Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante Studio dei processi di degradazione del suolo a scala territoriale

Transcript

1 Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante Studio dei processi di degradazione del suolo a scala territoriale A cura di Rosa Francaviglia e Girolamo Mecella

2

3 INDICE Premessa...5 Caratteristiche fisiografiche del territorio...7 Girolamo Mecella, Gianluca Fabrizio, Alessandro Marchetti Uso e classificazione del territorio...15 Girolamo Mecella, Nicolò Di Blasi, Chiara Piccini, Valerio Moretti, Alessandro Marchetti, Federica Riccioni Stima del fattore di erodibilità K del suolo e cartografia derivata...37 Rosa Francaviglia, Alessandro Marchetti, Federica Riccioni, Mauro Pirisi La qualità del suolo per la programmazione territoriale. Valutazione di indicatori fisici e chimici tramite GIS ai fini agronomici...49 Rosa Francaviglia, Girolamo Mecella, Alessandro Marchetti, Federica Riccioni, Maria Antonietta Delicato Valutazione ambientale dei sistemi colturali mediante un modello di simulazione...63 Rosa Francaviglia, Alessandro Marchetti Contenuto del CD-ROM

4

5 PREMESSA Nel 1982, per conto dell allora Assessorato Agricoltura, Foreste, Caccia e Pesca della Regione Lazio, l Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante ha iniziato uno studio di durata triennale sulla Produttività Potenziale e la Classificazione dei Terreni della Regione Agraria Statistica n. 6 in provincia di Frosinone 1. A più di venti anni di distanza, è sembrato opportuno divulgare, avvalendosi anche della tecnologia GIS, una parte dei risultati ottenuti ed effettuare alcuni approfondimenti nell ottica della sostenibilità dell agricoltura, della programmazione territoriale ai fini agronomici e della protezione contro i processi di degradazione del suolo, argomenti all epoca affrontati solo marginalmente. Infatti, la protezione del suolo non era allora oggetto di misure specifiche, ma piuttosto affrontata indirettamente attraverso misure dirette alla protezione dell aria e dell acqua o sviluppata nell ambito di politiche settoriali, soprattutto a partire dagli anni 90 (protezione secondaria, come ad es. la riforma della PAC, la direttiva nitrati e quella sui fanghi di depurazione). Per fare fronte alla questione ambientale l Unione Europea ha recentemente fissato gli obiettivi e le priorità che fanno parte integrante della strategia della Comunità Europea per lo sviluppo sostenibile nell ambito del Sesto Programma comunitario di azione in materia di ambiente ( ). Il programma identifica le problematiche da affrontare con più urgenza: cambiamento climatico, sfruttamento eccessivo delle risorse naturali rinnovabili e non, perdita di biodiversità, accumulo di sostanze tossiche persistenti nell ambiente. Il Sesto programma di azione per l ambiente comprende anche una strategia tematica per la protezione del suolo 2 incentrata sulla prevenzione dei fenomeni di degradazione del suolo, che individua otto problematiche principali: erosione, diminuzione della sostanza organica, contaminazione locale e diffusa, impermeabilizzazione, compattazione, diminuzione della biodiversità, salinizzazione, inondazioni e smottamenti. La reversibilità degli effetti delle varie minacce per il suolo è naturalmente il punto cardine della protezione del suolo. Allo scopo di mantenere la multifunzionalità del suolo devono essere evitate variazioni irreversibili che possano minacciare le sue funzioni e quelle ecologiche in particolare (cioè produzione di biomassa, filtraggio, azione tampone, trasformazione, riserva e protezione genica di flora e fauna). In alcuni casi le proprietà originali del suolo possono ripristinarsi naturalmente una volta che è stata allontanata la causa di disturbo. Ma in molti casi questo può avvenire solo con appropriate misure di gestione, sia con un approccio di gestione di tipo ecologico sia con l impiego di mezzi tecnologici e specialistici. Ed a questo proposito la questione principale è la scala temporale necessaria, ma ovviamente il problema richiede particolare attenzione perché, a volte, il ripristino delle condizioni originali può non essere conveniente in termini economici. L area studiata è costituita dalla depressione tettonica della Valle Latina con fondovalle pianeggiante o di bassa collina, il cui asse si sviluppa in direzione appenninica NO-SE. E una regione prettamente collinare interposta tra l apparato del Vulcano Laziale e le catene montuose dei Monti Lepini ed Ernici, mentre i suoli si sono originati su substrati vulcanici, arenacei, travertinosi, alluvionali e calcarei. Circa il 60 % della superficie ad utilizzazione agraria, mostra una pendenza inferiore al 10 % ed è occupato prevalentemente da seminativi. Il territorio comprende i Comuni di Anagni, Arnara, Boville Ernica, Ceccano, Ceprano, Ferentino, Frosinone, Monte S. Giovanni Campano, Paliano, Pofi, Ripi, Strangolagalli e Torrice. L area ha una superficie topografica di circa ha, di cui circa di utilizzazione agraria e una SAU di circa ha, per la quale sono stati prelevati 630 campioni di suolo (uno ogni 64 ettari) di cui circa 190 con profilo fino a 150 cm di profondità. La carta dei suoli secondo la metodologia FAO-UNESCO 3, la classificazione dei terreni secondo il sistema di Land Classification for irrigation purposes del Bureau of Reclamation dell United States Department of the Interior 4 e quella delle pendenze sono state rese disponibili in formato digitale. Approfondimenti specifici hanno riguardato la carta di Land Capability secondo le specifiche dell USDA 5, la stima e la cartografia del fattore K di erodibilità del suolo della Universal Soil Loss Equation (USLE) di Wischmeier e Smith 6, alcuni indicatori fisici e chimici di qualità del suolo e la valutazione ambientale dei sistemi colturali mediante un modello di simulazione 7. I risultati hanno consentito di ricavare una serie di informazioni e, in particolare: - secondo il sistema di Land Capability, circa il 30 % dell area (classi III e IV) presenta limitazioni severe e molto severe, con rischi di erosione da rilevanti a notevoli, pendenze da moderate a notevoli e scelta delle colture da moderata a scarsa che impongono pratiche speciali o la scelta di colture idonee alla protezione del suolo. L 11 % della superficie ricade invece nelle classi da V a VIII, che consigliano l utilizzazione a pascolo o la loro fruizione come ambiente naturale; 5

6 - il fattore K di erodibilità del suolo della USLE è in media moderato in circa il 71 % dell area. Le classi di erodibilità moderata ed elevata coincidono principalmente con i suoli franchi, franco-argillosi e franco-limosi che interessano circa l 87 % dell area; - relativamente agli indicatori di qualità del suolo, si segnala che il contenuto di sostanza organica e la fertilità globale dei suoli si discostano dai valori ottimali; la sostanza organica, in particolare, risulta bassa nel 50 % dell area, principalmente nella parte settentrionale e meridionale, dove si riscontrano anche valori non ottimali dell indicatore della fertilità globale; - anche se la percolazione di acqua per l area studiata è risultata elevata, i risultati delle simulazioni eseguite con il modello CropSyst indicano che la lisciviazione di azoto è molto contenuta come valori medi (da 13 a 29 kg/ha/anno), con punte che nella rotazione mais-mais-frumento superano di poco i 50 kg/ha/anno ma con probabilità molto bassa (inferiore al 10 %). Il presente studio è stato reso possibile da un apposito finanziamento del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali, concesso con D.M. n del 30 settembre Note 1. Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante, Regione Lazio, Assessorato Agricoltura, Foreste, Caccia e Pesca, Produttività potenziale e classificazione dei terreni. Nota I. Valle del fiume Sacco. Allegati n. 4. Supplemento Annali ISNP, Roma 2. COM 2002/179. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions: "Towards a thematic strategy for soil protection" Council conclusion on integrated soil protection. Brussels, April 16th FAO-UNESCO, Soil Map of the World at 1:5,000,000 scale. Volume I, Legend. UNESCO, Paris, France. 4. USDI, Bureau of Reclamation, 1953.Volume V, Irrigated Land Use. Land Classification, Denver, U.S.A. 5. Klingebiel A.A., Montgomery P.H., Land Capability Classification. Agriculture Handbook N U.S.D.A., Soil Conservation Service, Washington. 6. Wischmeier W.H., Smith D.D Predicting rainfall erosion losses. A guide to conservation planning. U.S.D.A., Agriculture Handbook 537, 58 pp. 7. Stöckle C.O. e Donatelli M The CropSyst Model: A brief description. In: Plentinger, M.C. & F.W.T. Penning de Vries (Eds.). Rotation models for ecological farming. CAMASE/PE workshop report. Quantitative Approaches in Systems Analysis No. X. AB-DLO, P.O.Box 14, 6700 AA Wageningen, The Netherlands. p