Sportello di Assistenza ed Informazione Agricola (S.A.I.A)
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Fertilizzazione ed impatto ambientale
1. Premessa
Con il termine fertilizzazione si intende l’utilizzo di sostanze che, per le loro caratteristiche sia chimiche che fisiche o biologiche, contribuiscono al miglioramento della fertilità agronomica in quanto migliorano la funzione di nutrizione del terreno e la sua stessa abitabilità.
Fertilizzante è quindi una qualsiasi sostanza che somministrata al terreno è in grado di agire positivamente sulla fertilità in generale.
I fertilizzanti, a seconda dell’azione esplicata, vengono così suddivisi:
concimi;
ammendanti;
correttivi.
Il concime è qualsiasi sostanza, naturale o sintetica, organica o minerale, in grado di fornire alle colture gli elementi chimici della fertilità necessari allo svolgimento del loro ciclo vegetativo e riproduttivo (nutrizione).
L’ammendante è qualsiasi sostanza, naturale o sintetica, organica o minerale, capace di modificare le caratteristiche fisiche del terreno come la tessitura o la struttura.
Il correttivo è qualsiasi sostanza, naturale o sintetica, organica o minerale, capace di modificare la reazione o pH del terreno.
2. Concimi e loro classificazione
Il valore di fertilizzazione del concime è legato alla presenza di uno o più elementi chimici di seguito classificati:
elementi principali: azoto (N), fosforo (P), potassio (K);
elementi secondari: calcio (Ca), magnesio (Mg), zolfo (S), sodio (Na);
microelementi: boro (B), manganese (Mn), zinco (Zn), rame (Cu), molibdeno (Mo), cobalto (Co), ferro (Fe).
L’azoto, il fosforo ed il potassio sono detti elementi principali in quanto sono assorbiti dalle piante sempre in grande quantità e generalmente nel terreno sono presenti in quantità non sufficiente a garantire produzioni elevate.
I concimi, in base alla loro natura, vengono classificati in:
concimi minerali:
semplici: prodotti naturali o sintetici che contengono un solo elemento chimico principale (azotati, potassici, ecc.);
composti: prodotti naturali o sintetici che contengono, combinati o miscelati in diversi rapporti, più elementi chimici principali (azoto-fosfatici, azoto-fosfo-potassici, ecc.);
a base di elementi secondari (possono essere presenti anche microelementi);
a base di microelementi (possono essere presenti anche elementi secondari).
concimi organici: composti del carbonio di origine vegetale od animale legati chimicamente in forma organica agli elementi principali (di solito azoto o fosforo).
concimi organo-minerali: essi derivano dalla reazione o miscela di uno o più concimi organici con uno o più concimi minerali (semplici o complessi).
3. Le funzioni di nutrizione degli elementi principali
Le piante, attraverso i peli radicali, assorbono gli elementi nutritivi sotto forma di sali disciolti nella soluzione circolante del terreno.
La scarsità degli elementi principali rappresenta il fattore di nutrizione che limita in maniera preponderante la produzione vegetale, per cui la concimazione si basa fondamentalmente sull’apporto de seguenti tre elementi.
Azoto
L’azoto è un elemento plastico fondamentale per la vita dei vegetali. Esso esercita una forte azione di stimolo sulla crescita delle piante in quanto la buona disponibilità dello stesso determina una crescita rapida della vegetazione e la produzione di un ampio apparato radicale. L’azoto quindi rappresenta il fattore della nutrizione che più determina i livelli produttivi.
Un eccesso nell’impiego di questo elemento può determinare diversi effetti negativi tra i quali meritano di essere segnalati:
il ritardo nello sviluppo con conseguente ritardo della fruttificazione e maturazione;
la peggiore qualità dei frutti;
la ridotta resistenza alle avversità parassitarie ed atmosferiche;
la riduzione della resistenza meccanica delle piante;
maggiori consumi idrici;
temporanei accumuli di nitrati nei tessuti fogliari e negli steli.
L’azoto nel terreno è presente in forma organica, ammoniacale e nitrica e queste forme hanno un valore nutritivo differente.
La quantità di concimi azotati da somministrare sul terreno varia in relazione a diversi fattori:
tipo di piante coltivate e varietà;
tecniche di coltivazione adottate;
fertilità del terreno.
Fosforo
Anche il fosforo è un elemento principale e proprio per questo rappresenta un elemento di fondamentale importanza per la vita dei vegetali. Nelle piante lo si ritrova:
negli acidi nucleici;
come sostanza di riserva dei semi e tuberi;
nei composti responsabili degli scambi energetici (ATP);
come partecipante al metabolismo dei lipidi;
come componente di molecole intervenenti nella sintesi clorofilliana.
Il fabbisogno fosforico nelle piante giovani è molto elevato e, in maniera opposta all’azoto, rappresenta un fattore di precocità. Esso infatti favorisce ed accelera i fattori legati ala fioritura, alla fecondazione ed alla maturità.
Il contenuto di fosforo nel terreno varia moltissimo in quanto lo si trova in varie forme con valore agronomico differente:
fosforo organico: deve subire i processi di mineralizzazione per essere assorbito;
fosforo minerale:
frazione solubile e direttamente utilizzabile;
frazione scambiabile trattenuta dal terreno e ceduta lentamente;
frazione precipitata in quanto bloccata in combinazioni insolubili o poco solubili.
Le perdite di fosforo, a causa della scarsa mobilità, sono dovute essenzialmente all’asportazione effettuata dall’apparato radicale delle colture ed alle insolubilizzazioni derivanti dalle combinazioni minerali che si attuano nel terreno a causa di determinati fattori (elevato calcare, pH anomalo, ecc.).
Gli eccessi di concimazioni fosfatiche determinano anche in questo caso dei problemi di varia natura nelle piante:
produzione ridotta;
anticipo della maturazione;
allegazione abbondante;
carenze di microelementi come ferro e zinco.
Potassio
Il potassio, nella composizione chimica dei tessuti vegetali, viene subito dopo l’azoto e prima del fosforo ed è un elemento regolatore fisiologico di una grande quantità di processi. Esso esalta la produzione delle piante soprattutto dal punto di vista qualitativo ed una sua carenza determina:
ritardo nell’accrescimento;
fogliame molto poco espanso;
fruttificazione scarsa;
frutti poco colorati;
piccoli frutti e mal conformati.
E’ un elemento poco solubile e poco dilavabile. Nel terreno il potassio lo si trova sotto varie forme:
potassio organico: utilizzabile solo dopo la mineralizzazione;
potassio scambiabile: trattenuto dai colloidi, è cedibile lentamente;
potassio solubile: direttamente assorbibile dalle piante;
potassio fissato: rinchiuso nel reticolo cristallino di alcuni minerali argillosi, il suo grado di disponibilità non è ben circostanziato;
potassio in combinazioni minerali: inutilizzabile direttamente, fatta eccezione per quello che passa in soluzione durante i processi di formazione del suolo.
5. Impiego di fertilizzanti e problemi ambientali
In questi ultimi anni l’impiego degli elementi nutritivi ha mostrato un trend altalenante.
Il consumo di elementi fertilizzanti è prevalentemente concentrato nelle regioni del Nord ed in quelle Centrali dell’Italia, mentre le regioni del Sud, con eccezione della Campania, consumano in media quantitativi più bassi per ettaro. La Sardegna poi, a causa della netta preponderanza dei pascoli, presenta il più basso livello di impiego di elementi fertilizzanti.
Tra gli elementi fertilizzanti, quelli azotati e potassici hanno evidenziato un netto aumento nel loro impiego per ettaro.
Si consideri la seguente tabella avente ad oggetto il consumo di elementi fertilizzanti nel periodo intercorrente tra il 1990 ed il 1997
Fonte: Relazione sullo stato dell’ambiente, elaborazione ENEA su dati ISTAT, Statistiche dell’agricoltura.
Il consumo è espresso in kg/ha ed i dati si riferiscono al contenuto in elementi fertilizzanti non tenendo conto del peso complessivo.
Oggi l’agricoltura viene chiamata in causa come una responsabile dei danni all’ambiente.
Tramite le concimazioni azotate vengono rilasciati nitrati nelle falde acquifere ed ossidi di azoto nella stratosfera, interferendo così sul chimismo dell’ozono. In particolare, il sovraccarico ambientale di azoto si verifica nel momento in cui gli apporti con le concimazioni superano la capacità di metabolizzazione da parte della vegetazione e della microflora terricola. Da qui la necessità di limitare l’impiego di azoto solo per le quantità assorbibili dalla vegetazione ed apportarlo solo vicino ai momenti di intenso assorbimento da parte delle colture.
Per eliminare ulteriori rischi di inquinamento ambientale bisognerebbe altresì impiegare concimi minerali contenenti azoto in forma non prontamente dilavabile (nitroammoniacale).
Alla concimazione fosfatica sono correlati fenomeni rilevanti di eutrofizzazione dei corpi idrici, laddove con il termine eutrofizzazione di intende un particolare tipo di inquinamento conseguente all’accumulazione nelle acque di forti quantità di fosfati sotto forma di fertilizzanti ed al conseguente sviluppo di organismi microscopici, quali le alghe, che proprio nei fosfati trovano una delle principali sostanze nutritive (in particolare, le alghe, diventate abbondanti sulla superficie delle acque, allorché muoiono si depositano sul fondo e vengono decomposte dai batteri; tale processo di decomposizione, determinando un forte consumo di ossigeno, provoca la morte per ipossia degli altri organismi acquatici, con conseguente eutrofizzazione del corpo idrico interessato dal fenomeno).