Gestione della fertilità del suolo

Il miglioramento della fertilità deve essere inquadrato in un programma globale di gestione del suolo, comprendente lavorazioni, rotazioni, controllo delle piante infestanti, correzione della reazione, irrigazione e drenaggio, perché alle carenze di questi fattori non si può rimediare con la somministrazione di fertilizzanti.

La produzione di ortaggi di buona qualità riesce meglio in suoli profondi, ben drenati e sistemati, con struttura stabile e reazione da subacida a neutra, come quelli di tessitura media con un buon contenuto di sostanza organica. Una struttura stabile favorisce il passaggio dell’aria e dell’acqua e resiste all’erosione, ma per essere conservata richiede che gli interventi di lavorazione siano ristretti al minimo indispensabile e condotti in condizioni opportune.

Reazione chimica

Gli ortaggi si sviluppano bene in terreni con pH da 6 a 7, intervallo che massimizza la disponibilità per i principali elementi e la restringe per i metalli tossici. Se la reazione del terreno si discosta sensibilmente da tali valori, è necessario applicare ammendanti, il cui dosaggio può essere determinato in base all’acidità scambiabile. Se le quantità da applicare sono di una certa consistenza è preferibile frazionare gli apporti in più periodi.

Rotazioni

Sono noti i benefici agronomici dell’avvicendamento colturale, ma difficilmente possono essere inserite in un sistema orticolo le colture più opportune per migliorare la condizione del suolo, come cereali o prati misti di cereali e leguminose. Nei casi più favorevoli si avvicendano specie orticole diverse per caratteristiche vegetative. Nelle aziende più specializzate anche questa soluzione diventa difficile. Nel considerare costi e benefici dell’avvicendamento si deve tenere presente che un uso ridotto o improprio della rotazione comporta comunque un peggioramento delle condizioni di habitat delle piante coltivate e si risolve alla fine in un minor rendimento dell’attività (cali di rese e di qualità, maggiori spese).

Analisi del terreno

Per calibrare l’uso di fertilizzanti è necessario tenere sotto osservazione la dotazione di elementi assimilabili e la reazione del suolo, mediante esami con cadenza almeno triennale comprendenti: pH, sostanza organica, N nitrico, P, K, Mg, Ca, Zn, Fe, Mn, Al. Se si modificano gli apporti di fertilizzanti da un anno all’altro può essere opportuno far eseguire esami chimici del terreno a intervalli anche annuali.

Fertilizzanti organici

I letami forniscono macro- e micro-nutrienti per le colture e composti organici per il suolo, contribuendo a mantenere la stabilità delle struttura in un regime di frequenti lavorazioni.

Dal punto di vista dell’apporto di nutrienti, la forma instabile dell’azoto che si trova nel letame, pari a più della metà del totale, si trasforma rapidamente in ammoniaca e si volatilizza, sfuggendo al sistema suolo. Generalmente si ritiene che l’azoto stabile diventa disponibile per le colture in proporzione decrescente nel corso degli anni successivi all’applicazione, partendo da circa un terzo nel primo anno. In tali condizioni apporti ripetuti di letame contribuiscono a formare nel suolo una riserva di azoto a lenta cessione. La maggior parte del potassio contenuto nel letame è considerata prontamente disponibile per le colture, mentre il fosforo si trova in forma organica e deve essere prima decomposto per essere assimilato dalle piante. Nei suoli letamati sono rare le carenze di microelementi.

Tuttavia l’uso di letami comporta anche inconvenienti, soprattutto se si tratta di materiali non adeguatamente maturati. Uno è la diffusione di semi di specie infestanti. Un altro è l’apporto di elementi e sostanze che possono peggiorare la qualità biochimica dei prodotti, come i metalli pesanti, o squilibrare lo sviluppo delle piante, come sostanze organiche di tipo ormonico. Un altro ancora, particolarmente negativo per la qualità degli ortaggi di quarta gamma, è l’aumento sui prodotti delle cariche di microrganismi associati alle deiezioni animali, inclusi quelli patogeni per l’uomo. Diversi patogeni riscontrati sugli ortaggi freschi (E. coli O157:H7, SalmonellaCryptosporidium) sono associati a deiezioni animali e in particolare a quelle dei ruminanti. Problemi analoghi presentano anche i materiali organici ottenuti dal compostaggio di reflui urbani.

In considerazione del preminente requisito di sicurezza igienico-sanitaria e della difficoltà di evitare i suddetti inconvenienti nel contesto dell’impresa orticola, è preferibile non utilizzare letami o composte nelle colture per la quarta gamma, perché i cicli colturali sono generalmente brevi e continui e in tali condizioni non è possibile una efficace gestione del rischio. Inoltre, la capacità dei processi di compostaggio di eliminare i microrganismi patogeni è un’ipotesi ancora da confermare sperimentalmente, essendosi finora le ricerche interessate principalmente agli effetti sulla fertilità del terreno e sulla qualità organolettica dei prodotti.

Come alternativa si possono considerare fertilizzanti derivati dalla trasformazione di materiali organici con processi di umificazione. Anche i sovesci possono migliorare la condizione del suolo e in alcuni casi ridurre le popolazioni di piante infestanti e di parassiti, ma il loro uso in un indirizzo orticolo è piuttosto problematico, sia per il costo in termini di spese e produzioni mancate, che per inconvenienti possibili alle colture successive, se impiantate a troppo breve distanza dall’incorporazione del materiale sovesciato. Se praticabili, devono essere eseguiti in modo che le proprietà delle specie utilizzabili (cereali, leguminose, brassicacee) corrispondano alle necessità dell’avvicendamento colturale.

Anche se non si impiegano letami direttamente sulle colture per quarta gamma, sono comunque necessarie alcune pratiche di profilassi per minimizzare il rischio di contaminazione connesso ai reflui animali:

  • programmare la distribuzione di letami fisicamente e temporalmente lontano dalle colture di quarta gamma ed escludere queste dai campi in vicinanza di aree di stoccaggio dei reflui o in posizione soggette a ruscellamenti provenienti da esse;

  • installare opportune barriere e coperture per ridurre l’impatto di tali aree sull’ambiente circostante e la frequentazione delle stesse da parte di animali;

  • prima di utilizzarli nei campi di ortaggi, pulire attrezzi e macchine con acqua ad alta pressione o vapore dopo l’uso o il passaggio in aree di stoccaggio dei reflui;

  • ridurre, con coltivazione su prode e pacciamatura, il contatto con il terreno degli organi vegetali utilizzati come prodotti, soprattutto verso la raccolta;

  • minimizzare la possibilità di contaminazione con feci animali, impedendo agli animali l’accesso alle colture e alle aree di gestione dei prodotti.

Fertilizzanti sintetici

La risposta delle piante alla fertilizzazione dipende dalla specie vegetale e dalle condizioni generali di fertilità del terreno. La dipendenza dal livello di fertilità è stata formalizzata in vari modi, tra cui il concetto biologico di fattore limitante o regola del minimo (la risposta a un determinato fattore di fertilità si annulla quando uno qualunque degli altri fattori diventa carente) e quello statistico-economico di rendimento marginale decrescente (la risposta diminuisce all’aumentare del livello di applicazione del fertilizzante).

Per gli ortaggi l’elemento più critico è l’azoto, perché eventuali carenze ed eccessi peggiorano la qualità dei prodotti. Le carenze portano a difetti di consistenza degli organi eduli, che risultano tigliosi e poco croccanti. Gli eccessi fanno ottenere prodotti più turgidi e croccanti, favorendo una maggiore ritenzione idrica dei tessuti, ma tendono a peggiorare la conservabilità e la qualità alimentare dei prodotti, aumentando la sensibilità alle cause avverse e i residui di nitrati. Eccessi o carenze possono verificarsi anche con concimazioni normali, se le modalità e i tempi di somministrazione non rispondono alle esigenze fisiologiche delle colture.

Le varie forme di azoto somministrate al terreno vengono presto convertite in quella nitrica esposta alla lisciviazione. Per limitare le perdite dal sistema agricolo verso altri sistemi ambientali è necessario usare l’azoto in modo efficiente, fornendolo alle piante in quantità idonee e quando serve per lo sviluppo, attenendosi a criteri del tipo:

  • evitare apporti eccessivi di azoto in una singola somministrazione;

  • limitare le somministrazioni pre-impianto, soprattutto se comportano un interramento profondo;

  • distribuirlo in modo localizzato all’impianto o al momento di maggior assorbimento da parte delle piante;

  • rapportare le dosi alla superficie effettivamente concimata, escludendo quella delle interfile;

  • mettere in conto l’azoto fornito da matrici organiche;

  • correggere la reazione del terreno;

  • avvantaggiarsi della pacciamatura per ridurre il dilavamento e facilitare il rilascio di azoto da fonti che lo contengono in forme stabili nel terreno;

  • impiegare sovesci nei tempi morti per trattenere l’azoto nello strato di terreno lavorato e limitare le perdite per dilavamento.

La risposta degli ortaggi al fosforo è sensibile soltanto a livelli molto bassi della disponibilità nel suolo e inoltre le quantità assorbite sono le più basse tra quelle dei nutrienti primari e secondari. Per la fertilizzazione fosfatica vengono abitualmente raccomandate quantità non sempre giustificate dalla risposta dei vegetali, in base a considerazioni piuttosto teoriche, basate sull’ipotesi della rapida inattivazione dell’elemento, causa di limitata accessibilità delle piante alla riserva disponibile nel suolo. Nonostante l’adesione dal fosforo alle particelle del terreno e la scarsa solubilità (ma quello presente nei composti organici è parzialmente solubile in acqua) non sono rari i casi di inquinamento ambientale, dovuti soprattutto a dilavamento ed erosione del terreno. Per aumentare l’efficienza degli apporti di fosforo è opportuno seguire i seguenti criteri:

  • tenere maggior conto della risposta delle piante, evitando somministrazioni puramente cautelative se non c’è risposta;

  • distribuirlo in modo localizzato all’impianto;

  • rapportare le dosi alla superficie effettivamente concimata;

  • prevenire il dilavamento e l’erosione.

Anche per il potassio si può dire che la risposta delle colture è spesso modesta o assente, salvo che nei terreni poveri dell’elemento. Invece l’assorbimento può aumentare anche se la produzione non viene modificata. La somministrazione dei fertilizzanti potassici può essere fatta a tutto campo o localizzata, preferibilmente alla preparazione del terreno per l’impianto della coltura. Applicazioni frazionate possono essere giustificate soltanto da un eccesso di precipitazioni durante lo sviluppo delle piante. Per un uso efficiente del potassio valgono gli stessi criteri indicati per il fosforo.

Con la pacciamatura si può usare vantaggiosamente la fertirrigazione per fornire alla coltura fino al 70-80% dell’azoto e del potassio nel corso di 4-6 applicazioni (distanziate una decina di giorni), computando naturalmente gli apporti soltanto per la superficie del terreno effettivamente pacciamata.

I nutrienti secondari – calcio, magnesio e zolfo – benché importanti per lo sviluppo al pari di quelli principali, non sono assorbiti in grandi quantità e raramente richiedono specifiche applicazioni, anche perché si trovano in molti concimi semplici.

I micronutrienti sono altrettanto necessari, ma richiesti in quantità molto piccole, per cui bastano le dotazioni naturali del terreno. Salvo casi di carenza, che possono capitare più facilmente in suoli con pH anomali, ed essere corretti modificando la reazione con ammendanti, una risposta positiva delle colture ad apporti di micronutrienti è molto rara.

La fertilizzazione serve a fornire nutrienti non adeguatamente disponibili nel terreno. Per quelli disponibili a sufficienza non c’è bisogno di apporti aggiuntivi. Il miglior sistema per valutare la fertilità del suolo è quello sperimentale, basato sulla risposta delle colture ai fertilizzanti. Purtroppo, nonostante la mole delle ricerche condotte su questo tema da un secolo e mezzo a questa parte, l’assenza di sistematicità delle stesse e l’eterogeneità delle condizioni rendono difficile il trasferimento dei risultati a specifici contesti colturali non direttamente interessati dalla sperimentazione. A tale deficienza si può supplire parzialmente mettendo a frutto l’esperienza aziendale.

La scelta del livello ottimo di fertilizzazione dovrebbe essere basata su considerazioni economiche, come si può fare se si dispone di un numero anche limitato di informazioni sulla funzione di risposta nei terreni interessati (per esempio, da quaderni di campagna ove siano registrati le quantità dei mezzi di produzione impiegati e le rese). Rapportando le funzioni di risposta con il prezzo atteso o con un ventaglio di prezzi secondo le note formule dell’economia di produzione è possibile individuare i livelli di applicazione dei fertilizzanti di massima convenienza. Si deve però considerare che azoto e fosforo contribuiscono all’inquinamento delle falde e all’eutrofizzazione delle riserve idriche, mentre i rispettivi prezzi non comprendono i costi rappresentati dalle attività necessarie per neutralizzare il deterioramento delle risorse ambientali. Il livello determinato in base a considerazioni di ottimo economico dovrebbe essere quindi opportunamente ridimensionato per diminuire l’impatto ambientale. Spesso la risposta nella regione dell’ottimo economico è piuttosto piatta, vale a dire che varia poco entro un certo intervallo delle dosi di fertilizzante, e ciò consente di ridurre gli apporti di un 1020% senza perdite sostanziali.

Irrigazione

Gli stress idrici peggiorano la qualità dei vegetali e vanno evitati. La stima delle condizioni di bisogno che giustificano l’intervento irriguo può essere eseguita con modelli di calcolo che integrano rilevazioni strumentali (attraverso sensori di umidità inseriti nella zona delle radici e centraline meteo-climatiche) con dati sulle caratteristiche del suolo e sulla dimensione dell’area interessata dalle radici.

Un buon sistema di irrigazione deve consentire di completare l’adaquamento in un tempo ragionevole, distribuendo l’acqua in modo uniforme e con un’intensità non superiore alla capacità di assorbimento del suolo.

L’irrigazione a goccia, specialmente se accoppiata alla pacciamatura, è preferibile per diversi vantaggi: è più efficiente, impiegando volumi minori rispetto agli altri metodi; riduce il rischio di lisciviazione dei nutrienti; consente la fertirrigazione, con una riduzione degli apporti di azoto; consente di evitare la bagnatura della vegetazione e il conseguente maggior rischio di fitopatie e di contaminazioni veicolate dall’acqua. I difetti sono: il costo elevato dell’impianto; la necessità di pulire più volte gli erogatori con acqua clorata per eliminarne le incrostazioni che ne riducono la funzionalità; la maggior frequenza degli interventi per i limiti del flusso di erogazione.

Anche se quasi mai è possibile per l’agricoltore controllare i fattori che determinano la qualità dell’acqua nel percorso a monte dell’azienda, bisogna comunque esercitare un controllo nell’ambito aziendale, proteggendo canali, pozzi, pompe e condutture dall’accesso incontrollato di animali domestici e selvatici, allo scopo di limitare la possibilità di contaminazione con feci animali. Il contatto degli organi eduli delle piante con acqua contaminata è tanto più rischioso per la qualità microbiologica dei prodotti quanto più è vicino al momento della raccolta.

Controllo delle piante infestanti

Qualsiasi pianta, di specie selvatica o coltivata, può causare danni a una coltura in determinate circostanze ed essere considerata infestante. I danni consistono in riduzioni di prodotto e peggioramento della qualità e derivano dalla competizione per spazio, luce, acqua e nutrienti, oltre che dall’interferenza con le operazioni di raccolta.

Per controllare efficacemente le piante infestanti è necessario conoscerne il tipo e la distribuzione spaziale sul terreno. Le infestanti erbacee vengono distinte in base alla struttura fogliare e alle caratteristiche vegetative: dicotiledoni, con venature fogliari a rete; monocotiledoni, con venature fogliari parallele. Tra le monocotiledoni si distinguono le graminacee, con fusti arrotondati e nodi, da altre a fusto triangolare senza nodi (es. ciperi). Un’ulteriore distinzione si basa sulla lunghezza del ciclo vitale: annuale, biennale e pluriennale.

Le specie annuali completano il ciclo in meno di 12 mesi: quelle estive emergono in primavera e maturano prima dell’inverno; quelle invernali emergono in autunno e maturano prima dell’estate dell’anno successivo. Le specie biennali germinano in autunno, sviluppano l’apparato radicale e una rosetta fogliare nel primo anno e maturano a seme nel secondo anno. Le specie perenni si riproducono prevalentemente per parti vegetative, svernano per lo più in una condizione di riposo vegetativo e riprendono l’attività in primavera utilizzando le riserve accumulate negli organi sotterranei. Si riproducono in diversi modi: da semi e frammenti radicali, da bulbi epigei o sotterranei, da rizomi o stoloni.

Nelle colture con frequenti lavorazioni del suolo, come quelle orticole, dovrebbero prevalere le specie annuali, ma possono determinarsi casi di infestazione da specie perenni.

Mappe delle infestanti

Per migliorare l’efficienza del controllo è opportuno preparare mappe della distribuzione delle infestanti e aggiornarle anno per anno. In questo modo è possibile seguire i cambiamenti di localizzazione e densità e prendere misure appropriate e mirate di controllo. Le mappe vanno aggiornate all’inizio e alla fine della stagione di coltura, per verificare la qualità del controllo e pianificare gli interventi opportuni prima della nuova stagione.

La mappa di base deve contenere uno schema degli appezzamenti, con indicazioni di bordi, siepi, canali, vie, colture (date di impianto, orientamento delle file, ecc). La descrizione del quadro delle infestanti, da riportare sulla mappa, si basa su quattro caratteristiche:

  1. denominazione del tipo o specie;

  2. stadio di sviluppo o dimensione;

  3. densità di ciascun tipo o specie (es. 0=assenza, 1=piante sporadiche, 2=una pianta ogni due metri di fila; 3=una pianta ogni metro; a 4=più di una pianta ogni metro);

  4. distribuzione (a macchie; locale, in una parte del campo; generale, diffusa su tutto il campo).

Prevenzione

L’efficacia del controllo dipende dalla densità delle popolazioni infestanti. A scopo preventivo è opportuno ridurre l’ingresso nei campi di nuovi materiali di propagazione, impedendo che le piante vadano a seme negli appezzamenti coltivati e nelle adiacenze, mantenendo pulite le superfici aziendali non coltivate e distruggendo le piante spontanee subito dopo la raccolta.

Avvicendamenti

Ogni coltura comporta una selezione delle infestanti più adatte al sistema colturale. Le rotazioni interrompono tale processo di selezione, tanto più incisivamente quanto maggiore è la diversità dei sistemi. La successione delle colture condiziona l’evoluzione della flora infestante e rappresenta un efficace strumento di controllo, se può essere utilizzata senza molti vincoli. Ciò si verifica difficilmente nelle aziende orticole specializzate, ma non va trascurata l’opportunità offerta da questo mezzo quando è applicabile.

Nel programmare le colture è opportuno fare in modo da avere il terreno sgombro a fine estate, periodo nel quale le specie perenni iniziano a ricostituire le riserve sotterranee in preparazione per la stagione successiva. L’irrorazione con idonei diserbanti in questa fase è più efficace, grazie alla traslocazione verso le radici operata dalla pianta stessa. Ancora meglio se si può eseguire una lavorazione qualche settimana dopo l’intervento, in modo da ripetere il trattamento nelle aree che presentano ricacci e rigerminazioni.

Competizione colturale

La possibilità di una coltura di prevalere sulle infestanti dipende dalle condizioni colturali: epoca di impianto, spaziature, profondità di semina, fertilità del suolo, pH, temperatura, ecc. Un ambiente ottimo per la specie coltivata ne favorisce la rapidità di sviluppo e, grazie a spaziature ben calibrate, la capacità di soffocare la flora infestante.

Controllo biologico

La crescita e la diffusione delle piante sono ordinariamente frenate da malattie e parassiti ed è probabile che gli interventi a protezione delle colture finiscano per mettere al riparo anche le infestanti da tali flagelli. Se una specie è molto danneggiata da un parassita, con la soppressione di quest’ultimo diventa infestante. Attivare degli antagonisti per controllare lo sviluppo delle infestanti non risulta un metodo praticabile nelle aree orticole, perché non se ne trovano di sufficientemente selettivi.

Lavorazioni

Se è possibile controllare bene le infestanti con altri mezzi, lavorare il terreno a tale scopo non è utile e può essere dannoso (disturbo delle radici della coltura, trasferimento in superficie e attivazione dei semi di altre infestanti, peggioramento della struttura superficiale del terreno). Tuttavia la sarchiatura può essere necessaria a complemento di altri interventi di diserbo e in tal caso è importante che sia molto superficiale.

Falciature

Per mantenere pulite le aree non coltivate in prossimità delle colture sono utili le falciature, efficaci soprattutto nel controllo delle specie annuali di grandi dimensioni. Le specie perenni possono essere contrastate con frequenti interventi di taglio della parte aerea, in modo da ridurre indirettamente la crescita delle radici e l’accumulo di sostanze di riserva negli organi sotterranei.

Pacciamatura

La copertura del terreno con film di plastica scura impedisce la germinazione di molte specie, ma non controlla le infestanti perenni. Le plastiche chiare assicurano migliori condizioni termiche del terreno, ma stimolano lo sviluppo di malerbe. Il controllo più efficace è fornito dalle plastiche capaci di trasmettere l’infrarosso, che combinano le proprietà rinettanti e termiche, rispettivamente dei film scuri e chiari.

Trattamenti termici

Forme aggiornate e meccanizzate di trattamento con calore hanno buona efficacia contro le piante annuali, ma non riescono a devitalizzare le piante perenni e i semi in profondità.

Controllo nelle aree a coltura protetta

Nelle serre gli interventi di controllo dovrebbero essere fatti preferibilmente in assenza di colture, in estate, epoca in cui è possibile usare anche la solarizzazione. Come misura preventiva si può usare la pacciamatura.

Le aree circostanti devono essere tenute pulite da erbe mediante frequenti falciature, integrate dal trattamento con disseccanti di un bordo lungo le pareti esterne delle strutture.

Nelle aree a coltura protetta non devono essere usati erbicidi di tipo ormonico, che persistono a lungo, formano vapori tossici e possono contaminare le strutture. Nell’applicare erbicidi si deve evitare di contaminare la superficie superiore del film pacciamante, dove non si degradano e possono danneggiare la vegetazione delle colture.

Diserbanti

Il controllo chimico può comportare applicazioni al terreno (preimpianto della coltura o pre-emergenza delle infestanti) e alla vegetazione (post-emergenza delle infestanti). Se la coltura è tollerante, l’incorporazione nel terreno prima dell’impianto è preferibile, perché l’erbicida viene a trovarsi nella zona ove germinano i semi delle infestanti e non deve esserci trasportato dalla superficie per infiltrazione, come invece è necessario per le applicazioni pre-emergenza.

Applicazioni dirette sulle colture in atto possono essere necessarie in una fase avanzata del ciclo colturale, per migliorare la praticabilità e la qualità della raccolta.

La selettività, l’efficacia e la persistenza di azione degli erbicidi dipendono da vari fattori, tra cui le specie presenti (coltivata e infestanti), tempo e modalità di applicazione, tipo di terreno, piovosità, temperatura, microrganismi tellurici, pH. Regolando tempi di applicazione, localizzazione e dosaggio bisogna fare in modo da evitare sia un troppo rapido esaurimento dell’azione (per lisciviazione in profondità o decomposizione in superficie) che una eccessiva persistenza. La degradazione è opera soprattutto di microrganismi e pertanto è più veloce in terreni fertili, aerati e caldi, favorevoli alla loro crescita.

I rischi di persistenza eccessiva possono essere ridotti abbassando i dosaggi, eventualmente usando al minimo dosaggio due prodotti compatibili invece di uno, arando più profondamente prima di impiantare un’altra coltura ed evitando le applicazioni di prodotti persistenti dopo l’inizio dell’estate, perché non si sfrutterebbe appieno la funzione degradante del periodo più caldo.

Per le irrorazioni post-emergenza, da eseguire prima che le infestanti superino i 3cm di altezza, è sufficiente un volume di 120250l/ha, ed è raccomandabile una pressione all’ugello di circa 40psi, tale da evitare sia irregolarità nella copertura che eccessiva polverizzazione.