Fertilità del suolo e nutrizione delle piante

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1 Fertilità del suolo e nutrizione delle piante La pratica della concimazione verde consiste nel piantare i semi di una singola specie o di specie erbacee miste, non con l obiettivo di creare prodotti, ma di incorporare la biomassa verde nel suolo, al fine di aumentare o mantenere la sua fertilità e introdurre i nutrienti per le colture successive. Questa pratica è abbastanza semplice e da risultati impressionanti. Inoltre è quasi l unica possibilità per quelle realtà che non hanno allevamento e coltivazioni perenni in rotazione, dal momento che porta gli effetti benefici delle caratteristiche chimico fisiche del suolo e può produrre grandi quantità di azoto ad un costo relativamente basso. L esempio più comune della tecnica della concimazione verde è la semina di leguminose invernali come colture di copertura, es. field bean, e poi incorporarle nel suolo. E possibile anche utilizzare Graminacee, Crucifere, e altre specie erbacee come colture di copertura. Funzione delle colture di copertura L interesse in questa tecnica non è limitato alla funzione fertilizzante ma si estende ai molteplici effetti che una coltura di copertura con specie erbacee selezionate produce in relazione alla protezione del suolo, al miglioramento della sua struttura, al controllo dei parassiti e delle erbe infestanti e infine, alla protezione delle acque di falda. In breve, le funzioni principali delle colture di copertura sono le seguenti: Miglioramento della struttura chimico-fisica del suolo. Le radici, con i loro straordinari sistemi, agiscono sul suolo (l effetto è variabile e dipende dalle specie), in modo da incrementare la sua porosità e migliorare la capacità idrica delle proprietà. Più l apparato radicale è sviluppato e ramificato, migliore è l azione meccanica. Le radici di numerose specie possono essere estese a notevole profondità nel suolo. Il trifoglio pratense (Trifolium pratense L), lupino bianco, erba medica, il ravanello da foraggio e il cavolo cinese per esempio, possono raggiungere i 2 metri di profondità. la colza, l erba falcona, la veccia estiva (foraggio),possono raggiungere gli cm di profondità. Più superficiali sono gli apparati radicali della veccia villosa (Vicia villosa) e del trifoglio bianco (Trifolium repens). Allo stesso tempo, le sostanze lasciate filtrare dalle radici delle piante ed i microrganismi a loro associati esercitano una azione positiva sulla tessitura del suolo, incollando insieme le particelle del suolo in agglomerati. Il miglioramento delle proprietà fisiche del suolo consiste solitamente nel fatto che la preparazione delle colture successive non richiede alcun

2 dissodamento profondo. Protezione del suolo dall erosione. Dal momento in cui una coltura di copertura è seminata, quando il suolo non è coltivato e dovrebbe rimanere incolto (ad esempio, tra la raccolta del grano e la semina dei girasoli), essa realmente protegge il suolo dall erosione, specialmente nelle pendenze più ripide. La prevenzione dell erosione è il maggior interesse in ogni azienda biologica, dato che l obiettivo principale è incrementare la presenza di sostanze organiche nel suolo superficiale. La protezione delle acque di falda. Le colture di copertura utilizzano per la loro crescita i residui di fertilizzanti lasciati dalle colture precedenti, che sono ancora disponibili. Per questa ragione, le colture di copertura giocano un ruolo molto importante nella riduzione della lisciviazione degli elementi solubili (azoto, potassio, calcio e magnesio) causata dalle piogge autunnali. In questo modo, i fertilizzanti sono usati in maniera più efficiente (si risparmia) e l inquinamento agricolo delle acque profonde è fortemente ridotto. Aumento della disponibilità dei nutrienti. Le radici delle colture di copertura assorbono i macro e micro elementi immersi in profondità nel suolo e li rendono facilmente assimilabili e disponibili per le colture successive negli strati più superficiali. Certamente, se si usano le leguminose che fissano l azoto atmosferico nei noduli (root nodules) delle radici, l azoto sarà disponibile anche per le colture successive. Stimolazione dell attività microbiologica. La presenza di materia organica facilmente fermentabile/decomponibile che deriva dalla lavorazione delle piante verdi nel suolo, stimola la crescita dell attività dei microrganismi del suolo. A questo segue una più rapida decomposizione dei residui delle colture precedenti e una più bassa incidenza delle malattie derivanti dal suolo, come ad esempio il mal del piede dei cereali. Controllo delle infestanti. Le colture di copertura giocano un ruolo importante nella soppressione delle malerbe, dovuto alla diretta competizione e all azione meccanica intrapresa attraverso la concimazione verde praticata nei periodi in cui il suolo rimane incolto ed esposto alle specie spontanee. L eliminazione delle erbe infestanti richiede numerosi passaggi meccanici. Azione Biocida. Le piante sono capaci di produrre un sistema di difesa attraverso le molecole biologicamente attive. Il concime verde di ogni tipo può stimolare la proliferazione della microflora del suolo, che svolge l azione preventiva e restrittiva contro la crescita dei microrganismi patogeni. Le molecole con uno specifico effetto biocida sono comunque prodotte dall attività delle radici e dal composto che deriva dalla degradazione del tessuto. In particolare, è stato notato che le sostanze assorbite dalle Brassicaceae e dalle Capparidaceae sono repellenti, o anche mortali, per alcuni parassiti del suolo come i nematodi e i funghi. Questa attività è così interessante che propone prospettive di composti naturali alternativi al methyl bromide, un composto molto tossico, selvaggiamente usato nei tempi recenti.

3 Contributo all equilibrio umico. Anche se il rapporto C/N della biomassa incorporato nel suolo è relativamente basso, il contributo del concime verde all equilibrio umico è ugualmente significativo in relazione all input di sostanza organica. Concimazione verde Anche se la concimazione verde è una tecnica semplice, per ottenere buoni risultati è necessario seguire attentamente ogni punto, dalla selezione della coltura di copertura alla deposizione della biomassa nel suolo. La concimazione verde prevede le seguenti fasi: scelta della coltura di copertura più adatta. Il principio guida per selezionare le specie da utilizzare per il concime verde è di ottenere una veloce copertura del suolo e di produrre il massimo quantitativo di biomassa nel periodo di tempo disponibile. Inoltre è necessario valutare attentamente il tasso di crescita e la lunghezza del periodo vegetativo delle differenti specie di colture di copertura, in modo che le piante abbiano il tempo sufficiente per adeguare lo sviluppo delle loro parti aeree e dell apparato radicale. Certamente, la scelta delle specie dipende dall obiettivo finale. Le leguminose possono rimpiazzare totalmente i fertilizzanti a base di azoto. Per esempio, la veccia può sostituire più di 150 unità di azoto per ettaro. Le crucifere hanno una gran capacità di assimilare i minerali fosfati più insolubili. Inoltre, incorporando la colza o l erba falcona (mustard) è possibile produrre quantità significative di fosforo disponibili per le colture successive. Le graminacee hanno una struttura forte, una azione di soppressione delle infestanti e possono assorbire l azoto solubile. Certamente, quando si selezionano le specie, è anche necessario tenere in considerazione le caratteristiche del suolo e le condizioni climatiche dell azienda. La selezione delle specie botaniche deve inoltre permettere una diversificazione delle colture di copertura durante la rotazione. Il coltivatore deve evitare di far crescere solo le leguminose, o seminare ripetutamente le crucifere sulla stessa particella, se vuole limitare gli attacchi dei parassiti ospitati da queste famiglie. Per prevenire tali problemi l agricoltore deve utilizzare un misto di colture di copertura che a volte può offrire benefici agronomici che superano la coltura stessa. Un esempio tipico è la semina di un misto di veccia e avena: la pianta graminacea cresce più velocemente, spinge le sue radici in profondità nel terreno, offre alla veccia protezione per il freddo dell inverno e provvede a supportare la sua crescita. Da parte sua, la veccia fissa l azoto atmosferico e, crescendo l avena, assicura la copertura del suolo durante i mesi di primavera. Preparazione del suolo. Dopo le dovute considerazioni sui tempi, le caratteristiche del suolo ed i mezzi disponibili, una lavorazione profonda del suolo sembra essere il lavoro più adatto per stabilire una coltura di copertura. L effetto della azione meccanica delle radici è strettamente legato allo sviluppo dell apparato radicale stesso, e tale sviluppo implica tutti gli altri effetti benefici. In ogni caso, la lavorazione profonda che precede la semina di una coltura di copertura è anche giustificata dal fatto che, quando si lavora il concime verde nel suolo, solo i primi cm di suolo sono interessati. Fertilizzazione (se esiste). Generalmente prevale l abitudine di non fertilizzare le colture di copertura. In ogni caso, questo atteggiamento non è sempre corretto. In

4 agricoltura biologica, il piano di fertilizzazione non è solo mirato alle esigenze della coltura specifica, ma allo scopo più ampio di un equilibrio umico calcolato in relazione all intera rotazione. In questo modo l uso dei condizionatori del suolo può essere largamente giustificato. Inoltre, non tutte le specie di colture da copertura sono in grado di fissare l azoto; se la coltura che generalmente segue è una coltura da reddito con un piano di rotazione, investire in una buona coltura di copertura significa investire nella coltura da reddito che segue. Una precoce applicazione dei fertilizzanti è anche giustificata dal fatto che nel periodo in cui la coltura di copertura è seminata, non solo c è molto più tempo del normale per sistemare la distribuzione, ma è possibile incorporare il fertilizzante con più attenzione e ad una maggiore profondità rispetto a quanto viene generalmente fatto dalla biomassa. Ottimizzazione del tempo di assorbimento della biomassa. Il momento migliore per far assorbire la biomassa nel suolo è quando la coltura di copertura è nello stadio di pre-fioritura. In quel momento le piante sono pienamente cresciute e la percentuale di fibre nei loro tessuti inizia a crescere, così cresce anche il rapporto C/N, insieme al trasferimento dei nutrienti. Inoltre, una ritardata incorporazione del concime verde favorisce la ricrescita spontanea delle colture. Tecniche di incorporazione. La tecnica per incorporare la biomassa nel suolo è di primaria importanza per un buon risultato agronomico. La massa vegetale non deve marcire, ma decomporsi in contatto con l aria. Un concime verde fresco incorporato troppo profondamente in un suolo compatto o povero di drenaggio può causare la fermentazione anaerobica estremamente dannosa per le colture seguenti. E inoltre preferibile tagliuzzare prima il concime verde, per favorire un veloce essiccamento all aria, e dopo un paio di giorni incorporare superficialmente la massa sottostante. Gli strumenti che devono essere apportati per incorporare il concime verde al suolo includono: aratro rotativo ad asse orizzontale, erpice a dischi, dissodatore, sarchio, sfibratore, scavatrice, vari tipi di zappatrici. Prima di preparare la semina o il terreno per trapiantare le colture successive, devono passare almeno giorni per permettere alla massa di decomporsi. Contributo alla fertilizzazione del concime verde Per quanto riguarda l apporto di nutrienti, la ricerca indica una interessante disponibilità di azoto e potassio, mentre l apporto di fosforo è limitato. Inoltre, il concime verde da un contributo realmente utile alle colture da reddito che seguono le colture di copertura. Spesso l interesse in questa tecnica è erroneamente puntato solo sulla quantità di azoto. Invece l apporto di potassio, che è particolarmente alto se le crucifere sono utilizzate come colture di copertura, non deve essere sottovalutato. La quantità di fosforo non è così significativa poiché il tessuto delle giovani piante non ne contiene molto. Per quanto riguarda l ulteriore apporto di azoto derivante dall attività delle radici delle leguminose, è interessante considerare il tasso di fissazione dell azoto delle differenti piante della famiglia. Questi dati mostrano come il favino è una coltura realmente interessante, poiché è capace di fissare l azoto durante le sue prime fasi vegetative e sotto basse temperature. Inoltre, è particolarmente utile quando è disponibile solo un tempo limitato. I ricercatori concordano

5 che almeno il 50% dei nutrienti apportati con il concime verde è prontamente rilasciato, mentre il resto rimane disponibile per gli anni seguenti. Il contributo alla fertilizzazione dato dal concime verde è anche indiretto e va oltre la capacità di fissazione dell azoto da parte delle leguminose che è aggiunto ai nutrienti rilasciati nel suolo dalla trasformazione dei tessuti lacerati lavorando il suolo. Gli elementi sono immobilizzati dalle radici e i nutrienti nel suolo sono resi solubili come conseguenza della decomposizione e della trasformazione della materia organica. Un altro contributo importante consiste nell azoto che le colture di copertura sono in grado di trattenere in grande quantità limitando la lisciviazione dei nitrati. Più di 70 kg/ha sono raggiunti con la segale e circa 50 kg/ha con la coltivazione perenne del loietto. 5. Selezione delle specie e quantitativi di sementi utilizzate Molto spesso, con lo scopo di limitare i costi, le specie sono selezionate in base alle sementi disponibili dalla produzione dell azienda stessa. Sicuramente questa scelta offre notevoli vantaggi dal punto di vista economico e organizzativo ed è consigliata, sopratutto nella fase di conversione. Tuttavia, se c è più tempo, sono possibili alcuni rischi. Infatti è possibile produrre una eccessiva riproduzione delle specie dell azienda ed una semplificazione dell ecosistema locale. Se è possibile selezionare le varietà, preferibilmente si dovrebbero utilizzare le precoci, che producono una grande quantità di biomassa nel minor tempo possibile, in modo che anche le colture che seguono quelle di copertura possano trarre beneficio dalle piogge primaverili. Il mercato offre una larga selezione delle varietà per la scelta dell operatore. Le famiglie più largamente usate sono: Leguminose: trifoglio bianco (Trifolium repens), trifoglio incarnato (Trifolium incarnatum), trifoglio egiziano (Trifolium alexandrinum), trifoglio sotterraneo (Trifolium subterraneum), trifoglio pratense a foglie larghe(trifolium pratense), favino (Vicia faba), lupinella (Onobrychis viciaefolia), lupino (Lupinus spp.), pisello da foraggio (Pisum arvense), veccia vellutata (Vicia villosa), veccia comune (Vicia sativa), trifoglio bianco dolce (Melilotus alba), trifoglio giallo dolce (Melilotus officinalis). Graminacee: loietto annuale (Lolium multiflorum w.), loietto Italiano (Lolium multiflorum), festuca dei prati (Festuca pratensis), avena (Avena sativa), segale (Secale cereale), orzo (Hordeum vulgare). Crucifere: colza (Brassica napus var. oleifera), erba falcona gialla o bianca (Sinapis alba). Altre: facelia (Phacelia tanacetifolia) della famiglia delle hydrophyllaceae, grano saraceno (Fagopyrum esculentum) della famiglia delle Polygonaceae.

6 Come già sottolineato, le miscele di varie specie sono preferibili al fine di combinare i vantaggi offerti dalle differenti famiglie e di prevenire lo stabilirsi di pericolosi parassiti. Le miscele più largamente utilizzate sono l avena con la veccia villosa, avena con la veccia e i piselli, il favino con l erba falcona bianca o gialla, la segale Italiana con il trifoglio incarnato e la veccia, piselli con l avena, veccia, segale e trifoglio rosso. La quantità di semi che è necessaria per una coltura di copertura deve essere determinata tenendo conto delle sue capacità di copertura, sempre tenendo a mente che l obiettivo è la biomassa e non il granulo. Per quanto riguarda le miscele è necessario evitare specie che prevalgono sulle altre, in modo che divengano egemoniche e di impedimento per la germinazione e la crescita delle altre specie. Le quantità eccessive di semi devono essere evitate per limitare i costi. Infine, è necessario ricordare che un gran contributo alla biomassa finale è dato dalle radici.