FERTILIZZANTI
FERTILIZZANTI (XI, p. 69; App. I, p. 455)
Le ricerche recenti hanno risolto almeno in gran parte il problema se per la nutrizione azotata sia più adatto lo ione ammonio o quello nitrico; mentre il primo è più efficace in condizioni debolmente acide, il secondo può agire in ambienti molto acidi e molto alcalini; inoltre mentre i sali d'ammonio favoriscono la fissazione dell'acido fosforico, i nitrati favoriscono quella del potassio. Va ancora notato che lo ione ammonio viene trasformato dalle piante in gruppo amminico più facilmente e con poco consumo d'energia, mentre il gruppo nitrico per questo deve essere ridotto, ciò che richiede maggiore consumo d'energia. È noto d'altra parte che a parità d'azoto usato, i sali di ammonio vengono utilizzati più facilmente dei nitrati. Per molti impieghi sarebbe preferibile poter disporre di fertilizzanti azotati in forma meno rapidamente utilizzabile e capaci di rimanere più a lungo nel terreno.
Nel campo dei fertilizzanti fosfatici le ricerche di questi ultimi anni si sono rivolte soprattutto alle possibilità di determinare i bisogni di fosforo dei diversi terreni, allo studio dei migliori sistemi d'impiego e alle relazioni tra fosforo ed altri elementi nel terreno. Così si è visto che per rendere efficace la concimazione fosfatica occorre la presenza di azotati; si hanno a questo proposito esempî tipici quali il seguente: senza aggiunta d'azoto anche l'impiego di 2 q. per ettaro di superfosfato (al 16% P2O5) non produsse aumento di raccolto, mentre la contemporanea aggiunta di 45 kg. di azoto permise di aumentare la produzione di cotone di 200 kg./ha. e quella di avena di circa 400 kg./ha.
Fra i fertilizzanti fosfatici recentemente prodotti sono il metafosfato di calcio e il fosfato tricalcico fuso; il primo si ottiene facendo agire su rocce fosfatiche riscaldate a 1200° anidride fosforica prodotta dalla combustione del fosforo, ottenuto dalla riduzione di altra roccia fosfatica. Questo fertilizzante ha il vantaggio di presentare un elevato tenore di fosforo, circa 65%, si presenta in forma abbastanza stabile all'umidità e si presta oltre che per l'uso diretto anche per la preparazione di fertilizzanti misti ad alto titolo.
Il fosfato tricalcico fuso si prepara riscaldando a 1500°-1600° la roccia fosfatica in presenza di vapor d'acqua; questo trattamento ha lo scopo di distruggere la struttura dell'apatite (a cui si deve la bassa solubilità delle rocce fosfatiche) e di eliminare il fluoro in esse contenuto. Si ha un prodotto col 30% di P2O5 che nei terreni acidi viene assimilata quasi altrettanto bene quanto quella dei superfosfati; è invece inferiore a questi ultimi nei terreni calcarei (svantaggio comune anche al metafosfato). Un notevole vantaggio del metafosfato, come pure dei superfosfati concentrati, è quello di poter ridurre le spese di trasporto, avendo esso un titolo in elemento fertilizzante quasi triplo.
L'industria in questi ultimi anni, ha cercato di produrre sempre più concimi contenenti un'elevata percentuale di elementi fertilizzanti, riunendoli anche in maniera tale da dare una gamma vastissima di prodotti capaci di soddisfare tutte le esigenze degli agricoltori. Così si hanno fertilizzanti contenenti contemporaneamente due o tre degli elementi nutritivi fondamentali in forma meno lentamente ma completamente assimilabile. L'introduzione talora anche di sali di calcio elimina il pericolo di formazione di un'eccessiva acidità e assicura la conservazione o il miglioramento del terreno.
In Italia la preparazione dei complessi raggiunge entità che si aggirano sul 5% della produzione totale dei concimi semplici, mentre la percentuale dei complessi, nel 1937, era 67 negli Stati Uniti, in Germania 65, nel Canada 54 ed in Francia 22. Per l'importanza che assumono questi concimi nell'economia agraria mondiale e nell'industria dei fertilizzanti, qui di seguito accenniamo ad alcuni più noti nella tecnica internazionale.
Complessi a due elementi o binarî. - a) Fosfo-azoiati, comprendenti i fosfati ammonici: il triammonico (18% N, 43,65% P2 O5); il biammonico il più impiegato con il 21,2% di N e il 53,8% di P2 O5 e il monoammonico (12,17% di N e 61,73% di P2 O5). A questa categoria appartengono anche gli ammophos di diverso tipo, i superfosfati ammonizzati, i superfosfati ammonici o superammonici, i superfosfati ammoniacali nitrici, il nitrazophospham, il Leunaphos, i sulphophospham e tanti altri ancora.
b) Azotati potassici, rappresentati principalmente dal nitrato potassico naturale ed artificiale (13,2% di N, e 13,9% di potassio); seguono per importanza il nitro ammonico potassico denominato nel luogo di produzione, Germania, Kalkamonn Salpeter contenente il 16,5% di N, metà nitrico e metà ammoniacale ed il 25% di K2O. Lo stesso tipo viene fabbricato in Francia sotto il nome di Nitropotasse con il 16% di N ed il 28% di K2O; il Potazote in due tipi ottenuti trattando la silvinite con acido carbonico ed ammoniaca, il primo distinto con la lettera A (12% di N ammoniacale e 24% di K2O), il secondo distinto con la lettera B (rispettivamente col 14 ed il 20%).
c) Complessi fosfo-potassici. - Il superfosfato potassico (25% P2O5 e 25% K2O), ottenuto saturando l'ossido di potassio con l'anidride fosforica. In Germania si preparavano varî superfosfati potassici con: 12% P2O5 e 17% K2O; 10% P2O5 e 17% K2O; 10% P2O5 e 13% K2O.
Complessi ternarî o completi. - La gamma dei complessi ternarî o completi è la più ricca. Accenneremo solamente ai più noti:
a) Nitrogen kalk phosphate (12% di N, metà nitrico e metà ammoniacale, 16% P2O5 e il 22% di K2O; b) Ammo-phos-ko, prodotto negli Stati Uniti d'America e preparato in 18 tipi; l'N varia dal 10 al 16%, il P2O5 dal 13 al 46%, il K2O dall'8 al 12%; c) Nitrofoska: ne fu iniziata la preparazione in Germania a Oppau e a Messeberg dalla I.G. nel 1926 e quasi tutto il prodotto veniva esportato negli Stati Uniti dove trovava un buon mercato. Nel 1938 venne preparato anche il Nitrofoska calcico (12% di N, 12% di P2O5, 21,5% di K2O e 8-10% di CaO; d) Amm. Sup. Ka., preparato in Germania in 10 tipi, mescolando solfato ammonico, perfosfato e sale potassico, oppure solfato potassico. I varî tipi trovano destinazione per la concimazione di ortaggi, cereali, lino, bietole, colza, ravizzone, erbai, vite e per le leguminose; e) Concentrati P.E.C., fabbricati dalla Société Potasse et Engrais chimique di Parigi in tre tipi differenti con rapporto N : P2O5 : K2O rispettivamente di 1 : 1 : 2; 1 : 2 : 2 e 1 : 1,6 : 2,2.
Alcuni elementi chimici, presenti di solito nel terreno in quantità piccolissima, si sono dimostrati alla luce dei più recenti studî di grande importanza per prevenire malattie nelle piante oltre che per la loro azione sui processi di nutrizione e sulla qualità e bontà dei prodotti; essi vanno anche sotto il nome di microelementi. Il problema della carenza di questi elementi secondarî si è forse accentuato con l'estendersi dell'uso dei fertilizzanti artificiali specie ad alto titolo e oggi non si dubita che per l'optimum di crescita della pianta non debba esistere un vero e proprio bilancio fra elementi secondarî e fra questi e quelli indicati di solito come principali. Le ricerche in questo campo, pur essendo appena agli inizi, fanno tuttavia intravvedere come esse rappresenteranno uno dei più importanti problemi dell'agricoltura negli anni futuri. I principali risultati finora acquisiti riguardano soprattutto il boro, il rame, lo zinco, il magnesio, lo zolfo, il ferro, il cromo, ecc. Alcune malattie nella foglia del tabacco, nel gambo del sedano, nella barbabietola da zucchero, nella buccia della mela, pare accertato derivino da una deficienza di boro nel terreno e già alcune migliaia di tonnellate di borace vengono usate ogni anno per correggere tale carenza in alcune località dell'America. L'aggiunta di boro ai terreni va fatta però con particolare attenzione perché molte piante presentano limiti ristretti di tolleranza per questo elemento. Il rame che è forse uno degli elementi presente nelle piante in minore quantità, pare abbia una funzione importantissima come agente catalitico od enzimatico del metabolismo della pianta e recenti lavori mostrerebbero per esempio che alcuni enzimi, dotati di azione ossidante, non sono che sali di rame di proteine. Si calcola che nel 1945 120.000 q. di solfato di rame siano stati usati per correggere alcuni terreni americani mentre solo qualche anno addietro questa pratica era completamente sconosciuta. Lo zinco avrebbe funzione in gran parte analoga a quella del rame e la sua mancanza sarebbe causa di alcune malattie del grano, del melo, del limone, del pesco, ecc. L'assorbimento dei singoli elementi dal terreno è influenzato anche dalla presenza degli altri e dalla loro relativa concentrazione; molte sono le ricerche in atto per chiarire queste relazioni. I problemi che questi elementi secondarî hanno aperto per l'agricoltura rappresentano un campo vasto e ricco di promesse.
Bibl.: U.S. Department of Agriculture, Yearbook of Agriculture, 1943-47; O.K. Sharrer, in The American Fertilizer, aprile-giugno 1948.
L'industria dei fertilizzanti.
La seconda Guerra mondiale, mutando la destinazione di alcune materie prime nell'ambito dell'economia dei singoli paesi e impegnando a fondo le principali industrie chimiche nella fabbricazione di prodotti bellici, ha modificato profondamente le disponibilità mondiali di fertilizzanti e causato danni gravissimi specialmente all'agricoltura europea, il cui consumo di concimi chimici, in relazione alle caratteristiche dei terreni e delle colture, è sempre stato superiore a quello di ogni altro continente (nel 1938 aveva raggiunto il 58% del consumo mondiale). Finita la guerra, le perduranti limitazioni degli scambî internazionali, la deficienza di carbone e di energia elettrica, i danni sofferti dall'industria chimica di alcuni paesi, fra i quali l'Italia e la Germania, hanno mantenuto parte della produzione europea di fertilizzanti a un livello molto inferiore a quello prebellico.
Concimi azotati. - Prima della guerra, la produzione media mondiale di azoto toccava 2,5 milioni di tonnellate metriche ed era appena sufficiente a soddisfare il consumo, in continuo aumento. Per l'annata 1946-47 si è avuta, nel settore dei concimi azotati, una domanda mondiale (URSS esclusa) pari a 3,3 milioni di t. di azoto, contro una produzione globale (URSS esclusa) di circa 2,7 milioni di t. Il fabbisogno massimo per la campagna 1947-48, espresso in azoto puro, è aumentato a 3,8 milioni di t. a fronte di una produzione presunta di circa 3 milioni. Anche nel caso in cui tutta la produzione mondiale di azoto fosse stata disponibile per la fabbricazione di fertilizzanti, si sarebbe registrato nelle due campagne considerate un deficit rispettivamente di 600.000 e di 800.000 t. Questo squilibrio fra la produzione e le massime esigenze del consumo deriva dal fatto che, mentre la domanda è aumentata nelle annate menzionate in ragione del 38 e del 58% nei confronti dell'anteguerra, la produzione mondiale ha lievemente superato il ritmo prebellico soltanto nel 1948.
In Europa, l'Inghilterra, il Belgio, il Lussemburgo e la Norvegia sono stati in grado di effettuare apprezzabili esportazioni di azoto durante il 1946-47 e nella campagna successiva. Gli altri paesi, esclusa la Svizzera, a causa della deficienza di carbone e di energia elettrica, non hanno ottenuto una produzione adeguata ai proprî bisogni, per sopperire ai quali hanno dovuto effettuare importazioni. La capacità teorica degl'impianti europei per l'azoto (escluse l'URSS e la Germania orientale), supera attualmente 1,4 milioni di t., mentre la domanda ha raggiunto circa 1,9 milioni. L'industria tedesca dell'azoto, che aveva prima della guerra una potenzialità prossima a 1,5 milioni di t. e produceva 700.000 t. annue esportandone 100.000, è scesa al 40% del livello produttivo prebellico e ben difficilmente potrà contribuire in avvenire a soddisfare parte dei bisogni europei. In Italia sono stati rimessi in piena efficienza gl'importanti stabilimenti di Apuania (ultimato durante la guerra), Crotone, Merano, Novara, S. Giuseppe di Cairo, Terni, e la capacità degli impianti supera attualmente quella prebellica. Tuttavia non è stato possibile utilizzarla pienamente a causa delle limitazioni derivanti dalla penuria di carbone e di energia elettrica (il deficit rispetto alle esigenze dell'agricoltura è stato del 50% circa).
In America, gli S. U. hanno aumentato in misura notevolissima, nei confronti dell'anteguerra, la produzione di azoto per l'agricoltura. Per il 1947-48 è prevista una produzione primato di 625.000 t. (contro 370.000 prebelliche). Il più intenso sfruttamento della terra da parte degli agricoltori statunitensi richiede, però, un crescente impiego di concimi chimici, così che gli S. U., pur essendo i più forti produttori di azoto, sono stati costretti a importare azotati soprattutto dal Chile (nitrato di sodio) e dal Canada (nitrato, solfato, fosfato ammonico e calciocianamide). Le importazioni previste per la campagna 1947-48, pur raggiungendo 169.000 t. di azoto, non consentiranno di soddisfare integralmente le richieste dell'agricoltura. Gli S. U. sono tuttavia anche esportatori di azotati. Gli impianti governativi sono rimasti in esercizio per conto delle forze armate e hanno fornito alle autorità americane di occupazione in Germania, Giappone e Corea meridionale circa 55-65.000 t. annue di azoto, cifra che, però, non è bastata a soddisfare i bisogni dei territorî occupati. Il Chile, con la sua elevata produzione di nitrato di sodio, è stato il più forte esportatore mondiale di azoto. Le sue forniture ad altri paesi hanno raggiunto circa 278.000 t. annue di azoto e potrebbero essere incrementate se i produttori cileni non temessero ulteriori rapidi sviluppi della produzione mondiale di azoto sintetico. Il Canada viene al secondo posto fra gli esportatori mondiali (150.000 t. nel 1946-47), ma dal 1947 ha destinato una parte notevole della sua produzione di azoto a usi industriali diversi dalla fabbricazione di azotati per l'agricoltura, ciò che fa temere prossima la riduzione delle sue esportazioni.
In Asia, l'India e la Cina hanno bisogno di importare notevoli quantitativi di solfato ammonico, necessarî ai coltivatori di riso. La Cina dispone d'impianti capaci di produrre appena 11.000 t. annue di azoto, contro un fabbisogno massimo (compresa la Manciuria e Formosa) di circa 170.000 t. L'India produce già 7.000 t. annue, ma nel corso del 1949 disporrà di un nuovo grande stabilimento capace di produrre 70.000 t. di azoto. Il Giappone, se avrà il carbone necessario, potrà produrne 287.000 t. annue. La Birmania, il Siam, le Indie Olandesi, l'Indocina e le Filippine, che non possiedono impianti per la produzione di azoto, debbono essere riforniti principalmente dal Chile e dal Canada. Nei riguardi dell'Asia, si rileva l'orientamento di numerosi paesi, fra i quali l'India, verso un crescente impiego di concimi chimici, e in particolare di azotati.
In Africa, l'Egitto, che prima della guerra importava circa 80 mila t. di azoto ed ha attualmente maggiori esigenze, non aveva potuto ottenere adeguati approvvigionamenti fino alla campagna 1946-47.
Secondo indagini compiute dalla FAO nei confronti di 55 paesi, non vi è alcuna probabilità che l'attuale elevato consumo mondiale di azoto per l'agricoltura accenni a diminuire in avvenire, anzi si deve attendere l'aumento della domanda di numerosi paesi, i cui programmi di sviluppo della produzione agricola sono fondati anche sul più largo impiego di concimi azotati. Secondo altre indagini di esperti inglesi, la capacità teorica degl'impianti mondiali per l'azoto sintetico dovrebbe raggiungere nel 1950-51 circa 4,5 milioni di t. (URSS e Germania orientale escluse). Tale valutazione tiene conto dei programmi dei 16 paesi che hanno aderito al piano Marshall e dei propositi di altri paesi. Queste indagini sono state concluse con la previsione che la produzione mondiale, in relazione alla presunta disponibilìtà di carbone e di energia elettrica, potrà toccare al massimo nel 1950-51 3,6 milioni di t., ivi comprese 565.000 t. di azoto per usi industriali e la produzione degli impianti governativi degli S. U. La disponibilità mondiale salirebbe a un massimo di 3,9 milioni di t. aggiungendo all'azoto sintetico la presunta produzione di nitrato cileno. Confrontando queste cifre, che appaiono attendibili, con la domanda mondiale di azoto per l'agricoltura avutasi nella campagna 1947-48, è d'uopo concludere che, almeno per altri tre anni ancora, la produzione mondiale di fertilizzanti azotati sarà inferiore al fabbisogno.
In previsione appunto di tali situazioni, le forniture di azotati ai diversi paesi sono state disciplinate alla fine della guerra dal Combined Food Board, ufficio di guerra alleato, e successivamente predisposte dall'IEFC, che dipende ora dal Consiglio della FAO, al quale l'Italia partecipa.
Concimi fosfatici. - Il livello della produzione postbellica appare, in rapporto alla domanda mondiale, più equilibrato di quello dell'azoto. La ripresa delle spedizioni di fosfati minerali dal Nord Africa, che erano state sospese durante la guerra, e dalle isole del Pacifico ha consentito, infatti, alle fabbriche di perfosfato solubile di svolgere una buona attività nel 1947-48. Dal canto loro, gli S. U. hanno elevato la propria produzione (in t. metriche di P2O5) nella misura del 155% rispetto al livello medio prebellico.
Nei confronti di una domanda mondiale di fosfati minerali per il periodo 1946-47 di 15,2 milioni di t., la produzione ha accusato un deficit di un solo milione di tonnellate, essendo aumentata del 40% cirea rispetto all'anteguerra. Tale deficit sarà eliminato t. con ogni probabilità nei prossimi mesi. La produzione mondiale di perfosfati solubili è stata valutata pari a 4,3 milioni di t. di P2O5 nel 1946-47, contro una domanda di 5,4 milioni di t. La produzione prebellica e il consumo oscillavano intorno a 3,6 milioni di t. annue. La deficienza di perfosfato è stata particolarmente sentita, in Europa, dalla Germania, Spagna, Austria, Cecoslovacchia e Polonia; in Oriente, soprattutto dalla Cina e dall'India.
L'Italia ha lamentato serî danni nel settore industriale acido solforico-perfosfato. La riparazione degli impianti, enettuata celermente, non ha portato quei benefici che si attendevano, poiché le difficoltà che hanno turbato gli scambî italo-francesi non hanno consentito all'Italia di rifornirsi adeguatamente di fosfati minerali. La domanda dell'agricoltura italiana di P2O5 supera di poco quella dell'anteguerra, ma probabilmente aumenterebbe se i prezzi del perfosfato fossero meno elevati.
Notevoli forniture di perfosfato sono tuttora necessarie alla Cina, all'Austria e alla Germania. Prima della guerra, quest'ultima soddisfaceva circa due terzi del fabbisogno interno con l'utilizzazione delle scorie Thomas, le cui disponibilità attuali, in relazione alla ridotta attività siderurgica, sono di poco conto. Poiché la produzione mondiale è in grado di soddisfare la domanda, il commercio internazionale dei fosfati minerali non è più soggetto alla procedura delle assegnazioni dal luglio 1947. Sulla base delle indicazioni raccolte presso i diversi paesi, la FAO prevede che il consumo mondiale di perfosfati aumenterà sensibilmente negli anni prossimi, soprattutto nei paesi asiatici.
Concimi potassici. - I problemi attuali di questo settore della produzione di fertilizzanti potranno essere agevolmente risolti se Germania, Francia, Spagna e Stati Uniti intensificheranno l'estrazione dei sali potassici e si metteranno d'accordo per uniformare le quotazioni mondiali di questa materia prima.
I programmi dei maggiori produttori facevano prevedere che la domanda mondiale di potassa per il 1946-47, pari a 3,2 milioni di t. di K2O, sarebbe stata soddisfatta senza difficoltà. Invece la Spagna e la Germania non sono riuscite a raggiungere la produzione di sali potassici preventivata, mentre la Francia, che si proponeva di elevare notevolmente la sua produzione prebellica (735.000 t. di K2O contro 479.000 nell'anteguerra), è rimasta molto al disotto della cifra preventivata. Inoltre i differenti prezzi praticati dalle fonti europee e l'alta quotazione della potassa tedesca hanno alterato notevolmente la distribuzione di tale prodotto sul mercato mondiale. Il compito di normalizzare il mercato spetta soprattutto alla Germania, che può esercitare un'azione decisiva nei confronti delle disponibilità e dei prezzi mondiali. Questa azione dipende, però, dall'orientamento delle autorità sovietiche, che controllano le zone della Germania centrale, nelle quali si trovano i più importanti giacimenti di potassa.