"Alluminio gratis" potrebbe costarti migliaia di dollari in resa e qualità

Le cose invisibili non sono necessariamente irrilevanti:ossigeno, monossido di carbonio e gravità, solo per citarne alcune. Questo è vero sia nel suolo che fuori terra. Mentre tendiamo a pensare al suolo come "sabbia, limo e argilla", ci sono molte cose estremamente importanti che sono invisibili o appena visibili a occhio nudo. Questo è vero per gran parte dell'ecosistema del suolo:batteri, virus, enormi ragnatele di funghi microscopici, spaventosi insetti del suolo, acari orribili, radici di piante tentacolari, materiale vegetale in decomposizione, ogni sorta di sostanze chimiche [presenti in natura]. Le popolazioni di organismi del suolo oscillano selvaggiamente, a seconda delle condizioni ambientali, complesse reazioni chimiche si verificano ovunque:è una guerra in cui le armi chimiche e biologiche sono la norma, eppure in qualche modo c'è ordine, bellezza e un po' di prevedibilità! Eppure, la maggior parte è invisibile.

Ingrandiamo un elemento economicamente importante ma sottovalutato che si trova nel suolo:l'alluminio. A meno che qualcuno non abbia precedentemente attirato la tua attenzione sull'alluminio del suolo, potresti non averci pensato molto prima. Sembra terribilmente poco interessante, vero?! Continua a leggere solo se ritieni che la resa del raccolto, la qualità e la redditività dell'azienda agricola siano interessanti, perché l'alluminio è coinvolto in tutte queste cose.

Come è arrivato l'alluminio nel mio terreno?

Diversi anni fa ho avuto una conversazione con un individuo che era sorpreso e non poco turbato dal fatto che l'alluminio avesse in qualche modo reso si fa strada nei loro terreni! Probabilmente è stato un conforto per loro apprendere che l'alluminio è naturale e abbondante nella crosta terrestre e non è solo il risultato di rifiuti, cospirazioni governative, inquinamento industriale o governo russo. Infatti, l'alluminio rappresenta ben l'8% del peso della crosta terrestre, rendendolo il terzo elemento più abbondante sulla terra, dietro l'ossigeno e il silicio.

Forse qualcuno un giorno troverà un'eccezione, ma per quanto ne so, l'alluminio non è un nutriente essenziale per any organismo vivente . Per la maggior parte, l'alluminio è un componente di molti minerali del suolo stabili che sono perfettamente sicuri da maneggiare e in cui le piante possono crescere.  L'alluminio del suolo diventa problematico in molti sistemi colturali quando i suoli sono acidi (cioè a basso pH). In condizioni di terreno acido, l'alluminio passa sempre più dalla fase minerale insolubile a fasi solubili che sono spesso indicate come "alluminio libero" e denotate "Al ³⁺ '. L'alluminio gratuito presenta diversi costosi problemi agronomici.

Se l'alluminio libero è davvero un problema, perché non ne ho mai sentito parlare?

L'alluminio libero è presente a livelli tossici per le colture in 1,7 miliardi di acri nei soli tropici, e può essere implicato, almeno in modo secondario, nella diffusa povertà, malnutrizione e fame in quelle regioni. Nel nord-est degli Stati Uniti, i problemi di fertilità del suolo legati all'alluminio possono (stimo) provocare perdite di rendimento superiori al 30% se non gestiti in modo appropriato. Ulteriori perdite derivano dalla ridotta qualità del foraggio. Tra resa del raccolto persa e qualità del foraggio ridotta, l'impatto economico totale dell'alluminio libero nel suolo può facilmente superare i 200 dollari/anno per anno nei sistemi di coltura da latte. È lecito affermare che l'alluminio libero ha causato il pessimo rendimento di alcune fattorie/campi e persino il fallimento.

Il motivo principale per cui non sentiamo più parlare di alluminio libero nel suolo negli Stati Uniti è perché tendiamo a parlare più del pH del suolo che dell'alluminio. Il pH del suolo ha una forte influenza sulla chimica del suolo. L'aumento dell'acidità fa sì che l'alluminio libero sia molto più abbondante e questo provoca molti effetti agronomici "a valle".

Per la maggior parte, l'attenzione al pH piuttosto che all'alluminio è appropriata perché 1) non possiamo rimuovere fisicamente l'alluminio dal suolo; 2) i problemi legati all'alluminio ci sono fortemente correlato con il pH del suolo; 3) i problemi legati all'alluminio possono essere generalmente, nel tempo, mitigati regolando il pH; e 4) il pH influisce più della semplice capacità dell'alluminio:mentre tutti sono nutrienti essenziali per le piante, ferro, manganese e calcio possono tutti causare problemi legati ai nutrienti a determinati intervalli di pH del suolo.

A un pH moderatamente basso (4,5-6,2), i principali problemi che l'alluminio libero presenta alle colture in crescita sono:

• Lega (immobilizza) il fosfato solubile, rendendolo non disponibile per il raccolto assorbimento . Con tutto il clamore che facciamo sulla gestione del fosforo dove vivo nel Vermont, MOLTI acri di terra coltivata nello stato sono gravemente carenti di fosforo. In larga misura, questo problema è indotto dall'acidità del suolo. L'alluminio libero rilasciato come risultato dell'acidità del suolo lega volentieri e fortemente il fosfato solubile, rendendolo non disponibile per l'assorbimento del raccolto.

• Soppiantare altri nutrienti vegetali caricati positivamente che, a differenza dell'alluminio, SONO essenziali . La "capacità di scambio cationico" (CEC sul report del test del suolo) è un'indicazione della capacità di un particolare terreno di immagazzinare atomi caricati positivamente (ioni) come il calcio (Ca ²⁺ ), potassio (K ⁺ ) e magnesio (Mg ²⁺ ). Pensa a CEC come alla "dispensa" del suolo . I livelli tipici di CEC nei suoli agricoli del Vermont vanno da 4 a 25 meq/100 g. L'argilla e la materia organica del suolo aumentano la CEC e sono essenzialmente gli scaffali della dispensa. In condizioni acide, l'alluminio libero occupa decisamente più posizioni CEC e sposta una proporzione variabile di quegli altri nutrienti che altrimenti si troverebbero in quelle posizioni.

Buone notizie e cattive notizie

Dato che l'alluminio libero è ed è sempre stato 1) abbondante; 2) non essenziale; 3) biologicamente problematico, non sorprende che molti organismi abbiano modi per gestire la sua presenza nel loro ambiente. Una delle difese meglio conosciute delle radici delle piante è la secrezione di acidi organici (come gli acidi citrico e malico) che "chelano" (cioè legano) l'alluminio libero. Questa è la buona notizia .

La cattiva notizia è che 1) tutte le difese hanno dei limiti; e 2) alcune specie vegetali hanno difese migliori contro la tossicità dell'alluminio rispetto ad altre. Al di sotto di un pH di 4,5, l'abbondanza di alluminio libero è così schiacciante per molte specie vegetali che i normali meccanismi di difesa delle piante spesso non sono sufficienti. In queste situazioni, la tossicità diretta e indiretta per le radici e i sistemi delle piante include comunemente:

• Crescita stentata delle radici primarie a causa dell'inibizione della divisione cellulare e allungamento
• Inibizione della formazione delle radici laterali.
• Diametro delle radici ridotto e aumento della fragilità delle radici.
• Riduzione dello sviluppo dei peli radicali.
• Struttura danneggiata e interruzione della funzione di membrana cellulare nes.
• Schemi di ramificazione delle radici più casuali.
• Percorsi di segnalazione/comunicazione interrotti all'interno e tra le cellule vegetali.
• Interferenza con l'assorbimento e il metabolismo dei nutrienti essenziali (a livello molecolare livello, non solo a causa dello scarso sviluppo delle radici).
• Maggiore suscettibilità alle malattie secondarie (opportunistiche).
• Non sorprendentemente, ridotto assorbimento di acqua e sostanze nutritive e, in ultima analisi, ridotta resa del raccolto.

Il pH del mio terreno è 5,6, che è abbastanza alto che la tossicità dell'alluminio libero non dovrebbe essere un problema.

Ci sono due cose da tenere a mente prima di concludere che la tua moderata acidità non è un problema agronomico ed economico del tuo azienda agricola. Prima , in tali condizioni, la disponibilità di fosforo viene influenzata negativamente dall'alluminio libero. Mentre gli alti livelli di fosforo sono un problema in alcuni campi del Vermont, molti dei rapporti sui test del suolo che vedo dal Vermont orientale sono nella parte bassa. Alcuni sono estremamente bassi. Poiché esiste una relazione molto forte tra il fosfato del suolo disponibile e la resa del raccolto, gli agricoltori dovrebbero allarmarsi quando i loro rapporti sui test del suolo indicano che il fosfato estraibile è al di sotto del livello ottimale. In secondo luogo , se il pH MEDIO del terreno è 5,6, probabilmente ci sono molte zone (grandi e piccole) dove il pH è molto più basso e dove i problemi agronomici legati all'alluminio sono più evidenti. Alcune di queste zone avranno effetti tossici sulle radici, rendendo i nutrienti e l'acqua in quelle zone meno disponibili per l'assorbimento da parte della pianta colpita. L'immagine qui sotto mostra un campo che era, in media, superiore a 6,2, ma l'angolo raffigurato variava da pH 4,0 (il grano che è quasi morto) a 4,4 (il grano dall'aspetto più sano).

Per molti campi nel nord-est degli Stati Uniti, mitigare e prevenire lo sviluppo di una grave acidità del suolo dovrebbe essere una priorità assoluta. A meno che la calce non sia incorporata nel terreno, possono essere necessari anni prima che la calce si sposti e neutralizzi il pH nei primi centimetri di terreno. Pertanto, se hai una grave situazione di acidità del suolo e le condizioni del suolo sono adatte, considera di incorporare la calce per accelerare l'effetto.

Materiale di riferimento:

Delhaize, E., e P. Ryan. Tossicità e tolleranza dell'alluminio nelle piante. Fisiolo vegetale. (1995) 107:315-321. In linea.

Dragana Krstic, Ivica Djalovic, Dragoslav Nikezic e Dragana Bjelic (2012). Alluminio in terreni acidi:chimica, tossicità e impatto sulle piante di mais. Produzione alimentare:approcci, sfide e compiti, Prof. Anna Aladjadjiyan (a cura di), ISBN:978-953-307-887-8, InTech. Disponibile online.

Harter, RD, Suoli acidi dei Tropici. Nota tecnica ECHO. 2007. In linea.

Università delle Hawaii a Manoa. Suoli tropicali altamente alterati. In linea

Università delle Hawaii a Manoa. Mineralogia del suolo. In linea

Panda, SK, Baluska, F., e H. Matsumoto. Segnalazione dello stress dell'alluminio nelle piante. nel comportamento del segnale dell'impianto. luglio 2009; 4(7):592-597.

Scheffer-Basso, S., B. Prior. Tossicità dell'alluminio nelle radici delle piantine di leguminose valutata mediante analisi topologica. Acta Sci., Agron. vol.37 n.1. Gen./Mar. 2015. In linea.

Schulte, E.E., e K.A. Kelling. A2520 – Terreno e fosforo applicato. Comprensione dei nutrienti delle piante. 1996. Estensione dell'Università del Wisconsin. In linea.

Vittoria Agricoltura. Suoli acidi. Aprile 2005. Numero nota:AG1182. In linea.

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