Concimi: funzioni svolte e sintomi da carenza. Consigli per le colture fuori suolo.

Per approfondire il ruolo della fertilizzazione si elencano di seguito, per ogni singolo elemento della fertilità, le funzioni svolte a livello fisiologico e le manifestazioni di un eventuale stao carenziale.

La produzione delle piante è determinata da diversi fattori tra loro interdipendenti. Tale concetto è stato da tempo dimostrato con la LEGGE DEL MINIMO o di LIEBIG (1840), secondo la quale il livello produttivo di una pianta è condizionato del fattore presente in minor quantità. Partendo da questo concetto si comprende facilmente che la soluzione nutritiva che si utilizza per la coltura delle piante deve contenere gli elementi nutritivi in un equilibrato rapporto tra loro per non creare situazioni carenziali che portano a sicure riduzioni della produzione.
Per meglio approfondire il ruolo della fertilizzazione nello sviluppo vegeto-produttivo di una pianta si elencano di seguito, per ogni singolo elemento della fertilità, le funzioni svolte a livello fisiologico e le manifestazioni di un eventuale stato carenziale.

AZOTO
L'azoto nella pianta svolge innumerevoli funzioni, ma la principale è quella di essere il componente base degli aminoacidi e delle proteine. Per questo motivo è considerato l'elemento plastico per eccellenza, infatti determina lo sviluppo della vegetazione ed è quindi essenziale durante tutte le fasi di crescita delle colture.
Nella pianta è trasportato per via floematica e xilematica e manifesta una elevata mobilità (in casi di carenza si ha una traslocazione delle riserve dalle parti più vecchie a quelle più giovani).
L'azoto viene assorbito dalle piante, a livello radicale, prevalentemente in forma nitrica, quindi le soluzioni nutritive devono prevedere maggiormente azoto nitrico (80-90 %) e in minor misura quello ammoniacale (10-20 %).
La carenza di azoto si manifesta con la seguente sintomatologia: lento accrescimento dei germogli, sviluppo stentato della pianta, minore attività fotosintetica, colorazione meno intensa delle foglie basali che possono manifestare in seguito zone necrotiche.
Nel caso di eccessi azotati si ha: scarsa lignificazione dei tralci (riduzione della resistenza meccanica dei tessuti), eccessiva formazione di germogli e foglie, maturazione ritardata e non uniforme, maggiore predisposizione ad attacchi patogeni.

FOSFORO
Il fosforo nella pianta svolge funzioni plastiche ed energetiche poichè entra nella composizione di molecole fondamentali nella biologia vegetale quali gli acidi nucleici (DNA-RNA) e l'adenosintrifosfato (ATP). Inoltre è un attivatore di numerosi processi enzimatici ed entra nella composizione delle sostanze di riserva e delle vitamine.
Il fosforo stimola i meristemi apicali e radicali, precocizza la fioritura e la maturazione, promuove la lignificazione dei tessuti.
L'apporto nelle soluzioni nutritive avviene sottoforma di sali fosfatici o di acido fosforico.
La sintomatologia della carenza di fosforo è la seguente: apparato radicale ridotto, foglie piccole ed esili con colorazione bronzea, scarso sviluppo vegetativo.
Il fosforo, in combinazione con il calcio, tende a formare composti insolubili, per questo motivo è necessario tenere questi due elementi separati nella preparazione della soluzione "madre" (o concentrata), per evitare che si verifichi la carenza indotta di questi due elementi nutritivi.

POTASSIO
E' risaputa l'influenza del potassio nei processi di sintesi degli zuccheri; esso stimola inoltre la fotosintesi, regola il movimento degli stomi e di conseguenza la traspirazione, favorisce la lignificazione dei tessuti e la regolazione del potenziale osmotico, perchè aumenta la concentrazione salina della linfa. La sintomatologia della carenza di potassio si evidenzia con un progressivo ingiallimento del lembo fogliare, che inizia dalla zona esterna per proseguire verso il centro della foglia. Inoltre i germogli si presentano poco lignificati e i frutti scarsamente colorati e saporiti. L'apporto di potassio nelle soluzioni viene effettuato con diversi tipi di sali (solfati e nitrati).

MAGNESIO
Il magnesio va considerato per importanza come un macroelemento, sia per le asportazioni a cui è soggetto sia per la funzione che svolge nella biologia delle piante, essendo il costituente centrale della molecola della clorofilla.
Oltre ad essere importante per la fotosintesi clorofilliana, il magnesio partecipa alla formazione di pigmenti come il carotene e le xantofille, facilita il trasferimento del fosforo negli apici vegetativi e nei semi, entra nella sintesi degli zuccheri e dell'amido ed è attivatore di numerosi enzimi. La carenza di magnesio si manifesta con ingiallimenti internervali delle foglie più vecchie, che si evolvono in necrosi, determinandone una caduta anticipata.

ZOLFO
Lo zolfo riveste un ruolo importante nella fisiologia vegetale perché è il costituente di aminoacidi solforati (cistina, cisteina e metionina). La carenza si manifesta con una colorazione verde-giallognola delle foglie, ma è poco frequente dato che lo zolfo è sempre apportato nelle soluzioni tramite i fertilizzanti a base di solfati.

CALCIO
Nella fisiologia vegetale, il calcio riveste diverse funzioni: in primo luogo è un componente delle membrane e delle pareti cellulari (calcio + acido pectico = pectato di calcio), attiva numerosi enzimi, neutralizza gli acidi organici, rallenta la senescenza dei tessuti, conferisce ai frutti maggiore consistenza e resistenza ad attacchi parassitari.
I sintomi della carenza di calcio si evidenziano sulla pianta con un ingiallimento generalizzato della lamina fogliare e successiva necrosi del lembo; i frutti si presentano poco consistenti e, in alcune situazioni, con necrosi dei tessuti.
Come già specificato, questo elemento nelle soluzioni concentrate deve restare separato da sali fosfatici e da solfati per evitare reazioni che portano alla formazione di composti insolubili, mentre non si hanno problemi se tali miscele vengono effettuate al momento dell'utilizzo.

FERRO
Il ferro è un microelemento catalitico indispensabile alla vita delle piante perchè entra nella costituzione di vari enzimi e perchè regola numerosi processi biochimici come la sintesi della clorofilla, la fotosintesi, la respirazione cellulare. Le foglie sono gli organi della pianta che contengono la maggior quantità di ferro, e nei cloroplasti si ha la concentrazione più elevata.
I sintomi della clorosi ferrica si manifestano con ingiallimenti internervali prima delle foglie più giovani poi anche delle sottostanti.
Gli apporti di tale elemento sono eseguiti principalmente con formulati che contengono il ferro in forma chelata (EDTA-DTPA-EDDHA).

ALTRI MICROELEMENTI
Altri microelementi svolgono principalmente un'azione di tipo catalitico, favorendo lo sviluppo meristematico (boro), l'assimilazione dell'azoto (molibdeno), la sintesi della clorofilla e la fotosintesi clorofilliana (manganese), la sintesi di aminoacidi e delle auxine (zinco) e la sintesi proteica (rame). L'apporto di questi microelementi viene realizzato tramite i relativi sali.
Assieme agli elementi indispensabili ve ne sono anche altri (Sodio, Cloro, Silicio, Alluminio, Cobalto, Nickel, Selenio, Vanadio) che sono normalmente presenti nell'acqua di falda e come coformulanti in alcuni concimi, per cui le piante non ne manifestano la carenza, ma vanno comunque monitorati poiché un loro eccesso non è ben tollerato dalle piante, particolarmente per sodio e cloro, aumentando notevolmente la salinità e creando fitotossicità.

LA QUALITA' DELL'ACQUA
Prima di elaborare uno specifico piano fertilizzante per piante coltivate fuori suolo si devono focalizzare due fattori molto importanti: le esigenze nutrizionali specifiche per ogni coltura e la qualità dell'acqua che si deve utilizzare.
Ricerche effettuate a livello europeo hanno permesso di determinare le esigenze nutrizionali e gli apporti da prevedere per le principali colture orticole e floricole. Questi studi sono molto importanti perché, opportunamente mediati con la realtà climatica italiana, forniscono precise informazioni sulle quantità di fertilizzanti da utilizzare. Normalmente i piani nutrizionali idroponici standard hanno i quantitativi degli elementi espressi in ppm o millimoli ma con apposite tabelle e calcoli tali valori vengono riconvertiti in più comprensibili kg di concime da impiegare ogni 100 litri di acqua.
La composizione chimica dell'acqua da utilizzare per la preparazione delle soluzioni nutritive rappresenta un elemento molto importante, per cui è indispensabile disporre dell'analisi dell'acqua prima ancora di realizzare l'impianto.
Il referto dell'analisi dell'acqua serve per bilanciare la quantità finale di fertilizzante da impiegare nel formulare la soluzione concentrata.
Inoltre, in funzione del valore dei bicarbonati viene calcolata la quantità di acido necessaria per la loro neutralizzazione e per portare l'acidità finale della soluzione a valori di pH di 5,5-6,5 (condizione ottimale per l'assorbimento degli elementi nutritivi da parte della pianta). A questo scopo è normalmente impiegato l'acido nitrico per ottenere anche un'azione nutrizionale azotata. Nel caso in cui la coltura manifesti una eccessiva vigoria è consigliabile utilizzare anche l'acido fosforico, che aiuta a contenere lo sviluppo della pianta.
Altro parametro da tenere in considerazione nella preparazione della soluzione è il valore della conducibilita' elettrica o salinità, che deve essere mantenuto entro il range di 1,6 – 2,5 mS/cm nella soluzione finale. Questo valore può variare in funzione del ciclo colturale e delle situazioni di coltivazione: bassi valori di salinità sono consigliati nelle piante a inizio ciclo e in estate con condizioni di elevata evapotraspirazione ed irraggiamento solare. Al contrario soluzioni con alta salinità sono indicate nelle piante a fine ciclo, per ottenere frutti colorati e saporiti e in condizioni di bassa evapotraspirazione (Tab.1).
Le problematiche legate all'acqua possono essere anche di tipo fisico-biologico, principalmente riconducibili ad alte temperature, che possono provocare alessamenti delle radici (conviene coibentare le cisterne), e alla presenza di solidi e alghe in sospensione che possono creare l'occlusione degli erogatori (prevedere l'inserimento di filtri di varie dimensioni).

PER FORMULARE LA SOLUZIONE
I fertilizzanti necessari per la preparazione della soluzione nutritiva sono sciolti in appositi recipienti, minimo due, chiamati genericamente vasca A e vasca B. La ragione per la quale si suddividono i fertilizzanti in minimo due vasche dipende essenzialmente dal fatto che il calcio a contatto con il con fosforo per lungo tempo tende a formare dei sali che precipitano, rendendo questi elementi non disponibili per la coltura. Per questo motivo è buona norma aggiungere una piccola quota di prodotto acidificante anche nelle vasche delle soluzioni concentrate, per prevenire reazioni dei fosfati e dei solfati con il calcio normalmente presente in tutte le acque di falda. L'impianto tipo oltre alle due vasche comprende in genere anche un fusto contenente solo l'acido necessario per l'acidificazione della soluzione nutritiva.
La soluzione concentrata ottenuta sarà diluita, in genere 100-200 volte, al momento dell'utilizzo tramite dosatori volumetrici o sistemi computerizzati. Tutte le soluzioni nutritive che vengono utilizzate nel settore della coltivazione in fuori suolo sono riconducibili fondamentalmente a quella studiata da HOAGLAND & ARNON nel 1938 (Tab. 2). Tale formula può essere ottenuta con i seguenti prodotti semplici:
vasca A: nitrato di potassio + nitrato di calcio + chelato di ferro
vasca B: fosfato monopotassico + solfato di magnesio + solfato di zinco + solfato di manganese + solfato di rame + acido borico + molibdato di sodio.
Per facilitare le operazioni di calcolo e di preparazione delle soluzioni da parte dell'operatore si ritiene più opportuno utilizzare prodotti specifici che riducono il numero dei formulati da utilizzare e che garantiscono anche maggiore solubilità.