Appunti Biochimica agraria e chimica del suolo

POTERE ADSORBENTE e CAPACITÀ DI SCAMBIO DI CARICA

ADSORBIMENTO → capacità di un oggetto di ATTRARRE e TRATTENERE particelle sulla sua superficie.

Le particelle nel suolo hanno la capacità di adsorbire ACQUA, NUTRIENTI e altri prodotti chimici. I più importanti ADSORBITORI del suolo sono ARGILLA e SOSTANZA ORGANICA.

L'argilla ha una superficie molto ampia che le permette di ASSORBIRE molta acqua, CONSERVARE nutrienti e ATTACCARSI ad altre particelle del suolo. Le sue particelle sono IMPILATE in strati come dei fogli. Ogni foglio è leggermente separato e hanno CARICHE NEGATIVE che vengono bilanciate dalla presenza di cationi.

Il POTERE ADSORBENTE è dovuto alla CARICA ELETTRICA NEGATIVA delle argille e della SOM. Entrambe possono adsorbire gli ioni con CARICA POSITIVA come H, Ca, Na, Mg ecc.

Le molecole di ACQUA nel terreno circondano le particelle solide e formano uno strato più o meno spesso.

L'acqua nel terreno è una

soluzione contenente NUTRIENTI, vari elementi, MOLECOLE idratandolo.ORGANICHE così che le piante possono assumerli velocemente e facilmente.

L'adsorbimento è caratterizzato dalla RITENZIONE temporanea, senza reazione chimica, di ioni e molecole sulle superfici. La LIBERAZIONE delle specie chimiche fissate è detta, invece, DESORBIMENTO.

L'ASSORBIMENTO, invece, è un legame più forte caratterizzato da combinazione chimica e alterazione di una delle fasi.

Quando sulla superficie si ha una carica elettrica, l'adsorbimento avviene per ATTRAZIONE ELETTROSTATICA. Si ha uno SCAMBIO quando un solido (SCAMBIATORE) che ha fissato ione o molecole sulla superficie, è messo a contatto con una SOLUZIONE dove ci sono ioni o molecole di natura diversa. Dopo un po' di tempo sullo scambiatore e in soluzione ci saranno tutte le specie chimiche che partecipano allo scambio, la giusta distribuzione di queste porta ad uno stato di EQUILIBRIO.

NON SPECIFICO.essere scambiato perché trattenuto da un sale insolubile o inserito nella struttura dei reticoli.Per attrarre cariche positive tutto dipende da:- Carica anione- Concentrazione anione- Presenza di altri atomi- Valore di pH

SCAMBIO CATIONICO: è il più diffuso nel terreno. Ci deve essere un solido con cariche NEGATIVE compensate da CATIONI trattenuti in superficie da forze elettrostatiche.

CAPACITÀ DI SCAMBIO CATIONICO: quantità di CATIONI SCAMBIABILI che uno scambiatore può trattenere per scambio ionico. Dipende dal tipo di anioni e cationi presenti. Attraverso lo scambio ionico il terreno trattiene e mette a disposizione di piante e microrganismi molti elementi come Ca, Mg, K, perciò è un indice di fertilità.

Nei COLLOIDI si ha sempre carica NEGATIVA e PERMANENTE (non soggetta a variazioni per condizioni ambientali), ciò è dovuta a due fattori:

• SOSTITUZIONI ISOMORFE nei minerali → nei

particelle dell'altra fase, la FASE DISPERSA. Relazioni tra queste DISPERDENTE due fasi sono regolate da interazioni dovute a legami di vario tipo: una dispersione è più stabile se i legami tra caso in cui il disperdente è l'ACQUA si hanno COLLOIDI disperdente e disperso sono numerosi e forti. Nel IDROFILI o IDROFOBI. HUMUS è un colloide IDROFILO e può legare le molecole d'acqua sulla sua superficie e assorbirla in grandi quantità avendo, quindi, una notevole RITENZIONE IDRICA. Se una dispersione colloidale si trova in un campo elettrico, tutte le particelle solide migrano verso uno dei due poli, perciò mostrano l'esistenza di una carica elettrica. Nei COLLOIDI LIOFOBI le singole particelle sono cariche dello stesso segno, per cui tendono a respingersi tra loro e non formano aggregati. La formazione della carica si ha ad esempio quando i gruppi funzionali acidi si dissociano cedendo ioni H+. questo fenomeno risente, però,

concorrenza con il colloide sottraendogli acqua necessaria per separare le micelle.

TESSITURA DEL TERRENO

TESSITURA→ COMPOSIZIONE GRANULOMETRICA del terreno considerando quale percentuale di particelle singole sono presenti indipendentemente dalla composizione chimica o mineralogica. Due terreni possono differire per la tessitura.

Alla tessitura è legata la POROSITA’: quantità e grandezza dei pori porta a descrivere quali sono i rapporti tra terreno e fluidi e i fenomeni legati alla superficie specifica dei solidi.

Le CLASSI GRANULOMETRICHE vengono definite come SABBIA, LIMO e ARGILLA, a volte con l’aggiunta di GROSSOLANA, MEDIA, FINE). I due sistemi di classificazione più usati sono la CLASSIFICAZIONE ISSS e la CLASSIFICAZIONE USDA.

La prima distinzione si ha tra SCHELETRO costituito da particelle con diametro >2mm e TERRA FINE con diametro <2mm. Quest’ultima si può dividere a sua volta in classi granulometriche come abbiamo detto prima (sabbia, limo, argilla).

limo, argilla). L'abbondanza delle varie frazioni granulometriche dà al terreno caratteristiche particolari che incidono su LAVORABILITÀ, POROSITÀ e PERMEABILITÀ. Esempio l'argilla rende il terreno pesante e difficilmente lavorabile e poco permeabile dove l'acqua ci ristagna; se prevale la sabbia, invece, si hanno i TERRENI SCIOLTI dove l'acqua non è trattenuta e che si asciugano immediatamente.

I fenomeni di scambio cationico sono più accentuati quanto è più fine la tessitura del suolo. La giusta composizione in campo agronomico è quindi un'equilibrata proporzione di tutte le componenti.

Il suolo, solitamente, si classifica come:

• SABBIOSO → contiene non meno del 50% di sabbia
• ARGILLOSO se ha il 30% di argilla

Si usano DIAGRAMMI specifici per capire la composizione di un terreno come quello del triangolo equilatero: ogni vertice è il 100% di una delle tre frazioni. Viene suddiviso in zone