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Informazioni utili sulla dinamica dell´azoto e sui concimi azotati

Per utilizzare al meglio il servizio web di supporto agli agricoltori nella scelta del momento ideale per la concimazione, oltre a considerare il contenuto idrico del suolo e le previsioni meteorologiche si deve anche tenere conto delle caratteristiche dei concimi azotati che si intende impiegare. A tal fine di seguito sono state descritte in modo sintetico le dinamiche dell´azoto nel terreno e le caratteristiche principali dei concimi azotati.

 

La dinamica dell´azoto

L´azoto nel terreno può essere presente sia in forma organica che minerale. L´azoto organico è nettamente prevalente ma non è direttamente utilizzabile dalle piante perché le molecole complesse che lo contengono devono subire un preliminare processo di mineralizzazione che porta alla liberazione di azoto solubile nelle forme nitrica ed ammoniacale.

L´azoto nitrico è quello maggiormente dilavabile e le sue perdite possono raggiungere il 99% dei nitrati presenti, mentre per la forma ammoniacale che è in parte trattenuta dai colloidi argillosi del terreno, le perdite sono inferiori al 1%.

La perdita dei nitrati dipende dal quantitativo di NO3- nel suolo, dal volume di acqua drenata, dalla tessitura e struttura del suolo e dai fattori climatici.

La quantità di nitrati presente nel terreno varia durante l´anno perché dipende dai processi di mineralizzazione della sostanza organica che sono più intensi nel periodo primaverile estivo ma può raggiungere livelli elevati dopo la distribuzione di concime o dopo le lavorazioni principali che determinano un forte arieggiamento del terreno. 

Le perdite sono particolarmente accentuate nel tardo inverno, quando il terreno è molto umido e non è più in grado di trattenere le acque di precipitazione, mentre al tempo stesso l´assorbimento da parte dei vegetali è ridotto ai livelli minimi.

La forma ammoniacale è meno soggetta alle perdite per lisciviazione ma più sensibili a quelle per volatilizzazione. Esse possono raggiungere valori elevati quando concimi come l´urea, l´ammoniaca anidra o il solfato ammonico vengono somministrati a terreni con pH superiori alla neutralità, soprattutto se poveri di minerali argillosi e con temperatura elevata.

E´ lo ione nitrico (NO3-) ad essere principalmente assorbito dalle piante anche se non manca, specialmente da parte di alcune specie (riso, avena, mais ecc.) una assunzione più o meno importante anche dello ione ammoniacale.

 

Caratteristiche dei concimi azotati

I concimi azotati vengono distinti in cinque gruppi: nitrici, ammoniacali, nitrico-ammoniacali, con N organico di sintesi, a lenta cessione.

Concimi nitrici

Lo ione nitrico è molto solubile e quindi essendo presente nella soluzione circolante è facilmente assorbito dall´apparato radicale delle piante; è per questo motivo che tali concimi possiedono una prontezza d´azione che non si riscontra in altri fertilizzanti. Pertanto si prestano molto bene per interventi eseguiti in copertura per ottenere una risposta immediata delle coltura. Oltre alla normale azione nutritiva, ad essi si attribuiscono anche altre funzioni: antiasfissiante e anticongelante. La prima avviene perché la pianta può sfruttare l´ossigeno contenuto nello ione nitrico (NO3-) quando l´ambiente è umido e asfittico (casi di ristagno). La seconda funzione si esplica per il fatto che lo ione nitrico assorbito in notevole quantità aumenta la concentrazione della linfa e ne abbassa il punto di congelamento. L´elevata solubilità prima evidenziata incrementa fortemente il rischio di perdite per dilavamento che per essere limitato richiede che la distribuzione di questi fertilizzanti sia frazionata più volte nel corso del ciclo colturale.

Nitrato di calcio

Lo ione nitrico è legato al calcio, normalmente presente nel terreno dove esplica azione flocculante sui colloidi, migliorando la struttura. È fisiologicamente alcalino e quindi ha azione correttiva nei terreni acidi. È adatto in terreni calcio carenti, in quanto apporta il 30% in CaO.

Nitrato di sodio

E´ fisiologicamente alcalino per la presenza dello ione Na+. Di conseguenza favorisce la deflocculazione dei colloidi, peggiorando la struttura del terreno. Fortemente sconsigliato nei terreni argillosi.

Concimi ammoniacali

Lo ione ammonio, essendo un catione, viene trattenuto dai colloidi argillosi del terreno pertanto si riducono i rischi di perdite per dilavamento. E’ però soggetto a perdite per volatilizzazione in atmosfera sotto forma di ammoniaca, più rilevanti se il concime non viene interrato. Lo ione ammonio, una volta distribuito, subisce in pochi giorni un processo di nitrificazione. I concimi appartenenti a questo gruppo sono dunque caratterizzati da un´azione un po´ più lenta di quelli nitrici, soprattutto se la loro distribuzione viene eseguita in periodi freddi allorché l´attività microbica del terreno è rallentata.

Solfato di ammonio

È un concime fisiologicamente acido, perché contiene zolfo che tra altro è un elemento abbastanza importante per la nutrizione delle piante. Si adatta bene ai terreni calcarei e non è idoneo nei terreni carenti di calcio. Le caratteristiche positive sono la bassa igroscopicità e la buona efficacia agronomica anche per l´elevato contenuto di zolfo. 

Concimi nitrico-ammoniacale

Nitrato d’ammonio

Contenendo azoto sia in forma nitrica che ammoniacale ha contemporaneamente le caratteristiche dei due gruppi precedentemente descritti. È un fertilizzante fisiologicamente neutro con elevata igroscopicità.

Concimi contenenti azoto organico di sintesi

I concimi di questo gruppo hanno caratteristiche agronomiche simili ai composti ammoniacali. Nel terreno subiscono infatti in tempi relativamente brevi variabili anche in funzione della temperatura una trasformazione in azoto ammoniacale ad opera dell´enzima ureasi.

Si prestano quindi molto bene per essere impiegati prima o durante la semina, in quanto non evidenziano la prontezza d´azione dei nitrati e sono meno dilavabili. 

Urea

Essa per essere trasformata in azoto nitrico prontamente assimilabile deve subire due trasformazioni: la prima è l´idrolisi dell´azoto ureico ad ammoniacale, la seconda la nitrificazione. Queste due reazioni avvengono rapidamente con alte temperature (purché ci sia presenza di acqua nel terreno), mentre sono rallentate nella stagione invernale. L´urea è altamente solubile e finché non viene idrolizzata in ammonio è facilmente lisciviabile. Notevoli perdite si possono avere anche per volatilizzazione in forma ammoniacale con alte temperature, nei terreni calcarei e se distribuita in superficie.

Concimi a lento effetto

In commercio ci sono vari concimi che rilasciano l´azoto in modo lento e graduale. La cessione rallentata dell’azoto può avvenire attraverso diverse modi:

1. un meccanismo di tipo chimico quando l´azoto è all´interno di molecole più complesse che richiedono del tempo per mineralizzate; 

2. un meccanismo di tipo fisico che si ottiene mediante la ricopertura del granulo di concime contenente azoto con membrane di varia natura;

3. un meccanismo di interferenza enzimatica che si basa su sostanze che inibiscono l’azione di specifici enzimi dell´ureasi o della nitrificazione presenti nel terreno. Si tratta di inibitori che bloccano per alcune settimane l’azione di questi enzimi impedendo la liberazione di azoto in forma solubile ed assimilabile dalle piante.