La fertilizzazione fosfatica

1. La fertilizzazione fosfatica • Ruolo fisiologico del fosforo: • 1) costituente delle proteine fosforate: • nucleoproteinefosfoproteinelecitinefitine • 2) reazioni biochimiche nel metabolismo dei glucidi • 3) trasporto di energia nelle cellule Ruolo agronomico del fosforo 1) Con L’N, partecipa alla crescita generale della pianta, in particolare interviene sullo sviluppo dell’apparato radicale 2) favorisce fioritura, fruttificazione, granigione, migrazione negli organi di riserva 3) qualità del prodotto nella nutrizione (umana e animale) - interazione specie x concimazione

2. H2PO4 Ca Ca Ca HPO4 Fe(OH)3 H2PO4 Al(OH)3 Concimi fostatici • Solubili • solubilità 50 g l-1 a pH 7 • immediatamente assimilabili • scambio con ioni del comlesso argillo-umico e idrossidi di ferro e alluminio • azione rapida, da distribuire poco prima della semina o con coltura in corso

3. Concimi fosfatici solubili • Perfosfati • contengono più del 95% di fosfato monocalcico • perfosfato semplice: titolo 16-22%, 90% solubile in acqua • ottenuto per attacco di fosfati naturali con acido solforicotitolo in zolfo 11-2% • titolo in CaO 28% • Dotato di microelementi • residui di acido solforico, lieve acidità. • Perfosfato doppio: titolo 25-36%6-8% zolfo • Perfosfato triplo:44-48% • Fosfati d’ammonio • fosfato monoammonico 11/48 • fosfato biammonico 18/46 • perfosfato ammonico 4/15 o 9/16 (molto variabile) • aggiunta di ammoniaca al processo di preparazione dei perfosfati • uso per la localizzazione, come starter, su colture in crisi • Nitrofosfati 20/20, 22/14, 27/10 (molto variabili)

4. Concimi fosfatici iposolubili Solubilità da 2 a 7 mg l-1 a pH 7 solubili in acido citrico al 2% (scorie) o in citrato ammonico azione mediamente rapida, incorporare prima possibile, tanto più il pH è alto. Scorie titolo 12-20% finezza: 75% passa al setaccio da 0,16 mm 2-3% MgO, 2-4%MnO, 20% Fe alcalinizzanti, correttivo per terreni acidi Fosfato bicalcico: 38-42% attacco con acido cloridrico di fosforiti o ossa e eliminazione del CaCl2. Disponibilità intermedia tra perfosfati e scorie, in particolare nei concimi complessi Fosfati termici: 15-30% calcinazione con sali alcalini di fosfati naturali per aumentare la solubilità. Uso in Germania, Paesi Bassi

5. Concimi fosfatici insolubili Pressochè insolubili in acqua, solubilità variabile in acido citrico. La loro azione dipende dalla finezza di macinazione Da usarsi molto presto, insieme alla concimazione organica, eventualmente con materiale organico ancora in fermentazione utili per concimazione di fondo Fosfati naturali: titolo 26-33% finezza: 90% al setaccio da 0,063 mm applicazione preferibile in suoli leggermente acidi ben utilizzati da crucifere e leguminose foraggere prative e fruttiferi meglio in climi umidi che secchi (nord Europa, aree tropicali umide)

6. Il fosforo scambiabile e utilizzato dalle colture Tutti le metodiche di analisi del fosforo scambiabile e disponibile prevedono attacchi con reagenti più o meno forti che simulerebbero l’azione della pianta o di iono fosfato sul complesso di scambio. Una “vera” misura del fosforo scambiabile o assimilabile è quasi impossibile. La misura più attendibile si basa sul metodo isotopico. Si aggiunge un quantitativo di 32P (radioattivo) e si attende il raggiungimento dell’equilibrio che si definisce come attività specifica Asp= 32P/(31P+32P) che diviene lo stesso nel suolo e nella soluzione. Il valore E di fosforo scambiabile è dato da Radioattività introdotta/Asp -fosfati in fase liquida. Rappresenta il fosforo effettivamente scambiabile. Occorre una perfetta standardizzazione del metodo, occorrono 3 settimane con agitazioni E’ un’analisi di riferimento, lunga e onerosa 2 grammi di terra fine,setaccio da 0,2 mm in 100 mm acqua Il valore L (fosforo labile, assorbito dalla pianta) prevede il raggiungimento dell’equilibrio in un vegetale (Lolium italicum) è un dato più sperimentale che analitico.

7. Il fosforo scambiabile e utilizzato dalle colture (2) I valori E e L possono essere considerati di riferimento per le altre tipologie di analisi - Vi sono oltre 20 metodi di analisi del fosforo utilizzati, ognuno con buona validità locale -Solo il metodo Olsen ha validità generale (bicarbonato di sodio a pH 8,5 tamponato) In Francia si usa molto il metodo Dyer; si può passare all’Olsen con l’equazione P Olsen= 0,25 P Dyer+25.5, (ma è approssimata)

8. Fosforo nel suolo - forme organiche Importante per il bilancio a lungo termine dell’elemento Da 1/2 a 2/3 del P nel suolo è P organico ( e tipicamente i metodi analitici non lo considerano) Inositolo (esteri di C6H12O6 30% del P organico), acidi nucleici, fosfolipidi. Il rapporto N/P non è fisso in un suolo (C/N e N/S sono invece molto stabili) La mineralizzazione del P è molto difficile da studiare perché 1)esiste simultaneamente P minerale e organico 2) il P rilasciato origina facilmente forme insolubili Maggior mineralizzazione del fosforo organico all’aumentare del pH (per C e N non avviene) Rapporti C/N/P 100/10/1 in suoli organici 230/10/0,4 in suoli sciolti 71/10/3 Mineralizzazione del P organico se C/P <200/1 Organicazione del P se C/P >300/1 Soglia dello 0,2 % di fosforo nel suolo: se al di sotto si ha mineralizzazione In genere organicazione del P con i residui colturali

9. Fosforo - forme inorganiche • Il P solubile immesso con i fertilizzanti viene parzialmente convertito in forme poco solubili: retrogradazione. • -precipitazione • a basso pH composti insolubili con AL3+ e Fe3+ • pH 6-7 composti solubili con Ca++ e Mg++ • pH >7 composti insolubili con Ca++ • -assorbimento-desorbimento • -adsorbimento: sulle superfici di un solido • -assorbimento: penetrazione all’interno della fase solida • - sugli ossidi idrati di Fe e Al: (anfoteri) PZC dell’Al e Fe a pH 8,5 e 9, kaolinite 7 in generale, > argilla, maggior adsorbimento. • -su colloidi amorfi derivanti da ceneri vulcaniche • -sulla calcite (solo il 5% della calcite partecipa all’adsorbimento, il resto regola il pH) il processo può portare a fosfati bicalcici e tricalcici. • I composti con Mg sono più facilmente solubili dei corrispondenti con Ca.

10. Fosforo - Isoterme di assorbimento Curve ottenute aggiungendo P alla soluzione Desorbimento: tasso di rilascio del P assorbito. E’ un processo lento, il cui tasso è = Kt0,3. K dipende dal suolo, in genere il processo quasi si arresta dopo 2 giorni

11. Fosforo - forme inorganiche • - effetto dei cationi: complesso di scambio saturato con bivalenti assorbe più P (es Ca a pH <6,5) • - effetto positivo della sostanza organica nel ridurre l’adsorbimento del P: • formazione di complessi stabili con Fe e Al. • Ossalato, Citrato hanno adsorbimento simile al P. • l’humus blocca il P in fosfoumati facilmente disponibili. • Scambio tra umati e fosfati • Materiale verde: CO2, A. Carbonico, solubilità minerali • -Tempi di fissazione del fosforo: sono molto variabili, da settimane a anni (da 2 interventi anno a 1 intervento per rotazione 3-5 anni) • Effetto della s.o. sulla mobilità del P. Il P organico in suoli argillosi ha movimento 4-6 volte più veloce. • Temperatura: in genere a alta temperatura il P è più fissato (problemi in paesi tropicali)

12. Dinamica dei fertilizzanti fosfatici • Il fosforo in soluzione spesso non è sufficiente per una buona nutrizione fosfatica delle colture (0,3-3 ppm) • esempio: • nell’ipotesi che occorrano 400 kg di H2O per 1 kg di sostanza secca, la concentrazione di P sia 5 ppm, e si producano 10 t ha-1, l’uptake con il flusso idrico risulterebbe 20 Kg ha-1. • Il meccanismo più importante della nutrizione fosfatica è la diffusione dello ione fosfato dalla soluzione alle radici (e quindi dal complesso di scambio alla soluzione). • Se il fosforo è solubile in acqua, occorre ridurre le superfici di contatto del suolo col terreno per evitare la fissazione e fare in modo che siano le proprietà della soluzione di fosfato e non quelle del suolo i fattori dominanti. • Granulari (a granuli grossi) • concimazione in bande • Se si usano forme insolubili: polverizzazione fine, distribuzione andante.

13. Uso dei fertilizzanti fosfatici • Il movimento del fosforo raramente supera i 3-4 cm. P solubile: forte richiamo d’acqua per l’aumento del potenziale osmotico, soluzione del granulo, fosforo disponibile facilmente • La ridistribuzione avviene in seguito alle lavorazioni e al riciclo del P da parte delle radici. • Nei concimi poco solubili l’effetto di saturazione del terreno e il richiamo d’acqua sono modesti, la disponibilità a breve è ridotta. • interazione con l’N • L’N aumenta l’assorbimento di P delle colture: • - aumento della fitomassa epigea e ipogea • - alterazione del metabolismo della pianta: • l’assorbimento di ione ammonio deve essere compensato da un più alto assorbimento di cationi • - aumento solubilità e della disponibilità del P • dimensione dei granuli : Granuli molto piccoli sono favorevoli per i concimi poco solubili (suoli calcarei) • regolarità distribuzione: importante per i poco solubili, riduce probabilità che la radice “impatti” il P. • umidità del suolo: alla capacità di campo 80% del P esce dal granulo in 1 giorno. Meglio i granulari in ambienti umidi. • Dose: a dosi sub-ottimali convengono i solubili. • P residuale: possono esserci effetti per 5-10 anni