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Tessitura e struttura del terreno


Le particelle elementari che costituiscono il terreno sono classificate in base al loro diametro medio, questa operazione viene effettuata separando quattro frazioni di terreno all’interno di altrettanti intervalli di diametro.
Le frazioni sono: scheletro con Ø > 2 mm, sabbia con Ø compreso tra 2 mm e 0,02 mm, limo con Ø compreso tra 0,02 mm e 0,002 mm, argilla con Ø < 0,002 mm.
La composizione granulometrica di un terreno, chiamata tessitura, indica pertanto il contenuto percentuale di scheletro (calcolato rispetto al peso del campione) e quello di sabbia limo e argilla (calcolati rispetto al peso della terra fine, che è il campione senza lo scheletro).
Lo scheletro ha caratteristiche prevalentemente negative, dovute soprattutto agli ostacoli e ai danni che crea durante le lavorazioni e all’eccessiva porosità, permeabilità e incoerenza che conferisce al terreno.
La sabbia, come lo scheletro, rende il terreno sciolto e molto permeabile ma non ostacola le lavorazioni. Il limo ha limitate proprietà colloidali e contribuisce poco ai legami tra le particelle e a trattenere le sostanze nutritive, più consistente è invece la sua capacità di legare l’acqua. L’argilla è costituita prevalentemente da minerali argillosi e da humus, composti chimici differenti, ma che hanno tutti proprietà colloidali e sono responsabili dei legami tra le particelle terrose, con l’acqua e con le sostanze nutritive.
I terreni che eccedono in uno dei componenti della tessitura manifestano dei problemi nella coltivazione dovuti o all’eccessiva scioltezza (terreni sabbiosi o terreni ricchi di scheletro) o all’eccessiva compattezza (terreni argilloso o terreni limosi).
Sono considerati invece ottimali, nella struttura, i terreni di medio impasto, i quali hanno quantità irrilevanti di scheletro, dal 50 al 70% di sabbia, dal 25 al 40% di limo e dal 5 al 15% di argilla e più del 2% di sostanza organica.
Solamente nei terreni molto sciolti le particelle terrose sono libere; la presenza, anche minima, di sostanze colloidali (minerali argillosi, humus), infatti, permette la formazione di legami tra le particelle in modo da costituire degli aggregati.
Le dimensioni medie degli aggregati e la loro stabilità nel tempo determinano un altro parametro molto importante del terreno: la struttura. Gli aggregati stabili con dimensioni comprese tra 1 e 3 mm, sono caratteristici di una buona struttura del terreno che, quando è ottimale, deve avere il 50-60% di pori i quali, a oro volta, devono essere per il 50% macropori e per il 50% micropori.
La struttura di un terreno, specie se coltivato, è instabile e facilmente degrada se le pratiche colturali sono poco attente. Sono favorevoli alla creazione di una buona struttura i seguenti fattori: una tessitura equilibrata, una buona dotazione di colloidi, soprattutto organici, una giusta umidità, la presenza di radici, soprattutto di tipo fascicolato, la presenza di ioni calcio, la copertura vegetale, i lombrichi, i microrganismi degrada tori della sostanza organica, le concimazioni organiche, le corrette lavorazioni meccaniche. Sono invece sfavorevoli: una tessitura squilibrata, la scarsità di colloidi, l’eccesso di umidità, la limitata copertura vegetale, la bassa attività microbica, l’eccessivo calpestamento del terreno e le lavorazioni scorrette.
I pori del terreno contengono aria e acqua, quelli che in condizioni di umidità media ospitano prevalentemente aria (diametro maggiore di 8 micron), sono i macropori; gli altri, più piccoli, sono i micropori e contengono prevalentemente acqua.
L’aria contenuta nei macropori ha normalmente una composizione nella quale il contenuto di ossigeno è più basso, mentre l’anidride carbonica è più alta rispetto all’atmosfera esterna. Questo è dovuto al fatto che, nel terreno, abbiamo un consumo di ossigeno e una produzione di anidride carbonica durante la respirazione delle radici e dei microrganismi aerobi; mancando poi un rapido ricambio con l’esterno, la composizione rimane modificata.
Questa ridotta ossigenazione dell’aria nel terreno, può creare problemi quando l’acqua invade i macropori o quando il terreno possiede una porosità bassa, perché così si riduce il contenuto complessivo di aria e, inoltre, si limitano gli scambi con l’esterno, diminuendo il contenuto di ossigeno.
Quando tutti i pori del terreno sono occupati dall’acqua, il suolo è saturo e si trova alla Capacità Idrica Massima (CIM). In questa condizione l’umidità del suolo non è stabile e l’acqua, contenuta nei macropori, scende in profondità grazie alla forza di gravità. Man mano che l’umidità diminuisce, la discesa dell’acqua è sempre più contrastata dall’attrazione da parte dei colloidi del terreno; quando infine cessa la percolazione, il terreno si trova alla Capacità di Campo (CC) e l’acqua occupata solamente i micropori. L’umidità presente alla capacità di campo è la quantità di acqua che il terreno trattiene e che è disponibile per le piante.
L’assorbimento da parte delle radici e l’evaporazione dalla superficie del suolo causano una diminuzione dell’umidità del suolo, l’acqua che rimane è trattenuta dal terreno con forza sempre maggiore finché, ad un certo punto, le radici non riescono più ad assorbirla, dato che a questo livello di umidità le piante cominciano a manifestare dei segni tipici di sofferenza: si dice che il suolo è al Coefficiente di Avvizzimento (CA).
La differenza tra l’umidità del terreno alla C.C. e quella al C.A. viene detta acqua disponibile; se questa viene riferita ad un determinato volume di terreno ed espressa in litri, rappresenta la riserva idrica massima utilizzabile da parte delle piante.
La forza di coesione tra l’acqua e i colloidi del terreno è una pressione negativa, infatti, le piante per assorbire acqua sono costrette ad “aspirarla”; questa pressione, che è misurabile direttamente in campo utilizzando i tensiometri, aumenta man mano che l’umidità diminuisce.
La tensione dell’acqua, misurata nel terreno, è collegata alla umidità e i dati sperimentali indicano che, alla C.C., è circa 0,33 atm., mentre al C.A. supera normalmente le 15 atm. Dato che la pianta consuma energia per l’assorbimento dell’acqua e che questa aumenta man mano che ci si avvicina al C.A., le conoscenze riguardo le costanti idrologiche e la tensione dell’acqua permettono all’agricoltore di poter intervenire tempestivamente con l’irrigazione evitando delle perdite di produzione.
Il comportamento dei terreni nei confronti dell’acqua è strettamente legato alla loro tessitura e alla struttura. I terreni sciolti (ricchi di scheletro o sabbiosi) sono molto permeabili, ne risulta una scarsa capacità di trattenere l’acqua, viceversa i terreni pesanti trattengono maggiori quantità di acqua, anche se questa è maggiormente legata. La creazione di una buona struttura attenua le anomalie dovute alla tessitura, migliorando la capacità di trattenuta dei terreni sciolti (attraverso un aumento della microporosità) o tendendo più disponibile l’acqua nei terreni pesanti (attraverso un aumento della macroporosità).
Nei pori del terreno circola una soluzione, di composizione variabile, costituita prevalentemente da sali di calcio, magnesio, potassio e sodio nella forma di carbonati, solfati e nitrati. Tra la soluzione e le particelle del terreno si verificano continui scambi di ioni, che vengono poi assorbiti dalle radici delle piante. Il terreno funge quindi da “contenitore” per i sali minerali, mentre la soluzione è il veicolo per il loro trasporto verso le radici.
Nella soluzione si possono trovare anche i colloidi minerali e organici (argilla e humus), che sono costituiti da particelle molto piccole le quali non si aggregano perché possiedono la stessa carica. Questo equilibrio viene rotto dalla presenza di ioni calcio, idrogeno, magnesio o ferro che provocano l’aggregazione e la flocculazione delle particelle.
Gli ioni sodio, potassio e ammonio, invece, hanno azione de flocculante perché creano una barriera tra le particelle. Nella flocculazione i colloidi inglobano e legano i componenti del terreno (sabbia e limo), contribuendo alla formazione della struttura del terreno.
La presenza di cariche negative sulla superficie dei colloidi, anche flocculati, spiega la loro capacità di “legare” gli ioni positivi presenti in soluzione. Trattandosi di un legame chimico, le quantità di ioni presenti sulla superficie delle particelle terrose e di ioni in soluzione sono regolate da equilibri chimici, che prevedono lo scambio tra ioni in modo da mantenere, nel terreno, la stessa carica, ad esempio un K+ è sostituito da un H+ e viceversa.
Gli ioni negativi sono trattenuti poco dal terreno, l’NO ad esempio è libero in soluzione e viene trasportato con facilità nella falda freatica senza poter essere assorbito dalle piante. L’H PO , invece, si lega con gli idrossidi di ferro provocando il blocco di due importanti elementi nutritivi per la pianta: il fosforo e il ferro, questo fenomeno può essere permanente o temporaneo, con la successiva liberazione degli elementi. Riguardo al pH, le condizioni vicine alle neutralità sono in generale più favorevoli all’assorbimento degli elementi nutritivi in quanto questi sono disponibili in soluzione.
L’eccessiva salinità della soluzione circolante crea problemi di assorbimento per la pianta, a causa della forte pressione osmotica.
Quando poi il contenuto di Na è elevato, ai problemi di assorbimento si aggiungono quelli dovuti allo ione: innalzamento del pH anche fino 10, de flocculazione dei colloidi e peggioramento della struttura.
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