Domande e risposte Agronomia

Riepilogo SAFA 18 maggio 2020 (domande di esame)

(Esame passato con 30)

Agroecosistema

Servizi ecosistemici: 4 categorie:

• Approvvigionamento (produzione di cibo, fibre, legname, energia);
• Regolazione (clima, sequestro del carbonio, ciclo delle acque regolato dall’evapotraspirazione che favorisce l’infiltrazione, purificare le acque e quindi magari evitare la lisciviazione dei nitrati, difesa del suolo grosso capitolo dell’erosione);
• Supporto (ciclo dei nutrienti e biodiversità);
• Sociali e culturali (redditi, posti di lavoro, educazione, ricreazione, agriturismi).

Cicli di nutrienti

Ciclo del C

Ciclo del C sta alla base dei cambiamenti climatici (emissioni gas serra da attività agricola: CO2 (anidride carbonica) emessa dalla respirazione del suolo e dalla degradazione della S.O. La S.O. deriva dalle foglie morte che cadono in un bosco mentre in agricoltura dai residui colturali.

Organica (emissione indiretta).

Emissione diretta invece è il gasolio utilizzato dai trattori, le pompe.

Cosa possiamo fare per ridurre le emissioni di carbonio dalla respirazione del suolo?

Meno lavorazioni possibili quali per esempio lavorazioni morbide, lavorazioni conservative, ecc.

Emissioni di CH4 (metano) emessa della gestione dei liquami zootecnici e questo ci preoccupa perché è la molecola che più influenza i cambiamenti climatici rispetto alla CO2.

Emissioni di N2O (protossido di azoto) emesso da processi di denitrificazione e quindi in condizione di anaerobiosi, sui terreni argillosi ecc.

Effetto serra

Effetto serra: È un fenomeno naturale di regolazione della temperatura da parte del pianeta che è provvisto di atmosfera poiché questi gas:

• Permettono l’entrata della radiazione solare e
• Ostacolano l’uscita della radiazione infrarossa emessa dalla superficie e quindi questo comporta ad un aumento della temperatura e quindi a delle escursioni termiche meno intense in quanto il calore che viene assorbito dal terreno viene rilasciato più lentamente verso l’esterno.

L’inquinamento però comporta un aumento dei gas serra in atmosfera innalzando l’effetto serra naturale e provocano cambiamenti climatici soprattutto sotto forma di riscaldamento globale.

Tecniche agronomiche di mitigazione dei cambiamenti climatici

• Con riduzione delle emissioni attraverso la produzione di biodiesel,
• Produrre energie rinnovabili per non consumare le fonti fossili.
• L’attività del compost o magari togliere anidride carbonica dall’atmosfera grazie alle piante forestali così da fissarla nel legno e poi grazie al legno c’è la produzione di mobili così da far sì che quel carbonio rimanga fuori dall’atmosfera.
• Quello che interessa di più in agronomia è quello di utilizzare il carbonio per fertilizzare il terreno quindi metterlo sotto terra come compost attraverso la fertilizzazione organica.

N.B. importanti serbatoi di carbonio dell’ecosistema terrestre: degradazione di sostanza organica, giacimenti di carbonio.

• Cambiamenti climatici comportano un cambiamento della frequenza delle piogge e quindi anche i periodi di siccità.

Tecniche agronomiche di adattamento dei cambiamenti climatici

• Utilizzo di cultivar più resistenti;
• Consociazioni: inerbimento dei frutteti e quindi aumentare la biodiversità intraspecifica.

Ciclo dell’N

Ciclo dell’N (come entra l’azoto nell’agroecosistema? Attraverso:

• L’azotofissazione simbiotica e non;
• Concimi di sintesi.

A questo azoto succede che vi è la lisciviazione dei nitrati che allontana l’azoto dal terreno e lo porta alle falde acquifere.

Un altro possibile allontanamento dell’azoto può avvenire attraverso:

1. La denitrificazione o per la volatilizzazione di NH3 (ammoniaca) che deriva dalle deiezioni animali ma deriva anche dalle immissioni di ammoniaca e questa particolare presenza di ammoniaca nell’atmosfera fa sì che vi sia la formazione di particolato (PM) che può vincolare una serie di contaminanti che entra nei polmoni e può dar fastidio agli apparati respiratori,
2. O per asportazione e vendita N nei prodotti che sta prevalentemente nelle proteine come per esempio l’azoto che si trova nella carne.

Viene assorbita sotto forma nitrica (NO3-) e ammonica (NH4+).

Prodotti della denitrificazione: in cui si forma dapprima il protossido di azoto (N2O) che oltre ad essere un gas serra fa perdere anche fertilità al suolo e poi si libera sotto forma di azoto molecolare.

Terreno

Tessitura

Tessitura (triangolo USDA: terreno franco è un terreno equilibrato che ci fa stare abbastanza tranquilli), granulometria: per determinare l’argilla, sabbia o limo all’interno di un suolo porto una specifica frazione di terreno definita terra fine che hanno dimensioni inferiori a 2 mm.

Caratteristiche argilla (definiti anche colloidi elettronegativi capaci di adsorbire cationi e le intendiamo un qualcosa di appiccicoso capace di aderire ad altre particelle con dimensioni inferiori a 0,002 mm. Le argille più fertili sono la montmorillonite che hanno il triplo foglietto e una superficie di scambio pari a 800 m²/g. Gli aspetti positivi sono: la fertilità chimica e fertilità fisica se le argille sono aggregate, buona ritenzione idrica ma questo comporta che inverno o autunno mi può provocare ristagno idrico o condizioni di anaerobiosi e non posso fare delle lavorazioni specifiche e inoltre in queste stagioni i terreni sono anche più freddi. Un terreno argilloso pesante è quello più difficile da lavorare.

Limo (2 centesimi di mm e 2 millesimi di mm).

Sabbia piccole dosi e turni brevi e quindi una intensità di lavoro molto alta. Bassa capacità di scambio cationico (C.S.C.) ed eccessiva circolazione dell’ossigeno che determina un’alta degradazione della S.O. e quindi sono poveri di S.O. (2 mm e 2 centesimi di mm). Gli ortaggi invernali vanno bene per questi tipi di terreno in quanto sono terreni che si riscaldano più facilmente.

Struttura, densità apparente e porosità

Struttura, (vedere chimica) cationi deflocculanti sono i monovalenti come per esempio il sodio e il potassio mentre i flocculanti sono il calcio e magnesio.

Densità apparente (in laboratorio g/mL da convertire poi in kg/L o t/m³) è lo strumento per misurare il rapporto peso volume del nostro terreno comprendendo anche i pori e la troviamo più bassa nei suoli argillosi mentre più alta nei suoli sabbiosi.

Terreno sabbioso: 1,5 – 1,6.

Terreni argillosi, limosi: 1,2.

Terreni torbosi: 0,9 - 1.

Porosità (è inversamente proporzionale della densità apparente) più alta nei suoli argillosi mentre più bassa nei suoli sabbiosi.

Caratteristiche idrologiche

Caratteristiche idrologiche (CIM, CIC, PAP, AU, RU, AfU, RfU) = esercizi di calcolo quindi in funzione del diametro dei pori cambiano le forze di adesione capillare e quindi la tensione e potenziale idrico che esercitano le piante per assunzione dell’acqua.

Su che base noi decidiamo di definire un volume di adacquamento di un determinato terreno devi considerare la:

1. Tessitura,
2. S.O.
3. Densità apparente del terreno.

Il suolo non è uguale in tutte le zone ed è costituito da minerali inorganici e minerali organici. L’interazione tra i due elementi ci permette di capire quanta acqua il suolo riesce a trattenere.

Come facciamo a calcolare la capacità del terreno di trattenere quest’acqua?

Con le funzioni di pedo-transfer. I dati che ci servono:

• La percentuale di sabbia;
• Percentuale di argilla;
• Percentuale di limo;
• La densità (t/m³).

E grazie al pedo-transfer possiamo calcolarci:

CC/CiC = capacità idrica di campo (l'acqua contenuta in un terreno che è stata allontanata per gravità si chiama CC).

PA = punto di appassimento.

AU = acqua utile.

Potenziale idrico

Potenziale idrico: se abbiamo un potenziale idrico che è uguale 0 abbiamo un terreno saturo e questa viene definita acqua di percolazione perché il terreno non sta esercitando nessuna forza di adesione.

Il potenziale idrico è sempre più basso nelle foglie rispetto alle radici (le foglie sono più asciutte delle radici) e più basso nelle radici rispetto al terreno (le radici sono più asciutte del terreno).

I punti estremi sono:

• Capacità idrica di campo a -0.3 bar e
• Punto di appassimento a -15 bar.

C.I.C. = capacità idrica di campo è l’umidità del terreno quando è finita la percolazione (dove si ha un potenziale idrico di -0.3 bar).

PA = punto di appassimento quando l’acqua che è trattenuta dal nostro suolo si è assottigliata così tanto tanto che le radici non riescono ad assorbire l’acqua dal terreno.

Sia C.I.C. e PA sono percentuali che le calcoliamo con le formule di pedo-transfer.

Grazie a queste formule, sapendo la:

• Tessitura e quindi le particelle granulometriche,
• La % di S.O. e
• La densità apparente.

Quali fattori la influenzano? Tessitura e % di S.O.

Evapotraspirazione

Evapotraspirazione consuma tutta l’acqua utile e che è tutta acqua al di sotto dalla capacità di campo fino a quando le foglie non iniziano ad appassire arrivando a un livello di umidità definito appunto punto di appassimento con un potenziale idrico -15 bar.

In quali condizioni non si raggiunge l’evapotraspirazione max.?

Quando l’umidità del terreno è più bassa del limite critico di umidità.

Come mi accorgo anche da lontano che la pianta non sta più traspirando bene?

Con i termometri infrarossi. Nel momento in cui una pianta traspira di meno la temperatura sale proprio perché l’evapotraspirazione è anche un fenomeno di termoregolazione della foglia.

Come fanno le piante ad assorbire acqua? Riducendo il loro potenziale idrico in modo particolare la frazione del potenziale osmotico grazie a delle molecole chiamate osmoliti, prendendo gli zuccheri e attivando un metabolismo secondario trasformando gli zucc. in altre molecole.

Acqua utile, riserva utile e stress idrico

AU = acqua utile: ce la calcoliamo con le formule di pedo-transfer e le unità di misura che ne escono fuori sono %volume (es. 15%v) o m³/m³ (0.15 teta) ed è tutta l’acqua contenuta tra la capacità di campo e il punto di appassimento.

RU = riserva utile: AU x volume di terreno.

AfU = acqua facilmente utilizzabile è l’acqua contenuta tra la capacità di campo e il punto critico di umidità ed è chiamato punto critico perché dopo quel punto la pianta va incontro a stress idrico con conseguente chiusura degli stomi provocando un rallentamento della fotosintesi, producendo di meno.

Si calcola andando a vedere i quaderni di irrigazione della FAO 56 indicandoci una tabella che ci dice quale percentuale di acqua utile per quella pianta è facilmente utilizzabile. La pianta più delicata è la fragola che considera facilmente utilizzabile solo il 15%.

Lo stress idrico è quel fenomeno che si verifica quando le piante non sono in grado di assorbire abbastanza acqua per sostituire quella persa per traspirazione.

Per controllare lo stress idrico gestirei al meglio:

• L’irrigazione calcolando la riserva facilmente utilizzabile (RfU) e dare dopo meno volume d’acqua nell’irrigazione tipo se prima era 100% ora il 60-70%.
• Un altro sistema di irrigazione, ovvero il solco d’irrigazione lo faccio soltanto a una parte della pianta in modo che una parte delle radici viene irrigata l’altra parte invece va in stress idrico perché non riceve acqua. Nel momento in cui non riceve acqua produce antiossidanti. Anche se una parte delle radici non ricevono acqua, comunque non va ad inficiare negativamente la produzione. Questa irrigazione definita anche irrigazione parziale è molto diffusa per i pomodori.

pH e CSC

pH sapere l’acidità del nostro terreno in quanto può modificare la disponibilità dei nutrienti soprattutto il fosforo è quello più delicato. Le piante preferiscono principalmente un pH tra 6 e 7 perché i nutrienti principali quali azoto, fosforo e potassio sono più disponibili.

CSC (mono e bivalenti) in particolare ripetere la montmorillonite e la kaolinite. Le particelle con più alta capacità di scambio cationico cioè la montmorillonite e la sostanza organica umificata. Cosa possiamo fare se vogliamo alzare la c.s.c.? Quali sono i cationi di interesse per la nutrizione delle piante? I monovalenti sono: sodio, potassio (entrambi delle proprietà deflocculanti ovvero che tendono a distruggere gli aggregati e a formare le particelle elementari) e ione ammonio mentre i bivalenti sono: calcio (più diffuso in Italia meridionale con proprietà flocculanti) e magnesio mentre i trivalenti sono il ferro e alluminio.

Nel suolo limoso la C.S.C.: 10 m.e. su 100 g.

Nel suolo argilloso la C.S.C.: 30 m.e. su 100 g.

Flocculazione ed effetti del sodio nel suolo

Flocculazione: la flocculazione è un processo di aggregazione delle particelle costituito da due fasi, durante il quale un numero elevato di piccole particelle elementari forma un numero di aggregati.

Effetti del sodio nel suolo:

• Modifica il pH del suolo e lo rende più basico (pH>8);
• Porta problemi per l’asportazione della disponibilità delle sostanze nutritive quali per esempio il fosforo;
• Se questo terreno è vicino ad un’area costiera, queste acque saline mi fanno aumentare la salinità del suolo che può portare a una riduzione dell’assorbimento idrico;
• Il sodio essendo un catione monovalente e quindi essendo un deflocculante vi sono processi di deflocculazione con conseguente minor ossigenamento del suolo sfavorendo la funzione delle radici perché provoca asfissia.

Quali sono le soluzioni ad un terreno salino (in ordine di intervento)?

1. Effettuiamo delle lavorazioni del terreno che vanno più in profondità proprio per dilavare meglio i sali con l’irrigazione. Potremmo utilizzare in particolare la scarificatura che lo facciamo verso agosto settembre perché il terreno non è carico d’acqua.
2. Nel momento in cu