CARATTERISTICHE CHIMICHE E CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO

Presentazione sul tema: "CARATTERISTICHE CHIMICHE E CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO"— Transcript della presentazione:

1 CARATTERISTICHE CHIMICHE E CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO
Il terreno è formato da una fase solida (frazione minerale, organica e organizzata), da una fase gassosa e da una fase liquida chiamata soluzione circolante.

2 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO
Fase liquida Fase gassosa Fase solida Frazione minerale Sostanza organica Viva microflora microfauna Morta residui vegetali e animali Argilla Scheletro Sabbia Limo Il terreno è formato da una fase solida (frazione minerale, organica e organizzata), da una fase gassosa e da una fase liquida chiamata soluzione circolante.

3 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO
Complesso equilibrio di scambi di elementi minerali che legano la fase solida e la fase liquida del terreno Soluzione circolante fase liquida del terreno Concentrazione Composizione -Per soluzione circolante si intende la fase liquida del terreno, formata dall'acqua e dalle sostanze in essa disciolte. La sua importanza è grandissima in quanto le piante assorbono da essa la quasi totalità degli elementi nutritivi unitamente all'acqua. Essa, come vedremo, è in continuo movimento nel terreno (da cui il termine "circolante") mentre la sua concentrazione è soggetta al complesso gioco di equilibri che la legano alla fase solida. -Dal punto di vista agronomico le caratteristiche essenziali della soluzione circolante sono la composizione e la concentrazione. Da esse infatti dipende la nutrizione delle piante che, come è noto, necessitano di certi elementi nutritivi fondamentali, in determinati rapporti e concentrazioni. Se uno o più elementi mancano nella soluzione circolante, o sono presenti in quantità non sufficiente, la pianta manifesta sintomi di carenza che si riflettono negativamente sulla produzione (Legge di Liebig: la crescita è controllata non dall'ammontare totale delle risorse naturali disponibili, ma dalla disponibilità di quella più scarsa). Lo stesso può avvenire se la concentrazione complessiva è troppo bassa mentre, al contrario, allorché essa supera determinati valori, si verificano incrementi del potenziale osmotico del terreno con conseguenti difficoltà per la pianta nell’assorbimento dell’acqua; in casi estremi si può anche arrivare al fenomeno di plasmolisi. Generalmente si ammette che, considerando il complesso dei composti disciolti, una soluzione circolante con una concentrazione dell'1%o sia pressoché ottimale. Concentrazione Bassa Fenomeni di carenza Elevata Incremento di ѰΠ ideale 0,5 - 1%o Composizione equilibrata Elementi primari Elementi secondari Microelementi 3

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

5 Azoto Nel terreno N organico N minerale: N-NH4+ ammoniacale
N-NO3- nitrico Viene espresso come N totale in (‰ – g kg-1) Valutazione della dotazione in N (g kg-1) totale del terreno Povero < 1 ‰ Mediamente dotato 1 - 1,5 ‰ Ben dotato 1,5 - 2,2 ‰ Ricco 2,2 – 5 ‰ Eccessivamente dotato > 5 ‰

6 Azoto

7 Azoto Nella pianta Ritmo di assorbimento di N nel frumento e nel mais
Costituente delle proteine, enzimi, clorofilla, acidi nucleici, glucosidi e alcaloidi Elemento plastico per eccellenza Accrescimento delle parti vegetative Ampio apparato assimilatore Abbondanza di clorofilla Oltre l’80% dell’N è contenuto nelle proteine. L'azoto è un costituente fondamentale della materia vivente e quindi dove non c'è azoto non c'è vita. Esso è considerato una leva potente per lievitare le produzioni agrarie anche se, talora, può arrecare qualche inconveniente. L'eccessiva disponibilità di questo elemento infatti può favorire un eccessivo sviluppo del collenchima a scapito dello sclerenchima con conseguente maggiore suscettibilità, da parte della pianta, all'allettamento, a rotture, ad attacchi parassitari; in secondo luogo, sempre per lo stesso motivo, si può riscontrare anche una minore allegagione dei fiori, un allungamento del ciclo vegetativo e quindi una minore precocità di produzione. Ritmo di assorbimento di N nel frumento e nel mais

8 Fosforo P organico P minerale Nel terreno
presente nella soluzione circolante in forma di anioni di H3PO4 (H2PO4- , HP042- PO43-) Contenuto espresso come P2O5 (ppm – mg kg-1) Fosforo assimilabile = quota dell’elemento presente in soluzione e debolmente adsorbito dai colloidi Nel terreno è presente in forma organica (come componente di alcuni composti organici) e, soprattutto, sotto forma di sali dell'acido fosforico (H3PO4). Le piante assorbono questo elemento per via radicale come anione (H2PO4- , HP042- PO43-). Il suo assorbimento è legato al pH del terreno. Nel terreno i concimi fosfatici cedono lentamente ma in continuazione. Gli ioni ceduti subiscono sorti diverse secondo il pH del terreno, andando incontro a fenomeni di insolubilizzazione e retrogradazione. Con livelli elevati di pH, infatti, il fosforo forma con il calcio composti come fosfato bicalcico e soprattutto fosfato tricalcico che, essendo insolubili, non permettono alla pianta un'assimilazione adeguata. Elemento nutritivo Molto bassa Bassa Media Alta Molto alta P2O5 assim. (Bray e Kurtz) ppm <11 11-35 35-69 69-90 90 P2O5 assim.(Olsen) < 34 70-103 160 P2O5 assim.(Morgan) < 40 40-70 70-100 120 P2O5 assim.(Ferrari) < 30 30-50 50-70 100

9 Carenza di fosforo (nanismo)
Nella pianta Costituente acidi nucleici, fosfolipidi e ATP Favorisce l’espansione radicale, la lignificazione, la formazione di fiori e germogli, migliora la qualità e la conservabilità dei frutti. Aumenta la precocità (al contrario dell’N) Solo in parte viene restituito con i residui colturali Il fosforo sostiene un ruolo importante nei processi riproduttivi delle cellule, è contenuto in sostanze di riserva, partecipa alla composizione di composti ad elevato valore biologico, interviene nella glicolisi degli zuccheri. A livello macroscopico una pianta allevata in carenza di fosforo presenta fenomeni di nanismo, . di ritardo vegetativo, di stentata formazione dei semi. Questo elemento inoltre favorisce fortemente l'espansione delle radici, rende la pianta più resistente alle malattie e meno suscettibile all'allettamento, migliora la qualità e la conservabilità dei frutti. Un'agricoltura intensiva provoca sempre impoverimento del terreno per quanto riguarda la sua dotazione fosfatica in quanto il fosforo entra a far parte dei prodotti più nobili (granelle, prodotti zootecnici) che escono normalmente dall'azienda. -È l'elemento dell'energia chimica. -Il fosforo nella pianta svolge funzioni plastiche ed energetiche poiché entra nella composizione di molecole fondamentali nella biologia vegetale quali gli acidi nucleici (DNA-RNA), i fosfolipidi e l'adenosintrifosfato (ATP) che utilizza il fosforo per l'accumulazione e il trasferimento dell'energia chimica. Ecco perché si può dire che il fosforo entra a far parte di tutte le reazioni biochimiche. Come ATP partecipa principalmente alla sintesi degli aminoacidi e alla sintesi proteica, al metabolismo dei carboidrati e a tutti quei processi di costruzione dell'edificio vegetale dove viene richiesta più energia (radicazione, lignificazione, crescita dei giovani tessuti). Proprio dal processo di utilizzo dell'ATP la pianta trae l'energia necessaria per svolgere tutte le funzioni vitali, tra cui la fotosintesi clorofilliana. Inoltre il fosforo è un attivatore di numerose attività enzimatiche, entra nella composizione delle sostanze di riserva e delle vitamine. Gli effetti che il fosforo determina su una pianta si manifestano in modo più evidente con lo stimolo alla formazione dei fiori e delle radici e nella maggiore elasticità dei germogli. (ATP è un ribonucleoside trifosfato formato da una base azotata, cioè l'adenina, dal ribosio, che è uno zucchero pentoso, e da tre gruppi fosfato). Un buon approvvigionamento di fosforo è essenziale nei primi stadi dello sviluppo di una pianta, così come agli albori della sua attività. Carenza di fosforo (nanismo)

10 K adsorbito dai colloidi
Potassio Nel terreno Contenuto espresso come K2O (ppm – mg kg-1) K scambiabile K adsorbito dai colloidi + K in soluzione Classifica dei terreni in rapporto al contenuto in K2O Povero < 80 ppm Sarsamente dotato ppm Ben dotato ppm Ricco > 250 ppm Scarsa mobilità nel terreno

11 Potassio Nella pianta Circa 2-3% del peso secco
Resta in gran parte in forma minerale nei succhi cellulari Regola la permeabilità e la turgescenza cellulare Mantiene l’equilibrio acido-basico Favorisce la resistenza ad avversità (freddo, patologie) Determina un incremento di zuccheri nei frutti Il potassio nella pianta Le piante ne assorbono quantità elevate, spesso in eccesso rispetto alle reali esigenze. La sua concentrazione in % sul peso secco in una pianta varia dal 2 al 3%. Il maggior assorbimento dell'elemento avviene durante lo sviluppo vegetativo. L'elemento svolge numerose funzioni fisiologiche e biochimiche. Un’elevata presenza di potassio nel succo dei vacuoli contribuisce ad abbassare il potenziale idrico delle radici, incrementando l'assorbimento dell'acqua. Ha un’influenza sul processo di traspirazione, aumentando il potenziale osmotico delle cellule e regolando il meccanismo d'apertura e chiusura degli stomi. Influisce sulla qualità della produzione: alla frutta conferisce maggiore sapidità e conservabilità. In caso di carenza, i sintomi si manifestano con clorosi a chiazze e di zone necrotiche lungo i margini e le estremità delle foglie, che possono arricciarsi ed accartocciarsi in modo caratteristico.  Le piante potassio-carenti presentano indebolimento del fusto, accresciuta sensibilità agli agenti patogeni, maggior suscettibilità alle gelate. Il potassio non è un elemento plastico come i precedenti ma esplica, all'interno della pianta, un insieme di funzioni di altissimo valore biologico anche se solo parzialmente conosciute. Rispetto ai due elementi ricordati sopra, il potassio è certamente meno importante sotto il profilo agronomico per due motivi principali: a) la quantità utilizzata dalle piante ritorna quasi tutta al terreno con il letame, le orine ed i residui colturali; b) i terreni italiani sono molto spesso, costituzionalmente ricchi di K. Tutto ciò tuttavia non deve distogliere l'interesse dell'agricoltore da questo elemento fertilizzante; le piante infatti ne abbisognano di quantitativi molto consistenti e, soprattutto, adottando particolari tipi di agricoltura (senza interramento di residui colturali, con poche o nulle letamazioni) si possono creare delle pericolose carenze nel terreno. Carenza di potassio

12 Contenuto nel terreno espresso come CaO (ppm – mg kg-1)
Elementi secondari Ca, Mg, S Carattere di secondarietà Ben rappresentati nel terreno Presenti come componenti secondari nei concimi Elementi secondari Per convenzione la chimica pedologica e l'agronomia considerano macroelementi secondari della fertilità il calcio, il magnesio e lo zolfo. Tale classificazione ha valore puramente convenzionale e si basa sul fatto che questi elementi non sono in genere interessati da apporti artificiali specifici al punto che, in passato, l'etichetta dei concimi spesso non dichiarava il titolo in questi elementi. In realtà si tratta di elementi indispensabili per le piante: Il carattere di secondarietà di questi elementi è dovuto ad un duplice contesto. Il primo fa riferimento alle fonti naturali. Si tratta di elementi di origine litologica in genere ben rappresentati nel terreno in quanto componenti di minerali abbastanza comuni: Il secondo fa riferimento alle fonti artificiali, che in generale sono rappresentate dalla concimazione. Calcio e zolfo e, in misura minore il magnesio, sono spesso presenti come componenti secondari di concimi azotati, fosfatici e potassici, talvolta in quantità considerevoli: basti pensare che il nitrato di calcio, definito come concime azotato, è composto in realtà dal 17% in azoto e dal 24% in calcio. Il calcio è presente in quantità non trascurabili anche nella calciocianammide, nella maggior parte dei concimi fosfatici e nel salino potassico. Lo zolfo è invece abbondantemente rappresentato nel solfato ammonico, nei perfosfati a basso titolo, nel solfato di potassio. Il magnesio è invece meno rappresentato, tuttavia esistono in commercio concimi arricchiti in questo elemento proprio per sopperire ad eventuali carenze. Va anche precisato che considerevoli apporti possono provenire dal riciclaggio della sostanza organica e, nel caso dello zolfo, anche dall'atmosfera che attraverso le piogge riporta al suolo, sotto forma di acido solforico, gli ossidi di zolfo liberati dallecombustioni[19] In qualche caso, questi elementi sono interessati anche da consistenti asportazioni da parte delle colture, come ad esempio le leguminose foraggere nei confronti del calcio. Un eccessivo sfruttamento del suolo associato a particolari fattori pedologici può portare a fenomeni di carenza che in genere riguardano il calcio e il magnesio, mente più rari sono per lo zolfo. Questi fenomeni possono essere intensificati dall'uso sistematico di concimi ad alto titolo, più poveri in elementi secondari. Calcio (Ca). il calcio è un elemento dinamico che interviene nel biochimismo delle membrane cellulari e nella mitosi; nei vegetali è inoltre un componente strutturale essenziale della lamella mediana e della parete cellulare; Fra gli elementi secondari il Calcio è probabilmente quello più importante. Il calcio rinforza le pareti cellulari, aiuta a ridurre danneggiamenti, malattie e fisiopatie nella frutta, nell’insalata e nelle colture orticole. Questo significa che un buon apporto di calcio fornisce prodotti che sono meno soggetti al danneggiamento e si conservano più a lungo. Colture con deficienza di calcio possono presentare disordini nella crescita. Frutta e ortaggi che contengono un elevato tenore di calcio hanno pure un elevato livello nutrizionale -per esempio, la vitamina C e gli antiossidanti nel pomodoro. Questo significa che mangiando frutta fresca con buccia ben formata e croccante coadiuva nella produzione del calcio necessario per un buon apparato scheletrico. 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)

13 Elementi secondari Magnesio (Mg)
Componente essenziale della clorofilla e degli enzimi che supportano la crescita Contenuto nel terreno espresso come MgO (ppm – mg kg-1) Magnesio (Mg). il magnesio è un elemento dinamico componente essenziale del gruppo prostetico della clorofilla; E’ altresì importante per la qualità delle produzioni, ma è pure un componente chiave della clorofilla fogliare e degli enzimi che supportano la crescita. Un basso contenuto di magnesio tende a ridurre la fotosintesi che a sua volta riduce sensibilmente le produzioni.  Zolfo (S). lo zolfo è un elemento plastico, componente dell'amminoacido cistina, indispensabile per la formazione dei ponti disolfuro responsabili della struttura quaternaria delle proteine, sia strutturali sia enzimatiche. E’ parte essenziale di molti aminoacidi e proteine. Senza zolfo e magnesio, le colture soffrono, la crescita rallenta e le foglie perdono colore e ingialliscono. Lo zolfo è particolarmente importante perché aumenta il contenuto proteico nella granella dei cereali. 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 SO3 (ppm – mg kg-1)

14 Dotazione di elementi nutritivi nel suolo
Elemento nutritivo dotazione Molto bassa Bassa Media Alta Molto alta Ca scamb. in CaO ppm < 400 > 4000 Mg scamb. in MgO < 60 60-180 > 960 Na scamb. in Na < 30 30-90 90-200 > 600 Fe <10 10-45 45-170 > 350 Mn - 100 260 350 Cu 1,5 6 12 Zn 0,6 3,8 8 B 0,2 0,7 1,4 Mo 0,03 0,20 0,40 Clear Values Formula: mEq= mg/(atomic weight * valence) Minerals Atomic Weight Valence Calcium 40 2 Chlorine Magnesium Phosphorus 31 2 Potassium 39 1 Sodium 23 1 Sulfur 32 2 Sulfate 96 2 Zinc

15 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO
Variazioni della concentrazione della soluzione circolante Oscillazioni influenzate da: Irrigazione Pioggia Attività microbiologica Assorbimento delle piante Concimazione Temperatura Ecc. -Tutta una serie di fattori agisce, in un senso o nell'altro, sulla soluzione circolante modificandone le caratteristiche. Tali sono, ad esempio, le piogge, l'irrigazione, la temperatura, le concimazioni, le lavorazioni, l'attività microbiologica, l'assorbimento da parte delle piante. -Essa quindi sarebbe soggetta ad oscillazioni molto più forti di quelle che si riscontrano nella realtà, se la fase solida non fosse dotata di una proprietà importantissima: la capacità di scambio ionico. Lo scambio ionico è un fenomeno che avviene continuamente fra fase solida e fase liquida del terreno in quanto sia i cationi (Na+ K+ NH4+ Ca2+ Mg2+ ecc.) che gli anioni (PO43- H2PO4- Cl- SO42- ecc.) tendono a ristabilire qualsiasi alterazione dell'equilibrio fra le due fasi,. Fosforo (anioni ((ione fosfato (PO43−) - ione idrogenofosfato (HPO42−) - ione diidrogenofosfato (H2PO4−) - acido fosforico (H3PO4)) Oscillazioni attenuate da: Scambio ionico Scambio continuo tra fase solida e liquida di Cationi Na+ K+ NH4 Ca2+ Mg2+ ecc. + Anioni PO4 H2PO4 Cl- SO4 ecc. 3- 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 -I cationi e gli anioni tendono a ristabilire qualsiasi alterazione dell'equilibrio fra le due fasi, attraverso i processi di adsorbimento (passaggio dalla fase liquida alla fase solida) e desorbimento (passaggio dalla fase solida alla fase liquida). La capacità del terreno di fissare determinati ioni, impedendo il crearsi di eccessi di salinità ed il dilavamento, prende il nome di potere assorbente. Questa proprietà è certamente molto importante per la vita delle piante in quanto esplica una funzione equilibratrice nei riguardi delle disponibilità alimentari e permette il costituirsi di riserve nutrizionali di estremo interesse per l'intero processo produttivo. -Il potere assorbente è legato alla presenza di colloidi organici e minerali nel terreno; i primi sono rappresentati dall'humus ed i secondi dal complesso delle argille. Dal punto di vista agrario l’aspetto più importante è certamente il potere di assorbimento cationico, dovuto ai colloidi elettronegativi del suolo (argilla e humus) che fissano ioni carichi positivamente (cationi) della soluzione circolante. Esso viene espresso con la capacità di scambio cationico o C.S.C. (numero di milliequivalenti fissati da 100 grammi di terreno (m.e. %)). 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 m.e. % media m.e. % alta 26 – 40 m.e. % molto alta > 40 m.e. %

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18 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO
Fattori che influenzano la C.S.C. Tessitura Tipo di colloide humus m.e. % colloidi minerali montmorillonite 100 m.e. % illite m.e. % kaolinite 10 m.e. % Tipo di catione e sua concentrazione Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ -La "capacità di scambio cationico" o C.S.C. si esplica con legami di vario tipo, è superiore nella frazione organica che in quella minerale, e varia nel terreno in funzione di diversi fattori. Per le argille, ad esempio, si ricorda che la potenzialità di scambio è regolata da: tipo di argilla (molto più elevato nella montmorillonite e vermiculite che nella caolinite). -I processi di scambio ionico sono regolati da un equilibrio dinamico fra la soluzione circolante e il complesso di scambio, perciò la percentuale di adsorbimento di una specie chimica aumenta con la sua concentrazione nella soluzione. A parità di condizioni, tuttavia, esiste un ordine di preferenza determinato dall'affinità che ha il catione nei confronti del complesso di scambio: in altri termini, alcuni cationi sono adsorbiti più facilmente di altri. -L'ordine di preferenza nella saturazione è determinato, in prima istanza, dalla valenza e, a parità di valenza, dal raggio ionico. Fa eccezione a questa regola generale lo ione idrogeno, che è quello che ha la maggiore affinità per il complesso di scambio. Dopo l'idrogeno, gli ioni trivalenti tendono a prevalere su quelli bivalenti e, questi, sui monovalenti. A parità di valenza è il grado di idratazione del catione ad essere determinante: i cationi di maggior raggio ionico hanno una minore densità elettrica perciò s'idratano di meno e si legano più facilmente al complesso di scambio. Riepilogando e facendo riferimento ai cationi di maggiore importanza, in termini quantitativi, l'ordine di affinità è il seguente:H+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ -Anche il pH della soluzione influenza la C.S.C. (adsorbimento inferiore a pH basso).

19 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO
Percentuale del sodio scambiabile ( P.S.S. o ESP ) ESP = x 100 Na+ C.S.C. Il complesso di scambio contiene un'elevata percentuale di sodio adsorbito (Na scambiabile) -L'alta percentuale di sodio scambiabile e l'elevato pH si manifestano con effetti, per la maggior parte negativi, su tutte le proprietà (fisiche, meccaniche, biologiche) che caratterizzano la fertilità del terreno. -In merito alle proprietà chimiche si altera la disponibilità di molti elementi nutritivi nella forma assimilabile, con conseguenze dirette sulla nutrizione minerale: calcio e magnesio sono pressoché immobilizzati per la difficoltà di rimozione dal complesso di scambio e, soprattutto, per la loro precipitazione sotto forma di carbonati neutri; praticamente insolubili sono tutti i microelementi, con l'eccezione del boro e del molibdeno; si riduce inoltre l'assorbimento dell'azoto mentre migliora quello dello zolfo, del potassio e del fosforo. -Un altro effetto non trascurabile è l'insorgenza di fenomeni di fitotossicità causati dal sodio e dai borati. L'eventuale riduzione dei solfati, in condizioni di abbassamento del potenziale redox, è inoltre causa di fitotossicità da solfuri. -Gli altri effetti sono determinati per lo più dall'elevata percentuale di sodio scambiabile. Lo ione sodio, essendo molto idratato, favorisce la formazione di uno strato d'idratazione dei colloidi creando condizioni favorevoli per la dispersione degli stessi colloidi e la distruzione della struttura. -Le cattive condizioni dello stato strutturale sono, a loro volta, all'origine di una difficoltà di drenaggio che predispone questi suoli ai ristagni persistenti, con possibili conseguenze sul potenziale di ossiriduzione e sullo stato di ossidazione di alcuni elementi (denitrificazione e riduzione dei solfati). -Il pH elevato aumenta la solubilità dell'humus rendendolo più mobile lungo il profilo. -La facilità di dispersione dei colloidi è all'origine di tutti gli aspetti negativi che si manifestano in modo macroscopico in questi suoli. L'humus e le argille sono sottoposti a lisciviazione accumulandosi nell'orizzonte di illuviazione (B). Lo strato superficiale, di cm, praticamente privo di colloidi è incoerente e friabile. In condizioni di umidità elevata è fangoso, plastico e impermeabile, mentre in condizioni di siccità forma una crosta superficiale profondamente fessurata per la formazione di una pseudostruttura a blocchi; l'assenza di colloidi lo predispone all'erosione. A causa della degradazione della struttura la porosità si riduce sensibilmente rendendo più difficili i movimenti dell'acqua nel terreno e creando le condizioni per i ristagni persistenti e condizioni asfittiche. Infine, in condizioni di saturazione l'humus e i sali vengono disciolti e tendono a migrare in superficie determinandone la colorazione scura alla quale si accompagnano spesso le efflorescenze dei sali trasportati. Da questa proprietà deriva il nome comunemente dato a questi suoli dagli anglosassoni (black alkali soils). -Il pH elevato deprime l'attività microbica, in particolare quella dei funghi, e ne altera la composizione riferita ai gruppi funzionali. -In definitiva i suoli alcalini hanno condizioni di abitabilità quasi proibitive per la maggior parte delle specie agrarie, rendendo problematico se non del tutto impossibile l'esercizio dell'agricoltura. Condizioni di abitabilità quasi proibitive N, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, +P, K, S +B, Na, Mo Si altera la disponibilità di molti elementi nutritivi Fitotossicità da sodio Dispersione dei colloidi e distruzione della struttura Ristagni persistenti e condizioni asfittiche Il pH elevato deprime l'attività microbica

20 REAZIONE DEL TERRENO Classificazione dei terreni in base alla reazione
Grado di acidità, alcalinità o neutralità dell’estratto acquoso del terreno legato alla concentrazione di H+ e OH- , espresso dall’indice pH. pH pH 7 H+ = OH- Il pH è un indice numerico correlato all'acidità, ossia all'attività degli ioni idronio (H3O+) o, secondo una concezione meno appropriata ma più comune, alla concentrazione degli ioni idrogeno (H+): Classificazione dei terreni in base alla reazione pH terreni < 5,4 fortemente acidi 5, acidi 6,0 - 6,7 subacidi 6,8 - 7,2 neutri 7,3 - 8,0 sub-basici 8,1 -8,4 basici > 8,5 alcalini 20

21 Trifolium subterraneum
REAZIONE E COMPORTAMENTO DELLE PIANTE Prime indicazioni esame visivo piante ossifile piante anossifile Specie dei terreni acidi Specie dei terreni alcalini Pteridum aquilinum Hedysarum coronarium Erica scoparia Inula viscosa Cistus spp. Carex spp. Rumex acetosella Artemisia spp. Nardus stricta Salicornia spp. Trifolium subterraneum Hedisarum coronarium Lupinus spp. Spartium junceum A sinistra dall’alto in basso A destra dall’alto in basso Pteridum aquilinum Inula viscosa Nardus stricta Carex Trifolium subterraneum Sulla -La maggior parte delle specie coltivate predilige terreni prossimi alla neutralità. Esistono tuttavia alcune specie che possiedono una intrinseca attitudine a vivere in ambiente acido (SPECIE OSSIFILE) o alcalino (SPECIE ANOSSIFILE). La GINESTRA ODOROSA, i TAMERICI e la LIQUIRIZIA sono ad esempio piante indicatrici di alcalinità del suolo. La presenza di ERICA, FELCI e RODODENDRI indica, invece, acidità del suolo.

22 REAZIONE E DISPONIBILITA’ DI NUTRIENTI
4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 Anche la fertilità chimica del terreno è influenzata dal pH: la massima disponibilità di N, P, K ed S si ha con pH prossimo alla neutralità: la loro disponibilità è notevolmente compromessa con pH inferiore a 5,5 – 5, così anche per Calcio e Magnesio, mentre è favorito l’assorbimento di Fe, Mn, B, Cu, e Zn. L’eccessiva presenza di ioni Mn, Al e Zn in terreni con pH < a 5 –4,5 crea grossi problemi di fitotossicità. Un pH alcalino dovuto ad eccesso di carbonato determina blocco del P. 22

23 REAZIONE E ATTIVITA’ MICROBIOLOGICA
pH subacido neutro sub-basico Un pH acido favorisce lo sviluppo di funghi a scapito dei batteri; l’ambiente sub-alcalino è più favorevole alla vita dei batteri: i principali processi legati a questi ultimi (AMMONIFICAZIONE, NITRIFICAZIONE, AZOTOFISSAZIONE) incontrano condizioni più idonee con reazione sub-alcalina. Terreni anomali per reazione Eccessivamente acido Eccessivamente alcalino 23

24 ADATTABILITA’ DELLE COLTURE AL pH SUOLO
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25 TERRENI ACIDI Coltivazione di terreni acidi
-L’acidità del terreno può avere origine assai diversa: essa può dipendere al clima, dall’utilizzazione agricola, dal tipo di roccia che lo ha originato o dalla presenza di determinati composti. -Acidità minerale o litologica: I terreni di climi molto piovosi o sottoposti ad abbondanti irrigazioni tendono alla cosiddetta acidità minerale in quanto perdono grossi quantitativi di Ca, Mg, K e Na per dilavamento. Questo fenomeno si raggiunge più facilmente se il terreno è molto permeabile o deriva da rocce acide come quelle granitiche o da rocce eruttive. -Acidità organica: In ambienti caratterizzati da basse temperature e elevata piovosità si può verificare accumulo di acidi umici in misura maggiore alla loro demolizione provocando la cosiddetta acidità organica. -Asportazione dei prodotti: Le stesse colture agrarie favoriscono una lenta acidificazione in quanto esse assorbono più cationi che anioni. Il fenomeno è commisurato alla quantità di prodotto asportato. Coltivazione dei terreni acidi -Chi si accinge alla coltivazione ed alla correzione di terreni acidi deve tener presente le seguenti possibilità operative: coltivazione di specie adatte, impiego di concimi costituzionalmente o fisiologicamente basici, irrigazione per sommersione, irrigazione con acque dure, calcitazione. -Abbiamo visto come solo alcune specie possano essere coltivate a pH molto basso senza che la loro potenzialità produttiva ne sia compromessa. L'agricoltore dunque dovrà scegliere le sue colture nell'ambito di una gamma piuttosto ristretta rappresentata da arachide, fragola, lupino, patata, pisello, riso, segale alle quali potranno subentrare, appena il pH si alza un po', fagiolo, girasole, loiessa, mais, pomodoro, sorgo e trifoglio incarnato. -Un accorgimento da tenere presente in queste condizioni è quello di impiegare concimi che non apportino ulteriore acidità al terreno. Fra gli azotati erano molto adatti il nitrato di calcio, il nitrato di sodio e la calciocianamide oggi in disuso; ci si potrà perciò orientare verso fertilizzanti come la urea o il nitrato ammonico che risultano meno dannosi, sotto questo profilo del solfato ammonico. Fra i fosfatici risultano adatti le scorie di defosforilazione ed i fosfati basici mentre non sono controindicati i superfosfati concentrati; dannoso invece è il perfosfato minerale. Fra i concimi potassici si potrà scegliere il salino potassico, le ceneri e la kainite. -Utile risulta sempre l'impiego del letame che, fra l'altro, favorisce un certa ripresa dell'attività microbiologica mentre l'uso dei concimi complessi è più o meno consigliabile in funzione della loro reazione. Sembra opportuno aggiungere infine che l'attuale orientamento della industria dei fertilizzanti rende più difficile che in passato la scelta di concimi adatti per i terreni acidi e suggerisce quindi di rivolgere maggiore attenzione alle calcitazioni. -Il ricorso alla irrigazione per sommersione riesce utile per creare un ambiente riducente per il passaggio del ferro da trivalente a bivalente oppure per favorire lo sviluppo di NH3 che alza il pH. La risicoltura è talora legata a questa tecnica. -L'impiego di acque dure, ricche di carbonati di calcio e di magnesio, esplica ovviamente un'azione correttiva dell'acidità. Non pochi prati marcitoi della Lombardia, le risaie del Novarese e della Lomellina, posti su terreni potenzialmente acidi, debbono la loro fertilità alla durezza delle acque impiegate per l'irrigazione. -KAINITE GENESI: si forma in ambiente sedimentario per evaporazione di soluzioni saline (contenenti Mg e K) GIACIMENTI: il sito mondiale principale di Kainite é in Germania ALTRE CARATTERISTICHE ED UTILIZZO: é solubile in acqua, ha un gusto tipicamente alcalino (un misto fra salato, amaro e metallico). Viene impiegato in fertilizzanti e venduto come minerale da collezione 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. 25

26 CORREZIONE DEI TERRENI ACIDI
Stima del fabbisogno in calce (in laboratorio) Ca CO Ca Mg (CO3)2 109 Ca (OH)2 136 Ca O 179 -La distribuzione di sostanze correttive al terreno rappresenta comunque il mezzo al quale si ricorre forse con maggior frequenza per alzare un pH anomalo. -Queste sostanze sono: calce viva (ossido di calcio), calce spenta (idrato di calcio), calcare finemente macinato (carbonato di calcio più o meno puro), marne calcaree (carbonato di calcio misto ad argilla e sabbia), calce di defecazione degli zuccherifici (calcare contenente pure piccole dosi di P e N che gli conferiscono anche azione fertilizzante), dolomite (carbonato di calcio e di magnesio). In merito all'impiego di queste sostanze sono opportune alcune precisazioni. -Il valore neutralizzante dei materiali sopraricordati dipende dal composto chimico che contengono, dal grado di purezza e dalla finezza del materiale stesso. A proposito del composto chimico si rileva che, fatto e­guale a 100 il valore neutralizzante del CaCO3, quello del CaMg(CO3)2 è 109, quello del Ca(OH)2 è 136 e quello del CaO è 179. L'azione neutralizzante si esplica inoltre tanto più velocemente ed in modo completo quanto migliore è il contatto del correttivo col terreno e quindi quanto maggio-re è il suo grado di finezza. -La determinazione del "fabbisogno in calce", cioè della quantità di correttivo necessaria per portare l'acidità a valori agronomicamente accettabili non è eseguibile in azienda ma bisogna ricorrere all'aiuto di uni laboratorio chimico. Anche il laboratorio chimico raggiunge tuttavia risultati generalmente approssimati per difetto sia perché in pratica si impiegano correttivi allo stato solido che sono meno efficaci delle soluzioni usate in laboratorio, sia perché nel terreno non si ha una perfetta distribuzione del correttivo e si possono avere anche perdite in profondità. Può essere quindi talora sufficiente la semplice determinazione del pH e l'applicazione dei consigli forniti dalla tab. 8.2. Facendo pari a 100 il potere “neutralizzante” del carbonato di calcio, quello degli altri composti è riportato sul lucido. -Modalità di distribuzione: Il materiale scelto come correttivo viene sparso generalmente in autunno e leggermente interrato con aratura ed una serie di estirpature che favoriscano il rimescolamento. La calce viva viene depositata in cumuli e fatta sfiorire prima dello spargimento. -Intervalli di distribuzione: L’intervallo tra una calcinazione e l’altra varia in funzione della natura del terreno, della piovosità della zona e del tipo di colture: orientativamente esse vanno ripetute ogni 5-10 anni in terreni. -Quantità da apportare: I quantitativi da somministrare variano in funzione della natura del terreno come si può evincere dal grafico riportato nel prossimo lucido. Quantità di CaO da apportare per incrementare di 1 punto il pH del terreno Quantità di correttivo da apportare 26

27 TERRENI CALCAREI Calcare Totale Ca CO3 + Ca Mg (CO3)2 + Na2CO3
Attivo quota di calcare in soluzione Classifica dei terreni in funzione della dotazione in calcare totale e attivo -Il carbonato di calcio è un componente normale dei terreni agrari anche se si trova in essi rappresentato in varia misura in funzione soprattutto dell'origine geologica e dell'ambiente climatico. Il calcare entra a far parte anche delle frazioni sabbiosa ed argillosa ma è sovente rappresentato in maggior misura nella parte limosa della tessitura. Il composto è praticamente insolubile in acqua ma può bastare la normale dotazione carbonica delle acque di percolazione a provocarne la solubilizzazione come bicarbonato di Ca e quindi anche forti perdite per dilavamento. È questo il motivo per cui in ambienti umidi i terreni calcarei sono meno frequenti che in climi aridi. - Calcare attivo è il calcare che passa in soluzione. Esso rappresenta solo una parte del calcare totale e la sua incidenza è tanto più rilevante quanto maggiore è la finezza delle particelle e la loro porosità. Pur non sottovalutando tuttavia quest'ultima considerazione, risulta egualmente utile la conoscenza della dotazione totale di calcare dei terreni, soprattutto se essa è accompagnata dalla conoscenza della loro tessitura. -Si può così ricordare la seguente classificazione dei terreni in base al loro contenuto percentuale in calcare: poveri <2,5; mediamente dotati, da 2,5 a 10; ben dotati, da 10 a 15; ricchi, da 15 a 25; eccessivamente dotati, >25. 27

28 DOTAZIONE DI CALCARE Stabilità di struttura Funzioni nutritive
Dotazione moderata utile Stabilità di struttura Funzioni nutritive Attenua gli effetti del sodio -Una certa dotazione minima di calcare nel terreno è necessaria perché, oltre alla funzione alimentare del calcio nei riguardi delle piante, esso partecipa ad alcuni importanti fenomeni che avvengono nel terreno: 1)neutralizza l'acido nitrico derivante dalla trasformazione batterica dell'ammoniaca; 2)esplica le ricordate funzioni sulla struttura; 3)interferisce con l’assimilabilità del potassio e del fosforo; 4)influisce sui valori del pH. Queste funzioni però sono proprie solo del calcare attivo. -Una dotazione eccessiva di calcare è nociva e provoca i seguenti in-convenienti: 1)formazione di crosta; 2)fangosità in presenza di acqua; 3)insolubilizzazione del fosforo e del ferro (da cui la classica clorosi ferrica delle viti, degli agrumi, ecc.); 4)pH basico. -L'alcalinità indotta dal carbonato di calcio o dai carbonati basici di magnesio prende il nome di alcalinità costituzionale, deriva dal tipo di substrato pedogenetico e non raggiunge mai valori superiori a 8-8,4. Dotazione eccessiva nociva Formazione di crosta Insolubilizzazione di fosforo e ferro (clorosi) pH basico (mai > 8,5) (alcalinità costituzionale) 28

29 TERRENI CALCAREI Coltivazione di terreni calcarei
Apporto di sostanza organica Evitare colture che preferiscono pH acido Dilavamento Uso di correttivi (S o H2SO4) -I terreni basici per sola alcalinità costituzionale dunque, pur presentando i ricordati difetti possono essere coltivati con risultati discreti o buoni ricorrendo opportunamente alle lavorazioni profonde, ad elevate concimazioni minerali e letamiche, all'interramento dei residui colturali. Altro accorgimento indispensabile, riguarda la scelta delle specie da coltivare. Si adattano particolarmente bene a questi substrati la sulla e la lupinella, ma si può normalmente ricorrere alle principali colture agrarie avendo cura di evitare quelle che preferiscono pH subacido o acido. -La correzione dei terreni basici per eccesso di calcare riesce solitamente molto difficile. Con il dilavamento infatti (es. ricorso ad abbondanti irrigazioni) si asporta momentaneamente la soluzione alcalina che viene però prontamente sostituita da nuovo bicarbonato messo in circolo dalla frazione solida del suolo. Il ricorso a correttivi acidi, come solfo e acido solforico, potrebbe sortire buoni risultati ma il loro costo elevato ed i forti quantitativi richiesti per neutralizzare il calcare rendono questa pratica non economica. In alcuni casi tuttavia si può riuscire ad abbassare il pH, e nel contempo ad ammendare il terreno, con il ricorso alle colmate, all’aratura profonda che interessi strati di terreno di diversa natura, all'apporto di torba. Si tratta pur sempre di eventualità non molto frequenti nella pratica agricola. Considerato dunque che, come si è detto, l'anomalia di questi terreni non è molto grave, ci si accontenta normalmente di coltivarli applicando gli accorgimenti agronomici più convenienti senza tentarne una vera e propria correzione. 29

30 TERRENI SALSI E SODICI Presenza consistente di sali solubili limite
Carbonati.. Cloruri.. Solfati.. di sodio di calcio di magnesio ecc.. -Salinità autoctona: La salsedine è di tipo autoctono quando si è formata sul posto ad opera della pedogenesi che ha intaccato rocce in grado di liberare sali o ha favorito reazioni che li hanno prodotti. -Salinità alloctona: La salsedine è di tipo alloctono quando i sali sono stati trasportati sul posto (dall’acqua o, più raramente, dall’aria). Essa può avere carattere temporaneo come nei terreni di origine marina o in quelli costieri inondati dal mare: occorrono alcuni anni affinché la coltivazione e le irrigazioni dilavanti li riportino a valori tollerabili. valore limite ECs ( mS/cm) 4 Parametri da considerare ESP ( % ) 15 pH 8,5 30

31 ECe > 4 - ESP < 15 - pH < 8,5
TERRENI SALINI ECe > ESP < pH < 8,5 Principali cationi saturanti Ca2+ Mg2+ Aumento di Ѱπ Squilibri nutrizionali Eccesso di sali -Nei terreni salini sia il pH il sodio scambiabile non destano preoccupazioni eccessive: la reazione anomala, ma non troppo, è tollerata un discreto numero di piante ed i principali ioni saturanti i colloidi sono Ca2+ e Mg2+ per cui lo stato strutturale è buono. Il loro punto debole (tabella) è rappresentato dalla eccessiva pressione osmotica della soluzione circolante e quindi dallo sviluppo stentato delle colture che, specialmente durante i periodi di siccità, possono andare incontro anche a fenomeni di devitalizzazione. L'eccesso di sali agisce sulle colture in triplice maniera: 1)aumento della pressione osmotica della soluzione circolante; 2)squilibrio nutrizionale; 3)tossicità di singoli ioni. -Quando la pressione osmotica supera determinati livelli le piante incontrano difficoltà nell'assorbimento e, al limite, si può avere la plasmolisi. Le varie specie coltivate, tuttavia, mostrano una diversa tolleranza alla salinità (tabella) e l'agricoltore dovrà tenere in debito conto questo comportamento scegliendo opportunamente gli ordinamenti colturali. È bene tuttavia ricordare che le indicazioni della suddetta tabella si riferiscono a risposte ottenute in condizioni ottimali di fertilità, disponibilità idrica, stato sanitario, ecc. e con piante in avanzato stadio di sviluppo. Si ritiene perciò che il loro valore debba essere solo indicativo in quanto è ben noto che i vari fattori della produzione interagiscono fortemente. Va osservato inoltre che la resistenza delle colture autunno-primaverili a ECe elevati dipende, almeno in parte, dalle migliori condizioni di umidità che esse trovano nel terreno durante il ciclo colturale. -L'eccesso di calcio riduce l'assorbimento del potassio; lo stesso può dirsi per il magnesio nei riguardi del calcio e del potassio, e del potassio nei confronti del sodio. -Se la pressione osmotica rappresenta l'aspetto più vistoso della salinità, bisogna anche ricordare che un determinato valore di pressione (espresso da ECe) può essere dovuto a miscele di specie chimiche diverse aventi quindi un valore nutritivo non identico. Così, ad esempio, alte concentrazioni di nitrati possono avere effetti sfavorevoli su certe colture (es. bietola, vite, pomodoro) e non su altre. La possibile tossicità degli ioni riguarda soprattutto il cloro, il boro ed il sodio. Concentrazioni anche moderate di cloro nella soluzione del terreno ( ppm) sono sufficienti a provocare accumulo nelle foglie dei fruttiferi ed effetti fitotossici vistosi. Per il boro è sufficiente 1 ppm nell’estratto saturo del suolo per danneggiare le specie sensibili (pero, melo, pesco, albicocco, agrumi, ecc.); sopra i 2 ppm ne risentono le specie semitolleranti (patata, pomodoro, olivo, orzo, mais, grano, ecc.); tollerano fino a 4 ppm invece l'asparago, la bietola, la medica, la cipolla, la lattuga, la carota, ecc. Del sodio si dirà in seguito. 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 molto tolleranti pro- zione di delle colture la salinità Solo poche Solo le piante La produ- La produzione Effetto del- 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) 31

32 COLTIVAZIONE DEI TERRENI SALINI
Irrigazione dilavante Correzione Efficiente rete di scolo In terreni compatti tecniche per il miglioramento della struttura -La coltivazione e la correzione dei terreni salmastri prendono lo spunto dai seguenti accorgimenti: dilavamento della salinità, apprestamento di una efficiente rete scolante, adozione di appropriate tecniche colturali. Nei climi più umidi il processo di dilavamento si realizza naturalmente in seguito all'azione delle piogge. Questo può avvenire, ad esempio, per zone litoranee di recente bonifica o per aree alluvionate da acque salse dove però esista solo il problema della salinità e non quello dell'eccesso di sodio scambiabile. In altre zone il dilavamento viene, o potrebbe essere, provocato artificialmente con l'irrigazione in quanto la piovosità è insufficiente. E il caso di vastissime fasce semiaride e aride della superficie terrestre ed è il caso anche di certe zone meridionali o insulari italiane. Spesso tuttavia l'acqua disponibile per la irrigazione è anch'essa dotata di un certo grado di salinità per cui è opportuno controllare nel tempo il "bilancio salino". Conoscere il bilancio della salinità significa conoscere, per un dato periodo, il quantitativo di sali che arrivano sull'area controllata ed il quantitativo di sali che viene da essa rimosso con le acque di scolo. Il dessalamento si avrà quindi solo allorché le perdite supereranno gli apporti. L'impiego di adeguati volumi di adacquamento appare dunque come un mezzo capace di influenzare il processo di lisciviazione. In proposito riesce molto utile la conoscenza, oltre che delle caratteristiche idrologiche del suolo, anche quella dell'indice LR. Per ottenere un buon dissalamento, occorrerebbe impiegare volumi di adacquamento molto alti, ma contrastano con questo principio motivi di natura economica (costo dell'acqua), il pericolo di danni da ristagno (da cui la necessità di un'efficiente rete di scolo), la modesta disponibilità di acqua irrigua che caratterizza le zone meno piovose. In Italia però, specie al Nord, non è infrequente il ricorso alla risaia proprio per questo motivo. -In alternativa ad una soluzione di tal genere esiste la possibilità di scegliere colture resistenti alla salinità, o che compiano il loro ciclo durante i periodi più piovosi dell'anno, ed esiste anche la possibilità di scegliere appropriate tecniche irrigue. Dal punto di vista agronomico, accanto al bilancio della salinità, interessa anche la distribuzione della stessa nel profilo del terreno; e questa distribuzione è molto meno uniforme allorché si irriga per infiltrazione da solchi rispetto a quanto si ottiene, ad esempio con la pluvirrigazione. Si può inoltre ancora osservare che lo scorrimento superficiale può abbassare fortemente l’ECe nei primi centimetri di terreno mentre in profondità la salsedine è più elevata. Siccome i semi in fase di germinazione e le piantine giovani sono più sensibili alla salinità, rispetto alle piante più adulte, tale risultato può riuscire molto utile per l'affrancamento della coltura. -L’azione dilavante delle acque non avrebbe però effetto nel contenimento della salinità se non fosse coadiuvata dalla presenza di una efficiente rete scolante. Solo in un terreno ben drenato infatti le acque in eccesso possono essere portate via assieme ai sali in esse disciolti. In tal modo anche il livello di falda sarà mantenuto a profondità tale da impedire o limitare al minimo il depositarsi di sali nello strato attivo, trasportati dall'acqua di risalita capillare o dalle oscillazioni della falda stessa. Questo pericolo è meno grave per i terreni sciolti che per quelli argillosi. -Del resto i suoli più compatti risultano anche di meno facile dilavamento e richiedono, sotto questo profilo, interventi agronomici più accurati. Così, ad esempio, ogni operazione capace di migliorarne la struttura, e quindi la permeabilità, si rivela molto utile. Un altro accorgimento che ha fornito risultati interessanti consiste nella esecuzione di dreni temporanei con aratro talpa. Questi dreni partono dalla scolina e si addentrano nei singoli appezzamenti con direzione verticale o a spina di pesce rispetto alle stesse. Come si dirà anche in seguito, il drenaggio tubolare sotterraneo è mediamente più efficace delle sistemazioni con scoline e baulatura per il dilavamento della salinità. Soluzioni Coltivazione di specie tolleranti 32

33 TERRENI ALCALINI NON SALINI
ECe < ESP > pH > 8,5 Principale catione saturante Na+ Fitotossicità Deflocculazione dei colloidi argillosi Valori elevati del pH Eccesso di sodio -Sono quei terreni dove, pur riscontrandosi una salinità relativamente modesta (ECe < 4), la quantità di sodio scambiabile è tale da interferire negativamente con l'espletamento dell'attività produttiva delle colture (ESP> 15). Il problema principale è quindi rappresentato dal sodio, anche se il pH è molto elevato e superiore a 8,5 (talora arriva a 10). -Il sodio in eccesso si rivela dannoso alle piante per i seguenti motivi: 1)è tossico, interferisce con l'assorbimento di altri ioni, 2)deteriora la struttura del terreno. In molti casi è proprio questo ultimo effetto a rivelarsi più deleterio anche per specie relativamente tolleranti. Il terreno sodico presenta colloidi argillosi deflocculati, è impermeabile, asfittico, soggetto a forte fessurazione. Sono presenti gli anioni Cl-, SO2-4, HCO-3; quando è presente CO2-3 precipitano calcio e magnesio, il pH raggiunge valori elevatissimi, l'humus viene sciolto e tende a migrare. Nella tabella si riferisce la tolleranza di varie colture alla presenza di sodio scambiabile nel terreno. Essa rappresenta il risultato dei tre tipi di effetti negativi espletati dal sodio. Si può aggiungere che le specie più sensibili risentono maggiormente l'azione negativa diretta di Na+, mentre le altre sono soprattutto danneggiate allorché le proprietà fisiche del terreno sono deteriorate. 33

34 CORREZIONE DEI TERRENI SODICI
Correzione solfato di calcio Na2 argilla + CaSO4 Na2SO4 + Ca argilla Irrigazione dilavante + gessatura (da 3 a 10 T ha-1) -Allo scopo si prestano alcune sostanze chimiche (correttivi dell'alcalinità) capaci di spostare il sodio dal complesso assorbente e di favorirne l'allontanamento con le acque di scolo: solfato di calcio, solfo, acido solforico, solfato di ferro, solfato di alluminio, cloruro di calcio. -Il solfato di calcio si trova facilmente disponibile come gesso e rappresenta senza dubbio il materiale più interessante. Il calcio in esso contenuto sostituisce il sodio adsorbito dai colloidi; il solfato di sodio così formatosi può essere smaltito via e, di conseguenza l’ESP del terreno diminuisce. Il costo del gesso finemente macinato non è eccessivo ma, siccome si impiegano quantitativi elevati che vanno da q/ha a q/ha, la spesa complessiva richiesta da un tale tipo di intervento è tutt’altro che indifferente. Abbastanza frequentemente, soprattutto se il terreno è già coltivato e si vuoi evitare una progressiva alcalinizzazione o si vuole favorire una sua graduale correzione, si distribuiscono a brevi intervalli (es. annualmente) solo 8-10 q/ha di gesso. -Con le somministrazioni di gesso non si può portare il pH fino alla neutralità ma si possono raggiungere (o mantenere) limiti intorno a 8-8,2 che sono già soddisfacenti per molte colture. Altri materiali, come solfo e acido solforico, sono anche più efficaci del gesso e possono portare il pH alla neutralità, ma risultano troppo costosi. Il solfato ferrico, invece, e il cloruro di calcio sono talora reperibili a buon mercato come sottoprodotti industriali e possono essere utilmente impiegati tenendo però costantemente presente il bilancio salino e il problema delle eventuali sostanze inquinanti contenute. -Un utile accorgimento che conviene non trascurare riguarda la scelta di concimi fisiologicamente acidi (es. solfato ammonico) o a pH acido. Fra questi ultimi si rivela particolarmente adatto il perfosfato minerale che, fra l'altro, contiene anche circa il 30 % di gesso. Un discreto contenuto di gesso è reperibile anche nel nitrato ammonico che si può quindi annoverare fra i fertilizzanti consigliabili in questo settore applicativo. Anche prescindendo dal tipo di concime, notevole interesse dovrebbe pure rivestire (Heiman) la concimazione potassica in quanto il potassio sembra inibire l'assorbimento del sodio da parte delle piante. Lo sfruttamento in campo applicativo di questo concetto non ha però portato, fino ad ora, pratici vantaggi. Miglioramento della permeabilità Efficiente rete di scolo Coltivazione di specie tolleranti 34

35 TERRENI ALCALINI-SALINI
ECe > ESP > pH < 8,5 Sono molto più comuni sia dei terreni salini che di quelli alcalini. La resa delle colture in questi terreni è ridotta sia dall'eccesso di salinità (ECe > 4) che dalla percentuale elevata di sodio adsorbito dai colloidi (ESP > 15). Il pH è inferiore a 8,5 o, addirittura, a 8,2 se è presente solfato di calcio. Fino a che l'eccesso di salinità è presente le caratteristiche di questi terreni sono simili a quelle viste per i terreni salsi. Qualora però la salsedine venga dilavata, il pH aumenta fortemente, la struttura degrada, le argille deflocculano e si ha la trasformazione in terreno alcalino (sodico) che possiede, dal punto di vista agronomico, caratteristiche peggiori. La correzione dei terreni salini-alcalini presenta, almeno concettualmente, difficoltà superiori alle precedenti anche se talora può essere attuata con una certa facilità. Il semplice dilavamento con acqua dolce infatti può peggiorare le caratteristiche di questi substrati in quanto, asportandone la salinità (es. cloruro di calcio) si lascia nel suolo un eccesso di carbonato sodico: da un terreno salino-alcalino si passa ad un terreno alcalino. Occorre dunque accompagnare l'azione dilavante delle acque con interventi di altra natura. La messa a coltura dei terreni salini-alcalini può richiedere procedimenti diversi a seconda delle situazioni che si presentano. Nelle bonifiche Olandesi, ad esempio, il suolo strappato al mare si presentava, in certi casi, ricco di materia organica, di calcare e di solfuri. è bastato perciò favorire i processi ossidativi e di mineralizzazione nel terreno, ed assicurare un buon drenaggio, per risolvere il problema della salinità e dell'alcalinità. La mineralizzazione della s.o. infatti libera nitrati, solfati, carbonati che possono rimuovere il sodio. Se la s.o. non è sufficiente allora è necessario ricorrere a massicce somministrazioni di gesso ( q/ha). Il gesso si sparge in superficie e si interra leggermente; le successive piogge provvederanno a favorirne la penetrazione. Nel giro di uno o due anni il suolo si copre di vegetazione ed è pronto per ricevere una coltura miglioratrice tipo prato. Il problema si presenta in termini analoghi quando si tratta di rimettere a coltura terreni invasi temporaneamente dalle acque marine: una buona rete scolante, adeguati spargimenti di gesso, irrigazioni, lavorazioni e concimazioni appropriate, stanno alla base di ogni efficace programma di risanamento. Sembra ancora appena opportuno ricordare che le difficoltà di correzione dei terreni salini-alcalini, sono, per ovvi motivi, molto superiori nei suoli limosi e argillosi che in quelli sabbiosi. I terreni alcalini non salini infine, specie se a tessitura argillosa, risultano di più difficile redenzione in quanto l'impermeabilità che li caratterizza ostacola il dilavamento e l'uniforme incorporamento delle sostanze correttive. 35

36 CARATTERISTICHE CHIMICHE DEL TERRENO
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