TESSITURA, GRANA O COSTITUZIONE Ripartizione percentuale (in peso) in varie classi dimensionali delle particelle solide costituenti il terreno. Classi granulometriche Diametro delle particelle Scheletro Pietre e ciottoli > 10 mm Ghiaia 5 - 10 mm Ghiaino 2 - 5 mm Terra fine Sabbia grossa 2 - 0,2 mm Sabbia fine 0,2 - 0,02 mm Limo 0,02 - 0,002 mm Argilla < 0,002 mm Il terreno non è formato da particelle di uguali dimensioni, bensì costituito da particelle di varia grandezza e natura. La composizione granulometrica indica la suddivisione percentuale (in peso) della parte solida del suolo in varie classi dimensionali. Il prevalere dell’uno o dell’altro costituente o le combinazioni differenti delle varie classi dimensionali conferiscono al terreno caratteristiche chimiche, fisiche e biologiche profondamente diverse. Le particelle del terreno vengono classificate secondo le loro dimensioni seguendo delle scale convenzionali. La più diffusa è quella propostada ATTEMBERG adottata dalla IASS (International Association of Soil Science). Vediamo comunque ALTRE CLASSIFICAZIONI.

CLASSIFICAZIONE DEL SUOLO IN BASE ALLA TESSITURA Sabbia media 0.0002 0.0006 0.002 0.006 0.02 0.05 0.06 0.10 0.20 0.25 0.50 0.60 1.0 2.0 Argilla Limo Sabbia fine Sabbia grossa Sabbia medio grossa Argilla fine Argilla media Argilla grossa Limo fine Limo medio Limo grosso medio fine IASS BSI USDA International association of Soil Science – U.S. Department of Agriculture – British Standard Institution. La maggiore o minore percentuale di particelle di determinato diametro da origine, come detto, a differenti tipi di terreno che possono essere sinteticamente rappresentati con il TRIANGOLO DI TESSITURA. Esempio triangolo in alto. Dalla analisi granulometrica di un terreno risulta il 28% di argilla, il 52% di sabbia ed il 20% di limo. Dal 28% di argilla si traccia una parallela alla base del triangolo e dal 20% di limo una parallela al lato dell’argilla: il punto di incontro permette di classificare il terreno come ARGILLOSO SABBIOSO. Ci si può chiedere come mai è sufficiente una ridotta quantità di argilla per classificare il terreno come Argilloso: entra in gioco la SUPERFICIE SPECIFICA (superficie per unità di massa o di volume). 28% argilla 52% sabbia 20% limo

SUPERFICIE SPECIFICA O MASSICA Superficie delle particelle per unità di volume o massa (cm2 cm-3, m2 cm-3, m2 g-1) 1 cm Lunghezza Cubetti Superficie spigoli (mm) (n) totale 10 1 6 cm2 1 1.000 60 cm2 0.1 1.000.000 600 cm2 0.01 109 6.000 cm2 0.001 1012 6 m2 0.0001 1015 60 m2 0.00001 1018 600 m2 0.000001 1021 6.000 m2 Esempio di variazione della superficie massica al variare della dimensione delle particelle (da Cavazza). SUPERFICIE SPECIFICA (superficie per unità di massa o di volume) 1 cubo con spigolo di 1 cm = 6 cm2. 1000 cubi con spigolo di 1 mm = 60 cm2. 1015 cubi con spigolo di 1 = 60m2 Grazie alla sua grande superficie massica l’argilla rappresenta la parte più attiva dei minerali del terreno. Non è possibile definire con precisione entro quali classi dimensionali l’argilla acquista proprietà colloidali, per convenzione questi limiti sono fissati tra 0.2 e 0.002m (=20Å) 6 cm2 cm-3 Terreno limoso 50 – 100 m2 g -1 Terreno argilloso 150 - 250 m2 g -1 Terreno sabbioso 5 – 20 m2 g -1 60 cm2 cm-3

(< 0.002 mm, USDA) (< 0.002 mm, ISSS) Relative Size Comparison of Soil Particles     Barrel                                                                             Sand (feels gritty) (2.00 - 0.05 mm, USDA) (2.00 - 0.02 mm, ISSS)   Plate                                                                 Silt (feels floury) (0.05 - 0.002 mm, USDA) (0.02 - 0.002 mm, ISSS) Coin        Clay (feels sticky) (< 0.002 mm, USDA) (< 0.002 mm, ISSS)

CARATTERISTICHE CONFERITE AL TERRENO DAI SINGOLI COSTITUENTI Prevalenza di sabbia Scioltezza Favorisce le lavorazioni “ la penetrazione dell’acqua “ la circolazione dell’aria “ lo sviluppo delle radici Rapida mineralizzazione della s.o. Povertà chimica Scarsa capacità di ritenzione idrica Costituita da piccoli frammenti di roccia, singoli minerali, pezzetti di conchiglie, cristalli di quarzo e calcare, frammenti di carbonati, ecc. Il termine scioltezza in effetti comporta le voci appresso riportate. Questi terreni possono essere lavorati senza grossi sforzi anche se asciutti o umidi. Se da un lato è favorita la permeabilità dall’altro quest’acqua può essere perduta facilmente per la scarsa capacità di ritenzione. Il prevalere dei processi ossidativi favoriscono una rapida mineralizzazione della sostanza organica e gli elementi minerali vengono anche facilmente dilavati per una limitata CSC dovuta ad una ridotta superficie specifica: tutto questo determina la povertà chimica di questi terreni. Se saputi sapientemente gestire con la tecnica di coltivazione (soprattutto irrigazione e concimazione) sono degli ottimi terreni (sono i terreni preferiti per l’orticoltura).

CARATTERISTICHE CONFERITE AL TERRENO DAI SINGOLI COSTITUENTI Prevalenza della frazione argilliforme Proprietà colloidali Elevata CSC Capacità di ritenzione idrica notevole Scarsa permeabilità Ridotta aerazione Difficile lavorabilità Dal punto di vista dimensionale, la frazione argillosa non comprende solo i silicati idrati di alluminio (argilla vera e propria: Caolinite, Illite, Montmorillonite) ma anche altri materiali come silice, idrati di ferro e manganese e l’Humus. GIARDINI PAG. 89. Le caratteristiche appresso riportate fanno riferimento alle particelle argillose tal quali e non aggregate. -L’argilla è un tipico colloide micellare, 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 sue cariche vengono saturate da cationi 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. -Dovuta alla sua notevole superficie specifica. La fissazione dei cationi riveste un ruolo fondamentale nel complesso equilibrio che regola la disponibilità nutritiva delle piante che va dall’adsorbimento al desorbimento, dilavamento, assorbimento da parte dei vegetali. -Non sempre questo aspetto è positivo in quanto una cospicua quota di quest’acqua è trattenuta con una tensione tale da non essere disponibile per le piante. -Determina ristagno ed insieme alla notevole capacità di ritenzione provoca processi riduttivi e presenza di microrganismi anaerobi. -Resta da aggiungere che sono terreni ben dotati di elementi minerali, in particolare di K. Sono anche terreni crepacciabili a seguito della contrazione che subiscono per la perdita di acqua. EFFETTI NEGATIVI: perdita dell’acqua in profondità; facilitazione delle perdite per evaporazione; rottura delle radici. EFFETTI POSITIVI: rottura delle zolle e formazione di struttura di disgregazione; incremento della permeabilità. GIARDINI PAG.91. -Notevole resistenza agli organi lavoranti allo stato di coesione.

Percentuale di spazi vuoti presenti nel terreno POROSITÀ Percentuale di spazi vuoti presenti nel terreno p = porosità D = densità reale o assoluta d = densità apparente p = X 100 D - d D d: densità apparente. Massa di un campione di terreno indisturbato di volume noto Il terreno, come ogni altro corpo formato da particelle che lasciano spazi vuoti presenta due diversi valori di densità: -Ordinariamente la misura della densità reale viene eseguita mediante picnometri -La determinazione della densità apparente è più complessa da eseguire, La tecnica, che deve essere eseguita a terreno asciutto, consiste nel prelievo di un campione indisturbato mediante un cilindretto metallico a volume noto. -La porosità varia in rapporto alla natura del terreno. Così un terreno argilloso, caratterizzato da un maggior volume assoluto di spazi vuoti, presenta un peso inferiore ad un terreno sabbioso. Il terrmine di terreno pesante, pertanto, si riferisce alla resistenza che questo tipo di terreno offre agli organi lavoranti e non al peso reale dello stesso. La porosità viene, in ogni caso influenzata da numerosi altri fattori. In questa tabella si riporta l’esempio dell’influenza operata dalle lavorazioni. p: porosità. Volume complessivo di spazi vuoti del campione di terreno espresso in percentuale D: densità reale. Peso specifico delle particelle di terreno del campione.

POROSITÀ Percentuale di spazi vuoti presenti nel terreno p = p = porosità D = densità reale o assoluta d = densità apparente p = X 100 D - d D Natura del terreno non lavorato lavorato D (g cm-3) d P (%) Terreno argilloso 2,5 1,2 52 0,9 64 Terreno di medio impasto 2,6 1,35 48 1,0 61 Terreno sabbioso 1,5 42 1,3 50 Il terreno, come ogni altro corpo formato da particelle che lasciano spazi vuoti presenta due diversi valori di densità: -Ordinariamente la misura della densità reale viene eseguita mediante picnometri -La determinazione della densità apparente è più complessa da eseguire, La tecnica, che deve essere eseguita a terreno asciutto, consiste nel prelievo di un campione indisturbato mediante un cilindretto metallico a volume noto. -La porosità varia in rapporto alla natura del terreno. Così un terreno argilloso, caratterizzato da un maggior volume assoluto di spazi vuoti, presenta un peso inferiore ad un terreno sabbioso. Il terrmine di terreno pesante, pertanto, si riferisce alla resistenza che questo tipo di terreno offre agli organi lavoranti e non al peso reale dello stesso. La porosità viene, in ogni caso influenzata da numerosi altri fattori. In questa tabella si riporta l’esempio dell’influenza operata dalle lavorazioni. Densità reale, apparente e porosità in quattro differenti tipi di terreno prima e dopo la preparazione del letto di semina

DETERMINAZIONE DENSITÀ APARENTE E DENSITÀ REALE Formato prevalentemente da silicati di basi diverse; calcare precipitato dalle acque che lo tenevano in soluzione, minuti frammenti di sostanza organica o di residui di disgregazione delle rocce. GIARDINI PAG.89. -Nel senso che le particelle di limo più grosse presenta le peggiori caratteristiche della sabbia ( difficoltà ad aggregarsi, limitata stabilità di struttura) e quelle più fini le peggiore caratteristiche dell’argilla (Scarsa aerazione, scarsa permeabilità). MAL STRUTTURATI. – POLVEROSI se asciutti – FANGOSI se bagnati. Resta da aggiungere che si tratta di terreni freddi dotati di sufficiente risalita capillare.

POROSITÀ DETERMINAZIONE DELLA DENSITÀ REALE DI UNA SOSTANZA SOLIDA -determinare la massa del picnometro pieno di acqua e del corpo x: m 1 (100g) -determinare la massa del picnometro pieno di acqua senza corpo x: m 2 (80g) -la massa del corpo x risulta dalla differenza delle due masse m x= m 1 – m 2 (20g) -determinare la massa del picnometro contenente il corpo x e acqua: m 3 (92g) (dopo aver riportato l’acqua al livello precedente l’inserimento del corpo x) Il terreno, come ogni altro corpo formato da particelle che lasciano spazi vuoti presenta due diversi valori di densità: -Ordinariamente la misura della densità reale viene eseguita mediante picnometri -La determinazione della densità apparente è più complessa da eseguire, La tecnica, che deve essere eseguita a terreno asciutto, consiste nel prelievo di un campione indisturbato mediante un cilindretto metallico a volume noto. -La porosità varia in rapporto alla natura del terreno. Così un terreno argilloso, caratterizzato da un maggior volume assoluto di spazi vuoti, presenta un peso inferiore ad un terreno sabbioso. Il termine di terreno pesante, pertanto, si riferisce alla resistenza che questo tipo di terreno offre agli organi lavoranti e non al peso reale dello stesso. La porosità viene, in ogni caso influenzata da numerosi altri fattori. In questa tabella si riporta l’esempio dell’influenza operata dalle lavorazioni. -la massa dell'acqua uscita (con volume = a quello del corpo ) : m H2O = m 1 – m 3 (8g) V H2O = 8 cm3 -la densità reale del corpo x è Dx = = = 2,5 g cm-3 Mx 20g V H2O 8cm3

DIMENSIONE DEI PORI Macroporosità Porosità Microporosità Ø > 0.06 mm (60 ) Macroporosità Ø da 0.06 a 0.009 mm (60 – 9 ) Porosità Microporosità Ø < 0.009 mm (9 ) -Nei pori avvengono i più importanti processi chimici e biologici, dall’assorbimento radicale alla respirazione. Il valore assoluto della porosità ha una importanza assai modesta nel caratterizzare le proprietà di un terreno. Solo se questa scende al disotto del 30% (ipotesi remota) cominciano a manifestarsi nella vegetazione sintomi di sofferenza. A parità di porosità assoluta, di estrema importanza risulta invece la DIMENSIONE, la FORMA e la DISTRIBUZIONE DEI PORI. Per semplicità viene fatta una distinzione tra MICRO E MACROPORI. -Questi pori consentono un movimento dell’acqua molto rapido. Nella giusta misura risultano utilissimi per lo sgrondo rapido delle acque in eccesso. -In questi pori l’acqua non riesce ad essere trattenuta dalle forze capillari contro la forza di gravità. Ma in ogni caso all’interno di essi il movimento dell’acqua è molto più lento rispetto ai precedenti. Nel suo insieme la macroporosità, detta anche porosità non capillare, rappresenta la capacità del terreno per l’aria. -L’acqua viene trattenuta nei pori per capillarità. Questa porosità, detta anche porosità capillare, rappresenta la capacità del terreno per l’acqua. Occorre precisare ancora che nell’ambito dei pori appartenenti alle classi dimensionali più ridotte l’acqua è trattenuta con una tensione tale da non essere disponibile per le piante.

DIMENSIONE DEI PORI scarsa capacità di ritenzione idrica dilavabilità degli elementi nutritivi eccessivo arieggiamento Eccesso di macroporosità -Queste condizioni non risultano sfavorevoli alla vita delle piante adottando determinati accorgimenti: Irrigazioni frequenti con volumi di acqua limitati. Laute concimazioni minerali molto frazionate. Apporti frequenti di sostanza organica. -La microflora utile (aerobia) stenta mentre prevale quella anaerobia (denitrificazione). La respirazione e l’assorbimento radicale procedono a rilento, le radici stentano ad espandersi tendendo a svilupparsi in superficie. Quest’ultimo aspetto rende le piante maggiormente suscettibili alla siccità nei momenti di carenza idrica. difficoltà d’infiltrazione dell’acqua acqua trattenuta con notevole tensione scarsità di ossigeno Eccesso di microporosità Situazione ottimale Equilibrio tra micro e macroporosità

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 agregati 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. Stato astrutturale struttura granulare o di massima dispersione struttura tessiturale Stato strutturale struttura glomerulare

STRUTTURA Rapporti tra parte solida, liquida e gassosa molto sabbioso Terreno C.I.M. C.C. P.A. A.D. R.U.* m3 ha-1 molto sabbioso 40 16 6.4 9.6 384 medio impasto 54 35.1 13.5 21.6 864 argill. strutt. 42 18 24 960 argill non strutt. 60 48 36 12 480 -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. *La Riserva Utile è calcolata per uno strato di 40 cm di suolo