La fertilità fisica di un suolo è la capacità continuata nel tempo di ospitare nel proprio sistema dei pori aria, acqua ed apparati radicali, di
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- Rita Pappalardo
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1 La fertilità fisica
2 La fertilità fisica di un suolo è la capacità continuata nel tempo di ospitare nel proprio sistema dei pori aria, acqua ed apparati radicali, di garantire lo spazio biologico per le comunità edafiche, di contrastare la suscettibilità all erosione e di proteggere le falde.
3 INDICATORI DELLA FERTILITA FISICA DEL SUOLO E LORO SIGNIFICATO DIAGNOSTICO PARAMETRO Indicatori fisici INFORMAZIONE Tessitura Densità apparente e porosità Stabilità della struttura Infiltrazione Drenaggio del suolo Profondità utile del suolo Ritenzione e movimento dell'aria e dell acqua, dei nutrienti, degli inquinanti; lavorabilità, erodibilità Grado di compattazione, lavorabilità, erodibilità, abitabilità fisica (capacità di ospitare aria, acqua, apparati radicali ed attività biologica) Coesività degli aggregati, resistenza all erosione, suscettibilità al compattamento ed al ristagno idrico, lavorabilità Movimento dell'acqua in eccesso, permeabilità, erodibilità, tendenza al ristagno Controllo dei flussi idrologici, attitudine a ricevere lo spandimento di fanghi, reflui e compost, trasporto di soluti, vulnerabilità delle risorse idriche Volume di espansione radicale, disponibilità di acqua e di elementi nutritivi, potenziale di erosione, coltivabilità, destinazione d'uso del suolo
4 LA TESSITURA Indica la percentuale in peso delle diverse classi granulometriche (sabbia, limo, argilla) nella terra fine (Ø < 2mm). Proprietà pedogenetica. Caratterizza il profilo termico, la lavorabilità, la permeabilità all'aria ed all'acqua, la reattività delle superfici.
5 LA TESSITURA Classificazione IUSS Classificazione USDA Frazione Diametro (mm) Frazione Diametro (mm) Sabbia grossa 2-0,2 Sab. molto grossa Sabbia grossa ,5 Sabbia fine 0,2-0,02 Sabbia media Sabbia fine Sab. molto fine 0,5-0,25 0,25-0,10 0,1-0,05 Limo 0,02-0,002 Limo 0,05-0,002 Argilla < 0,002 Argilla < 0,002
6 LA TESSITURA Classificazione dimensionale delle particelle di suolo
7 ANALISI DI CAMPAGNA DELLA TESSITURA Sensazione tattile Componente granulometrica Abrasione Smerigliatura Saponosità Adesività Sabbia grossa Sabbia fina Limo Argilla
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10 TRIANGOLO DELLA TESSITURA SECONDO USDA Clay: argilloso Silty clay: argilloso limoso Silty clay loam: franco limoso argilloso Sandy clay: argilloso sabbioso Sandy clay loam: franco sabbioso argilloso Clay loam: franco argilloso Loam: franco Silt loam: franco limoso Silt: limoso Sandy loam: franco sabbioso Loamy sand: sabbioso franco Sand: sabbioso
11 CLASSI TESSITURALI FONDAMENTALI
12 Assortimento granulometrico in tre suoli a contrastante composizione tessiturale Transizione graduale tra classi granulometriche in ciascun tipo di suolo
13 LA STRUTTURA Esprime l'arrangiamento spaziale delle particelle del suolo a costituire grumi o aggregati, in combinazione con differenti tipi di pori, secondo uno scala gerarchica di aggregazione a formare sistemi eterogenei e complessi. Nella dinamica di formazione della struttura sono coinvolti processi sia chimico-fisici che biologici. L'architettura strutturale è definita: nei suoli indisturbati dai processi di pedogenesi, nei suoli coltivati dalle pratiche agronomiche.
14 LA STRUTTURA Gli aggregati strutturali si organizzano secondo uno scala gerarchica di aggregazione
15 DETERMINAZIONE DELLA STABILITÀ DEGLI AGGREGATI Metodo a vaglio umido I. S. S. P dispersione _ aggregati P tot P residuo 100
16 THE DUST BOWL (1930)
17 LA DENSITA REALE E LA DENSITA APPARENTE DENSITA REALE Massa di un volume unitario di particelle di suolo (spazi vuoti esclusi). Si può misurare con un picnometro e si esprime in kg dm -3. Generalmente varia da 1-2 a 3 kg dm -3 a seconda della tessitura, della natura delle particelle solide e del contenuto in sostanza organica. DENSITA APPARENTE Massa di un volume di suolo indisturbato (spazi vuoti compresi) prelevato con un cilindro ed essiccato a 105 C; si esprime in kg dm -3. La densità apparente varia da 0.8 a 2.0 kg dm -3 a seconda della tessitura e struttura del suolo.
18 VALORI DELLA DENSITÀ REALE DI ALCUNE COMPONENTI DELLA FASE SOLIDA DEL SUOLO Componente Densità (g cm -3 ) Acqua 1,0 Quarzo e minerali argillosi 2,65 Ossidi di ferro >3,0 Calcare 2,71 Silice amorfa 2,2 Sostanza organica umificata 1,2-1,5
19 LA POROSITA Esprime il grado in cui la massa di suolo è permeata da pori o interstizi; si misura indirettamente tramite la densità assoluta e la densità apparente. Come per la struttura è un parametro importante per esprimere la fertilità fisica del suolo Porosità D reale D D reale apparente 100
20 VALORI TIPICI DI DENSITÀ E POROSITÀ DI ALCUNE TIPOLOGIE DI SUOLO D reale (g cm -3 ) D apparente (g cm -3 ) Porosità (cm -3 cm -3 ) Suoli coltivati non organici, 0-30 cm: Tessitura media-pesante 2,60 1,4 1,7 0,46 0,35 Tessitura leggera 2,60 0,8 1,4 0,69 0,46 Sottosuoli e roccia madre 2,65 1,5 1,8 0,43 0,32 Pascoli e suoli forestali, Orizzonte A 2,40 0,8 1,2 0,67 0,50 Suoli torbosi 1,40 0,1 0,3 0,93 0,79
21 La porosità del suolo dipende da diversi fattori, quali: - tessitura del suolo e contenuto di sostanza organica - profondità del profilo - forme di gestione
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23 IL SISTEMA DEI PORI DEL TERRENO La porosità è costituita da un sistema articolato e continuo di fessure e pori, di diversa forma e diametro, che attraversano il suolo sia verticalmente che orizzontalmente. E' il principale indicatore della fertilità fisica del suolo. La distribuzione e l'estensione del sistema dei pori determina le condizioni strutturali del suolo che controllano: - il ricambio e la composizione dell'aria tellurica - i movimenti dell'acqua e la capacità di ritenuta idrica - la crescita degli apparati radicali - la mobilità degli elementi nutritivi - il destino ambientale degli xenobiotici - gli spostamenti della pedofauna e lo spazio biologico dell'edaphon - la lavorabilità - la suscettibilità all'erosione
24 In funzione della porosità, i suoli possono essere così classificati: - Terreno molto compatto < 5% - Terreno compatto 5-10% - Terreno moderatamente poroso 10-25% - Terreno poroso 25-40% - Terreno altamente poroso > 40% La completa caratterizzazione dei pori del terreno è possibile mediante tecniche di analisi di immagine di sezioni sottili di campioni di suolo indisturbato. Caratteri distintivi dei pori del terreno sono la morfologia (regolari, irregolari, allungati) la dimensione la continuità l'arrangiamento spaziale
25 La porosità rappresenta la sede occupata dall acqua e dalla fase gassosa
26 Progressivo riempimento dei pori del suolo all aumentare del contenuto d acqua
27 INFLUENZA DELLE TRE FRAZIONI GRANULOMETRICHE SU ALCUNE CARATTERISTICHE DEL SUOLO Caratteristica Sabbia Limo Argilla Capacità di ritenzione idrica Bassa Media/Alta Alta Aerazione Buona Media Scarsa Velocità di drenaggio Alta Bassa/Media Molto lenta Livello di sostanza organica Basso Medio/Alto Alto/Medio Decomposizione della sostanza organica Rapida Media Lenta Riscaldamento in primavera Rapido Moderato Lento
28 INFLUENZA DELLE TRE FRAZIONI GRANULOMETRICHE SU ALCUNE CARATTERISTICHE DEL SUOLO Caratteristica Sabbia Limo Argilla Resistenza alla lavorazione Bassa Media Alta Erosione eolica Moderata Alta Bassa Erosione idrica Bassa Alta Bassa, se aggregata Alta, se dispersa Lisciviazione Alta Media Bassa (alta se fessurata) Ritenzione dei nutrienti Bassa Medio/Alta Alta Potere tampone Basso Medio Alto
29 CARATTERISTICHE DEI SUOLI IN RELAZIONE ALLA FRAZIONE GRANULOMETRICA PREVALENTE Tessitura Vantaggi Svantaggi Suoli franchi Acqua in eccesso facilmente drenata Buona ritenzione di acqua per la pianta Sabbia grossa Lavorazione facile quasi sempre Buon potenziale di elementi nutritivi per la pianta Drenaggio e lavorazione facili Riscaldamento rapido in primavera Scarsa capacità di ritenzione idrica (suoli assetati ) Scarso potenziale di nutrienti (suoli affamati ) Scarsa capacità di trattenere i nutrienti (perdite per lisciviazione) Riscaldamento lento in primavera
30 CARATTERISTICHE DEI SUOLI IN RELAZIONE ALLA FRAZIONE GRANULOMETRICA PREVALENTE Tessitura Vantaggi Svantaggi Sabbia fine e limo Argilla Lavorazione facile Buon potenziale di elementi nutritivi Buona ritenzione di elementi nutritivi dopo fertilizzazione Buona ritenzione di acqua per la pianta Predisposizione all erosione, al compattamento e all intasamento dei pori Drenaggio scarso dell acqua in eccesso (rischio di sommersione) Lavorazione energeticamente dispendiosa Dopo la pioggia, si formano facilmente pozzanghere al passaggio di animali e macchine Formazione di superfici durissime nei periodi siccitosi Coltivazione possibile solo con certe disponibilità di acqua
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