Le proprietà chimiche, fisiche e biologiche dei substrati che ne influenzano il comportamento in serra

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1 con il patrocinio di Primo corso di formazione I SUBSTRATI DI COLTIVAZIONE: produzione, controllo di qualità e impiego CerSAA, Albenga novembre 2009 Le proprietà chimiche, fisiche e biologiche dei substrati che ne influenzano il comportamento in serra Patrizia Zaccheo Dipartimento di Produzione Vegetale DiProVe Università degli Studi di Milano

2 Da cosa dipende il comportamento dei substrati in serra? Torba bionda baltica Torba bruna irlandese Torba nera finlandese Torba di carice Torba di sfagno Cortecce di pino marittimo Cortecce di abete rosso Cortecce compostate Fibra di cocco Midollo di cocco Lolla di riso Fibra di legno stabilizza Compost da scarti verde Compost da scarti alimentari Argilla Pomice Lapillo Sabbia Diversa composizione Concime minerale Concime a lenta cessione Concime a cessione controllata Correttivo Bagnanti Inoculi Leganti Idrogel.... Diversa forma fisica (granulometria)

3 Composizione e granulometria spiegano le diverse proprietà fisiche, chimiche e biologiche dei substrati pianta Interazione con l ambiente agrotecniche altro (es. patogeni, fattori climatici )

4 Come conoscere le proprietà dei substrati? Come prevedere il comportamento dei substrati? Proprietà che danno molte informazioni es. ph = grado di acidità ma anche disponibilità nutrienti, presenza composti tossici, suscettibilità patogeni)

5 Proprietà dinamiche.. cambiano nel tempo (conservazione, utilizzo): conducibilità elettrica, ph, proprietà fisiche

6 ph da 3 a 8 Grado di acidità di un substrato tossicità carenza ph ottimale (scuola americana)

7 Da un catalogo di un azienda italiana (13 prodotti) ph mediana 50% prodotti

8 Modificazioni del ph nei substrati Come cambia durante l uso? Come si può cambiare durante l uso? 1. Dinamica nutrienti 2. Caratteristiche acqua irrigua 3. Concimazione durante la coltura Azoto nitrico (uptake) Ammoniacale (nitrificazione e uptake) Piante piccole o sofferenti: acidificazione Piante in attiva crescita: basificazione Acqua alcalina: accumulo carbonati Concimi con P e N-NH 4 Concimi con Ca e N-NO 3

9 Effetto della forma azotata sul ph Assorbimento radicale nitrificazione OH - soluzione radice OH -

10 Modificazione ph durante l uso Acqua alcalina ph ottimale Concime ammoniacale

11 Come si può cambiare il ph durante l uso? ph troppo elevato: concime acidificante (N-NH 4 ) 0.5 unità ph troppo basso: concime a reazione alcalina (N-NO 3 ); riduzione acidi in soluzione; trattamenti con bicarbonato di K

12 Conducibilità elettrica EC dipende da materie prime ( compost, cocco torbe) correttivi concimi (indice di salinità nitrato di ammonio solfato di magnesio

13 Conducibilità elettrica EC Salinità normale (tollerata dalle piante) Buon potere nutritivo Salinità elevata Disponibilità di acqua Tossicità diretta sali per le piante (appassimento fisiologico)

14 Da un catalogo di un azienda italiana (13 prodotti) EC (ds/m) mediana 50% prodotti

15 Modificazioni della EC nei substrati Come cambia durante l uso? Come si può cambiare durante l uso? Apporto di sali da componenti dei substrati, concimi minerali o organici, concimi a rilascio controllato, fertirrigazione non è uguale all asportazione da parte delle piante

16 Come si può cambiare la EC durante l uso? EC troppo elevata EC troppo bassa Cause Più concime rispetto al fabbisogno Cause Acqua irrigua con EC elevata Meno concime rispetto Basse temperature al fabbisogno (assorbimento rallentato) Eccessiva umidità del substrato Eccessivo dilavamento Insufficiente rilascio di azoto Interventi possibili Apportare solo acqua Apportare più acqua Interventi possibili Miscelare acqua con acqua piovana Aumentare la frequenza Ridurre la delle frequenza concimazioni di interventi o aumentare Alzare la temperatura la quantità di concime per Ottimizzare l attività intervento irriguo fisiologica della pianta Ridurre (t e umidità la percentuale substrato di e drenaggio ambiente) Ridurre la percentuale di rilascio Non somministrare solo acqua Concimare in copertura con un pronto effetto

17 Proprietà fisiche Radice pelo radicale soluzione aria aria solido acqua 100 Granulometria Densità apparente e reale Porosità totale % p p Caratteristiche idrologiche , mm

18 Porosità totale V = 1000 ml Porosi tà Solidi P = 600ml S = 400ml Porosità totale % = P / V * 100 Porosità totale = 600ml / 1000ml * 100 = 40% Porosità interparticellare Porosità intraparticellare (aperta e chiusa) tufo perlite

19 Porosità totale 60%-95% Micropori/macropori Acqua/aria

20 Densità apparente e reale D.a. Peso secco dell unità di volume del substrato D.r. Peso secco dell unità di volume del substrato secco e idealmente compresso. Porosità= (1- (Da Dr)) x 100

21 Modificazioni delle densità apparente dei substrati Come cambia durante l uso? Stabilità strutturale - restringimento

22 Proprietà idrologiche Volume % E 80 A C Volume fase gassosa B Cassetta tensiometrica Volume fase liquida D Volume fase solida Tensione applicata in cm di colonna d'acqua F P V

23 Proprietà idrologiche Volume % A B Volume fase liquida Volume fase solida C Volume fase gassosa P D F E V Tensione applicata in cm di colonna d'acqua A = capacità per l aria a pf1 B = capacità per l acqua a pf1 D= capacità per l acqua a pf 1,7 B D = acqua facilmente disponibile

24 Tipi di substrati in funzione delle caratteristiche idrologiche Tipo 1 Buona 100 capacità per l aria (> 20%), elevata acqua disponibile (>25%), elevata acqua di riserva/tampone idrico. Questi materiali permettono una irrigazione con alto grado di flessibilità, sono infatti i meno restrittivi rispetto alla gestione dell acqua e pertanto vengono 80 considerati substrati ideali. Queste caratteristiche sono proprie di alcune torbe di sfagno ma in generale si ottengono attraverso una oculata miscelazione di più componenti. Tipo 2 60 Scadente capacità per l aria e acqua disponibile medio alta. Rispetto al Tipo I hanno una maggiore capacità di ritenzione idrica, quindi una elevata microporosità e per contro 40 una minore macroporosità. Il difetto peggiore risiede nei potenziali rischi di asfissia radicale. Le torbe nere sono i materiali che più di frequente possiedono queste caratteristiche. 20 Tipo 3 Elevata capacità per l aria accompagnata da scarsa acqua disponibile. Questi materiali vengono 0 utilizzati principalmente in miscela con i due precedenti tipi per promuoverne T1l aerazione. T2A Da soli infatti T2B a causa della scarsa T3 acqua disponibile T4 necessitano un irrigazione contenuta e frequente. Possiedono queste caratteristiche sia materiali organici come le cortecce (sia fresche che compostate) che materiali minerali come Porosità perlite e acqua pozzolana. 1 kpa acqua 10 kpa aria 1 kpa AFD Tipo 4 Buona capacità per l aria ed elevata acqua disponibile, di cui però è molto ridotta la componente di riserva e pertanto il loro tampone idrico è scarso. In questa categoria rientrano materiali a struttura fibrosa (la lana di roccia e alcune fibre di legno), nei quali la ritenzione idrica tra le particelle fibrose è bassa o addirittura assente, limitandosi a trattenere l acqua solo nei punti di contatto tra le fibre stesse. Volume % e

25 Stabilità biologica resistenza alla degradazione microbica Fitotossicità, immobilizzazione dell azoto, perdita di struttura

26 I test biologici Test di allungamento radicale Test di germinazione Test di vegetazione

27 DiProVe (Unimi) e Lab Substrati

28 Laboratorio substrati di coltivazione