UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELLA TUSCIA DI VITERBO DIPARTIMENTO DI PRODUZIONE VEGETALE CORSO DI DOTTORATO DI RICERCA IN

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELLA TUSCIA DI VITERBO DIPARTIMENTO DI PRODUZIONE VEGETALE CORSO DI DOTTORATO DI RICERCA IN ORTOFLOROFRUTTICOLTURA - XIX CICLO Anno Accdemico Studio dei processi di moilizzzione dell zoto e del cronio nel sistem suolo-pint su coltur di ptt (Solnum tuerosum L.) fertilizzt con compost Settore scientifico-disciplinre AGR 02 Coordintore: Prof. Frncesco Sccrdo Tutor: Prof. Benedetto Lo Cscio Dottorndo: Fio Pieruccetti

2 Rissunto... 5 Astrct Introduzione ORIENTAMENTI ATTUALI NELLA GESTIONE DEI RIFIUTI E DELLE BIOMASSE VEGETALI DI SCARTO IL COMPOST UTILIZZO DEL COMPOST IN AGRICOLTURA I MODELLI DI SIMULAZIONE DEL CICLO DEL CARBONIO E DELL AZOTO IL MODELLO DAISY Oiettivi dell ricerc Mterili e metodi LOCALIZZAZIONE DELLA PROVA SPERIMENTALE SCHEMA SPERIMENTALE E TRATTAMENTI ITINERARIO TECNICO DELLA COLTURA Specie e vrietà utilizzt Fertilizzzione Asportzioni dell coltur Apporti nturli di N Perdite nturli di N Definizione dell dose di compost d somministrre Il compost utilizzto L distriuzione del compost L concimzione minerle di sintesi Lvorzioni del terreno Irrigzione Controllo delle infestnti e difes fitosnitri ANDAMENTO METEOROLOGICO RILIEVI EFFETTUATI Rilievi sull coltur Anlisi dell ccrescimento e dell produzione finle Rilievi dell rdizione fotosinteticmente ttiv (PAR) e stim indirett del LAI Rilievi dell copertur del suolo L fenologi ed ltezz delle pinte Contenuto di zoto degli orgni dell pint Contenuto di cronio degli orgni dell pint Metodo loss on ignition (LOI) Metodo per ossidzione con icromto (Springer-Klee) RILIEVI SUL SUOLO Cmpionmento e conservzione cmpioni Tessitur Densità pprente Contenuto idrico Il metodo termo-grvimetrico Il metodo dell riflettometri nel dominio del tempo (TDR) Clirzione di lortorio Rilievi di cmpo L tempertur del suolo L clirzione delle sonde Le misure di cmpo Anlisi del cronio totle del suolo Seprzione dell frzione orgnic mcroscopic (FOM) Anlisi del cronio orgnico del suolo Determinzione dell zoto del terreno:premess

3 Anlisi zoto totle Anlisi dell zoto minerle:premess Estrzione dell zoto minerle Anlisi dell zoto mmonicle Anlisi dell zoto nitrico Determinzione dell respirzione del suolo...86 Risultti ANDAMENTO METEOROLOGICO BIOMASSA PRODOTTA DALLA COLTURA. ANNO BIOMASSA PRODOTTA DALLA COLTURA. ANNO FENOLOGIA FENOLOGIA ALTEZZA PIANTE ALTEZZA PIANTE LA COPERTURA DEL SUOLO, ANNO LA COPERTURA DEL SUOLO, ANNO CALIBRAZIONE DEL METODO DI STIMA DEL LAI LAI nno LAI nno RISULTATI ANALISI DEL CARBONIO RISULTATI ANALISI DELL AZOTO Anno Anno Indici di efficienz dell uso dell N TESSITURA DEL SUOLO DENSITÀ APPARENTE ANALISI DEL CONTENUTO IDRICO DEL SUOLO - CALIBRAZIONE Risultti dei rilievi di umidità del suolo. Anno Risultti dei rilievi di umidità del suolo. Anno TEMPERATURA DEL SUOLO - CALIBRAZIONE Risultti delle misurzione di tempertur del suolo LA RESPIRAZIONE DEL SUOLO- PROVA IMPERMEABILITÀ CAMERE Flusso CO 2 dl suolo, nno Flusso CO 2 dl suolo, nno Flussi cumulti CO CONTENUTO DI CARBONIO ORGANICO DEL SUOLO Frzione di sostnz orgnic mcroscopic (FOM) Frzione di cronio orgnico del suolo minore di 2 mm (SOC) BILANCIO DEL CARBONIO RISULTATI ANALISI N- CONFRONTO TRA DUE METODICHE: NTK VS DEVARDA Azoto totle (N-tot) nel suolo Azoto minerle (N-NH 4 + e N-NO 3 - ) Azoto orgnico (N-org) Discussione SVILUPPO DELLA COLTURA IL TERRENO Conclusioni Allegto A B C D E

4 F G Allegto A B Biliogrfi

5 Rissunto Titolo: Studio dei processi di moilizzzione dell zoto e del cronio nel sistem suolo-pint su coltur di ptt (Solnum tuerosum L.) fertilizzt con compost L utilizzo del compost in colture ortive di pieno cmpo costituisce un interessnte possiilità per poter riciclre iomsse di scrto, con numerosi vntggi si dl punto di vist mientle che dl punto di vist economico. Il compost può costituire un importnte risors, soprttutto in reltà gricole in cui non sono disponiili ( costi comptiili con i ilnci colturli), ltre tipologie di mmendnti orgnici qule il letme. Numerosi studi hnno inftti mostrto che il compost h effetti positivi sull qulità del suolo e può essere considerto un importnte fonte di elementi nutritivi per le pinte. Tuttvi per poter gestire in mnier corrett l fertilizzzione ed integrre utilmente il compost negli itinerri tecnici delle colture ortive di pieno cmpo, è importnte conoscerne le dinmiche di rilscio degli elementi nutritivi. Nessuno degli studi effettuti finor per vlutre il rilscio dell zoto dopo l incorporzione del compost nel suolo è stto relizzto in groecosistemi del Centro-Itli. Pertnto l oiettivo del presente lvoro è stto quello di quntificre, in pieno cmpo in un miente del Centro-Itli, i tssi di minerlizzzione del cronio e dell zoto nel suolo dopo l incorporzione del compost. E stt llestit un prov in pieno cmpo per vlutre il comportmento del compost nell fertilizzzione dell coltur di ptt, molto diffus nell re di studio dell Alto Lzio. Sono stte messe confronto tre diverse modlità di fertilizzzione: ) fertilizzzione esclusivmente trmite compost ) fertilizzzione esclusivmente con concime minerle di sintesi c) fertilizzzione comint (50% d compost e 50% d concime minerle di sintesi). Le tesi sono stte confrontte con un controllo non fertilizzto. Lo schem utilizzto è stto quello locchi rndomizzti con tre repliche per l durt di due nni. Lo studio h pprofondito spetti poco noti delle dinmiche di minerlizzzione del compost in condizioni di pieno cmpo, come il rilscio dell CO 2 dl suolo. Il flusso dell CO 2 è stto misurto medinte l impiego di cmere sttiche con trppol d lcli. Oltre l comportmento vegeto-produttivo dell coltur ed llo contenuto di zoto e cronio delle componenti dell iomss, sono stti monitorti i principli prmetri fisici del suolo che influenzno l minerlizzzione: il contenuto in cqu trmite sistem TDR, e l tempertur 5

6 medinte misur dirett. E stto infine redtto, utilizzndo i rilievi effettuti sull coltur e sul suolo, un ilncio del cronio e dell zoto. I dti ottenuti hnno mostrto che l rispost produttiv delle diverse tesi fertilizzte è stt equivlente e che il comportmento vegettivo delle tesi fertilizzte con il compost si è rivelto in lcuni csi migliore delle tesi con concime minerle. I risultti fine sperimentzione hnno evidenzito un notevole incremento del contenuto in cronio orgnico e di zoto orgnico nel suolo delle prcelle fertilizzte con il compost. Il vlore del tsso di minerlizzzione del cronio è risultto essere intorno d un 8-11% mentre il tsso di minerlizzzione dell zoto compreso tr l 11 ed il 35%. L evoluzione cumult dell CO 2 dl suolo durnte il iennio è stt considerevolmente superiore nell tesi fertilizzt con il solo compost rispetto si ll tesi controllo, che ll tesi fertilizzt con concime minerle di sintesi. Comunque il ilncio del cronio per l durt dell sperimentzione h registrto un incremento di cronio del suolo pri circ 21,4 e 9,3 Mg C h -1 rispettivmente per l tesi 100% compost e per l tesi 50% compost, fronte di un pporto di pri circ 38 e 19 Mg C h -1. Si h quindi un res medi di sequestro di C pri circ il 56% nel cso di utilizzo di solo compost e del 49% con compost più concime minerle. Questi dti evidenzino il ruolo che il compost può svolgere nelle diverse strtegie di sequestro del cronio per contrstre l umento di CO 2 in tmosfer. Astrct Title: Study of nitrogen nd cron moiliztion in the soil-plnt system in the potto (Solnum tuerosum L.) crop fertilised with compost. Compost use in field horticulturl crops is n interesting option for recycling orgnic wstes, with severl environmentl nd economic dvntges. Compost cn e n importnt resource especilly in frming contexts where other types of orgnic fertilisers, such s frm yrd mnure, re not ville. Severl studies hve shown tht compost cn hve positive effects on soil qulity nd cn e considered s n importnt source of plnt nutrients. However, in order to mnge correctly the ppliction, nd to introduce profitly compost in field horticulturl crops husndry prctices, it is necessry to know the time course of relese of the min plnt nutrients. None of the studies done so fr, on the relese of nitrogen fter compost incorportion in the soil, hs een crried out in Centrl Itly. Therefore, the ojective of the present work ws tht of 6

7 quntifying, t the field scle in the environmentl context of Centrl Itly, nitrogen nd cron minerlistion rtes fter the incorportion of compost into the soil. A field tril ws set up in order to ssess the ehviour of compost in the fertilistion of the potto crop, widely grown in the study re of Northern Ltium. Three different fertilistion strtegies were compred: ) fertilistion using only compost, ) fertilistion using only minerl fertiliser, c) comined fertilistion (50% compost nd 50% minerl fertiliser). A rndomised locks design with three replictes ws used for two growing sesons. The study reveled less known spects on the dynmics of compost minerlistion in open field conditions, such s CO 2 relese. CO 2 fluxes were mesured using non-stedy-stte-non-throughflow chmers. In ddition to crop growth nd production nd C nd N content of iomss components, the min soil physicl vriles influencing minerlistion were monitored: soil wter content using TDR system nd soil temperture. Finlly cron nd nitrogen lnces were drwn using crop nd soil mesurements. The results hve shown tht yield ws equivlent mong the different tretments nd tht compost fertilised crop growth ws in some occsions even improved s compred to tretments receiving only minerl fertiliser. Results t the end of the tril hve shown considerle increse in soil orgnic cron nd nitrogen in compost fertilised plots. Orgnic cron minerlistion rte resulted to e etween 8 nd 11%, while nitrogen minerlistion rte ws etween 11 nd 35%. Cumultive CO 2 emission from the soil for the two growing sesons ws considerly higher in the tretment receiving only compost s compred to the tretment receiving minerl fertiliser nd the control. However cron lnce for the durtion of the field tril reveled n increse in soil orgnic cron of 85%, nd 37% s compred to the control. These dt suggest potentil role of compost use in griculture within the strtegies for cron sequestrtion in order to comt tmospheric CO 2 increse. 7

8 1. Introduzione 1.1. Orientmenti ttuli nell gestione dei rifiuti e delle iomsse vegetli di scrto Con il Decreto Legisltivo n. 22 del , meglio noto come decreto Ronchi l Itli h intrpreso, nell gestione dei rifiuti, un strtegi che prevede, l primo posto nelle opzioni di gestione, l riduzione dell produzione di rifiuti, seguito dl recupero dei mterili (riciclggio) e dl trttmento termico con recupero di energi. Questo h determinto un progressivo incremento dell rccolt differenzit e del compostggio, testimonito dll incremento del numero di impinti e delle quntità dei rifiuti destinti l compostggio (Fig.1). 9 7 % Fig. 1. Frzione dei rifiuti totli destint ll produzione di compost nel periodo (modificto d APAT-ONR (2004)). Il sistem di compostggio di mtrici selezionte è d considerrsi vicino ll sturzione nel Nord del Pese, mentre present delle notevoli potenzilità di sviluppo per le ree del Centro e prticolrmente del Sud Itli in virtù del migliormento del sistem dell rccolt differenzit (APAT-ONR 2005). Dte queste premesse di crttere generle è rgionevole spettrsi nei prossimi nni un ulteriore incremento dell produzione di compost d iomsse selezionte di scrto e presumiilmente nche del loro utilizzo come fertilizznte in gricoltur (Centemero e Cimi 2001). 8

9 In quest cornice si è inserito il progetto europeo FertiLife, finnzito dll Commissione Europe sul cpitolo Life Amiente (LIFE 02 ENV/IT/000089) nel periodo , relizzto dl Consorzio Agritl Ricerche, l'ama sp di Rom in collorzione con il DIPROV dell'università dell Tusci ed coordinto dll'agenzi Regionle per lo Sviluppo e l'innovzione dell'agricoltur del Lzio (Pieruccetti et l 2005). Questo progetto si proponev di verificre l possiilità di sostituire le trdizionli tecniche di concimzione minerle di sintesi con prtiche di fertilizzzione orgnic medinte compost. Pertnto come rccomndto dll direttiv nitrti (91/676/CEE) e come successivmente confermto dl Reports of the Technicl Working Groups Estlished under the Themtic Strtegy for Soil protection (2004) si è provveduto ll redzione di pini di fertilizzzione specifici per ciscun terreno e per ciscun coltur coinvolt nel progetto. Suito sono pprse le difficoltà di prevedere nel nostro miente pedoclimtico le dinmiche di rilscio degli elementi fertilizznti dl compost essenzili per definire le dosi ottimli di compost d distriuire. L limitt disponiilità di informzioni ci h spinto d llestire uno ricerc più pprofondit in un sistem integrto dove fosse possiile vlutre l insieme delle vriili (suolopint-tmosfer) coinvolte nell minerlizzzione del compost Il compost Il compostggio è un tecnic ust per il riciclggio di diverse tipologie di rifiuti di mtrice orgnic (AMA 2000). E un trttmento iologico eroico che tende minerlizzre le sostnze orgniche mggiormente fermentesciili e d trsformre le sostnze orgniche più complesse in molecole umiche più stili. Il prodotto che se ne ottiene si present quindi come un terriccio di colore runo, generlmente inodore e crtterizzto generlmente d un contenuto di umidità compreso tr il 30 e il 50%; l su struttur fisic è sostnzilmente omogene, mentre l dimensione medi delle prticelle che lo compongono dipende dl tipo di rffinzione cui è stto sottoposto (Figur 2). Il compost destinto d impieghi di pieno cmpo deve possedere lcuni requisiti se indispensili: Assenz di ptogeni e di semi vitli; Assenz di odori sgrdevoli; Assenz di fttori fitotossici; Bsso contenuto in metlli pesnti ed elementi estrnei (vetro, ferro, plstic, etc.); 9

10 Elevto contenuto di sostnz orgnic sufficientemente stilizzt; Equilirto contenuto in elementi nutritivi; Distriuzione dimensionle delle prticelle degut ll tecnic di ppliczione, ovvero un grdo di rffinzione non elevto (10-25 mm) che grntisc un uon omogeneità. Il compost è clssificto dll legge itlin (D. Lgs 217/06 ex 748/84 e succ. modd.) come Ammendnte Compostto Verde se derivto d scrti verdi ed Ammendnte Compostto Misto se derivto d compostggio di scrti verdi miscelti d ltre iomsse (frzione orgnic dei rifiuti solidi urni, fnghi, scrti groindustrili, ecc. ). Le crtteristiche nlitiche del compost vrino in mnier rilevnte in funzione delle mtrici orgniche trttte e dell tecnologi di compostggio dottt, m comunque possono essere individuti dei vlori medi d prendersi qule riferimento generle per stimrne le proprietà e quindi le sue potenzilità di impiego. Nell tell 1 vengono di seguito riportti i vlori nlitici medi delle principli crtteristiche gronomiche di tre differenti tipologie di compost individute in se lle mtrici di prtenz (scrti limentri, scrti verdi e fnghi), confronto con le crtteristiche dei due prodotti mmendnti trdizionli più diffusi e che il compost può in divers misur, surrogre. I dti riportti sono frutto di nlisi effettute su differenti cmpioni di compost ed rchivite nell "Bnc Dti Ammendnti e Sustrti" llestit e gestit dl DIFCA dell Università di Milno e dll Scuol Agrri del Prco di Monz. Fig.2- Aspetto fisico di un compost (mmendnte compostto misto) con un contenuto di umidità del 39% circ 10

11 T.2- Principli crtteristiche fisico-chimiche del compost, del letme e dell tor. I vlori se non diversmente riportto si riferiscono l contenuto percentule sull sostnz secc Amm. Compost. Misto (11) Amm. Compost. Verde (21) Letme Tor Prmetro min mx medi min mx medi Medi Medi Azoto totle % 1,1 2,22 1,79 0,7 1,55 1,07 2,2 0,9 ph 7,09 8,91 8,15 6,78 8,52 7,81 8,3 5,6 Cronio orgnico % 14,59 29,79 25,37 10,58 37,83 21,84 35,0 39,6 Rpporto C/N 11,91 17,34 14,25 10,35 50,34 21,73 15,9 55,6 CES (dsm -1 ) Fosforo totle (P 2 O 5 ) % Potssio totle (K 2 O) % Mgnesio (MgO) % Mngnese (mg kg -1 ) 1,57 10,88 3,73 0,14 2,16 0,98 2,60 0,40 0,6 2,4 1,4 0,2 1,2 0,5 1,9 0,1 0,2 4,9 1,3 0,08 0,9 0,4 1,7 0,1 0,48 2,32 1,53 0,40 2,73 1,1 n.d. 0,2 196,5 394,2 294,3 90,1 556,6 303,3 n.d. 63,2 Ferro 4,92 22,96 13,60 0,01 13,50 2,69 n.d. 1,48 (mg g -1 ) ) numero di cmpioni di compost di divers origine nlizzti; n.d. non determinto. Trtt d Genevini, Compost e gricoltur. Fondzione Lomrdi per l'amiente 1998 Il vlore medio del ph dei compost oscill dl neutro l sulclino. Sono vlori questi che non 11

12 precludono, in lcun modo, l'utilizzo del compost in miti gricoli estensivi cui invece è richiesto essenzilmente un uon contenuto in sostnz orgnic e un mturzione sufficiente. Dll'nlisi dell tell riportte si evince che: - il compost d soli scrti verdi, ovvero derivto dl compostggio degli scrti vegetli dell mnutenzione del verde, present delle crtteristiche fisico-chimiche pprezzili ed un limitt slinità rispetto l letme con vlori che possono vvicinrsi quello dell tor. Questo determin un mggior comptiilità tr l mtrice orgnic e l pint con un impiego meno prolemtico in uc di pintgione e in tutte le prtiche gronomiche che prevedono un diretto conttto con l pprto rdicle. Proprio quest'ultimo prmetro presuppone l'idoneità ll'impiego di compost verde nell costituzione di terricci per il florovivismo. Di contro, un compost d scrti verdi, soprttutto se prodotto d mtrici d elevt componente legnos, present vlori in elementi nutritivi, principlmente zoto e ncor di più per qunto concerne fosforo e potssio, inferiori rispetto i letmi; - il compost misto, invece, è in grdo di grntire, oltre ll'pporto in sostnz orgnic umifict (funzione mmendnte) nche un pporto di elementi nutritivi più completo (N-P-K e microelementi). Si può notre nche un cert ricchezz in mgnesio e ferro nei compost derivnti d scrti limentri e l dotzione elevt in fosforo dei compost d scrti zootecnici. Ciò grntisce uone prestzioni nel cso dell concimzione orgnic. In prticolre, le ttività gricole specilizzte forti consumtrici di sostnz orgnic, qule ed esempio l'orticoltur, m nche le colture d rinnovo ed i reimpinti in viticoltur e frutticoltur, si vvlgono fortemente del potere fitonutritivo di questi prodotti compostti. I limiti principli sono tlvolt l eccessiv slinità ed l elevto ph. Definite le crtteristiche essenzili del compost risult prticolrmente importnte, l'individuzione delle dosi ottimli di impiego in pieno cmpo. L pproccio che di norm viene seguito per l determinzione di queste segue uno dei due schemi di se che prendono in considerzione principlmente o l proprietà mmendnte o quell fitonutritiv. Il primo pproccio è quello più trdizionle e che, l pri degli ltri mmendnti, ssume come scopo fondmentle dell fertilizzzione il mntenimento/rricchimento del contenuto di sostnz orgnic del suolo. Il clcolo delle quntità necessrie si s fondmentlmente sull redzione di ilncio umico del terreno oggetto dell fertilizzzione (Costntini 1995, Centemero 2002). Il secondo pproccio prevede di considerre il compost ll stregu di un concime orgnico tutti gli effetti e quindi di definire le dosi ottimli di impiego medinte l redzione di un ilncio, più o 12

13 meno semplificto, dell elemento che più si ritiene condizionre l effetto fertilizznte, esempio l zoto o il fosforo (Grielle et l. 2005; Egll et l. 2004; Wrmn 2001) Utilizzo del compost in gricoltur Il compost può essere utilizzto nei terreni destinti ll produzione di derrte limentri si in pieno cmpo che in coltur protett, per l llestimento di verde pulico ornmentle o destinto d ttività sportive e ricrezionli, per l preprzione di terricci per il florovivismo ecc. ( Pinmonti e Cementero 1997; Centemero e Cimi 2001). Un volt incorporto nel terreno, durnte il processo di degrdzione, il compost rilsci lentmente elementi minerli (N, P, K, e microelementi) utili per l nutrizione vegetle (Genevini e Zcchero 1998). Al compost si ttriuiscono nche enefici effetti sulle crtteristiche iologiche e fisiche del terreno grzie lle sue proprietà mmendnti (Pinmonti 1997; Vign-Guidi 1992). Vicevers il suolo, in concomitnz con le specifiche condizioni microclimtiche e microiologiche, influisce sull decomposizione del compost ggiunto. L decomposizione del compost dipende: dl contenuto di cronio orgnico e dl rpporto C/N; dll tempertur del suolo; dl contenuto idrico del suolo; dllo stto del terreno compreso il contenuto in nutrienti ed il ph; dl metodo di ppliczione (es. incorporzione, distriuzione superficile); tsso di ppliczione I processi di decomposizione coinvolgono un mpio e differente numero di orgnismi, nelle fsi inizili predominno i mcrorgnismi, nelle fsi più vnzte i microrgnismi (Nortcliff e Amlinger 2001). L CO 2, l iomss microic e l sostnz orgnic più resistente sono i principli prodotti dell decomposizione del compost. Sperimentzioni di lortorio hnno dimostrto che l decomposizione del compost è funzione del grdo di mturità dello stesso e generlmente stnz ss (6-8%). Generlmente le mtrici orgniche non compostte hnno un tsso di degrdzione più lto di quelle compostte (20-60%, Zwrt 2001). Nel compost oltre l cronio è presente l zoto nelle sue forme orgnic e minerle. Come il cronio nche l zoto è soggetto d un differente minerlizzzione in funzione dell ntur del compost con un mggiore vriilità rispetto quell evidenzit per il C (10-48%, Zwrt 2001). 13

14 Se si consider che l mggior prte dell'zoto presente in un compost è costituito d zoto legto ll mtrice orgnic (> 90%), le dinmiche dell'zoto risultno essere strettmente legte quelle del cronio e di conseguenz il ciclo dell zoto e quello del cronio non possono essere studiti seprtmente (Amlinger et l., 2003, Shffer e M 2001). L'ppliczione del compost in pieno cmpo può determinre dei prolemi mientli quli l incremento dell liscivizione degli elementi nutritivi nelle cque, principlmente nitrti, fosforo e composti orgnici (Jkosen 1996; Gerke et l., 1999; Eghll et l., 2004). Molti esperimenti sono stti condotti su quest temtic con risultti tlvolt contrddittori. In esperimenti condotti nel Sudovest dell Inghilterr un compost d rifiuti urni selezionti distriuito nelle dosi di 50 e 100 Mg h -1 (sull sostnz fresc) su un terreno di medio impsto vev ftto registrre un livello di nitrti nel suolo uguli quelli che si trovvno nelle tesi fertilizzte con il concime minerle. Vicevers in esperimenti condotti nel Sudest dell Inghilterr su un terreno frnco-sioso si er registrto un livello di nitrti ugule ll tesi non fertilizzt (Hrtl et l., 2001). Generlmente si ritiene che nelle condizioni prtiche di utilizzo del compost il vlore dell zoto nitrico liscivito poss essere più lto rispetto d un terreno senz fertilizzzione di un vlore compreso tr 0-50 kg h -1 (Amlinger et l., 2003). L distriuzione del compost può nche determinre un progressivo ccumulo di metlli pesnti (Hg, Cu, Cr, Cd, Ni, Zn) e di composti orgnici inquinnti (xenoiotici orgnici) nei terreni con l potenzilità di entrre fr prte dell cten limentre umn (Businelli et l. 1990, Genevini et l. 1998; Pinmonti t l. 1997; AROMIS 2004; Mdrid et l. 2007). Se d un lto il migliormento delle tecniche di compostggio (selezione delle mtrici) può ridurre il rischio dell pporto l terreno di sostnze non desiderte e potenzilmente pericolose, dll ltro il prolem dell perdit degli elementi nutritivi, e prticolrmente dell zoto, risult difficilmente eliminile. Il presumiile incremento di produzione del compost che si registrerà nei prossimi nni, (specilmente di quello derivnte d rifiuti urni) e l rgionevole previsione di un progressivo umento dell impiego nche per lunghi periodi sui terreni gricoli, f immginre che si registrerà un lento incremento del contenuto di sostnz orgnic nel suolo. Questo ftto è sicurmente uspicile, dt l not tendenz l depupermento registrtsi degli ultimi nni, m c'è nche d sottolinere che questo incremento determinerà un umento dell disponiilità di zoto derivnte dll potenzile ttività di minerlizzzione. Se ciò è sicurmente utile per l nutrizione delle pinte, un su scorrett gestione può ripercuotersi si sull produttività delle colture stesse si sull qulità delle cque si profonde che superficili. Un incremento dell ttività potenzile di 14

15 minerlizzzione dell zoto richiede l individuzione di opportune tecniche per l gestione delle colture sottoposte trttmento con compost (He et l. 2000). In sostnz come riportto dll Commissione europe the ppliction of Exogenous Orgnic Mtter (es. compost) on soil is in principle recommended if it is of n pproprite qulity nd if it is pplied ccording to good prctices (Mrmo et l. 2004) Le ricerche sull minerlizzzione del compost e sul reltivo rilscio di zoto in form disponiile per le pinte sono reltivmente recenti e non molto numerose nel nostro pese. In prticolre sono stti relizzti studi di reve durt relizzti in condizioni di lortorio (Levi-Minzi et l., 1990, Adni e Tmone 1998) o studi che, llestiti con ltre finlità ffrontno l temtic disponiilità dell zoto in mnier secondri (Morr et l., 2003; Rinldi et l., 2004). Ancor più limitte sono le ricerche specifiche effettute in condizioni di pieno cmpo (Giusquini et l. 1995; CRPV 2005). Queste ultime, vedendo coinvolte le molteplici vriili del sistem suolo-pint-tmosfer, sono le uniche che possono tentre di fornire delle vlide indiczioni sul comportmento del compost un volt incorporto nel terreno (He et l. 2000). Spesso però il limite che hnno evidenzito queste ricerche è legto l ftto che i risultti che fornivno sono sito-specifici e che difficilmente sono pplicili d ltre reltà pedoclimtiche differenti. Per dirl con Morr (2003) "d oggi poco si conosce dei tssi di minerlizzzione delle diverse sostnze orgniche impiegili in contesti pedoclimtici diversi per cui divent difficile fre previsioni precise sui rilsci di zoto e sui tempi di minerlizzzione dell sostnz orgnic" Nei pini di fertilizzzione orgnic suggeriti nell lettertur tecnic i vlori di zoto disponiile derivnti dll'impiego del compost sono ricvti d sperimentzioni svolte in groecositemi sostnzilmente differenti di nostri, come d esempio quelli del centro-nord Europ o nord mericni (Amlinger et l., 2003, Centemero 2002; Rossi 2003). Inftti in questi pesi sono in corso esperimenti di lungo periodo per monitorre l sosteniilità di sistemi colturli comprendenti l impiego di mmendnti orgnici principlmente letme (Shffer e M 2001) e compost medinte l vlutzione delle dinmiche di trsformzione/minerlizzzione dell zoto e del cronio (Amlinger et l., 2003; Zwrt 2001; He et l., 2000). Però come sottolineto nel Reports of the Technicl Working Groups Estlished under the Themtic Strtegy for Soil protection (2004) non è possiile individure un regol di crttere generle per l uso del compost, perché questo è dipendente d molti fttori come: l qulità del compost, l grnulometri, il contenuto e l disponiilità dei nutrienti, il sistem colturle, le condizioni climtiche e le proprietà del suolo. Pertnto un uon prtic gricol deve necessrimente dttrsi lle specifiche condizioni pedoclimtice. Pertnto l ppliczione dei tssi 15

16 di minerlizzzione del centro-nord Europ tutte le nostre reltà pedoclimtiche può non essere prticolrmente pproprito. Le informzioni sul comportmento del compost nel terreno nei nostri groecosistemi mediterrnei non sono ncor sufficienti per l'individuzione di idonee strtegie di gestione. D qunto sottolineto risult che per ottenere dei risultti tecnico-pplictivi utili con vlidità generle d esperimenti puntuli sulle dinmiche di trsformzione, minerlizzzione dell zoto e del cronio nel suolo derivnti dll uso di compost è essenzile pinificre, relizzre e vlutre le sperimentzioni in un sistem interprettivo complesso ed integrto. Un iuto in questo senso lo può offrire l uso di modelli mtemtici di simulzione sulle dinmiche dell zoto e del cronio nel sistem suolo-pint-tmosfer. Infine ultimo fttore, in ordine di tempo, importnte legto ll impiego del compost è che può svolgere un ruolo importnte nelle strtegie che l UE mette in cmpo in relzione l Protocollo di Kyoto sui cmimenti climtici. Inftti come riportto dl Reports of the Technicl Working Groups Estlished under the Themtic Strtegy for Soil protection (2004) l uso del compost sul suolo viene rccomndto perché è un modo efficce per incrementre il contenuto di sostnz orgnic dei suoli ed per sottrrre tempornemente l CO 2 dll tmosfer contriuendo così comttere gli effetti dei gs serr I modelli di simulzione del ciclo del cronio e dell zoto. Nell impostzione e nell rccolt delle informzioni necessrie per quest sperimentzione si è cercto di fre in modo che queste potessero essere successivmente utilizzte per l vlidzione di un modello di simulzione per il ciclo del C e dell'n nei nostri groecosistemi. In futuro le simulzioni elorte dl modello potreero servire come se per suggerire delle linee guid per prtiche più ecososteniili di utilizzo del compost in gricoltur. Per poter utilizzte le informzioni rccolte in un modello di simulzione è fondmentle individure e studire questi modelli prim di vvire qulsisi cmpgn di rccolt dti. Pertnto l prim fse del presente lvoro è stt dirett ll ricerc dei modelli sulle dinmiche del C e dell N del suolo ttulmente esistenti in lettertur. L formulzione dei primi modelli risle gli nni 40 con i lvori di Jenny (1941), Henín e Dupuis (1945) e di Olson (1963). Lo sviluppo e l introduzione di computer dotti di sufficiente velocità e memori, vvenut nei primi nni del 1970, h generto un notevole ccelerzione llo sviluppo di 16

17 modelli di simulzione delle dinmiche del cronio e dell zoto nel suolo, fvorendone lo sviluppo di più complessi e più dettgliti si in Europ (Beek e Frissel 1973) che negli Stti Uniti (Dutt et l.1972). All fine degli nni 70 ltri modelli complessità sempre crescente sono stti proposti dgli studiosi. Nell prim metà degli nni 80, si sono sviluppti e diffusi dei modelli del cronio e dell zoto del suolo più complessi in grdo di simulre l effetto delle principli prtiche gronomiche sul ciclo dei due elementi. Si sviluppno così dei modelli gestionli che si integrno i modelli elorti per lo sviluppo delle colture gricole. Tr questi si possono ricordre il CENTURY (Prton et l. 1983), NCSOIL (Molin et l. 1983), EPIC (Willims e Renrd 1985), CERES (Ritchie et l. 1986), NTRN (Shffer e Lrson 1987), LEACHM (Wgenet e Hutson 1987) negli Stti Uniti; ed PAPRAN (Seligmn e vn Keulen 1981), SOILN (Johnsson et l. 1987) ed AMINO (Berghuijs et l. 1985) in Europ. Nel periodo che v dll fine degli nni 80 fino tutti gli nni 90 i ricerctori si sono occupti di rifinire e migliorre modelli già sviluppti negli nni 80. Questo vle per NTRM, LEACHM, CENTURY, SOILN e AMINO. M ulteriori modelli venivno sviluppti d ltri gruppi di ricerc; come d esempio DAISY (Hnsen et l 1990), NLEAP (Shffer et l 1991), SUNDIAL (Brdury et l.1993), CANDY (Frnko 1996), ECOSYS (Grnt 1997) e ICBM (Knisel e Ktterer 1997). Nei nostri giorni l interesse degli svilupptori è rivolto potenzire l impiego di questi modelli medinte l integrzione con l rete di Internet. Inoltre l integrzione tr i modelli ed i geogrphic informtion systems (GIS) ed il glol positioning systems (GPS) fornirà l se per l implementzione di nuov potenzilità nell uso dei modelli fornendo l possiilità di formulre delle strtegie gestionli ed ppliczioni sito-specifiche. Tutti i modelli che si sono sviluppti prtire dll metà degli nni 80 hnno un forte tendenz mettere in rilievo e sottolinere i meccnismi iologici, chimici e fisici che stnno ll se dei processi coinvolti nel modello. Alcuni di questi modelli hnno come elemento principle l previsione dei cmimenti del contenuto dell sostnz orgnic e sequestro del cronio nel suolo in un logic di lungo periodo, dieci nni e più (es.century, ICBM). Altri modelli sono stti sviluppti con lo scopo principle di simulre le dinmiche dell'n e del C nel suolo in un ottic di reve periodo (uno o pochi nni) per vlutre l'imptto sull'miente di diverse strtegie di gestione mientle o d esempio per pinificre in mnier ottimle l fertilizzzione delle colture gricole (CERES, CANDY, DAISY ) L uso di questi modelli (o di sistemi per il supporto lle decisioni) per oiettivi di gestione gronomic sono un cquisizione reltivmente recente (Dontelli 2002). 17

18 In prticolre l uso dei modelli di simulzione delle dinmiche del cronio e dell zoto pplicti ll gestione del suolo non è ncor molto diffuso e questo è principlmente legto ll notevole complessità dei processi coinvolti, che richiedono l conoscenz di un elevto numero di prmetri, unitmente ll limitt disponiilità di dtse per le colture, il suolo e gli scenri di gestione diversi (fertilizzzione, irrigzione, rotzione colturle, lvorzioni del terreno, etc..) utilizzili per clirre tli modelli. L uso delle recenti tecnologie informtiche h contriuito non poco d implementre ed fcilitre l elorzione di modelli con un grdo di complessità sempre crescente, si in termini di processi simulti, livello di simulzione di ciscun processo, che, infine, di interzione tr i processi coinvolti. L cpcità che questi modelli hnno mnifestto di fornire delle previsioni sugli scenri futuri, derivnti d strtegie differenzite di gestione, su fenomeni rilevnti per l qulità mientle (es. evoluzione dell sostnz orgnic, liscivizione dei nitrti, sequestro del cronio ed emissione dei gs serr..) h generto un notevole interesse nell uso di questi modelli come strumento politico-decisionle M nonostnte lo sforzo compiuto, questi modelli sono ncor considerti in un fse di sperimentzione e di vlutzione e, cus dell difficoltà di prmetrizzzione, sono spesso impiegti unicmente di loro svilupptori risultndo vlidi in mienti e per scenri limitti. Nell tell 2 si riportno i principli modelli di simulzione delle dinmiche del cronio e dell zoto del suolo che sono stti reperiti nell ricerc iliogrfic e che ttulmente vengono proposti. Considerndo il numero dei modelli che sono stti pulicti nelle ultime decdi del XX secolo semr che si molto più semplice sviluppre un nuovo modello che verificre o vlidrne uno già esistente. Questo è in prte vero, legto l ftto che le nlisi di lortorio e le misure di cmpo necessrie per verificre un modello sono, oltre che complesse, nche costose. Questo f si che spesso il modello sviluppto si pplicto per un numero di periodi di simulzione o di siti di simulzione molto limitti, spesso gli stessi dove il modello è stto sviluppto. E questo comportmento port d spettrsi che, inevitilmente, l clirzione e l vlidzione del modello i successo (Diekkrüger et l 1995). D qui l necessità di clirre, vlidre e testre questi modelli nei diversi ecosistemi. A questo limite oggettivo, che si è mnifestto gli svilupptori di quest tipologi di modelli, si è cercto di porre rimedio medinte l ide di comprre le performnces di ogni singolo modello. Quindi sono stti orgnizzti dei workshops internzionli volti ll comprzione e vlutzione dell cpcità di ciscun modello (principlmente europei), simulre sistemi complessi reli, 18

19 prtire d un dt set comune. Tr questi si ricordno il Nitrogen Turnover in the Soil-Crop Ecosystem Modelling of Biologicl Trnsformtion, Trnsport, of Nitrogen nd Nitrogen Use Efficiency nel 1990 (McGechn e Wu 2001), il Vlidtion of Agroecosystem Models nel 1995 (Diekkrüger 1995) ed l'esercizio di comprzione in Soil Orgnic Mtter NETwork del 1997 (Smith et l 1997). Questi workshops grzie ll comprzione dei risultti simulti d ciscun modello con i risultti ottenuti dlle misure effettive di cmpo hnno fornito delle vlide indiczioni su qule modello/i più degli ltri risultv essere migliore e più promettente per le future ppliczioni. L oiettivo d rggiungere, dl punto di vist pplictivo, è quello di elorre dei modelli i più semplici possiili d usre e cpci di simulre in mnier ottimle i complessi processi del cronio e dell zoto che si svolgono nel sistem suolo-pint-tmosfer nei più diversificti groecosistemi. Per fr questo però è necessrio che questi modelli sino sottoposti clirzione, vlidzione ed ulteriore implementzione nel mggior numero di situzioni reli diversificte di cmpo possiili. L ricerc iliogrfic effettut h evidenzito l esistenz di numerosi modelli che differiscono nei loro oiettivi, nel livello di complessità dei processi coinvolti e delle componenti coinvolte. Questo h comportto l necessità di individure dei criteri per l scelt del modello di riferimento per questo lvoro. T. 2 Principli modelli individuti d un prim ricerc iliogrfic Acronimo Nome Svilupptori Riferimenti Winnd String Centre for Agriculturl NItrogen Integrted Lnd Soil nd Wter AMINO Model k/index.htm Reserch, Wgeningen, The Netherlnds SOILN SOIL-N - simultion Swewdish University of model for nitrogen Agriculturl Sciences, Sweden conditions in soils Htttp:// DAISY Soil-plnt system model The Royl Veterinry nd htttp:// Agriculturl Univrsity, rhm/disy/ Denmrk SUNDIAL SUNDIAL Soil Science Deprtment, IACR-Rothmsted, Hrpenden, soils/sundil GB 19

20 Cron nd Nitrogen Leipzig-Hlle Environmernt The officil GCTE Soil CANDY Dynmics in soils Reserch Centre, Germny Orgnic Mtter Network Dtse Verene model VERBERNE DLO Hren Institute of Soil Tertility Reserch, The Netherlnds GCTE SOMNET Soil Orgnic Mtter Network Dtse SOILNNO simultion model for nitrogen conditions in soils Norwegin Agriculturl University, Ås, Norwy implementzione di SOILN NLEAP Nitrte Leching nd Economic Anlysis Pckge USDA, ARS, Gret Plins Systems Reserch Unit, S. Howes Fort Collins, Colordo, USA htttp:// s/products/nlep/nlep.htm USDA, ARS, Gret Plins RZWQM Root Zone Wter Qulity Model Systems Reserch Unit, S. Howes Fort Collins, Colordo, s/products/rzwqm.htm USA CENTURY grsslnd nd groecosystem dynmics model Ntionl Resources Ecology Lortory, Colordo Stte University, Fort Collins, Colordo, USA htttp:// du/programs/modeli NG/CENTURY/CENTUR Y.html CERES Crop Estimtion through Resource nd Environment Systhesis Interntionl Consortium for Agriculturl Systems Applictions, Honolulu, USA Groundwter Loding Southest Wtershed Reserch GLEAMS Effects of Agriculturl Lortory South Atlntic Mngement System Are, Tifton. USA u/sewrl/ LEACHM Leching Estimtion nd Chemisrty Model School of Erth Sciences The Flinders University of South Austrli Adelide, Austrli u/lechndownlod/laec HWEB.HTM NCSOIL Nitrogen nd Cron cycles in SOIL Dept. of Soil, Wter nd Climte University of Minnesot, St. Pul, USA wp-ncsoil/ 20

21 EPIC Erosion-Productivity Impct Clcultor USDA ARS, Blcklnd Reserch Center, Temple, Texs, USA ECOSYS ECOSYS Deprtment of Renewle Resources University of Roert Grnt e-mil: Alert, Cnd Quindi per i modelli ritenuti migliori, dlle comprzioni precedentemente riportte, il psso successivo è stto quello di comprendere qule fosse l mito ottimle di ppliczione di ciscun modello proposto. Questo si è effettuto medinte un ricerc iliogrfic specific per ciscun modello riportto in tell 3. L indgine iliogrfic h evidenzito che lcuni di questi modelli sono poco presenti in lettertur, sintomo del ftto che questi non sono (o solo limittmente) stti sottoposti controllo e vlidzione d ltri ricerctori oltre i propri svilupptori. Questo è stto un ulteriore elemento che è stto preso in considerzione per l individuzione del modello cui fre riferimento Tutti questi modelli simulno componenti multiple e diverse di un groecosistem. Alcuni concetti sono condivisi, ltri sono specifici per ciscun modello e generlmente gli miti ottimli di ppliczione sono differenziti e limitti. Ad esempio GLEAMS è un modello che è stto sviluppto prevlentemente per vlutre l imptto di differenti prtiche di gestione gricol sull potenzile liscivizione di fitofrmci e nutrienti dll rizosfer. EPIC è un modello che è stto prevlentemente elorto per l simulzione degli effetti dell erosione sull produttività delle colture. CENTURY è stto sviluppto per simulre gli effetti di lungo periodo sulle dinmiche del cronio del suolo. Questo modello h l cpcità di simulre le dinmiche di diversi elementi nutritivi (C, N, P e S) m in un dinmic di lungo periodo (periodo minimo 10 nni), non differenzi tr mmonio e nitrto ed ltri importnti processi del ciclo dell zoto (nitrificzione, denitrificzione, NH 3 voltilizzzione e idrolisi dell ure) non sono simulti. NLEAP è un modello che è stto sviluppto per quntificre l liscivizione dei nitrti dei suoli gricoli, ed integrto con il GIS viene impiegto per vlutre il fenomeno livello di mcro-ree (livello regionle). RZWQM è un modello di sistem completo che comprende le simulzioni dei processi dell cqu del suolo, dell tempertur del suolo, dell crescit delle colture, del movimento dei fitofrmci nel suolo e delle dinmiche del cronio e dell zoto. L crtteristic 21

22 principle del modello è l su ilità simulre gli effetti che differenti prtiche di gestione gricol possono vere sull qulità delle cque e sull produzione colturle. ECOSYS è un modello che si pone come oiettivo principle quello di elorre uno strumento di iuto ll pinificzione glole di ecosistemi terrestri nturli e non sottoposti differenti prtiche di gestione in un ottic di lungo periodo. L oiettivo è fornire uno strumento per prevedere l imptto del clim, dell uso del territorio e dell gestione del suolo sull ttività gricol primri, sull qulità del suolo e dell tmosfer. DAISY e CANDY sono modelli che sono stti sviluppti prevlentemente per simulre le dinmiche dell zoto in situzioni di reve periodo, per fcilitre l vlutzione degli effetti mientli di differenti strtegie di uso del territorio e di pinificzione dell fertilizzzione delle colture. Per l scelt del modello di riferimento un ulteriore importnte elemento è stt l comprzione dei prmetri ritenuti essenzili (input) per poter fr funzionre il modello. Questo pssggio è forse quello più limitnte stnte le dotzioni tecnico-nlitiche disposizione del nostro Diprtimento. Si riportno, titolo di esempio, nelle telle 3 e 4 i prmetri minimi necessri per il suolo e l groclim richiesti di lcuni modelli precedentemente citti. Inoltre l ltro elemento che è stto utilizzto per individure l groecosystem model di riferimento è l prmetrizzzione di colture orticole. Inftti i modelli che sono stti citti precedentemente, e che hnno previsto tr i propri oiettivi nche quello di simulre l res e l produzione delle colture, sono stti sviluppti, clirti e vlidti per simulre le dinmiche del cronio e dell zoto o in groecosistemi estensivi come i pscoli o i prti-pscolo, o per colture ercee di pieno cmpo come il mis, il frumento, l orzo, il riso, rietol. Pochi sono quelli che si sino interessti delle colture orticole, perltro tipiche del nostro Pese. Quest limitt pplicilità è dovut principlmente l ftto che questi modelli si sono sviluppti prevlentemente con l oiettivo di essere un mngement decisions tool nei confronti del fenomeno dell liscivizione dei nutrienti di cmpi coltivti per pesi e per climi dove le colture più rilevnti, si per l superficie occupt che per l impiego di inputs chimici, non erno certmente quelle orticole. Infine l ultimo elemento che è stto tenuto in considerzione per l scelt del modello è forse nche il più importnte, e cioè l disponiilità in form grtuit, del softwre del modello oltre che di tutt l documentzione tecnico-esplictiv per poterlo utilizzre efficcemente. Il percorso illustrto nelle pgine preceddenti h portto d nlizzre e confrontre diversi modelli. Al termine di questo percorso il modello che è semrto soddisfre meglio degli ltri i requisiti richiesti è risultto essere il DAISY model (Hnsen et l. 1990; Hnsen 2002), sviluppto in 22

23 Dnimrc d The Royl Veterinry nd Agriculturl University, Deprtment of Agriculturl Sciences, Ldortory for Agrohydrology nd Bioclimtology T. 3 Prmetri minimi richiesti per il Suolo Acronimo Cpcità di scmio ctionico Contenuto in rgill Conduciilità idric Contenuto idrico inizile Contenuto in sostnz orgnic Distriuzione dimensionle prticelle Densità pprente del suolo Contenuto % di cronio nel suolo Descrizione del suolo Strto impermeile del suolo Strti del suolo Contenuto % di zoto del suolo ph del suolo Acqu del suolo Conduttività termic Cpcità di ritenzione idric Curv di ritenzione idric Punto di ppssimento AMINO d e e d d e e e e e e CANDY d e e e d e e d e CENTURY e e d d e e e DAISY d d d e e e e d d ECOSYS d e d e e e e e e d e EPIC d e d e e e d e e e d d e e GLEAMS NCSOIL e e e d RZWQM d e e e e e e e SOILN e e e e e e SUNDIAL e d e d e VERBENE e e e e e e e e = essenzile, d= desiderile. 23

24 T 4 Prmetri Agroclimtici minimi richiesti Acronimo Tempertur ri Deposizione tmosferic N Punto di rugid Evporzione sup. suolo Evporzione sup. cqu Evpotrspirzione sup. coltur Evpotrspirzione sup. suolo Irrdizione Pioggi Umidità reltiv Tempertor del suolo Contenuto umidità orizzonte minerle Contenuto umidità orizzonte orgnico Contenuto umidità suolo Velocità del vento Pressione di vpore AMINO e d c d e e d d CANDY e e e d CENTURY e d e DAISY e d e e ECOSYS e d e c d e e EPIC e d d d d d GLEAMS e e e e e NCSOIL e RZWQM e e e e e SOILN e e e e e SUNDIAL e e e VERBENE e e e e d e e = essenzile, d= desiderile Deficit di pressione di vpore 1.5. Il modello Disy Disy è un modello meccnicistico e deterministico del sistem suolo-pint-tmosfer sviluppto per simulre l crescit delle colture, il ilncio del clore e dell cqu, il ilncio dell sostnz orgnic, le dinmiche dell mmonio, del nitrto ed il movimento di fitofrmci sull se di informzioni groclimtiche e delle differenti prtiche di gestione del suolo. Si definisce meccnicistico perché descrivere il sistem di relzioni cus/effetto dei meccnismi fisici, chimici 24

25 e iologici coinvolti. Deterministico perché fornisce delle risposte estte (vlori) differenz di ltri modelli che forniscono delle risposte in termini di proilità. Come ogni modello nche Disy, quindi, può essere visto come un rppresentzione semplifict dell reltà. L principle semplificzione che st ll se di Disy è che il sistem suolo-pinttmosfer è rppresentto d un continuum lungo un sol dimensione quell verticle compreso tr il ioclim e l fld. Disy può essere rppresentto come un insieme di processi integrti, è un modello che include l suo interno ulteriori modelli specilizzti per ciscun processo, ciscuno dei quli, su volt, contiene ltri modelli specilizzti. Nell figur 3 è riportt l schemtizzzione del modello di simulzione Disy. Wether Dt Mngement Dt Bioclimte SVAT Light distriution Interception Snow ccumultion Vegettion Growth Photosynthesis Respirtion Uptke Soil Surfce Surfce runoff Soil Dt Vegettion Dt Soil Uptke Soil mtrix Mcropores Turnover Sorption Trnsport Phse chnge Pesticide Nitrte Ammonium Orgnic Mtter Het Wter Numeric lyer Fig. 3- Rppresentzione schemtic del modello dell gro-ecosistem Disy. Rielorto d Hnsen

26 Il modello di simulzione (simultion engine) è rffigurto dl ox nero in grnde dell figur 3 ed è immginile come un singol colonn posiziont verticlmente nel cmpo, che h come limite superiore il clim e come limite inferiore l cqu di fld. Quest colonn è costituit d un componente di superficie (modello dell vegetzione e del ioclim) e d un componente sottosuperficile (modello del suolo). Tr queste due componenti si stiliscono dei flussi e scmi di energi, cqu e di mteri. Nell figur vengono evidenzite nei ox esterni quelle che sono le vriili che guidno il processo di simulzione del modello (driving vriles). Queste sono suddivise in due gruppi: le vriili tmosferiche e le prtiche gestionli. I dti tmosferici minimi necessri per il funzionmento di Disy sono l rdizione glole, l tempertur dell ri e l precipitzione, nche se informzioni molto più dettglite sono possiili, oltreché consiglite. Le prtiche gestionli sono, nell form più semplice, un list di zioni tecniche che vengono relizzte in dte definite. Tr queste si ricordno le lvorzioni del terreno, l semin/trpinto, l fertilizzzione, l irrigzione, l difes fitosnitri e l rccolt delle colture. Principli processi simulti d Disy sono quelli del ciclo dell cqu, del cronio e dell zoto tipici del sistem gricolo. Lo schem che Disy dott per simulre il ciclo del cronio nel sistem suolo è riportto nell figur 4. I ox rppresentno i punti di ccumulo mentre le frecce indicno i flussi del cronio. Gli input del sistem sono rppresentti dll fotosintesi delle colture e dll impiego di mmendnti e fertilizznti orgnici. Le perdite sono rppresentte dlle rese colturli e di processi dell ttività respirtori delle pinte e dell microflor telluric. Modello del flusso del Cronio Respirzione dell pint Respirzione Microrgnismi Suolo Fotosintesi Rccolt Cronio Coltur Incorporzione Residui Rizodeposizione Res Cronio d fertilizznti orgnici Cronio Soil Cron Suolo Fig. 4- Rppresentzione schemtic delle dinmiche del cronio nel modello Disy. Rielorto d Arhmsen e Hnsen

27 L componente del ciclo del cronio che si relizz nell coltur è simult d un idoneo sumodello colturle (Crop Model). L crtteristic più importnte del modello colturle è l cpcità di simulre l vrizione nel tempo del LAI, dell profondità e densità dell pprto rdicle, dell produzione dell sostnz secc e del suo contenuto in zoto. I prodotti dll ttività fotosintetic sono riprtiti tr i diversi comprti dell pint, prte ere, prte ipoge ed orgni di ccumulo. Di ciscun comprto viene vlutt l respirzione di crescit e di mntenimento nonché l produzione nett. L riprtizione degli ssimilti è determint dllo stdio di sviluppo dell pint rppresentto dllo sviluppo fenologico rggiunto dll coltur. Il tsso di sviluppo dell coltur è determinto in funzione dll tempertur. Il LAI e determinto in funzione dell sostnz secc ccumult nell prte ere e dello stdio di sviluppo rggiunto. L penetrzione delle rdici è funzione dell pint, dell tempertur del suolo e d eventuli restrizioni livello del suolo. L densità dell pprto rdicle è determinto in funzione dell profondità rggiunt e dll sostnz secc ccumult nell pprto rdicle. Durnte l rccolt, il modello Disy permette di suddividere l sostnz secc ccumult nell prte ere dell coltur tr l frzione economicmente più interessnte (es. grnglie) e quell meno interessnte (es. pglie) le quli possono essere trsferite l suolo come sostnz orgnic. L componente del ciclo del cronio che si relizz nell coltur è simult d un idoneo sumodello colturle (Crop Model). L crtteristic più importnte del modello colturle è l cpcità di simulre l vrizione nel tempo del LAI, dell profondità e densità dell pprto rdicle, dell produzione dell sostnz secc e del suo contenuto in zoto. I prodotti dll ttività fotosintetic sono riprtiti tr i diversi comprti dell pint, prte ere, prte ipoge ed orgni di ccumulo. Di ciscun comprto viene vlutt l respirzione di crescit e di mntenimento nonché l produzione nett. L riprtizione degli ssimilti è determint dllo stdio di sviluppo dell pint rppresentto dllo sviluppo fenologico rggiunto dll coltur. Il tsso di sviluppo dell coltur è determinto in funzione dll tempertur. Il LAI e determinto in funzione dell sostnz secc ccumult nell prte ere e dello stdio di sviluppo rggiunto. L penetrzione delle rdici è funzione dell pint, dell tempertur del suolo e di restrizioni livello del suolo. L densità dell pprto rdicle è determinto in funzione dell profondità rggiunt e dll sostnz secc ccumult nell pprto rdicle. Durnte l rccolt, il modello Disy permette di suddividere l sostnz secc ccumult nell prte ere dell coltur tr l frzione economicmente più 27

28 interessnte (es. grnglie) e quell meno interessnte (es. pglie) le quli possono essere trsferite l suolo come sostnz orgnic. L componente del ciclo del cronio che si svolge nel suolo è simult d un idoneo su-modello, il modello dell sostnz orgnic del suolo (Soil Orgnic Mtter Model) rppresentto schemticmente nell figur 5. Il modello Disy suddivide l sostnz orgnic presente nel suolo in tre pool: l sostnz orgnic non-vivente del suolo (soil orgnic mtter: SOM); l sostnz orgnic vivente del suolo (soil microil iomss: SMB); l sostnz orgnic ggiunt di recente l suolo (dded orgnic mtter: AOM). Quest suddivisione è vist come un utile pprossimzione del rele continuum qulittivo che si trov in ntur, per fcilitre l descrizione di tutti i processi di turnover medinte cinetiche di primo-ordine ciscun di queste componenti distinte è ulteriormente suddivis in due su-pool crtterizzti d un divers velocità di turnover (Hnsen et l.1990): su-pool con un velocità più lent (SOM1, SMB1 ed AOM1) e su-pool con un velocità più veloce (SOM2, SMB2 ed AOM2). Per le cinetiche di primo-ordine il tsso di decdimento è proporzionle ll dimensione del pool stesso considerto: dc dt = kc dove C è il contenuto in cronio del su-pool considerto (es. SOM1, SMB2 o AOM1) e k è il tsso di decomposizione che può essere modificto d opportuni fttori iotici. Il tsso di decomposizione dell SOM1 e SOM2 è considerto essere influenzto dll tempertur, dl contenuto idrico e dl contenuto in rgill dello strto di suolo considerto. In suoli con un lto input di sostnz orgnic, SOM2 umenterà più velocemente di SOM1, mentre in suoli con ssi input di sostnz orgnic SOM2 diminuirà più velocemente di SOM1. Il rpporto tr SOM1/SOM2 è considerto essere il prmetro principle nel guidre i processi di minerlizzzione-immodilizzzione dell sostnz orgnic del suolo. Come si vede nell figur l produzione di CO 2 è il risultto dei flussi del cronio che si stiliscono tr i pool dell iomss microic. Il cronio è perso dl sistem come CO 2 per l'ttività respirtori di crescit e di mntenimento dell SMB. Il tsso di degrdzione ed il tsso dell respirzione di mntenimento sono modificti in relzione ll tempertur del suolo, l contenuto in rgill ed l contenuto idrico 28

29 del suolo espresso come potenzile di pressione. Il rpporto tr SMB1/SMB2, se non ulteriormente stilito è fissto 6 o 10. Strutturle Metolic Reclcitrnte N C C-AOM1 AOM N C-AOM2 NH 4, NO 3 N C C-SMB1 SMB N C-SMB2 CO 2 N CC-SOM1 SOM N C C-SOM2 Fig. 5- Pool e su-pool (1 e 2) del modello dell sostnz orgnic nel suolo e reltiv riprtizione del flusso del cronio orgnico (e dell zoto) tr i pool. SOM: soil orgnic mtter, SMB: soil microil iomss, AOM: dded orgnic mtter: Rielorto d Hnsen L iomss nuov che giunge nel suolo può provenire principlmente d: fertilizznti orgnici, letme, sovesci, compost, residui lsciti sull superficie del suolo durnte l rccolt dell coltur e dgli pprti rdicli dell stess. Quest sostnz orgnic è suddivis tr i due su-pool AOM e per l su decomposizione è influenzt solmente dll tempertur del suolo e dl contenuto 29

30 idrico. Per lcuni mmendnti orgnici, come d esempio il letme ed il compost, che hnno già suito un przile processo di degrdzione-stilizzzione, prte dell sostnz orgnic pportt l terreno è lloct direttmente l SOM2. Generlmente più del 90% dell zoto presente nel terreno nell zon esplort dll pprto rdicle delle pinte è legto ll sostnz orgnic. L mggior prte dell zoto residuo si trov sotto form di mmonio (NH + 4 ) fissto nelle micelle colloidli dell rgill, mentre l mmonio ed il nitrto (NO - 3 ) disponiile per l ssorimento delle pinte ed estriile con KCl (1 M ) rrmente h vlori superiori 1% dell zoto totle presente nel terreno. Quindi l form di zoto orgnic costituisce l componente più importnte dell zoto presente nel terreno. Come illustrto nell figur 6 il turnover dell'zoto orgnico nel suolo è strettmente legto l turnover del cronio orgnico del suolo. Anche il contenuto dell'zoto orgnico del suolo è suddiviso in su-pool ed è clcolto prtire dl contenuto in cronio del pool di pprtenenz usndo un rpporto C/N fissto per ciscun pool. Quindi il ilncio dell'zoto è funzione del turnover del cronio e del corrispondente rpporto C/N dei pool si sostnz orgnic considerti. L oiettivo del ilncio dell zoto utilizzto dl modello Disy (Fig. 6) è quello di seguire le dinmiche delle seguenti forme dell zoto: mmonio; nitrto; zoto orgnico. Gli scmi tr le differenti forme dell zoto e le perdite di queste dl suolo può essere dovuto principlmente i seguenti processi: immoilizzzione dell zoto minerle dovuto ll zione dei microrgnismi; minerlizzzione dell sostnz orgnic e conseguente rilscio di mmonio; nitrificzione dell mmonio e seguente formzione di nitrto; denitrificzione del nitrto; ssorimento dell zoto minerle e conseguente fisszione dell zoto nell iomss colturle; liscivizione dell mmonio e del nitrto. Nel modello Disy le fonti dell'mmonio considerte (sources) sono le deposizioni tmosferiche (umide e secche), le fertilizzzioni e l'mmonificzione; i punti di ccumulo (sinks) sono l'ssorimento delle pinte, l'immoilizzzione, l nitrificzione e l liscivizione. Per l form 30

31 nitric le fonti sono le deposizioni tmosferiche (umide e secche), le fertilizzzioni, l nitrificzione; i punti di ccumulo sono l'ssorimento delle pinte, l'immoilizzzione, l denitrificzione e l liscivizione. I processi di nitrificzione e denitrificzione considerti sono determinti in funzione dell tempertur, ph, dell concentrzione dei sustrti e del contenuto idrico del suolo. Fertiliztione + Atm. Depo. Processi dell zoto simulti Fertiliztione (Orgnic) Rccolt Fertiliztione + Atm. Depo Org-N Residui + Rizodeposizione Pint-N Assorim. Minerliztione nett Assorim. Immoiliztione NH 4 + NO 3 - Nitrifictione Voltiliztione Liscivizione Denitrifictione Liscivizione Fig. 6- Rppresentzione schemtic del ciclo dell'zoto incluso nel modello Disy Rielorto d Arhmsen L'ssorimento dell'zoto minerle dell pint è determinto si dll richiest di zoto dell coltur, si dll disponiilità di questo nel suolo. Il primo è simulto prtire dl contenuto potenzile dell coltur che è su volt funzione dell sostnz secc ccumult dll pint, dello stdio vegettivo e dl contenuto dell'zoto nell pint. L second è stimt in funzione del contenuto ttule di zoto minerle nel suolo e dl trsporto di questo dl suolo ll'pprto rdicle dell pint. Due sono i meccnismi coinvolti in questo trsporto: il flusso di mss e l diffusione. 31

32 L pint può ssorire si l form mmonicle che l form nitric. Nel modello l'ssorimento dell form mmonicle h l priorità su quell nitric. Quest sommri descrizione del ciclo del C e dell N simulti dl Disy consente di individure quli sino i dti e le informzioni minime utili d rccogliere durnte l sperimentzione per poterle successivmente utilizzre nell vlidzione del modello. Nell tell che segue si riportno i principli dti che il modello Disy consente di ottenere medinte le sue simulzioni. Soil output Plnts output - C totle - ssorimento dell'n operto dll coltur - N totle - contenuto in C dei residui colturli - - NO 3 - contenuto in N dei residui colturli + - NH 4 - res commercile dell coltur - N minerle totle - N rimosso dl terreno dll coltur - - liscivizione NO 3 - produzione totle di sostnz secc - dinmic dell tempertur del suolo - C dell iomss - N dell iomss - AOM che rimne nel suolo - CO 2 32

33 2. Oiettivi dell ricerc L sperimentzione prevedesi pone come oiettivi quello di: 1) confrontre il comportmento vegeto-produttivo dell ptt (Solnum tuerosum) sottopost differenti modlità di fertilizzzione zott (minerle di sintesi ed orgnic d compost) per un periodo di due nni. Il fine è quello di vlorizzrne l mssimo l'effetto fertilizznte, limitndone i potenzili effetti indesiderti, e di verificre qule contriuto poss fornire ll elorzione di idonee strtegie di gestione gronomic nelle ree pedoclimtiche tipiche del nostro Pese. 2) di vlutre il contenuto del C e dell N nel sistem suolo-pint-tmosfer e vlutre qule contriuto poss fornire nel possiile sequestro del cronio l fine dell mitigzione degli effetti dell umento di gs serr in tmosfer.; 3) cquisire un insieme di dti utili per essere impiegti come se per vlidre un modello simulzione del sistem suolo-pint-tmosfer nell groecosistem dell'itli Centrle. 3. Mterili e metodi 3.1. Loclizzzione dell prov sperimentle L prov sperimentle è stt relizzt, negli nni 2005 e 2006, ll interno dell ziend didtticosperimentle dell Università dell Tusci di Vitero, in loclità Riello (lt '12 N, long '48 E, lt. 310 m). Il terreno dell ppezzmento utilizzto, di origine vulcnic e clssificto come Ando Eutric Cmisol (WSRB), h le seguenti crtteristiche medie (misurte nello strto 0-30 cm) tessitur rgillos (rgill 39,5%, limo 27,9% e si 32,6% metodo USDA) sostnz orgnic 1.5%, zoto totle (Kjeldhl) 0,1% e ph 6,7. L precipitzione medi nnu è di 730 mm, il mese meno piovoso è luglio con 29 mm il mese più piovoso è novemre con 93 mm. L tempertur medi nnu è di 13,2 C, l tempertur medi mssim nnu è di 18,7 C, l tempertur medi minim nnu è di 7,6 C. I mesi con l tempertur medi mssim più lt sono luglio ed gosto con 29 C. I mesi con l tempertur medi mssim più ss sono gennio e dicemre con 10 C. I mesi con l tempertur medi minim più lt sono luglio ed gosto con 15 C.. Il mese con l tempertur medi minim più ss è gennio con 1 C. (vlori medi del trentennio , EuroMeteo, 2007) 33

34 3.2. Schem sperimentle e trttmenti Sono stte llestite prcelle sperimentli di superficie pri 82 m 2 (11 m x 7,5 m) secondo uno schem locchi rndomizzti con tre repliche. Le tesi poste confronto hnno rigurdto l fertilizzzione orgnic se di compost sull coltur dell ptt, medinte l impiego di solo compost (tesi PC100), di solo concime minerle di sintesi (tesi PM100) e medinte l integrzione del compost (50% dell dose dell tesi PC100) con concime minerle di sintesi (tesi PC50). Le dosi di concime distriuite sono stte definite in mnier tle d soddisfre il presunto fisogno colturle di zoto dell coltur. In ggiunt si è mntenut un prcell testimone con ssenz di fertilizzzione zott (tesi P0). L tell 5 rissume le quttro differenti tesi sperimentli poste confronto: T.5 Tesi poste confronto Tesi Codice Fertilizzzione Coltur 1 PC100 Compost 100% Ptt 2 PC50 Compost 50% + Minerle 50% Ptt 3 PM100 Minerle 100% Ptt 4 P0 Nessun fertilizzzione Ptt Nell rco dell durt dei due nni dell sperimentzione è stto mntenuto invrito l inmento tesi/prcell. L itinerrio tecnico seguito per l coltur, descritto in dettglio nei seguenti prgrfi, è stto sostnzilmente quello dottto nell zon ed è stto uniforme nelle differenti tesi poste confronto con l unic differenzizione per l fertilizzzione Itinerrio tecnico dell coltur Specie e vrietà utilizzt L sperimentzione è stt effettut su coltur di ptt (Solnum tuerosum L.) vr. Monlis, vrietà medio precoce pst gill. Nei due nni dell prov sperimentle l semin è stt effettut mnulmente, utilizzndo micro tueri-seme interi (cliro 25/28.) di origine olndese (ditt -NAK). Per le notizie circ l semin si rimnd l prgrfo sulle lvorzioni 34

35 Fertilizzzione L dose di compost e di concime zotto d distriuire, è stt stilit nei due nni medinte l redzione di un ilncio semplificto dell elemento N, così come proposto dl Codice di Buon Prtic Agricol (MiPA 1999) l cui espressione generle è rissunt dll seguente relzione: dose concimzione = fisogno dell coltur - (pporti nturli) + (perdite nturli) (1) In prticolre un ilncio completo dell zoto può essere schemtizzto dll seguente espressione (Grignni et l., 2003) Fc = Y Bfx An Mf Mc Sm + Si Ri + Rf + Zv + Zl + Zr (2) dove: Fc = fisogno colturle di zoto; Y = produzione ttes; = quntità sportt dll coltur; Bfx = eventule zotofisszione d prte delle leguminose; An = pporti derivti trmite le deposizioni secche e umide; Mf = disponiilità d precedenti fertilizzzioni orgniche; Mc = disponiilità dll pront minerlizzzione dei residui colturli; Sm = minerlizzzione dell sostnz orgnic; Si = immoilizzzione dovut i residui dell coltur precedente; Ri = quot di zoto in form minerle prontmente disponiile ll inizio dell coltur; Rf = quot di N in form minerle prontmente disponiile ll fine del periodo temporle considerto per l coltur. Zv = perdite di N dovute voltilizzzione; Zl = perdite di N per liscivizione; Zr = perdite di N per ruscellmento. Nell redzione del ilncio, non vendo disposizione tutti i dti specifici per l reltà pedoclimtic dove si è relizzt l prov, si è ftto riferimento d un form semplifict del ilncio, prendendo in considerzione solo le voci Y,, An, Mf, Mc, Sm, Si, Ri, Zv, Zl e Zr dell (2), e utilizzndo dti ricvti dll iliogrfi ed in prte dlle precedenti sperimentzioni 35

36 effettute nello stesso ppezzmento. Nei seguenti prgrfi si riportno in dettglio notizie sulle modlità di stim delle componenti del ilncio semplificto dell zoto, utilizzto per definire le dosi di concime Asportzioni dell coltur Il termine Y dell (2) è ricvto moltiplicndo il vlore delle sportzioni unitrie per il livello di res che ci si spett di ottenere nelle specifiche condizioni pedoclimtiche. Dlle informzioni ricvili dll lettertur si hnno per l ptt vlori di sportzioni unitrie () di zoto medie pri circ 4 kg N t -1 di iomss fresc di tueri (Benvenuti e Giovnrdi 2001, Boncirelli e Boncirelli 2001, PRSR Lzio ). Ovvimente tli vlori sono influenzti dll vrietà e soprttutto dell nutrizione zott e dll disponiilità idric. Per qunto rigurd il termine Y, normlmente si ritiene che l fine dell ottenimento di uone rese produttive il compost de essere sempre pplicto in cominzione con fertilizznti minerli (Pinmonti 1997; Centemero 2002). Pertnto prevedendo nell sperimentzione un tesi con l impiego del solo compost qule concime, con rese prevediilmente minori rispetto ll concimzione minerle, si è ipotizzt prudenzilmente per il primo nno (2005) un res di iomss fresc in tueri pri 35 t h -1, con un fisogno quindi di 150 unità di N. I risultti produttivi conseguiti dll coltur nel primo nno hnno tuttvi evidenzito rese più elevte di quelle stimte nel primo nno. Quindi per il secondo nno (2006) si è ipotizzt un res medi di 50 (t h -1 ) di iomss totle ed un fisogno 180 unità fertilizznti di N Apporti nturli di N Gli pporti nturli sono stti stimti dll somm delle seguenti voci: Ri, zoto minerle presente nel terreno ll inizio del ciclo colturle; Sm, l zoto minerlizzto dll sostnz orgnic presente nel terreno; An, l zoto derivnte dlle deposizioni umide e secche. Ri è stto considerto pri ll 1% dell zoto totle presente nel terreno nello strto interessto dll coltur (AAVV 1999; MiPA 1999) (All.1-A). L zoto minerlizzto dll sostnz orgnic presente nel terreno Sm è stto stimto secondo Costntini (1995) (All.1-B ). Per qunto rigurd An, l zoto derivnte dlle deposizioni umide e secche, d conttti personli vuti con l ufficio locle dell ARPA Lzio nel 2005, si è potuto consttre che le deposizioni umide e secche degli ossidi di zoto non vengono rilevti per l zon dell città di Vitero. Pertnto si è 36

37 utilizzto il dto nzionle pri 10 kg h -1 nno -1 (AAVV 1999; MiPA 1999) corretto per l idoneo coefficiente tempo Ct (10 kg h -1 nno -1 0,66 = 6,6 kg h -1 ) così come suggerito dlle indiczioni generli sull ppliczione dei disciplinri di produzione integrt dell regione Emili Romgn (2003). E d notre che per il primo nno dell sperimentzione (2005) non si sono considerte le voci Mf, N d precedenti fertilizzzioni orgniche, Mc ed Si, cioè l zoto prontmente minerlizzto o immoilizzto di residui dell coltur precedente, in qunto l superficie di terreno scelt per l llestimento dell prov sperimentle er rimst incolt nelll nnt grri precedente. Nel secondo nno (2006) gli pporti nturli sono stti stimti come nel primo nno per qunto rigurd l zoto derivnte dlle deposizioni umide e secche. Mentre per l zoto derivnte dll minerlizzzione dll sostnz orgnic presente nel terreno si è ftto riferimento l contenuto medio di sostnz orgnic in tutte le prcelle per lo strto 0-30 cm misurto il 22/12/05 (All.1-C). L zoto minerle disponiile nel terreno (l 1% dell zoto totle All.1-) è stto ggiornto sull se delle misure effettute il 22/12 /2005. Inoltre si è ggiunt l stim del quntittivo Mf di zoto proveniente dl compost distriuito nell nno precedente (effetto residuo) medinte l stesur del ilncio umico (All.1-E). Anche per il 2006 non si sono considerte le voci Mc e Si, N minerlizzto o immoilizzto di residui dell coltur precedente, in qunto i residui epigei dell coltur di ptt sono stti llontnti dl terreno durnte le operzioni dell rccolt finle Perdite nturli di N Più difficile è stt l stim dell consistenz delle perdite nturli riconduciili i fenomeni di liscivizione, ruscellmento superficile e denitrificzione/voltilizzzione dell elemento. Dto che si ritiene che un loro omissione si può dimostrre più controproducente di un stim per qunto imprecis (AAVV 1999), si sono individuti vlori di riferimento ll interno degli intervlli definiti per ciscuno di questi fenomeni livello nzionle (AAVV 1999), (liscivizione (Zi) kg h -1 nno -1, ruscellmento (Zr) 0-50 kg h -1 nno -1 e denitrificzione/voltilizzzione (Zv) kg h -1 nno -1 ). Considerndo l tessitur, l gicitur del terreno utilizzto per l sperimentzione e l tecnic colturle, si è ritenuto pproprito ipotizzre che il 25% dell zoto disponiile presente nel terreno non fosse effettivmente disponiile per l coltur cus dll insieme di questi fenomeni (circ 11,2 kg h -1 ). 37

38 Definizione dell dose di compost d somministrre Come già riportto, nell definizione delle dosi di compost d distriuire si è considerto prevlente l effetto fitonutritivo rispetto quello mmendnte, pertnto si è considerto il compost ll stess stregu di un concime orgnico sso titolo di zoto. Quindi si è determinto il quntittivo d distriuire in cmpo fcendo riferimento lle sue specifiche crtteristiche chimiche e più specifictmente ll umidità, l contenuto in zoto totle ed l tsso di zoto presumiilmente reso disponiile in relzione l processo di minerlizzzione nnu. In merito l quntittivo di zoto che viene rilscito durnte i processi di degrdzione del compost nel corso del primo nno di distriuzione, dll iliogrfi (Zorzi et l. 1992; Gerke t l. 1999; Centemero 2002; Amlinger et l 2003), si ricvno dei vlori compresi tr il 5% ed il 20% del contenuto totle di zoto presente nel compost. Prudenzilmente, considerndo le condizioni pedoclimtiche in cui si è svolt l sperimentzione, si è ritenuto opportuno considerre che l zoto prontmente disponiile per l coltur fosse pri d un vlore del 10% dell zoto totle pportto l terreno con il compost. Seguendo questo schem si sono così stimte le seguenti dosi di compost d pportre nel primo nno di sperimentzione (2005): 64 t h -1 per l tesi PC100 e di 32 t h 1 per l tesi PC50 (All. 1- F). Per il secondo nno di sperimentzione è stto seguito lo stesso pproccio metodologico ssumendo un quntità di zoto reso disponiile in relzione l processo di minerlizzzione pri l 10%. Seguendo questo schem si sono così stimte le seguenti dosi di compost d pportre nel 2006: 77 t h -1 per l tesi PC100 e di 38,5 t h 1 per l tesi PC50 (All.1-G) Il compost utilizzto Il compost utilizzto nell sperimentzione è quello proveniente dll'impinto per il trttmento e l trsformzione dei rifiuti orgnici di Mccrese (Rom) gestito dll'aziend Municiple Amiente di Rom (AMA), ed pprtiene ll tipologi degli "mmendnti compostti misti" (Dls. 217 del 29/04/06, ex-legge 748/84 e D.M. 27 mrzo 1998) e certificto come compost di qulità dl Consorzio Itlino Composttori (CIC, 2007). Dto che le crtteristiche chimico-fisiche del compost vrino in funzione del mterile utilizzto nel processo di compostggio, non sempre costnte nel tempo per l impinto utilizzto, si sono nlizzte nei due nni di prov le principli crtteristiche del compost utilizzto. Le principli crtteristiche chimico-fisiche del compost utilizzto nel primo nno (2005) sono riportte nell tell 6. 38

39 T. 6 Principli crtteristiche fisico-chimiche del compost (% del peso secco, se non diversmente specificto) utilizzto nell nno 2005 Prmetro Vlori misurti Umidità totle 28,21 Azoto totle 2,5 Azoto orgnico % su N tot. 92 Azoto mmonicle < 0,1 Azoto nitrico 0,2 PH 7,58 Contenuto in plstic 0,29 Contenuto in vetro 0,26 Contenuto inerti resistenti 650 C 8,59 Ceneri 30,8 Sostnze voltili 69,2 Cronio orgnico 40,1 Acidi umici e fulvici (HA+FA) 15,2 Fosforo totle (P 2 O 5 ) 1,1 Potssio totle (K 2 O) 1,9 Clcio totle (CO) 7,6 Mgnesio totle (MgO) 0,5 HR 37,9 Rpporto C/N 16 Cromo (mg kg -1 ) 19 Cromo VI (mg kg -1 ) < 0,1 Mercurio (mg kg -1 ) 0,2 Nichel (mg kg -1 ) 16 Piomo (mg kg -1 ) 78 Rme totle (mg kg -1 ) 60 Zinco totle (mg kg -1 ) 128 C.E.S. (ds m -1 ) 3,32 Indice di germinzione (Ig) 89,3 = dto fornito dl Dott. Nsetti F. Le crtteristiche del compost utilizzto nel 2005 sono sostnzilmente in line con le corrispondenti crtteristiche che si riscontrno per i compost originti d nloghe mtrici di scrto (rccolt differenzit monte di rifiuti orgnici) sottoposte l processo di compostggio. Il contenuto in cronio orgnico testimoni un uon presenz di sostnz orgnic e quindi, potenzilmente, nche uone proprietà mmendnti. L lto contenuto di zoto totle ed il rpporto C/N indicno che simo in presenz di un compost con un uon equilirio nutrizionle, quindi è 39

40 rgionevole pensre che non si relizzernno fenomeni di competizione tr le colture e l popolzione microic del terreno per l'elemento zoto. L stilità iologic del compost può essere vlutt medinte l determinzione delle sostnze umiche, questo vlore si mntiene en l di sopr del limite minimo di legge (vlore >7) e ciò grntisce comunque un uon umificzione (tsso di umificzione 37,9 %). L fitotossicità non dest preoccupzioni dto che l sggio di fitotossicità del Lepidium stivum si è ottenuto dei vlori en l di sopr del 70%. L rettività di questo compost è leggermente l di sotto dell medi ed l di sotto del limite mssimo previsto dll normtiv per quest tipologi di compost (ph 8,5). L slinità è in line con quell di quest tipologi di compost. Per qunto rigurd il potssio si not che il vlore è sicurmente più elevto dell medi, mentre il vlore del fosforo risult essere leggermente l di sotto dell medi per l tipologi dei compost misti derivti dl trttmento di scrti limentri, rispettivmente: 1,26 e 1,38 % sull s.s. (Genevini et l 1998). Il vlore del clcio è inferiore l vlore medio di questo elemento presente nell tipologi dei compost misti derivti dl trttmento di scrti limentri (10,36 % s.s.) e leggermente superiore l vlore medio dei compost derivnte di soli scrti verdi (6,14%). Per il Mgnesio questo compost present dei contenuti che sono l di sotto dei vlori medi si per l prim che per l second tipologi di compost (rispettivmente: 1,53 e 1,08 % sull s.s). Per qunto rigurd le crtteristiche grnulometriche (T. 7), si registr un frzione di prticelle fini e molto fini (prticelle con dimetro < 1 mm) elevt. Inftti, tli frzioni insieme costituiscono circ il 57,7 % dell composizione del compost Ciò conferisce questo compost un notevole "polverosità", d tenere in considerzione durnte le fsi di distriuzione in cmpo. T. 7 Anlisi grnulometric e del contenuto in plstic del compost utilizzto nell nno 2005 Grnulometri: dimetro (mm) Percentule sul peso secco (%) Contenuto in plstic % sul peso secco dell frzione grnulometric (%) >10 0,0 0, ,7 3, ,0 0, ,2 0, ,4 0,12 1-0,5 13,8 - <0,5 43,9-40

41 Le principli crtteristiche chimico-fisiche del compost utilizzto nel 2006 sono riportte nell tell 8. T. 8 Principli crtteristiche fisico-chimiche del compost (% del peso secco, se non diversmente specificto) utilizzto nell nno 2006 Prmetro Vlori misurti Umidità totle 31,5 Azoto totle 2,63 Azoto orgnico % su N tot. 82 Azoto mmonicle < 0,1 Azoto nitrico < 0,1 ph 8,6 Contenuto in plstic 0,9 Contenuto in vetro 0,2 Contenuto inerti resistenti 650 C 0,51 Ceneri 33,9 Sostnze voltili 65,2 Cronio orgnico 39,2 Acidi umici e fulvici (HA+FA) 30,73 Fosforo totle (P 2 O 5 ) 1,54 Potssio totle (K 2 O) 2,70 HR 84,9 Rpporto C/N 13,8 C.E.S. (ds m -1 ) 4,75 Indice di germinzione (Ig) 88,3 ottenuto medinte trttmento preliminre con gente riducente Anche per il 2006 le crtteristiche sono sostnzilmente in line con le corrispondenti crtteristiche che si riscontrno per i compost originti d nloghe mtrici di scrto sottoposte l processo di compostggio. Il contenuto in cronio orgnico risult essere un po diminuito rispetto l 2005, mentre risult più elevto il contenuto in zoto. Il rpporto C/N più sso rispetto l 2005 indic che simo in presenz di un compost più stile ed con un uon equilirio nutrizionle, quindi è rgionevole pensre che non si relizzernno fenomeni di competizione tr le colture e l popolzione microic del suolo. L stilità iologic del compost può essere vlutt medinte l determinzione delle sostnze umiche, questo vlore risult umentto rispetto l 2005 e si mntiene en l di sopr del limite minimo di legge (vlore >7%). L rettività di questo compost si ttest l limite superiore previsto 41

42 dll normtiv per i compost di elevt qulità (ph compreso tr 6,0 e 8,5) ed l di sopr di quello misurto nel Anche per qunto rigurd l conduciilità elettric specific si registrno dei vlori elevti, perltro tipici di quest tipologi di compost (C.E.S. 3,73 dsm -1, Genevini e Zccheo 1998). Per qunto rigurd il potssio si not che il vlore è circ il doppio rispetto ll medi, mentre il vlore del fosforo risult essere leggermente l di sopr dell medi per quest tipologi di compost misti derivti dl trttmento di scrti limentri, rispettivmente: 1,3 ed 1,4 % sull s.s. (Genevini e Zccheo 1998). Concludendo le crtteristiche sopr menzionte evidenzino delle potenzili uone crtteristiche fitonutritive, not dolente è l lto vlore dell rettività e dell conduciilità elettric specific con vlori superiori 2,8 dsm -1, limite ritenuto prolemtico per molte specie vegetli (Centemero e Cimi 2001). Comunque per l uso di pieno cmpo, dto l evidente effetto diluizione, non si ritiene che questo compost poss determinre fenomeni negtivi durnte lo sviluppo dell coltur di ptt. Si conferm un composizione grnulometric di prticelle fini e molto fini (prticelle con dimetro < 1 mm) lt, nche se rispetto l 2005 si h un legger riduzione, inftti costituiscono circ il 55,8 % dell composizione totle del compost (T. 9). T. 9 Anlisi grnulometric e del contenuto in plstic del compost prodotto presso lo stilimento AMA di Mccrese nno 2006 Grnulometri: dimetro (mm) Percentule sul peso secco (%) Contenuto in plstic % sul peso secco dell frzione grnulometric (%) > ,8 12, ,7 1, ,7 1, ,0 0,7 1-0,5 23,8 0,1 <0,5 32, L distriuzione del compost L dose di compost individut rispettivmente per l tesi PC100 e PC50 è stt depositt sull reltiv prcell in piccoli cumuli (circ kg di compost t.q.) mno medinte l utilizzo di crriol (Fig. 7) fine mrzo per il 2005 (31/03/05) ed ll fine dell prim decde di mrzo nel 2006 (10/03/06). Successivmente il compost è stto uniformemente distriuito sull superficie sempre mnulmente medinte l utilizzo di rstrello e pl, rispettivmente il 01/04/05 ed il 42

43 14/03/06 (Fig. 8). Quest modlità di distriuzione è stt ritenut l più dtt grntire un uon uniformità di distriuzione dt l prticolre polverosità di questo compost e l dimensione limitt delle prcelle sperimentli (Fig. 9). Successivmente il compost è stto interrto medinte erpictur con erpice dischi (per i dettgli si ved il prgrfo sulle lvorzioni). Fig. 8- Pnormic delle prcelle dell prov con l presenz dei cumuli di compost in dt 31/03/05 Fig.. 9- Distriuzione del compost sulle prcelle sperimentli in dt 14/03/06 43

44 Fig.10- Pnormic delle prcelle dell prov con l presenz del compost distriuito sull superficie prim dell interrmento 01/04/ L concimzione minerle di sintesi L concimzione minerle di sintesi è stt relizzt in mnier differenzit per l zoto e per il fosforo e potssio. Frossrd et l. (2002) riport che il contenuto di fosforo inorgnico presente nel compost e disponiile si compreso tr il 2 ed il 16%. Altre ricerche sull cpcità del compost di soddisfre l richiest nutritiv di fosforo delle colture forniscono dei dti molto discordnti e tlvolt di difficile interpretzione (Sinj et l., 2002). Per il potssio i lvori reperiili in lettertur sono limitti. Stewrt et l., (2004) riport d studi medinte lisimetri vlori di recupero del potssio presente in un compost d scrti di fungi inferiori l 3%. Dt l incertezz circ l rele disponiilità del fosforo e del potssio per l coltur nelle nostre condizioni sperimentli si è deciso concimre con concimi minerli di sintesi. Il criterio che è stto seguito per l individuzione delle unità fertilizznti d distriuire è stto quello dell restituzione delle sportzioni colturli senz considerre gli pporti derivnti dl compost. Quindi considerndo l tipologi di terreno e l res presumiile si è ritenuto sufficiente pportre l terreno 65 kg h -1 di P 2 O 5 ed 100 kg h -1 di K 2 O per il 2005 ed 80 kg h -1 di P 2 O 5 ed 120 kg h -1 di K 2 O per il E stto utilizzto rispettivmente perfosfto triplo (46%) e solfto di potssio (50%), l distriuzione è vvenut, medinte spndiconcime centrifugo, uniformemente su tutt l 44

45 superficie interesst ll sperimentzione ll fine dell prim decde di mrzo nel 2005 (10/03/05) ed metà mrzo nel 2006 (15/03/06) prim dell lvorzione di ffinmento del terreno. Nel 2005 l fertilizzzione zott, ove previst (tesi PM100 e PC50), è stt relizzt in copertur mno ed spglio sull inter superficie prcellre suddividendo il totle delle unità fertilizznti d distriuire in due liquote pri l 50% delle unità fertilizznti totli. L prim liquot è stt distriuit ll metà di prile (7 gg dopo l semin dei tueri-seme, 15/04/05) medinte l impiego di 163 Kg N h -1 di ure (46%), mentre l second liquot è stt distriuit verso le fine di mggio (47 gg dopo l semin dei tueri-seme, 24/05/05) medinte l impiego di 288,5 Kg N h -1 di nitrto mmonico (26%). Nel 2006 l fertilizzzione zott è stt effettut con le stesse modlità seguite nel 2005 nche se si deve registrre un ritrdo nell su prim esecuzione. Inftti l prim liquot è stt distriuit ll metà dell terz decde di prile (19 gg dopo l semin dei tueri-seme, 22/04/06) medinte l impiego di 195,7 Kg N h -1 di ure (46%), mentre l second liquot è stt distriuit ll fine dell second decde di mggio (45 gg dopo l semin dei tueri-seme, 22/05/06) medinte l impiego di 346,2Kg N h -1 di nitrto mmonico (26%). Nelle prcelle dell tesi PC50 le dosi erno l metà di quelle dell tesi PM Lvorzioni del terreno Il terreno che h ospitto l prov er rimsto incolto nell nnt grri precedente, e sottoposto d un rtur fine settemre (22/09/04) ll profondità di 30 cm circ con il fine principle di controllre lo sviluppo delle infestnti. Nel 2005 in dt 02/04/05 è stt effettut un erpictur con erpice dischi ll profondità di 20 cm circ su tutt l superficie oggetto dell prov per interrre ed mlgmre il compost ed i concimi minerli di sintesi (K e P) nell mss del terreno. Successivmente l fine di grntirne un migliore omogeneizzzione ed un migliore ffinmento del terreno è stt relizzt in dt 05/04/05 un erpictur con erpice denti rotnti verticle interessndo uno spessore di cm. L ssolctur preprtori ll semin è stt effettut con ssolctore ivomere ll distnz di 75 cm ed con profondità di cm circ (06/04/05). L semin (06-07/04/05) è stt effettut mno posizionndo i tueri-seme nei solchi d un profondità di circ cm e con un distnz di 30 cm lungo l fil. L copertur dei tueri-seme dell ptt è vvenut suito dopo l semin ed effettut mno medinte rstrello (06-07/04/05). L rinclztur è stt relizzt sempre con lo stesso ssolctore impiegto per l ssolctur in dt 24/05/05. L rccolt finle totle dei tueri è stt relizzt il 09-10/08/05 medinte l impiego di 45

46 scvptte portto. In dt 02/09/05 l inter superficie dell prov è stt sottopost ripptur con ripper cinque denti ll profondità di cm. Infine in dt 16/09/05 l inter superficie è stt rt ll profondità di 30 cm. Nel 2006 l interrmento del compost e dei concimi minerli di sintesi e stto effettuto il 15/03/06 medinte un erpictur con erpice dischi ll profondità di cm circ su tutt l superficie oggetto dell prov. Successivmente per ffinre ulteriormente il terreno in dt 29/03/06 è stt relizzt un erpictur con tiller interessndo uno spessore di 10 cm circ. L ssolctur preprtori ll semin dei tueri-seme è stt relizzt con le stesse modlità seguite nel 2005 in dt 31/03/06. L semin (03/04/06) è stt effettut mno posizionndo i tueri-seme nei solchi d un profondità di circ cm e con un distnz di 30 cm lungo l fil L copertur dei tueri-seme dell ptt è vvenut suito dopo l semin ed effettut sempre mno medinte rstrello (03/04/06). L rinclztur è stt relizzt sempre con lo stesso ssolctore impiegto per l ssolctur in dt 23/05/06. L rccolt finle totle dei tueri è stt relizzt il 03/08/06 medinte l impiego di scvptte portto. In dt 02/09/06 l inter superficie dell prov è stt sottopost ripptur con ripper ll profondità di 60 cm circ. Infine in dt 18/08/06 l superficie dell prov è stt sottopost d rtur ll profondità di 35 cm, interrott cus pioggi e complett il 24/08/ Irrigzione Nel 2005, in dt 06/05/05 è stto montto un impinto di irrigzione gocci fornito di conttore volumetrico e di li gocciolnti (Driplite) con goccioltori d 2 l h -1 ogni 0,3 m posizionte lungo le file dell coltur. In dt 13/05/05 è stt effettut un verific dell uniformità di distriuzione dell cqu medinte l misur dell portt di erogzione di singoli goccioltori posizionti in differenti punti del cmpo sperimentle ( vlore medio 1,8 l h -1 e CV 0,014). Dt l prticolrità dell tessitur del terreno che ospitv l prov (39,5% di rgill) si è ritenuto opportuno distriuire l cqu ll coltur d intervlli il più possiile regolri, cercndo di mntenere il terreno sempre in condizioni di elevt umidità. Complessivmente durnte l intero ciclo colturle sono stti distriuiti 485,4 m 3 di cqu, per un totle di 22 interventi irrigui con turno medio di 3,1 gg e volume irriguo medio di 22,1 m 3. L stess modlità nell gestione dell irrigzione è stt seguit nche per il L impinto di irrigzione è stto llestito in dt 18/05/06. Complessivmente durnte l intero ciclo colturle

47 sono stti distriuiti 356,6 m 3 di cqu, per un totle di 23 interventi irrigui con turno medio di 3 gg e volume irriguo medio di 15,5 m Controllo delle infestnti e difes fitosnitri Il controllo delle infestnti è vvenuto meccnicmente in pre-semin, e medinte l impiego di disernti in post-semin. Più precismente nel 2005 si è intervenuti in dt 28/04/05 in preemergenz con metriuzin e clonifen. Il 16/05/05 in post-emergenz medinte un scertur mnule. Il 23/06/05 in post-emergenz con rimsulfuron. Infine il 26/10/05, in essenz di coltur, con glifoste l fine di contenere lo sviluppo delle infestnti invernli. Nel 2006 si è intervenuti in dt 12/04/06 in pre-emergenz con metzchlor e clonifen. Il 20/04/06 in post-emergenz medinte un scertur mnule sono stte eliminte le pinte di ptt nte di frmenti dei tueri dell nnt precedente e cresciute nelle interfil (rinscit). Infine il 22/06/06 in post-emergenz con metriuzin. Il controllo delle crittogme e dell dorifor è stto relizzto medinte l relizzzione di due interventi fitoitrici si nel 2005 che nel 2006 (rispettivmente 31/05/05, 06/07/05, 23/05/06 e 08/06/06) medinte l impiego di imidcloprid, cimoxnil+rme (ossicloruro) e cimoxnil. Tutti gli interventi di difes sono stti effettuti medinte l impiego di trttore con otte rr orizzontle, evitndo di entrre in cmpo e muovendosi unicmente nei pssetti lsciti tr i 3 locchi Andmento meteorologico Durnte l'inter durt dell sperimentzione è stto misurto l'ndmento delle principli vriili grometeorologiche (rdizione solre, tempertur e umidità dell ri, velocità del vento, pioggi, evpotrspirzione di riferimento) medinte un stzione elettronic post circ 300 m dl cmpo sperimentle. Le notizie circ l ndmento meteorologico sono riportte nei risultti Rilievi effettuti I rilievi effettuti nei due nni di sperimentzione di cmpo hnno interessto si l coltur che il suolo. 47

48 Rilievi sull coltur Sull coltur sono stti effettuti rilievi dell iomss prodott dlle pinte, del LAI, dell copertur del suolo, dell distriuzione dimensionle dei tueri prodotti, dello sviluppo fenologico, dell ltezz delle pinte e l nlisi del contenuto in zoto e cronio degli orgni dell pint Anlisi dell ccrescimento e dell produzione finle Durnte il ciclo vegettivo dell coltur, si nel primo che nel secondo nno, sono stti effettuti dei cmpionmenti dell iomss con l oiettivo di nlizzre l ccrescimento dell coltur. Durnte il primo nno, il cmpionmento è stto effettuto in tre dte: 19/05/05, 16/06/05 e 21/07/05. Durnte il secondo nno il cmpionmento si è svolto in due dte: 06/06/06 e 06/07/06 Ad ogni cmpionmento sono stte rccolte quttro pinte dicenti per prcell, disposte su due file contigue, tglindo le pinte l colletto ed escvndo i tueri, con lo scopo di determinrne l iomss epige, l indice di re foglire (LAI) e l iomss dei tueri. Durnte il cmpionmento si è provveduto ll determinzione dell ltezz delle pinte rccolte (vedi prgrfo reltivo). Il cmpionmento finle dei soli tueri prodotti è stto effettuto il 03/08/05 per il primo nno ed il 27/07/06 il secondo nno. In qusto cso si è utilizzto un qudrto con un superficie di riferimento pri 0,62 m 2 (0,62 m 1,0 m) che è stt posizionto csulmente in due ree distinte dell prcell, per un superficie complessiv rccolt di 1,23 m 2 per prcell. Nei due nni di sperimentzione, si nei cmpionmenti intermedi che nel cmpionmento finle, non è stto effettuto lcun cmpionmento completo dell iomss delle rdici. D questi cmpionmenti si è determint l iomss totle fresc prodott dlle pinte suddivis tr i diversi orgni: foglie, fusti e tueri utilizzndo un ilnci di precisione l centesimo di grmmo. Inoltre su-cmpioni delle singole componenti produttive delle pinte sono stte poste in stuf 90 C fino peso costnte (72 ore) per l determinzione dell iomss secc prodott. I dti sono stti convertiti in peso per unità di superficie utilizzndo le informzioni sul rele sesto d impinto (numero di pinte per m 2 ) rilevto durnte il cmpionmento. Ulteriori su-cmpioni dei diversi orgni verdi fotosintetizznti (foglie e fusti), dopo opportun pestur, sono stti utilizzti per l determinzione del LAI (Lef Are Index) medinte l impiego di un re meter (Are meter Li-3100, LI-COR Lincoln, Nersk USA). I vlori di superficie così ottenuti sono stti utilizzti per determinre il vlore del cmpione totle rccolto medinte opportun proporzione in se l peso fresco reltivo delle singole frzione rccolte sottoposte d nlisi, e convertiti in re per unità di superficie in se l numero di pinte per m 2. 48

49 Su tutti i tueri rccolti, si durnte i cmpionmenti intermedi che in quello finle, sono stte rilevte le tre dimensioni principli: lunghezz (Y), dimetro mggiore (X) e del dimetro minore (Z) medinte l utilizzo di un cliro elettronico (ccurtezz 1/100 mm Fig. 11) Fig. 11. A sx cliro elettronico mini, dx ellissoide di riferimento Dto che i tueri prodotti presentvno un form llungt, soprttutto quelli di mggiori dimensioni, si è deciso di suddividere l inter produzione rccolt in clssi dimensionli in se l volume stimto di ciscun tuero. Quest modlità di suddivisione è pprs essere pproprit per un nlisi dell distriuzione dimensionle dei tueri. Inftti si ritiene che l cquisizione delle tre misure fondmentli: lunghezz (Y), dimetro mggiore (X) e dimetro inferiore (Z) dino un rppresentzione delle reli dimensioni dei tueri più precis dell sol determinzione del dimetro equtorile. Se ipotizzimo di prendere tre tueri (Fig.12) di cui due, A e B venti lo stesso dimetro m lunghezz differente, e C che present un dimetro mggiore m con lunghezz ugule d A, si osserv che il rggruppmento in clssi dimensionli in se l dimetro vedree inseriti nello stesso gruppo i tueri A e B ed in un ltro gruppo il tuero C. Questo vverree nche se le dimensioni reli dei tueri A e B sono sostnzilmente differenti, con il tuero A che risult essere circ il 33% più piccolo del tuero B, ed il tuero B che risult essere solo il 5% (ipotesi1) o il 17% (ipotesi 2) più grnde del tuero C (T. 10). In sostnz stimndo il volume dei tueri equiprndoli d un ellissoide si ottiene un suddivisione in clssi dimensionli più corrispondente ll reltà, rispetto ll suddivisione in se l solo cliro. 49

50 B A C y x x x z Fig.12- Schemtizzzione delle crtteristiche dimensionli dei tueri. X dimetro mggiore, Y lunghezz e Z dimetro inferiore T. 10- Volume clcolto in funzione delle crtteristiche dimensionli Ipotesi 1 Ipotesi 2 Tuero A B C A B C Y (cm) 7,0 10,5 7,0 7,0 10,5 7,0 X (cm) 4,0 4,0 5,0 4,0 4,0 5,0 Z (cm) 3,5 3,5 4,0 3,5 3,5 3,5 Volume (cm -3 ) 205,25 307,88 293,22 205,25 307,88 256,56 Ipotesi 1: tuero C con dimetro Z più grnde di quello di A e B Ipotesi 2: tuero C con dimetro Z ugule quello di A e B E stt determint l distriuzione delle frequenze delle differenti clssi dimensionli medinte elorzione di istogrmmmi per poter vlutre i diversi grdi di simmetri, positiv o negtiv. In cso di simmetri positiv l cod si estende verso i vlori più lti, mentre il si estende nell direzione di vlori più ssi con simmetri negtiv. Nel confronto delle differenti clssi dimensionli, un vlore di simmetri positivo indic un predominnz dell presenz di tueri di dimensione più grnde, vicevers se simo in presenz di un simmetri negtiv. I dti rccolti sono stti sottoposti d nlisi sttistic medinte nlisi dell vrinz e, in cso di differenze significtive, il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test post-hoc di Duncn. 50

51 Rilievi dell rdizione fotosinteticmente ttiv (PAR) e stim indirett del LAI Il 22/06/05 per il primo nno, e nelle dte 21/06/06 e 18/07/06 per il secondo nno, sono stte effettute misure dell rdizione fotosinteticmente ttiv (PAR), cioè compres tr i 400 e i 700 nm. Per tli misure è stto utilizzto un sensore linere di quntum PAR, nel primo nno il SunScn cnopy nlysis system (SS1-UM-1.05 Delt-T, U.K.) mentre nel secondo nno l AccuPAR (PAR-80 Decgon Devices, U.S.A.). Questi strumenti misurno l intensità dell rdizione PAR trmite dei fotodiodi posti lungo l sond d un intervllo di 1,5 cm e 1,0 cm rispettivmente per il SunScn e l AccuPAR. Per individure i punti di cmpionmento, in ogni prcell e per ogni dt di cmpionmento, è stto seguito uno schem W. In ogni punto di cmpionmento, sono stte effettute misure dell rdizione PAR incidente sopr l vegetzione, nell componente totle e diffus, e dell PAR trsmess sotto l coltur (medi di 15 misure effettute livello del suolo). Per l misur dell rdizione incidente diffus si è provveduto d omreggire il sensore dedicto con un sgom di crtone seguendo le indiczioni fornite dl costruttore. Dll misur di PAR incidente si è clcolt l frzione di rdizione dirett f (dl rpporto tr l differenz tr componente totle e diffus e l PAR totle). Le misure effettute sono stte utilizzte per stimre l indice di re foglire LAI (Lef Are Index) utilizzndo il modello di Normn e Jrvis (Normn e Jrvis, 1975) LAI 2 2 ( m m ) = 1 1 f 1 ln( τ) 2 K A ( 1 0,47 f) dove f = frzione dell rdizione PAR incidente dirett τ =frzione dell rdizione PAR incidente trsmess l di sotto dell vegetzione A = 0, ,785 * so 0,159 * so 2 so = coefficiente di ssorimento dell rdizione PAR d prte delle foglie (si è ssunto un vlore pri 0,8) K = coefficiente di estinzione dell rdizione PAR (crtterizz l inclinzione medi del foglime) 51

52 K = 2 2 1/2 (x + tn? ) x + 1,744(x + 1,182) 0,733 dove x = indice di ngolzione foglire (si è ssunto un vlore pri d 1 corrispondente d un distriuzione sferic dell ngolzione) (Cmpell, 1986). I vlori di LAI ottenuti sono stti sottoposti d nlisi sttistic medinte nlisi dell vrinz e, in cso di differenze significtive, il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test post-hoc di Duncn Rilievi dell copertur del suolo L misur dell copertur vegetle del suolo è stt determint utilizzndo un fotocmer digitle sensiile l vicino infrrosso. Il principio su cui si s quest metodic sfrutt l differenz nell rispost spettrle tr l vegetzione ed il suolo nei rigurdi dell rdizione solre incidente nelle nde del visiile ( nm) e del vicino infrrosso ( ). Nei tessuti vegetli fotosinteticmente ttivi, i pigmenti (clorofille e crotenoidi) cusno un forte ssorimento soprttutto nelle nde del rosso (circ 650 nm) e del lu (circ 450 nm) conferendo così il crtteristico spetto verde lle foglie. L rdizione NIR non viene invece utilizzt per l fotosintesi ed fortemente diffus dll struttur intern delle foglie, cusndo vlori di riflessione molto lti. Nel suolo invece il comportmento dell rdizione NIR è differente: l cqu che in esso si trov determin un forte ssorimento dell rdizione incidente e poc energi viene quindi rifless. Pertnto sfruttndo questo diverso comportmento nei confronti dell rdizione è possiile quntificre l percentule dell superficie dell immgine occupt d tessuti fotosinteticmente ttivi (l coltur) e clcolre l percentule di copertur del suolo. L fotocmer digitle utilizzt (DY404AXL d 4 M) è un Dycm Agriculturl Digitl Cmer (ADC, Dycm Inc., Chtsthereworth, CA, USA), che registr immgini, nello spettro di luce del rosso e del vicino infr-rosso, con un risoluzione di 496 x 365 pixels usndo un lente di 8,5 mm f 4,5 (Fig. 13). 52

53 Fig L mcchin fotogrfic digitle Dycm ADC ed un esempio di immgine in flso colore cquisit ptt (rosso =rosso, verde = vicino infrrosso). Il vlore dell luminosità è determinto usndo un chrge-coupled device (CCD), che consiste in un serie di elementi fotosensiili che registrno l rdizione compres tr 600 e 1050 nm con circ l 80% dell rispost compres tr 615 e 985 nm. Gli elementi dicenti nel CCD rispondono in modo diverso lle lunghezze d ond: nel rosso tr 650 e 750 nm, nell NIR tr 750 e 1050 nm. Un filtro rosso Wrtten 29 viene usto per loccre l rdizione l di sotto dei 600 nm. Per l esecuzione dei rilievi l fotocmer, ziont distnz trmite un cvo di collegmento, è stt montt ll estremità del rccio corto di un supporto telescopico form di L che veniv posizionto verticlmente sopr l coltur ( circ 2 m di ltezz) in corrispondenz di ciscun punto di misur. Il CCD dell cmer h un cmpo visivo di 31,5 x 24,25. Pertnto, posizionndo l fotocmer d un distnz di circ 2 metri l di sopr dell coltur, si ottiene un immgine che copre un re di circ 1 m 2. Complessivmente sono stti scelti per ogni prcell due punti dove effetture i rilievi posizionti circ 2,5 m di vertici dell prcell lungo un digonle. Per ogni punto di misur sono stte cquisite due immgini dicenti, per un totle di quttro immgini prcell. In ogni sequenz di cquisizione l prim immgine è stt ottenut posizionndo il piede del supporto lungo l fil di pinte dell coltur (oiettivo fotocmer nel centro delle interfil) e l second posizionndo il piede del supporto nell interfil delle pinte (oiettivo fotocmer sull fil). I rilievi sono stti effettuti in cinque momenti del ciclo colturle nel primo nno e più precismente il 10/06/05, 24/06/05, 12/07/05, 21/07/05 e 02/08/05, mentre sono stti sei nel secondo nno e più precismente 12/05/06, 26/05/06, 07/06/06, 19/06/06, 29/06/06 e 19/07/06. 53

54 Le immgini cquisite e tempornemente immgzzinte in form compress ll interno dell cmer digitle sono stte successivmente scricte su PC con un formto 24 it ed utilizzte come file grfici in formto itmp. Le immgini cquisite sono stte utilizzte per clcolre l percentule di copertur del suolo utilizzndo il softwre Briv32 (Bnd Rtioing Imge Viewer, usndo l soil segmenttion utility supervised clssifiction, clcolndo l segmentzione in suolo e vegetzione dl rpporto tr i vlori registrti nell nd del rosso e nel vicino infrrosso (Fig. 14). Fig. 14- Esempio dell stess immgine prim (Sx) e dopo (Dx) l segmentzione tr l copertur verde dell coltur ed il suolo opert d Briv32. Per ogni immgine si è clcolto il vlore di copertur percentule del suolo e quindi successivmente si è clcolto il vlore medio prcellre. I vlori dell copertur del suolo espressi come percentule sono stti trsformti medinte l funzione rcoseno dell rdice qudrt del vlore ed i risultti ottenuti sono stti sottoposti d nlisi sttistic medinte nlisi dell vrinz e, in cso di differenze significtive, il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test post-hoc di Duncn L fenologi ed ltezz delle pinte Durnte il ciclo di sviluppo dell coltur, si nel primo che nel secondo nno, sono stti eseguiti dei rilievi sullo stdio fenologico rggiunto dll coltur (monitorggio delle singole fsi di sviluppo 54

55 delle pinte in relzione ll successione temporle con l qule si presentno). Nel primo nno sono stti eseguiti 8 rilievi prtire dl 28/04/05 e fino l 23/06/05 (rispettivmente il 28/04/05, 02/05/05, 06/05/05, 09/05/05, 13/05/05, 20/05/05, 09/06/05, 23/06/05). Nel secondo nno sono stti eseguiti 6 rilievi prtire dl 22/04/06 e fino l 09/06/06 (rispettivmente il 22/04/06, 26/04/06, 05/05/06, 19/05/06, 29/05/06 e 09/06/06). Per effetture i rilievi sempre sulle stesse pinte è stt definit un unità di osservzione per prcell costituit d un totle di 40 pinte posizionte lungo quttro trnsetti, identificti d un pposito nstro segnletico, disposti perpendicolrmente lle file dell coltur e posizionti nell prte centrle dell prcell di pprtenenz. Per identificre le fsi di sviluppo si è utilizzt l scl fenologic BBCH, con delle semplificzioni, che prevedev l individuzione di 6 fsi fenologiche dettglite come d tell 11. T. 11- Fsi fenologiche dell ptt (BBCH semplificto) Simolo Fse Descrizione 08 pre-emergenz - periodo che intercorre tr l semin e l'emergenz dell coltur 09 emergenz - l giovne pintin origint dl tuero fuoriesce dl terreno foglie n. 1-9 ed oltre - le foglie composte del fusto principle che hnno il lemo completmente dispiegto 51 ottoni fiorli - il primo corimo di ottoni fiorli ppre ll pice del fusto principle 65 fioritur - si schiude lmeno il 50% dei ottoni fiorli dell prim infiorescenz sul fusto principle 70 sviluppo dei frutti - essenz di fiori e comprs dei frutti e rggiungimento progressivo dell dimensione mssim Biologische Bundesnstlt, Bundessortenmt nd Chemicl industry (Compendium of Growth Stge Identifiction Keys for Mono- nd Dicotyledonous Plnts- extended BBCH scle; 2 nd Edition, 1997 ) Stilit l fse fenologic di pprtenenz è stt determint l distriuzione di frequenz reltiv, dl numero di pinte che si trov nell fse fenologic individut rispetto l totle delle pinte monitorte. I dti rilevti sullo sviluppo fenologico delle pinte sono stti utilizzti per l determinzione delle differenti clssi fenologiche per ogni singol tesi sperimentle. Successivmente è stt vlutt l distriuzione delle frequenze delle clessi fenologiche medinte elorzione di istogrmmmi per poter vlutre i diversi grdi di simmetri, positiv o negtiv. Quest rigurd l distriuzione intorno ll medi ed è positiv se l cod si estende verso i vlori più lti, il contrrio se si estende nell direzione di vlori più ssi. Nel confronto delle differenti clssi fenologiche sviluppte d 55

56 un tesi un vlore di simmetri positivo indic un predominnz dell presenz di pinte llo stdio fenologico più vnzto, vicevers se simo in presenz di un simmetri negtiv. I vlori dell crescit in ltezz delle pinte sono stti utilizzti per l individuzione di un vlore medio per tesi. I risultti ottenuti sono stti sottoposti d nlisi sttistic medinte nlisi dell vrinz e, in cso di differenze significtive, il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test post-hoc di Duncn Contenuto di zoto degli orgni dell pint Cmpioni rppresenttivi di iomss secc di tutti gli orgni per ciscun dt di cmpionmento sono stti sottoposti rilievi nlitici per l determinzione del contenuto in zoto totle ed in cronio totle. L metodic seguit per l determinzione del contenuto in zoto totle è stt l medesim seguit per l determinzione dell zoto totle nel suolo, pertnto si rimnd l reltivo cpitolo delle metodiche di nlisi del suolo Contenuto di cronio degli orgni dell pint In generle il cronio si present in due forme: quell inorgnic (IC) e quell orgnic (OC). I tessuti vegetli sono costituiti pressoché totlmente d OC. Diverse sono le metodiche per l determinzione del contenuto totle di cronio orgnico (TOC) m tutte prevedono un ossidzione del OC medinte l utilizzo di genti fisici (comustione) o medinte genti chimici (Nelson e Sommers 1982; Bisutti et l. 2004). Nel metodo per comustione l IC deve essere rimosso prim dell nlisi e l ide di se è quell di convertire il OC in CO 2 e di misurne il quntittivo emesso. Nel metodo per ossidzione chimic non c è isogno di rimuovere il IC e l misur del OC viene effettut direttmente. Il mggiore prolem delle metodiche di nlisi del TOC è quell di ottenere un degut seprzione tr IC ed OC. L rimozione del IC viene normlmente eseguit medinte o un trttmento con cido (principlmente HCl, H 2 SO 4 o H 3 PO 4 ) o medinte clore (incenerimento). Il metodo che prevede l ossidzione secco (dry comustion method) è considerto il metodo più ccurto e viene usulmente utilizzto come riferimento per l clirzione delle ltre metodologie (Bisutti et l. 2004) Il principle limite risiede nell necessità di disporre di pprecchiture complesse e costose. 56

57 Più convenienti e quindi più comuni in Itli, risultno essere i metodi di ossidzione chimic d umido. Questi metodi si sno sull ssunto che il OC si trovi principlmente llo stto di ossidzione zero (0) e che regisc, ossidndosi, con l sostnz ossidnte cedendo quttro elettroni per tomo di cronio. Questi metodi permettono l determinzione del OC direttmente, senz l necessità di eliminre il IC e quindi vengono preferiti nelle nlisi dei suoli e nei sedimenti dove sono presenti quntità significtive di cronti. Inftti, i cronti non interferiscono con l determinzione in qunto il cronio in essi contenuto è già presente nel suo stto di mssim ossidzione (+4) (Sequi e De Noili 2000). Quest metodic prevede che il OC veng ossidto d nidride cronic con soluzione di potssio icromto (K 2 Cr 2 O 7 ) in presenz di cido solforico (H 2 SO 4 ), in condizioni stndrdizzte secondo l seguente rezione (3) (Rowell, 1994): 2K 2 Cr 2 O C orgnico + 8 H 2 SO 4 = 3 CO 2 + 2Cr 2 (SO 4 ) 3 + 2K 2 (SO 4 ) + 8 H 2 O (3) L quntità di potssio icromto che non si è ridott cromico (Cr 3+ ) viene determint per titolzione con soluzione di ferro (II) solfto (FeSO 4 ). In quest rezione il ferro ferroso (Fe 2+ ) è ossidto ferrico (Fe 3+ ) dl cromto (Cr 2 O 2-7 ) che si riduce cromico (Cr 3+ ) (4). Il punto finle dell titolzione viene ccertto con l ggiunt di un opportuno indictore di ossidoriduzione (sodio 4-difenilmminosolfonto, C 12 H 10 NNO 3 S). L differenz tr il quntittivo inizile di icromto utilizzto e quello determinto nell ossidzione con ferro (II) solfto determin il contenuto di OC del cmpione nlizzto. K 2 Cr 2 O 7 + 6Fe SO 4 +7 H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 (SO 4 ) + 3Fe 2 (SO 4 ) 3 +7 H 2 O (4) Il principle limite di quest metodologi è che solo un frzione del OC viene ossidt in relzione ll ntur dell sostnz orgnic di prtenz. Pertnto si sono studite delle opportune modifiche che permettessero di vere un recupero vicino l 100%. I metodi che impiegno quest ossidzione d umido e che trovno lrg diffusione presso i lortori gronomici itlini sono sostnzilmente tre: Lotti e Gloppini (1980), Wlkley-Blck e Spinger-Klee (Sequi e De Noili 2000). 57

58 Solo nell ultimo metodo l rezione tr cronio orgnico e icromto è res quntittiv grzie l riscldmento dell miscel 160 C, grntendo così un mggiore ttendiilità e precisione (Bisutti et l. 2004). Nei metodi Lotti e Gloppini e Wlkley-Blck, l tempertur cui vviene l rezione è en l di sotto di 160 C, con vlori prossimi i 100 C per il primo e con vlori generti dll rusc diluizione dell cido nel secondo. Questo determin un vriile ed incomplet ossidzione del OC. Pertnto per l utilizzo di questi metodi sree necessrio effetture un clirzione in funzione dello specifico terreno o sustrto orgnico d nlizzre, oppure, come più comunemente ftto, utilizzre un fttore correttivo medio scrificndone così l ccurtezz (Nelson e Sommers 1982). Metodo Tempertur (C ) Tempo (min) Giudizio Springer Klee Ottimo Lotti Gloppini Buono Wlkley Blck Diluizione cido 30 Necessit correzione Tr le tecniche per l determinzione del contenuto dell sostnz orgnic del suolo e nei sedimenti, oltre quelle precedentemente ricordte, isogn ricordre l tecnic LOI (Loss-On- Ignition). Quest tecnic si s sul principio che, d un dt tempertur medio-lt, tutt l sostnz orgnic viene convertit CO 2 e l perdit di peso risult essere proporzionle l contenuto di mteri orgnic presente nel cmpione, mentre i cronti rimngono inlterti (Bisutti et l. 2004). Quest tecnic utilizzt d decenni d pleontologi, geologi, geogrfi, limmologi (Konen et l 2002; Heiri et l 2001) h suscitto un rinnovto interesse nche in ito pedologico per l su reltiv fcilità di esecuzione e per l su reltiv economicità. Inftti si trtt semplicemente di determinre il peso di un cmpione prim e dopo un trttmento di incenerimento. L strumentzione è costituit d un ilnci di lt precisione, d un muffol, d un stuf di lortorio e d idonei crogioli. Il LOI in reltà fornisce l misur del contenuto in sostnz orgnic del cmpione, quindi per ottenere il contenuto di OC è necessrio individure un fttore di conversione. Inoltre, come riportto d Nelson e Sommers (1982), l relzione che leg il contenuto di OC l contenuto in sostnz orgnic vri in relzione ll divers tipologi di sostnz orgnic d nlizzre. Pertnto non è possiile individure un fttore di conversione unico, m è necessrio svilupprne uno specifico (Bisutti et l. 2004). 58

59 L utilizzo di lte temperture determin dei limiti di pplicilità del metodo LOI nell nlisi del OC dei suoli, inftti si possono vere perdite di cqu ed ltri costituenti inorgnici dll struttur delle rgille, d sli idrtti e decomposizione dei cronti con perdit di IC. Proprio quest ultimo fenomeno viene ppositmente sfruttto per l determinzione del contenuto dei cronti presenti nei sedimenti (Heiri et l 2001). Qundo il contenuto di cronti è ssente o trscurile come nell lettier forestle (Dvid 1988) in lcuni terreni (Konen et l. 2002) o mtrici orgniche (Irnzo et l. 2004; Thuriès et l. 2001) llor il TOC si presume essere ugule l OC. In queste condizioni il LOI può essere vlidmente utilizzto per fornire un stim del contenuto di OC Metodo loss on ignition (LOI) L stim del contenuto di cronio orgnico presente nell iomss vegetle è stt effettut medinte l metodic LOI riportt d Konen et l. (2002), con l unic vrinte dell tempertur di comustione che è stt umentt 550 C seguendo le indiczioni riportte d Heiri et l. (2001). Prim del suo utilizzo è stt effettut un opportun verific dell su ccurtezz. Sessnt cmpioni vegetli rccolti e differenziti per i differenti orgni dell pint (24 foglie, 24 fusti/rmi e 12 tueri), rppresenttivi delle diverse repliche e tesi sperimentli poste confronto, sono stti sottoposti stim del contenuto di OC medinte LOI e misur del contenuto di OC medinte ossidzione con icromto con metodic Spinger-Klee (Sequi e De Noili 2000). I risultti così ottenuti sono stti elorti medinte nlisi dell vrinz ed il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test di Duncn. Il fttore di conversione (Kr) tr il cronio orgnico ed il contenuto totle di sostnz orgnic è stto determinto per ciscun orgno dell pint e per ciscun dt di cmpionmento medinte il rpporto medio tr il contenuto di cronio orgnico determinto medinte ossidzione con icromto (OC ox ) ed il LOI, su un numero minimo di sei cmpioni elementri secondo l seguente equzione: Kr = OCox LOI 1 ( gkg ) 1 ( gkg ) I cmpioni di iomss secc conservti in contenitori ermetici sono stti triturti e ftti pssre completmente ttrverso un setccio con dimensione delle mglie di 1 mm. Un stess liquot di cmpione secco pri circ 2,5 g è stto posto dentro un crogiolo di cermic opportunmente 59

60 trto e posto d essiccre dentro un stuf ll tempertur di 105 C per un periodo minimo di 2-3 ore fino peso costnte. Dopo rffreddmento in essicctore il cmpione veniv pesto (PNS 105 ).. L iomss veniv successivmente mess dentro l muffol e lscit rucire fino ceneri e CO C per un periodo di 4 ore. Tolto dll muffol il cmpione veniv posto nuovmente dentro un stuf ll tempertur di 105 C per un periodo minimo di 2 ore. Dopo rffreddmento in essicctore il cmpione veniv nuovmente pesto (PNS 550 ). Il LOI veniv clcolto medinte l seguente equzione: LOI(gkg 1 PNS PNS ) = PNS Uno stndrd di sostnz orgnic di lortorio (sccrosio puro l 99,9%) è stto trttto come i cmpioni di iomss e utilizzto per verificre l efficienz dell comustione. Per le peste del LOI si è utilizzt un ilnci di precisione con sensiilità di 1/ g. Per l stim del OC presente nell iomss il vlore del LOI è stto moltiplicto per il vlore del fttore di conversione Kr secondo l seguente equzione: OC 1 ( gkg ) = LOI Kr stim I vlori del LOI e del OC stim ottenuti sono stti elorti medinte nlisi dell vrinz ed il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test di Duncn Metodo per ossidzione con icromto (Springer-Klee) Quest metodic prevede di ossidre OC CO 2 con soluzione di potssio icromto in presenz di cido solforico concentrto, in condizioni di tempertur e tempo stndrdizzte. L quntità di potssio icromto consumt è tnto mggiore qunto mggiore è il quntittivo di OC presente nel mterile in esme. L quntità di potssio icromto che non h regito viene determint per titolzione con un soluzione di ferro (II) solfto. Il contenuto di OC si determin per differenz procedendo ll titolzione di un inco non digerito contenente i soli rettivi (B1). Per controllre ed eliminre il possiile errore dovuto ll decomposizione del icromto durnte il riscldmento 60

61 dell miscel ossidnte si effettu un prov in inco cldo nelle stesse condizioni sperimentli dell soluzione del cmpione (B2). In queste condizioni sperimentli l differenz tr B2 e B1 deve essere sempre 0,4 ml. I cmpioni di iomss secc conservti in contenitori ermetici sono triturti e ftti pssre completmente ttrverso un setccio con dimensione delle mglie di 1 mm. Un stess liquot di cmpione secco pri circ 80 mg viene posto dentro un mtrccio d 100 ml. Prllelmente si pes un liquot di circ 2 g di iomss per determinre il contenuto di umidità residu necessri per correggere il dto nlitico e poterlo così riferire ll sostnz secc. Si ggiungono l mtrccio 10 ml di icromto di potssio (K 2 Cr 2 O 7 0,3334 M). Successivmente si introducono lentmente 13 ml di cido solforico concentrto (H 2 SO 4 96%). Al mtrccio contenente l miscel si ggiunge un idoneo termometro ed dopo gitzione, viene inserito dentro un gno si preventivmente riscldto ll mssim potenz. D qundo il cmpione inizi ollire vivcemente, e si è rggiunt l tempertur di 160 C, si f prtire il cronometro. Dt l non sufficiente omogeneità di tempertur del gno si i cmpioni sono sottoposti d gitzione e ftti ruotre di posizione ll interno del gno si ogni 200 secondi circ. Trscorsi 10 minuti i mtrcci vengono tolti dl gno si rffreddti ed ddizionti con cutel di H 2 O fino l volume di circ 90 ml. Dopo nuovo rffreddmento con cqu corrente i mtrcci vengono portti l volume finle di 100 ml. L titolzione mnule viene effettut con solfto ferroso eptidrto (FeSO 4 7H 2 O 0,2M) su un liquot di 25 ml di miscel di cmpione digerito. Ai 25 ml dell miscel vengono ggiunti 100 ml di H 2 O e, in successione, 4 ml di H 3 PO 4 (85%) e 0,5 ml di sodio 4-difenilmminosolfonto (indictore ox-red). Contempornemente si effettuno le due prove in inco. B1: l prov in inco eseguit in doppio h lo scopo di determinre l estto titolo dell soluzione di FeSO 4. In un mtrccio d 100 ml si ggiungono 10 ml estti di icromto di potssio (K 2 Cr 2 O 7 0,3334 M) e si ddizionno lentmente 13 ml di cido solforico concentrto (H 2 SO 4 96%). Dopo rffreddmento con cqu corrente i mtrcci vengono portti l volume finle di 100 ml e titolti come i cmpioni. B2: l prov in inco eseguit in doppio h lo scopo di determinre e correggere l errore dovuto ll eventule decomposizione del potssio icromto durnte il riscldmento. In un mtrccio d 100 ml si ggiungono 10 ml estti di icromto di potssio (K 2 Cr 2 O 7 0,3334 M) e si ddizionno lentmente 13 ml di cido solforico concentrto (H 2 SO 4 96%). I mtrcci vengono trttti come i cmpioni: riscldmento per 10 minuti 160 C. Dopo rffreddmento con cqu corrente i mtrcci sono portti l volume finle di 100 ml e titolti come i cmpioni. 61

62 Il clcolo del titolo effettivo dell soluzione di ferro solfto viene eseguit tenuto conto che: MFe si h II II VFe MFe = 5,001/ VFe II 2 7 = MCr2O 6 VCr2O ( II ) 2 7 dove MFe (II) = molrità effettiv dell soluzione di ferro (II) solfto; 2 VFe (II) = volume dell soluzione ferro (II) solfto impiegto per l titolzione di VCr 2 O 7 espresso in ml; VCr 2 O 2-7 = volume dell soluzione di potssio icromto utilizzto per l titolzione di espresso in ml (2,5 ml); MCr 2 O 2-7 = molrità dell soluzione di potssio icromto (0,3334 M). Il contenuto di cronio orgnico è determinto secondo l seguente equzione: C ox MFe 1 ( ) ( B1 A) ( II ) gkg = 3/ P dove OC ox = contenuto di cronio orgnico; 3/2 = rpporto molre dell rezione di ossidoriduzione; B1 =ml necessri per l titolzione dell prov in inco; A =ml necessri per l titolzione del cmpione; 100/25 = rpporto volumetrico; MFe (II) = molrità effettiv dell soluzione di ferro (II) solfto; 12 = peso tomico del cronio (g mole -1 ); P = peso secco del cmpione nlizzto. I vlori del OC ox ottenuti sono stti elorti medinte nlisi dell vrinz ed il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test di Duncn. 62

63 3.5- Rilievi sul suolo Durnte i due nni di sperimentzione sono stti effettuti i rilievi di lcuni prmetri fisici e chimici del suolo. In prticolre sono stti rilevti: tessitur, densità pprente, contenuto idrico, tempertur, cronio orgnico, zoto nelle sue forme orgnic ed inorgnic Cmpionmento e conservzione cmpioni Durnte l sperimentzione sono stti effettuti sei cmpionmenti di terreno, quttro nel 2005 e due nel 2006 (13/04/05, 23/05/05, 28/06/05, 22/12/05, 3/04/06 e 02/08/06) con l finlità di misurre il contenuto di C e di N. Per l su relizzzione si è seguito uno schem sistemtico. Ciscun prcell costituiv un unità di cmpionmento ed l suo interno sono stti individuti csulmente quttro punti dove sono stti effettuti i prelievi. Il prelievo è stto effettuto medinte l impiego di idonee trivelle in relzione l contenuto idrico del terreno. Due sono stti gli strti interessti l cmpionmento: 0-15 cm ed cm. I cmpioni elementri così ottenuti sono stti riuniti in un scchetto di plstic costituire un cmpione glole che costituiv nche il cmpione finle (Lulli 2000). Dto che si desiderv il più possiile vvicinrsi lle condizioni di cmpo si è deciso di effetture le nlisi su cmpioni di suolo fresco riducendo il più possiile le mnipolzioni dello stesso e stndrdizzndo l fse di disidrtzione (Allievi et l. 2002). Pertnto i scchetti contenenti i cmpioni di terreno sono stti trsferiti dentro un cell frigo +4 C l uio e dopo pertur sono stti sottoposti d un lnd disidrtzione fino che le condizioni di umidità residu vessero permesso un prim setccitur medinte un vglio con mglie 5 mm. Dopo un ulteriore periodo di disidrtzione, nelle medesime condizioni precedentemente definite, il cmpione veniv sottoposto setccitur con un vglio mglie 2 mm e conservto in contenitori plstici sigillti in cell frigo +4 C l uio fino l momento dell nlisi Tessitur I cmpioni di terreno prelevti il 13/04/05 secondo le modlità riportte del cpitolo reltivo l cmpionmento sono stti utilizzti per l determinzione dell grnulometri. Il metodo che è stto seguito è quello dell pipett come riportto d Ptruno et l. (1998). 63

64 Il quntittivo di cmpione di terreno setccito 2 mm utilizzto per l nlisi er di circ 10 g (t.q.), i pre-trttmenti effettuti sono stti solo quelli chimico-fisici (esmetfosfto di sodio) e fisici (scuotimento). L seprzione delle prticelle con dimetro inferiore 0,05 mm (limo ed rgill) è vvenut seguendo l clssificzione USDA medinte il metodo per levigzione in miente termosttto 20 C. Le prticelle con dimetro superiore 0,05 (sie) è stto determinto per differenz dl cmpione inizile. Lo strumento utilizzto per l sedimentzione è il levigtore di Andresen d 1000 cm Densità pprente L mss volumic pprente, o densità pprente, è definit come il rpporto tr l mss del suolo secco per unità di volume (Busoni 1998): ρ 3 ( ) m kgm = V s t dove m s = è l mss dell frzione solid del cmpione; Vt= è il volume totle del cmpione di suolo. Per l misur dell densità pprente si è utilizzto il metodo dell escvzione o del cono si (SISS, 1985). In tle metodic l densità pprente viene determint scvndo un piccol uc ed sportndone completmente il terreno contenuto, fcendolo essiccre 105 C e quindi pesndolo (P t ). Il volume del terreno scvto è determinto indirettmente riempiendo l uc di escvzione con dell si preventivmente trt in lortorio per l su densità di cctstmento (D s ). Il suo vlore si è determinto dll seguente relzione: ρ = P t D P s s 64

65 dove P t = è il peso del terreno secco in stuf 105 C (kg); D s = è l densità di cctstmento dell si (kg m -3 ); P s = è il peso secco dell si che riempito l uc (kg). Per ogni dt di cmpionmento e per ogni prcell sperimentle l densità pprente è stt determint lungo un fil centrle dell coltur (se presente) in un punto sufficientemente distnte di ordi, in un re preservt d ogni eventule disturo (cure colturli, cmpionmenti del suolo, rilievi sull coltur etc.) medinte idonei segnli seguendo le modlità riportte d SISS (1985). Per ogni punto di cmpionmento è stt determint l densità pprente dello strto 0-15 cm e cm. Complessivmente durnte i due nni di sperimentzione sono stte effettute tre determinzioni e precismente il 07/06/05, 24/10/05 ed il 09/05/ Contenuto idrico L itinerrio tecnico dell ptt, rispetto d ltre colture, prevede un mggior disturo del suolo dovuto ll necessità di ssolcre il terreno per l semin e di rinclzre le pinte dopo l emergenz delle stesse. Queste operzioni limitno l impiego di sistemi di monitorggio dell umidità di tipo permnente posizionti prim dell impinto dell coltur. Dte queste premesse il contenuto idrico del terreno è stto monitorto durnte l sperimentzione medinte due tecniche differenti: il metodo termo-grvimetrico e l riflettometri nel dominio del tempo (Time Domin Reflectometry) Il metodo termo-grvimetrico Tre/quttro cmpioni elementri di terreno sono stti prelevti medinte idonee trivelle d ciscun prcell, lungo un digonle, e sono stti riuniti insieme per formre un unico cmpione glole per prcell, interessndo seprtmente uno strto di terreno di 0-15 cm e cm. I cmpioni così prelevti sono stti posti suito in contenitori ermetici opportunmente trti e portti presso il lortorio. Dopo pestur, sono stti messi in stuf ll tempertur di 105 C fcendoli essiccre per circ tre giorni, fino qundo non si riscontrvno più vrizioni significtive di peso. Un 65

66 volt estrtti dll stuf i cmpioni sono stti messi rffreddre in un essicctore in presenz di gel di silice. Determinto il peso secco del cmpione il contenuto d cqu è stto clcolto e riferito l peso secco dello stesso. Complessivmente con quest metodic sono stti effettuti 17 rilievi: il 12/04/05, 21/04/05, 02/05/05, 13/05/05, 25/05/05, 07/06/05, 17/06/05, 28/06/05, 07/07/05, 15/07/05, 24/10/05, 22/12/05, 17/02/06, 13/04/06, 09/05/06, 13/06/06 ed il 10/10/ Il metodo dell riflettometri nel dominio del tempo (TDR) L riflettometri nel dominio del tempo è un tecnic non distruttiv che permette di misurre il contenuto idrico volumetrico del terreno ttrverso l determinzione dell su costnte dielettric (Scott et l. 2002). Il principio sul qule si s è che le proprietà dielettriche di un sostnz in presenz di un cmpo elettromgnetico dipendono dll polrizzzione delle sue molecole e sono descritte dll costnte dielettric reltiv, sempre mggiore dell unità. Poiché il suolo è un sistem polifse complesso costituito d ri, cqu e sostnze orgniche e minerli le sue proprietà dielettriche dipendernno d quelle dei suoi costituenti e dlle reltive proporzioni di questi. Il vlore dell costnte dielettric reltiv dei vri componenti del suolo è sostnzilmente differente: ri = 1, componenti minerli 3-5 ed cqu C. Quest notevole disprità di vlori f si che il metodo si reltivmente insensiile ll composizione delle frzioni minerli del terreno. Inftti il vlore risultnte dell costnte dielettric del terreno è d ttriuirsi in modo prepondernte l suo contenuto d cqu e vri pprossimtivmente d vlori di 2-3 per un suolo completmente secco vlori di circ 30 in condizioni di sturzione (Amto et l. 1993). Il sistem di misur TDR che è stto utilizzto er il clssico sistem costituito d un pprecchitur elettronic (test-cvo) che gener ed invi un segnle (impulso) ttrverso un cvo di collegmento lle linee di trsmissione infisse nel terreno (sonde) e d un PC porttile con l funzione di ricevere, registrre e visulizzre il segnle riflesso. In sintesi le misure sono stte effettute inserendo nel suolo sonde (guid d ond) ttrverso le quli pss un impulso elettromgnetico generto dl test-cvo. Questo impulso, che si propg con un velocità che è funzione dell proprietà dielettriche del mezzo in cui è inserit l sond, giunto l termine dell sond viene totlmente o in prte riflesso e ritorn verso l pprecchitur che provvede ll su registrzione. L velocità di propgzione del segnle lungo l guid d ond permette di ricvre l costnte dielettric del terreno che, su volt, consente di rislire l contenuto di umidità. 66

67 L costnte dielettric del terreno che circond l sond (ε) è funzione dell velocità (v=2l/t) di propgzione secondo l seguente relzione: 2 ct ε = 2L (5) dove c è l velocità dell ond elettromgnetic nel vuoto (3 x 10 8 m s ) e t è il tempo di trnsito dell impulso ttrverso l sond infiss nel suolo (ndt e ritorno: 2L). Il volume di terreno ffettivmente coinvolto nell misur del contenuto d cqu è sostnzilmente costituito d un cilindro pri ll lunghezz delle sonde, con l sse posizionto lungo il conduttore medino e con un dimetro di circ 1,4 volte l distnz tr i conduttori (Topp e Dvis 1985). Le sonde utilizzte sono del tipo non ilncite e sono stte costruite, tenendo conto dell prticolrità del terreno che le vree ospitte, dl gruppo di ricerc di fisic pplict del Prof. De Sntis (Diprtimento di Scienze Amientli dell Università degli Studi dell Tusci) che h provveduto d effetture le idonee verifiche e clirzioni in lortorio prim del loro utilizzo. Le sonde erno costituite d tre conduttori complnri (Fig. 16) dell lunghezz di 15 cm del dimetro di 0,4 cm ciscuno posti d un distnz di 1,6 cm lungo un supporto di lluminio sezione rettngolre con le seguenti dimensioni 8,0 x 1,5 x 1,0 cm (l x h x p). Prim dell inserimento nel terreno detto supporto è stto opportunmente isolto medinte ricopertur con resin epossidic. Il conduttore centrle dell sond er collegto direttmente quello del cvo cossile (tipo Aircom Plus) dell lunghezz di 2 metri trmite specifico innesto BNC. Complessivmente sono stte costruite tredici sonde. Di queste, dodici sono stte instllte permnentemente (nei periodi in cui non erno effettute lvorzioni del terreno). Le sonde sono stte posizionte verticlmente, un per prcell nell stess posizione (terz fil intern) ll profondità di 15 cm, interessndo, per le misure del contenuto idrico, lo strto di terreno compreso tr i 15 ed i 30 cm di profondità. L rimnente sond è stt utilizzt per l misur del contenuto idrico dello strto più superficile compreso tr gli 0 ed i 15 cm di profondità. Tle sond, in occsione dell misur, veniv infiss verticlmente nel suolo in diversi punti ll interno di ciscun prcell per ottenere un vlore medio. 67

68 Fig. 16. A Sx prticolre dell sond TDR, Dx l sond posiziont in cmpo lungo l terz fil intern ll prcell Per grntire un perfetto isolmento dl terreno ed un mggiore protezione, i cvi cossili delle sonde instllte permntemente sono stti rcchiusi ll interno di un tuo corrugto (in gillo nell Fig. 16) dell lunghezz di 2 m opportunmente chiuso lle estremità medinte l impiego di un nstro isolnte utomlgmente in PE. Tli cvi venivno collegti d un test-cvo solo in occsione delle misure. Il test-cvo utilizzto è stto nel primo nno il Tektronix 1502C metllic TDR cle tester, nel secondo nno il Tektronix 1502B cle tester. L cquisizione e l nlisi delle letture è vvenut medinte l impiego del softwre specifico Wttdr 3.11 (TDR wveform cquisiction nd nlysis for Tektronix 1502B/C, Wterloo Centre of Groundwter Reserch, 1996). L interpretzione delle trcce è stt effettut medinte l impiego del metodo delle tngenti (Sntini, 1997) Generlmente per mettere in relzione il contenuto d cqu nel suolo con l costnte dielettric misurt con il sistem TDR si f ricorso d un relzione empiric ottenut d esperimenti condotti in lortorio su terreni dotti di crtteristiche fisiche e chimiche differenti (Topp et l 1980). Quest relzione universle è costituit d un polinomio di terzo ordine che esprime l dipendenz del contenuto d cqu del suolo in volume (θ) dl corrispondente vlore dell costnte dielettric (ε): 68

69 θ = -5,3 x ,92 x 10-2 x ε 5,5 x 10-4 ε 2 + 4,3 x 10-6 ε 3 (6) L utilizzo di quest relzione nel cso di terreni non rgillosi e con modesti vlori di sostnz orgnic fornisce nel complesso dei vlori considerti ccettili con errori ssoluti di θ inferiori 0,015 (Sntini 1997). Recenti sperimentzioni hnno dimostrto che quest relzione universle non permette di ottenere un misur ttendiile del rele contenuto d cqu in terreni che presentno un lto contenuto di rgill e di sostnz orgnic (Herkelrth et l. 1991; Jones et l. 2002). Dt l prticolrità dell presente sperimentzione che prevede l impiego di notevoli quntità di compost nell fertilizzzione dell coltur, nonché l tessitur del terreno che dimostrv un lto contenuto di rgill ( 39,5 %) si è ritenuto opportuno eseguire un specific clirzione per il terreno oggetto dell prov sperimentle l infine di ottenere dei vlori ssoluti d cqu e precisioni più ccurte Clirzione di lortorio L clirzione è stt effettut per il terreno prelevto dlle prcelle P0, PC50 e PC100, utilizzndo il sistem illustrto in Fig. 17 e seguendo sostnzilmente l metodic indict d Herkelrth et l. (1991). In dt 17/02/06 sono stti rccolti due cmpioni di terreno indisturti per ogni tesi sperimentle (più precismente nell prcell 1PC50, 3PC50, 1PC100, 2PC100, 3P0 e 2P0) interessndo lo strto 0-20 cm, medinte inserimento nel terreno di un cilindro in PVC dell lunghezz di 25 cm e del dimetro di 10 cm con ordo ffilto. Successivmente si è provveduto scvre mnulmente medinte zpp l zon dicente l cilindro. Poi medinte pl si è prelevt un zoll di terr comprensiv dell prte sle del cilindro, che dopo opportun pulitur è stt inserit in un pposito imuto/riduttore riempito ll se di mterile plstico poroso con l funzione di sorreggere l colonn di suolo sovrstnte permettendo nel contempo il pssggio dell cqu. Questi cilindri con ll interno le colonne di terreno sono stti collocti in un idoneo supporto rigido che ne mntenesse l posizione verticle e ne impedisse il movimento. Quindi sono stti inseriti ll interno di un contenitore riempito con cqu fino rggiungere i 4/5 dell loro lunghezz, e 69

70 lsciti imiire dl sso, per un periodo di circ due settimne, fino ll comprs dell cqu sull superficie del terreno. d c A B e C D Fig. 17- Disegno dello schem dell strumentzione utilizzt per l clirzione del TDR. A, sond TDR; B, colonn di terreno; C, imuto riduttore; D, mterile plstico drennte;, ltezz cilindro;, ltezz effettiv dell colonn di terreno; c, dimetro cilindro; d, lrghezz sond; e, lunghezz sond Successivmente nelle colonne di terreno così condizionte sono stte inserite verticlmente le sonde TDR, un per ciscun, rispettndo l inmento tesi/sond vendo cur di disturre il meno possiile il terreno. I cilindri, quindi, sono stti tolti dll cqu e posti drenre verticlmente per circ 120 minuti. Trscorso il tempo indicto sono inizite le misurzioni. Il vlore dell costnte dielettric è stto determinto medinte l uso di medue i test-cvo (Tektronix 1502B e 1502C) uno di seguito ll ltro, previo collegmento ll sond, mentre l mss dell colonn di terreno è stt determint medinte l impiego di un ilnci di precisione (1/10 g). Le registrzioni delle letture è vvenut medinte l impiego del softwre Wttdr 3.11 (TDR wveform cquisition nd nlysis for Tektronix 1502B/C, Wterloo Centre of Groundwter Reserch, 1996). L interpretzione delle trcce è stt effettut medinte l impiego del metodo dell derivt prim. Quest metodic, nche se più lorios, è stt scelt perché più ccurt nell individuzione dei punti di entrt e di uscit del segnle dll sond (Mttei et l 2006). 70

71 Durnte le prime fsi, di mggiore imiizione del terreno, l cqu è stt progressivmente llontnt di cilindri medinte l ppliczione di un suzione dl sso con un idone pomp vuoto, successivmente medinte un lnd essicczione dll superficie superiore ed inferiore delle colonne di terreno mettendo i cmpioni in stuf 35 C per un periodo vriile in relzione l contenuto idrico d rggiungere. I cmpioni sono stti così sottoposti complessivmente 12 cicli di essicczione-misurzione fino che il contenuto idrico nel terreno h rggiunto vlori inferiori ll 1% (sul peso dell colonn). Terminte le misurzioni il volume residuo dell prte superiore del cilindro non occupto dl terreno è stto determinto indirettmente medinte l ppliczione dell tecnic del cono si impiegt normlmente per l determinzione dell densità pprente del terreno (Busoni 1997). Il vlore del volume così individuto è stto utilizzto, insieme lle dimensioni dei singoli cilindri in PVC per l determinzione, medinte differenz, del rele volume occupto dl terreno nei cilindri. Il peso secco del terreno contenuto nei cilindri è stto determinto ponendo tutto il contenuto dei cilindri d essiccre in stuf 105 C per tre giorni fino vlore costnte. Il vlore del contenuto d cqu (espresso in peso) presente nell colonn di terreno, corrispondente ciscun vlore dell costnte dielettric misurt, è stto clcolto dll differenz tr il peso dell mss dell colonn di terreno umido ed il peso dell mss dell colonn di terreno secco. Il vlore volumetrico del contenuto d cqu è stto determinto dl rpporto tr il peso dell mss d cqu presente ed il volume effettivo occupto dl terreno. Per ogni cmpione di terreno il vlore dell costnte dielettric ε clcolto medinte l (5), è stto correlto l corrispettivo vlore del contenuto volumetrico d cqu misurto (θ). Per mettere in relzione il contenuto d cqu nel suolo con il vlore dell costnte dielettric, l insieme delle correlzioni è stto utilizzto per l individuzione dell relzione mtemtic che meglio si dttsse i dti misurti. Le curve di clirzione così individute per i differenti cmpioni di terreno sono stte confrontte medinte il test-f del softwre GrphPd (Motulsky 1999). Utilizzndo il TDR per i rilievi di cmpo in reltà noi misurimo l costnte dielettric e voglimo d quest ricvre il contenuto volumetrico di cqu del suolo. Pertnto le curve di clirzione individute sono stte trsformte utilizzndo gli stessi dti ssumendo come vriile indipendente l ε?come vriile dipendente θ (6). 71

72 Rilievi di cmpo Per ogni dt di cmpionmento sono stte cquisite per ogni prcell, quttro letture per lo strto 0-15 cm e tre letture per lo strto cm, cioè complessivmente sette letture per un totle di ottntquttro letture per ogni dt di cmpionmento. Le sonde permnenti (15-30 cm) sono stte instllte in dt 30/05/05 il primo nno ed in dt 16/06/06 il secondo nno e rimosse rispettivmente il 02/08/05 ed il 01/08/06. Con quest metodic sono stte effettuti durnte il ciclo dell coltur complessivmente sei rilievi il primo nno (08/06/05, 17/06/05, 28/06/05, 07/07/05, 15/07/05 e 01/08/05) e sei nel secondo nno (19/06/06, 26/06/06, 04/07/06, 11/07/06, 20/07/06 e 31/07/06) L tempertur del suolo L tempertur del terreno influenz in mnier dirett o indirett tutti i processi di ntur fisic, chimic e iologic che vi trovno luogo. In prticolre h effetti sull ttività degli pprti rdicli delle pinte, sull germinzione dei semi, sull dinmic dell sostnz orgnic (minerlizzzione ed umificzione) e sullo sviluppo dell microflor e microfun del suolo (Zeri e Ceccon, 1997). I sensori dtti ll misur dell tempertur del suolo sono i geotermogrfi diltzione ed i sensori elettronici. In questi sensori ultimi viene generlmente sfruttt l proprietà dei mterili conduttori (termoresistenze) o semiconduttori (termistori) per cui l resistenz elettric cmi con il vrire dell tempertur. Tr i sensori più diffusi si ricordno le termoresistenze l pltino (es. Pt100) ed i termistori. Se considerimo l disomogeneità del sistem suolo in condizioni di pieno cmpo e l limitt dimensione delle sonde che ospitno quest tipologi di sensori si evince l necessità di impiegre un elevto numero di sonde per vere un sufficiente rppresenttività del rele vlore dell tempertur del suolo. Se questo ggiungimo il costo delle sonde e del cvo necessrio l loro dislocmento in cmpo ecco che risult spesso estremmente oneroso monitorre in mnier degut l ndmento dell tempertur nelle condizioni di pieno cmpo. Quest evidenz ci h spinto costruire in mnier utonom il numero necessrio e sufficiente di sonde per l nostr sperimentzione. Le sonde sono stte costruite impiegndo dei sensori di tempertur circuito integrto tripolre LM35 serie DZ e CZ (precision centigrde temperture sensors) prodotti dll Ntionl Semiconductor Corportion (USA). L serie DZ present un sensiilità compres nel cmpo delle temperture d 0 C 100 C, mentre l serie CZ tr 55 C e 110 C. 72

73 Questi sensori sono di ridotte dimensioni e presentno un uscit linere di tensione di 10 mv per C, un ccurtezz di ± 0,5 C (25 C) ed un tensione di esercizio necessri per il funzionmento compres tr i 4 ed i 20 volt (per ulteriori notizie circ le crtteristiche tecniche vedere: Quest ultim crtteristic risult essere molto importnte perché permette di impiegre questi sensori in cmpo limentndoli con un tteri d 12 volt. Questi sensori sono stti collegti medinte sldtur stgno d un cvo multiconduttore schermto (FH27 AF 500v) dell lunghezz di 2 m ed inseriti ll interno di un cilindro in cciio inox (316 ditt: Mcredys) dell lunghezz di 8 cm, dimetro di 0,8 cm, e spessore dell prete di 0,06 cm, posizionndo il sensore in prossimità ll estremità oppost quell di entrt del cvo. Per grntire l isolmento elettrico le sldture sono stte ricoperte d lcuni strti di nstro isolnte utomlgmnte (PE 9X0,5 mm ditt: Trflgr Ruer) ed il volume rimnente del cilindro è stto riempito con un resin epossidic incpsulnte per circuiti elettrici (Rs components). Per grntire un completo conttto tr il sensore ed il restnte corpo esterno dell sond nonché per umentrne l superficie di conttto, l porzione terminle del cilindro è stt riempit con un resin d lt cpcità termoconduttrice (ditt Electrolue). Infine per eliminre possiili fenomeni di infiltrzione di cqu nell sond si è provveduto d ricoprire le estremità con lcuni strti di nstro utomlgmnte per l prte picle, mentre l porzione sle è stt ricopert con due strti di guin termorestringente D 12,7 in poliolefin irrdit (ditt: Sumitue) (Fig. 18). 8 cm Fig.18- Prticolre dell porzione terminle dell sond di tempertur. Si not il corpo in cciio inox ed l copertur isolnte lle estremità medinte nstro utomlgmnte ed medinte guin termo restringente. Si notno sul corpo delle sonde i residui dell resin inc termoconduttrice utilizzt per il riempimento delle sonde 73

74 I sensori dell serie LM35DZ funzionno con un sol limentzione positiv, mentre quelle dell serie LM35CZ necessitno di un limentzione si positiv che negtiv. Questo h determinto l necessità di costruire un piccolo circuito elettrico limentto d due tterie d 12 volt ricricili ( 7,2 Ah) che fornisse un tensione in uscit di +5 e 5 volt. Il circuito serviv d limentre tutte le sonde dell tempertur (+ 5 volt per LM35DZ; +5 e 5 per LM35CZ) ed un dtlogger (+ 12 volt). Completv il sistem di cquisizione un multiplexer (AM416 rely multiplexer, Cmpell Scientific, GB) ed un dtlogger (CR10WP, Cmpell Scientific, GB) oltre che l morsetteri necessri (Fig. 19). Fig Sistem di cquisizione dell tempertur utilizzto in pieno cmpo., tterie d 12 v;, circuito elettrico; c, CR10WP; d, multiplexer; e, morsetteri per ttcco delle sonde; f terminli delle sonde. 74

75 L clirzione delle sonde In genere l modert ccurtezz necessri nelle misure di tempertur del terreno non richiede clirzioni di ltissim precisione, pertnto tle scopo sono stte utilizzte due termocoppie tipo T (chromel-constntn) specifiche per l misur dell tempertur del suolo (mod. TCAV-L Cmpell Scientific, GB). Le sonde del tipo LM35 sono stte clirte con le termocoppie selezionndo 5-6 temperture di riferimento. Tutte le sonde sono stte poste, insieme lle termocoppie, ll interno di un cell climtic per un periodo minimo di tre ore per ciscun tempertur seleziont: 5, 10, 20, 30 e 40 C cquisendo un vlore medio ogni 30 minuti frutto dell medi delle misurzioni registrte ogni 5 minuti. L tempertur di 0 C è stt ottenut llestendo dentro un recipiente coientto un gno di ghiccio fondente nel qule sono stte immerse tutte le sonde. Anche per questo vlore di tempertur è stto cquisito, per ogni sond, un vlore medio ogni 30 minuti frutto dell medi delle misurzioni registrte ogni 5 minuti. Infine nell clirzione delle sole sonde LM35CZ, è stt utilizzt nche l tempertur di 20 C, inserendo le sonde ll interno di un frigo-congeltore per un periodo di tre ore cquisendo un vlore medio ogni 30 minuti (medi delle misurzioni registrte ogni 5 minuti). Ciscun sond è stt confrontt con il vlore medio registrto dlle due termocoppie per ciscun tempertur di riferimento, individundo l reltiv funzione di regressione che è stt utilizzt per correggere i dti reli cquisiti dlle sonde LM35 in cmpo Le misure di cmpo A cus di ritrdi nell costruzione delle sonde e nell llestimento del sistem di cquisizione il monitorggio dell tempertur del suolo per le differenti tesi poste confronto è stto effettuto solmente nell nno L misur dell tempertur è stt effettut tre diverse profondità: 5, 15 e 30 cm l di sotto dell superficie del terreno per tutte le prcelle di due locchi posizionndo due set di sensori per ogni prcell inseriti lungo le file centrli ( l 3 e l 7 ) internmente più di due metri dll testt dell prcell stess. I sensori più superficili erno dell tipologi LM35CZ, mentre i restnti erno dell serie LM35DZ. In totle sono stti posizionti 48 sensori per l intero cmpo sperimentle. Per l instllzione si è provveduto scvre un uc dell profondità di cm, lung un cm lungo l fil d un distnz di circ 10 cm dlle pinte. Le sonde sono stte posizionte ll 75

76 profondità stilit inserendole nell prete dell uc rivolt verso le pinte e prllelmente ll superficie del terreno, cercndo di disturre il meno possiile l struttur del terreno. Così operndo ciscun set di sonde veniv trovrsi con il sensore posizionto prticmente sotto l fil delle pinte. I cvi di collegmento ll centrle di cquisizione (multiplexer-cr10) sono stti interrti lungo le interfil d un profondità di circ 5-6 cm. Il progrmm del dtlogger prevedev l cquisizione di un vlore medio ogni 20 minuti frutto dell medi delle misurzioni registrte di sensori ogni 5 minuti. L registrzione dei vlori di tempertur del suolo sono iniziti nel mese di prile (22/04/06) e terminti il 18/10/06, con un intervllo dovuto lle operzioni di rccolt dei tueri ed rtur del terreno tr il 3/08/06 ed il 15/09/06. Il confronto sttistico tr le temperture misurte in cmpo present un cert difficoltà legt l ftto che ll vrizione ciclic giornlier dell tempertur si sovrppone un vrizione stgionle. Pertnto si è dottt un metodologi che prevedev di suddividere l intero periodo dell misurzione in cmpo in quttro su-periodi venti pressppoco l stess durt: dl 24/04/06 l 22/05/06, dl 23/05/06 l 30/06/06, dl 01/07/06 l 03/08/06 ed dl 15/09/06 l 28/10/06. Per ciscun periodo le temperture misurte ll stess profondità su tesi differenti sono stte confrontte due due medinte l elorzione di un grfico dispersione confrontndo il comportmento dell coppi di vlori rispetto ll isecnte del primo qudrnte. Se i vlori si posizionvno sull isecnte le due temperture non erno dissimili (All.2-A), vicevers se i vlori tendevno posizionrsi ll destr dell isecnte l tempertur riportt sull sse delle scisse er considert più lt di quell riportt sull sse delle ordinte(all.2-b). Il giudizio si invertiv se i vlori tendevno spostrsi sinistr dell isecnte Anlisi del cronio totle del suolo L determinzione del contenuto di cronio orgnico costituisce un delle nlisi di lortorio di mggiore interesse dl punto di vist gronomico. Normlmente il contenuto di cronio orgnico viene determinto dll nlisi di un cmpione di terreno setccito 2 mm. Pertnto vengono esclusi tutti quei residui di pinte ed nimli indecomposti di dimensioni mggiori, che costituiscono un prte dell frzione orgnic del terreno. L nlisi dell distriuzione dimensionle delle frzioni orgniche che costituiscono il compost utilizzto per l sperimentzione, h evidenzito che questo er per circ il 97% (in peso) costituito 76

77 d frzioni di dimensioni < 5 mm di dimetro, mentre il 72-75% risult essere l frzione con dimetro < 2 mm. D questi dti si evidenzi come un sostnzile frzione di compost (circ il 25-22%) distriuito in cmpo risultv essere costituito d frzioni orgniche di dimensioni superiori l 2 mm ed inferiori 5 mm. Seguendo le normli metodiche di nlisi del OC del suolo queste frzioni più grossolne, che rppresentno circ un qurto del cronio pportto l terreno, risultereero escluse dll determinzione. Per evitre di sottostimre il rele contenuto di OC del terreno i cmimenti di quest frzione di sostnz orgnic mcroscopic (FOM) sono stti vlutti medinte seprzione dl terreno in se ll dimensione delle frzioni stesse. L metodic che è stt seguit per l seprzione delle FOM è quell riportt d Mgid et l. (1997), con qulche semplificzione Seprzione dell frzione orgnic mcroscopic (FOM) Un quntittivo di terreno, preventivmente setccito 5 mm, pri circ 150 g (t.q.) è stto posto ll interno di un icchiere di vetro l qule sono stti ggiunti 100 ml di NCl l 5%. Il cmpione è stto sottoposto d gitzione con un cchett di vetro per 5 minuti circ e lscito sedimentre per non meno di 30 minuti. Successivmente l intero contenuto del icchiere è stto rovescito sopr un setccio con mglie di 2 mm. Tutto il mterile con dimetro < 2 mm è stto scrtto, mentre il mterile rimnente è stto sottoposto d un serie di gitzioni e decntzioni in cqu per disperdere le prticelle più fini e seprre l FOM dll componente scheletro del terreno. L seprzione è stt complett medinte l impiego di pinzette metlliche. L FOM è stt trsferit in crogiolo di porcelln, preventivmente trto, e posto in stuf preriscldt ll tempertur di 105 C per lmeno 24 h. Dopo rffreddmento in essicctore in presenz di silic-gel il contenuto è stto pesto su ilnci con precisione di 1/1000 g. Per l determinzione del OC si è seguito l metodic LOI così come riportt nel cpitolo dell nlisi dell iomss vegetle prodott dll coltur cui si rimnd per mggiori dettgli Anlisi del cronio orgnico del suolo L determinzione del cronio orgnico del suolo effettut durnte l sperimentzione h seguito l metodic Spinger-Klee che prevede di ossidre il OC d CO 2 con soluzione di potssio icromto 77

78 in presenz di cido solforico concentrto, in condizioni di tempertur e tempo stndrdizzte (Sequi e De Noili 2000). Si è pesto circ un grmmo di terreno setccito 2 mm e lo si posto dentro un mtrccio d 100 ml. Prllelmente si pes un liquot di circ 3-4 g di terreno per determinre il contenuto di umidità residu necessri per correggere il dto nlitico e poterlo così riferire ll sostnz secc. L procedur nlitic seguit è l stess seguit per l determinzione del OC dell iomss vegetle cui si rimnd per mggiori dettgli Determinzione dell zoto del terreno:premess L zoto è presente nel suolo in vrie forme. Le forme prontmente ssimilili dll pinte sono quell nitric che, generlmente, si trov lier nell fse liquid, e quell mmonicle che si trov in prte nell soluzione circolnte ed in prte dsorit sul complesso di scmio. Le riserve zotte sono invece costituite dll zoto orgnico (nelle sue differenti forme) e dll zoto mmonicle fissto negli spzi interstrto dei fillosilicti. L determinzione dell zoto totle del terreno present diverse difficoltà, sostnzilmente perché non simo perfettmente conoscenz delle differenti forme in cui si trov l zoto ed dl sso contenuto in cui queste si trovno nel mterile sottoposto d nlisi. I metodi che comunemente vengono utilizzti per l determinzione dell zoto nel terreno sono il metodo Kjeldhl (1883) che si s su un procedimento di ossidzione per vi umid ed il metodo Dums (1831), che invece prevede un ossidzione per vi secc (comustione). Amedue i metodi permettono di determinre l zoto totle, comprendente tutte le forme zotte si orgniche che inorgniche del terreno. Rest ncor irrisolto il prolem dell determinzione del contenuto del solo zoto orgnico. Ad oggi non si dispone di un metodologi ffidile e pertnto le quntità di zoto orgnico presenti nel terreno vengono clcolte per differenz tr il contenuto dell zoto totle e quello dell zoto minerle (Benedetti et l 2000). Il metodo Kjeldhl prevede che l zoto orgnico (Org-N) presente nel cmpione di terreno sottoposto d nlisi si convertito d zoto mmonicle (NH + 4 -N) medinte digestione con cido solforico concentrto (H 2 SO 4 ), successivmente questo NH + 4 -N viene determinto dl quntittivo di mmonic (NH 3 ) che viene liert trmite un distillzione in presenz di lcli (NOH). Al 78

79 fine di grntire un mggiore completezz dell conversione e per umentrne l velocità vengono ggiunti ll cido solforico rispettivmente dei ctlizztori (Se, Hg o Cu) che promuovono l ossidzione dell sostnz orgnic e dei sli (K 2 SO 4 o N 2 SO 4 ) che umentno l tempertur dell digestione (Bremner e Mulvney, 1982). Rissumendo l procedur Kjeldhl per l determinzione dell zoto totle prevede due fsi: 1. l digestione del cmpione per convertire Org-N in NH + 4 -N; 2. l determinzione medinte distillzione e successiv titolzione dell NH + 4 -N ottenuto dll digestione. Quest procedur due fsi si è dimostrt essere soddisfcente per l nlisi dell mggior prte dei cmpioni contenenti zoto. Comunque questo metodo non consente un determinzione quntittiv e ripetiile dell zoto qundo questo si trov in molecole eterocicliche, in composti che contengono legmi N-N e N-O e, per un prte, qundo si trov fissto di fillosilicti (Bremner e Mulvney 1982; Benedetti et l., 2000). Pertnto l definizione di zoto totle non risult essere sostnzilmente corrett. I terreni di solito contengono quntittivi significtivi di zoto inorgnico sotto form di nitrti (NO - 3 ) e/o nitriti (NO - 2 ). Quest procedur Kjeldhl non consente un recupero quntittivo di tutto l zoto presente in queste due forme, m solo di un prte. L frzione recupert è estremmente vriile e semr dipendere dl contenuto d cqu e di sostnz orgnic presente nel cmpione (Bremner e Mulvney, 1982). Pertnto non risult corretto clcolre il contenuto dell zoto totle di un terreno medinte l somm dell zoto ottenuto con quest metodic Kjeldhl con quello delle - forme N-O (NO 3 + NO - 2 ) ottenute medinte differenti procedure di nlisi. I nitrti ed i nitriti possono essere quntittivmente nlizzti con l procedur Kjeldhl se quest viene pportt un modific introducendo, prim dell fse digestiv, dei pre-trttmenti che permettno di ridurre le forme ossidte dell zoto (NO - 3, NO - 2 ) lle forme ridotte (NH + 4, NH 3 ). Delle modificzioni che più comunemente sono ccettte (metodo dell cido slicilico, del permngnto-ferro ridotto e dell riduzione lclin) quell che qui è stt seguit è quell che prevede l utilizzo dell leg di Devrd come gente riducente Anlisi zoto totle L procedur seguit per l determinzione dell zoto totle, è sostnzilmente quell suggerit d Lio (1981) che prevede che il cmpione si sottoposto due pre-trttmenti prim dell fse 79

80 digestiv. Il primo pre-trttmento è se di permngnto di potssio (KMnO 4 ) in miente cido con il fine di ossidre il NO - 2 -N NO - 3 -N. Il secondo con leg di Devrd per ridurre NO - 3 -N d NH 3 -N che lierto viene rccolto in cido solforico come NH + 4 -N (2NH 3 +H 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO4). Quest procedur è stt scelt perché present due sostnzili vntggi rispetto ll tecnic Kjeldhl due fsi: è più ccurt perché grntisce l misur delle forme ossidte di zoto (NO - 2 -N e NO - 3 -N); è semplice e più rpid, necessitndo di tempi di digestione e distillzione più revi. L ccurtezz di quest metodic è stt preventivmente vlutt medinte l relizzzione di un confronto con l metodic clssic che viene utilizzt comunemente per l determinzione dell zoto totle Kjeldhl presso il Lortorio del DIPROV dell Università dell Tusci (S.I.S.S. 1985). Uno stesso cmpione di terreno è stto sottoposto ll nlisi del contenuto totle di zoto medinte le due procedure. Dt l incertezz dell presenz di un deguto contenuto di forme inorgniche di N si è provveduto d ggiungere i cmpioni un quntittivo noto di di NO - 3 -N (stndrd interno). Pertnto si sono nlizzti i cmpioni di terreno tl quli e dopo ggiunt di 250 µg di zoto nitrico sotto form di KNO 3. I risultti ottenuti, vlori medi di quttro repliche, sono stti confrontti medinte t test dopo verific dell omogeneità dell vrinz medinte test F. L procedur seguit per l nlisi dell zoto totle con pretrttmento (N-Tot) è stt l seguente: un quntittivo di terreno setccito 2 mm del peso (t. q.) di circ 1 g è stto posto in un tuo del digestore d 100 ml. Sono stti ggiunti 2 ml di KMnO 4 l 2,5% ed gitti per circ 5 minuti. Successivmente sono stti ggiunti circ 0,2 g di leg di Devrd seguiti immeditmente d 6 ml di H 2 SO 4 6N. I tui sono stti posti nel mnto riscldnte del digestore e sottoposti lndo riscldmento per circ 10 minuti. Successivmente i tui, tolti dl digestore (Digester system Digester, Tector) sono stti lsciti rffreddre per circ minuti. Ai cmpioni di terreno sono stti ggiunti circ 1,25 g di ctlizztore (K 2 SO 4 :CuSO 4 H2O:Se = 100:10:1), 7 ml di H 2 SO 4 l 96% e reinseriti nuovmente nel digestore e lsciti ollire per circ 120 minuti fino che il residuo solido non ppriv inco-grigistro ed il liquido limpido. A tl punto l minerlizzzione del cmpione potev considerrsi termint. Dopo rffreddmento i tui contenenti i cmpioni sono stti collegti ll pprto Kieldhl ( Kjeltec 2100, Foss) per l distillzione in corrente di vpore. I cmpioni quindi sono stti lclinizzti medinte l ggiunt di 50 ml di NOH l 40% e distillti per 3 minuti rccogliendo il distillto che fuoriusciv dll cnnul di rccolt in 10 ml di soluzione di H 3 BO 3 l 1% ddizionto di 3 gocce di indictore (0,1 g di rosso metile e 0,2 g di verde romocresolo in 100 ml di lcool etilico l 95%). L mmonic liert dll distillzione secondo l seguente rezione: 80

81 (NH 4 ) 2 SO NOH N 2 SO 4 + NH H 2 O veniv rccolt come mmonio orto secondo l seguente rezione: NH 3 + H 3 BO 3 NH H 2 BO 3 - e titolt medinte l uso di H 2 SO 4 0,005N. Il cmio di colore nel punto finle di virggio er dl verde l ros pllido. L metodic qui seguit differiv d quell propost d Lio (1981), oltre che nell strumentzione utilizzt per l digestione e l distillzione, per l concentrzione dell soluzione dell cido orico che qui è stt diminuit per ottimizzre l individuzione dell estto punto di virggio secondo le indiczioni riportte d Bremner e Mulvney (1982). Per verificre ed eventulmente compensre il possiile contriuto dei regenti impiegti nell nlisi del contenuto di N, venivno preprti, digeriti, distillti e titolti due inchi, costituiti dll stess miscel di rezione priv dei cmpioni di terreno. Contempornemente l procedimento di estrzione, veniv determinto il contenuto di umidità residu del cmpione sottoposto d nlisi. Si pesvno circ 15 g di terreno in crogiolo di porcelln, preventivmente trto, e si ponev in stuf preriscldt ll tempertur di 105 C per lmeno 24 h. Dopo rffreddmento in essicctore in presenz di silic-gel si pesv il crogiolo su ilnci con precisione di 1/1000 g. Il clcolo del contenuto in zoto è stto effettuto secondo l seguente equzione: N ( gkg ) ( A B) N = P 1 14 dove A= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del cmpione; B= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del inco; N= normlità dell H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione (0,005 N); 14= peso equivlente dell zoto; P= peso secco del cmpione nlizzto (g) I vlori di N-tot ottenuti sono stti elorti medinte nlisi dell vrinz ed il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test di Duncn. 81

82 L procedur seguit per l nlisi clssic del contenuto di zoto totle (NTK) er l seguente: un quntittivo di terreno setccito 2 mm del peso (t. q.) di circ 1 g è stto posto in un tuo del digestore d 100 ml. Sono stti ggiunti 10 ml di H 2 SO 4 (96%) e 5 g di ctlizztore (3,5 g K 2 SO 4, 0,4g CuSO 4 5H 2 O) ed inseriti nel digestore (Digester system Digester, Tector) e lsciti ollire per circ 420 minuti fino che il residuo solido non ppriv inco-grigistro ed il liquido limpido. A tl punto l minerlizzzione del cmpione potev considerrsi termint. Dopo rffreddmento i tui contenenti i cmpioni sono stti collegti ll pprto Kieldhl (Kjeltec 2100, Foss) per l distillzione in corrente di vpore. I cmpioni quindi sono stti lclinizzti medinte l ggiunt di 50 ml di NOH l 40% ed distillti per 5 minuti rccogliendo il distillto che fuoriusciv dll cnnul di rccolt in 10 ml di soluzione di H 3 BO 3 l 1% ddizionto di 3 gocce di indictore (0,1 g di rosso metile e 0,2 g di verde romocresolo in 100 ml di lcool etilico l 95%). L mmonic liert dll distillzione secondo rezione: (NH 4 ) 2 SO NOH N 2 SO 4 + NH H 2 O veniv rccolt come mmonio orto secondo l seguente rezione: NH 3 + H 3 BO 3 NH H 2 BO 3 - e titolt medinte l uso di H 2 SO 4 0,0357 N. Il cmio di colore nel punto finle di virggio er dl verde l ros pllido. Per verificre ed eventulmente compensre il possiile contriuto dei regenti impiegti nell nlisi del contenuto di N, venivno preprti, digeriti, distillti e titolti due inchi, costituiti dll stess miscel di rezione priv dei cmpioni di terreno. Contempornemente l procedimento di estrzione, veniv determinto il contenuto residuo di umidità del cmpione sottoposto d nlisi. Si pesvno circ 15 g di terreno in crogiolo di porcelln, preventivmente trto, e si ponevno in stuf preriscldt ll tempertur di 105 C per lmeno 24 h. Dopo rffreddmento in essicctore in presenz di silic-gel si pesv il crogiolo su ilnci con precisione di 1/1000 g. Il clcolo del contenuto in zoto è stto effettuto secondo l seguente equzione: N ( gkg ) ( A B) N = P

83 dove A= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del cmpione; B= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del inco; N= normlità dell H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione (0,0357 N); 14= peso equivlente dell zoto; P= peso secco del cmpione nlizzto (g) Anlisi dell zoto minerle:premess Le diverse forme di zoto minerle presenti nel suolo vengono estrtte 20 C con soluzione di KCl (1 M). In queste condizioni, il potssio rimuove lo ione mmonio legto l complesso di scmio del suolo, mentre l frzione zott comprendente nitrti e nitriti viene portt in soluzione. Lo ione mmonio viene determinto per distillzione dirett, mentre le forme nitric e nitros vengono ridotte con l impiego di leg di Devrd e l mmonic formtsi viene determint per distillzione (Benedetti et l., 2000). Per il presente lvoro è stto necessrio un sostnzile lvoro di ottimizzzione dto che l metodic riportt d Benedetti et l. (2000), risultv essere poco pplicile, si per l strumentzione utilizzt che per i tempi di nlisi richiesti, d indgini di cmpo che prevedevno l nlisi di un elevto numero di cmpioni. Pertnto si è cercto di ridurre i tempi di digestione e di distillzione riportti dll metodic di nlisi delle forme inorgniche dell zoto dottt per i compost (DIVAPRA et l., 1998) ottimizzndol per l nlisi di cmpioni di terreno Estrzione dell zoto minerle Per l estrzione delle forme inorgniche dell zoto si è sostnzilmente seguit l procedur riportt d Benedetti et l. (2000). Si sono trsferiti 10 g di terreno setccito 2 mm in un ottigli di plstic d 500 ml e vi si sono ggiunti 100 ml di un soluzione di KCl (1M). I cmpioni sono stti posti in gitzione su gittore ruotnte per 1 h ll tempertur di 20 C. Successivmente i cmpioni sono stti centrifugti per 10 minuti 3000 giri. Il surntnte recuperto è stto conservto 20 C fino l momento dell nlisi. L fse di scongelmento è vvenut in cell fredd (4 C) nelle 24 h precedenti l nlisi. 83

84 Contempornemente l procedimento di estrzione, è stto determinto il contenuto residuo di umidità del cmpione sottoposto d nlisi. Si sono pesti circ 15 g di terreno in crogiolo di porcelln, preventivmente trto, e si è posto in stuf preriscldt ll tempertur di 105 C per lmeno 24 h. Dopo rffreddmento in essicctore in presenz di silic-gel si è pesto il crogiolo su ilnci con precisione di 1/1000 g Anlisi dell zoto mmonicle Il procedimento si s sull distillzione del cmpione trttto con un se deole. In un tuo d distillzione d 100 ml si sono inseriti 30 ml di estrtto. Si è ggiunto 1 g di ossido di mgnesio (MgO) ed dopo l ggiunt di 10 ml di cqu si è proceduto d un distillzione in corrente di vpore dell zoto mmonicle presente nell estrtto per un periodo di 2 minuti rccogliendo il distillto in 10 ml di H 3 BO 3 l 1% ddizionto di 2 gocce di indictore (0,1 g di rosso metile e 0,2 g di verde romocresolo in 100 ml di lcool etilico l 95%). L titolzione dell mmonic fisst ll cido orico è stt eseguit con l uso di H 2 SO 4 0,005N. Il cmio di colore nel punto finle di virggio er dl verde l ros pllido. Il clcolo del contenuto in zoto è stto effettuto secondo l seguente equzione: 1 ( mgkg ) + ( A B) N D NH 4 N = P dove A= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del cmpione; B= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del inco; N= normlità dell H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione (0,005 N); 14= peso equivlente dell zoto; D= fttore diluizione (100/30); P= peso secco del cmpione nlizzto (g) I vlori di N ottenuti sono stti elorti medinte nlisi dell vrinz ed il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test di Duncn. 84

85 Anlisi dell zoto nitrico L determinzione dell zoto nitrico è stt eseguit sullo stesso cmpione precedentemente sottoposto ll nlisi dello ione mmonio. Si è preprt un second liquot di 10 ml di H 3 BO 3 l 1% e in ess è stt immers l cnnul di rccolt del distillto dell pprto Kjeltec Si è distccto leggermente e con cutel il tuo dove è stt effettut l distillzione dell zoto mmonicle e si sono introdotti rpidmente 0,5 g di leg di Devrd. Si è pplicto immeditmente il tuo ll pprecchio di distillzione e si è lscito digerire senz riscldre per 3 minuti. Successivmente si è proceduto con l distillzione dopo ver sificto medinte l ggiunt di 30 ml di NOH (40%). L titolzione dell mmonic fisst ll cido orico è stt eseguit con l uso di H 2 SO 4 0,005N. Il cmio di colore nel punto finle di virggio er dl verde l ros pllido. Il clcolo del contenuto in zoto è stto effettuto secondo l seguente equzione: 1 ( mgkg ) ( A B) N D NO3 N = P dove A= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del cmpione; B= ml di H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione del inco; N= normlità dell H 2 SO 4 utilizzti per l titolzione (0,005 N); 14= peso equivlente dell zoto; D= fttore diluizione (100/30); P= peso secco del cmpione nlizzto (g) I vlori di N ottenuti sono stti elorti medinte nlisi dell vrinz ed il confronto tr le medie è stto effettuto medinte il test di Duncn. Per verificre ed eventulmente correggere il possiile contriuto dei regenti impiegti nell nlisi del contenuto di N inorgnico, venivno preprti, distillti e titolti tre inchi, costituiti dll stess miscel di rezione (priv degli estrtti di terreno) seguendo l stess procedur dei cmpioni. Contempornemente ll nlisi degli estrtti, l fine di controllre il recupero delle forme zotte d prte del sistem di nlisi, sono stti nlizzti nche degli stndrd di zoto inorgnico concentrzione not delle due forme mmonicle ed nitric, rispettivmente con KNO 3 ed NH 4 Cl. 85

86 Determinzione dell respirzione del suolo L respirzione del suolo, definit come l ssorimento di O 2 e/o il rilscio di CO 2, è dovut d orgnismi viventi e metolizznti presenti nel suolo. Può essere misurt si in pieno cmpo, dove è soggett lle vrizioni delle condizioni pedoclimtiche, che in lortorio dove le condizioni possono essere completmente controllte. Le misure effettute in cmpo possono fornire indiczioni sulle ttività metoliche dell iomss microic presente nel suolo e dell effetto cominto su tli ttività del clim, delle proprietà fisiche e chimiche del suolo e delle prtiche gronomiche. Nelle normli condizioni di cmpo, con terreno non sturo, l respirzione è prevlentemente di tipo eroico e dovut gli scmi di O 2 e CO 2 dell microflor, microfun, mcrofun e delle rdici delle pinte. Le misure in lortorio vengono generlmente dottte per studire l effetto sull ttività microic di solo uno o due fttori condizionnti. Per l determinzione dell respirzione del suolo in pieno cmpo sono disponiili differenti metodiche che permettono di misurre i flussi di O 2, di CO 2, o di entrmi questi gs (Anderson 1982). Quell qui dottt prevedev l misur dell sol CO 2. Esistono diverse metodologie per misurre l CO 2 emess dll superficie del suolo (Anderson 1982). Un delle metodiche più semplici ed economiche nche se più lorios, è quell che prevede l utilizzo di un cmer sttic chius e di un sistem di ssorimento pssivo dell CO 2 medinte un trppol d lcli, utilizzto generlmente per un durt di 24 ore (Anderson 1982). Questo metodo è stto mpimente utilizzto nel pssto (Hutchinson e Rochette 2003) ed h suscitto un nuovo interesse con lo svilupprsi degli studi sui cmimenti climtici (Duiker nd Ll, 2000; Ginting et l. 2003). Il principio su cui si s è il seguente: un trsppol contenente un certo quntittivo di sod (NOH) è posto sopr il suolo in un contenitore (cmer) isolto dl conttto con l CO 2 tmosferic. L sod ssore l CO 2 emess dl suolo. Il quntittico di CO 2 intrppolt viene determinto in lortorio medinte titolzione. Un ltro metodo che h rggiunto un enorme diffusione, grzie ll minor loriosità rispetto l metodo precedente, è sto sull utilizzo, in cmere d collocre sul terreno, di sistemi di nlisi dell concentrzione di CO 2 (Pumpnen et l., 2004). Tli nlizztori, spettrofotometrici opernti nell infrrosso hnno il vntggio di effetture un misur istntne dell CO 2 ed fttore non secondrio di registrre ed immgzzinre i dti in formto elettronico. L ccurtezz del metodo dell trppol d lcli è stt oggetto di critiche, specilmente se confrontt con il più recente metodo dinmico dove le emissioni del suolo vengono misurte in 86

87 un cmer chius medinte l utilizzo di nlizztori ll infrrosso. Pertnto si sono intrpresi ppositi studi che hnno posto confronto l ccurtezz delle differenti cmere impiegte per l misur del flusso superficile dell CO 2 (Pumpnen et l 2004; Hutchinson e Rochette 2003). I risultti di questi studi hnno confermto l vlidità del sistem delle cmere chiuse d lcli (nonstedy-stte-non-through-flow chmers) evidenzindo comunque l tendenz di quest tecnic sottostimre i flussi dell CO 2 tr il 4 ed il 14% ( Pumpnen et l 2004). Le cmere utilizzte nell presente sperimentzione sono stte ppositmente costruite sndosi, per le crtteristiche dimensionli, sulle indiczioni riportte d Hutchinson e Rochette (2003) e Jensen et l (1996). Nell relizzzione sono stti utilizzti componenti in polipropilene (PP) usti in mito idrulico (mnicotto innesto, tppo chiusur innesto e tuo innesto 110). Ciscun cmer è stt costruit utilizzndo un cilindro in PP (ltezz utile 15,5 cm, dimetro 11 cm, superficie 95,0 cm 2 e volume 1472,3 cm 3 ) con prete di cm 0,5 cm, provvisto lle estremità di due gurnizioni di tenut in un mescol se di crilo-nitrile-utdiene e con ll estremità superiore un tppo tenut dello stesso mterile. L inter struttur (cilindro + tppo) è stt dipint con vernice inc per umentrne l ledo e diminuire il riscldmento dell cmer in condizioni d illuminzione in pieno cmpo (Fig. 20). Fig. 20. Elementi costituenti le cmere utilizzte per l misur del flusso di CO 2 dl suolo. In lto sinistr: tppo di chiusur; in lto destr: il cilindro con gurnizioni e rete di sospensione per l trppol; in sso destr: memrn impermeile ll CO 2 ; in sso sinistr: collre infisso nel terreno per l innesto dell cmer. All interno del cilindro d un ltezz di circ 8,0 cm dll se è stt inserit un rete metllic rivestit di mterile plstico con mglie di circ 1,0 cm che costituiv il supporto per tenere 87

88 sospes 2 cm circ dll superficie del suolo l trppol d lcli. L trppol contenente l soluzione di lcli è stt relizzt usndo un vso cilindrico inco in polietilene d lt densità provvisto di tppo di chiusur ermetic, con ltezz di 6,0 cm, dimetro interno di 5,0 cm e spessore dell prete di 0,45 cm. Completv l struttur un collre in PP del dimetro di 11,0 cm e di 6 cm di ltezz che veniv inserito nel terreno per un profondità di 5,0 cm circ e qui lscito stilmente. Il metodo sttico di misur del flusso di CO 2 per ssorimento con lcli prevede che ll interno dell cmer, posizionte sul collre, si inserit un trppol pert (S) riempit con 25 ml di un soluzione 1 N di NOH. Un volt chius ermeticmente con il reltivo tppo, l cmer venivn lscit in cmpo per un periodo di 24 ore l fine di misurre il vlore giornliero del flusso di CO 2 emesso dl suolo. All fine del periodo prestilito le trppole erno prelevte ed immeditmente chiuse e trsportte in lortorio per l nlisi dell quntità di CO 2 fisst nell soluzione. L CO 2 viene ssorit secondo l seguente rezione: 2NOH + CO 2 N 2 CO 3 + H 2 O E possiile quindi determinre indirettmente l CO 2 medinte titolzione di 10 ml dell soluzione con HCl 0,25 M, in presenz di tre gocce di fenoftlein come indictore, dell eccesso di NOH che non h regito con l CO 2 dopo precipitzione dei cronti come BCO 3 ottenut medinte l impiego di 8,5 ml di un soluzione di BCl 2 3N. Il quntittivo di CO 2 emess dl suolo è stto corretto tenendo conto del vlore dell concentrzione di CO 2 mientle. Ciò è stto effettuto medinte l utilizzo per ciscun punto di cmpionmento di un ltr cmer con le stesse crtteristiche costruttive, posiziont nelle immedite vicinnze dell precedente (Fig. 14). In quest cmer di riferimento l trppol con lcli er però isolt dl suolo (A) medinte l interposizione di un film plstico d elevto effetto rrier nei confronti dell CO 2. Questo film del tipo AERtop dell coopox Itli: 5 cm 3 m -2 24h tm 23 C, 0% UR) è generlmente utilizzto nel confezionmento dei cii in tmosfer controllt, ed h un effetto rrier nei confronti dell CO 2 di 5 cm 3 m -2 24h tm 23 C, 0% UR. Il clcolo del flusso di CO 2 emesso dl suolo è stto effettuto secondo qunto riportto d Anderson (1982): 2 1 ( mgco m h ) = ( A S) CO2 2 N E D 1 m 88

89 dove A = volume di HCl utilizzto per titolre l sod nell trppol di riferimento per tener conto dell CO 2 miente (isolt dl suolo) (ml ); S = volume di HCl utilizzto per titolre l sod nell trppol in comuniczione col suolo (ml); N = normlità del HCl (0,25 N); E = peso equivlente dell CO 2 pri 22 ; D = rpporto di diluizione (33,5/10); m = superficie dell cmer in m 2 (0,0095). Il sistem cmere + trppole è stto sottoposto un vlutzione dell impermeilità e tenut ll CO 2 in lortorio. Tre vschette di plstic sono stte riempite ciscun con 1,3 kg di terreno setccito 2 mm l qule erno stti ggiunti precedentemente 100 g di compost tl qule conservto 4 C. Al terreno è stt ggiunt cqu fino rggiungere il 60% dell cpcità di cmpo, tle contenuto idrico è stto mntenuto costnte durnte l inter prov medintel effettuzione di ggiunte giornlier di cqu previ pestur su ilnci di precisione. Le vschette sono stte inserite ll interno di un cell climtic mntenut ll tempertur costnte di 27 C. Nell cell er stto posizionto un eker d 500 ml pieno d cqu per mntenere sufficientemente costnte il livello di umidità dell ri. Psste 5 ore circ dll preprzione delle vschette, tempo necessrio ffinche l mss microic riprendesse l propri ttività sono stti infissi nel terreno di ciscun vschett due collri e vi sono stte innestte sopr le due cmere, un con il film impermeile ll CO 2 e l ltr senz. Successivmente sono stte inserite le trppole che un volt chiuse le cmere con i rispettivi tppi sono stte lscite nell cell per un periodo di h. Al termine delle h le trppole sono stte recuperte ed il contenuto è stto sottoposto titolzione con HCl (1N) come precedentemente riportto per determinrne il contenuto di CO 2 ssorit. Per verificre l effettiv impermeilità del sistem nche un equivlente volume di 10 ml di soluzione mdre di NOH (1N) (conservto dentro mtrccio di vetro chiuso ermeticmente) veniv titolto con le stesse modlità seguite per i cmpioni delle trppole. Durnte l durt dell prov (10 giorni) sono stti effettuti quttro rilievi dell CO 2 ssorit lscindo le trppole sul terreno per intervlli di 24 o 72 h. In occsione dei rilievi in cmpo le cmere sono stte posizionte coppie lungo le file tr le pinte sugli ppositi collri precedentemente infissi nel terreno e rimosse dopo un periodo di 24 ore (Fig. 89

90 21). Complessivmente sono stti effettuti 10 rilievi nel 2005 ed 12 nel 2006; il 12/04/05, 21/04/05, 12/05/05, 25/05/05, 09/06/05, 28/06/05, 14/07/05, 26/07/05, 01/08/05, 10/11/05 ed il 28/02/06, 17/03/06, 31/03/06, 19/04/06, 12/05/06, 26/05/06, 10/06/06, 20/06/06, 29/06/06, 17/07/06, 19/07/06 ed il 09/10/06 rispettivmente. Per grntire un mggiore rppresenttività dell effettiv respirzione del suolo dell prcell, l coppi di cmere è stt colloct turno su tre collri infissi nel terreno in diverse posizioni dell prcell seguendo un regolre rotzione. Fig. 21- Sinistr: prticolre di cmer con trppol d lcli posiziont in cmpo lungo l fil (14/06/05). Destr: prticolre delle due cmere posizionte su terreno lvorto, con memrn impermeile ll CO 2 (primo pino) e senz memrn (18/03/06). 90

91 Risultti 4.1- Andmento meteorologico D un nlisi dell ndmento termo-pluviometrico nel 2005 (Fig.22) risult che l tempertur, si minim che mssim si è ttestt su vlori sostnzilmente più ssi, rispetto l periodo di riferimento precedente ( ), fino ll second decde di mrzo con punte di 2,1 C nelle prim decde di ferio e l prim decde di mggio. Nel periodo che v dll fine di mrzo ll inizio di gosto l tempertur mssim e minim sono sostnzilmente più lte rispetto ll T mx 2005 T min 2005 T min T mx C G F M A M G L A S O N D semin rccolt Fig.22- Andmento medio decdico delle temperture mssime e minime Vitero (stz. 275) nel periodo e nell nno 2005 medi del periodo precedente. Il mese di gosto h vlori di mssim inferiori e sostnzilmente uguli di minim. Nel periodo che v d fine gosto d metà novemre si evidenzi un lternnz di vlori inferiori e superiori con un intervllo di circ giorni per l tempertur mssim tr l medi del 2005 e quell medi del periodo precedente. L tempertur minim del 2005 evidenzi sempre dei vlori più lt di quell del periodo precedente. Dll fine di novemre ll fine dell nno si l mssim che l minim del 2005 sono inferiori lle rispettive temperture del periodo precedente. Pertnto durnte il ciclo dell coltur si registrno delle temperture minime e mssime più lte rispetto ll ndmento medio registrto nel precedente periodo. 91

92 Per qundo rigurd l piovosità del 2005 (1120 mm) si registr un evidente umento pri l 51% circ di pioggi cdut durnte l nno rispetto ll medi del periodo precedente (742 mm, Fig.23). Anlizzndo l distriuzione nell rco dell nno si notno sostnzilmente tre zone principli. L prim che v dll inizio dell nno ll second di prile dove si regist un umento di piovosità nel L second che rriv fino ll prim decde di luglio dove si h un riduzione di piovosità nel L terz ed ultim, molto evidente, che rriv fino ll prim decde di dicemre dove l piovosità del 2005 è sostnzilmente più elevt rispetto quell del periodo precedente (+59%). Durnte il ciclo colturle l piovosità del 2005 (162 mm) si riduce di circ il 25% rispetto quell del periodo precedente (203 mm) con un sostnzile concentrzione ll inizio del ciclo colturle mm semin rccolt G F M A M G L A S O N D Fig.23- Andmento medio decdico delle precipitzioni Vitero (stz. 275) nel periodo e nell nno Nel 2006 l ndmento dell tempertur mssim (Fig. 24) evidenzi vlori leggermente inferiori fino ll second decde di mggio rispetto ll tempertur medi mssim del periodo precedente. Successivmente si evidenzi un umento nel 2006 fino ll fine di mggio seguito d un decde di rusco ssmento Dll second decde di giugno registrno vlori più lti fino ll inizio di gosto. Per l tempertur minim, eccettuto il primo periodo fino ll second di mggio dove non si evidenzino delle sostnzili differenze, si h lo stesso ndmento dell tempertur mssim fino i primi di gosto. Successivmente d gosto si evidenzi un tempertur mssim inferiore rispetto quell registrt nel periodo precedente con l tendenz d umentre ll fine del mese. L tempertur minim mnifest pressppoco lo stesso ndmento di registrt nel periodo precedente. D settemre fino ll fine dell nno si hnno vlori generlmente superiori rispetto l periodo precedente di riferimento si per l tempertur medi mssim che per l tempertur 92

93 medi minim. Pertnto se si esclude il rusco ssmento registrtosi nell prim decde di giugno, si l tempertur mssim che minim durnte il ciclo colturle è stt superiore ll rispettiv tempertur del periodo di riferimento. Per qunto rigurd l piovosità (Fig.25) isogn registrre un legger diminuzione nel 2006 (706 mm) rispetto ll medi del quinquennio precedente del 5% circ (742 mm) con un distriuzione nell rco dell nno differente. Si registr un mggiore piovosità nell nno 2006 nel periodo che v d ferio mrzo ed un riduzione l termine dell nno nel periodo ottore-dicemre. Con dei revi periodi di intens precipitzione, prim decde di gosto ed second di settemre. Durnte i mesi che interessno il ciclo dell coltur, si registr un riduzione complessiv di mm di cqu nel 2006 (112 mm) pri 45% rispetto l quinquennio (203 mm) con un distriuzione che vede un piovosità prevlente nel mese di prile T mx 2006 T min 2006 T mx T min C G F M A M G L A S O N D semin rccolt Fig.24- Andmento medio decdico delle temperture mssime e minime Vitero (stz. 275) nel periodo e nel

94 semin rccolt mm G F M A M G L A S O N D Fig.25- Andmento medio decdico delle precipitzioni Vitero (stz. 275) nel periodo e nell nno Biomss prodott dll coltur. Anno 2005 L iomss epige prodott dlle pinte durnte il ciclo di sviluppo dell coltur nel 2005 è riportt nelle figure 26, 27 e 28. L produzione di iomss epige misurt 10 giorni dll emergenz, espress come sostnz secc prodott (Fig. 26), non evidenziv differenze sttisticmente significtive per le pinte delle tre tesi di fertilizzzione, si che si consideri l inter pint si che si consideri l iomss prodott di singoli orgni: foglie e fusti. Il vlore di iomss prodott dlle foglie si ggirv su un vlore intorno 0,16 t h -1, quello dei fusti intorno d un vlore di 0,03 t h -1 per un vlore complessivo per l inter pint di circ 0,19 t h -1. D notre un mggiore disomogeneità nell ccrescimento delle foglie nelle prcelle dell tesi PC50 con un coefficiente di vrizione (CV) di 0,21 rispetto llo 0,05 ed 0,11 rispettivmente per le pinte dell tesi PC100 e PM100. I vlori di iomss prodotti dlle pinte dell tesi non fertilizzt erno medimente inferiori, rispetto lle tesi fertilizzte, di un 56% e 63% rispettivmente per l iomss prodott dlle foglie ( 0,07) e di fusti (0,01). 94

95 Dopo 37 giorni dll emergenz complet (16/05/05, Fig. 27) le tesi fertilizzte mnifestvno delle differenze di comportmento produttivo. Se le pinte delle tesi PC50 ed PM100 non mostrvno sostnzili differenze con vlori di 1.95 e 1,81 t h -1 di iomss totle prodott, l tesi PC100 evidenziv un produzione del 23 % circ inferiore ll medi delle due ltri tesi fertilizzte. L riduzione mggiore si registr crico delle foglie (1,5 t h -1 ) con un 26% di riduzione rispetto quell dei fusti 12% (0,44 th -1 ). L tesi P0 conferm l minore produzione di iomss con un vlore del 54% circ di riduzione di iomss totle prodott rispetto ll medi delle due tesi più produttive. In questo cso le riduzione è sostnzilmente ugule si per le foglie (-58%) che per i fusti (-53%). A 72 giorni dopo l emergenz non si rilevno più differenze sttisticmente significtive di iomss epige prodott dlle pinte delle differenti tesi (Fig. 28). Anche se si rilev un minore produzione di iomss dell tesi P0 quest non risultv essere sttisticmente significtiv. L tesi PM100 evidenziv un disformità tr le prcelle nell produzione di iomss prticolrmente più ccentut per le foglie, con un coefficiente di vrizione (CV) di 0,21. Durnte il cmpionmento 10 giorni dll emergenz non sono stti effettuti i rilievi dell iomss ipoge prodott. Per iomss ipoge prodott è d intendersi l sol iomss dei tueri, in qunto le ltre prti dell pprto rdicle non sono stte cmpionte. Dopo 37 giorni dll emergenz il cmpionmento dell iomss secc dei tueri prodott dlle pinte delle tesi PC50 e PM100 (Fig. 29) non evidenziv nessun differenz sttisticmente significtiv (2,99 e 2,71 t h -1 rispettivmente), mentre l iomss prodott dlle pinte dell tesi PC100 evidenziv un riduzione significtiv di produzione (1,86 t h -1 ) del 35 % circ rispetto l vlore medio delle due tesi più produttive (2,85 t h -1 ). L tesi P0 confermv nche per i tueri un riduzione del 56% circ (1,27 t h -1 ) rispetto ll medi delle due tesi PC50 e PM100. Se nlizzimo l produzione fresc, l situzione rimne l stess con l unic vrinte che i livelli medi produttivi sono ovvimente più elevti: 8,17, 12,54, 19,59 e 17,23 t h -1 rispettivmente per P0, PC100, PC50 ed PM100 (Fig. 30). A 72 giorni dll emergenz l produzione di iomss secc dei tueri non evidenziv differenze sttisticmente significtive tr le tesi PC100, PC50 e PM100 (8,85, 9,75, 10,17 t h -1 rispettivmente) mentre l tesi P0 ( 5,26 t h -1 ) mostrv un riduzione rispetto ll medi delle ltre tesi (9,59 t h -1 ) del 45 %. Si evidenziv un mggiore disformità tr le misure delle prcelle dell tesi PM100 con un CV di 0,17. L iomss fresc dei tueri mnifestv lo stesso comportmento registrto per l iomss secc dei tueri con rese medie di 27,40, 43,98, 49,04 e 48,97 t h -1 rispettivmente per P0, PC100, PC50 e PM

96 t h P0 PC100 PC50 PM Foglie Fusti Pint Fig. 26- Biomss secc prodott l 19/05/05, 10 giorni dll emergenz (t h -1 di ss, medi ± err.st.) t h c P0 PC100 PC50 PM100 c c 0 Foglie Fusti Pint Fig. 27- Biomss secc prodott l 16/06/05, 37 giorni dll emergenz (t h -1 di ss, medi ± err.st.) t h P0 PC100 PC50 PM Foglie Fusti Pint Fig. 28- Biomss secc prodott l 21/07/05, 72 giorni dll emergenz (t h -1 di ss, medi ± err.st.) 96

97 Il cmpionmento vvenuto l termine del ciclo colturle 84 giorni dll emergenz h interessto solo i tueri prodotti dto che i residui dell iomss epige erno, disseccti ed in fse di decomposizione. L iomss secc dei tueri (Fig. 29) per le tesi PC100 e PC50 non mnifestv differenze significtive (8,35 e 9,40 t h -1 rispettivmente), mentre er medimente inferiore del 20% circ rispetto ll tesi PM100 (11,09 t h -1 ). L tesi P0 producev un iomss di 7,39 t h -1 medimente inferiore del 17 % e 33% rispetto ll medi delle tesi PC100 e PC50 e ll tesi PM100. Considerndo l produzione di tueri in sostnz fresc (Fig. 30), si h 36,40 t h -1 per P0, 41,98 t h -1 per PC100, 46,60 t h -1 per PC50 e 53,20 t h -1 per PM100 con un comportmento identico ll situzione rilevt per l produzione di sostnz secc. t h c P0 PC100 PC50 PM /06/ /07/ /08/2005 Fig.29- Biomss secc tueri prodott (t h -1 di ss, medi ± err.st.) t h c P0 PC100 PC50 PM /06/ /07/ /08/2005 Fig.30- Biomss fresc tueri prodott (t h -1, medi ± err.st) 97

98 L nlisi dell distriuzione dimensionle dei tueri rccolti 37 giorni dll emergenz (Fig.31) evidenziv come nell tesi P0 sino presenti tueri di piccol dimensione con un legger prevlenz di tueri pprtenenti lle clssi dimensionli inferiori, con simmetri negtiv pri - 0,32. Nelle ltre tesi si evidenziv un mggiore dispersione dei tueri in più clssi dimensionli con un tipic distriuzione cmpn. Nell tesi PC100 il 52% dei tueri vev un volume compreso tr 150 e 300 cm -3 con un tendenz d un mggior presenz di tueri di dimensioni mggiori, testimonit d un simmetri positiv pri 1,22. Nell tesi PC50 l clsse più frequente (38% del totle) risultv essere quell con tueri di cm -3. Avevno mggior frequenz tueri di dimensioni inferiori, con un simmetri negtiv di 0,36. I tueri prodotti nell tesi PM100 pprtengono per un 43% ll clsse con un elevt frequenz di tueri di clssi dimensionli mggiori, con simmetri positiv pri 1,46. A 72 giorni dll emergenz si rilevvno nove clssi dimensionli (Fig. 32). Nell tesi P0 l mggior frequenz si riscontrv nell clsse con il 24% del totle dei tueri, seguit dll clsse con 20,8%. Prevlgono i tueri di dimensioni elevte (simmetri: 0,54). Nell tesi PC100 l clsse che presentv il mggior peso reltivo è quell (21,9%), seguit dll clsse (18,6) e dll clsse (18,2%). In questo cso prevlgono i tueri di dimensioni ridotte (simmetri: -0,18). Si evidenziv nche un discret vriilità del peso dei tueri ll interno delle clssi e con un CV di 0,18 e 0,39 rispettivmente. Nell tesi PC50 l clsse che mostrv il mggior peso reltivo è l clsse (16,9%) seguit dll clsse di tueri con volume superiore 1200 cm -3 (16,8%). Complessivmente vevno un mggiore frequenz tueri di clssi dimensionli inferiori (simmetri: -0,33). Anche in questo cso si evidenziv un notevole vriilità del peso dei tueri ll interno delle clssi di mggior frequenz, l e l >1200, con un CV di 0,24 e 0,42 rispettivmente. Nell tesi PM100 l clsse che vev mggior frequenz è quell (25,1%) seguit dll clsse (16,7%) e dll clsse (16,1%). Nel complesso mostrvno un mggiore frequenz tueri di dimensioni elevte (sim: 0,90). Anche in questo cso si evidenzi un notevole vriilità nelle dimensioni dei tueri ll interno dell clsse con un CV di 0,31 e di quelle di mggiori dimensioni , e con un CV di 0,63, 0,45 e 0,31 rispettivmente. A 84 giorni dll emergenz si rilevno nove clssi dimensionli per P0, PC100 e PC50 ed 10 clssi per PM100. (Fig. 33). 98

99 Nell tesi P0 l clsse che vev il mggior peso reltivo è l clsse con il 23.5% del totle dei tueri, seguit dll clsse con 21,6%. Presentvno frequenz elevt i tueri di clssi dimensionli mggiori (simmetri: 0,53). Anche qui si evidenziv un notevole vriilità del volume dei tueri ll interno dell clsse con un CV di 0,21, nell con un CV di 0,51 e nell con un CV di 0,39. Nell tesi PC100 l clsse che vev il mggior peso reltivo è l clsse (17,0%), seguit dll clsse (16,4%) e dll clsse (16,0%). Complessivmente mostrvno mggior frequenz tueri di piccole dimensioni (simmetri: -0,26). Si riscontrv un discret vriilità ll interno di molte clssi dimensionli. Più precismente nelle clssi , , , e si vev un CV di 0,30, 0,40, 0,27, 0,50 e 0,58 rispettivmente. Nell tesi PC50 vev mggior frequenz l clsse (20,6%) seguit dll clsse (17,4%). Si pprezzv un distriuzione qusi simmetric con un legger tendenz d un mggior frequenz di tueri con dimensioni elevte (simmetri: 0,16). Vi er un notevole vriilità ll interno delle clssi di mggior frequenz, l e l con un CV di 0,98 e 0,29 rispettivmente. Nell tesi PM100 prevlevno i tueri dell clsse (16,7%) e dell clsse (16,6%). L distriuzione di frequenz risultv stnz simmetric (simmetri negtiv -0,1). Si riscontrv un cert vriilità del volume dei tueri ll interno delle clssi , e >1350 con un CV di 0,27, 0.61 e 0,99 rispettivmente. 99

100 t h P0 PC100 PC PM < > 600 clssi dimensionli (cm -3 ) Fig. 31- Distriuzione dimensionle dei tueri ll rccolt del 16/06/05, 37 giorni dll emergenz (vlore medio ± err.st.) P0 PC100 PC50 PM100 t h < > 1200 clssi dimensionli (cm -3 ) Fig. 32- Distriuzione dimensionle dei tueri ll rccolt del 21/07/05, 72 giorni dll emergenz (vlore medio ± err.st.) t h P0 PC PC50 PM < > 1350 clssi dimensionli (cm -3 ) Fig. 33- Distriuzione dimensionle dei tueri ll rccolt del 03/08/05, 84 giorni dll emergenz (vlore medio ± err.st. 100

101 4.4- Biomss prodott dll coltur. Anno 2006 L iomss epige prodott dlle pinte durnte il ciclo di sviluppo dell coltur nel 2006 è riportt nelle figure 34 e 35. L produzione di iomss di foglie misurt 36 giorni dll complet emergenz, espress come sostnz secc (Fig.36), non evidenziv differenze sttisticmente significtive per le pinte delle tesi PC50 ed PM100 (0,72 e 0,66 t h -1 rispettivmente), mentre l tesi PC100 mostrv un incremento di iomss prodott rispetto ll medi delle tesi precedenti (0,69 t h -1 ) del 62% circ (1,12 t h -1 ). L tesi P0 evidenziv un iomss di foglie prodott di 0,55 t h -1, inferiore del 24% circ rispetto ll tesi PC50, del 51% rispetto ll tesi PC100 e ugule ll tesi PM100. L produzione dell iomss dei fusti misurt 36 giorni dll emergenz complet, espress come sostnz secc prodott, confermv qunto evidenzito per l iomss delle foglie. Non si vevno differenze sttisticmente significtive per le pinte delle tesi PC50 ed PM100 (0,18 e 0,14 t h -1 rispettivmente), mentre l tesi PC100 mostrv un incremento di iomss prodott rispetto ll medi delle tesi precedenti (0,16 t h -1 ) del 130% circ (0,37 t h -1 ). L tesi P0 evidenziv un iomss di 0,12 t h -1 inferiore del 38% circ rispetto ll tesi PC50, del 68% rispetto ll tesi PC100 e sostnzilmente ugule ll tesi PM100. Se considerimo l iomss prodott dell inter pint l tesi PC100 risultv essere l più produttiv con un incremento del 75% circ rispetto ll medi delle tesi PC50 e PM100, e del 122% rispetto ll tesi P0. Non si registrv nessun differenz tr P0 ed PM100, mentre si evidenziv un incremento del 26% dell iomss prodott dell tesi PC50 rispetto ll tesi P0. L produzione di iomss epige misurt 66 giorni dll emergenz complet espress come sostnz secc prodott (Fig. 35) non evidenziv differenze sttisticmente significtive per le pinte delle tre tesi fertilizzte, si che si consideri l inter pint si che si consideri l iomss prodott di singoli orgni: foglie e fusti. Il vlore di iomss prodott dlle foglie si ggirv su un vlore medio intorno 1,22 t h -1, quello dei fusti intorno d un vlore medio di 0,35 t h -1 per un vlore complessivo per l iomss epige totle di circ 1,57 t h -1. D notre un mggiore disformità nell ccrescimento delle foglie nelle prcelle dell tesi PC100 con un CV di 0,16 rispetto llo 0,06 ed 0,11 rispettivmente per le pinte dell tesi PC50 e PM100. I vlori di iomss prodotti dlle pinte dell tesi non fertilizzt (P0) erno inferiori, rispetto ll medi delle tesi fertilizzte, di un 39% e 55% rispettivmente per l iomss prodott dlle foglie (0,74 t h -1 ) e di fusti (0,16 t h -1 ). 101

102 t h c c c P0 PC100 PC50 PM100 c c c 0.0 Foglie Fusti Pint Fig. 34- Biomss secc prodott l 06/06/06, 36 giorni dll emergenz (t h -1 di ss, medi +/- err.st.) t h P0 PC100 PC50 PM100 0 Foglie Fusti Pint Fig. 35- Biomss secc prodott l 06/07/06, 66 giorni dll emergenz (t h -1 di ss, medi +/- err.st.) Dopo 36 giorni dll emergenz il cmpionmento dell iomss secc dei tueri prodott dlle pinte delle tesi P0 e PM100 (Fig. 36) non evidenziv nessun differenz sttisticmente significtiv (0,91 e 0,95 t h -1 rispettivmente), mentre l iomss prodott dlle pinte dell tesi PC100 registrv un vlori mggiori (1,87 t h -1 ) del 101 % circ rispetto ll medi delle due tesi meno produttive (0,93 t h -1 ). L tesi PC50 si ponev in un situzione intermedi, non essendo sttisticmente differente rispetto i due gruppi evidenziti in precedenz con un produzione di 1,25 t h -1 di sostnz secc. Se si vlut l iomss fresc rccolt (Fig. 37) si confermvno gli stessi comportmenti osservti per l iomss secc, m con produzioni di 5,41, 11,44, 8,29 e 6,23 t h -1, rispettivmente per P0, PC100, PC50 e PM

103 A 66 giorni dll emergenz l produzione di tueri espress come sostnz secc, non evidenziv differenze significtive per le tesi fertilizzte con vlori di 8,10, 7,50 e 6,75 t h -1 rispettivmente per PC100, PC50 e PM100 (Fig. 36). L tesi P0 con le sue 4,69 t h -1 producev circ il 37% in meno rispetto ll medi delle tre tesi fertilizzte (7,45 t h -1 ). D notrsi nche qui un mggiore disformità di produzione tr le prcelle dell tesi PC100 con un CV di 0,11. Se si osserv l produzione fresc di tueri (Fig. 37) si osserv un sostnzile equivlenz delle produzioni di PC100 e di PM100 con 33,30 e 28,61 t h -1. I tueri prodotti dll tesi PC50 (38,48 t h -1 ) risultvno circ il 24% più lti rispetto l vlore medio dell produzione delle ltre due tesi fertilizzte (30,96 t h -1 ). L tesi P0 evidenziv un produzione di tueri freschi (19.32 t h -1 ) più ss rispetto si ll tesi PC50 che ll medi delle tesi PC100 e PM100, rispettivmente del 58 e 38 %. L produzione dei tueri rccolt ll fine del ciclo (86 giorni dll emergenz) espress come peso secco (Fig. 36), evidenziv l ssenz di differenze tr le tre tesi fertilizzte con un produzione rispettivmente di 10,10, 11,35 e 10,35 t h -1 per PC100, PC50 e PM100. L tesi P0 evidenziv un riduzione di iomss di tueri prodott (5,88 t h -1 ) di circ l 80% rispetto ll medi delle tesi fertilizzte (10,6 t h -1 ), con un mggiore disformità tr le prcelle (CV 0,16). Se si osserv l produzione di tueri fresc (Fig.37) si confermno gli stessi comportmenti produttivi reltivi m con vlori ssoluti di 32,96, 59,79, 62,36 e 58,92 rispettivmente per P0, PC100, PC50 e PM100. t h P0 12 PC PC50 8 PM /06/ /07/ /07/2006 Fig.36- Biomss secc tueri prodott (t h -1 di ss, medi +/- err.st.) 103

104 t h P0 PC100 PC50 PM100 c c 0 06/06/ /07/ /07/2006 Fig.37- Biomss fresc tueri prodott (t h -1 di ss, medi +/- err.st.) L nlisi dell distriuzione dimensionle dei tueri rccolti 36 giorni dll emergenz (Fig. 38) evidenziv come nell tesi P0 fossero presenti tueri di due clssi (< 150 e cm 3 ), con un prevlenz nell clsse inferiore (76% del totle). Anche nelle tesi PC50 ed PM100 si evidenziv un suddivisione in due clssi, m con un mggior equilirio nell riprtizione dei tueri (57-56% e 43-44% rispettivmente). Nell tesi PC100 oltre lle due clssi precedenti (39% e 48%) se ne presentv nche un terz, con tueri di mggiori dimensioni, cm 3, comprendente il 12% dei tueri. Si mnifest nche un mggiore disformità tr i tueri dell clsse intermedi tr le prcelle dell tesi PC100 (CV 0,28). A 66 giorni dll emergenz si rilevvno cinque clssi dimensionli per l tesi P0 e sei per le tesi PC100, PC50 e PM100 (Fig. 66). Nell tesi P0 il 32% dei tueri pprtenev ll clsse dimensionle comprendente tueri di cm -3 con un legger tendenz d un mggior frequenz dei tueri pprtenenti lle clssi dimensionli inferiori, testimonit d un simmetri negtiv di -0,05. Nell tesi PC100 l clsse dimensionle percentulmente più lt risult essere quell con tueri di cm 3 con il 36% del totle. In questo cso ssumono un peso più rilevnte le clssi con tueri di dimensioni mggiori con un simmetri positiv di 1,31. I tueri prodotti nell tesi PC50 pprtenevno per un 36% ll clsse con tueri di dimensioni più elevte (>750 cm 3 ) con un frequenz rilevnte di tueri di clssi dimensionli mggiori, ed simmetri positiv di 0,63. Infine l tesi PM100 mnifestv un 104

105 prevlenz di tueri nell clsse > 750 cm 3 (40%) ed un nett rilevnz dei tueri pprtenenti lle clssi dimensionli mggiori, con simmetri pri 1,95. D notrsi un mggiore disformità per i tueri delle clssi e >750 cm 3 nelle tesi PC50 e PM100 con un CV di 0,49, 0,51, 0,22 e 0,37 rispettivmente. All rccolt finle (86 giorni dll emergenz) si rilevno sette clssi dimensionli per l tesi P0 e nove per le tesi PC100, PC50 e PM100 (Fig. 40). Nell tesi P0 il 23% dei tueri prodotti er compreso tr 450 e 600 cm 3 con un legger tendenz d un mggior frequenz dei tueri di clssi dimensionli inferiori, testimonit d un simmetri negtiv di -0,03. Nell tesi PC100 si rilevv un mggiore uniformità di distriuzione dei tueri. L clsse dimensionle percentulmente più lt risult er l cm 3 con il 16% circ del totle. Assumono un peso più rilevnte le clssi dimensionli inferiori con un simmetri negtiv di -1,33. I tueri prodotti dll tesi PC50 pprtenevno per un 18,8% ll clsse cm 3, con un frequenz rilevnte di tueri di clssi dimensionli inferiori, evidenzito d un simmetri negtiv di -0,26. Infine l tesi PM100 mnifestv un prevlenz di tueri nell clsse cm 3 (21%) ed un mggiore presenz di tueri di dimensioni mggiori, con simmetri positiv di 0,80. Anche qui si rilev nelle clssi medio grndi, e >1200 cm 3 un mggiore disformità dei tueri prodotti nelle differenti prcelle fertilizzte. Inftti si h un CV dello 0,30 per PC50 nell clsse cm 3, un 0,63 ed 0,50 rispettivmente per PC50 e PM100 nell clsse cm 3 ed un 0,79 per PC100 nell clsse >1200 cm 3. t h P0 PC100 PC50 PM < clssi dimensionli (cm -3 ) Fig.38- Distriuzione dimensionle dei tueri ll rccolt del 06/06/06, 36 giorni dll emergenz (vlore medio ± err.st.)) 105

106 t h P0 PC100 PC50 PM100 < >750 clssi dimensionli (cm -3 ) Fig. 39- Distriuzione dimensionle dei tueri ll rccolt del 06/07/06, 66 giorni dll emergenz (vlore medio ± err.st.) t h P0 PC100 PC50 PM100 < >1200 clssi dimensionli (cm -3 ) Fig.40- Distriuzione dimensionle dei tueri ll rccolt del 03/08/05, 86 giorni dll emergenz (vlore medio ± err. st.) 4.5- Fenologi 2005 I rilievi sullo sviluppo fenologico dell coltur nel primo nno non evidenzivno nel complesso delle differenze significtive se si escludono i primi rilievi effettuti 25 e 29 giorni dll semin, dove si not un emergenz leggermente nticipt nelle tesi PC100 e PC50. Inftti l percentule di emergenz super il 50% dopo 30, 31 e 32 giorni dll semin, rispettivmente per PC100, PC50 e P0-PM100. L fioritur veniv rggiunt 37 giorni dll emergenz per tutte le tesi poste confronto. I risultti dei rilievi sullo stdio fenologico rggiunto dll coltur, riportti come frequenz di pprtenenz lle clssi fenologiche BBCH (BBCH, 1997) sono riportti nell figur 41. Nei grfici sono evidenzite con lettere le differenze sttisticmente significtive per il test di Duncn (P<0,05). 106

107 Si not oltre che un disformità di sviluppo tr le pinte delle vrie prcelle presente sostnzilmente in tutte le tesi poste confronto nche l contemporne presenz di differenti fsi fenologiche ll interno dell stess tesi Fenologi 2006 I rilievi sullo sviluppo fenologico dell coltur nel secondo nno di sperimentzione mostrvno differenze significtive nello sviluppo delle pinte solo nei primi stdi di crescit. I risultti dei rilievi sono visiili nell figur 42. L percentule di emergenz superv il 50% delle pinte presenti 28 e 29 giorni dll semin rispettivmente per P0, PM100 e PC100, PC50. L fse dell fioritur veniv rggiunt in periodi differenti nelle differenti tesi: dopo 27 giorni dll emergenz per PC50, dopo 32 giorni per PC100, dopo 33 giorni per P0 e dopo 35 giorni per PM100. Si conferm l presenz di un disformità di sviluppo tr le pinte delle vrie prcelle ed nche l contemporne presenz di differenti fsi fenologiche ll interno dell stess tesi. 107

108 Clssi di frequenz degli stdi fenologici l24/04/05, 21 giorni dll semin(vlore medio± sem) Clssi di frequenz degli stdi fenologici l24/04/05, 21 giorni dll semin(vlore medio± sem) 100 % 50 P0 PC100 PC50 PM % 50 c c c P0 PC100 PC50 PM stdio fenologico stdio fenologico % Clssi di frequenz degli stdi fenologici l06/05/05, 29 giorni dll semin(vlore medio± sem) P0 PC100 PC50 c PM100 d c d % 25 Clssi di frequenz degli stdi fenologici l 09/05/05, 32 giorni dll semin (vlore medio ± sem) P0 PC100 PC50 PM stdio fenologico stdio fenologico 50 % 25 0 Clssi di frequenz degli stdi fenologici l11/05/05, 2 giorni dll emergenz(vlore medio± sem) P0 PC100 PC50 PM % 10 0 Clssi di frequenz degli stdi fenologici l20/05/05, 11 giorni dll emergenz(vlore medio± sem) 30 P0 PC100 PC50 PM stdio fenologico stdio fenologico % 10 Clssi di frequenz degli stdi fenologici l 09/06/05, 30 giorni dll emergenz (vlore medio sem) P0 PC100 PC50 PM % Clssi di frequenz degli stdi fenologici l23/06/05, 44 giorni dll emergenz(vlore medio± sem) P0 PC100 PC50 PM stdio fenologico stdio fenologico 108

109 Clssi di frequenz dei differenti stdi fenologici l 26/04/06 23 giorni dll semin (vlore medio +/- sem) Clssi di frequenz degli stdi fenologici l 05/05/06 4 giorni dll emergenz (vlore medio +/- sem) % P0 PC100 PC50 PM100 % P0 PC100 PC50 PM stdio fenologico stdio fenologico Clssi di frequenz degli stdi fenologici l 19/05/06 18 giorni dll emergenz (vlore medio +/- sem) Clssi di frequenz degli stdi fenologici l 29/05/06 28 giorni dll emergenz (vlore medio +/- sem) % P0 PC100 PC50 PM100 % P0 PC100 PC50 PM c c c c stdio fenologico stdio fenologico Clssi di frequenz degli stdi fenologici l 11/06/06 40 giorni dll emergenz (vlore medio +/- sem) % P0 PC100 PC50 PM stdio fenologico Fig.42 Distriuzione delle clssi di frequenz dell ptt nell nno Vlore medio ± errore stndrd dell medi, i vlori contrddistinti d lettere differenti differiscono significtivmente per P = 0,05 (test di Duncn). 109

110 4.7- Altezz pinte 2005 I rilievi effettuti nel primo nno di sperimentzione sono visiili nell figur 43. Si evidenzivno delle differenze sttisticmente significtive tr le tesi poste confronto durnte le prime fsi e le ultime fsi dell ccrescimento. Inftti 9 giorni dll emergenz le pinte dell tesi PC100 e PC50 vevno rggiunto un vlore medio di 16,2 cm mentre le pinte dell tesi PM100 un vlore di 14,7 (-9%). Le pinte dell tesi P0 mostrvno un riduzione del 26% (12,0 cm) rispetto lle medi delle tesi PC100 e PC50. Nel periodo che v d 32 giorni 46 giorni dll emergenz si osservv come le pinte dell tesi P0 mnifestssero sostnzilmente un minore ccrescimento (- 14%) rispetto lle tesi fertilizzte, se si esclude il picco di crescit rggiunto 38 giorni. Le tesi fertilizzte registrvno un crescit sostnzilmente ugule con un vlore medio di circ 45,2 ed 53,8 cm, rispettivmente per i rilievi effettuti 32 e 46 giorni dll emergenz. A 64 giorni dll emergenz l tesi PC100 registrv vlori uguli ll tesi P0, con un vlore medio di 49,8 cm, il 9% in meno rispetto ll medi delle tesi Pc50 e PM100 (54,5 cm). A 73 giorni dll emergenz l unic differenz che si registrv er l minore ltezz delle pinte dell tesi P0 (-16%) rispetto quell dell tesi PM100 (34,6 cm). Le pinte fertilizzte medinte l impiego del compost mostrvno un comportmento intermedio rispetto lle tesi P0 e PM100, con un vlore medio di 32,5 cm c cm P0 PC100 PC50 PM giorni dll emergenz Fig. 43-Altezz delle pinte di ptt durnte il primo nno di sperimentzione. Vlore medio ± errore stndrd dell medi, i vlori contrddistinti d lettere differenti differiscono significtivmente per P = 0,05 (test di Duncn). Le notzioni di significtività seguono l ordine riportto nell legend dell stess figur 110

111 4.8- Altezz pinte 2006 I rilievi effettuti nel secondo nno di sperimentzione sono visiili nell figur 44. Nel secondo nno le differenze sttisticmente significtive interessvno il periodo centrle dello sviluppo dell coltur. Si evidenziv un ndmento reltivo lle tesi PC100 e PC50 con vlori generlmente più lti ed un ndmento per le tesi P0 e PM100 con vlori più ssi. A 17 giorni dll emergenz l ltezz nelle tesi P0 e PM100 (18,5 cm) er circ 21% minore rispetto lle tesi PC100 e PC50 (23,4 cm). A 34 giorni l tesi PC100 presentv i vlori più lti con 52,3 cm seguit dll tesi PC50 con 48,9 cm. Le pinte dell tesi PM100 erno il 27% più sse (41,5 cm) rispetto ll tesi PC100. A 37 e d 41 giorni dll emergenz l medi delle tesi P0 e PM100 (43,1 e 45,5 cm rispettivmente), significtivmente non differenti, erno circ il 16 ed il 12% più sse dell medi delle tesi PC100 e PC50 (51,3 e 51,6 cm rispettivmente). A 56 giorni dll emergenz le pinte dell tesi PC100 continuvno d essere le più lte con un vlore medio di 51,7 cm. Invece le pinte dell tesi P0 mnifestvno il vlore più sso con 41,6 cm di ltezz. Le pinte delle tesi PC50 e PM100 si ponevno in un intervllo intermedio tr i vlori precedenti, con 47,3 e 46 cm rispettivmente. A prtire dl 56 giorno dll emergenz le differenze tr l ltezz delle pinte delle differenti tesi tendono d nnullrsi progressivmente c c c c cm P0 PC100 PC50 PM giorni dll emergenz Fig.44- Altezz delle pinte di ptt durnte il secondo nno di sperimentzione. Vlore medio ± errore stndrd dell medi, i vlori contrddistinti d lettere differenti differiscono significtivmente per P < 0,05 (test Duncn). 111

112 4.9- L copertur del suolo, nno 2005 I vlori dell copertur vegetle del suolo determint utilizzndo l fotocmer digitle (ADC, Dycm) per il ciclo colturle del 2005 sono visiili nell figur 45. L copertur del suolo rggiunt dlle pinte 32 giorni dll emergenz non presentv delle differenze significtive tr le tesi fertilizzte (PC100, PC50 e PM100) con un vlore medio del 60,5 %. Le tesi non fertilizzt (P0) invece evidenziv un copertur del suolo inferiore del 32% rispetto ll medi delle tesi fertilizzte con un vlore del 41,2% di copertur. A 46 giorni dll emergenz si registrv un differenz tr l tesi PC100 e PM100, ed un comportmento intermedio per l tesi PC50. Inftti per l tesi PM100 si osservv un vlore dell copertur rggiunt dll coltur del 81,4% mentre l tesi PC100 mostrv un vlore inferiore del 14% (70,1%). L tesi PC50 rggiungev un vlore del 78,9%. Per l tesi P0 si registrv un vlore del 53,1% inferiore del 34% circ rispetto ll medi delle tesi più produttive. A 64 giorni dll emergenz non si registrvno più delle differenze tr le tesi fertilizzte con un vlore medio di 73,6%, m solo un vlore inferiore del 32% per l tesi P0 (50,1%). Nei giorni che seguono le differenze tr tutte le tesi si ssottiglino progressivmente fino l termine del ciclo, inftti 73 ed 84 giorni dll emergenz non si riscontrno più differenze tr le tesi poste confronto L copertur del suolo, nno 2006 I vlori dell copertur vegetle del suolo per il ciclo colturle del 2006 sono visiili nell figur 45. A 10 giorni dll emergenz le pinte delle tesi PC100 e PC50 mnifestno un crescit superiore rispetto ll tesi PM100 come dimostr un livello di copertur medio (12%) superiore del 72% rispetto quello registrto per l tesi PM100 (6,9%). L tesi P0 si ponev in un situzione intermedi con un vlore dell 8,6%. A 24 giorni l tesi PC100 mostrv i vlori più lti di copertur con un vlore del 41,7%. L tesi PC50 presentv vlori inferiori del 17% rispetto ll tesi PC100, con un vlore del 34,8%. Seguivno le tesi PM100 e P0 con un vlore del 22,0 e 19,6% rispettivmente inferiori 47% e del 53% rispetto ll tesi PC100. A 35 giorni dll emergenz l differenz tr l tesi PC100 e PC50 si riducev. Inftti le pinte dell tesi PC100 coprivno il suolo per il 60.9% mentre le pinte dell tesi PC50 per il 55,4%. Si registrv nche un l riduzione dell differenz di copertur tr l tesi PM100 e PC100. Inftti le pinte dell tesi PM100 mostrvno un copertur inferiore del 20% rispetto quelle dell tesi PC100 con un vlore del 49,0%. L tesi P0 continuv registrre vlori inferiori (33,9%) rispetto tutte le tesi fertilizzte, con un vlore inferiore del 44% rispetto ll tesi con mggiore copertur. A 112

113 prtire dl 35 giorno le differenze di copertur del suolo delle tesi fertilizzte si riducevno progressivmente fino ll fse finle del ciclo colturle. Inftti 47 ed 57 giorni dll emergenz non er posssiile pprezzre nessun differenz di copertur sttisticmente significtiv, con un vlore medio del 64,1 e del 73,3 rispettivmente. Vicevers si confermv l minore crescit delle pinte dell tesi P0 con un vlore inferiore del 40-42% circ rispetto ll medi dell copertur delle tesi fertilizzte. Nei seguenti giorni il vlore dell copertur si riduce progressivmente in mnier più ccentut per le pinte delle tesi PC100 e PC50. Inftti 77 giorni dll emergenz l tesi con un mggiore percentule di copertur er l PM100 con un vlore del 43,0%. L tesi PC100 non registrv differenze significtive rispetto ll tesi P0 con un vlore medio del 23,7%, il 47 % inferiore rispetto ll tesi PM100. Il vlore dell tesi PC50 pri d un 30,5 si ponev in un situzione intermedi rispetto lle due tesi estreme P0 PC100 PC50 PM100 nno 2005 % di copertur del suolo c giorni dll emergenz 113

114 % di copertur del suolo c c c P0 PC100 PC50 PM100 nno giorni dll emergenz Fig.45- Copertur delle pinte di ptt durnte il ciclo vegettivo. Anni 2005 e Vlore medio ± errore stndrd dell medi, i vlori contrddistinti d lettere differenti differiscono significtivmente per P < 0,05 (test Duncn) Clirzione del metodo di stim del LAI Per le determinzione del LAI sono stte seguite due metodiche. L prim prevedev l misur dirett dell superficie foglire sviluppt dll coltur medinte re meter Licor Li-3100, l second un misur indirett medinte l rilevzione dell rdizione fotosinteticmente ttiv (PAR). Dto che l stim indirett present un mggior grdo di imprecisione si è provveduto correggere il vlore del LAI stimto medinte un opportun clirzione. Questo è stto effettuto medinte l individuzione di un equzione di regressione tr i vlori del LAI stimto ed i vlori del LAI misurto utilizzndo i risultti ottenuti in misure effettute con le due metodiche per tutte le tesi in due periodi differenti del ciclo colturle, cioè il 06/06/06 e 06/07/06 per l misur dirett ed il 08/06/06 e 04/07/06 per l stim. L rett di regressione, forzt pssre per l origine h rivelto un sufficiente corrispondenz tr vlori di LAI misurti e stimti. 114

115 Pertnto, per i restnti rilievi indiretti di LAI, i vlori stimti sono stti corretti utilizzndo un coefficiente pri 0,8782 così come individuto dll equzione di regressione figur LAI misurto (Are meter) Y= 0,8782 X r 2 =0, LAI stimto (PAR) Fig. 46- Correlzione tr il LAI ottenuto medinte le misure dell PAR e le misure del LAI ottenute medinte Are meter. L line trtteggit corrisponde ll isecnte dei primo qudrnte, coincidenz perfett delle misure, coeff. ngolre 1, LAI nno 2005 I risultti dell misur del LAI durnte il primo ciclo colturle sono visiili nell figur 47. A 11 giorni dll emergenz non si evidenzivno differenze tr le tesi fertilizzte con un vlore di medio di 0,31, mentre l tesi non fertilizzt vev LAI pri 0,15, cioè un vlore inferiore del 52% rispetto gli ltri trttmenti. A 38 giorni si rilevv un vlore di 2,93 per l tesi PC50 ed un vlore inferiore del 31,4% per l tesi PC100 con un vlore del 2,01. L tesi PM100 presentv un vlore non significtivmente differente dl vlore dell tesi PC50 pri 2,54. Il vlore dell tesi P0 (1,09) er inferiore il vlore di tutte le tesi fertilizzte. A 44 giorni dll emergenz il vlore del LAI si riducev per tutte le tesi fertilizzte mentre rimnev invrito per l tesi P0. L differenz tr il vlore dell tesi PC50 e PC100 si nnullv risultndo non significtiv, con vlori del 2,06 e 1,79 rispettivmente. Il LAI più lto si registrv per l tesi PM100 con un vlore di 2,18. Nei 115

116 giorni seguenti il vlore del LAI si riducev progressivmente per tutte le tesi fino d rrivre 73 giorni dll emergenz, qundo le differenze tr le tesi si nnullvno completmente. A 73 giorni i vlori del LAI per l tesi P0 (0,75) e PM100 (1,26) mostrvno un mggiore disomogeneità tr le ripetizioni, con un vlore del CV di 0,33 e 0,19 rispettivmente P0 PC100 PC50 PM100 nno 2005 LAI (m 2 m -2 ) d c c giorni dll emergenz Fig. 47- Andmento del LAI durnte il primo ciclo colturle, nno Vlore medio ± errore stndrd dell medi, i vlori contrddistinti d lettere differenti differiscono significtivmente per P < 0,05 (test Duncn) LAI nno 2006 I risultti dell misur del LAI durnte il secondo ciclo colturle sono visiili nell figur 48. A 34 giorni dll emergenz le pinte dell tesi PC100 mostrvno il vlore più lto (2,20) e il vlore dell tesi PC50 er inferiore del 40,5% (1,31), mentre le tesi PM100 e P0, non significtivmente differenti tr di loro ( vlore medio 0,98), vevno un vlore inferiore del 55,7%. A 49 giorni dll emergenz l differenz tr le tesi fertilizzte con compost e quell concimt con solo concime minerle di sintesi si riducev d un 18,2%. Si registr un vlore di 2,59, 2,32 e 2,12 rispettivmente per PC100, PC50 e PM 100. L tesi P0 continuv d mostrre un vlore di circ il 50% inferiore ll tesi più lt. A 64 giorni non si registrvno più differenze tr le tesi fertilizzte con un vlore medio di LAI pri 2,16. L tesi P0. L tesi P0 continuv d mostrre un vlore di 116

117 circ il 49,4% inferiore l vlore medio delle tesi fertilizzte. D notrsi un mggiore vriilità ll interno dell tesi PC100 con un CV di 0,19. Nei giorni seguenti si evidenziv un progressiv riduzione del LAI, più mrct nelle tesi PC100 e PC50. A 76 giorni dll emergenz LAI non è significtivmente differente per le tesi PC100, PC50 e P0 con un vlore medio di 0,39 circ l 86% inferiore l vlore dell tesi PM100 pri 0, nno 2006 P0 PC100 PC50 PM100 LAI (m 2 m -2 ) c c c giorni dll emergenz Fig. 48- Andmento del LAI durnte il secondo ciclo colturle, nno Vlore medio ± errore stndrd dell medi, i vlori contrddistinti d lettere differenti differiscono significtivmente per P < 0,05 (test Duncn). 117

118 4.12- Risultti nlisi del cronio Come riportto nei Mterili e Metodi l stim del contenuto di cronio orgnico presente nell iomss vegetle è stt effettut medinte l metodic loss on ignition (LOI). Il vlore del cronio orgnico è stto ottenuto medinte l utilizzo di un fttore di conversione (Kr) determinto per ciscun orgno dell pint e per ciscun dt di cmpionmento. Il vlore di Kr derivv dl rpporto medio tr il contenuto di cronio orgnico determinto medinte ossidzione con icromto (OC ox ) ed il LOI per un numero minimo di sei cmpioni di iomss scelti nell tesi P0 e PM100/PC100. Nell tell 12 si riportno i risultti dell ppliczione del metodo LOI per l stim del contenuto di cronio orgnico dell iomss vegetle rccolt nel primo nno di sperimentzione, mentre nell tell 13 quelli ottenuti nel secondo nno di sperimentzione. T.12- Contenuto di cronio orgnico (metodo LOI) dell iomss vegetle dell coltur rccolt nel Medi di 3 repliche ± errore stndrd dell medi (g kg -1 di sostnz secc). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P < 0,05 (test Duncn) gg Orgno P0 PC100 PC50 PM foglie 810,8 ± 4,9 805,2 ± 6,7 800,0 ± 4,5 798,6 ± 0,5 fusti 731,3 ± 4,5 738,2 ± 6,1 727,9 ± 7,6 753,3 ± 8,7 37 foglie 757,7 ± 48,2 789,5 ± 3,5 780,1 ± 10,2 795,5 ± 6,8 fusti 815,6 ± 2,4 796,4 ± 2,7 797,1 ± 5,5 808,2 ± 2,4 tueri 940,1 ± 1,0 934,8 ± 2,6 939,2 ± 2,3 940,3 ± 2,2 72 foglie 823,1 ± 26,7 785,8 ± 4,6 787,6 ± 8,9 788,9 ± 9,2 fusti 799,2 ± 6,4 781,3 ± 12,7 787,4 ± 3,6 790,8 ± 9,9 tueri 936,4 ± 5,0 942,1 ± 0,3 944,4 ± 1,6 946,7 ± 2,4 84 tueri 935,6 ± 2,4 936,6 ± 2,2 946,2 ± 2,1 944,8 ± 1,8 = giorni dll emergenz 118

119 T.13- Vlori del contenuto di cronio orgnico (metodo LOI) dell iomss vegetle dell coltur rccolt nel Medi di 3 repliche ± errore stndrd dell medi (g kg -1 s.s.). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P = 0,05 (test Duncn) gg Orgno P0 PC100 PC50 PM foglie 809,4 ± 8,0 788,9 ± 5,0 793,9 ± 5,1 797,0 ± 1,5 fusti 782,7 ± 6,6 770,3 ± 1,7 769,9 ± 1,6 780,1 ± 5,0 tueri 932,1 ± 0,6 927,6 ± 1,7 932,0 ± 2,7 929,4 ± 2,2 66 foglie 766,7 ± 2,5 753,1 ± 12,0 757,7 ± 10,5 761,1 ± 3,2 fusti 792,5 ± 12,4 775,2 ± 12,9 777,6 ± 2,5 798,7 ± 2,9 tueri 933,3 ± 4,0 942,5 ± 3,2 944,1 ± 1,9 946,9 ± 2,7 86 tueri 941,1 ± 1,8 941,4 ± 1,4 945,7 ± 0,5 945,8 ± 1,4 = giorni dll emergenz Anlizzndo i risultti del contenuto in C orgnico dell iomss dell coltur ottenuti con il metodo LOI, si nel primo che nel secondo nno non si evidenzino differenze significtive per nessun dt di cmpionmento e per nessun orgno dell pint tr le tesi poste confronto. Unic eccezione l iomss dei tueri del primo nno 84 giorni dll emergenz, dove si vev un riduzione, perltro di lieve entità (1%), di iomss nelle tesi P0 e PC100 rispetto ll medi delle tesi PC50 e PM100. Se si effettu l medi del C orgnico per tutte le tesi per ciscun orgno e per ciscun dt di cmpionmento, si può notre, per medue gli nni, come il contenuto di C orgnico delle foglie tendesse leggermente ridursi con il procedere del ciclo colturle, mentre per i fusti e per i tueri l ndmento er opposto. Il contenuto di cronio orgnico determinto medinte il metodo per ossidzione con icromto (OC ox ) ed il vlore del fttore di conversione specifico sono visiili nell tell 14 per l iomss prodott nel 2005 e nell tell 15 per quell prodott nel

120 T.14- Contenuto di cronio orgnico (metodo OC ox ) dell iomss vegetle dell coltur nel 2005 e del reltivo coefficiente Kr di conversione per il metodo LOI. Medi di 3 repliche ± errore stndrd dell medi (g kg -1 s.s.). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P = 0,05 (test Duncn) gg Orgno P0 PM100 Kr 10 foglie 362,1 ± 2,2 337,6 ± 2,5 0,435 fusti 293,7 ± 0, ± 8,7 0, foglie 380,0 ± 15,1 388,4 ± 0,5 0,496 fusti 360,9 ± 2,4 344,3 ± 3,0 0,435 tueri 408,6 ± 1,9 404,8 ± 0,9 0, foglie 438,7 ± 4,4 444,0 ± 24,3 0,548 fusti ± 7,7 345,5 ± 19,4 0,450 tueri 410,8 ± 1,5 398,7 ± 4,8 0, tueri 376,7 ± 1,3 384,3 ± 5,6 0,405 = giorni dll emergenz; Kr = coefficiente di conversione =OC ox / LOI. T.15- Contenuto di cronio orgnico (metodo OC ox ) dell iomss vegetle dell coltur rccolt nel 2006 e del reltivo coefficiente Kr di conversione per il metodo LOI. Medi di 3 repliche ± errore stndrd dell medi (g kg -1 s.s.). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P = 0,05 (test Duncn) gg Orgno P0 PM100 Kr 36 foglie 398,7 ± 11,0 398,9 ± 4,4 0,497 fusti 338,8 ± 0,5 339,0 ± 1,9 0,434 tueri 431,1 ± 1, ± 2,5 0, foglie 397,7 ± 1,9 400,9 ± 5,2 0,522 fusti 336,7 ± 12,8 319,2 ± 28,5 0,412 tueri 416,3 ± ,4 ± 5,3 0, tueri 394,9 ± 0,6 391,4 ± 6,8 0,417 = giorni dll emergenz; = coefficiente di conversione Kr =OC ox / LOI. 120

121 Anlizzndo i risultti del contenuto di cronio orgnico (metodo OC ox ) nelliomss dell coltur, si nel primo che nel secondo nno non si evidenzino differenze significtive tr le tesi poste confronto, per nessun dt di cmpionmento e per nessun orgno dell pint. Se si effettu l medi del contenuto di cronio orgnico (OC) per tutte le tesi per ciscun orgno e per ciscun dt di cmpionmento si osserv un comportmento sostnzilmente opposto rispetto qunto osservto con il metodo LOI. Inftti con il procedere del ciclo colturle il contenuto di OC si nel primo che nel secondo nno tende d umentre nelle foglie, mentre nei tueri tende ridursi. Nei fusti il comportmento è differente nei due nni di sperimentzione, nel primo tende d umentre, mentre nel secondo tende ridursi. L ssenz di differenze sttisticmente significtive per i vlori di OC ox misurti sull iomss delle pinte delle tesi nlizzte h permesso di utilizzre lo stesso fttore di conversione per l stim del OC medinte il metodo LOI per i diversi trttmenti, specifico per ciscun dt di cmpionmento e per ciscun orgno dell pint. I risultti dell stim del OC sono riportti nell tell 16 ed 17 rispettivmente per il 2005 ed il T.16- Contenuto di cronio orgnico (stimto dl metodo LOI) nell iomss dell coltur nel Medi ± errore stndrd dell medi (g kg -1 s.s.). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P < 0,05 (test Duncn) gg Orgno P0 PC100 PC50 PM foglie 352,4 ± 2,1 350,0 ± 2,9 347,7 ± 1,9 347,1 ± 0,2 fusti 287,9 ± 1,8 290,6 ± 2,4 286,5 ± 3,0 296,5 ± 3,4 37 foglie 375,9 ± 23,9 391,5 ± 1,7 386,8 ± 5,1 394,4 ± 3,4 fusti 353,5 ± 1,0 346,5 ± 1,2 346,8 ± 2,4 351,6 ± 1,0 tueri 406,6 ± 0,4 404,4 ± 1,1 406,3 ± 1,0 406,7 ± 1,0 72 foglie 451,3 ± 14,6 430,8 ± 2,5 431,8 ± 4,9 432,5 ± 5,0 fusti 359,8 ± 2,9 351,8 ± 5,7 354,5 ± 1,6 356,0 ± 4,5 tueri 402,6 ± 2,2 405,0 ± 0,1 406,0 ± 0,7 407,0 ± 1,0 72 tueri 378,6 ± 1,0 380,2 ± 0,9 382,9 ± 0,8 382,3 ± 0,7 = giorni dll emergenz 121

122 Nel primo nno di sperimentzione non si registrno differenze significtive tr le tesi poste confronto per nessun orgno e per nessun dt di cmpionmento. L unic differenz si registr per i tueri rccolti 84 giorni dll emergenz, dove quelli delle tesi PC50 e PM100 evidenzivno un contenuto di OC superiore del 1,1% circ rispetto ll tesi P0. L tesi PC100, invece, mostrv un contenuto di OC intermedio rispetto lle ltre tesi T.17- Contenuto di cronio orgnico (stimto dl metodo LOI) nell iomss dell coltur nel Medi ± errore stndrd dell medi (g kg -1 s.s.). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P = 0,05 (test Duncn) gg Orgno P0 PC100 PC50 PM foglie 401,9 ± 4,0 391,7 ± 2,5 394,2 ± 2,6 395,7 ± 0,8 fusti 339,5 ± 2,9 334,1 ± 0,7 334,0 ± 0,7 338,4 ± 2,2 tueri 429,2 ± 0,3 427,1 ± 0,8 429,1 ± 1,3 427,9 ± 1,0 66 foglie 400,5 ± 1,3 393,4 ± 6,3 395,8 ± 5,5 397,6 ± 1,7 fusti 326,7 ± 5,1 319,6 ± 5,3 320,6 ± 1,0 329,3 ± 1,2 tueri 422,2 ± 0,9 426,4 ± 1,5 427,1 ± 0,9 428,4 ± 1,2 86 tueri 392,2 ± 0,7 392,3 ± 0,6 394,1 ± 0,2 394,1 ± 0,6 = giorni dll emergenz Dto che l utilizzo di un unico vlore del fttore di conversione Kr per tutte le tesi, per ciscun orgno e per ciscun dt di cmpionmento determin un minore ccurtezz nell stim, si è deciso di confrontre i vlori misurti del cronio orgnico ottenuti con l ossidzione con icromto secondo Springer-Klee (OC misurto ) con i vlori del cronio orgnico stimti medinte LOI (OC stimto ). Per fr questo si è individut l equzione dell rett di regressione tr le due serie di vlori e si è confrontt con l equzione idele dell perfett identità tr le due serie (l isecnte del primo qudrnte). Come visiile nell figur c è un uon correlzione tr le due metodiche e l errore che si commette con l metodic LOI risult dell ordine del 2,5%. 122

123 OC stimto Y = 0,9404 x + 20,772 R 2 = 0, OC misurto Fig. 49- Vlori del crinio stimti trmite LOI confrontti con i vlori misurti trmite ossidzione con icromto L line trtteggit corrisponde ll isecnte dei primo qudrnte, coincidenz perfett delle misure, coeff. ngolre 1, Risultti nlisi dell zoto Anno 2005 I risultti dell nlisi del contenuto di zoto totle (N) presente nell iomss dei differenti orgni dell pint ottenuti nel primo nno di sperimentzione sono riportti nelle seguenti figure (50), rispettivmente per foglie, fusti e tueri. A 10 giorni dll emergenz non si osservno differenze significtive nel contenuto di N nelle foglie tr le tesi poste confronto con un vlore medio di 49,3 g kg -1 di peso secco. A 37 giorni si comincino d evidenzire delle differenze tr le tesi. L tesi PM100 risultv vere un contenuto più lto rispetto lle ltre tesi con un vlore di 37,7 g kg -1, seguit dll tesi PC50 con un vlore 123

124 inferiore del 2,8% (36,7 g kg -1 ). L tesi PC100 vev un vlore inferiore ll tesi più lt del 7,2% (35,0 g kg -1 ), mentre l tesi P0 presentv il vlore più sso (-13,9%) con il 32,5 g kg -1. A 72 giorni dll emergenz il rpporto reltivo tr le tesi non cmiv di molto. L tesi con il più lto contenuto continuv d essere l PM100 con un vlore di 25,8 g kg -1, seguit dll tesi PC100 con un vlore inferiore del 8,4% (23,6 g kg -1 ). L tesi PC50 registrv un vlore inferiore rispetto ll tesi PM100 del 12,5% (22,6 g kg -1 ), mentre l tesi con il minor contenuto di N continuv d essere l P0 con il 23,0 g kg -1 (-10,8% rispetto ll tesi più lt). Se si osserv l ndmento del contenuto di N nelle foglie durnte il ciclo colturle si evidenzi come questo si riducesse progressivmente in tutte le tesi poste confronto nche se con entità leggermente differente. L tesi P0 evidenziv un riduzione del 32,2% pssndo d giorni e del 29,2% pssndo d giorni. Vicevers nelle tesi fertilizzte l prim riduzione er più contenut pri d un vlore medio del 26,6%, mentre l second risultv più mpi pri d un vlore medio del 34,2%. Il contenuto di N misurto nei fusti 10 giorni dll semin risultv essere più lto nell tesi PM100 con un vlore di 43,5 g kg -1 seguito dll tesi PC50 con un vlore inferiore del 12,2% (38,2 g kg -1 ). L tesi P0 vev un vlore inferiore ll tesi più lt del 19,3% (35,1 g kg -1 ), mentre l tesi PC100 presentv il vlore più sso (-24,6%) con il 32,8 g kg -1. A 37 giorni l tesi con il più lto contenuto continuv d essere l PM100 con un vlore di 17,6 g kg -1, seguit dll tesi PC100 con un vlore inferiore del 24,6% (13,3 g kg -1 ). L tesi PC50 registrv un vlore inferiore rispetto ll tesi PM100 del 30,4% (12,3 g kg -1 ), mentre l tesi P0 presentv in un posizione intermedi rispetto lle tesi PC500 e PC100 con un contenuto di N di 12,5 g kg -1 (-29,3%). A 72 giorni dll emergenz l tesi con il più lto contenuto di N nei tessuti dei fusti er l P0 con un vlore di 14,1 g kg -1 seguit dll tesi PM100 con un vlore inferiore del 18,5% (11,9 g kg -1 ). Le due tesi fertilizzte con il compost non evidenzivno delle differenze significtive tr di loro con vlori di 9,3 e 9,2 g kg -1 rispettivmente per PC100 e PC50, il 34,5% inferiore rispetto l contenuto dell tesi P0. Come osservto per l ndmento del contenuto di N nelle foglie nche per il contenuto di N nei fusti delle tesi fertilizzte si not come questo si riducesse progressivmente durnte il ciclo colturle, con un vlore medio del 62,3% pssndo d giorni e del 29,7% pssndo d giorni. Vicevers nell tesi non fertilizzt si osserv un prim consistente riduzione pri un vlore del 64,4%, mentre pssndo d giorni si registrv un umento del contenuto di N pri d un 13,2%. 124

125 Il contenuto di N misurto nei tueri 37 giorni dll emergenz risultv essere più lto nell tesi PM100 con un vlore di 11,0 g kg -1 seguito dll tesi PC100 con un vlore inferiore del 14,0% (9,5 g kg -1 ). L tesi PC50 vev un vlore inferiore ll tesi più lt del 21,0% (8,7 g kg -1 ), mentre l tesi P0 presentv il vlore più sso (-23,4%) con il 8,4 g kg -1. A 72 giorni dll emergenz l tesi con il più lto contenuto di N er l PM100 con un vlore di 11,0 g kg -1 seguit dll tesi PC50 con un vlore inferiore del 10,5% (9,8 g kg -1 ). Le tesi P0 e PC100 non evidenzivno delle differenze significtive tr di loro con vlori rispettivmente di 8,8 e 8,9 g kg -1 inferiori rispetto l contenuto dell tesi PM100 di un vlore medio del 19%. A 84 giorni dll emergenz l unic differenz sttisticmente significtiv si registrv per le tesi PC100 e PM100 mentre le tesi P0 e PC50, non significtivmente differenti tr di loro, vevno un comportmento intermedio tr le due tesi PC100 e PM100. L tesi PM100 presentv un contenuto di N pri 12,4 g kg -1, mentre l tesi PC100 g kg -1 di 10,4 inferiore di un 16,5%. Il vlore medio delle tesi P0 e PC50 er di 11,2 g kg -1 (-9,4% rispetto ll tesi PM100). Osservndo l ndmento del contenuto di N nei tueri durnte il ciclo colturle si not un sostnzile umento del contenuto di N nei tueri, nche se di divers entità. Più precismente, pssndo d giorni dll emergenz si evidenziv un umento del contenuto di N del 13,2%, 4,6% e 0,2% rispettivmente per PC50, P0 e PM100. Pssndo d giorni si h un incremento rispettivmente di 14,4%, 27,2% e 12,9%. Vicevers per PC100 si registr un riduzione del 5,8% pssndo d giorni dll emergenz ed un umento del 16,2% pssndo d giorni. Foglie 2005 g kg d c c d P0 PC100 PC50 PM giorni dll'emergenz 125

126 60 Fusti 2005 g kg c d P0 PC100 PC50 PM c c c c giorni dll'emergenz Tueri 2005 g kg d P0 PC100 PC50 PM100 c c c giorni dll'emergenz Fig 50- Contenuto di zoto totle dell iomss vegetle dell coltur rccolt nel 2005, foglie, fusti e tueri. Medi di 3 repliche ± errore stndrd dell medi (g kg -1 di sostnz secc). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P < 0,05 (test di Duncn) 126

127 Anno 2006 I risultti dell nlisi del contenuto di zoto totle presente nell iomss dei differenti orgni dell pint ottenuti nel secondo nno di sperimentzione sono riportti nelle seguenti figure 51 ri pettivmente per foglie, fusti e tueri. A 36 giorni dll emergenz non si evidenzivno differenze significtive nel contenuto di N delle foglie tr le tesi PC50 e PM100, con un contenuto medio di N di 43,5 g kg -1. L tesi PC100 vev un vlore (41,3 g kg -1 ) inferiore del 5,1% ll medi delle tesi precedenti, mentre l tesi P0 presentv il vlore più sso (-18,7%) pri 35,4 g kg -1. A 66 giorni dll emergenz, l tesi con il più lto contenuto di N continuv d essere l PM100 con un vlore di 29,6 g kg -1, seguit dll tesi P0 con un vlore inferiore del 7,0% (27,5 g kg -1 ). L tesi PC50 registrv un vlore inferiore rispetto ll tesi PM100 del 10,9% (26,4 g kg -1 ), mentre l tesi con il minor contenuto di N er l PC100 con il 24,4 g kg -1 (-17,6% rispetto lle tesi più lt). Per qunto rigurd il contenuto di N nei fusti, 36 giorni dll emergenz l tesi con il più lto vlore er l PM100 con 20,1 g kg -1 seguit dlle tesi PC50 e PC100 con un vlore medio inferiore del 21,2% (15,9 g kg -1 ). L tesi P0 evidenziv il vlore più sso con 15,0 g kg -1 (-25,3%). A 66 giorni dll emergenz non si vev differenz significtiv tr le tesi PC500 e PM100 con un vlore medio di 12,6 g kg -1, mentre l tesi con il vlore inferiore er l PC100 con un contenuto di N pri 9,6 g kg -1, il 24,1% inferiore ll medi delle tesi PC50 e PM100. Il vlore dell tesi P0, intermedio tr quello dell tesi PC100 e delle tesi PC50 e PM100, er di 11,9 g kg -1. Il contenuto di N misurto nei tueri 36 giorni dll emergenz risultv essere più lto nell tesi PM100 con un vlore di 12,9 g kg -1 seguito dll tesi PC50 con un vlore inferiore del 10,4% (11,5 g kg -1 ). Le tesi PC100 e P0 vevno un vlore non differente tr di loro con un vlore medio di 9,8 g kg -1 inferiore ll tesi più lt del 23,4%. A 66 giorni dll emergenz l tesi con il più lto contenuto di N er sempre l PM100 con un vlore di 10,8 g kg -1 seguit dll tesi PC100 con un vlore inferiore del 12,6% (9,4 g kg -1 ). L tesi PC50 vev un vlore di 8,2 g kg -1 inferiore rispetto l contenuto dell tesi PM100 del 24,2%. Infine l tesi P0 con il vlore più sso con solo 6,8 g kg - 1, il 36,7% inferiore rispetto ll tesi PM100. A 86 giorni dll emergenz l unic differenz sttisticmente significtiv si registrv tr le tesi PM100 e PC100-P0, mentre l tesi PC50 risultv vere un comportmento intermedio tr le precedenti. L tesi PM100 vev un contenuto di N di 12,1 g kg -1, mentre le tesi PC100 e P0 vevno un contenuto medio di 9,8 g kg -1 pri d un vlore inferiore del 19,2%. Il vlore dell tesi PC50 er di 10,6 g kg -1. Osservndo l ndmento del contenuto di N nei tueri durnte il ciclo colturle si not un ndmento che interess tutte le tesi e differente d quello registrto nel primo nno di 127

128 sperimentzione. Pssndo d giorni dll emergenz si evidenziv un riduzione del contenuto di N seguit, per il successivo periodo giorni, d un umento del contenuto di N. Più precismente nel primo periodo l riduzione er di mggiore entità per i tueri delle tesi P0 e PC50 con un vlore rispettivmente del 29,6%, e del 28,9%, mentre risultv inferiore per i tueri dell tesi PC100 con un 5,5%. Per l tesi PM100 si vev un comportmento intermedio con un riduzione del 16,0%. Pssndo d giorni si osservv un incremento mggiore per i tueri dell tesi P0 con un vlore del 47,5%, seguito di tueri dell tesi PC50 con il 29,7%. I tueri dell tesi PM100 presentvno il 12,2% di incremento edinfinine, con il vlore più sso di incremento, i tueri dell tesi PC100 con un vlore dello 0,9%. g kg Foglie 2006 c c P0 PC100 PC50 PM giorni dll'emergenz g kg Fusti 2006 c c P0 PC100 PC50 PM giorni dll'emergenz 128

129 g kg Tueri 2006 c c d c P0 PC100 PC50 PM giorni dll'emergenz Fig 51- Contenuto di zoto totle dell iomss vegetle dell coltur rccolt nel 2006, foglie, fusti e tueri. Medi di 3 repliche ± errore stndrd dell medi (g kg -1 di sostnz secc). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P < 0,05 (test di Duncn) Indici di efficienz dell uso dell N I vlori degli indici di efficienz dell fertilizzzione clcolti per i due nni di sperimentzione sono riportti nell tell 18. Osservndo i risultti si osservv come l N ssorito dlle pinte (NRt) dell tesi PM100 er il più lto si nel primo nno che nel secondo nno. L tesi P0 vev un vlore inferiore del 37% e 50% rispettivmente per il primo e secondo nno rispetto ll tesi PM100. L tesi P100 vev un contenuto inferiore rispettivmente del 33 e 19% rispetto ll tesi PM100. Mentre l tesi PC50 non er significtivmente differente dll tesi PM100. Il contenuto di N ssorito di tueri (NRTtu) non er significtivmente differente tr le tesi nel primo nno, mentre nel secondo nno l unic differenz si vev tr l tesi P0 e tutte le ltre tesi (non significtivmente differenti tr di loro) con un riduzione medi del 15%. Se si osserv l efficienz dell uso dell zoto fornito con i fertilizznti (UNef) si evidenzi un vlore più sso 129

130 nel primo nno nelle tesi PC100 e PC50 rispetto ll tesi PM100. Mentre l situzione si inverte nel secondo nno di sperimentzione. T.18- Azoto sportto dll coltur ed indici di efficienz dell uso dell zoto per i due nni di sperimentzione. Medi di 3 repliche ed errore stndrd dell medi (err.st.). Anno P0 PC100 PC50 PM100 P0 PC100 PC50 PM100 NRt (kg h -1 ) 113,3 120,9 145,0 179,6 80,7 132,1 158,6 162,3 err. st. 11,0 5,0 10,8 24,4 6,8 10,0 1,3 6,5 NRtu (kg h -1 ) 83,3 86,5 106,4 138,7 58,4 97,4 120,5 125,2 err. st. 8,6 6,3 11,5 21,8 6,4 15,3 2,5 2,8 Nf (kg h -1 ) 0 116,5 133,2 150, ,5 158,3 180,0 err. st UNf (kg h -1 ) - 7,5 31,8 66,4-51,4 77,8 81,6 err. st. - 11,3 12,0 13,4-5,0 8,1 9,7 NHI (%) 73,5 71,4 73,0 76,8 72,1 72,8 76,0 77,3 err. st. 0,5 2,3 2,7 4,9 1,9 6,6 1,4 1,6 NRE (%) - 6,5 23,8 44,2-37,7 49,2 45,3 err. st. - 11,4 9,0 8,9-3,7 5,1 5,4 Sur (kg h -1 ) -113,3-4,3-11,8-29,6-80,7 4,4-0,3 17,7 err. st. 11,0 5,0 10,8 24,4 6,8 10,0 1,3 6,5 NUef (kgss kgn -1 ) - 10,82 19,69 27,27-36,2 39,2 27,6 err. st. - 7,4 5,3 7,4-3,3 7,6 7,4 = per il compost ipotizzndo un disponiilità pri l 10% Inftti per le tesi fertilizzte con il compost si osserv un incremento dell indice NUef tr i due nni, mentre per l tesi PM100 il vlore rimne sostnzilmente invrito. L uso pprente dell N fornito con il fertilizznte (UNf) è superiore per le tesi concimte con il fertilizznte chimico ed inferiore per l tesi concimt con il solo compost. Si not un incremento del UNf nei due nni di sperimentzione in tutte le tesi poste confronto. Il recupero pprente dell zoto (NRE), inferiore per l tesi PC100 nel primo nno, mostr un notevole incremento nel 130

131 secondo nno, mentre il NRE per l tesi PM100 rimne sostnzilmente invrito nei due nni di sperimentzione Tessitur del suolo I risultti dell nlisi grnulometric (T.19) hnno evidenzito l presenz di un terreno sostnzilmente omogeneo di tessitur rgillos, con un mggior contenuto in rgille nello strto 0-15 cm. T. 19- Vlori del contenuto in si, limo ed rgill dello strto 0-15 e cm secondo l clssificzione USDA, vlore medio ± err.st. (g kg -1 ). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P = 0,05 (test Duncn) mm P0 PC100 PC50 PM100 Strto 0-15 cm Si 2-0,05 296,3 ± 16,4 331,5 ± 11,4 318,0 ± 15,1 359,1 ± 53,9 Limo 0,05-0,02 289,8 ± 4,3 246,7 ± 7,1 266,8 ± 4,4 227,6 ± 61,5 rgill <0, ,9 ± 13,8 421,8 ± 4,6 415,2 ± 17,9 413,3 ± 7,7 Strto cm Si 2-0,05 295,0 ± 16,7 331,1 ± 11,7 317,8 ± 15,2 358,7 ± 54,0 Limo 0,05-0,02 361,3 ± 19,2 287,3 ± 20,6 291,7 ± 16,8 259,8 ± 77,9 rgill <0, ,6 ± 3,0 381,6 ± 9,8 390,5 ± 2,6 381,5 ± 24, Densità pprente I risultti dell nlisi dell densità pprente del suolo sono visiili nelle tell 20 si per il 2005 che per il Come si vede di risultti riportti non si rilevvno differenze sttisticmente significtive tr nessun delle tesi poste confronto nei due nni di sperimentzione. Si registrno dei vlori, specilmente per lo strto 0-15 cm, piuttosto ssi nel primo nno, cus dell influenz delle lvorzioni del terreno effettute durnte il ciclo colturle. Inftti l prim misur dell densità pprente effettut in primver è stt effettut 13 giorni dopo l rinclztur delle pinte, mentre nel secondo nno 14 giorni prim. L misur dell densità pprente effettut nel periodo 131

132 utunnle del primo nno è stt effettut 38 giorni dll lvorzione principle del terreno medinte rtur ed h interessto solo lo strto 0-20 cm di profondità. T.20- Vlori dell densità pprente misurti nello strto 0-15 e cm, vlore medio ± err.st. (kg m -3 ). Vlori contrddistinti d lettere uguli non differiscono per P = 0,05 (test Duncn) Dt P0 PC100 PC50 PM100 Strto 0-15 cm 7/06/ ± ± ± ± 16 * 24/10/ ± ± ± ± 21 9/05/ ± ± ± ± 71 Strto cm 7/06/ ± ± ± ± 32 9/05/ ± ± ± ± 31 * vlori strto 0-20 cm Anlisi del contenuto idrico del suolo - Clirzione Il contenuto idrico del terreno è stto monitorto durnte l sperimentzione medinte l integrzione di due tecniche di rilevzione differenti: l termo-grvimetric e l riflettometri nel dominio del tempo (Time Domin Reflectometry). I risultti dell clirzione effettut per il terreno oggetto dell prov sperimentle sono riportte nelle seguenti figure 21, 22, e 23. Si riportno, titolo di esempio, le curve polinomili di terzo grdo ottenute dll relzione osservt tr l costnte dielettric (ε) ed il corrispettivo vlore del contenuto volumetrico d cqu (θ) medinte Tektronix 1502B per le tesi P0, PC50 e PC

133 30 costnte dielettric, e y = 441.8x x x R 2 = contenuto volumetrico cqu, q (cm 3 cm -3 ) Fig.21- Relzione tr l costnte dielettric e il contenuto volumetrico del terreno P0 ottenut dl Tektronic 1502B y = x x x R 2 = costnte dielettric,? contenuto volumetrico cqu, q (cm 3 cm -3 ) Fig.22- Relzione tr l costnte dielettric e il contenuto volumetrico del terreno PC50 ottenut dl Tektronic 1502B 133

134 35 30 y = 417.7x x x R 2 = costnte dielettric,? contenuto volumetrico cqu, q (cm 3 m -3 ) Fig.23- Relzione tr l costnte dielettric e il contenuto volumetrico del terreno PC100 ottenut dl Tektronic 1502B Nell seguente tell 21 si riportno tutte le equzioni con i reltivi coefficienti di correlzione ottenuti dll clirzione di tutti i terreni nlizzti con i due test-cvo differenti. Le curve di clirzione così individute per i differenti cmpioni di terreno sono stte confrontte tr di loro medinte il test-f (softwre GrphPd, Motulsky 1999) per verificre l possiilità di utilizzre un unic equzione d pplicre per tutti i terreni. I risultti del test-f hnno evidenzito come le curve medie di clirzione ottenute di due Tektronic erno sttisticmente differenti tr di loro, e quindi non er possiile individure un sol equzione medi d usrsi per i due nni di sperimentzione per tutte le tesi (T. 22). Inoltre confrontndo le curve ottenute per i differenti terreni con lo stesso Tektronic si è evidenzito che queste erno significtivmente differenti tr di loro se ottenute dl Tektronic 1502C (T. 23)., mentre non erno significtivmente differenti tr di loro se ottenute dl Tektronic 1502B (T 24). 134

135 Tell 21.- Equzioni e reltivi coefficienti di correlzione r 2 delle relzioni tr l umidità volumetric (θ) e l costnte dielettric (ε) ottenute dll clirzione di sistemi TDR con terreni provenienti dlle diverse tesi di fertilizzzione Tesi terreno Test-cvo Equzione r 2 Tektronic P0 1502B ε = θ 3 206,64 θ ,357 θ + 2, PC B ε = 748,42 θ 3 402,04 θ ,799 θ + 2,323 0,907 PC B ε = 417,70 θ 3 204,78 θ ,328 θ + 2,923 0,964 P0 1502C ε = -3,881 θ 3 + 3,5376 θ ,671 θ + 2,640 0,895 PC C ε = 74,716 θ 3 57,8 θ ,274 θ ,957 PC C ε = 229,41 θ 3 164,6 θ ,094 θ + 2,109 0,955 Tutti 1502B ε = 505,76 θ 3 253,45 θ ,367 θ + 2,759 0,920 Tutti 1502C ε = 193,09θ 3 140,88 θ ,708 θ + 2,276 0,873 Per mettere in relzione il contenuto d cqu nel suolo con l costnte dielettric misurt nel primo nno di sperimentzione sono stte utilizzte per ciscun terreno le reltive equzioni ottenute dll clirzione dllo stesso terreno. Dto che tr i terreni utilizzti per l clirzione non er presente quello dell tesi PM100 per quest ultimo si è utilizzt l equzione dell situzione ritenut essere l più vicin in termini di contenuto di sostnz orgnic ossi quell del terreno P0. Nel secondo nno di sperimentzione si è utilizzt per tutti i terreni (PM100 compreso) un equzione medi derivnte d tutti i terreni nlizzti P0, PC100 e PC50. Tell 22.- Confronto tr l curv polinomile medi ottenut dl test-cvo Tektronic 1502B rispetto quell ottenut medinte Tektronic 1502C SS DF SS seprte DF seprte SS comined DF comined 1502B 165, , C F 12,183 P 2,01359E

136 Tell 23.- Confronto tr le curve polinomili dei diversi terreni ottenute dl Tektronic 1502B SS DF SS seprte DF seprte SS comined DF comined PC100 30, , ,7 56 PC50 55,46 16 P0 62,16 16 F 0,720 P 0, Tell 24.- Confronto tr le curve polinomili dei diversi terreni ottenute dl Tektronic 1502C SS DF SS seprte DF seprte SS comined DF comined PC , , PC50 53,2 21 P0 59,06 21 F 18,071 P 8,66938E-14 Durnte i rilievi di pieno cmpo con il TDR, nell prtic, si misur l costnte dielettric e si vuole ricvre il contenuto volumetrico di cqu del suolo. Pertnto le curve di clirzione scelte sono stte trsformte utilizzndo gli stessi dti ssumendo come vriile indipendente ε e come vriile dipendente θ. Nell figur 24 si riport titolo di esempio l curv medi derivnte d tutti i terreni nlizzti utilizzt nel secondo nno, mentre le equzioni polinomili utilizzte nel primo sono riportte nell successiv tell 25 Tell 25.- Equzioni e reltivi coefficienti delle relzioni tr ε e θ utilizzte nel primo nno di sperimentzione Tesi Tektronic Equzione R 2 P0 1502C θ = 0,0001 ε 3 0,0044 ε 2 + 0,082 ε - 0,2071 0,912 PC C θ = -1E-05 ε 3 + 3E-05 ε ε - 0,1070 0,925 PC C θ = 5E-06 ε ε ε 0,1398 0,959 PM C θ = 0,0001 ε 3 0,0044 ε 2 + 0,082 ε - 0,2071 0,

137 contenuto volumetrico cqu, q cm 3 cm y = 3E-05x x x R 2 = costnte dielettric, e Fig. 24- Relzione tr l e il contenuto volumetrico del terreno e l costnte dielettric ottenut dl Tektronic 1502B, vlore medio delle tre tesi 137

138 Risultti dei rilievi di umidità del suolo. Anno 2005 I risultti dei due metodi di misur del contenuto idrico del suolo integrti insieme per il primo nno di sperimentzione sono visiili nell figur 25 per lo strto 0-15 cm e nell figur 26 per lo strto cm. L frecci presente nell figur indic l fine dell somministrzione dell cqu ll coltur medinte irrigzione m 3 m giorni dll semin Fig.24- Contenuto d'cqu nello strto di terreno 0-15 cm in m 3 m -3, nno 2005 (vlore medio ± err.st.). Vlori contrddistinti dll stess letter non sono sttisticmente differenti per P< 0,05 (test Duncn). 138

139 m 3 m P0 PC100 PC50 PM giorni dll semin Fig.26- Contenuto d'cqu nello strto di terreno cm in m 3 m -3, nno 2005 (vlore medio ± err. st.). Vlori contrddistinti dll stess letter non sono sttisticmente differenti per P <0,05 (test di Duncn) Durnte il ciclo di sviluppo dell coltur si registrv un sostnzile omogeneità di contenuto idrico nello strto 0-15 cm per le pinte delle tesi P0, PC100 e PM100, mentre si evidenziv un contenuto superiore per l tesi PC50. Più precismente nell prte del ciclo colturle fino l giorno 38 dopo l semin il contenuto d cqu per l tesi P0, PC100 e PM100 ( 0,15 m 3 m -3 ) er in medi inferiore di un 26-30% rispetto ll tesi PC50 (0,21 m 3 m -3 ). Dl giorno 39 fino l giorno 72 il contenuto d cqu non er significtivmente differente tr le tesi confronto (vlore medio 0,19 m 3 m -3 ). Nell prte terminle del ciclo si evidenziv 72 giorni dll semin un minor contenuto di cqu pri l 25,7% per l tesi P0 ( 0,15 m 3 m -3 ) rispetto ll tesi PC50 ( 0,21 m 3 m -3 ). Le tesi PC100 e PM100 non presentvno contenuti differenti tr di loro ed intermedi tr le due tesi estreme( 0,18 m 3 m -3 ). A 92 giorni dll semin le tesi P0 e PM100 ( 0,11 m 3 m -3 ) vevno un contenuto di cqu inferiore ll tesi PC50 ( 0,15 m 3 m -3 ) del 27% circ, mentre l tesi PC100 vev un contenuto intermedio ( 0,13 m 3 m -3 ). D notrsi nche un mggiore vriilità tr le misure dell umidità tr le differenti ripetizioni nell tesi PC50 con un CV medio di 0,10 rispetto d un medi delle ltre tesi del 0,058. Nel periodo utunno-invernle non si registrvno differenze 139

140 sttisticmente significtive nel contenuto di cqu presente nel terreno, con un vlore medio di 0,15 m 3 m -3 in ottore e di 0,16 m 3 m -3 dicemre Durnte il ciclo di sviluppo dell coltur si registrv un sostnzile omogeneità di contenuto idrico nello strto cm (Fig. 26). Se si esclude il rilievo ftto 16 giorni dll semin dove si rilevv il contenuto d cqu più lto nell tesi P0 (0, 33 m 3 m -3 ) ed un contenuto inferiore per l tesi PC50 del 16,7% (0, 28 m 3 m -3 ), non si vevno differenze sttisticmente significtive tr le differenti tesi poste confronto. Durnte i primi 80 giorni del ciclo, se non si consider i vlori registrti 16 giorni dll semin (0, 25 m 3 m -3 ), si è registrto un contenuto medio di cqu di circ 0,31 m 3 m -3. Dl giorno 83 fino ll fine del ciclo colturle, il contenuto di cqu misurto è stto di inferiore di un 18% (0,25 m 3 m -3 ) quello del periodo precedente. Nello strto più profondo l vriilità delle misure tr le ripetizioni dell stess tesi PC50 è di circ il 0,06 mentre per le ltre tesi si ttest su un vlore medio di CV di 0,055. Nel periodo invernle non si registrvno differenze sttisticmente significtive nel contenuto di cqu presente nel terreno, con un vlore medio di 0,19 m 3 m -3 dicemre Risultti dei rilievi di umidità del suolo. Anno 2006 Durnte il ciclo di sviluppo dell coltur nel secondo nno di sperimentzione si registrv un mggiore uniformità del contenuto idrico nello strto 0-15 cm rispetto quello registrto nel primo nno (Fig. 27). Inftti non si vevno differenze sttisticmente significtive tr le differenti tesi poste confronto. Durnte i primi 83 giorni del ciclo si registrv un contenuto medio di cqu di circ 0,24 m 3 m -3. Dl 84 giorno evidenziv un progressiv riduzione del contenuto di cqu fino d rrivre d un vlore medio di 0,15 m 3 m -3 (107 giorni dll semin). Successivmente in dipendenz dell interruzione dell irrigzione (frecci sul grfico) si registrv un vlore medio 118 giorni di 0,15 m 3 m -3. D notrsi nche l mggiore vriilità rispetto l 2005 tr le misure dell umidità tr le differenti ripetizioni dell stess tesi presente in tutte le tesi, con un CV medio di 0,12. Nel periodo utunnle non si registrvno differenze sttisticmente significtive nel contenuto di cqu presente nel terreno, con un vlore medio di 0,14 m 3 m -3 ottore

141 P0 PC100 PC50 PM m 3 m giorni dll semin Fig. 27- Contenuto d'cqu nello strto di terreno 0-15 cm in m 3 m -3, nno 2006 (vlore medio ± sem). Vlori contrddistinti dll stess letter non sono sttisticmente differenti per P< 0,05 (test di Duncn) Durnte il ciclo di sviluppo dell coltur si confermv un sostnzile uniformità del contenuto idrico nello strto cm (Fig. 28). Se si escludono i rilievi effettuti 76 e 83 giorni dll semin, dove si rilevv il contenuto d cqu più lto in tutte le tesi (vlore medio 0,45 e 0,41 m 3 m - 3 rispettivmente) frutto di un errore di regolzione dell impinto d irrigzione con un somministrzione di un volume d dcqumento eccessivo, non si vevno differenze sttisticmente significtive tr le differenti tesi poste confronto per grn prte del ciclo colturle. Il vlore medio misurto er di 0,30 m 3 m -3. Con l interruzione dell irrigzione si comincivno registrre delle differenze tr le tesi. A 107 giorni il contenuto di cqu delle tesi P0 e PC50 non mostrv delle differenze con un vlore medio di 0,38 m 3 m -3 il 10,9% più lto rispetto ll medi delle tesi PC100 e PM100 con un vlore di 0,34 m 3 m -3. A 118 giorni il terreno dell tesi PC100 vev un contenuto in cqu più sso del 28% rispetto ll medi delle ltre tre tesi (0,33 m 3 m -3 ). Nel periodo invernle si registrvno differenze sttisticmente significtive nel contenuto di cqu presente nel terreno, con un vlore più lto per l tesi PC100 pri 0,27 m 3 m -3 ed un vlore 141

142 inferiore del 13% circ per le tesi PC50 e P0 (vlore medio 0,23 m 3 m -3 ). Nello strto più profondo l vriilità delle misure tr le ripetizioni è più contenuto rispetto quello registrto per lo strto più superficile con un CV medio di 0, P0 PC100 PC50 PM m 3 m giorni dll semin Fig.28- Contenuto d'cqu nello strto di terreno cm in m 3 m -3, nno 2006 (vlore medio ± sem). Vlori contrddistinti dll stess letter non sono sttisticmente differenti per P 0,05 (test di Duncn) Tempertur del suolo - Clirzione Come riportto nei Mterili e Metodi le sonde per l misur dell tempertur sono stte costruite in mnier utonom presso il nostro Diprtimento. Pertnto per ciscun sond è stt effettut un clirzione usndo come riferimento due termocoppie cromel-costntn specifiche per l misur dell tempertur del suolo. I vlori misurti per ciscun tempertur di riferimento sono stti utilizzti per individure l reltiv rett di trtur specific per che è stt utilizzt per correggere i dti cquisiti dlle sonde in cmpo. 142

143 Nell seguente figur 29 si riport, titolo di esempio un tipic curv di regressione ottenut per un sond llestit con un sensore LM35 serie CZ. Nell successiv figur 30 si riport un tipic curv di regressione ottenut per un sond con un sensore LM35 serie DZ. Come si può vedere dlle rette di regressione e di vlori dei reltivi coefficienti di correlzione le sonde hnno un rispost estremmente linere ed un elevt ccurtezz. LM35 CZ vs Pt100 rett regressione y = 0,9745 x + 0,1675 r 2 = 0,9998 medi termocoppie ( C) LM35CZ ( C) Fig.30- Relzione tr l tempertur registrt dll sond con sensore LM35 serie CZ e l tempertur medi registrt dlle due termocoppie Cmpell TCAV-L. Ogni punto è il vlore medio ottenuto ogni 30 minuti frutto dell medi delle misure registrte ogni 5 minuti. 143

144 40 LM35DZ vs Pt100 rett regressione medi termocoppie ( C) y = 0, LM35DZ ( C) r 2 = 0,9997 Fig.31- Relzione tr l tempertur registrt dll sond con sensore LM35 serie DZ e l tempertur medi registrt dlle termocoppie Cmpell TCAV-L. Ogni punto è il vlore medio ottenuto ogni 30 minuti frutto dell medi delle misure registrte ogni 5 minuti. Nell tell dell pgin seguente (26) si riport l equzione di regressione ed il reltivo coefficiente di correlzione per tutte le sonde utilizzte in cmpo durnte l sperimentzione. 144

145 Tell 26.- Equzioni di clirzione e reltivo coefficiente di correlzione delle sonde LM35 serie DZ e CZ vs termocoppie TCAV-L n. Serie Equzione r 2 n. Serie Equzione r 2 1 DZ y = 0,9921x 0,6461 0, CZ y = 0,9994x 0,3511 0, DZ y = 0,9807x 0,4677 0, CZ y = 1,0223x 0,8253 0, DZ y = 0,9884x 0,2391 0, CZ y = 1,0093x 0,6206 0, DZ y = 0,9831x 0,2082 0, CZ y = 1,0066x 0,6446 0, DZ y = 1,0264x + 0,0802 0, CZ y = 1,0239x 1,1179 0, DZ y = 0,9625x + 0,4811 0, CZ y = 1,0189x 0,1972 0, DZ y = 0,9709x + 0,4506 0, CZ y = 1,0157x 0,5779 0, DZ y = 0,9689x 0,3766 0, CZ y = 1,0123x 0, DZ y = 0,9814x + 0,6595 0, CZ y = 1,0081x 0,8703 0, DZ y = 0,9898x + 0,6693 0, CZ y = 0,9745x + 0,1675 0, DZ y = 0,9662x 0,4442 0, CZ y = 1,0091x 0,7824 0, DZ y = 0,9728x 0,5442 0, CZ y = 0,9925x 0,6046 0, DZ y = 0,9874x 0,3260 0, CZ y = 1,0088x 1,2796 0, DZ y = 0,9769x + 0,6415 0, CZ y = 1,0003x 0,6638 0, DZ y = 0,9664x 0,3461 0, CZ y = 0,9918x + 0,2126 0, DZ y = 0,9922x 0,6462 0, CZ y = 0,9993x 0,6808 0, DZ y = 0,9853x 0,636 0, CZ y = 1,009x 0,9837 0, DZ y = 1,0207x 0,7644 0, CZ y = 1,0053x 0,5869 0, DZ y = 0,966x 0,1637 0, DZ y = 0,9898x 0,0868 0, DZ y = 0,9715x 0,2826 0, DZ y = 0,9693x + 0,0082 0, DZ y = 1,0179x + 0,8794 0, DZ y = 0,9741x 0,4966 0, DZ y = 0,9677x 0,0065 0, DZ y = 0,9615x 0,3253 0, DZ y = 0,9921x 0,6461 0, DZ y = 0,9824x + 0,1469 0, DZ y = 0,9931x 0,6441 0, DZ y = 0,9725x 0,2674 0,

146 Risultti delle misurzione di tempertur del suolo. I risultti dell misurzione dell tempertur tre profondità 5, 15, e 30 cm nei terreni delle tesi sono visiili rispettivmente nell figure 32, 33 e 34. I due periodi di interruzione dei dti corrispondono rispettivmente, il primo lle operzioni di rinclztur dell ptt ed il secondo ll rccolt ed ll successiv rtur. L ndmento dell tempertur durnte i mesi presentv l tipic oscillzione ed er en visiile l ttenuzione termic in relzione ll profondità. il confronto delle temperture registrte due due evidnzito che le temperture dell tesi PM100 erno sepre inferiori quelle di tutte le ltre tesi si che si consideri l tempertur mssim si che si consideri l tempertur minim. Più precismente nei confronti delle temperture delle tesi P0 le temperture dell tesi PM100 erno sempre inferiori per tutte le profondità d eccezione del periodo settemre ottore dove le temperture di PM100 erno sempre più lte tutte le profondità. Nei confronti di PC100 erno sempre inferiori in qulsisi momento dell nno ed qulssisi profondità. Nei confronti di PC50 l tempertur registrt er molto simile in prile-mggio e poi sempre inferiore. L tempertur del suolo dell tesi P0 er sempre inferiore quell dell tesi PC50 d prile giugno, mentre in estte vev dei vlori molto simili quelli dell tesi PC50. Nei confronti dell tesi PC100 si osservv che ll profondità di 5 cm l tempertur er sempre più lt nell tesi PC100. A 15 cm di profondità l tempertur er sempre più lt nell tesi P0. A 30 cm nel periodo di prile giugno non si evidenzivno differenze, mentre in luglio-ottore l tempertur er più lte nell tesi PC100. Un po più complesso er il rpporto tr l tesi PC100 e l PC50. A 30 cm di profondità non si registrvno delle differenze sostnzili per il periodo luglio-novemre. Poche differenze si registrvno nche per i primi 5 cm di profondità nel periodo estivo ed utunnle. Nel periodo primverile estivo le stuzione er un po ltlennte si per il punto di misur posto 5 cm che per quello posto 15 cm. All profondità di 30 cm prevlev sempre l tempertur registrt nell tesi PC

147 tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier ( C) tempertur giornlier (C ) pr mg giu lug go set ott nov PC100-5 cm 10 pr mg giu lug go set ott nov PC50-5 cm Min Mx P0-5 cm 10 pr mg giu lug go set ott nov PM100-5 cm 10 pr mg giu lug go set ott nov Fig. 32- Andmento dell tempertur giornlier medi mssim e minim del suolo ll profondità di 5 cm, vlore medio di 4 sonde 147

148 tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) Min Mx 10 pr mg giu lug go set ott nov pr mg giu lug go set ott nov 45 PC50-15 cm pr mg giu lug go set ott nov PM cm 10 pr mg giu lug go set ott nov Fig. 33- Andmento dell tempertur giornlier medi mssim e minim del suolo ll profondità di15 cm, vlore medio di 4 sonde 148

149 tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) tempertur giornlier (C ) Min Mx 10 pr mg giu lug go set ott nov pr mg giu lug go set ott nov pr mg giu lug go set ott nov pr mg giu lug go set ott nov Fig. 34- Andmento dell tempertur giornlier medi mssim e minim del suolo ll profondità di 30 cm, vlore medio di 4 sonde 149

150 4.18- L respirzione del suolo- prov impermeilità cmere Il sistem cmere/trppole è stto testto in lortorio l fine di verificrne il corretto funzionmento. Il fttore rilevnte d vlutre er rppresentto d un sostnzile impermeilità ll CO 2 estern per periodi di funzionmento di h. Nell figur 35 si riportno i risultti dell prov di funzionmento effettut in lortorio NOH 1M Cmer+film Cmer/suolo ml HCl (1N) mg CO2 m 2 h giorni dll'inizio prov 0 Fig. 35- Volume di HCl (1N) utilizzto per l titolzione dell NOH (1N) contenut nell cmer isolt dl suolo (Cmer+film) e dentro un contenitore ermetico (NOH 1M) e flusso dell CO 2 emess dl suolo dll cmer in comuniczione con il suolo durnte l prov. Vlori medio di tre repliche ± sem per ogni giorno di nlisi. Il confronto tr i volumi di HCl utilizzti per titolre l NOH conservt in contenitori di vetro chiusur ermetic e quelli usti per titolre l NOH rimst dentro le cmere isolte dl suolo dl film-rrier per h non h mostrto differenze significtive ll nlisi dell vrinz. Vicevers l cmer che ospitv l trppol d lcli in comuniczione con il suolo vev ssorito un quntittivo significtivo di CO2. Questi risultti hnno evidenzito che il sistem cmer/trppol d noi costruito forniv sufficienti grnzie di impermeilità ll CO2 tmosferic estern. 150

151 Flusso CO 2 dl suolo, nno 2005 Il flusso di CO 2 dl suolo, riportto come grmmi di C emesso nell rco delle 24h d un superficie di 1 m 2 (Fig. 36), evidenziv un ndmento crescente nel tempo per tutte le tesi poste confronto fino qundo l irrigzione non veniv sospes (19/07/05 indict nell figur dll frecci). D questo momento in poi le emissioni di CO 2 dl suolo comincivno ridursi progressivmente. Se non si considerno i rilievi estremi, si evidenziv come nelle tesi fertilizzte con il compost il flusso fosse qusi sempre superiore quello delle ltre tesi e si identificno due periodi durnte i quli si mnifestno lcune differenze di comportmento. Dll inizio dei rilievi fino ll fine di mggio, le due tesi con compost non sono significtivmente differenti tr loro. Di primi di giugno fino ll fine dei rilievi l tesi con l mssim dose di compost (PC100) er sempre superiore ll tesi PC50. Più precismente il 12/05/05, d 11 giorni dll distriuzione del compost, non si osservvno differenze sttisticmente significtive tr le tesi confronto. Il 21/04/05 (20 gg) si misurv un vlore del flusso medio dell CO 2 delle tesi PC100 e PC50 pri 0,89 g C m -2 giorno -1 mentre il vlore dell tesi P0 er inferiore del 86,2% pri 0,12 g C m -2 giorno -1. L tesi PM100 evidenziv un vlore intermedio con 0,34 g C m -2 giorno -1. Il 2/05/05 (31 gg) il vlore medio del flusso delle tesi PC100 e PC50 er di 1,07 g C m -2 giorno -1 ed il vlore medio delle tesi P0 e PM100 er inferiore del 77,9% con 0,24 g C m -2 giorno -1. Il 12/05/05 (41 gg) non si registrvno differenze significtive nei flussi dell CO 2 per le diverse tesi. Il 25/05/05 (54 gg) il vlore medio delle tesi con il compost er di 1,15 g C m -2 giorno -1, mentre il vlore medio delle tesi P0 e PM100 er inferiore del 57,2% (0,49 g C m -2 giorno -1 ). Il 9/06/05 (68 gg) l tesi PC100 registrv i vlori di flusso giornlieri più elevti con 2,01 g C m -2 giorno -1, mentre l tesi PC50 mostrv un vlore inferiore del 38,4% (1,24 g C m -2 giorno -1 ). Le tesi P0 e PM100 non mostrvno differenze significtive tr di loro con un vlore medio di flusso (0,72 g C m -2 giorno -1 ) inferiore quello dell tesi PC100 del 64,3%. Il mssimo vlore di emissione di CO 2 dl suolo si registrv fine giugno (28/06/05) dopo 87 giorni dll distriuzione del compost per l tesi PC100 con 2,69 g C m -2 giorno -1. Tutte le ltre tesi fcevno registrre dei vlori inferiori con differenze non significtive tr di loro (vlore medio 1,20 g C m -2 giorno -1 ). Il 14/7/05 il terreno dell tesi PC100 vev un vlore di flusso di 1,82 g C m -2 giorno -1, mentre l tesi PC50 mostrv un vlore inferiore del 40,4% (1,08 g C m -2 giorno -1 ). L tesi con il vlore più sso di flusso er l PM100 con 0,70 g C m -2 giorno -1 il 61,7% inferiore ll tesi PC100. L tesi non fertilizzt vev un flusso intermedio rispetto lle tesi PC50 e PM100 con 0,93 g C m -2 giorno -1. Il 26/7/05 (115 gg), nonostnte i ssi vlori di flusso registrti, l tesi PC100 continu d vere i vlori più lti con (0,55 g C m -2 giorno -1 ). Tutte le ltre tesi, non differenti tr di loro, fcevno registrre un vlore medio di flusso di circ 0,23 g C m

152 giorno -1, il 58% in meno dell tesi PC100. A prtire dll fine di luglio i rilievi effettuti non mostrvno l presenz di differenze di flusso tr le tesi, con un vlore medio di circ 0,18 0,23 g C m -2 giorno -1 per il periodo estivo ed un vlore medio di 0,26 g C m -2 giorno -1 per il periodo utunnle. flusso CO 2 (g C m -2 giorno -1 ) c c c c P0 PC100 PC50 PM /4/05 1/5/05 1/6/05 1/7/05 1/8/05 1/9/05 1/10/05 1/11/05 1/12/05 Dt Fig. 36- Andmento del flusso dell CO 2 dl suolo, nno 2005 (vlore medio ± err.st.). Vlori contrddistinti dll stess letter non sono sttisticmente differenti per P < 0,05 (test Duncn) Flusso CO 2 dl suolo, nno 2006 I rilievi del flusso di CO 2 dl suolo effettuti nel secondo nno di sperimentzione confermno sostnzilmente qunto evidenzito nel primo nno (Fig.37). Si osservv un ndmento crescente nel tempo per tutte le tesi poste confronto fino qundo l irrigzione non veniv sospes (19/07/06 indict nell figur dll frecci). D questo momento in poi le emissioni di CO 2 misurte comincivno ridursi progressivmente per poi tornre crescere ll inizio dell inverno. 152

153 Si confermv che il flusso dell tesi fertilizzt con solo compost fosse sempre superiore quello delle ltre tesi. Più precismente il 28/02/06 ed il 17/03/06, rispettivmente 16 giorni prim e 3 (3 gg) giorni dopo l distriuzione del compost non si vevno differenze significtive tr le tesi con un vlore medio per le due giornte di 0,14 g C m -2 giorno -1. Il 31/03/06 (17 gg) l tesi PC100 registrv un vlore di flusso di CO 2 pri 0,41 g C m -2 giorno -1 mentre l tesi con il vlore più sso er l PM100 con 0,04 g C m -2 giorno -1, il 89,7% inferiore ll tesi PC100. L tesi P0 vev un vlore inferiore del 68,5% rispetto PC100 (0,13 g C m -2 giorno -1 ) mentre l tesi PC50 un vlore intermedio pri 0,33 g C m -2 giorno -1. Il 19/04/06 (35 gg) l tesi PC100 vev un vlore di 1,14 g C m -2 giorno -1 mentre l tesi PC50 un vlore inferiore del 57,3% (0,49 g C m -2 giorno -1 ). L tesi PM100 fcev registrre il vlore più sso con 0,10 g C m -2 giorno -1 il 91,2% inferiore ll tesi più lt. L tesi P0 continuv d vere dei flussi intermedi rispetto lle tesi PM100 e PC50 con 0,23 g C m -2 giorno -1. Il 12/05/06 (58 gg) le tesi PC100 e PC50, non sttisticmente differenti tr di loro, fcevno registrre un vlore medio di 1,39 g C m -2 giorno -1, mentre le tesi P0 e PM100 vevno un vlore medio inferiore del 67,6% pri 0,45 g C m -2 giorno -1. Il 26/05/06 (72 gg) le tesi PC100 e PC50, non sttisticmente differenti tr di loro, fcevno registrre un vlore medio di 1,68 g C m -2 giorno - 1, mentre le tesi P0 e PM100 vevno un vlore medio inferiore del 49,2% pri 0,63 g C m -2 giorno -1. Il 9/06/06 (85 gg) le tesi PC100 e PC50 fcevno registrre un vlore medio di 1,43 g C m -2 giorno -1, mentre il vlore più sso si vev per l tesi P0 con 0,38 g C m -2 giorno -1 il 73,3% inferiore. L tesi PM100 vev un vlore intermedio con 0,95 g C m -2 giorno -1. Il 20/06/06 (96 gg) l tesi con il vlore più lto er sempre l PC100 con 2,63 g C m -2 giorno -1. Invece l tesi con il vlore più sso (-75,4%) er l P0 con 0,65 g C m -2 giorno -1. L tesi PM100 vev un vlore di 1,33 g C m -2 giorno -1 il 49,5% inferiore rispetto ll tesi PC100. L tesi PC50 si collocv in posizione intermedi tr le due precedenti con 2,21 g C m -2 giorno -1. Il 29/06/06 (105 gg) l tesi PC100 rggiungev il livello di flusso giornliero più lto con 2,81 g C m -2 giorno -1, seguit dlle tesi PC50 e PM100, sttisticmente non differenti tr di loro, con un vlore medio inferiore del 30,5% con 1,95 g C m -2 giorno -1. L tesi con il livello di flusso più sso continuv d essere l P0 con 0,83 g C m -2 giorno -1 (-70,3%). il 17/07/06 (123 gg) l tesi PC100 vev un vlore di 2,54 g C m -2 giorno -1 mentre l tesi PC50 un vlore di 1,63 g C m -2 giorno -1 inferiore del 25,8%. Le tesi P0 e PM100 sttisticmente non differenti tr di loro, vevno un vlore medio inferiore del 64,1% con 0,91 g C m -2 giorno -1. Il 31/07/06 (137) l tesi PC100 vev un vlore di 0,56 g C m -2 giorno -1, le tesi PC50 e PM100 sttisticmente non differenti tr di loro un vlore medio inferiore del 59,7% con 0,20 g C m -2 giorno -1 e l tesi P0 un vlore intermedio di 0,41 g C m -2 giorno -1. In utunno in dt 09/10/06 (205 gg) non si registrvno differenze significtive tr i trttmenti con un vlore 153

154 medio di 0,32 g C m -2 giorno -1. Infine le misurzioni effettute d inizio inverno evidenzivno un situzione inspettt. Inftti le misurzioni effettute il 26/10/06 (222 gg) fcevno registrre un umento dell ttività respirtori del suolo di tutte le tesi con livelli di flusso nell tesi PC100 di 1,51 g C m -2 giorno -1, di 0,94 g C m -2 giorno -1 (-37,4%) nell tesi PC50 e di 0,59 g C m -2 giorno -1 (- 61,1%) nelle tesi P0 e PM100, sttisticmente non differenti tr di loro. flusso CO 2 (g C m -2 giorno -1 ) c c c c P0 PC100 PC50 PM100 c c c c c c c c /2/06 1/3/06 1/4/06 1/5/06 1/6/06 1/7/06 1/8/06 1/9/06 1/10/06 1/11/06 1/12/06 dt Fig. 37- Andmento del flusso dell CO 2 dl suolo, nno 2006 (vlore medio ± err.st.). Vlori contrddistinti dll stess letter non sono sttisticmente differenti per P < 0,05 (test di Duncn). 154

155 Flussi cumulti CO 2 I risultti dell misurzione dei flussi di CO 2 giornlieri ottenuti per i due nni di sperimentzione sono stti utilizzti per clcolre il vlore del flusso cumulto per l intero periodo dell sperimentzione, prile 2005-ottore Il clcolo dell re sotto le curve è stto effettuto con il metodo del trpezoide secondo le indiczioni di Duiker e Ll (2000): ( flu _ CO _ giornoa flu _ CO _ giornob) ( diff _ A B) CO2 C _( Mgh ) = 2 dove flu_co 2 _giornoa = è il flusso di CO 2 giornliero misurto nel giorno A ( Mg C h -1 ); flu_co 2 _giornob = è il flusso di CO 2 giornliero misurto nel giorno B ( Mg C h -1 ); diff_a-b = sono il numero di giorni tr A e B Siccome le misure dei flussi dell CO 2 sono stte effettute posizionndo le trppole lungo le file delle pinte (qundo l coltur er presente) in condizioni presumiilmente più fvorevoli ll ttività metolic nel periodo primverile-estivo in virtù dell irrigzione gocci, si è rpportto il flusso clcolto ll ettro considerndo che l superficie effettiv di emissione coinvolt fosse solo 5400 m 2 h -1. Pertnto dto che le emissioni di CO 2 considerte erno rppresenttive di un sol prte dell superficie, si presume che le emissioni effettive dell ettro totle possno essere stte superiori rispetto quelle così clcolte. Ciononostnte si ritiene che questi vlori cumulti sino comunque sufficientemente rppresenttivi dell respirzione del suolo nelle differenti tesi poste confronto. Le curve dei flussi cumulti di CO 2 sono riportte nell figur 38. Come si può osservre il quntittivo di C emesso dl terreno sotto form di CO 2 durnte l durt di 554 giorni è stto per l tesi PC100 di 10,40 Mg h -1 superiore del 153% rispetto ll medi dei flussi delle tesi P0 e PM100 non sttisticmente differenti tr di loro (4,1 Mg h -1 ). Mentre l tesi PC50 vev un vlore di flusso cumulto di 6,9 Mg h -1 superiore del 68% l vlore medio delle tesi P0 e PM

156 12.0 flusso CO 2 ( Mg C h -1 ) P0 PC100 PC50 PM c c 1/3/05 1/5/05 1/7/05 1/9/05 1/11/05 1/1/06 1/3/06 1/5/06 1/7/06 1/9/06 1/11/06 dt Fig.38- Flussi cumulti dell CO 2 emess dl suolo delle differenti tesi durnte il periodo prile 2005-ottore 2006, Mg C h -1 (medi ± err. st.). Vlori contrddistinti d un stess letter non differiscono sttisticmente per P<0,05 (test di Duncn) Contenuto di cronio orgnico del suolo Come riportto nei Mterili e Metodi il contenuto di cronio orgnico del suolo è stto nlizzto nelle sue due componenti principli: quello l di sotto dei 2 mm e considerto fcente prte dell sostnz orgnic del suolo proprimente dett (SOC) e quello dell componente mcroscopic con dimensioni comprese tr 5 e 2 mm costituito d frzioni orgniche più grossolne di residui vegetli, nimli e dll mtrice compost (FOM). 156

157 Frzione di sostnz orgnic mcroscopic (FOM) Le frzioni orgniche mcroscopiche seprte di cmpioni di terreno erno, come del resto tteso, per l qusi totlità costituite d prticelle grossolne di compost. A titolo di esempio si riport infigur 39 un immgine in cui si vede il contenuto e l tipologi di FOM seprt dl terreno delle diverse tesi. Fig.38- Fotogrfi delle FOM prelevte dlle prcelle delle tesi sperimentli nello strto di terreno 0-15 cm in dt (13/04/05). P0, PC100, PC50, e PM100 sono le tesi. 1,2 e 3 sono le ripetizioni. I risultti complessivi dell misur dell FOM sui cmpioni di terreno prelevti nell rco dei due nni di sperimentzione sono riportti nell tell27. Di risultti si osservv un contenuto di FOM considerevolmente differente tr le tesi confronto. Le tesi fertilizzte con il compost risultvno vere un contenuto qusi sempre superiore rispetto lle ltre tesi per i due strti di terreno, mentre le tesi P0 e PM100 vevno un contenuto sostnzilmente non differente tr di loro. Il 13/04/05 ed il 23/05/05, rispettivmente 12 e 52 giorni dopo l distriuzione del compost, l tesi PC100 vev un contenuto di FOM in ssoluto più lto si nello strto 0-15 che in quello cm. L tesi PC50 vev un contenuto in FOM inferiore di un vlore del 49-56% rispetto ll tesi PC100. Mentre le tesi P0 e PM100 vevno un contenuto di FOM inferiore di un vlore compreso tr il 93 ed il 98,8% rispetto ll tesi PC100. Il 28/06/05, 87 giorni dll distriuzione del compost, l tesi 157