Approccio multidisciplinare per descrivere i caratteri di un'area degradata Manfredi P. (1), Giupponi L. (2), Cassinari C. (3), Corti C. (2) e Trevisan.

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1 Approccio multidisciplinare per descrivere i caratteri di un'area degradata Manfredi P. (1), Giupponi L. (2), Cassinari C. (3), Corti C. (2) e Trevisan M. (3) (1) m.c.m. Ecosistemi s.r.l., Gariga di Podenzano (PC). (2) Istituto di Agronomia, Genetica e Coltivazioni erbacee, Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza (PC). (3) Istituto di Chimica Agraria e Ambientale, Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza (PC). Gli aspetti ecologici desunti dalla vegetazione condotti su un'area degradata vengono confrontati con gli esiti delle analisi chimico-fisiche relative ai suoli. Tale area è rappresentata da una ex-discarica di RSU ubicata alla periferia di Piacenza (Emilia-Romagna, Italia). Essa è coinvolta in un progetto Life+ (“Recupero ambientale di un suolo degradato e desertificato mediante una nuova tecnologia di trattamento di ricostituzione del terreno Life 10 ENV IT 400 "New Life"; http://www.lifeplusecosistemi.eu) che consiste nella sperimentazione di una tecnologia innovativa di ripristino di suoli degradati e desertificati. Nell'area di studio è stata condotta un’analisi della vegetazione effettuando 52 rilievi fitosociologici; sono stati indagati gli aspetti ecologici della copertura vegetale utilizzando alcuni indici di Pignatti (2005) e Landolt et al. (2010) tra cui H (indice di humus), R (indice di reazione) e U (indice di umidità). I risultati dell'analisi hanno evidenziato la presenza di una vegetazione indicatrice di suoli a medio-scarso tenore in humus, neutro-basici e moderatamente secchi, come è mostrato nelle seguenti figure dove in colore verde sono rappresentati dati della vegetazione mentre in colore rosso quelli del suolo. Su 52 campioni di suolo sono state condotte le analisi chimico-fisiche di base dalle quali è emerso che tale suolo è neutro-basico, ricco in carbonati e ben dotato in carbonio organico. Su 11 campioni rappresentativi poi sono state eseguite analisi pedologiche più approfondite volte a determinare il comportamento idrologico dei suoli attraverso la determinazione del contenuto di acqua a diverse pressioni applicate con l’ausilio delle cassette tensiometriche e delle piastre di Richards. Sono state utilizzate le pedofunzioni (PTFs): cioè modelli che mettono in relazione la ritenzione idrica e la conduttività idraulica con alcune proprietà chimiche e fisiche del suolo facilmente misurabili come la tessitura, la densità, la porosità e il contenuto in carbonio organico. Le curve di ritenzione idrica ottenute strumentalmente sono state confrontate con quelle ottenute utilizzando 18 PTFs proposte in letteratura, basate su databased di suoli distribuiti in tutto il mondo seguendo due modelli: Brooks and Corey (1964) e van Genuchten (1980), è stato inoltre utilizzato il programma SPAW (Soil-Plant-Air- Water). Dall’elaborazione delle PTFs per un ipotetico suolo non degradato è stato calcolato il contenuto d'acqua e confrontato con i valori reali degli 11 campioni. Dal confronto tra la curva reale e le curve teoriche relative al suolo ipotetico è emerso che i campioni di suolo della discarica hanno un contenuto in acqua disponibile minore rispetto al suolo controllo nonostante contengano più carbonio organico. In genere ad elevati valori di carbonio organico corrispondono elevati valori di sostanza organica la quale agisce migliorando la permeabilità e disponibilità idrica. La scarsità d'acqua disponibile, unitamente all'elevato tenore in carbonio organico, potrebbe trovar giustificazione in un blocco dei processi di umificazione e trovare conferma nel basso valore restituito dall'indice H. campione pressione (-KPa) 0,100,251,003,166,3110,0031,621496,24 contenuto volumetrico di acqua ( θ %) 138,0433,5230,1628,6427,6026,5721,2318,97 237,5034,0531,5829,7128,9328,4421,8921,47 336,7534,7032,1828,4626,7726,0219,7810,44 438,0135,2931,0827,2825,2123,9517,6317,17 533,9232,1328,7025,4424,0023,0816,7114,55 636,5134,6632,0029,2927,7126,8119,4511,22 734,2731,5229,4825,5823,8222,6814,908,35 835,1034,7334,0133,4332,8532,5428,4720,38 939,2436,7032,8928,7525,8323,5017,9016,03 1041,8740,3136,7831,8429,5327,0620,0610,79 1140,1233,8030,4029,1628,6728,2922,3819,76 PTFregionemodello HYPRESEuropeVG Saxton et al., 1986USA, nationwideBC Campbell and Shiosawa, 1992No particularBC Rawls and Brakensiek, 1985USA, nationwideBC Williams et al., 1992AustraliaBC Williams et al., 1992AustraliaBC Oosterveld and Chang, 1980Canada, AlbertaBC Mayr and Jarvice, 1999UKBC Wösten et al., 1999EuropeVG Varallyay et al., 1982HungaryVG Vereecken et al., 1989BelgiumVG Wösten et al., 1999EuropeVG Tomasella and Hodnett, 1998BrazilVG Rawls et al. 1982b*USA, nationwideVG Gupta and Larson, 1979Central USAVG Rajkai and Varallyay, 1992HungaryVG Rawls et al. 1983*USA, nationwideVG * = corrected for OM according to Nemes et al., 2009 campionetessiturab.d.*p.d.*C.O.profonditàstruttura g/cm 3 %cm suolo ipoteticofranco limosa1,42,61100buona media dei suoli della discarica franco limosa1,42,6 45compattata * b.d. = bulk density * p.d. = particle density Modello van Genuchten (1980): Modello Brooks and Corey (1964): Θ = contenuto volumetrico di acqua nel suolo (cm 3 cm -3 ); Θ r = contenuto di acqua residuo (cm 3 cm -3 ); Θ s contenuto di acqua alla saturazione (cm 3 cm -3 ); ϕ = porosità (cm 3 cm -3 ); λ = indice di distribuzione dei pori; h = pressione capillare (cm); h b = pressione (cm); α = parametro dell’equazione di van Genuchten (cm -1 ); m, n = parametri empirici dell’equazione di van Genuchten. N = numero di misurazioni; Θ i e Θ i * = reale e stimato contenuto volumetrico di acqua (Θ%). Campione 5: curva reale di ritenzione idrica (rosso) e teoriche (grigio); in tratteggio la curva con RMSE peggiore, (Tomasella and Hodnett 1998) in grassetto quella migliore (Varallyay et al. 1982). Confronto tra curva di ritenzione idrica reale relativa al campione 5 e media delle curve teoriche relative al suolo ipotetico. Contenuto volumetrico di acqua disponibile relativo a tutti i suoli campionati in confronto con il suolo ipotetico. XXXI Convegno Nazionale Società Italiana di Chimica Agraria, Napoli 16-17 settembre 2013 www.lifeplusecosistemi.eu LIFE10 ENV/IT/0400NEW LIFE Costo progetto 4.025.000 € Cofinanziamento UE 1.928.873 € samplesandclaysiltpHtot CO.C.tot NC/NHA+FACaCO 3 salinityCSCIRSdepth g/kg %% %µs/cm meq/100ml cm 1 2191236587,87 3,36 1,940,238,450,9413,019716,9676,9055 2 1791256967,91 5,80 4,130,459,180,8714,721234,2746,0030 3 2791235988,10 5,62 4,140,3511,821,1819,01517,1965,1360 4 1151477387,95 2,28 1,670,217,971,013,823220,92102,2130 5 1221247548,25 2,42 1,040,137,981,0513,416719,0897,4262 6 1031477507,78 1,78 1,350,187,480,905,719627,2940,6832 7 3331255428,42 3,83 1,920,1711,290,8222,913022,57128,7345 8 1671686657,90 6,26 4,100,468,920,9426,628823,6743,7847 9 2501236278,06 3,78 2,350,269,050,9313,825232,2299,4547 10 180987228,04 3,72 2,680,338,121,075,913631,8071,4550 11 1781236997,96 4,90 3,630,3510,371,0312,824834,1075,68 40