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Fragola: produzioni di qualità anche con problemi di salinità

Una delle principali cause di stress abiotici relative allo sviluppo e alla produttività delle piante è determinato dalla salinità. La salinità può influenzare il comportamento fisiologico della pianta intervenendo a livello osmotico (basso potenziale idrico del suolo con alterazione del metabolismo endogeno della pianta) o nutrizionale (competizione nell'assorbimento dei diversi nutrienti).

 

Per riassumere, i danni da salinità possono comportare riduzione del turgore cellulare, fenomeni di tossicità (Figura 1), processi di insolubilizzazione con fenomeni di carenza di molti microelementi (ferro, rame, manganese), inibizione dell'assorbimento per via radicale dello ione calcio, riduzione dell'attività microbiologica, dispersione e disgregazione della frazione colloidale del suolo con conseguente distruzione dell'organizzazione strutturale.  La componente colloidale delle frazioni argillose e organiche di un suolo rappresenta il sito di attività delle principali reazioni chimiche. La matrice colloidale è dotata di carica elettrica negativa ed ha la capacità di attrarre i cationi, adsorbendoli. La misura della quantità di ioni positivi (cationi)  in grado di essere adsorbiti  dai colloidi di un suolo rappresenta la C.S.C. (Capacità di Scambio Cationico) espressa in meq/100 gr di suolo. La variazione del contenuto idrico di un suolo influisce sulla concentrazione e sulla composizione degli ioni presenti in soluzione nonché sugli equilibri che si stabiliscono tra gli ioni adsorbiti in forma scambiabile alla frazione solida e quelli presenti in soluzione. La stima della salinità è rappresentata dalla misura della conducibilità elettrica (EC) espressa in mmho/cm oppure mS/cm a 25°C ottenuta sulla soluzione (mediante estrazione con lisimetro a suzione o estratto acquoso del terreno saturo).

Il tipo di salinità riguarda la speciazione dei singoli cationi e anioni. La percentuale di sodio scambiabile rispetto alla C.S.C. (E.S.P. Exchangeable Sodium Percentage) rappresenta un parametro molto importante ai fini diagnostici:

 

 dove i  valori di Na+ e CSC sono espressi in meq/100g.

 

Una misura meno laboriosa permette di conoscere bene le proporzioni dello ione sodio rispetto al calcio e al magnesio scambiabili presenti in equilibrio nella soluzione del terreno saturo:

 


 

 

Le colture presentano un differente grado di tolleranza alla salinità in funzione anche dello stadio di sviluppo. La riduzione della produzione può essere valutata considerando la legge di Maas e Hoffman:

 


 

 

dove  Y  rappresenta la produzione percentuale relativa, espressa in percentuale; ECe è la conducibilità elettrica dell'estratto di pasta satura in dS/m; a è il valore soglia di salinità oltre il quale le produzioni tendono a ridursi secondo un modello lineare e b corrisponde all'abbassamento della produzione pari all'incremento unitario di salinità (pendenza della retta) (Figura 2).

 

 
 

 Tabella 1 Relazione tra i valori di ECe e la riduzione di produzione percentuale per diverse colture (Giardini, 1992)

 

coltura

ECe0

ECe75

ECe100

 

 

 

 

 

COLTURE DA PIENO CAMPO

orzo

28

13

8

frumento

20

9,5

6

soia

10

6,2

5

mais

10

3,8

1,7

fagiolo

6,5

2,3

1

 

COLTURE ARBOREE

olivo

14

5,5

2,7

vite

12

4,1

1,5

agrumi

8

3,3

1,7

susino

7

2,9

1,5

pesco

6,5

2,9

1,7

albicocco

6

2,6

1,6

 

COLTURE ORTICOLE

fragola

4

1,8

1

melone

16

5,7

2,2

cavolfiore

13,5

5,5

2,8

pomodoro

12,5

5

2,5

cocomero

10

4,4

2,5

 

 

 

 

 

Materiali e metodi

 

Come si evince dalla Tabella 1  la fragola rientra tra le colture molto sensibili alla salinità. La coltivazione della fragola richiede la presenza di un suolo ben drenato con valori di pH vicini alla neutralità e con valori di EC < 2 mS/cm (Tabella 2). Questi valori rappresentano ovviamente situazioni ideali. Infatti, può capitare di ritrovarsi a lavorare in suoli con caratteristiche non di certo ottimali. La prova è stata condotta presso  l'Azienda Agricola Suriano&Casalnuovo di Policoro (MT) su una superficie di 7500 m2 coltivata sotto tunnel con la varietà Candonga (nel metapontino oltre il 90% delle superfici interessate a fragola è rappresentata dalla cv. Candonga), in terreni dove i valori di EC della soluzione circolante superano i  4 mS/cm (salinità determinata dall'elevata concentrazione di NaCl) e con pH del terreno basico. I risultati della prova hanno dimostrato come sia possibile ottenere produzioni quali-quantitative interessanti.

 

 

 

Tabella 2 Valori ottimali dei parametri pedologici (strato esplorato dall'apparato radicale) per la fragola (DPI Basilicata)

 

Parametri pedologici (rizosfera)

Valori ottimali

Granulometria

F - FSA

Drenaggio

Buono

pH

5,5-6,5

Salinità (mS/cm)

< 2

 

 

 

Qui di seguito sono elencate le operazioni del processo decisionale utilizzate durante il ciclo colturale:

 

E' necessario partire dalla valutazione dell'analisi chimico-fisica del suolo e dell'acqua utilizzata per l'irrigazione (Tabella 3 e Tabella 4) per poter successivamente procedere alla formulazione della soluzione nutritiva in equilibrio ionico con valori di EC variabili in funzione della fase fenologica (Tabella 5).

 

 

 

Tabella 3 Analisi del terreno

 

Parametro

u.m.

Valori

Valori medi

Tessitura

Sabbia

g/Kg

593

250-550

Limo

g/Kg

240

250-500

Argilla

g/Kg

167

100-300

Estratto acquoso

Reazione (pH in H2O a 20°C)

 

7,90

6,5-7,3

Conducibilità elettr. a 25°C

mS/cm

2,26

< 1,3

Cloruri (Cl-)

mg/Kg

241,06

< 50

Solfati (SO42-)

mg/Kg

646,86

10,0-250

Macroelementi

Azoto totale (N)

g/Kg

0,61

1,0-1,8

Fosforo assimilbaile (P2O5)

mg/Kg

26,94

35-45

Potassio scamb. (K2O)

mg/Kg

265,61

120-200

Sodio scamb. (Na+)

mg/Kg

134,13

 

Calcio scamb. (Ca2+)

mg/Kg

2808,49

3500-4500

Magnesio scamb. (Mg2+)

mg/Kg

589,63

180-320

CSC

meq/100gr

13,94

10-20

 

 


 

 

Tabella 4 Risultati dell'analisi relativa all'acqua di irrigazione

 

Parametro

u.m.

Valori

Limiti

Parametri chimico-fisici

pH

 

7,8

6,5-9,5

Conducibilità elettr. (25°C)

µS/cm

1010

2500

Alcalinità (HCO3-)

mg/L

375

500

Costituenti inorganici non metalli

Nitrati (NO3.)

mg/L

2,8

50

Fosforo

mg/L

0,05

 

Cloruri (Cl-)

mg/L

48

250

Solfati (SO42-)

mg/L

160

250

Metalli specie metalliche

Sodio (Na+)

mg/L

40,5

200

Potassio (K+)

mg/L

5,36

 

Calcio (Ca2+)

mg/L

144

 

Magnesio (Mg2+)

mg/L

17

 

 

 

 

 

 

Tabella 5 Soluzione nutritiva utilizzata per la fase fenologica di maturazione frutti

 

Parametri

Valori (mMol/L)

EC

1.80

pH

6.5

NO3-

12.00

H2PO4-

1.10

SO42-

2.00

NH4+

0.00

K+

4.50

Ca2+

5.00

Mg2+

2.30

 

 

 

La conoscenza dei fabbisogni della coltura nelle diverse fasi fenologiche (Post-trapianto, Sviluppo vegetativo, Primi fiori, Ingrossamento frutti-Maturazione) costituisce la base per la formulazione di un piano di fertirrigazione, che preveda la distribuzione degli elementi nutritivi in modo razionale, ed  è strettamente correlata alla stima del quantitativo di acqua da apportare ad ogni intervento fertirriguo. A tal fine, si è considerata la relazione ETC = ET0 x Kc (con valori di Kc variabili da 0,2 a 0,8 in funzione dello stadio fenologico e quindi dello sviluppo vegetativo, Tabella 6) relazionata ai dati provenienti dai tensiometri posizionati in campo. Durante tutto il ciclo colturale il suolo è stata mantenuto alla C.I.C. (capacità idrica di campo) per favorire la lisciviazione di alcuni sali.

 

 

 

Tabella 6 Relazione tra Coefficiente colturale (Kc) e fase fenologica (IPM Strawberries, Univ. of California, 2008)

 

Fase fenologica

Coeff. colturale (Kc)

Post-trapianto

0,2-0,3

Sviluppo vegetativo

0,4-0,5

Primi fiori

0,5-0,6

Ingrossamento frutti-Maturazione

0,6-0,7

 

 

 

La presenza di un suolo e di un'acqua con valori di pH basici ha richiesto l' acidificazione della soluzione mediante acido nitrico HNO3 e acido fosforico H3PO4 che ha permesso la neutralizzazione dei bicarbonati HCO3- in modo da ottenere valori di pH intorno a 6,0-6,5. Questa operazione ha anche lo scopo di mantenere l'impianto efficiente e privo di incrostazioni e occlusioni, e inoltre apporta elementi nutritivi (NO3- e P2O5).

 

Per mitigare l'effetto negativo dello ione sodio Na+ sono stati impiegati anche soluzioni di acidi tricarbossilici di Ca e Mg (Sal-wax, Carbosoil). Il fine è di indurre la reazione di scambio con il sodio legato ai colloidi. Infatti, i cationi vengono adsorbiti dalla particelle colloidali in modo differente in funzione dei seguenti fattori:  peso atomico, dimensioni e valenza (Ca2+ >> Mg2+ >> K+ >> Na+). Quando la concentrazione di calcio solubile presente nella soluzione circolante risulta essere maggiore rispetto alla percentuale adsorbita dai colloidi avviene la reazione di scambio con lo ione Na+ che passa in soluzione e può essere dilavato. Tale tecnica permette anche di migliorare le caratteristiche fisiche del suolo in esame, in quanto, lo ione sodio provoca la flocculazione dei colloidi in grado di alterare  la struttura del terreno.

 

Alcuni Autori (Hare et al., 1996) hanno dimostrato come nelle piante, in condizioni di stress, si abbia l'attivazione della trascrizione di un ampio numero di geni. Inoltre, la sintesi di proteine indotte dalle condizioni di stress sono implicate nella manifestazione delle tolleranze. Durante la prova, si è fatto ricorso ad alcuni composti biostimolanti a base di aminoacidi (Siapton, Multipepton ecc.) in grado di incrementare l'espressione di geni (PR1, PDH, KIN2, SAG12 ecc.) correlati con il rafforzamento delle difese endogene delle piante sottoposte a stress salini o comunque a stress di natura abiotica.

 


 

Conclusioni

 

L'insieme delle tecniche impiegate ha permesso di superare le condizioni di stress salino e di ottenere una produzione di oltre 500 g/pianta (al 20 maggio 2010), con frutti dalle caratteristiche organolettiche tipiche della varietà presa in esame (Candonga). Durante il corso del ciclo produttivo le piante non hanno manifestato ulteriori sintomi legati ai fenomeni di tossicità dovuti alla salinità. Inoltre è stato possibile verificare, durante costanti monitoraggi effettuati con lisimetro a suzione, il miglioramento positivo dei parametri chimico-fisici della soluzione circolante (Tabella 7 e Tabella 8).

 

 

 

Tabella 7 Estratto della soluzione circolante del terreno prelevata per mezzo del lisimetro a suzione prima dell'inizio degli interventi miranti la riduzione della salinità

 

Parametro

u.m.

Valori

Limiti

Parametri chimico-fisici

pH

 

7,85

 

Conducibilità elettr. (25°C)

µS/cm

10330

 

Costituenti inorganici non metalli

Nitrati (NO3.)

mg/L

1273

 

Fosforo (H2PO4-)

mg/L

< 0,1

 

Cloruri (Cl-)

mg/L

1394

 

Solfati (SO42-)

mg/L

3464

 

Metalli specie metalliche

Sodio (Na+)

mg/L

1000

 

Potassio (K+)

mg/L

276

 

Calcio (Ca2+)

mg/L

738

 

Magnesio (Mg2+)

mg/L

160

 

SAR

 

7,1

 

 

 

 

Tabella 8 Estratto della soluzione circolante dopo gli interventi mirati alla riduzione della salinità

 

Parametro

u.m.

Valori

Limiti

Parametri chimico-fisici

pH

 

7,46

 

Conducibilità elettr. (25°C)

µS/cm

3950

 

Costituenti inorganici non metalli

Nitrati (NO3.)

mg/L

160,6

 

Fosforo (H2PO4-)

mg/L

< 0,1

 

Cloruri (Cl-)

mg/L

345

 

Solfati (SO42-)

mg/L

1518

 

Metalli specie metalliche

Sodio (Na+)

mg/L

175

 

Potassio (K+)

mg/L

115

 

Calcio (Ca2+)

mg/L

745

 

Magnesio (Mg2+)

mg/L

467

 

SAR

 

1,5

 

 


 

 Approfondimenti

  Vi proponiamo un articolo sull'argomento pubblicato su Terra e Vita n.13 del 2 aprile 2011 scritto da Pasquale Carbone e Silvio Fritegotto

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Galleria fotografica

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 Articolo pubblicato su Agronotizie.it

 

 

Ultima modifica ilGiovedì, 31 Maggio 2012 20:58
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