La fertilità chimica

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1 La fertilità chimica

2 La fertilità chimica di un suolo è la capacità continuata nel tempo di fornire gli elementi della nutrizione minerale delle piante in forma disponibile ed in quantità bilanciate

3 Indicatori della fertilita chimica del suolo e loro significato diagnostico C totale (e sostanza organica) Forme dell azoto (N totale, N organico, N-NH4 + e N-NO3 - ) Riserva di nutrienti e delle risorse biologiche, stabilità della struttura, ritenzione di pesticidi e di acqua Riserva di nutrienti e qualità della sostanza organica, tasso di immobilizzazione e di mineralizzazione, potenziale di lisciviazione del nitrato e di inquinamento delle falde P assimilabile e K scambiabile ph Capacità di scambio cationico Grado di saturazione in basi Conducibilità elettrica Calcare totale e attivo Contenuto in micronutrienti, metalli pesanti (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) e agrofarmaci Disponibilità dei nutrienti per le piante Disponibilità dei nutrienti, assorbimento e mobilità degli inquinanti, crescita ed attività microbica Potere tampone del suolo, capacità di ritenzione e di rilascio dei nutrienti Potere tampone del suolo Disponibilità dei nutrienti per le piante, salinità ph, disponibilità dei nutrienti per le piante, struttura Livelli di contaminazione locale e diffusa; attitudine a ricevere lo spandimento di fanghi, reflui e compost; vulnerabilità del suolo e delle risorse idriche; forma d'uso del suolo

4 RAPPORTI USUALI FRA I CATIONI DI SCAMBIO Ca 2+, Mg 2+, K +, Ca % Mg % K + 2-3% CSC Ca % Mg % K + 2-3% H 3 O + % variabile H 3 O + tracce ph 7 H 3 O +, Al 3+, Fe 3+,.. Aumento dell acidità [H 3 O + ]

5 SOLUBILITÀ (%) DI ALCUNI SALI IN ACQUA A 20 C Cl - SO 4 2- HCO 3 - CO 3 2- Na + 36,0 19,4 9,6 21,5 K + 34,0 11,1 24,9 52,5 Ca 2+ 74,5 0,209 0,166 0,0014 Mg 2+ 54,5 26,2 0,0106

6 Il grado di reazione (ph) del suolo Il grado di reazione, o ph, del terreno rappresenta la misura quantitativa del grado di acidità o di alcalinità di un suolo. Il valore di ph può essere determinato in: - una sospensione 1:2.5 (1g/2.5 ml) suolo/acqua, oppure in una sospensione 1:2.5 suolo/soluzione 0,01 M CaCl 2 (acidità reale), - oppure in una sospensione 1:2.5 suolo/soluzione acquosa 1 M KCl (acidità potenziale). Il ph del suolo condiziona: - l abitabilità per le specie vegetali - lo sviluppo della biomassa microbica - l assimilabilità e la mobilità dei nutrienti - la mobilità delle specie tossiche - le caratteristiche chimico-fisiche del sistema

7 CLASSIFICAZIONE DEI TERRENI IN BASE AL GRADO DI REAZIONE Scala IUSS Scala USDA Classificazione ph in H 2 O Classificazione ph in H 2 O Estremamente acidi < 4,5 Peracidi Acidi Subacidi Neutri Subalcalini Alcalini Peralcalini < 5,3 5,4-5,9 6,0-6,7 6,8-7,2 7,3-8,1 8,2 8,8 > 8,8 Molto fortemente acidi Fortemente acidi Moderatamente acidi Debolmente acidi Neutri Debolmente alcalini Moderatamente alcalini Fortemente alcalini 4,5-5,0 5,1-5,5 5,6-6,0 6,1-6,5 6,6-7,3 7,4-7,8 7,9-8,4 8,5-9,0 Molto fortemente alcalini > 9,0

8 VARIAZIONE DELLA DISPONIBILITÀ DEI NUTRIENTI AL VARIARE DEL ph DEL SUOLO

9 Equilibri che regolano il ph nei suoli calcarei Fase gassosa Fase liquida Fase solida CO2 ( ) CO2( disciolta ) ( H2CO3 ) HCO gas 3 H + H + - H + Ca 2 CO 2 3 CaCO 3( solido )

10 SOLUBILITÀ DEL CaCO 3 IN FUNZIONE DEL ph ph Solubilità (mol L -1 ) ,21 38,60 6,50 28,80 7,12 14,20 7,85 4,40 8,60 2,20 9,20 1,66 10,13 0,72

11 Equazione di Henderson-Hasselbach ph pka log 10 HCO 3 pco - 2 H 2 CO 3 : pka 1 = 6.35 HCO 3- : pka 2 = CaCO 3 : K s = (solubilità mol L -1 )

12 ANALISI DI CAMPAGNA DEL CALCARE PER TRATTAMENTO CON ACIDO CLORIDRICO Effervescenza % calcare Tipo terreno Nessuna 0 Acalcareo Debole <20 Discretamente calcareo Notevole Molto calcareo Violenta >50 Eccessivamente calcareo

13 Classificazione del terreno in base al contenuto in carbonati totali AGGETTIVAZIONE CaCO 3 (%) Non calcareo Lievemente calcareo Mediamente calcareo Sensibilmente calcareo Fortemente calcareo Calcareo <2,5 2,5-9,0 9, , ,1-50 >50

14 La presenza di frazioni attive come il calcare può impartire alle particelle caratteristiche diverse e quindi può modificare il giudizio sulla tessitura % CaCO3 AGGETTIVAZIONE < 5 nessun termine 5-20 suffisso "calcareo" prefisso "calcareo" > 50 "calcareo"

15 CLASSI DI DOTAZIONE IN CALCARE ATTIVO DOTAZIONE CaCO 3 Scarsa Normale Elevata Molto elevata < > 10

16 INDICE DEL POTERE CLOROSANTE IPC = (CaCO 3 ) attivo x 10 4 / (Fe) 2 dove: CaCO 3 è la % di calcare attivo Fe è il Fe estraibile in ossalato di ammonio. IPC > 100 suscettibilità alla clorosi, ma varia con la specie vegetale e la varietà La clorosi ferrica si manifesta alla ripresa vegetativa con l ingiallimento delle foglie apicali a partire dalle estremità

17 Acqua del suolo: composizione

18 Acqua del suolo La soluzione del suolo contiene specie chimiche solubili 18

19 Microelemento Lindsay e Norvell (1978) 1 Lakanen ed Ervio (1971) 2 Povero Normale Ben dotato Povero Normale Ben dotato Rame (Cu) < 0,2 0,2-1,0 > 1,0 < > 10 Ferro (Fe) < 2,5 2,5-4,5 > 4, Manganese (Mn) < 1,0 1,0-1,5 > 1,5 < > 100 Zinco (Zn) < 0,5 0,5-1,0 > 1,0 < > 10 Boro (B) Estratto di suolo in acqua calda 3 < 0,2 0,2-0,5 > 0,5 Molibdeno (Mo) Estrazione con soluzione di Tamm (Grigg, 1953) 4 < 0,2 0,2-0,4 > 0,5 Cloro (Cl) Estratto in acqua 5 < > 10 Dipende molto dalla tolleranza di ciascuna specie vegetale Cobalto (Co) Estratto in acido acetico 2,5% a ph 2,5 6 Metodo per suoli con ph > 6,5 < 0,1 0,1-2 > 2 Valori superiori per suoli acidi