CARATTERISTICHE CHIMICHE E CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO L. Giardini – A come A GRONOMIA Cap. 8 – da pag. 125 a pag. 139.

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1 CARATTERISTICHE CHIMICHE E CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO L. Giardini – A come A GRONOMIA Cap. 8 – da pag. 125 a pag. 139

2 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO TERRENO Fase liquidaFase gassosaFase solida Frazione mineraleSostanza organica Viva microflora microfauna Morta residui vegetali e animali Argilla ScheletroSabbiaLimo

3 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO Concentrazione Composizione Soluzione circolante fase liquida del terreno Concentrazione BassaFenomeni di carenza ElevataIncremento di Ѱ Π ideale0,5 - 1% o Complesso equilibrio di scambi di elementi minerali che legano la fase solida e la fase liquida del terreno Composizioneequilibrata Elementi primari Elementi secondari Microelementi

4 Legge di Liebig: la crescita della pianta è controllata non dall'ammontare totale delle risorse naturali disponibili, ma dalla disponibilità di quella più scarsa Composizione Carenza di boro

5 Azoto Valutazione della dotazione in N (g kg -1 ) totale del terreno Povero< 1 ‰ Mediamente dotato1 - 1,5 ‰ Ben dotato1,5 - 2,2 ‰ Ricco2,2 – 5 ‰ Eccessivamente dotato> 5 ‰ Nel terreno N organico N minerale: N-NH 4+ ammoniacale N-NO 3- nitrico Viene espresso come N totale in (‰ – g kg -1 )

6 Azoto

7 Costituente delle proteine, enzimi, clorofilla, acidi nucleici, glucosidi e alcaloidi Elemento plastico per eccellenza Accrescimento delle parti vegetative Ampio apparato assimilatore Abbondanza di clorofilla Azoto Nella pianta Ritmo di assorbimento di N nel frumento e nel mais

8 Fosforo Nel terreno P organico P minerale presente nella soluzione circolante in forma di anioni di H 3 PO 4 (H 2 PO 4 -, HP0 4 2- PO 4 3- ) Contenuto espresso come P 2 O 5 (ppm – mg kg -1 ) Fosforo assimilabile = quota dell’elemento presente in soluzione e adsorbito dai colloidi Scarsa mobilità nel terreno Elemento nutritivoMolto bassaBassaMediaAlta Molto alta P 2 O 5 assim. (Bray e Kurtz)ppm<1111-3535-6969-90 9090 P 2 O 5 assim.(Olsen)ppm< 3435-6970-103104-160  160 P 2 O 5 assim.(Morgan)ppm< 4040-7070-100100-120  120 P 2 O 5 assim.(Ferrari)ppm< 3030-5050-7070-100  100

9 Fosforo Nella pianta Costituente acidi nucleici, fosfolipidi e ATP Favorisce lo sviluppo radicale, la lignificazione, la formazione di fiori e germogli Aumenta la precocità (al contrario dell’N) Carenza di fosforo

10 Potassio Nel terreno Scarsa mobilità nel terreno K scambiabile adsorbito dai colloidi K assimilabile K scambiabile + K in soluzione Contenuto espresso come K 2 O (ppm – mg kg -1 ) Classifica dei terreni in rapporto al contenuto in K 2 O Povero< 80 ppm Sarsamente dotato80-150 ppm Ben dotato150-250 ppm Ricco> 250 ppm

11 Circa 2-3% del peso secco Resta in gran parte in forma minerale nei succhi cellulari Regola la permeabilità e la turgescenza cellulare Potassio Nella pianta Mantiene l’equilibrio acido-basico Favorisce la resistenza ad avversità (freddo, patologie) Determina un incremento di zuccheri nei frutti Carenza di potassio

12 Elementi secondari Calcio (Ca) Componente strutturale della parete cellulare Riduzione di danneggiamenti, malattie e fisiopatie dei prodotti Aumento della conservabilità dei prodotti Aumento del contenuto di vitamina C, antiossidanti, Calcio Contenuto nel terreno espresso come CaO (ppm – mg kg -1 ) Carattere di secondarietà Ben rappresentati nel terreno Presenti come componenti secondari nei concimi Ca, Mg, S

13 Magnesio (Mg) Componente essenziale della clorofilla e degli enzimi che supportano la crescita Elementi secondari Contenuto nel terreno espresso come MgO (ppm – mg kg -1 ) Zolfo (S) Componente della cistina e parte essenziale di molti aminoacidi e proteine Aumenta il contenuto proteico nella granella dei cereali Contenuto nel terreno espresso come SO 3 (ppm – mg kg -1 )

14 Elemento nutritivo dotazioneMolto bassaBassaMediaAltaMolto alta Ca scamb. in CaOppm< 400400-10001000-20002000-4000> 4000 Mg scamb. in MgOppm< 6060-180180-360360-960> 960 Na scamb. in Nappm< 3030-9090-200200-600> 600 Feppm<1010-4545-170170-350> 350 Mnppm-100260350- Cuppm-1,5612- Znppm-0,63,88- Bppm-0,20,71,4- Moppm-0,030,200,40- Dotazione di elementi nutritivi nel suolo

15 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO Oscillazioni influenzate da: Irrigazione Pioggia Attività microbiologica Assorbimento delle piante Concimazione Temperatura Ecc. Variazioni della concentrazione della soluzione circolante Oscillazioni attenuate da: Scambio ionico Scambio continuo tra fase solida e liquida di CationiNa + K + NH 4 Ca 2+ Mg 2+ ecc. + AnioniPO 4 H 2 PO 4 Cl - SO 4 ecc. 3-3- 2-2- -

16 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO Scambio ionico Adsorbimento passaggio dalla fase liquida a quella solida Desorbimento passaggio dalla fase solida a quella liquida Potere adsorbente Proprietà legata alla presenza di colloidi organici e minerali Capacità di scambio cationico (C.S.C.) Quantità di cationi (espressa in milliequivalenti) che 100 grammi di terreno riescono ad adsorbire ( m.e. % ) molto bassa < 6 m.e. % bassa 6 -12 m.e. % media13- 25 m.e. % alta26 – 40 m.e. % molto alta > 40 m.e. %

17 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO Tessitura Tipo di colloide humus350 m.e. % colloidi minerali montmorillonite 100 m.e. % illite 30 m.e. % kaolinite 10 m.e. % Tipo di catione e sua concentrazione Al 3+ > Ca 2+ > Mg 2+ > K + > Na + Fattori che influenzano la C.S.C.

18 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO Adsorbimento anionico (Capacità di scambio anionica) PO 4 HPO 4 H 2 PO 4 3-3- 2-2-- Riguarda prevalentemente il fosforo Insolubilizzazione Determinata da Fe e Al (pH acido) Ca (pH alcalino) - NO 3 Sfugge al potere adsorbente del terreno

19 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO Percentuale del sodio scambiabile( P.S.S. o ESP ) Il complesso di scambio contiene un'elevata percentuale di sodio adsorbito (Na scambiabile) ESP = x 100 Na + C.S.C. Il pH elevato deprime l'attività microbica Si altera la disponibilità di molti elementi nutritivi Fitotossicità da sodio Dispersione dei colloidi e distruzione della struttura Ristagni persistenti e condizioni asfittiche Condizioni di abitabilità quasi proibitive -N, Ca, Mg, -Fe, Mn, Cu, Zn, +P, K, S +B, Na, Mo

20 REAZIONE DEL TERRENO Grado di acidità, alcalinità o neutralità dell’estratto acquoso del terreno legato alla concentrazione di H + e OH -, espresso dall’indice pH. pH 0 - 14pH 7 H + = OH - pHterreni < 5,4fortemente acidi 5,5 - 5.9acidi 6,0 - 6,7subacidi 6,8 - 7,2neutri 7,3 - 8,0sub-basici 8,1 -8,4basici > 8,5alcalini Classificazione dei terreni in base alla reazione

21 Specie dei terreni acidiSpecie dei terreni alcalini Pteridum aquilinumHedysarum coronarium Erica scopariaInula viscosa Cistus spp.Carex spp. Rumex acetosellaArtemisia spp. Nardus strictaSalicornia spp. Trifolium subterraneumHedisarum coronarium Lupinus spp.Spartium junceum Prime indicazioni esame visivo piante ossifile piante anossifile REAZIONE E COMPORTAMENTO DELLE PIANTE

22 REAZIONE E DISPONIBILITA’ DI NUTRIENTI 4,55,56,57,58,59,5

23 REAZIONE E ATTIVITA’ MICROBIOLOGICA pH subacido neutrosub-basico Eccessivamente acidoEccessivamente alcalino Terreni anomali per reazione

24 ADATTABILITA’ DELLE COLTURE AL pH SUOLO

25 TERRENI ACIDI Coltivazione di terreni acidi Scelta di specie tolleranti Irrigazione con acque dure Apporto di sostanza organica Uso di correttivi arachide, lupino, patata, pisello, riso, segale. fagiolo, girasole, loiessa, mais, pomodoro, sorgo, trifoglio incarnato.

26 CORREZIONE DEI TERRENI ACIDI Stima del fabbisogno in calce (in laboratorio) Ca CO 3 100 Ca Mg (CO 3 ) 2 109 Ca (OH) 2 136 Ca O179 Quantità di correttivo da apportare Quantità di CaO da apportare per incrementare di 1 punto il pH del terreno

27 TERRENI CALCAREI Totale Ca CO 3 + Ca Mg (CO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 Calcare Attivo quota di calcare in soluzione Classifica dei terreni in funzione della dotazione in calcare totale e attivo

28 DOTAZIONE DI CALCARE Dotazione moderata utile Stabilità di struttura Funzioni nutritive Attenua gli effetti del sodio Dotazione eccessiva nociva Formazione di crosta Fangosità in presenza di acqua Insolubilizzazione di fosforo e ferro (clorosi) pH basico (mai > 8,5) (alcalinità costituzionale)

29 TERRENI CALCAREI Coltivazione di terreni calcarei Apporto di sostanza organica Interramento dei residui colturali Evitare colture che preferiscono pH acido Dilavamento Uso di correttivi (S o H 2 SO 4 )

30 TERRENI SALSI E SODICI Presenza consistente di sali solubili Carbonati.. Cloruri.. Solfati.. di sodio di calcio di magnesio ecc.. valore limite ECs ( mS/cm) 4 Parametri da considerare ESP ( % ) 15 pH 8,5

31 TERRENI SALINI ECe > 4 - ESP < 15 - pH < 8,5 Principali cationi saturanti Ca 2+ Mg 2+ do soddisfa ‑ cente ridotta tolleranti pro ‑ ducono in mo ‑ ducono in mo- do soddisfa- molte coltu- re è ridotta più sensibili può essere trascurabile piante moltotolleranti pro-zione didelle colturela salinità Solo pocheSolo le pianteLa produ-La produzioneEffetto del- 0 2 4 8 16 Risposta delle colture a differenti livelli di salinità (U.S. Salinity Lab. Riverside) Conducibilità elettrica dell'estratto saturo del suolo a 25 °C (mS cm -1 ) Aumento di Ѱ π Squilibri nutrizionali Eccesso di sali

32 COLTIVAZIONE DEI TERRENI SALINI Soluzioni Coltivazione di specie tolleranti Irrigazione dilavante Correzione Efficiente rete di scolo In terreni compatti tecniche per il miglioramento della struttura

33 TERRENI ALCALINI NON SALINI ECe 15 - pH > 8,5 Principale catione saturante Na + Fitotossicità Deflocculazione dei colloidi argillosi Valori elevati del pH Eccesso di sodio

34 CORREZIONE DEI TERRENI SODICI Miglioramento della permeabilità Efficiente rete di scolo Coltivazione di specie tolleranti Na 2 argilla + CaSO 4 Na 2 SO 4 + Ca argilla Irrigazione dilavante + gessatura (da 3 a 10 T ha -1 ) Correzione solfato di calcio

35 TERRENI ALCALINI-SALINI ECe > 4 - ESP > 15 - pH < 8,5

36 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO

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