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Uso della fertirrigazione per promuovere un’ efficiente ed
efficace nutrizione minerale dellepiante da frutto
Denise Neilsen and Gerry NeilsenSummerland Research and
Development CentreBritish Columbia, Canada
Presentation to Italian Horticultural Society, June 26th, 2017
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Perchè la fertirrigazione?
• Una pratica propria dell´agricoltura di precisione
– Per sistemi di produzione intensivi con apparatiradicali concentrati in volume limitati
– Permette l´allocazione dei nutrienti direttamentenella zona esplorata dalle radici
– Permette sincronizzazione della concimazione con le tempistiche di assorbimento dei nutrienti
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Sistemi di produzione intensivi
• Range di colture con requisiti di produzione diversi
• I sistemi di produzione frutticolasi stanno evolvendoverso sestid´impianto più fitti
Vigneto Lampone rossoMelo
Ciliegio
75cm
Mirtillo
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Precisa allocazione dei nutrienti
• Sistemi di produzione ad altadensità d´impianto si prestanobene al preciso posizionamentodi acqua e nutrienti nell´areaesplorata dale radici, ristretta a causa dell´uso di portinnestinanizzanti
Melo Elstar/M.9 di 5 anniirrigato a goccia
Melo/M 111 non irrigato
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Installazione di sistemi efficienti e
ben progettatiApplicare acqua per soddisfare
le richieste delle piante(programmazione)
Una fertirrigazione di successo richiedela necessità di gestire bene l´acqua
Ridurrel´evaporazione di acqua dal suolo
Gestione di precisioneMonitoraggio della variabilità spaziale
dello stress idrico
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Uso di sistemi automatizzati
Data logger o computer programmato con crop
coefficients etc.
Valvola solenoid /Controlloirrigazione
Misurare EToATMOMETROo STAZIONE
METEO
Stima dell´acqua utilizzata – pioggiaefficace
Misura della pioggiaEfficace > 5mm
Monitoraggioumidità del suolo
Reintegrazionedell´acqua usata
Sensori
Segnaleelettronico
ValvolaSolenoide
Trasduttoredi pressione
Data-logger, computer
Irrigatore
Controlloirrigazione
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Riduzione dell´acqua di drenaggio e dellalisciviazione di azoto (N) con pianificazione
dell´irrigazione in Gala/M.9
• Perdite d´acqua elevate con irrigazione non programmatadurante periodi di bassa ET
• Perdite d´acqua e N sonocollegate durante il periododi fertirrigazione
• La programmazionedell´irrigazione mantienel´azoto nella zona dell´apparato radicale
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Irrigato settimanalmente con sprinklerla disponibilità di N aumenta per circa 10 ggdopo la concimazine
Concentrazione di nitrato nel suolo a 30cm misurata dopo la fine dell´irrigazione (entro 1 ora)
• Soluzione del suolo monitorata con lisimetri
• Il monitoraggio traccia la disponibilità di N nel suolo
• La migliore gestione della nutrizione azotata si ha con applicazioni frequenti in basse dosi, possibile con fertirrigazione
• La concentrazione di N nel suolo dipende dagli apporti
Fertirrigazione può controllare la disponibilità di N – tempistiche e quantità
Fertirrigato giornalmentea goccia
Neilsen et al. 1998 JASHS 123
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Andamento del flusso di linfain primavera su ciliegio
• Il flusso di linfa – assorbimento d´acqua nelciliegio, inizia circa all´inizio della fioritura
• Questo determina un probabile rapido uptake di N
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Tempistiche di assorbimento di N in melo( studi con 15N)
• Prima della cadutapetali, la crescita dellefoglie (spur) è supportata da N rimobilizzato
• L´assorbimentoradicale avvienesoprattutto dopo la fioritura per supportarela crescita di germogli e frutti
• L´afflusso di N neifrutti avvieneprincipalmente dopo la fase di divisionecellulare
Rimobilizzazione Assorbimento radicale
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Effetto della tempistica di applicazione di N sulla qualità delle mele
• Applicazioni tardive di N accelerano la maturazione
• Alte concentraz. di N nel frutto alla raccolta potenzialmente dannose per la conservazione
• Attuale raccomandazione – applicare N durante la fase di divisione cellulare
0-4 4-8 8-12
N applications weeks after bloom
Significant(# years)
Nitrato nella soluzione del suolo
ResponseBloomYieldSizeSSMalic acidSS/Malic acidStarch
1112223
Not significant3Fruit N
% Red
(Gala/M.9)
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Fabbisogni medi di N per melo e ciliegio
Cv/rootstock N inputskg/ha
Sesto imp.(m)
età(anni)
Rimoz. N kg/ha
Ciliegie
Cristalina/Gi6 42 2x4 7 ~45
Lapins/Gi5 30 4x4.5 12 ~20
Ciliegie + foglie senescenti
*Skeena/Gi6 50 1.5x4 5 ~19
*Skeena/Gi3 50 1.5x4 5 ~21
Mele + foglie senescenti
Elstar/M.9 66 1 x 3 4 33.1
Gala/M.9 54 1 x 3 3 34.4
Gala/M.9 190 1 x 3 6 39.8
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Carico difrutta per area
del troncoRaccolto
Dimensionedei frutti
N P K Ca Mg B
(Fruit/cm2) t/ha g/fruit kg/ha
4.9 48.7 246 21.6 4.67 48.3 1.34 2.14 0.09
6.4 67.9 199 24.0 5.16 54.0 2.08 2.73 0.12
8.7 81.0 159 33.8 5.92 68.0 2.95 3.30 0.15
Il carico produttivo influisce sulla rimozionedei nutrienti
Rimozione di nutrienti nelle mele raccolte da Ambrosia/M.9 di 4-6 anni di età
Neilsen et al. 2015. HortSci.
• densità d´impianto: 3333 trees/ha
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Riassunto N
Una buona gestione dell´N dipende dall´aumento della suadisponibilità attraverso:
• Ritenzione di N nella zona radicale utilizzando buone pratichedi gestione idrica
• Applicazioni sincronizzate con le richieste:– Post fioritura per l´assorbimento radicale
• Applicazioni di N tardive anticipano la maturazione e aumentala concentrazione di N nella frutta, con effetti potenzialmentenegativi sulla conservazione
• Ciliegio e Melo hanno bisogno di quantità relativamentepiccole di N, ma la carica di frutti può determinare aumentisignificativi delle quantità necessarie (asportazioni)
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Il fosforo (P) in fertirrigazione migliorala sua disponibilità
• Bisogna superare il problema della fissazione del P nel terreno• Una singola dose (elevata) di P aumenta la disponibilità nella
soluzione del suolo e nel terreno all'inizio della stagione
0
2
4
6
8
10
120 140 160 180 200 220
ort
ho
-PO
4-P
(μ
g/m
l)
Day of year
Single dose
Daily dose
ortho-PO4 nella soluzione suolo P estraibile dal suolo
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16
Cu
mu
lati
ve Y
ield
(kg
/tre
e)
Produzione cumulata (3 anni)
0
-P
+P10
20
30
40
50 *
0
4
8
12
Yr 3 Yr 4 Yr 5
Fru
it P
(mg
/10
0g
F.W
.)
Concentrazione di P nel frutto
** ** **
Effetto del fosforo sulla produzione di mele - 5 cvs/M.9
• Gala, Ambrosia, Cameo, Fuji, Silken• Fosforo aggiunto a 20g/pianta subito dopo la fioritura (prima
dell´inizio della fertirrigazione azotata)• Le aggiunte di fosforo sono efficaci quando mirate alla zona
radicale, attraverso la fertirrigazione
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17
Anno Effetti statisticamete significativi sulla qualità
Yr 3 Ridotta incidenza della vitrescenza, tutte le cv
Ridotto imbrunimento delle superfici tagliate, tutte le cv
Yr 4 Ridotto imbrunimento delle superfici tagliate, tutte le cv
Riduzione delle perdite da mebrana (Silken)
Yr 5 Aumento dei solidi solubili, tutte le cv
Effetto del fosforo sulla qualità dellemele - 5 cvs/M.9
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Effetto del fosforo (su ciliegio)
• Skeena, Cristalina
• P in fertirrigazione
– (20g P come 10-34-0)
– Aumento della produzione cumulatasui tre anni
– Aumento della dimensione dei fruttiin 1 anno su 3
– Aumento della resistenza del peduncolo al distacco in 2 anni su 3
– Riduzione dei solidi solubili in 2 annisu 3
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Riassunto P
• La mobilità e la disponibilità del P possonoessere migliorate concentrando tutto il P in fertirrigazione subito dopo la fioritura
• Le applicazioni P hanno aumentato la resa e la qualità della frutta in diverse cultivar di mele e ciliegie
• La carica produttiva frutta influenza la quantità di P rimossa dal sistema
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Potassio (K) in fertirrigazione
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Soil
solu
tio
n K
(μ
g/m
l))
0g K/tree/year
15g K/tree/year
Year 1 Year 2 Year 3 Year 4
• Sintomi di carenza di K si sono manifestati dopo 2 anni dall’impianto in un terreno a tessitura grossolana con poca sostanza organica, anche a causa dell’aggiunta concimi ammoniacali (NH4+)
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0g K/tree/year15g K/tree/year
Averaged for four apple cultivars (Gala, Fuji, Spartan, Fiesta)
Effetto della fertirrigazione con K sulla concentrazionedi K nelle foglie di 4 cvs. di mele
Yr 1 Yr 2 Yr 3 Yr 4 Yr 50
1
2
Leaf
K (
% d
w)
b
aa
a
a a
b bb
b
1.3%
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0
2
4
6
8
Year 3 Year 4 Year 5
Yiel
d (
kg/t
ree)
Effetto della fertirrigazione con K sullaquantità e qualità di mele
0 g K/tree/year
15 g K/tree/year
ns
*
***
0
50
100
150
200
250
Year 3 Year 4 Year 5
Fru
it s
ize
(g)
*
****
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Trattamento – applicato a 30 g K/piantaYear 3
0.5
0.0
1.0
1.5
2.0
Controllo KCl KMag K2SO4 KTS
1.3% Kc
aba
aba
ab
c
aab
a
Year 1
Effetto del tipo di fertilizzante usato in fertirrigazione sulle concentrazioni fogliari
di K in Braeburn/M.9
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Effetto del tipo di fertilizzante usato sullabutteratura amara in Braeburn/M.9
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
Check KCl KMag K2SO4 KTS
Treatment
Anno Peso frutto (g) Butterat. Amara (%)
1 247 6
2 335 9
3 298 18
Averaged over three yearsLe applicazioni K in un frutteto a basso tenore
di K non hanno aggravato sintomi di butteratura amara
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Riassunto K
• Suoli a tessutura grossolana possono svilupparefacilmente sintomi di carenza di K
• La mobilità e disponibilità di K nel suolo puòmigliorare usando diversi formulati base di K
• Se il K è carenze, allora applicazioni di K per fertirrigazione non sembrano aumentare il rischiodi butterutra amara nelle mele
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0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.75
2
130 150 170 190 210 230 250So
il s
olu
tio
n B
(μ
g/m
l)
Day of the year
0.366g B/tree/year
Unfertigated
Endfertigation
Startfertigation
Boro in fertirrigazione
• Principale problema– tossicità da B
• La concentrazione di B nella soluzione del suolo è molto sensibile allafertirrigazione
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0
20
40
60
80
100
120
140
Yr 1 Yr 2 Yr 3 Yr 4 Yr 5 Yr 6 Yr 7
Leaf
B (
mg
/kg
D.W
.)
Gala FujiFiesta Spartan
b a c ab a c a
b a b ab a b a
a a bb
c db a
No B applied
B sprayed
B fertigated
0.175g B/tree/year
0.336 g B/tree/year
Risposta al B in fertirrigazione
• Sintomi di carenza da B sono comparsi dopo 2 anni in suolo a tessitura grossolana (es. crepacciature sui frutti e danni ai fiori)
• 0.175g B/pianta/anno applicatigiornalmente per 6 settimane sono statisufficienti per risolvere il problema
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Suggerimenti per il melo in fase di produzione
Nutrient Form Application duration Application rate (g/tree)
N 15.5-0-0; Can 17;
Urea
Giornalmente e 6 settimane
a partire dal termine della
fioritura
20g N/pianta 66kg N/ha
with 10-34-0
10g N/pianta 33kg N/ha
P 0-65-0 (P-acid)
10-34-0
Un giorno dopo la fioritura
Applicazione singola
15kg P 50 kg P/ha
15g P + 10g N/pianta
50kg P + 33kg N/ha
K 0-0-60 (KCl)
K2SO4; Kmag;
KTS; KNO3
Giornalmente per 6
settimane partendo 4
settimane dopo la fioritura
20g K /pianta
33 kg K/ha
B Solubor (20.3%
B)
Giornalmente per 6
settimane partendo 4
settimane dopo la fioritura
0.17gB/tree
0.56 kg/ha
Densità: 3333 piante/ ha
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Risultati: affrontare ilgap di produttività
– NZ ~55t/ha
– US ~30t/ha
– BC ~25t/ha
– South Tyrol-Trento ~60t/ha
Raggiunto usando:
• Micro-irrigazione automatizzata
• fertirrigazione
• Monitoraggio e misura della soluzione del suolo e dei fabbisogniidrici
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Thank you