Impiego di formulazioni innovative di urea a lento rilascio per la fertilizzazione di frumento tenero

Nitrogen fertilization plays a fundamental role in the cultivation of wheat, influencing not only yield but also grain quality. Nitrogen, an essential element for protein synthesis, is commonly supplied in mineral form, such as urea or ammonium nitrate. However, the rapid solubilization and mobility of these forms can lead to losses through leaching and volatilization, with environmental impacts such as eutrophication and emissions of nitrous oxide (N₂O) and ammonia (NH₃). Improving nitrogen use efficiency therefore represents a priority to increase productivity while reducing environmental impact. In this experimental thesis, innovative controlled – release urea formulations containing organic inhibitors of urease (gallic acid) and nitrification (methylene blue), used individually or in layered combinations, were evaluated and compared with conventional urea, a commercial urea formulation containing the NBPT inhibitor, and an unfertilized control. Phenology (BBCH), NDVI index, green canopy cover (CANOPEO), SPAD, yield (grain, straw, HI), and grain quality (thousand seeds weight, protein, wet gluten, Hardness, Zeleny, hectolitre weight, starch, W) were monitored. The results showed similar yields among all fertilized treatments, with mean values consistent with those of the local area. Protein content was higher in treatments with inhibitors compared to the control, especially in the treatment with urea coated with a single layer of gallic acid, but generally lower than conventional urea, which was applied in three split doses, unlike the other formulations that were applied entirely at sowing. Adverse events, such as lodging and infestations of Papaver rhoeas, may have influenced the differences among treatments, making it necessary to repeat the trial in order to obtain further data on the performance of these “smart” fertilizers on the crop.

La fertilizzazione azotata riveste un ruolo fondamentale nella coltivazione del frumento tenero, influenzando non solo le rese produttive ma anche la qualità della granella. L’azoto, elemento essenziale per la sintesi proteica, è comunemente fornito in forma minerale, come urea o nitrato di ammonio. Tuttavia, la rapida solubilizzazione e mobilità di queste forme può determinare perdite per lisciviazione e volatilizzazione, con impatti ambientali quali eutrofizzazione ed emissioni di protossido di azoto (N2O) e ammoniaca (NH3). Migliorare l’efficienza d’uso dell’azoto rappresenta quindi una priorità per incrementare la produttività riducendo l’impatto ambientale. In questa tesi sperimentale sono state valutate formulazioni innovative di urea a rilascio controllato contenenti inibitori organici dell’ureasi (acido gallico) e della nitrificazione (blu di metilene), usati singolarmente o in combinazione a strati, confrontandole con urea convenzionale, un formulato commerciale di urea contenente l’inibitore NBPT e una tesi non fertilizzata. Sono stati monitorati fenologia (BBCH), indice NDVI, copertura verde (CANOPEO), SPAD, resa (granella, paglia, HI) e qualità della granella (peso 1000 semi, proteina, glutine umido, Hardness, Zeleny, peso ettolitrico, amido, W). I risultati hanno evidenziato rese simili tra tutte le tesi fertilizzate, con valori medi in linea con le rese dell’areale. Il contenuto proteico è risultato più elevato nei trattamenti con inibitori rispetto al controllo, soprattutto nella tesi con urea rivestita da un singolo strato di acido gallico, ma in generale inferiore all’urea convenzionale che è stata però frazionata in 3 applicazioni, a differenza degli altri formulati che sono stati applicati interamente in presemina. Eventi avversi, quali allettamento e infestazioni di Papaver rhoeas, potrebbero aver influito sulle differenze tra trattamenti, per cui sarà necessario ripetere la prova al fine di ottenere ulteriori dati sulle performance di questi fertilizzanti “smart” sulla coltura.