Crop Guide: Requisiti Nutrizionali della Patata

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Principali funzioni dei nutrienti vegetali

Ogni nutriente essenziale svolge un ruolo unico nel sostenere la crescita, lo sviluppo e la produttività delle colture di patate:

L'azoto (N) è fondamentale per la sintesi proteica e per la crescita vegetativa complessiva, contribuendo direttamente a ottenere rese elevate.

Il fosforo (P) è fondamentale per il trasferimento di energia e la divisione cellulare, quindi è essenziale durante lo sviluppo radicale e le fasi riproduttive.

Il potassio (K) favorisce il trasporto degli zuccheri, regola la funzione stomatica e attiva numerosi enzimi, aumentando inoltre la resistenza della pianta alle malattie.

Il calcio (Ca) contribuisce alla formazione di pareti cellulari robuste e migliora la resistenza alle malattie.

Il magnesio (Mg) svolge un ruolo centrale nella fotosintesi ed è coinvolto in molti processi enzimatici.

Lo zolfo (S) è necessario per sintetizzare gli aminoacidi essenziali, come la cistina e la metionina.

Il ferro (Fe) è indispensabile per la sintesi della clorofilla.

Il manganese (Mn) è necessario per un'efficiente fotosintesi.

Il boro (B) contribuisce alla formazione della parete cellulare, allo sviluppo del tubo pollinico e al trasporto degli zuccheri.

Lo zinco (Zn) è essenziale per la sintesi delle auxine, ormoni vegetali coinvolti nella regolazione della crescita.

Il rame (Cu) favorisce il metabolismo dell'azoto e dei carboidrati.

Il molibdeno (Mo) è un componente chiave degli enzimi nitrato reduttasi e nitrogenasi coinvolti nel metabolismo dell'azoto.

Effetto dei nutrienti sulla resa e sulla qualità delle patate

1. L'imbrunimento è causato dall'ossidazione dei composti fenolici a contatto con la buccia. 
2. La patata da industria richiede un'elevata percentuale di sostanza secca. 
3. Sono auspicabili concentrazioni elevate. La caratteristica è correlata al peso specifico. 
 

Come mostrato nella tabella, i macronutrienti influenzano diversi aspetti della crescita e della resa della patata. Ciò evidenzia l'importanza di fornire i nutrienti nei giusti rapporti, adattati a ogni fase di crescita, per supportare efficacemente i processi fisiologici della pianta.

Fabbisogno complessivo di nutrienti

Rimozione di nutrienti da parte della coltura della patata (kg/ha)

Dati riferiti a una resa di 55 tonnellate/ha.

Curve di assorbimento dei nutrienti

L'assorbimento dei nutrienti raggiunge il picco durante la fase di bulbatura dei tuberi, caratterizzata da un rapido aumento volumetrico. La quantità totale di sostanze nutritive prelevate è strettamente correlata alla resa: il raddoppio della resa comporta in genere un aumento proporzionale del prelievo di nutrienti.

Per sostenere rese elevate e mantenere la qualità, i nutrienti devono essere applicati con precisione: localizzati nella zona radicale e temporizzati immediatamente prima o durante il periodo di maggiore richiesta della coltura. Un apporto inadeguato o sbilanciato di sostanze nutritive può avere un impatto negativo sulla qualità dei tuberi e ridurre significativamente la resa.

Come mostra la curva di assorbimento dei nutrienti, la richiesta di potassio è massima durante la fase di bulbatura dei tuberi. L'inizio della fioritura è un indicatore morfologico affidabile dell'inizio di questa fase critica. In fertilizzazioni laterali, Multi-K™ Agri deve essere applicato in questa fase per soddisfare efficacemente il fabbisogno di potassio della coltura.

Assorbimento di macronutrienti da parte di una coltura di patate

_{Fonte: Harris (1978)}

Il fabbisogno giornaliero dei tuberi di patata durante la fase critica di bulbatura è di 4,5 kg/ha di N, 0,3 kg/ha di P e 6 kg/ha di K. Il fabbisogno di potassio dei tuberi di patata durante la fase di bulbatura è molto elevato, essendo un consumo "di lusso". L'aumento della resa durante la bulbatura dei tuberi può raggiungere i 1000-1500 kg/ha/giorno. Per questo motivo è importante fornire i nutrienti necessari alle piante in questa fase, nella giusta proporzione e in quantità adeguate.

Gestione dei nutrienti

Azoto (N)

Un'adeguata gestione dell'azoto è uno dei fattori più importanti per ottenere rese elevate di patate di qualità eccellente. Un adeguato apporto di N all'inizio della stagione è importante per sostenere la crescita vegetativa.

L'effetto del tasso di N sulla resa delle patate

Le patate hanno radici poco profonde e sono tipicamente coltivate in terreni sabbiosi e ben drenati. Se da un lato queste condizioni sono favorevoli allo sviluppo delle radici, dall'altro rappresentano una sfida per la gestione dell'acqua e dell'azoto (N). Il nitrato, la forma principale di azoto disponibile per le piante, è altamente mobile e soggetto a perdite per lisciviazione in questi terreni.

Per ridurre al minimo le perdite e garantire un'adeguata disponibilità, si consiglia di effettuare applicazioni frazionate di azoto. Ciò comporta l'applicazione di una parte del fabbisogno totale di N prima della semina, seguita da ulteriori applicazioni durante la stagione di crescita, attraverso la concimazione laterale o la fertirrigazione.

I tempi e il tasso di assorbimento dell'azoto dipendono dalla varietà e sono influenzati da fattori quali la densità delle radici e il tempo di maturazione. Le fasi iniziali richiedono un rapporto equilibrato tra ammonio e nitrati, poiché un eccesso di ammonio può abbassare il pH della zona radicale e favorire lo sviluppo della malattia di Rhizoctonia. Al contrario, l'azoto nitrico non solo favorisce una crescita sana, ma facilita anche l'assorbimento di cationi chiave - calcio, potassio e magnesio - che sono essenziali per ottenere un elevato peso specifico nei tuberi.

Il fabbisogno di azoto della coltura durante la bulbatura dei tuberi è di 2,2-3 kg/ha/giorno.

È importante evitare un'applicazione eccessiva di azoto a stagione inoltrata, poiché può ritardare la maturazione dei tuberi, compromettere l'indurimento della buccia e ridurre la qualità e la durata di conservazione post-raccolta.

L'effetto del rapporto Nitrato/Ammonio e tasso di N sulla resa totale dei tuberi di U.T.D

_{Fonte: Verdure e Frutta, febbraio/marzo 2000. Sudafrica}

Valutazione dell'azoto

L'analisi del terreno a 60 cm di profondità in primavera è fondamentale per pianificare un programma efficace di gestione dell'azoto. I campioni di terreno post-raccolta possono aiutare i coltivatori a selezionare le colture successive, che sfrutteranno al massimo l'N residuo dopo la coltura della patata.

Per garantire una gestione precisa dell'azoto, l'analisi dei piccioli durante la stagione è uno strumento prezioso, che consente ai coltivatori di monitorare lo stato dell'azoto e di regolare la nutrizione di conseguenza.

II campionamento dei nitrati del picciolo consente di monitorare in stagione lo stato nutritivo della coltura. Si consiglia di raccogliere il 4°picciolo da 30-50 piante selezionate a caso in tutto il campo. I campioni di tessuto vengono spesso raccolti settimanalmente per monitorare le variazioni dei livelli di nitrati e per pianificare l'applicazione di fertilizzanti supplementari, nel caso in cui i livelli scendano al di sotto di quelli ottimali. I livelli critici di nitrati nel picciolo diminuiscono con lo sviluppo e la maturazione della patata. In generale, i livelli di nitrato-N dei piccioli alla bulbatura dei tuberi sono <10.000 ppm = basso, 10.000-15.000 ppm = medio, 
>15.000 ppm = sufficiente.

Interpretazione di N-NO3 nei piccioli di patata a diversi stadi di crescita

Per la valutazione dell'azoto in tempo reale, i coltivatori sono incoraggiati a utilizzare l'applicazione Croptune™, che fornisce analisi in loco basate sull'imaging delle foglie, supportando decisioni di fertilizzazione tempestive e basate sui dati.
 

Fosforo (P)

Il fosforo svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo precoce delle radici e dei germogli, in quanto fornisce l'energia necessaria per le funzioni critiche della pianta, come l'assorbimento degli ioni, il trasporto e il metabolismo cellulare. Gli ioni fosfato vengono assorbiti dalle radici solo quando sono disciolti nella soluzione del suolo, rendendo la loro disponibilità altamente dipendente dalle condizioni ambientali.

La carenza di fosforo può verificarsi anche in terreni con una quantità sufficiente di P disponibile se fattori come la siccità, le basse temperature o le malattie radicali ostacolano la diffusione del fosforo verso la superficie radicale. Tali carenze possono portare a uno scarso sviluppo delle radici e a una ridotta efficienza di assorbimento, con conseguenti ripercussioni sulle prestazioni complessive della pianta.

Nella fase di iniziazione dei tuberi, un adeguato apporto di fosforo è essenziale per ottimizzare il numero di tuberi formati. Con lo sviluppo della coltura, il fosforo continua a svolgere un ruolo chiave nella sintesi, nel trasporto e nell'immagazzinamento dell'amido, tutti fattori critici per la qualità e la resa dei tuberi.

Per migliorare l'efficienza d'uso del fosforo, la ricerca sostiene strategie come l'uso di fertilizzanti a rilascio controllato e l'aggiunta di sostanze umiche, che aumentano la disponibilità di fosforo nella zona radicale e riducono la fissazione nel suolo.

Potassio (K)

Le patate richiedono grandi quantità di potassio durante il loro ciclo di crescita, poiché questo macronutriente è fondamentale per numerosi processi fisiologici e metabolici. Il potassio svolge un ruolo fondamentale:

• Regolazione stomatica e bilancio idrico delle piante

• Omeostasi ionica nei tessuti vegetali

• Riduzione dei nitrati e uso efficiente dell'azoto

• Traslocazione degli zuccheri dalle foglie ai tuberi

• Conversione degli zuccheri in amido, che contribuisce alla sostanza secca e alla qualità dei tuberi

Livelli adeguati di potassio sono essenziali per ottenere rese elevate e produrre tuberi con dimensioni, qualità e peso specifico desiderabili. La carenza di potassio è associata a:

• Riduzione della resa e delle dimensioni dei tuberi

• Scarso accumulo di amido

• Basso peso specifico

• Aumenta la suscettibilità alle malattie, alla siccità e al gelo

Linee guida per la fertilizzazione

Poiché la patata richiede una notevole quantità di K nel terreno, soprattutto in terreni sabbiosi o a basso tenore di K, è essenziale un'attenta pianificazione delle applicazioni di fertilizzanti a base di potassio.

• Il metodo più comunemente consigliato è l'applicazione a tappeto prima della semina.

• In caso di applicazione a nastro, la dose non deve superare i 45 kg di K₂O/ha per evitare danni da sale ai germogli emergenti.

• Quando l'applicazione totale supera i 400 kg di K₂O/ha, in particolare in condizioni temperate, è consigliabile suddividere l'applicazione, distanziando le dosi di 6-8 settimane per migliorare l'efficienza di assorbimento e ridurre le perdite per lisciviazione.

Selezione del fertilizzante K

La fonte di potassio influenza in modo significativo la resa e la qualità dei tuberi di patata.
È stato dimostrato che i fertilizzanti a base di nitrato di potassio, come Multi-K™, superano le altre fonti, con rese di tuberi più elevate e un maggiore contenuto di sostanza secca, come dimostrato nelle figure seguenti.

Inoltre, alcuni studi hanno rilevato che il nitrato di potassio aumenta il contenuto proteico dei tuberi e migliora il sapore rispetto al cloruro di potassio (KCl), rendendolo una scelta preferenziale per i coltivatori che puntano a una produzione di alta qualità.

L'effetto della fonte di K sulla qualità della resa delle patate

Nutrienti secondari

Il calcio (Ca) è un elemento strutturale vitale nelle piante, in quanto è un componente chiave delle pareti cellulari. Rafforza le pareti e le membrane cellulari, aumentando la stabilità delle cellule e la resistenza alle infezioni batteriche e fungine. Il calcio contribuisce anche al sistema di risposta allo stress della pianta, partecipando alle vie di segnalazione intracellulare che si attivano in caso di stress ambientale. Inoltre, svolge un ruolo cruciale nella regolazione dell'assorbimento del potassio, sostenendo la funzione stomatica e l'equilibrio idrico.

Il magnesio (Mg) è fondamentale per la fotosintesi, in quanto costituisce l'atomo centrale di ogni molecola di clorofilla. Oltre al suo ruolo nella cattura della luce, il magnesio è coinvolto in processi metabolici essenziali, tra cui la sintesi degli zuccheri e delle proteine. Inoltre, facilita la traslocazione degli zuccheri, soprattutto del saccarosio, dalle foglie ai tuberi in via di sviluppo.

Lo zolfo (S) svolge un ruolo difensivo nella coltivazione della patata, riducendo l'incidenza della ticchiolatura comune e della ticchiolatura. Questo effetto è in parte dovuto all'azione acidificante dello zolfo elementare, che abbassa il pH del suolo e crea condizioni meno favorevoli per i patogeni della ticchiolatura. Inoltre, lo zolfo è essenziale per la sintesi proteica e la funzione degli enzimi nella pianta.

Disturbi nutrizionali nella patata

	Azoto (N) La carenza di azoto è caratterizzata da una ridotta crescita vegetativa e da foglie verde chiaro fino al giallo, soprattutto sul fogliame più vecchio. Questo porta a chiome più piccole, minore attività fotosintetica e, in definitiva, a una riduzione sia della dimensione che del numero di tuberi, influenzando negativamente la resa. La gravità della carenza può essere aggravata da fattori come pH estremo del suolo (troppo basso o troppo alto), basso contenuto di sostanza organica, stress idrico o irrigazione eccessiva che favorisce la lisciviazione dell’azoto. L’eccesso di azoto spesso comporta una crescita eccessiva delle piante, ritardata maturazione dei tuberi e minore peso specifico, influenzando la qualità di trasformazione. Possono svilupparsi anche problemi fisiologici come il “cuore cavo” e le spaccature di crescita. Inoltre, l’eccesso di azoto aumenta la suscettibilità della coltura alle malattie e può rendere più difficile la disseccazione delle piante prima della raccolta.
	Fosforo (P) Uno dei primi segni di carenza di fosforo è la crescita lenta o stentata di germogli e radici, particolarmente evidente nelle prime fasi di sviluppo. Le radici possono apparire poco sviluppate, con scarsa ramificazione e limitata formazione di peli radicali, causando scarsa assorbimento di acqua e nutrienti. Un sintomo visivo classico è la comparsa di decolorazioni viola o rossastre, soprattutto sulle foglie più vecchie, dovute all’accumulo di pigmenti antocianici. Un eccesso di fosforo nel suolo lega altri elementi come calcio e zinco, inducendo quindi le loro carenze.
	Potassio (K) La carenza di potassio riduce l’utilizzo dell’azoto, rallenta la crescita delle piante e porta a rese più basse, qualità inferiore dei tuberi e ridotta resistenza alle malattie. I sintomi visibili includono solitamente bruciature o necrosi ai margini fogliari, soprattutto nelle foglie più vecchie, e senescenza precoce del fogliame. Un eccesso di potassio può ridurre il peso specifico dei tuberi, compromettendo la qualità di trasformazione. Inoltre, può antagonizzare l’assorbimento di calcio e magnesio, causando potenziali carenze secondarie.
	Calcio (Ca) La carenza di calcio può compromettere gravemente la crescita e la qualità dei tuberi. Nella patata porta spesso a scarso sviluppo radicale, deformazioni dei germogli e, in definitiva, a rese ridotte e limitata conservabilità dei tuberi a causa della scarsa integrità della buccia. Sintomi visivi tipici: ingiallimento e arricciamento delle foglie superiori, necrosi delle punte nei punti di crescita e piccole foglie clorotiche, spesso con crescita deformata. I tuberi carenti di calcio sono più soggetti a difetti interni e a malattie di conservazione, riducendo il valore commerciale e la conservabilità. Un eccesso di calcio, soprattutto in alte concentrazioni o in suoli già ricchi di Ca, può interferire con l’assorbimento del magnesio, causando sintomi di carenza secondaria come clorosi internervale e ridotta fotosintesi.
	Magnesio (Mg) Il magnesio è un elemento centrale nella molecola di clorofilla, essenziale per la fotosintesi e la produzione di energia. In condizioni di carenza, la fotosintesi rallenta notevolmente, riducendo la formazione di tuberi e le rese, con perdite potenziali fino al 15% nei casi gravi. Inoltre, i tuberi carenti di magnesio sono più soggetti a danni meccanici durante la raccolta e la conservazione, influenzando negativamente qualità e durata. Sintomi tipici della carenza: clorosi internervale e brunitura delle foglie vecchie, avvizzimento e necrosi negli stadi avanzati, crescita stentata e maturazione precoce, cattiva finitura della buccia. Un eccesso di magnesio può inibire l’assorbimento del calcio, portando a sintomi simili alla sua carenza (pareti cellulari deboli, necrosi apicale, maggiore suscettibilità alle malattie).
	Zolfo (S) Lo zolfo è essenziale per la sintesi di amminoacidi, enzimi e vitamine. La carenza porta a crescita ridotta e fogliame verde chiaro-giallastro, in particolare nelle foglie giovani — a differenza della carenza di azoto che colpisce prima le foglie vecchie. Nelle piante carenti di zolfo, il numero di foglie si riduce e lo sviluppo della chioma è limitato, compromettendo resa e qualità dei tuberi.
	Ferro (Fe) La carenza di ferro si manifesta tipicamente con clorosi internervale: i tessuti tra le nervature ingialliscono mentre le nervature rimangono verdi. Il sintomo compare inizialmente sulle foglie più giovani. In caso di grave carenza, l’intera foglia può diventare uniformemente clorotica, riducendo drasticamente la capacità fotosintetica e la vigoria complessiva.
	Boro (B) Il boro è fondamentale per la formazione delle pareti cellulari, lo sviluppo riproduttivo e il trasporto degli zuccheri. In condizioni di carenza possono comparire diversi sintomi caratteristici: Morte delle gemme apicali, con conseguente aspetto cespuglioso della pianta per internodi accorciati e proliferazione dei germogli laterali Foglie ispessite, arricciate verso l’alto, che possono scurirsi prima di collassare Nei tuberi, la carenza provoca macchie necrotiche marroni e lo sviluppo di aree rugginose interne, compromettendo gravemente la qualità commerciale e la conservabilità Un’integrazione tempestiva di boro è essenziale, poiché anche lievi carenze hanno un forte impatto sulla qualità dei tuberi.
	Rame (Cu) La carenza di rame può influenzare significativamente la crescita e lo sviluppo della patata, soprattutto nella fase riproduttiva. Sintomi tipici: Foglie giovani flosce e avvizzite, a causa di pareti cellulari indebolite Necrosi alle punte fogliari, specialmente nelle foglie giovani Aborto delle gemme terminali, evidente durante lo sviluppo dei boccioli fiorali, con conseguente ridotta fioritura e minore formazione di tuberi La carenza aumenta anche la suscettibilità della pianta alle malattie e riduce la vigoria complessiva.
	Zinco (Zn) La carenza di zinco nella patata colpisce comunemente i tessuti giovani e interrompe lo sviluppo fogliare e la fotosintesi. Sintomi tipici: Foglie giovani clorotiche (verde chiaro-giallastro) Foglie strette, incurvate verso l’alto, con necrosi apicale Nervature verdi in contrasto con aree internervali clorotiche Superfici fogliari macchiate con aree necrotiche Aspetto complessivo eretto e sottile della pianta, dovuto a internodi ridotti La carenza compromette sia lo sviluppo del fogliame sia la resa dei tuberi se non corretta in tempo.
	Manganese (Mn) Sebbene richiesto in piccole quantità, il manganese è importante per lo sviluppo della coltura e la qualità dei tuberi. Sintomi tipici di carenza: Macchie nere o marroni sulle foglie giovani, spesso accompagnate da clorosi internervale Ingiallimento complessivo del fogliame per ridotta produzione di clorofilla Scarsa finitura della buccia dei tuberi, riducendo il valore commerciale Maggiore suscettibilità dei tuberi ai danni meccanici durante la raccolta e lo stoccaggio La correzione tempestiva della carenza di manganese è importante per mantenere l’attività fotosintetica, proteggere la qualità dei tuberi ed evitare perdite di raccolto.