Il suolo è un sistema polifasico, eterogeneo, dinamico e biologicamente attivo

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1 Il suolo è un sistema polifasico, eterogeneo, dinamico e biologicamente attivo Minerali (40-60%) Sostanza organica (0,1-10%) Acqua (20-50%) Aria (10-25%)

2 La sostanza organica del suolo Per sostanza organica del terreno (SOM) si deve intendere l'insieme complesso ed eterogeneo di componenti organiche, viventi e non viventi (esclusi i residui vegetali grossolani, la macrofauna e la mesofauna) presenti nel suolo. Appartengono alla SOM composti diversi per composizione chimica e fisica, per funzioni e dinamiche, risultanti dai processi di accumulo, degradazione, decomposizione e resintesi di residui rilasciati da organismi microbici, animali e vegetali residenti nel terreno.

3 Sostanza organica (0.1-10%) Suolo Componenti minerali (>90%) Vivente (15%) Non vivente (85%) Parzialmente decomposta (10-30%) Sostanze umiche (70-85%) Radici (5-15%) Pedofauna (5-10%) Microrganismi (75-80%) Nematodi Protozoi Batteri Lombrichi Artropodi Funghi Funzioni Alghe Micorrize Attinomiceti Mineralizzazione e umificazione Ciclo biogeochimico di elementi, rilascio nutrienti, emissioni GHGs Fissazione biologica dell azoto Interazioni pianta-suolopatogeni Genesi della struttura Degradazione degli inquinanti

4 Definizione e forme della sostanza organica del suolo

5 Composizione (% in peso) della sostanza organica del suolo

6 Origine e composizione degli apporti organici al suolo Esiste un flusso continuo di carbonio organico (C flow) che rifornisce gli orizzonti del suolo distribuendosi in modo diversificato lungo il profilo. Fonte primaria del C organico del suolo è il C fotosintetico rilasciato dalla pianta (input primario). I residui vegetali costituiscono la principale fonte di nutrimento e di energia per le comunità biotiche residenti nel suolo. Le necromasse microbiche ed animali costituiscono l input secondario. C flow

7 Fonte primaria del C organico del suolo è il C fotosintetico

8 IL C fotosintetico viene trasformato e trasferito tra i seguenti pool della sostanza organica del suolo (SOM): Biomasse degli organismi viventi animali, vegetali e microbici, costituenti le comunità edafiche Necromasse (animali, vegetali e microbiche) integre o in fase più o meno avanzata di demolizione delle strutture cellulari Materiali di neogenesi, di natura complessa e di struttura chimica non ancora ben definita, meno suscettibili di decomposizione e genericamente indicati con il nome di sostanze umiche Composti di natura organica rilasciati nel suolo dagli apparati radicali (come gli essudati e le rizodeposizioni) e dai microrganismi (ad es. gli enzimi del suolo)

9 Fonte primaria del C organico del suolo è il C fotosintetico

10 Fonte primaria del C organico del suolo è il C fotosintetico

11 Fonte primaria del C organico del suolo è il C fotosintetico

12 Il biota del suolo Il suolo ospita numerose comunità animali e vegetali che ne costituiscono il biota e che sostengono una complessa rete trofica, basata principalmente sulla degradazione della sostanza organica morta (input primario e input secondario) che viene utilizzata come fonte di nutrimento e di energia. Atomi ed energia vengono trasferiti tra organismi viventi.

13 Il soil biota trasferisce atomi ed energia

14 Tutti gli organismi eterotrofi del suolo (gruppi che costituiscono la maggior parte della biomassa animale e microbica del suolo) richiedono carbonio organico per il loro sviluppo. La maggior parte degli eterotrofi del suolo sono saprofiti che utilizzano la sostanza organica morta.

15 Composizione (% in peso) del soil biota

16 La pedofauna si classifica su base dimensionale

17 Il biota del suolo Funghi Batteri e attinomiceti

18 Il biota del suolo: i batteri

19 Il biota del suolo: i batteri

20 Il biota del suolo: attinomiceti e funghi

21 Il biota del suolo Alghe Protozoi

22 Il biota del suolo: alghe e virus

23 Il biota del suolo: protozoi

24 Il biota del suolo Phylum Tardigradi Phylum Nematodi Phylum Rotifera Phylum Nematodi

25 Phylum: Artropodi Subphylum: Chelicerati Classe: Aracnidi Ordine: Pseudoscorpioni Il biota del suolo Phylum: Artropodi Subphylum: Chelicerati Classe: Aracnidi Ordine: Acari Phylum: Artropodi Subphylum: Mandibolati Classe: Crostacei Ordine: Isopodi Phylum: Artropodi Subphylum: Chelicerati Classe: Aracnidi Ordine: Acari

26 Il biota del suolo Phylum: Artropodi Subphylum: Mandibolati (tracheati) Classe: Sinfili (Miriapodi) Phylum: Anellidi Classe: Oligocheti Famiglia: Enchitreidi Phylum: Artropodi Classe: Esapodi Ordine: Collemboli Phylum: Artropodi Classe: Esapodi Ordine: Dipluri

27 Il biota del suolo Phylum: Artropodi Classe: Esapodi Ordine: Coleotteri Phylum: Anellidi Classe: Oligocheti Phylum: Artropodi Subphylum: Mandibolati (tracheati) Classe: Diplopodi (Miriapodi) Phylum: Artropodi Classe: Esapodi Taxon: Pterigoti Ordine: Coleotteri (larva)

28 Il biota del suolo: mesofauna e macrofauna

29 Il biota del suolo: mesofauna e macrofauna

30 Il biota del suolo: i lombrichi I lombrichi sono organismi geobionti, si nutrono di materiali organici attraversando ed ingerendo il suolo. Nei suoli di prateria depositano sino a 30 t/ha/anno di deiezioni (earthworm casts) = = = = specie epigeiche specie aneciche specie endogeiche deposizioni superficiali di escrementi

31 Gli organismi del suolo in relazione alla loro dimensione ed alla loro abbondanza ponderale e numerica ORGANISMI BIOMASSA (t ha -1 ) N individui g -1 suolo Batteri (microflora) (x 10 6 ) Attinomiceti (microflora) (x 10 6 ) Funghi (microflora) Lieviti (microflora) Alghe (microflora) 0,1-0, Protozoi (microfauna) Nematodi (mesofauna) Altri organismi (lombrichi) 0,1-0, , ,0 --- Radici (macroflora)

32 Distribuzione del soil biota lungo il profilo

33 Distribuzione del soil biota lungo il profilo Lo sviluppo di microrganismi nel suolo dipende strettamente dalla presenza di sostanza organica ed è concentrata essenzialmente agli strati più superficiali del profilo. La quantità di microrganismi e la loro attività sono fortemente influenzate anche dalla variazione delle condizioni termiche, idrologiche, strutturali e meccaniche.

34 Essential functions performed by different members of soil biota

35 Essential functions performed by different members of soil biota