Agronomia
PER IL MANTENIMENTO DELLA FERTILITÀ DEI SUOLI
Il ruolo del compost
nei piani di fertilizzazione
L’impiego del compost di qualità, soprattutto in comprensori a forte specializzazione, può rappresentare un’alternativa al letame per l’apporto di sostanza organica. Oltre alla
somministrazione di carbonio per il ripristino della fertilità organica si apportano elementi nutritivi incrementando l’efficienza-efficacia delle concimazioni minerali
Massimo Centemero
Il ruolo
della sostanza organica
Qualsiasi persona che, per ragioni
professionali od hobbistiche si interessa di gestione del suolo, conosce già a
livello intuitivo l’importanza che riveste la sostanza organica nel terreno.
Un buon tenore in sostanza organica
consente di assicurare condizioni colturali migliori per gli effetti su lavorabilità, ritenzione idrica, densità, su porosità e permeabilità e su fissazione e
lento rilascio degli elementi nutritivi.
A questi si aggiungono gli effetti
agroambientali complessivi delle pratiche volte alla conservazione e all’accrescimento della fertilità organica:
Foto: Centemero
Il positivo contributo del compost
impiegato come ammendante nei suoli destinati alla coltivazione di colture
erbacee (Centemero et al., 2000), in
frutticoltura e viticoltura (Pinamonti
et al., 2001) è ormai assodato da innumerevoli prove sperimentali e dimostrative condotte in Italia da diversi
centri di studio. Negli ultimi anni si è
assistito a un incremento dei quantitativi impiegati in pieno campo su colture estensive, segno tangibile di una
maggiore confidenza da parte degli
agricoltori verso un mezzo tecnico
nuovo, oltre che innovativo, nel vasto
panorama dei fertilizzanti. Certamente la maggior confidenza e fiducia può
essere verificata in comprensori dove,
accanto all’offerta di compost da parte delle aziende produttrici, si è sviluppato un serio e costante rapporto
con gli agricoltori che ha determinato
la creazione di una specifica domanda. Come tutti i nuovi prodotti proposti al mondo agricolo, la confidenza
non è immediata e va «coltivata» individuando le condizioni tecniche ed
economiche che ne rendono efficace
l’impiego.
Il miglioramento della qualità dei
compost, la potenziale surrogazione
di letami e fertilizzanti di sintesi, accanto alla riduzione delle disponibilità di sostanze organiche tradizionalmente impiegate e ai costi dei fertilizzanti di sintesi, hanno contribuito a
fare del compost un materiale organico che può entrare a buon grado nei
piani di fertilizzazione dell’azienda
agraria, qualsiasi sia l’ordinamento
produttivo.
In questa nota verranno descritte le
caratteristiche richieste dalle colture
praticate in pieno campo, settore che
necessita di un reintegro periodico
della sostanza organica per il mantenimento della fertilità dei suoli.
il presidio, in terreni dotati di un
buon tenore di sostanza organica, contro la desertificazione e l’erosione del
suolo (Zdruli et al., 2000);
■ il contributo, grazie alla fissazione
temporanea di carbonio a livello del
suolo, alla lotta contro il cambiamento
climatico (Hogg, 2001). Dal momento
che l’effetto serra è determinato primariamente dall’aumento del tenore
di anidride carbonica nell’atmosfera,
risulta intuitivamente positivo il «sequestro» di carbonio a lento rilascio
all’interno del suolo, grazie all’incorporamento di fertilizzanti organici nei
terreni (che sono appunto in gran parte costituiti da composti carboniosi).
Ai compost, nello specifico, sono da
ascriversi altri positivi effetti per ora
testati da alcune ricerche. Tra questi si
possono citare:
■ effetti repressivi (Stone, 2002), ossia
una minore insorgenza di marciumi di
radice e colletto grazie a meccanismi
competitivi e antibiotici da parte dei
microrganismi saprofiti presenti all’interno dei materiali compostati;
■ apporto al suolo di meso e microelementi utili alla vita vegetale (Centeme■
Il compostaggio in ambito rurale: un’opportunità per aziende agricole senza allevamenti e
con dotazione di aree e attrezzature idonee
L ’ I N F O R M A T O R E A G R A R I O 40/2002
57
Agronomia
ro, 1999);
■ effetti dovuti alla diminuzione del
contenuto di nitrati nelle foglie di ortaggi destinati al consumo fresco (Dugoni et al., 2000).
Al fine di poter valorizzare il compost
sono necessari approfondimenti analitici specifici per ambito d’impiego. Per
ogni settore (florovivaismo, agricoltura di pieno campo, paesaggistica) si
possono individuare caratteristiche
tecniche specifiche che possano qualificarne l’utilizzo. A titolo di esempio i
parametri più studiati dalle aziende
che commercializzano il compost nel
settore floricolo sono: pH, salinità, caratteristiche fisico-idrologiche, contenuto di elementi in forma solubile.
Per l’agricoltura di pieno campo, invece, si fa riferimento al contenuto in
sostanza organica, elementi nutritivi
(azoto, fosforo, potassio), rapporto
C/N, umidità.
ESPERIENZE DI ROTHAMSTEAD
L’importanza della fertilizzazione
organica
Livello di sostanza
organica (t/ha)
La stazione sperimentale inglese di la sperimentazione, ma il ragionamenRothamstead (Regno Unito) è una to vale anche per il compost) consendelle più autorevoli per quanto riguar- te invece di mantenere – o riportarvi i
da le scienze agronomiche. A Rotham- terreni impoveriti – ai livelli di carbostead è in corso da più di un secolo nio organico tipici dei suoli naturali,
che sono un pouna esperienza
tentissimo accudi lungo termine
Evoluzione della sostanza ormulatore di carsugli effetti cuganica nei suoli
bonio.
mulati di diverse
100
Dopo 50 anni
pratiche agrono90
di
monosuccesmiche sull’accu80
sione di grano (a
mulo o l’impove70
partire dal 1843)
rimento in so60
e sola concimastanza organica
50
zione minerale,
da parte del suo40
30
il livello di carlo. I risultati (ve20
bonio nel suolo
di grafico) indi10
si è attestato su
cano chiaramen0
1852 1872 1882 1913 1946 1975
valori pari al 1,1
te che l’abban% s.s.; di contro,
dono della fertiSenza letame
sempre la stessa
lizzazione orgacoltura ma fertinica determina
Letame dal 1852 al 1871
lizzata con dosi
un sensibile imLetame dal 1852 al 1975
di 14 t/ha di letapoverimento del
me, ha consentisuolo stesso, con
un trasferimento netto di carbonio to il mantenimento del valore di car(sotto forma di anidride carbonica) bonio a livelli comparabili (2,23% s.s.)
all’atmosfera. L’impiego sistematico con un suolo a bosco e un prato-paM.C.
di ammendanti organici (il letame nel- scolo.
Da tempo l’agricoltura tradizionale
ha iniziato a scontare la separazione
tendenziale tra attività zootecniche e
coltivazioni (Perelli, 2001), sicché queste ultime si trovano spesso, e soprattutto in comprensori a forte specializzazione (ad esempio viticoli, frutticoli,
ecc.), in deficit di sostanza organica.
Le considerazioni agronomiche che
giustificano e richiedono l’utilizzo di
letame in pieno campo dimostrano,
per comparazione, una potenziale immediata recettività tecnica nei confronti dei compost da biomasse selezionate. L’agricoltura tradizionale di
pieno campo garantirebbe (Centemero e Caimi, 2001) la naturale collocazione del compost in virtù delle dimensioni della domanda potenziale
(10 milioni di ettari di superficie arabile), della limitata articolazione delle
prestazioni richieste e dei relativi requisiti analitici.
Al pari di diverse sostanze organiche
stabili e mature che da sempre sono
state impiegate in agricoltura, il compost agronomicamente può essere
considerato un ammendante (migliora
le caratteristiche fisico-meccaniche
del suolo) con un discreto effetto concimante e quindi può sostituire in toto
la letamazione e in parte la fertilizzazione minerale.
Comparando i letami con i diversi
compost possiamo verificare le differenze esistenti tra i diversi fertilizzanti
e quantificare gli apporti di elementi
nutritivi (tabella 1).
In sintesi, dal confronto con il letame si deduce che a parità di peso, per
esempio 1 t, avremo che:
■ con compost da scarti alimentari si
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L ’ I N F O R M A T O R E A G R A R I O 40/2002
Foto: Centemero
Il compost
nell’azienda agricola
Controllo del processo di compostaggio con sonde «da campo»: verifica della temperatura
e della concentrazione di ossigeno nella massa durante la trasformazione delle biomasse
di scarto in compost
Agronomia
Tabella 3 - Dosi di compost (t/ha)
per il mantenimento della dotazione di sostanza organica nei
suoli (1)
UN ESEMPIO CONCRETO
Come calcolare
la necessità di compost
Facciamo un esempio concreto
per calcolare la necessità di compost
per 1 ha di suolo.
Peso specifico di un terreno di medio impasto lavorato a 30 cm di profondità: p.s.a. 1,2 t/m3
Quantità di suolo = 10.000
m2/ha × 0,3 m × 1.200 kg/m3 =
3.600.000 kg/ha
Quantità di sostanza organica
(2% s.s.) = 72.000 kg di sostanza
organica
Ipotizzando un coefficiente di mineralizzazione del 2% (suolo franco,
ricco di scheletro):
Contenuto in sostanza organica
del suolo (% s.s.)
Quantità di humus
mineralizzato = 72.000 kg ×
2% = 1.440 kg/ha
di humus mineralizzato
< 1,5
1,5-2,0
> 2,0
Bilancio di sostanza organica su 1 ha:
Necessità di compost
per il reintegro della sostanza
organica mineralizzata = 1.440
kg/s.o.c./K1/U =
28.800 kg di compost
dove:
s.o.c. = sostanza organica % del compost (50% nell’esempio)
K1= coefficiente isoumico % del
compost (20% nell’esempio)
U= umidità % del compost (50% nell’esempio).
Tabella 1 - Apporti in elementi nutritivi con 1 t di compost e di letame (*)
Umidità
(kg/t)
Sostanza
secca
(kg/t)
Sostanza
organica
(kg/t)
N
(kg/t)
P2O5
(kg/t)
K2O
(kg/t)
750
500
500
500
350
500
500
500
192
220
250
245
5,5
5,5
9,0
9,0
6,6
2,5
7,0
10,5
6,0
2,0
6,5
3,5
Letame vaccino
Compost da scarti verdi
Compost da scarti alimentari
Compost da fanghi
(*) Sono stati presi come valori medi quelli desunti dalla Banca dati ammendanti e substrati allestita presso la Scuola agraria del Parco di Monza e il Diprove.
N minerale
prontamente
disponibile (1)
N mineralizzabile
al 1° anno (2)
N di riserva
9,4-15%
7,3-20%
65-83,3%
( ) Centemero (1996); Verdonck (1999).
(2) Sikora et al., (2001).
1
apportano maggiori quantità di sostanza organica e di azoto;
■ con compost da scarti verdi, invece,
i quantitativi apportati sono simili per
l’azoto ma inferiori per fosforo e potassio;
■ con compost da fanghi si hanno
maggiori apporti sia di azoto, sia di fosforo e potassio.
Piano di fertilizzazione
organica
Le diverse forme di azoto nel compost è di fondamentale importanza per
impostare un corretto piano di fertilizzazione; ciò si rende necessario per
comprendere la quota di azoto dispo-
Grafico 1 - Disponibilità di NPK
al variare della dose di compost
N-P2O5 - K2O (unità/ha)
Tabella 2 - Azoto disponibile a seguito di applicazione di compost
350
300
250
200
150
100
50
0
15
20
25
30
Dose compost (t/ha)
35
Azoto disponibile
Potassio totale
Fosforo totale
Azoto totale
nibile almeno per la prima stagione vegetativa (Abigail, 2002).
Da dati raccolti in bibliografia si
possono desumere i valori medi riportati in tabella 2 e grafico 1.
Questi valori sono importanti riferi-
Dose di compost con contenuto
in sostanza organica (% s.s.)
35-40
40-45
45-50
50-55
24-31 21-27
19-24
17-22
32-41 28-36 (2) 25-32 (2) 23-29
42-51 37-45
33-40
30-36
(1) Si è considerato un compost con le seguenti caratteristiche
medie: coefficiente isoumico = 20%; umidità = 40-50%.
(2) Situazioni più comuni che si possono trovare nei suoli del
Nord Italia.
menti per valutare la quota di elementi nutritivi apportati con il compost e,
di conseguenza, per quantificare la minor quota di concime da fornire per
soddisfare le esigenze di asporto della
coltura praticata.
Il calcolo delle quantità necessarie
di compost si basa fondamentalmente
sul bilancio umico dell’appezzamento
oggetto di fertilizzazione. Nel riquadro viene fatto un esempio di come
calcolare tale dose ottimale. Per semplicità si considera ininfluente la quota di humus apportata dall’interramento di scarti organici (ad esempio stoppie) della precessione colturale. Si
raccomanda comunque, all’atto della
predisposizione di un piano di fertilizzazione, di calcolare anche la quota di
biomassa residua delle colture precedenti.
Nella tabella 3 sono riportate le dosi
annuali (t/ha/anno) di somministrazione di compost a terreni con differenti
dotazioni di sostanza organica e in
funzione del contenuto di sostanza organica del compost (% di s.s.). Tali dosi sono da considerarsi dosi di mantenimento, ovvero quantitativi necessari
per il reintegro ordinario della fertilità
organica. I dati riportati sono riferiti
alla situazione media rilevata nei terreni italiani e le dosi di restituzione di
sostanza organica sono calcolate secondo una quota di mineralizzazione
tipica del contesto pedoclimatico italiano.
Sono state messe in evidenza le situazioni più comuni che si possono
trovare in suoli del Nord Italia per
quanto concerne il contenuto di sostanza organica dei terreni agrari (1,52,0%); inoltre sono stati presi a riferimento compost con contenuto di sostanza organica del 40-50%, che rappresenta un intervallo medio.
Le dosi riportate in tabella 3 sono in
grado di mantenere costante il contenuto di sostanza organica dei terreni
agrari e valide per ricarichi periodici
(2-4 anni) di ammendante al suolo; desiderando, invece, accrescere il contenuto di sostanza organica dei terreni
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Foto: Centemero
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scarsamente dotati (contenuto <1,0%)
il piano di reintegro della sostanza organica dovrà essere necessariamente
diverso e le dosi dovranno essere accresciute o, meglio, reiterate annualmente. In pratiche di apporti massicci
di sostanza organica (ad esempio, da
compost) è buona norma verificare il
carico massimo di nutrienti al suolo; ci
si riferisce soprattutto all’azoto la cui
componente minerale può, se non assorbita dai vegetali, essere lisciviata
nel sottosuolo.
L’apporto di elementi
nutritivi
Foto: Centemero
Prove di distribuzione condotte presso l’Isma di Treviglio (Bergamo) e nell’ambito
del Progetto compost della Regione Lombardia. Prove di omogeneità di distribuzione con
carro dotato di barre laterali che consentono una larghezza di lavoro di 14 m
Distribuzioine di compost nell’interfila su vigneti del Marchigiano con spandiletame a
scarico posteriore (Jesi, maggio 2000)
Tabella 4 - Apporti di elementi
nutritivi al variare delle dosi di
compost
Dose di compost
25
30
60
N
N dispoP2O5
K2O
totale nibile
(kg/ha) (kg/ha)
(kg/ha) (kg/ha)
225
270
37,6-78,8
45-92,4
175
210
162,5
195
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Tabella 5 - Grado di copertura degli apporti in elementi nutritivi
impiegando 25 t/ha di compost
Asporti mais ceroso
Asporti vite
Asporti pomodoro
N
(%)
15-30
35-70
30-60
P2O5
(%)
100
100
100
K2O
(%)
90
90
80
La dose media consigliata per colture da rinnovo (mais, sorgo, bietola,
ecc.) è di 250-300 q/ha di compost da
distribuire in pre-semina all’atto della
lavorazione principale.
Dal grafico 1 si può osservare come
con tali dosi di compost si apportino
quantitativi discreti di elementi nutritivi con particolare riferimento al fosforo e al potassio (tabella 4). Per
quanto riguarda l’azoto è interessante
notare come la quota resa disponibile
al primo anno sia in grado di soddisfare parzialmente, ma in modo significativo, gli asporti colturali consentendo
la riduzione degli apporti minerali (tabella 5).
Di norma attraverso l’apporto di
prodotti organici si somministra solo
una parte degli elementi nutritivi necessari alla coltura, lasciando alla concimazione minerale il compito di coprire la quota restante; risulta pertanto essenziale considerare nel calcolo
del bilancio colturale gli elementi nutritivi apportati quando si utilizza il
compost, per non eccedere nella concimazione chimica.
Si ricorda inoltre che l’impiego di
compost come ammendante organico
determina, unitamente a un apporto
diretto di elementi minerali della fertilità (principalmente N, P, K, Mn, Mg,
Fe) liberati durante il processo di mineralizzazione della sostanza organica, anche:
■ una crescente mobilizzazione delle
risorse organiche presenti nel terreno;
■ un aumento della disponibilità dei
nutrienti minerali già presenti nel terreno;
■ un incremento dell’efficacia-efficienza delle concimazioni minerali.
Massimo Centemero
Scuola agraria
del Parco di Monza (Milano)
E-mail: [email protected]
Consorzio italiano compostatori
E-mail: [email protected]
La bibliografia verrà pubblicata negli estratti.