Studi lisimetrici sui tempi di mineralizzazione dei concimi organici

Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro-Ambientali “Enrico Avanzi” - CIRAA
Studi lisimetrici
sui tempi di mineralizzazione di alcuni
fertilizzanti organici azotati ammessi in
agricoltura biologica
Reg. CEE 2092/91, Allegato I
(Norme per la produzione biologica a livello aziendale)
La fertilità e l’attività biologica del suolo devono essere
mantenute mediante:
a.
coltivazione di leguminose, concimi verdi o specie aventi
apparato radicale profondo nell’ambito di un adeguato
programma di rotazione pluriennale,
b.
incorporazione nel terreno di materiale organico prodotto
da aziende che operano nel rispetto delle norme del
presente regolamento.
L’integrazione con altri concimi organici o minerali di cui
all’allegato II è consentita unicamente qualora un nutrimento
adeguato dei vegetali in rotazione o il condizionamento del
terreno non possano essere ottenuti con i soli mezzi indicati ai
punti a. e b.
Scopo della ricerca
Analizzare i tempi di mineralizzazione e le
percentuali di rilascio dell’azoto contenuto
in 9 concimi azotati (7 organici e 2 minerali)
Valutare la risposta da parte delle colture
(biomassa e produzione utile)
Valutare i parametri di efficacia ed efficienza
della concimazione
Fertilizzanti e titolo in N
Urea (46%)
Nitrato ammonico (27%)
Cornunghia torrefatta (14%)
Sangue secco (13%)
Cuoio e pelli idrolizzati (11%)
Pennone (12%)
Borlanda essiccata (3%)
Panello di semi oleosi (5%)
Misto organico NP (3%+3%)
Lisimetri in pien’aria
Terreno
Sabbia: 91%
pH: 8.3
Sostanza organica: 0.54%
N totale: 0.38 ‰
P assimilabile: 10.9 ppm
C.S.C.: 1.1
Impianto e ciclo delle colture
Helianthus annuus L. Moreno
Semina: 1 luglio 2003
Raccolta: 15 ottobre 2003
Triticum aestivum L.
Bolero
Semina: 30 ottobre 2003
Raccolta: 28 giugno 2004
Dose di fertilizzante
50 kg di N ha-1 in presemina
Lisimetri in ambiente controllato
Terreno
Sabbia: 91%
pH: 8.3
Sostanza organica: 0.54%
N totale: 0.38‰
P assimilabile: 10.9 ppm
C.S.C.: 1.1
Dose di fertilizzante:
50 kg N ha-1
Rilievi effettuati
Sulle acque:
Entità del lisciviato
Concentrazione di N-NO3ˉ
Conducibilità Elettrica
pH
Sulle colture:
Caratteristiche produttive
N asportato
Efficacia della concimazione
Efficienza della concimazione
a z o t o lis c iv ia t o ( % d e ll' a p p lic a
Girasole - percentuale di N lisciviato
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Urea
t4
t 15
t 22
t 29
t 36
t 43
t 50
t 57
Urea
Nitrato
Cornunghia
Sangue
Pennone
Borlanda
Panello
Letame
t 71
Cuoio
4°
15°
22°
29°
36°
43°
50°
57°
0.2
2.3 b
14.4 b
54.8 ab
68.7 ab
75.1 ab
79.1 ab
79.3 ab
Nitrato ammonico
1.0
8.9 a
31.2 a
69.1 a
79.9 a
85.5 a
86.9 a
88.1 a
Cornunghia torrefatta
-0.7
-1.2 b
0.5 d
0.8 e
1.3 d
3.1 e
5.0 e
5.4 e
Sangue secco
-0.4
0.4 b
6.0 bcd
47.1 b
62.4 ab
71.3 abc
77.5 ab
78.2 ab
Cuoio e pelli
-0.1
0.2 b
3.3 cd
40.1 b
56.5 b
61.6 bc
70.4 ab
72.9 ab
Pennone
0.8
1.3 b
8.2 bcd
42.5 b
59.8 b
68.4 bc
72.5 ab
72.8 ab
Borlanda secca
0.9
2.8 b
9.1 bc
19.7 d
22.4 c
24.4 d
24.9 d
24.9 d
Panello di semi oleosi
0.6
1.2 b
6.6 bcd
38.3 bc
51.6 b
58.4 c
63.5 b
63.8 b
Letame essiccato
0.6
1.5 b
7.0 bcd
22.1 cd
29.7 c
34.2 d
36.6 c
36.6 c
Girasole - caratteri produttivi ed efficacia della concimazione
s.s.
s.s.
s.s.
s.s.
Piante
Fusti
Calatide Granella Totale
(n. m-2) (t ha-1) (t ha-1) (t ha-1) (t ha-1)
HI
(%)
(kg granella/ kg N)
Efficacia
Testimone
7.5
1.5 abc
1.2
1.1 d
3.8 c
38 c
-
Urea
7.5
1.4 bc
1.0
1.3 cd
3.7 c
37 c
3.9 c
Nitrato ammonico
7.5
1.5 abc
1.2
1.3 cd
4.1 bc
41 bc
5.0 c
Cornunghia torrefatta
7.5
1.2 c
1.3
1.3 cd
3.8 c
38 c
4.1 c
Sangue secco
7.5
1.3 bc
1.1
1.3 cd
3.7 c
37 c
4.7 c
Cuoio e pelli
7.5
1.3 bc
1.2
1.4 c
3.9 c
39 c
5.3 c
Pennone
7.5
1.3 bc
1.3
1.5 bc
4.1 bc
41 bc
7.1 bc
Borlanda secca
7.5
1.4 bc
1.2
1.4 c
4.0 bc
40 bc
6.2 c
Panello di semi oleosi
7.5
1.8 a
1.7
1.9 a
5.4 a
54 a
15.6 a
Letame essiccato
7.5
1.6 ab
1.4
1.6 b
4.7 ab
47 ab
10.8 ab
Girasole - asportazioni e efficienza della concimazione
Asportazioni di fosforo
(Kg ha-1)
Asportazioni di azoto
(Kg ha-1)
Efficienza
Granella
Totale
Granella
Totale
(%)
Testimone
6.3 d
7.5 d
30.0 d
52.2 c
-
Urea
7.2 cd
8.4 cd
35.3 cd
54.9 c
5.4 c
Nitrato ammonico
7.5 bc
8.9 cd
36.2 c
56.7 bc
9.1 c
Cornunghia torrefatta
7.3 cd
8.7 cd
35.6 cd
57.8 bc
11.3 c
Sangue secco
7.4 cd
8.5 cd
36.4 cd
54.8 c
5.7 c
Cuoio e pelli
7.6 bc
8.9 cd
37.2 c
61.9 bc
19.4 bc
Pennone
8.1 bc
9.6 bc
39.8 bc
62.6 bc
20.9 bc
Borlanda secca
7.9 bc
9.4 bc
38.5 c
62.5 bc
20.7 bc
Panello di semi oleosi
10.5 a
13.0 a
51.4 a
80.9 a
57.5 a
Letame essiccato
9.2 b
10.9 b
44.9 b
68.7 b
33.2 ab
a z o t o lis c iv ia t o ( % d e ll' a p p lic a
Frumento, percentuale di N lisciviato
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
t4
t 11
t 18
t 25
t 32
t 39
t 46
t 53
t 60
Urea
Nitrato
Cornunghia
Sangue
Pennone
Borlanda
Panello
Letame
t 64
t 74
t 81
Cuoio
Urea
4°
1.6
25°
35.8 b
32°
78.3 a
46°
78.7 a
64°
79.7 a
81°
80.3 a
116°
80.3 a
Nitrato ammonico
5.0
51.2 a
77.6 a
78.0 a
78.0 a
78.0 a
78.0 a
Cornunghia torrefatta
1.5
1.3 f
2.5 b
2.5 d
2.5 d
2.5 d
2.5 d
Sangue secco
3.1
7.1 e
46.7 d
52.6 b
57.4 b
57.9 b
57.9 b
Cuoio e pelli
7.9
10.0 de
18.3 c
19.0 c
20.0 c
20.3 c
20.3 c
Pennone
2.0
25.3 c
51.1 b
51.4 b
51.4 b
51.4 b
51.4 b
Borlanda secca
2.6
12.5 d
18.6 c
18.8 c
19.6 c
20.2 c
20.3 c
Panello di semi oleosi
2.7
2.7 f
17.9 c
19.5 c
20.0 c
20.0 c
20.0 c
Letame essiccato
2.0
8.5 e
16.0 c
16.0 c
16.0 c
17.1 c
17.1 c
Frumento - caratteri produttivi ed efficacia della concimazione
s.s.
s.s.
s.s.
s.s.
Piante Spighe
Spighe Paglia Granella Totale
(n m2) (n m2)
(t ha-1) (t ha-1) (t ha-1) (t ha-1)
0.8 d
0.6 e
1.7 d
HI
(%)
s.s.
1000
Semi (g)
38.1
27.7
-
Efficacia
(kg granella/kg
N)
Testimone
437
434
0.9 d
Urea
434
422
1.7 bc 1.5 bc 1.2 bc
3.2 bc 38.6
30.1
11.9 bc
Nitrato ammonico
424
419
1.7 bc 1.5 bc 1.2 bc
3.2 bc 39.1
31.4
12.2 bc
Cornunghia torrefatta
437
434
1.0 d
1.8 d
0.7 e
1.2 d
38.0
29.9
1.2 e
Sangue secco
434
436
2.4 a
2.0 a
1.8 a
4.4 a
39.9
33.9
22.6 a
Cuoio e pelli
434
434
2.3 a
2.0 a
1.7 a
4.3 a
39.5
33.2
21.3 a
Pennone
422
414
1.5 c
1.4 c
1.1 cd
3.0 c
37.4
29.4
9.6 cd
Borlanda secca
429
427
1.5 c
1.4 c
1.0 d
2.8 c
38.8
27.5
8.0 d
Panello di semi oleosi
402
407
2.2 a
2.2 a
1.6 a
4.4 a
36.9
30.2
19.9 a
Letame essiccato
424
405
1.8 d
1.6 b
1.3 b
3.4 b 38.7
31.3
14.0 b
Frumento - asportazioni e efficienza della concimazione
Asportazioni di fosforo
(Kg ha-1)
Asportazioni di azoto
(Kg ha-1)
Efficienza
Granella
Totale
Granella
Totale
(%)
2.2 e
2.7 e
11.8 e
16.4 e
-
Urea
3.7 abc
4.2 bcd
18.1 cd
25.8 cd
18.7 cd
Nitrato ammonico
3.6 bc
4.0 cd
18.4 cd
26.0 cd
19.1 cd
Cornunghia torrefatta
2.5 de
3.0 e
12.9 e
18.0 e
3.0 d
Sangue secco
4.3 ab
4.8 abc
25.9 a
36.1 a
39.3 a
Cuoio e pelli
4.1 ab
4.7 abc
25.7 a
35.2 a
37.5 a
Pennone
3.2 cd
3.6 ed
17.7 cd
24.7 d
16.5 cd
Borlanda secca
3.5 bc
4.2 bcd
16.1 d
23.4 d
13.9 cd
Panello di semi oleosi
4.5 a
5.2 ab
22.0 b
32.6 ab
32.3 ab
Letame essiccato
4.5 a
5.4 a
20.2 bc
29.5 bc
26.2 bc
Testimone
APPORTI N
(kg
RILASCI di N
ha -1)
f ertilizzanti
(kg
Lisciv iato
RILASCI di N
ha -1)
(% su totale apportato)
Asportazioni
Asportazioni
Perdite N
granella
residui
totali
GIRASOLE giugno-ottobre 2003
Testimone
2,8
17,8
30,0
Urea
52,8
57,4
35,3
Nitrato amm.
52,8
61,8
35,7
Cornunghia
52,8
20,5
35,6
Sangue
52,8
56,9
36,4
Cuoio
52,8
54,2
37,2
Pennone
52,8
54,1
39,8
Borlanda
52,8
30,1
38,5
Panello
52,8
49,7
47,8
Letame ess.
52,8
36,0
44,9
FRUMENTO novembre 2003 - giugno 2004
Testimone
4,5
5,7
11,8
Urea
54,5
45,8
18,1
Nitrato amm.
54,5
44,7
18,4
Cornunghia
54,5
6,9
12,9
Sangue
54,5
34,6
25,9
Cuoio
54,5
15,8
25,7
Pennone
54,5
31,4
17,7
Borlanda
54,5
15,8
16,1
Panello
54,5
15,7
22,0
Letame ess.
54,5
14,2
20,2
TERRENO NUDO luglio 2004 - settembre 2005
Testimone
13,2
73,2
0,0
Urea
13,2
72,9
0,0
Nitrato amm.
13,2
70,9
0,0
Cornunghia
13,2
72,7
0,0
Sangue
13,2
77,4
0,0
Cuoio
13,2
76,8
0,0
Pennone
13,2
83,8
0,0
Borlanda
13,2
89,0
0,0
Panello
13,2
85,2
0,0
Letame ess.
13,2
84,7
0,0
2,83
22,2
19,5
19,9
22,2
18,4
24,6
22,8
24,0
29,5
23,9
69,9
112,3
117,4
78,3
111,7
116,1
116,7
92,6
127,0
104,7
Lisciv iato
Asprtazioni
Totali
Medie
totali
(1)
42,4
47,5
8,3
41,8
46,2
46,8
22,7
57,1
34,8
(1)
25,4% 74,6%
75,1%
5,1% 80,2%
83,4%
6,5% 89,9%
5,1% 10,7% 15,8%
74,0%
5,1% 79,1%
69,0% 18,4% 87,4%
68,9% 19,8% 88,6%
23,3% 19,6% 42,9%
60,4% 47,7% 108,0%
34,5% 31,4% 65,8%
4,51
4,7
7,7
7,5
5,1
10,2
9,6
6,9
7,3
10,6
9,3
22,1
71,6
70,6
24,8
70,7
51,0
56,0
39,2
48,2
43,7
(1)
49,5
48,5
2,7
48,6
28,9
33,9
17,1
26,1
21,6
13,24
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
25,6% 74,4%
73,7% 17,2%
71,6% 17,4%
2,3%
2,8%
53,1% 36,0%
18,6% 34,4%
47,1% 15,1%
18,6% 12,7%
18,4% 29,6%
15,7% 24,0%
(1)
90,8%
89,1%
5,0%
89,1%
53,0%
62,2%
31,4%
47,9%
39,7%
MEDIA BIENNIO
73,2
72,9
70,9
72,7
77,4
76,8
83,8
89,0
85,2
84,7
(2)
-0,3
-2,3
-0,5
4,2
3,7
10,6
15,8
12,1
11,6
(2)
74,4% 11,1%
77,5% 12,0%
3,7%
6,7%
63,6% 20,6%
43,8% 26,4%
58,0% 17,4%
21,0% 16,2%
39,4% 38,6%
25,1% 27,7%
85,5%
89,5%
10,4%
84,1%
70,2%
75,4%
37,1%
78,0%
52,8%
-0,5%
-4,2%
-0,9%
7,7%
6,8%
19,4%
29,1%
22,2%
21,3%
a z o t o lis c iv ia t o ( % d e ll' a p p lic a
Microlisimetri - percentuale di N lisciviato
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
t0
t 14
t 98
t 84
t 70
t 56
t 42
t 28
Urea
Nitrato
Cornunghia
Sangue
Pennone
Borlanda
Panello
Letame
t 126
t 112
Cuoio
14°
28°
42°
56°
70°
84°
96°
112°
126°
Urea
2.8 ab
36.7 a
68.4 a
79.9 a
84.2 a
85.4 a
85 3 a
84.7 a
84.5 a
Nitrato ammonico
6.3 a
44.2 a
75.9 a
86.6a
90.3 a
91.7 a
92.1 a
92.2 a
92.4 a
Cornunghia torrefatta
0.8 ab
0.3 e
-0.6 e
-1.2 g
-1.4 g
-2.0 f
-2.3 f
-2.9 e
-3.2 e
Sangue secco
1.6 ab
20.0 bc
39.3 b
50.1 bc
56.1 bc
59.0 b
60.5 b
61.7 b
61.9 b
Cuoio e pelli
-0.1 b
9.1 d
28.5 c
39. 3 d
46.3 d
49.8 c
51.8 c
53.1 c
53.4 c
Pennone
1.2 ab
15.5 bcd
36.3 b
45.6 cd
49.8 cd
51.3 c
52.2 c
52.8 c
53.1 c
Borlanda secca
1.2 ab
10.8 d
19.8 d
24.2 f
26.3 f
27.3 e
28.2 e
29.5 e
30.1 e
Panello di semi oleosi
0.3 b
22.7 b
43.7 b
53.6 b
58.5 b
60.3 b
61.3 b
61.7 b
61.8 b
Letame essiccato
1.6 ab
13.0 cd
24.6 cd
30.5 e
35.4 e
38.7 d
41.8 d
44.6 d
45.6 d
a z o t o lis c iv ia t o ( % d e l l'a p p li c a t o )
terreno limoso
50%
40%
30%
20%
10%
0%
t0
t7
t 14
t 21
t 28
t 35
t 42
t 49
urea
nitrato
cornunghia
sangue
pennone
borlanda
panello
letame
t 56
t 63
cuoio
t 77
Conclusioni
Mineralizzazione
Sangue secco e pennone si sono dimostrati più
rapidamente mineralizzabili ma anche lisciviabili
(soprattutto in condizioni pedoclimatiche sub-ottimali)
Cuoio, letame e sangue secco hanno evidenziato rilasci
di N più prolungati
Risposta delle colture
Il panello ha determinato le rese più elevate per
entrambe le colture
Cuoio e sangue secco hanno determinato rese superiori
solo per la coltura del frumento
Efficacia ed efficienza della concimazione
Il panello e letame hanno fatto registrare i valori più
elevati per la coltura del girasole
Il panello, cuoio e sangue secco hanno determinato i
valori maggiori di questi parametri per la coltura del
frumento
c o n c e n t r a z io n e n it r a t i a c q u a ( p p m )
Girasole, concentrazione N-NO3ˉ
250
200
150
100
50
0
Testimone
Urea
Nitrato ammonico
Cornunghia torrefatta
Sangue secco
Cuoio e pelli
Pennone
Borlanda secca
Panello di semi oleosi
Letame essiccato
t4
t 15
t 22
t 29
t 36
t 43
t 50
t 57
t 71
Test
Urea
Nitrato
Cornunghia
Sangue
Cuoio
Pennone
Borlanda
Panello
Letame
4°
23.6
23.9
29.5
18.3
19.4
22.5
28.0
27.9
24.6
27.2
15°
35.0 bc
50.0 b
95.3 a
28.1 c
39.4 bc
33.2 bc
35.8 bc
47.4 bc
37.7 bc
38.6 bc
22°
30.1 e
107.2 b
179.2 a
33.5 de
60.2 cde
44.0 cde
70.7 bc
66.4 bcd
59.4 cde
59.6 cde
29°
55.6 cd
200.3 a
194.2 a
51.1 d
193.5 a
183.4 a
174.7 a
88.2 bc
167.3 a
102.8 b
36°
63.0 e
157.2 ab
133.8 bc
58.5 e
161.9 ab
171.6 a
179.9 a
79.4 bc
158.1 a
115.6 b
43°
20.5 d
54.2 ab
50.8 ab
29.1 cd
66.3 a
46.5abc
67.9a
31.7bcd
64.4a
46.2 abc
50°
8.27
31.8
14.2
17.4
45.0
57.8
33.9
12.7
43.7
26.2
57°
1.9
3.3
9.5
4.5
7.0
19.6
3.4
0.0
4.2
0.0
c o n c e n t r a z io n e n it r a t i a c q u a ( p p m )
Frumento, concentrazione di N-NO3ˉ
250
200
150
100
50
0
Testimone
Urea
Nitrato ammonico
Cornunghia torrefatta
Sangue secco
Cuoio e pelli
Pennone
Borlanda secca
Panello di semi oleosi
Letame essiccato
t4
t 11
t 18
t 25
t 32
t 39
t 46
t 53
t 60
t 64
t 74
Test
Urea
Nitrato
Cornunghia
Sangue
Cuoio
Pennone
Borlanda
Panello
Letame
4°
17.3 c
20.5 c
24.3 ab
20.0 c
24.8 bc
38.8 a
21.9 bc
23.2 bc
23.8 bc
21.4 c
25°
7.7 gh
61.0 b
81.2 a
6.9 h
13.3 f
10.4 fg
42.2 c
22.3 d
7.4 h
17.2 e
32°
3.2 e
110.5 a
66.0 b
5.8 e
96.4 a
22.6 d
63.9 b
17.7 d
39.9 c
20.0 d
46°
0.0 e
4.3 cd
4.3 cd
0.0 e
53.6 a
7.1 c
2.6 cde
1.5 de
16.8 b
0.0 e
64°
0.0 b
3.1 b
0.0 b
0.0 b
14.4 a
3.0 b
0.0 b
2.6 b
1.5 b
0.0 b
81°
0.0
4.1
0.0
0.0
2.8
1.4
0.0
3.5
0.0
0.0
t 81
116°
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.5
0.0
0.0
c o n c e n t r a z io n e n it r a t i a c q u a ( p p m )
Microlisimetri, concentrazione di N-NO3ˉ
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Testimone
Urea
Nitrato ammonico
Cornunghia torrefatta
Sangue secco
Cuoio e pelli
Pennone
Borlanda secca
Panello di semi oleosi
Letame essiccato
t0
t 14
t 28
t 42
t 56
t 70
t 84
t 98
t 112
t 126
Test
Urea
Nitrato
Cornunghia
Sangue
Cuoio
Pennone
Borlanda
Panello
Letame
14°
84.2
146.3
188.8
93.9
111.8
87.2
110.8
104.9
96.1
120.1
28°
82.5 e
608.4 a
669.4 a
70.4 e
383.1 b
217.9 d
302.2 c
227.4 d
443.1 b
253.6 cd
42°
109.4 d
617.5 a
618.1 a
86.7 d
445.8 b
396.3 b
449.2 b
256.3 c
434.4 b
272.3 c
56°
67.8 c
238.8 a
232.3 a
54.6 c
228.5 a
222.3 a
206.9 a
130.3 b
212.3 a
156.2 b
70°
61.3 cd
120.6 ab
126.9 ab
52.4 d
140.7 a
147.4 a
124.6 ab
94.9 bc
126.1 ab
119.9 ab
84°
55.0 bc
70.3 abc
83.5 ab
43.1 bc
95.0 a
98.3 a
84.4 ab
76.4 ab
80.8 ab
98.3 a
96°
52.6 bc
46.3 bc
62.1 abc
41.4 c
68.1 abc
70.4 ab
68.8 abc
70.1 ab
60.6 abc
85.4 a
112°
53.0 bcd
40.7 d
55.2 bcd
42.0 cd
62.6 abcd
62.8 abcd
64.8 abc
72.4 ab
51.6 bcd
83.1 a
126°
20.7 bc
18.7 c
22.6 bc
19.8 bc
26.1 abc
26.5 abc
28.2 abc
30.5 ab
20.8 bc
35.4 a
Frumento,
contenuto in azoto e in fosforo
Concentrazione di fosforo (‰)
Concentrazione di azoto (%)
Paglia
Tegumenti
Granella
Paglia
Tegumenti Granella
Testimone
0.37
0.66 a
3.52 a
0.49
0.40
1.88 a
Urea
0.29
0.32 bc
2.99 b
0.41
0.33
1.48 bc
Nitrato ammonico
0.22
0.28 c
2.87 b
0.41
0.32
1.44 bc
Cornunghia torrefatta
0.36
0.77 a
3.58 a
0.47
0.39
1.87 a
Sangue secco
0.22
0.14 c
2.41 d
0.40
0.33
1.47 bc
Cuoio e pelli
0.26
0.19 c
2.40 cd
0.38
0.32
1.51 b
Pennone
0.25
0.23 c
2.82 b
0.38
0.34
1.59 b
Borlanda secca
0.34
0.53 ab
3.36 a
0.43
0.35
1.56 b
Panello di semi oleosi
0.26
0.24 c
2.72 bc
0.39
0.35
1.35 c
Letame essiccato
0.37
0.66 a
3.37 a
0.46
0.37
1.52 b