bilancio dell’azoto, quantificando le seguenti componenti (espresso come kg/ha):
- perdite per lisciviazione, moltiplicando per ogni periodo il volume di acqua drenata per la concentrazione di azoto totale (nitrico, ammoniacale e ureico);
- quantità di azoto totale asportata dagli steli/foglie e materiale eliminato con la scacchiatura, ottenuta moltiplicando la quantità di sostanza secca unitaria, determinata per ciascun organo, per il proprio contenuto di azoto totale;
- la quantità di azoto asportato con la raccolta dei frutti, determinata per moltiplicazione della sostanza secca dei frutti unitaria per il suo contenuto in azoto totale;
- la quantità di azoto trattenuto o rilasciato dal terreno alla coltura, come differenza fra la concentrazione di azoto minerale finale e iniziale del terreno, moltiplicato per il volume di terreno (112,5 litri di terreno /m2) per il suo peso specifico (1200 g/L);
-la quantità residua presente nel granulo di urea E-MAX alla fine della prova, espressa come % in peso rispetto alla quantità iniziale somministrata, calcolata come rapporto fra quantità recuperata a fine prova dall’analisi dei granuli raccolti e il peso iniziale (2 g).
La somma delle sopracitate componenti rappresenta il totale delle perdite/asportazioni nel bilancio dell’azoto, a cui si contrappone la quantità di azoto fornito con la concimazione di base e la successiva fertirrigazione. Nel caso della fertirrigazione, il calcolo dell’azoto è stato effettuato eseguendo la sommatoria dei prodotti dei litri di acqua somministrata settimanalmente ad ogni lisimetro, per la concentrazione di azoto minerale presente nell’acqua di fertirrigazione somministrata a quel dato lisimetro in quella data settimana.
La differenza fra l’azoto fornito e le perdite/asportazioni rappresenta la somma dell’azoto originatosi dalla mineralizzazione della sostanza organica, delle perdite per volatilizzazione, dell’eventualmente processo di denitrificazione e dell’errore sperimentale commesso nella determinazione di tutte le varie componenti.
Al fine di stabilire se l’errore sperimentale fosse accettabile, è stato stimato l’azoto rilasciato dall’eventuale mineralizzazione della sostanza organica. I valori di azoto rilasciati con mineralizzazione sono stati calcolati in base ad alcuni dati riportati in letteratura (Quaderno ARSIA, 2004) che identificavano la quantità annuale di N liberato dalla mineralizzazione della SO del terreno in funzione della sua tessitura, del contenuto di sostanza organica e del suo rapporto C/N. Il valore annuo di N mineralizzato è stato rapportato alla durata della prova.
57
Tab. 4.4 - Indici per la valutazione dell’efficienza nell’uso dell’azoto da parte di una coltura, con indicazione della metodologia di calcolo. Le grandezze riportate nelle formule sono descritte in basso nella tabella.
Parametro Formula Indicazione del parametro
Fattore di produttività
parziale (PFP) PFP = Y/F
Semplice espressione della produttività in rapporto al nutriente applicato
Efficienza agronomica AE = (Y-Y0)/ F
Miglioramento della produttività ottenuto grazie all’applicazione dell’elemento
Efficienza di recupero apparente (RE)
RE = (U-U0)/
F
Rapporto tra il quantitativo di nutriente assorbito dalla pianta e la dose applicata
Efficienza di
utilizzazione interna IE = Y/U
Capacità della pianta di trasformare l’elemento nutritivo applicato nella resa raccolta Efficienza fisiologica PE = (Y-Y0) /
(U-U0)
Capacità della pianta di trasformare il nutriente assorbito nella produzione
Legenda simboli grandezze utilizzate:
Y = produzione raccolta della coltura quando l’azoto è applicato Y0 = produzione raccolta della coltura quando l’azoto non è applicato
F = dose di azoto applicata
U = quantità totale di azoto assorbito dalla pianta quando questo è applicato
U0 = quantità totale di nutriente assorbito dalla pianta nel trattamento non concimato
Calcolo degli indici di efficienza nell’utilizzo dell’azoto
Al fine di valutare l’effetto delle diverse strategie di concimazione sull’efficienza nell’uso dell’azoto da parte della coltura per le tre prove, sono stati calcolati gli indici per valutare l’efficienza di utilizzo della concimazione azotata secondo quanto proposto da Hashemi Dezfooli et al.(1998) e da Di Gioia et al. (2017).
Gli indici e il loro metodo di calcolo sono riassunti nella Tab. 4.4. I valori delle grandezze Y0 e
U0, rappresentano i valori di produzione raccolta e la quantità di N assorbito dalla coltura sulla
quale non è stato somministrato azoto. Detti valori sono stati calcolati effettuando le analisi sulla sostanza secca prodotta dalle piante allevate in due lisimetri di controllo, nei quali non è stata somministrata alcuna quantità di azoto sotto forma di concime minerale: i due lisimetri sono quindi serviti come standard interno alla prova per la valutazione della fertilità già presente nel terreno utilizzato nella prova.
58
4.2.5 Analisi statistica
In tutte e tre le prove si è utilizzato un disegno sperimentale completamente randomizzato, con 3 repliche per ogni trattamento (5 nella prima prova primaverile). Ogni replica era costituita da un lisimetro. I dati sono stati sottoposti all’analisi della Varianza (ANOVA), e, quando questa era significativa, i valori medi sono stati separati utilizzando il test di Tukey test effettuato grazie all’utilizzo del software Statgraphics Plus 5,1 (Manugistic, Rockwille, USA). Per le grandezze espresse in valori percentuali, questi, prima di essere stati sottoposti all’analisi statistica, sono stati convertiti in valori angolari.
4.3 Risultati
4.3.1 Prova primaverile-estiva 2015
Condizioni sperimentali
Nella tabella 4.5 sono riportate le condizioni sperimentali registrate nella serra durante il periodo sperimentale (20 marzo-7 luglio 2015). La temperatura media dell’aria e del suolo è stata rispettivamente di 24,4 °C e 24,1 °C, la media della umidità relativa è stata di 61,4%, con una radiazione globale media giornaliera interna alla serra di 10,9 MJ·m2·giorno-1, equivalente ad una radiazione cumulata per l’intero periodo sperimentale di 1459,9 MJm-2 (Tab. 4.5 e Fig. 4.4).
Tab. 4.5 - Condizioni climatiche registrate durante la prova di lisciviazione condotta in una serra della Università di Pisa dal 20 marzo al 7 luglio 2015.
Parametro Temperatura dell’aria Temperatura del suolo
Umidità relativa
Radiazione globale interna alla serra Media 24,4 °C 24,1 °C 61,4 % 10,9 MJ·m2·giorno-1
Cumulato nel
periodo* 3264 °C 3223 °C - 1459,9 MJ.m
-2
59
Fig. 4.4 – Grafico sull’andamento delle temperature (suolo e aria) e della radiazione globale registrate durante la prova primaverile-estiva 2015 presso il DiSAAA-a dell’Università di Pisa.
Tab. 4.6 - Effetto di differenti strategie di fertilizzazione sul bilancio idrico-nutritivo di una coltura di pomodoro cresciuta su terreno per 109 giorni (20 marzo -7 luglio 2015). Per la descrizione del trattamento, si veda la Tab.4.1. Per ogni parametro, lettere differenti identificano una significativa differenza (P<0,05), in accordo con il test di Tukey.
Parametro Controllo ENTEC E-MAX1 E-MAX2
A: Acqua fornita (m3/ha) 4725 a 4727 a 4702 a 4758 a
B: Acqua drenata (m3/ha) 675 b 613 b 666 b 946 a
Evapotraspirazione (m3/ha) 4050 a 4114 a 4035 a 3812 b
Frazione di lisciviazione (B/A,%) 14,3% b 13,0% b 14,2% b 19,9% a
N fornito (pre-trapianto, kg/ha) 75 b 75 b 75 b 150 a
N fornito (fertirrigazione, kg/ha) 285 a 285 a 285 a 210 b
N totale fornito (kg/ha 360 a 360 a 36,0 a 36,0 a
N-NO3 lisciviato (N kg/ha) 126,4 a 97,4 b 96,5 b 56,6 c
N-NH4 lisciviato (N kg/ha) 0,8 a 0,4 b 0,3 b 0,3 b
N-NH2 lisciviato (N kg/ha) 0 b 0 b 0,2 a 0,3 a
N totale lisciviato (N kg/ha) 127,2 a 97,8 b 97,0 b 57,2 c % N lisciviato rispetto al N totale fornito 35,3% a 27,2% b 26,9% b 15,9% c
In Tab. 4.6. si riporta il bilancio idrico-azotato della prova primaverile-estiva di lisciviazione su pomodoro (20 marzo - 07 luglio 2015). La quantità di acqua fornita non è stata statisticamente differente fra i quattro trattamenti (in media 4728 m3/ha). La frazione di lisciviazione è stata del
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 0 20 40 60 80 100 120 Rad ia zi o n e gl o b al e ( M j/ m 2gi o rn o ) Te mpe ra tu ra med ia g io rn al ie ra
Giorni dopo il trapianto (20 marzo 2015)
60
14,3%, 13,0%, 14,2 e 19,9% rispettivamente per il CONTROLLO, ENTEC, E-MAX1 e E-MAX2 .
La maggiore frazione di lisciviazione osservata nel trattamento E-MAX, è stata causata da una significativa riduzione della sua traspirazione (Tab. 4.6). L’analisi di crescita ha confermato che il trattamento E-MAX2, ha ridotto il vigore della pianta (in riferimento ai dati in Tab. 4.8 per la sostanza secca (S.S) defogliata e la S.S. delle foglie), che è risultata visivamente eccessiva nel trattamento CONTROLLO. Probabilmente la causa è dovuta a un’elevata e pronta disponibilità di N per la pianta, fin dalla fase di trapianto ricevuta in seguito alla pronta solubilizzazione della concimazione. Questo eccessivo vigore vegetativo, è probabilmente il principale fattore responsabile della maggiore incidenza di oidio rilevato sui trattamenti CONTROLLO e ENTEC (dati non mostrati). La maggiore vigoria potrebbe anche avere indotto una maggiore competizione degli assimilati prodotti nei confronti dei frutti, incrementando la percentuale di frutti di scarto. La quantità totale di N assorbita è stata maggiore nel trattamento E-MAX2 e ENTEC (circa 296,2 kg/ha) rispetto ai trattamenti CONTROLLO e E-MAX1 (circa 274,6 kg/ha, vedi tabella 4.8).
Tab. 4.7 - Effetto della diversa strategia di fertilizzazione sulla produzione di una coltura di pomodoro in primavera-estiva. I dati si riferiscono a una coltura con 4 palchi di frutti raccolti. Per ogni parametro (riga), la presenza di una lettera differente indica una differenza statisticamente differente (P<0,05), in accordo con il test di Tukey.
Parametro Trattamenti
Controllo ENTEC E-MAX1 E-MAX2
Produzione totale (t/ha) 127,8 a 137,6 a 119,6 a 134,0 a Numero di frutti totali (N°/m2) 59,0 ab 63,2
a
b 54,5 b 65,7 a Produzione commerciale (t/ha) 97,9 a 104,1 a 91,3 a 107,0 a Numero di frutti commerciali (N°/m2) 39,5 a 39,2 a 36,5
a
b 43,0 a Peso medio frutti (g/frutto) 247,8 a 265,6 a 250,1 a 248,8 a
Produzione non commerciale (t/ha) 30 ab 34 a 28 b 27 b
Numero di frutti non commerciali (N°/m2) 19,5 ab 24,0 a 18,0 b 22,7 a
% con sintomi di BER 35% a 37% a 28% a 37% a
Contenuto in sostanza secca (%) 5,61 a 5,54 a 5,65 a 5,53 a
pH del succo 4,17 a 4,14 a 4,14 a 4,16 a
Elettro-conducibilità (EC) del succo
(dS/m) 5,23 a 5,14 a 5,37 a 5,28 a
Solidi Solubili Totali (°Brix) 4,65 a 4,62 a 4,45 a 4,57 a Acidità titolabile (g di acido citrico x
100ml di succo) 0,57 a 0,58 a 0,57 a 0,58 a
Tab. 4.8 - Influenza di diverse strategie di coltivazione sulla crescita della pianta, sul suo contenuto in azoto, e sul bilancio azotato del suolo determinato nella prima prova sulla lisciviazione, effettuata nella primavera-estate 2015.
61
Parametro Trattamenti
Controllo ENTEC E-MAX1 E-MAX2 Sostanza secca defogliata (t/ha) 0,67 a 0,68 a 0,71 a 0,63 b Sostanza secca nello stelo (t/ha) 1,57 a 1,56 a 1,70 a 1,55 a Sostanza secca nelle foglie (t/ha) 1,12 b 1,23 a 1,23 a 1,04 c Sostanza secca della parte aerea (t/ha) 3,36 b 3,47 a 3,64 a 3,22 b Produzione totale di pomodoro (t/ha) 127,8 a 137,6 a 119,6 a 134,0 a Percentuale di sostanza secca nel frutto (%) 5,61 a 5,54 a 5,65 a 5,53 a Sostanza secca nel frutto (t/ha) 7,16 b 7,62 a 6,76 c 7,41 b
Sostanza secca totale (t/ha) 10,53 b 11,10 a 10,40 b 10,64 b
% N nella sostanza secca defogliata 1,94% a 1,98% a 2,02% a 2,02% a % N nella sostanza secca dello stelo 1,25% ab 1,23% b 1,28% ab 1,31% a % N nella sostanza secca delle foglie 2,52% a 2,60% a 2,63% a 2,62% a % N nella sostanza secca dei frutti 2,95% a 3,04% a 3,08% a 3,18% a N totale nei frutti (kg/ha) 211,5 b 231,7 a 208,1 b 235,6 a N totale nella parte aerea (kg/ha) 60,9 b 64,7 a 68,6 a 60,4 b N totale assorbito dalla coltura (kg/ha) 272,4 b 296,4 a 276,7 b 296,1 a N totale lisciviato dal suolo (kg/ha) 127,2 a 97,8 b 97,0 b 57,2 a N assorbito + N lisciviato (kg/ha) 399,6 a 394,2 a 373,7 b 353,3 b Volume di suolo (m3/ha)
1125 1125 1125 1125 Peso specifico del suolo (t/ha) 1,2 1,2 1,2 1,2 Peso totale del suolo (t/ha) 1350 1350 1350 1350 N Minerale nel suolo 1/03/15 (g/t) 29 29 29 29 N Minerale nel suolo alla fine (g/t) 33 c 37 c 50 b 66 a N minerale rilasciato dal suolo (kg/ha) -5,4 d -10,8 c -28,4 b -50,0 a N totale lisciviato+ assorbito (OUT,kg/ha) 405 a 405 a 402,1 a 403,3 a N totale fornito (IN; kg/ha) 360,00 360,00 360,00 360,00 N-OUT- N-IN (kg/ha) 45,0 a 45,0 a 42,1 b 43,3 b N liberato dalla mineralizzazione della S.O.
terreno (5 mesi, kg/ha)* 23,0 23,0 23,0 23,0 Possibile errore sperimentale (kg/ha) 22,0 22,0 19,1 20,3 % errore rispetto al totale N output 5,4% 5,4% 4,7% 5,0% * Dalla letteratura, per un suolo sabbioso con un contenuto di 2,31% di sostanza organica avente un C/N di 33,6, il rilascio di N dovuto alla mineralizzazione della sostanza organica è stimato in 55,2 kg ha-1 anno-1.
Il periodo sperimentale è durato circa 5 mesi.
La Tab 4.6 mostra che il fertilizzante E-MAX applicato alla dose di 5 g di N /pianta (E-MAX2, pari a 150 kg di N/ha) ha ridotto la lisciviazione di N del 55% rispetto alla pratica tradizionale. Anche il trattamento ENTEC e EMAX1 (dose of 2,5 g di N per pianta di urea E-MAX), ha ridotto significativamente, anche se in minor misura, la lisciviazione di N rispetto alla pratica aziendale (-24%). La differenza evidenziata nella lisciviazione dell’N fra il trattamento E-MAX1 e E-MAX2 è dovuta all’utilizzo, nella prima fase di coltivazione sul trattamento E-MAX1, di nitrato di
62
ammonio nella fertirrigazione. Nelle acque di drenaggio la concentrazione di urea o ammonio è sempre stata bassa e irrilevante rispetto alla quantità di azoto nitrico presente.
La crescita delle piante e la percentuale di allegagione non è stata influenzata dal trattamento azotato, come si può osservare dai dati riportati in Tab.4.8.
La quantità di azoto minerale (NO3 e NH4) presente nel terreno, è stata determinata all’inizio e alla
fine della prova. Nei trattamenti CONTROLLO e ENTEC, alla fine della prova la quantità di N minerale presente nel terreno era simile ai valori iniziali (29 mg di N/kg di terreno asciutto), mentre era significativamente più alto nei trattamenti E-MAX1 e E-MAX2 (in media, rispettivamente 35 mg/kg contro i 58 mg/kg).
Questa maggiore concentrazione di azoto minerale potrebbe essere il causata dall’utilizzo dell’urea a rilascio ritardato (E-MAX) che ha ridotto i fenomeni di lisciviazione (vedi Tab. 4.8). L’analisi dei granuli di E-MAX, recuperati dal terreno alla fine del periodo sperimentale hanno mostrato la presenza di una quantità di N non ancora ceduta pari al 11% del valore iniziale: ciò spiegherebbe parzialmente i valori più alti di N minerale nel suolo registrati nei trattamenti con E-MAX alla fine dell’esperimento. In tutti i trattamenti, la somma delle quantità di N asportata dalla coltura e lisciviata, la differenza di N fra il valore di N minerale presente nel suolo all’inizio e alla fine della coltura era più alta di 28- 32 kg/ha, rispetto alla dose fornita complessivamente (360 kg/ha). Questa quantità extra di N può essere attribuita, almeno in parte alla mineralizzazione della sostanza organica presente nel suolo.
In letteratura la massima quantità di N rilasciato dalla mineralizzazione della sostanza organica per un suolo simile (suolo sabbioso, con 2,31% di sostanza organica e con un rapporto C/N di 33,6) è di 55 kg·ha-1·anno-1, corrispondente, per il periodo di 5 mesi di coltivazione a 23 kg/ha di
N. Se si considera la possibile quantità di azoto rilasciato dalla mineralizzazione della sostanza organica nel bilancio dell’N, la differenza fra l’N fornito e quello assorbito e lisciviato, si riduce ad una sovrastima di 5-9 kg di N /ha, che corrisponde a un errore percentuale di 1,2% -2,3% sulla quantità totale di azoto fornito.
La buona disponibilità di azoto minerale presente nel terreno prima della concimazione (29 mg/Kg) ha permesso di ottenere una minima produzione anche nel trattamento in cui non era stata effettuata la concimazione azotata (11 volte inferiore rispetto ai trattamenti concimati). In generale, pur osservando alcune piccole differenze fra i vari indici dovuti alle diverse tecniche di fertirrigazione, non si sono notate eclatanti differenze negli indici di efficienza nell’uso dell’azoto: ciò è giustificato dal fatto che le quantità di azoto somministrato complessivamente per le varie tecniche è stato identico e che le produzioni ottenute e il loro contenuto in N è stato abbastanza simile in tutti i trattamenti (vedi Tab. 4.9).
63
Tab. 4.9 - Alcuni indici di efficienza d’uso dell’azoto, calcolati dai dati raccolti nella prova primaverile 2015. Nella tavola si riportano i valori e le formule usate per il calcolo. Per ogni