STRUTTURA Modo in cui le particelle del terreno si dispongono nello spazio e si aggregano le une rispetto alle altre In assenza di aggregazione -A puro scopo dimostrativo ipotizziamo delle particelle sferiche di uguali dimensioni. Esse possono assumere varie disposizioni i cui ESTREMI sono riportati nella figura. La porosità varia ampiamente tra l’assetto cubico e piramidale. Questo esempio serve a dimostrare come, anche in assenza di aggregati, LA SOLA DISPOSIZIONE reciproca delle particelle riesce ad influenzare enormemente le caratteristiche del terreno. Le porosità indicate sono indipendenti dal diametro delle sfere per cui in presenza di particelle grossolane si viene a creare macroporisità con tutte le caratteristiche del terreno che ne derivano. In presenza di particelle colloidali si viene a creare microporosità. Le particelle del terreno sono però di dimensioni variabili, per cui le più piccole vanno a riempire i pori rimasti fra le più grosse portando ad una riduzione pressoché indefinita degli stessi. Queste ultime due situazioni determinano condizioni asfittiche per le radici e i microrganismi utili. Ma le particelle colloidali, a differenza delle prime, posseggono una grande caratteristica: quella di potersi aggregare. -Queste particelle riunendosi in aggregati possono assumere a loro volta assetto cubico o piramidale, ma in questo caso il volume di spazi vuoti potrà essere superiore a quello precedentemente ottenibile e con un giusto equilibrio tra micro e macroporosità. In questo caso si passa da terreni precedentemente inospitali a terreni estremamente fertili. La precedente schematizzazione, anche se lontana dalla realtà, serve a dimostrare l’importanza della disposizione reciproca delle particelle, della formazione degli aggregati e del loro assestamento reciproco. In presenza di aggregazione

STRUTTURA Relazioni tra tessitura struttura e porosità Abbiamo visto che lo stato di aggregazione assume importanza differente in rapporto alla natura del terreno. Nei terreni a grana fine la creazione di aggregati strutturali riveste la massima importanza per tutta una serie di motivi appresso riportati. Ed è a questo tipo di terreni che si farà riferimento. struttura a particelle singole (massima dispersione) Struttura grumosa o glomerulare

Relazioni tra tessitura struttura e porosità Abbiamo visto che lo stato di aggregazione assume importanza differente in rapporto alla natura del terreno. Nei terreni a grana fine la creazione di aggregati strutturali riveste la massima importanza per tutta una serie di motivi appresso riportati. Ed è a questo tipo di terreni che si farà riferimento.

STRUTTURA Struttura e resa Influenza della struttura sulla resa di alcune colture (Bellini, Ghisleni)

Rapporti tra parte solida, liquida e gassosa STRUTTURA Rapporti tra parte solida, liquida e gassosa Influenza diretta su: Contenuto di acqua e sua disponibilità per le piante Velocità di infiltrazione dell’acqua Rapporto aria/acqua Temperatura Attività dei microrganismi Sviluppo radicale -Sotto l’aspetto FISICO dalla struttura dipendono i rapporti tra parte solida, liquida e gassosa del terreno ne risultano quindi influenzate l’umidità, il potenziale la tenacità la temperatura e l’aerazione….NUOVO GIARDINI PAG. 131.- -Quanto di seguito riportato può essere distinto in influenza sulle caratteristiche FISICHE, CHIMICHE E BIOLOGICHE. -Potrebbe essere inserita la tabella della lezione sul potenziale idrico riportante anche le costanti idrologiche tra un terreno ben strutturato ed uno non strutturato. -A parità di contenuto di umidità, un terreno ben strutturato offre minore resistenza agli organi lavoranti -Ai processi di ossidoriduzione è legata la trasformazione della sostanza organica e la disponibilità di molti elementi nutritivi.

DEMOLIZIONE DELLA STRUTTURA Azione battente dell’acqua di pioggia Lavorazioni eseguite in maniera impropria Transito di macchine e calpestio Presenza di ioni deflocculanti Assenza di ioni flocculanti -Oltre all’azione della sua energia cinetica, l’acqua agisce sulla demolizione della struttura attraverso l’azione di imbibizione, che indebolisce la stabilità di struttura, la diluizione dei sali responsabili della flocculazione. -Ad esempio demolizione della sostanza organica per eremacausi. -Quando i glomeruli si disaggregano per le cause sopra indicate, le particelle che li componevano si troveranno in quella condizione che abbiamo definito di massimo assestamento. Nel caso di particelle colloidali, le forze di coesione che si generano nell’enorme superficie di contatto danno luogo ad un compattamento della massa terrosa che diviene tenace e difficile da disgregare. Distruzione delle sostanze cementanti Disgregazione dei grumi

RIPRISTINO DELLA STRUTTURA Condizioni Azioni in grado di disgregare la massa terrosa compatta Presupposti per l’aggregazione delle particelle Affinché sia possibile RIPRISTINALE LE CONDIZIONI DI STRUTTURA sono, pertanto, necessarie DUE CONDIZIONI ESSENZIALI: Che intervengano delle forze in grado di vincere le forze di coesione suddette. - Che le particelle abbiano la tendenza ad aggregarsi. -Le azioni per la disgregazione della massa compatta possono essere distinte in: 1)Azioni di natura climatica (inumidimento ed essiccazione – gelo e disgelo), 2)azioni di natura ANTROPICA (lavorazioni), 3)Azioni di natura BIOLOGICA (organismi terricoli, vegetazione). -I terreni soggetti al ripristino della struttura a seguito dell’alternarsi dell’inumidimento ed essiccazione sono quelli ricchi di particolari tipi di argille (smectitiche) in grado di contrarsi e rigonfiarsi al variare del contenuto di umidità del terreno. Terreni limosi o ricchi di argille caolinitiche sono meno suscettibili a questa prerogativa. -L’umidità presente nel terreno solidificando aumenta di volume accrescendo la massa del terreno stesso o delle zolle che al momento del disgelo si disgregano. -Gli organismi presenti nel terreno (insetti, miriapodi, lombrichi) esercitano compressioni e rotture nella massa terrosa. Le gallerie scavate dai lombrichi contribuiscono all’arieggiamento ed alla permeabilità del terreno. -L’azione della vegetazione sul ripristino della struttura è molteplice: l’accrescimento dell’apparato radicale e l’azione meccanica del capillizio radicale contribuiscono alla disgregazione della massa terrosa. Esercitano un’azione positiva per l’effetto fisico-chimico dei loro residui. Esercitano azione di protezione dall’azione battente della pioggia. Alcune colture esercitano questo effetto positivo meglio di altre. Altre colture lasciano il terreno in condizioni peggiori di come lo hanno trovato: questo accade più per i ripetuti passaggi che richiedono che per una loro azione diretta. -Rappresentano la pratica più frequente per la disgregazione del terreno rassodato. Normalmente a seguito delle lavorazioni si ha la creazione di una zollosità eccessiva. Queste zolle sottoposte all’azione dei fenomeni prima citati vengono disgregate dando origine ad una struttura ottimale. Se non si ha il tempo di attendere l’azione degli atmosferili occorre intervenire ulteriormente al fine di sminuzzare le zolle alla dimensione desiderata. Non sempre, in questo caso, il risultato è dei migliori. Se le lavorazioni sono eseguite in maniera impropria sortiscono l’effetto contrario. Ad esempio, lavorazioni eseguite con terreno troppo umido determinano costipamento del terreno.

RIPRISTINO DELLA STRUTTURA Azioni in grado di disgregare la massa terrosa compatta Condizioni Presupposti per l’aggregazione delle particelle Azioni di natura climatica Alternanza di gelo e disgelo Variazioni di umidità del suolo Variazioni di temperatura Affinché sia possibile RIPRISTINALE LE CONDIZIONI DI STRUTTURA sono, pertanto, necessarie DUE CONDIZIONI ESSENZIALI: Che intervengano delle forze in grado di vincere le forze di coesione suddette. - Che le particelle abbiano la tendenza ad aggregarsi. -Le azioni per la disgregazione della massa compatta possono essere distinte in: 1)Azioni di natura climatica (inumidimento ed essiccazione – gelo e disgelo), 2)azioni di natura ANTROPICA (lavorazioni), 3)Azioni di natura BIOLOGICA (organismi terricoli, vegetazione). -I terreni soggetti al ripristino della struttura a seguito dell’alternarsi dell’inumidimento ed essiccazione sono quelli ricchi di particolari tipi di argille (smectitiche) in grado di contrarsi e rigonfiarsi al variare del contenuto di umidità del terreno. Terreni limosi o ricchi di argille caolinitiche sono meno suscettibili a questa prerogativa. -L’umidità presente nel terreno solidificando aumenta di volume accrescendo la massa del terreno stesso o delle zolle che al momento del disgelo si disgregano. -Gli organismi presenti nel terreno (insetti, miriapodi, lombrichi) esercitano compressioni e rotture nella massa terrosa. Le gallerie scavate dai lombrichi contribuiscono all’arieggiamento ed alla permeabilità del terreno. -L’azione della vegetazione sul ripristino della struttura è molteplice: l’accrescimento dell’apparato radicale e l’azione meccanica del capillizio radicale contribuiscono alla disgregazione della massa terrosa. Esercitano un’azione positiva per l’effetto fisico-chimico dei loro residui. Esercitano azione di protezione dall’azione battente della pioggia. Alcune colture esercitano questo effetto positivo meglio di altre. Altre colture lasciano il terreno in condizioni peggiori di come lo hanno trovato: questo accade più per i ripetuti passaggi che richiedono che per una loro azione diretta. -Rappresentano la pratica più frequente per la disgregazione del terreno rassodato. Normalmente a seguito delle lavorazioni si ha la creazione di una zollosità eccessiva. Queste zolle sottoposte all’azione dei fenomeni prima citati vengono disgregate dando origine ad una struttura ottimale. Se non si ha il tempo di attendere l’azione degli atmosferili occorre intervenire ulteriormente al fine di sminuzzare le zolle alla dimensione desiderata. Non sempre, in questo caso, il risultato è dei migliori. Se le lavorazioni sono eseguite in maniera impropria sortiscono l’effetto contrario. Ad esempio, lavorazioni eseguite con terreno troppo umido determinano costipamento del terreno. Azioni di natura biologica Azione della vegetazione Azioni degli organismi terricoli Azioni di natura antropica Lavorazioni

RIPRISTINO DELLA STRUTTURA Presupposti per l’aggregazione delle particelle Presenza della frazione colloidale Presenza di ioni flocculanti Potere flocculante dei diversi cationi Fe+++>Al+++>Ca++ >Mg++>NH4+>K+>Na+>Li+ I colloidi sia minerali (argille , ossidi, idrossidi) che organici (humus, polisaccaridi, poliuronidi), in un mezzo liquido sono in grado di circondarsi di un velo di molecole d’acqua e restare in sospensione nel mezzo liquido oppure, di coagulare o flocculare se le loro cariche vengono saturate da cationi (o quando cationi con piccolo raggio di idratazione (Ca) vanno a sostituire cationi con grande raggio di idratazione (Na)) o da colloidi di segno diverso (idrati di alluminio e di ferro). Il PROCESSO DI COAGULAZIONE è importante ai fini della formazione dei grumi strutturali. -L’azione cementante principale è svolta dall’humus colloidale, ma anche alcuni prodotti derivanti dall’attività microbica ( polisaccaridi, poliuronidi, ife fungine, ecc.) svolgono un ruolo di fondamentale importanza. In alcuni tipi di terreno alcuni elementi minerali come gli ossidi di ferro e alluminio hanno un’azione cementante di rilievo. humus flocculato Presenza di sostanze cementanti (humus) particella minerale

INTERVENTI PER IL RIPRISTINO DELLA STRUTTURA Apporto di sostanza organica Apporto di calcio e di altri ioni flocculanti Rimozione degli ioni deflocculanti Lavorazioni tempestive ed accurate Prati poliennali nell’avvicendamento

STABILITÀ DELLA STRUTTURA The wet sieving apparatus from Eijkelkamp Agrisearch Equipment is used to determine the aggregate stability of soil. Eight sieves are filled with a certain amount of soil aggregates. They are placed in a can filled with water, which will move up and downward for a fixed time. Unstable aggregates will fall apart and pass through the sieve and are collected in the water-filled can underneath the sieve. Benefits: • Determines susceptibility for erosion • Works based on simple disturbed samples • Sieve out the grains from 1.00 to 2.00 mm • Grains falling apart are measured • Pre-programmed grain-wash time

% in peso di grumi non disgregati STABILITÀ DELLA STRUTTURA Resistenza degli aggregati alle azioni disgreganti Livello di stabilità BASSO MEDIO OTTIMO % in peso di grumi non disgregati 20 40 60 80 100