Ministero delle Politiche
Agricole e Forestali
Conferenza delle regioni
e delle provincie Autonome
Regione Siciliana
Assessorato Agricoltura e Foreste
CAL‐FERT 1.1 Calcolatore del piano di concimazione delle colture ortive di pieno campo GUIDA RAPIDA Autori: Luca Incrocci1, Daniele Massa2 1
Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro‐Ambientale, Università di Pisa 2 CRA‐Unità di ricerca per il vivaismo e la gestione del verde ambientale e ornamentale, Pescia (PT) Revisione: 31/10/2014 Versione 1.1 1 . Software finanziato dal Progetto Azort‐ La concimazione azotata degli ortaggi ‐ Copyright © 2013‐2014. Disclaimer Questo software è distribuito gratruitamente. Nessun uso commerciale, riproduzione o distribuzione di questo è permessa. Gli sviluppatori non sono responsabili per nessun tipo di danno causato dall'uso del software. L'intero rischio riguardante il suo uso, i risultati, le analisi e le performance prodotte dal software è a carico dell'utilizzatore. L'utilizzatore esonera gli sviluppatori da ogni tipo di responsabilità, espressa o implicita, che derivi dall'utilizzo del software. 2 Sommario 1 GUIDA RAPIDA CAL‐FERT ............................................................................................................. 4 1.1 Cosa è CAL‐FERT? .................................................................................................................. 4 1.2 Requisiti minimi di sistema per l’utilizzo del software Hydrotools ....................................... 6 1.3 Funzionamento di CAL‐FERT ................................................................................................. 6 3 1 GUIDA RAPIDA CAL­FERT 1.1 Cosa è CAL­FERT? CAL‐FERT è un foglio di EXCEL™ sviluppato dal dott. Luca Incrocci (Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro‐Ambientali, Università di Pisa) e dal dott. Daniele Massa (CRA‐VIV Pescia, Pistoia) per aiutare i coltivatori e i tecnici nel calcolo dei piani di concimazione per le colture ortive di pieno campo. CAL‐FERT è stato finanziato dal progetto di ricerca interregionale “AZORT‐ La concimazione azotata degli ortaggi”. Il diagramma di flusso del software è riportato nello schema sottostante: Diagramma di flusso del software CAL‐FERT. LA PRESENTE VERSIONE 1.1 CONTIENE LA RISOLUZIONE AD UN ERRORE PRESENTE NEL CALCOLO DELLA CONCIMAZIONE DI ARRICCHIMENTO. NESSUN ERRORE NEL CALCOLO DELLA DOSE TOTALE DA DISTRIBUIRE ERA TUTTAVIA PRESENTE NELLA VERSIONE 1. Nella redazione del proprio piano di concimazione, l’utente segue un percorso guidato (wizard) composto da 5 finestre successive dove sono stati inseriti gli input necessari al calcolo: 1) Dati aziendali: servono per l’identificazione del piano di concimazione e la selezione della stazione meteo di riferimento; 2) Terreno: sono richiesti i risultati dell’analisi fisica e chimica del terreno. Attraverso l’inserimento della percentuale di argilla, di sabbia e di scheletro, in base alle equazioni pedotransfer riportate 4 da Saxton e Rawls (2006), il software classifica il terreno in una delle 12 classi USDA e ne calcola le costanti idrologiche (punto di appassimento, capacità di campo); 3) Coltura: occorre indicare la specie e le date di semina/trapianto e di raccolta della coltura da concimare, la produzione attesa e se la coltura è irrigua; 4) Precessione colturale: occorre fornire le informazioni sulle colture raccolte nei sei mesi precedenti l’analisi chimica, indicando la specie, la produzione raccolta, la data di fine coltura, e la data dell’eventuale interramento dei residui colturali; 5) Concimazione organica: occorre fornire le informazioni sulle concimazioni organiche effettuate nell’ultimo anno (tre al massimo), indicando il tipo di concime, la quantità e la data di interramento. Il software procede al calcolo delle dosi di N, P2O5 e K2O da somministrare, utilizzando l’algoritmo descritto nel par. 4.3. I dati climatici sono utilizzati per stimare la quantità dei nutrienti lisciviati con le piogge e/o l’irrigazione, oltre che per il calcolo degli apporti di nutrienti derivanti dalla mineralizzazione della sostanza organica e dei residui colturali aerei. Alla fine, è stampato un report dove sono riassunti gli input utilizzati per il calcolo e il piano di concimazione con l’indicazione di ognuna delle voci del bilancio minerale e delle dosi N, P2O5 e K2O consigliate per la concimazione di arricchimento e la concimazione di produzione (o di mantenimento). Il software contiene tre database, tutti modificabili da parte dell’utente: 1) Dati climatici: contiene i valori decadali (medie climatiche) della temperatura media minima e massima dell’aria (°C), della piovosità (mm) e dell’evapotraspirazione potenziale (ETP, mm) registrati da circa 80 stazioni meteo dalla rete agrometereologica del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali (UCEA). Il database climatico può ospitare fino ad un massimo di 110 stazioni differenti ordinabili in base alla provincia di appartenenza. L’utente può utilizzare una o più delle trenta stazioni “libere” per inserire i propri dati. Dati a livello provinciale possono essere reperiti anche tramite il sito dell’Osservatorio Agroclimatico del MIPAAF (http://www.politicheagricole.it/flex/FixedPages/Common/miepfy700_provincie.php/L/IT). 2) Dati colturali. Si tratta di un database più complesso, dove si raccolgono le seguenti informazioni riguardanti 85 differenti colture di pieno campo (compresi i cereali, diverse colture foraggere, industriali o ortive): ‐ asportazioni unitarie di N, P2O5 e K2O (kg per tonnellata di prodotto raccolto); ‐ biomassa secca e quantità di N, P2O5 e K2O presenti dei residui colturali radicali e/o aerei (kg per tonnellata di prodotto asportato); ‐ profondità media delle radici della coltura; ‐ coefficienti colturali e durata in giorni delle 4 fasi di sviluppo (Initial; Crop development; Mid Season; Late Season) della coltura, necessari per il calcolo dell’evapotraspirazione effettiva secondo il metodo FAO (Allen et al., 1998); 5 ‐ distribuzione (%) dell’assorbimento totale di N, P2O5 e K2O nelle 4 fasi sopra indicate (questa informazione è opzionale, ma può essere utile per suggerire come distribuire i concimi durante la coltivazione).Attualmente per questi dati, difficili da recuperare in bibliografia, sono stati inseriti coefficienti medi per famiglia botanica di appartenenza (es. coefficienti medi di asportazione dei nutrienti per le cucurbitacee, solanacee, graminacee ecc). Naturalmente detti coefficienti potranno essere modificati dall’utente se in possesso di dati calcolati appositamente per la singola specie; ‐valore della concentrazione ottimale, espressa in mg/kg di peso secco del terreno, di azoto, fosforo e potassio nel terreno. Di default CAL‐FERT assume un valore di N, P2O5 e K2O rispettivamente di 22,5, 50 e 100 mg di nutriente per kg di terreno. L’utente può cambiare detti parametri assumendone di nuovi. Si ricorda che la quantità ottimale di K2O nel terreno viene calcolata in funzione della capacità di scambio a sua volta funzione del contenuto % di argilla nel suolo. 3) Concimi organici: in questo database sono contenute le concentrazioni di N, P2O5 e K2O nei più comuni concimi organici; per ogni concime è riportata anche la % di elemento subito disponibile o ceduta nel primo e secondo anno dopo la loro distribuzione. Il database può contenere fino ad un massimo di 20 prodotti. 1.2 Requisiti minimi di sistema per l’utilizzo del software CAL­FERT CAL‐FERT può essere eseguito solo su computer con sistemi operativi Windows™ XP SP3, Windows Vista SP2, Window 7 SP1, su cui sia installato Microsoft Excel™ 2003. L’hardware deve avere almeno 1 GB di RAM e 50 MB di spazio libero sull’hard disk. CAL‐FERT contiene delle macro al suo interno ed è per il suo corretto funzionamento queste debbono essere attivate. E’ quindi consigliabile settare il livello di protezione dalle macro su “MEDIO”, in modo che all’apertura di ogni file Excel richieda all’utente attivare o meno le macro in esso contenute. Per cambiare o verificare le impostazioni di protezione delle macro occorre seguire il seguente percorso: menù “strumenti”> scegliere “Opzioni”> selezionare la scheda “Protezione”> cliccare sull’icona “Protezione Macro” e selezionare l’opzione “Protezione media”. 1.3 Funzionamento di CAL­FERT Gli algoritmi che utilizza CAL‐FERT nel calcolo del piano di fertilizzazione sono ampiamente spiegati nel capitolo 4.3 del manuale AZORT‐ “La concimazione degli ortaggi” (Incrocci et al., 2013), scaricabile dal sito WWW.AZORT.IT, a cui si rimanda per ogni ulteriore informazione. Brevemente dopo che l’utente ha inserito gli input richiesti, il foglio elettronico costruisce un bilancio idrico del terreno nel periodo temporale compreso fra ‐18 decadi dalla data dell’analisi fino alla data della raccolta della coltura da concimare, utilizzando i dati climatici del proprio database climatico (ET0 e piogge) e stimando la evapotraspirazione potenziale della coltura, in base al sistema proposto dalla FAO (ETE= ET0 x KC), secondo il quale il ciclo di una coltura è suddiviso in 4 fasi (iniziale, di sviluppo, di produzione e di senescenza), ciascuna caratterizzata da una durata temporale media e un coefficiente colturale (Kc) specie‐specifico (Allen et al. 1999). 6 Il software stima la durata di ogni fase del ciclo per cui sta calcolando il piano di concimazione, moltiplicando la durata standard di ogni singola fase per un coefficiente calcolato come il rapporto fra la durata del ciclo reale, dichiarata dal coltivatore e quella standard suggerita dalla FAO (Allen et al., 1999). Il calcolo del bilancio idrico della zona radicale permette di calcolare: ‐ la quantità di acqua lisciviata per ogni decade e quindi, di calcolare il coefficiente di lisciviazione medio del periodo compreso fra la data dell’analisi e quella della fine della coltura; ‐la velocità di decomposizione dei residui colturali interrati nel suolo, in funzione della umidità e della temperatura del terreno. Esempio di report grafici prodotto da CAL‐FERT per l’azoto. In basso sono riportati gli apporti e le perdite di azoto, mentre in alto è riportata la quantità stimata dell’elemento nutritivo nella zona radicale (linea rossa) rispetto alla concentrazione ottimale (linea verde). Per ogni decade del periodo sopradetto, il foglio calcola per i tre elementi nutritivi in esame le perdite e gli apporti, effettuando un conteggio della sostanza organica dei residui della coltura 7 precedente (e degli eventuali concimi organici) già decomposta, in modo da calcolare quella che deve ancora essere decomposta al momento dell’analisi. La data dell’analisi chimica rappresenta il tempo 0 e da questa data il foglio elettronico somma, al valore iniziale di nutriente presente nella zona radicale determinato con l’analisi chimica, tutti gli apporti e le perdite calcolate su base decadale. 1.3.1 Stima degli apporti e delle perdite su base decadale La funzione principale di CAL‐FERT è quella di fornire la dose di fertilizzante necessaria per ripristinare il livello ottimale di nutrienti nella zona radicale (concimazione di arricchimento) e per mantenere questo alla fine del ciclo culturale (concimazione di produzione). Cliccando sull’opzione “Vedi report dettagliato”, CAL‐FERT passa alla visualizzazione di un report dettagliato dove si riassumono i valori di tutte le voci che compongono il bilancio dei tre nutrienti. CAL‐FERT tuttavia non è in grado di fornire un piano di distribuzione della dose calcolata. Tuttavia, allo scopo di facilitare le scelte del tecnico, CAL‐FERT è in grado di fornire una rappresentazione grafica temporale della concentrazione dei tre elementi presente nella zona radicale e il valore di ogni singola componente del bilancio del nutriente (perdite ed apporti) su una scala temporale decadale. E’ necessario precisare che dette rappresentazioni sono solo indicative, in quanto per poterle effettuare si è ipotizzato che le asportazioni della coltura non siano influenzate dal concentrazione degli elementi nella zona radicale e non si tiene conto dell’eventuale concimazioni apportate: per questo motivo può accadere che la concentrazione nel suolo di un elemento assuma anche valori negativi, indicando con ciò il valore necessario in quel momento per bilanciare le perdite e gli apporti dall’inizio dalla data dell’analisi). Per poter simulare il tasso di asportazione del singolo elemento per ogni singola decade, la quantità totale delle asportazioni di un nutriente da parte della coltura, è suddivisa in base alla produzione stimata, utilizzando la suddivisione in quattro parti del ciclo colturale già descritta per il bilancio idrico. Il software calcola la quantità di elemento assorbito complessivamente nelle quattro fasi, in base alla percentuale relativa di assorbimento dei tre singoli nutrienti in ciascuna fase: detti coefficienti sono già presenti nel database. Poiché non sempre è stato possibile recuperare le informazioni per tutte le specie presenti nel database, per alcune specie si è provveduto ad utilizzare valori di specie simili per tipologia di ciclo produttivo o per famiglia coltivata; La rappresentazione, pur semplificata, dell’andamento della quantità di elemento nella zona radicale può aiutare il tecnico a capire quando sia più opportuno intervenire con una concimazione di copertura. 1.4 Bibliografia essenziale Incrocci, L., Dimauro, B., Santamaria, P., Pardossi, A., 2013. La concimazione azotata degli ortaggi. Dada Pubblicità editore, Comiso, 246 pp. Maracchi, G., Fibbi, L., Bindi, M., 1996. Modelli di simulazione delle colture agrarie. Quaderno CeSIA, n°23: 219 p. Masoni, A. (Ed.), 2010. Riduzione dell’Inquinamento delle Acque dai Nitrati Provenienti 8 dall’Agricoltura. Felici Editore, Pisa. http://risorseidriche.arsia.toscana.it./ pagebase.asp?p=1573. Mary, B., Guérif, J., 1994. Intérêts et limites des modèles de prévision de l'évolution des matières organiques et de l'azote dans le sol. Cahiers Agriculture, 3, 247‐257. Saxton, K.E, Rawls, W., J, 2006. Soil water characteristic estimates by texture and organic matter for hydrologic solutions. Soil Sci. 70, 1569–1578. 9