IL FOSFORO NEL SUOLO AGRARIO Metodi compatibili per la migliore solubilizzazione e biodisponibilità per il nutrimento delle piante Hicham FERHOUT PhD Contesto ambientale 2033 Risorse di fosforo minerale: non rinnovabili non sostituibili Contesto ambientale Perdite importanti durante il ciclo biogeochimico del P: elevata inefficenza % di assorbimento (Kg assorbiti/Kg distirbuiti) N P2O5 K2O da 10 a 50 % da 5 a 50 % da 20 a 50 % Eutrofizzazione e fioriture algali Contesto Economico Il prezzo del fosfato minerale sta inesorabilmente crescendo Il fosforo nelle piante Trasporto dell’energia = ATP E’ parte della struttura di molte molecole essenziali: geni, enzimi, … Essenziale per la maturazione di semi e frutti: in essi si trova principalmente Fosforo assorbito dalla pianta Assorbimento dal suolo => radici => soluzione del suolo Molto poco fosforo disponibile nella soluzione del suolo L’assorbimento usa l’energia della pianta, a differenza di N o K Deficit di fosforo nella pianta Radicamento superficiale, radici deboli Accrescimento lento Ritardo nel germogliamento e nella fioritura La foglie appaiono di colore viola Residui Organic fertilizers Mineral fertilizers Ciclo biogeochimico del fosforo Micro organismi Fonte di fosfato minerale Fonte di fosfato Organico pH : fattori determinanti Intensità di assorbimento del P Disponibilit àmassima High Medium Low pH del terreno Soluzioni alternative MICROORGANISMI, BATTERI ED ENDOMICORRIZE Organic acids Fosfato Inorganico Organic resiues Organic Fertilizers Microorganisms Mineral Fertilizers Ciclo biogeochimico del fosforo Microorganisms Enzymes Fosfato Organico Scoperta dei batteri che solubilizzano il Pi Soil Sample Extraction of Psolubilizing Bacteria in the soil sample In Vivo Evaluation Isolation In Vitro Evaluation and comparison Batteri che solubilizzano il Pi nel terreno I batteri che solubilizzano il Pi sono stati trovati in 9 terreni su 10 Alcuni batteri visibili che solubilizzano il Pi: - Pseudomonas fluorescens - Bacillus amyloliquefasciens - Bacillus megaterium Solubilizzazione del fosforo organico Batteri che solubilizzano l’acido fitico Alcuni batteri possono solubilizzare il fosforo organico Possiedono una precisa dotazione enzimatica: Fitasi Fosfatasi SOLUBILIZZAZIONE DEL FOSFORO MEDIUM WITH BROMOTHYMOL PLATES SENZA INOCULO CON BATTERI CHE SOLUBILIZZANO IL P SOLUBILIZZAZIONE DEL FOSFORO LA PARTE FLUORESCENTE MOSTRA IL FOSFORO DISPONIBILE CON BATTERI CHE SOLUBILIZZANO IL P SENZA INOCULO Endomicorrize Endomicorrize e radici Endomicorrize e radici Endomicorrize e assorbimento di P dalle radici Specie di micorrize ed efficienza di assorbimento del P Inibizione della micorizzazione da eccesso di fertilizzazione fosfatica Endomicorrize e batteri Effetto positivo dell’inoculazione con una Micorriza e un Pseudomonas sulla resa del grano (Mäder et al., 2011 – Soil Biol. Biochem. 43) CO-COLTIVAZIONE Co-coltivazione di cereali e legumi ceci grano La disponibilità di P aumenta nella rizosfera di grano e ceci nei sistemi di co-coltivazione, con un basso livello di fosfato (Betencourt et al., 2012 – Soil Biol. Biochem. 46) Tecnologia di conservazione del fosforo® La tecnologia di conservazione del fosforo ® (PPT) è un co-formulante di nuova generazione dei fertilizzanti fosfatici che migliora la disponibilità del fosforo - Effetto di sequestro – I cationi metallici nel suolo che hanno un effetto antagonista sui fosfati sono bloccati. ABBASSAMENTO DELLA FISSAZIONE DEL FOSFORO A CAUSA DI FERRO, MANGANESE E ALLUMINIO - Effetto di solubilizzazione– l’insolubilizzazione del fosforo è ridotta limitando la sua retrogradazione con il calcio. – RIDUZIONE DEL BLOCCO DEL FOSFORO A CAUSA DEL CALCIO - Effetto sulla biodisponibilità– aumento della biodisponibilità del fosforo per le piante – MIGLIORE ASSIMILAZIONE DEL FOSFORO Miglioramento della biodisponibilità del fosforo nel terreno L’applicazione localizzata è sicura, veloce ed efficiente Tecnologia di conservazione del fosforo® Tecnologia di conservazione del fosforo® La tecnologia di conservazione del fosforo è un co-formulante che assicura la disponibilità del fosforo distribuito con i fertilizzanti fosfatici. Studi scientifici hanno dimostrato che dal 75 al95% del fosforo distribuito con i fertilizzanti fosfatici viene retrogradato o fissato nel suolo. L’innovazione del PPT sta nel fatto che si tratta di una tecnologia rivoluzionaria che aumenta la disponibilità del fosforo: - Aumento dell’efficienza della riserva di fosforo; - Aumento delle rese potenziali; - Aumento della produttività della riserva. La fissazione del fosforo è un problema collegato al suolo e non alla pianta. La soluzione innovativa del PPT è efficace per tutte le piante, indipendentemente dalle condizioni pedo-climatiche. Il coformulante PPT non può essere applicato direttamente al terreno. La tecnologia di conservazione del fosforo è un additivo dei fertilizzanti fosfatici che previene la fissazione e la retrogradazione del fosforo distribuito nel terreno. Tecnologia di conservazione del fosforo® Il PPT non ha impatto ambientale. É solubile in acqua e biodegradabile. Studi hanno dimostrato che il coformulante si deteriora in 8 - 12 mesi senza lasciare residui che possono avere effetti dannosi sulle piante. Il co-formulante PPT non può essere dilavato dalla pioggia e dall’acqua di irrigazione durante il ciclo di sviluppo della pianta. La PPT è raccomandata per le applicazioni di avviamento in autunno e per le semine di primavera. Tecnologia di conservazione del fosforo® Prove sull’orzo, Regno Unito (2010) Modello non trattato 40% P2O5 Microgranulato 40% P2O5 Agronutrition Microgranulato con Phosphorus Preservation Technology® Tecnologia di conservazione del fosforo® Prove sul mais (2011) 200 190 180 Per Microstar con PPT in confronto con P2O5 40% microgranulato 170 Rendemenent (q/ha) Aumento medio del +5.3% 160 150 140 130 120 110 100 1 2 Témoin 3 DAP 4 Microgranulé 40%P2O5 5 Microstar avec TPP 6 7 Tecnologia di conservazione del fosforo® Prove sul mais (2011) 200 +4,9% 187,2 190 178,5 180 Aumento medio del +5.3% Per Microstar con PPT in confronto con P2O5 40% microgranulato 170 +5,7% 150 +5,5% 158,3 160 149,8 151,6 +10,6% 143,7 +6,4% 142,0 140 135,9 128,4 130 +2,2% +2,0% 120 116,3 120,3 118,6 127,7 122,9 110 100 1 2 3 Microgranulé 40%P2O5 4 5 Microstar avec TPP 6 7 Fosfato per domani La rivoluzione agricola verde è compromessa dalla limitazione delle risorse di fosforo Si stanno presentando Soluzioni Alternative: Biologiche o Chimiche Queste soluzioni possono e devono essere utilizzate assieme L’obiettivo per domani = migliorare l’efficienza dei fosfati nel terreno GRAZIE