Volume: il riso

Sezione: coltivazione

Capitolo: fertilizzazione

Autori: Stefano Bocchi

Con la sommersione, vengono modificati gli equilibri biochimici e i cicli degli elementi nutritivi. La pianta di riso si adatta alle condizioni di sommersione attraverso diversi meccanismi fra cui: – l’attivazione dell’aerenchima in grado di trasferire ossigeno dall’apparato epigeo all’apparato radicale; – la formazione di un sistema di radici laterali, fibrose, molto diffuse e localizzate nello strato di interfaccia suolo/acqua di 1-2 mm di terreno, che si mantiene in condizioni di ossidazione, grazie all’ossigeno presente nell’acqua di sommersione; – la permanenza di uno strato di acqua modifica quindi l’habitat e il sistema colturale influendo sul grado di disponibilità di elementi nutritivi essenziali, sull’efficienza d’uso, sulle tecniche di concimazione. Gli interventi di fertilizzazione, concimazione, ammendamento e correzione effettuati sul sistema colturale del riso devono mirare a stabilire e mantenere un equilibrio nutrizionale interno al sistema aziendale e colturale tale da: – rispondere alle esigenze della coltura nel corso dei processi di crescita e produzione in modo da elevare le caratteristiche quali-quantitative della produzione assicurando al prodotto finale (risone) buona struttura e adeguata composizione necessari per raggiungere standard merceologici o svolgere funzioni nutritive e nutraceutiche; – mantenere il terreno in stato di salute e di elevata fertilità; – ridurre o annullare rilasci dal sistema in modo da migliorare l’efficienza d’uso di fertilizzanti/concimi, eliminare inquinamenti, impatti, sprechi a vantaggio dell’ambiente e del bilancio aziendale. La strategia di fertilizzazione è quindi ampia e complessa, definita nell’ambito della rotazione agraria adottata dall’azienda, dalle tecniche di ciclizzazione della materia, definita sulle conoscenze e sul monitoraggio delle principali caratteristiche del terreno, delle acque, del microclima e delle varietà adottate. Tale strategia quindi deve avvalersi di strumenti di conoscenza quali le analisi del terreno, delle acque, dei tessuti fogliari (diagnostica fogliare) nel corso del ciclo produttivo, per stabilire il migliore uso dei materiali fertilizzanti prodotti in azienda o acquisibili dal mercato. Il terreno, per assicurare equilibri edafici adeguati e buona efficienza delle concimazioni, dovrebbe presentare una tessitura tendenzialmente franca o franco-argillosa, capacità di scambio cationica superiore a 15 meq/100 g, contenuto di sostanza organica compreso tra 1,8 e 3%, concentrazioni di fosforo assimilabile intorno a 15-20 mg/kg, di potassio scambiabile tra 80 e 150 mg/kg. Con il cosiddetto piano di concimazione/fertilizzazione si intende l’insieme delle scelte relative agli strumenti (fertilizzanti, concimi, ammendanti e correttivi), alla tempistica e alle modalità di distribuzione e incorporazione nel terreno di dette sostanze. Si dovrebbe dunque impostare un piano di fertilizzazione, ossia un bilancio ove calcolare i possibili apporti esterni (acque di irrigazione contenenti elementi nutritivi, piogge e altro), e le probabili perdite (in particolare per l’azoto possono essere significative le perdite per volatilizzazione dell’ammonio, per lisciviazione, per denitrificazione). Tale bilancio difficilmente assume una forma di equazione matematica: è frutto di un’analisi agroecosistemica, basata su conoscenze e osservazioni sito-specifiche e di un monitoraggio continuo delle colture in rotazione. È opportuno distinguere la condizione di sommersione continua della risaia, stabilita ancor prima della semina, da quella di risaia mantenuta in irrigazione turnata. La maggior parte dell’azoto, sia nelle condizioni di terreno drenato sia in condizioni di terreno sommerso, è presente in forma organica. La decomposizione della sostanza organica, in condizioni di carenza o assenza di ossigeno, avviene a ritmi più lenti e fornisce prodotti finali di diversa natura a causa dell’incompleta decomposizione dei carboidrati che determina accumuli di CH4 e acidi organici; bassa energia di fermentazione; minore richiesta di azoto nel metabolismo anaerobico risultante in un più rapido rilascio di NH4+ di quanto si possa prevedere sulla base dei rapporti C/N della sostanza organica e dalla bassa velocità di decomposizione dei residui vegetali. Circa 2/3 dell’azoto che la coltura assorbe provengono dal cosiddetto azoto nativo del terreno, anche in presenza di abbondanti apporti di concime minerale. Questi ultimi possono quindi coprire il ruolo di effetto innesco sull’attacco della sostanza organica, di acceleratore, di integratore nelle fasi durante le quali la coltura aumenta le proprie esigenze (per esempio dall’inizio della levata ad alcuni giorni prima dello stadio di botticella). Con l’interramento delle paglie, che dovrebbe essere effettuato almeno 15-30 giorni prima della sommersione, si restituiscono al terreno elevate quote di potassio e di silicio. Con l’interramento delle paglie si dovrebbe tendere a restituire al suolo in modo più completo possibile quanto questo ha ceduto, per far accrescere e produrre, tanto da assicurare un’equilibrata circolazione degli elementi della fertilità e da mantenere percentuali di sostanza organica del terreno (circa 2-2,5%) tali da consentire la stabilità strutturale, di grande importanza per le colture in rotazione con il riso. La concentrazione di azoto delle paglie di riso risulta variabile fra 5 e 8 g N/kg con un rapporto C/N variabile tra 50:1 e 70:1. Il rapporto C/N dell’apparato radicale risulta superiore con valore intorno a 98:1. Con le paglie si possono quindi restituire circa 60-80 kg/ha di azoto. Per arricchire il terreno di sostanza organica a rapida mineralizzazione, si può fare ricorso a colture da sovescio, che possono fungere anche da colture di copertura (durante la stagione invernale), di cattura (gli apparati radicali possono formare un feltro capace di ridurre i fenomeni di lisciviazione possibili nel corso dei periodi di piogge più intense), di controllo delle infestanti (sono stati riconosciuti processi allelopatici svolti da colture come senape o segale nei confronti di specie infestanti). Allagando la risaia, vengono indotti processi che portano a un accumulo di azoto ammoniacale, instabilità della forma nitrica, minore richiesta di azoto per la decomposizione della sostanza organica e, in genere, una minore efficienza d’uso dell’azoto minerale apportato. Per effettuare un bilancio dell’azoto in risaia è opportuno ricordare che le fonti principali dell’elemento sono costituite da: sostanza organica del terreno, paglie restituite, sovesci, fertilizzanti o concimi apportati, piogge (5-15 kg/ha), acque di irrigazione, fissazione biologica dell’azoto atmosferico che avviene nella rizosfera. Le perdite o le sottrazioni temporanee dell’elemento invece possono essere attribuite a processi di denitrificazione, diffusione dell’azoto ammoniacale, volatilizzazione dell’ammoniaca, immobilizzazione chimica o biologica, percolazione, deflusso superficiale. La coltura di riso, da una soluzione circolante contenente sia azoto ammoniacale NH4+ sia nitrico NO3–, assorbe preferenzialmente e con maggiore velocità la forma ammoniacale, con maggiore evidenza in fase vegetativa. La maggior parte delle piante è in grado di utilizzare entrambe le forme, tuttavia la forma di assorbimento prevalente è spesso influenzata dall’abbondanza e dall’accessibilità nel terreno. Come noto, nei terreni ben drenati prevale la presenza di NO3–, al contrario in condizioni tendenzialmente anaerobiche e con basse temperature prevale NH4+. L’assimilazione dei nitrati richiede alla pianta un maggiore consumo di energia, in quanto devono essere ridotti prima dell’assimilazione. Un basso stato energetico della coltura risulta influire maggiormente sull’assorbimento dei nitrati rispetto a quello dell’azoto ammoniacale. L’azoto viene normalmente assorbito lentamente nelle prime fasi vegetative mentre dall’inizio della levata in poi il ritmo di assorbimento è accelerato fino a raggiungere 6-7 kg/ha/giorno, mantenuto fino alla spigatura. I processi di rilascio di azoto da parte della sostanza organica del terreno e gli eventuali apporti di azoto in copertura devono quindi seguire tale cinetica. Il concime può essere apportato in presemina possibilmente collocandolo nello strato ridotto per limitare le perdite e in copertura. La ripartizione tra i due apporti è in funzione del tipo di terreno. Nei terreni con maggiore contenuto di argilla e con maggiore CSC, si può apportare gran parte in presemina, mentre con terreni sciolti è consigliabile apportare maggiormente il concime azotato in copertura, in corrispondenza dello stadio di inizio della differenziazione della pannocchia, vale a dire all’inizio della levata. La concimazione azotata viene omessa nei casi di terreno torboso o con elevati tenori di sostanza organica (per esempio nel Delta Padano). Tra i concimi organici (C > 7,5%) utilizzati in risaia maggiormente diffusi risultano pollina, letame, liquame, cuoio torrefatto, cornunghia. L’ interramento delle paglie trinciate può essere considerata la pratica più idonea per mantenere un adeguato tenore di sostanza organica (SO) nel terreno, come del resto, in alcuni casi, è possibile reintrodurre la pratica del sovescio effettuato con colture di copertura quali possono essere considerate trifoglio incarnato, veccia villosa, loglio italico, crucifere. Con i concimi organo-minerali è possibile ottenere buoni risultati, grazie all’apporto di sostanza organica e al rilascio di azoto minerale non immediato. Del fosforo presente nel terreno (0,2-0,4% di P2O5) si possono distinguere la forma organica, che rappresenta più della metà del totale, e le forme inorganiche. Con la sommersione la disponibilità di fosforo aumenta grazie a reazioni di riduzione del fosfato ferrico al più solubile fosfato ferroso, a idrolisi di fosfati di ferro e alluminio (il pH aumenta con la sommersione) a parziale dissoluzione di apatite. Le forme inorganiche di fosforo possono coesistere nei terreni di risaia, anche se in genere si possono distinguere situazioni di dominanza di una forma sulle altre almeno in quattro differenti condizioni: – terreni a elevata acidità dove prevalgono i fosfati di ferro; – terreni a reazione neutra o subacida dove prevalgono i fosfati di ferro e calcio; – terreni a reazione neutra o alcalina dove prevalgono i fosfati di calcio; – terreni derivati da tufi dove possono prevalere i fosfati di alluminio (e ferro). Nella maggioranza delle condizioni la coltura di riso sommersa assorbe più facilmente il fosfato di ferro, forma caratterizzata da maggiori disponibilità chimica e dispersione fisica. L’efficienza parziale produttiva dell’elemento risulta più elevata con assorbimenti avvenuti nel corso della fase vegetativa quando la pianta ha superiori fabbisogni di fosforo per i processi di accestimento e di crescita dell’apparato radicale. La pianta di riso, del resto, è in grado di ridistribuire al suo interno, nelle fasi successive, il fosforo assorbito nelle prime fasi del ciclo. Prima di impostare un piano di concimazione è opportuno conoscere la presenza di fosforo nel terreno nella forma disponibile per la pianta. Con il metodo Olsen si considera scarso il contenuto di P assimilabile quando si riscontrano valori pari a 10 mg/kg, medio con valori di 10-15 mg/kg, elevato con valori di 15-20 mg/kg, molto elevato con valori oltre i 20 mg/kg. In presenza di tali valori è necessario sospendere qualsiasi apporto di fosforo in quanto elevato è il rischio di eutrofizzazione, inquinamenti e diffusa presenza di alghe. Il potassio è presente nel terreno in quattro forme in equilibrio tra loro: solubile (0,1-0,2%), scambiabile (1-2%), non scambiabile (1-10%), minerale (90-98%). Gli equilibri tra le forme, con particolare riferimento a quelle solubili e scambiabili, sono influenzati da numerosi fattori quali la natura dei colloidi del terreno, l’alternanza di asciutte e sommersioni, l’alternanza di gelo e disgelo, la presenza di calcio e di altri elementi. Il potassio non è un costituente dei tessuti della pianta ma svolge importanti funzioni come cofattore per più di 60 enzimi. Aumenta la taglia, favorisce l’accestimento, interagisce con altri importanti elementi nutritivi, controlla l’apertura stomatica e lo scambio con l’atmosfera, aumenta la resistenza alle malattie e all’allettamento. Le quantità di potassio assorbite dalla coltura sono superiori a quelle di azoto e fosforo ma, a differenza di questi due elementi, il potassio viene traslocato in piccola quota tra una parte e l’altra della pianta di riso. Elevate concimazioni di K possono influire negativamente sull’assorbimento di Na+, Mg+ e Ca+. L’efficienza d’uso del potassio distribuito è piuttosto bassa (50%), con ulteriori decrementi quando è tutto distribuito in presemina rispetto a distribuzioni ripartite in copertura. Anche i valori di efficienza agronomica (EA) rispetto a quelli riscontrabili per azoto e fosforo sono relativamente più bassi, variando tra 0 e 60 kg granella/kg. Anche per il potassio è opportuno stabilire il piano di concimazione a partire dalle analisi del terreno. Si dovrebbe intervenire con apporti di potassio quando nel terreno i valori di K scambiabile risultano inferiori a 60-110 mg/kg, in funzione della tessitura o della soluzione di estrazione. La tempistica di distribuzione dovrebbe considerare, oltre ai fattori economici, quelli agro-ecologici e dovrebbe tendere a migliorare l’efficienza d’uso del concime. Nella maggioranza delle condizioni di risaia risultano convenienti piani di concimazione che prevedano distribuzioni di potassio appena prima della semina e distribuzioni in copertura in corrispondenza all’inizio della differenziazione della pannocchia, abbinate a quelle dei concimi azotati. La coltura di riso ha generalmente concentrazioni più basse di calcio (Ca) e magnesio (Mg) rispetto alle altre colture, in particolare modo se dicotiledoni. Le concentrazioni di questi due elementi tendono a decrescere nel corso della fase vegetativa e quindi stabilizzarsi intorno allo stadio di inizializzazione della pannocchia fino alla fine del ciclo. Le concentrazioni di Ca nel culmo sono più alte rispetto a quelle di Mg. Intervalli di concentrazione adeguati risultano essere pari a 2,5-4,0 g Ca/kg e di 1,7-3,0 Mg/kg rispettivamente nel culmo di riso allo stadio di prespigatura. Valori critici nelle paglie di riso alla maturazione possono essere considerati pari a 1,5 g Ca/kg e 1,0 g Mg/kg. I micronutrienti, chiamati anche elementi minori sono presenti nella pianta di riso in quantità molto piccole. I microelementi essenziali sono Zn, Cu, B, Fe, Mn, Mo e Cl. L’accumulo nella pianta in genere segue l’ordine di Cl > Mn > Fe > Zn > B > Cu > Mo. Nel mondo, pur essendo registrate microcarenze relative a B, Cu, Fe, Mn e Zn, si sono segnalate più diffusamente quelle di zinco e di ferro. La carenza di Zn non solo può limitare la produzione in termini quantitativi, ma anche qualitativi. Un forte consumo alimentare di cereali prodotti su terreni Zn-carenti può essere la causa di squilibri nutrizionali dovuti a bassa biodisponibilità di questo microelemento rispetto ai fabbisogni dell’uomo. Per il sistema colturale lo Zn risulta importante in veste di cofattore per diversi enzimi, alcuni attivati e particolarmente importanti nelle condizioni di sommersione. Come altri elementi lo Zn non è molto mobile all’interno della pianta e quindi carenze di Zn sono visibili nelle foglie più giovani, che diventano clorotiche, specialmente alla base della foglia stessa, con successiva decolorazione della nervatura mediana. Le carenze di zinco tendono a diventare ancor più severe in presenza di forti concimazioni con N e P. La pianta Zn-carente non risponde alle concimazioni azotate. La concentrazione nella pianta dovrebbe ricadere all’interno dell’intervallo di valori di 30-100 mg Zn/kg. Forme di Zn-carenza sono probabili quando la concentrazione nella giovane pianta di riso cade sotto i 15 mg Zn/kg. La pianta di riso Zn-carente tende ad accumulare altri cationi bivalenti dimostrando quindi alte concentrazioni di Ca, Cu, Fe, Mg, mentre risultano più basse le concentrazioni di K e N. Prima di effettuare apporti di Zn è opportuno analizzare il terreno. La soglia critica di concentrazione di Zn nel terreno ricade tra 0,5 e 0,8 mg Zn/kg per DTPA. La coltura del riso è considerata sensibile rispetto alla Fe-carenza quando gestita in regime di irrigazione turnata, considerato il fatto che in sommersione la forma di ferro ferroso, vale a dire quella assorbita prevalentemente dalla pianta, è presente in elevate concentrazioni. La ferro-carenza può essere manifestata anche nel periodo intercorrente tra semina e sommersione quando quest’ultima è ritardata ed effettuata alla comparsa della 4a-5a foglia e ciò dimostra la bassa capacità della radice della pianta di riso, rispetto ad altre colture, di produrre fitosiderofori ferro-chelanti.

 


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