Agronomia Generale

Definizione di agronomia

Il concetto di agronomia deriva dal greco e significa "campo" e "legge". Si può quindi definire come l'insieme di tutte le leggi che regolano la conduzione dei campi. Sin dall'antichità, le popolazioni hanno considerato l'agronomia una disciplina che contiene sia la parte pratica che la parte teorica.

Dagli anni '70, personaggi come Giardini, Cavazza, Henin e Sebilotte hanno contribuito a dare una definizione di questa scienza. Cavazza, infatti, la definisce come una scienza che ha per oggetto lo studio delle relazioni tra l'intervento dell'uomo su fattori della produzione agraria e le specie coltivate. Questa definizione esclude fattori politici, sociali ed economici. Giardini, invece, la definisce una scienza che studia il sistema colturale nelle sue relazioni e interconnessioni (ad esempio, tra ambiente e campo agricolo). Henin la definisce come ecologia del campo coltivato. Sebilotte, invece, lo studio nello spazio e nel tempo delle relazioni tra l'insieme costituito da popolamento vegetale e ambiente chimico fisico e biologico sul quale l'uomo interviene per la produzione di biomassa, quindi di energia.

Ecologia del campo coltivato

Cosa si intende per ecologia del campo coltivato? È la definizione data da Henin per agronomia. Il campo coltivato è il luogo fisico rurale, dove le piante crescono e si sviluppano sotto l'influenza di fattori biologici e chimici che ne determinano un'evoluzione più o meno costante. L'ecologia è la scienza che studia le condizioni di esistenza dei microrganismi e le relazioni che essi hanno con altri organismi della stessa specie e il luogo in cui vivono. L'ecologia ha come oggetto di studio l'ecosistema. L'ecosistema è quella porzione di biosfera delimitata naturalmente: è un sistema aperto, formato da una componente biotica e una abiotica, in cui scorre flussi di energia e materia e riceve energia dalle radiazioni solari. L'ecologia non ha una gerarchia ma ha diversi livelli di studio: autoecologia, demoecologia e sinecologia. Inoltre, l'ecologia può essere lacustre, marina, forestale, agraria e dei microrganismi.

Fattori ecologici ed ecosistema

Quali sono i fattori ecologici e cosa c'entrano con l'ecosistema? I fattori ecologici si dividono in fattori complessi, fattori merobiotici, fattori abiotici e fattori biotici. I fattori complessi comprendono la radiazione solare, l'atmosfera, l'idrosfera e la litosfera. I fattori merobiotici sono il clima e i laghi, mare e suolo. I fattori abiotici (biotopo) raggruppano il calore, la luce, l'aria, l'umidità e le sostanze nutritive mentre i fattori biotici sono l'uomo, le piante, gli animali e i virus. Abbiamo detto che l'ecosistema è sempre formato da una componente biotica e una abiotica. In questo caso, sarà formata da una biocenosi (componente biotica) e un biotopo (componente abiotica).

Definizione di termini ecologici

Definisci termini come:

• Popolazione: Insieme di organismi della stessa specie che occupano un determinato spazio, interagiscono tra loro e sono in grado di incrociarsi liberamente.
• Biocenosi: Indica la comunità di specie viventi in un determinato luogo chiamato biotopo.

Struttura di un ecosistema

Come si struttura un ecosistema? Un ecosistema può essere studiato da due punti di vista: uno morfologico-strutturale e uno trofico-funzionale. Il primo prende in considerazione la componente biotica e abiotica dell'ecosistema e divide i produttori, consumatori, decompositori dal clima e le sostanze (organiche e inorganiche). Il secondo invece studia l'utilizzazione di energia e materia secondo una componente autotrofa e una eterotrofa.

Concetto di agrosistema/agroecosistema

Cos'è un agrosistema/agroecosistema? Un agrosistema può essere definito come un ecosistema aperto, influenzato molto dalla componente umana, le cui dinamiche sono controllate artificialmente per la produzione di biomassa (e quindi di energia) per scopi economici.

Analogie e differenze con l'ecosistema naturale

Analogie e soprattutto differenze tra ecosistema naturale e agroecosistema sono marcate se non drastiche. Tuttavia, entrambi si identificano in un ambiente fisico naturale, godono di una certa biocenosi (più o meno articolata). Hanno un certo grado di biodiversità (basso nell'agrosistema) e godono entrambi del flusso di energia in entrata (radiazioni solari). In essi scorre energia e materia e sono soggetti a interferenze da parte dell'uomo.

Tuttavia, le differenze sono marcate se non drastiche. La caratteristica più notevole è l'intervento dell'uomo che, nell'agrosistema, provoca un certo squilibrio mantenendolo al primo stadio di evoluzione. Se questo accadesse nell'ecosistema naturale ci sarebbe uno squilibrio tale da far prevalere alcune specie su altre e quindi l'utilizzo di risorse ed energia sarebbe squilibrato. Il compito nell'uomo nell'agrosistema è proprio quello di mantenere vivo questo squilibrio con asportazioni e ingresso di materia come fertilizzanti, concimi (contro il depauperamento del suolo).

Concetto di biodiversità

Il concetto di biodiversità è un concetto entrato a far parte del linguaggio quotidiano da non molto tempo. È un concetto applicabile in molti campi, dal molecolare, alla specie, agli ecosistemi. In poche parole, si tratta di una condizione necessaria alla sopravvivenza della diversità animale e vegetale sulla terra.

Il problema dell'erosione genetica ne è la prova: nei primi anni del '900 infatti, le specie coltivate locali stavano sempre più scomparendo a favore della standardizzazione e dell'aumento degli input tecnici. Si sono cercati diversi metodi per riuscire a ripopolare le terre con le specie anche meno diffuse. Si sono quindi identificati diversi metodi: in situ ed ex situ. Entrambi i metodi favoriscono il ripopolamento e la conservazione dei semi delle specie in via d'estinzione, uno direttamente nel terreno, uno attraverso banche del germoplasma. Il metodo in situ è tornato molto in voga perché permette di ripopolare il terreno, di salvaguardare aree naturali e di coltivare varietà locali. Il secondo metodo tuttavia, prevede una codifica di ogni varietà di seme e permette la realizzazione di orti botanici e giardini.

Terreno agrario e terreno naturale

Il concetto di terreno o di suolo negli ultimi anni è stato oggetto di numerose e spesso contrastanti definizioni. Si è giunti tuttavia a definire il suolo come lo strato detritico più superficiale della crosta terrestre, capace di ospitare la vita delle piante e non solo. Questo, al contrario del substrato pedogenetico da cui dipende, è un corpo naturale più o meno modificato dall'uomo. Il suolo si può distinguere in suolo agrario o suolo naturale: il primo ospita la vita delle piante, mentre il secondo ha una vegetazione più o meno spontanea in equilibrio con l'ambiente circostante.

Descrizione del terreno

Il terreno possiede una propria costituzione: è suddiviso in strati od orizzonti ed è formato da una parte solida, una liquida e una gassosa. La parte solida funge da contenitore meccanico e sostegno per le radici ed è un contenitore più o meno bucato in cui scorre aria e acqua. La parte liquida è necessaria per la nutrizione delle piante mentre la parte gassosa per l'areazione.

Nel terreno naturale troviamo tre tipi di strati: A, B, e C. Il primo è detto anche eluviale e assieme al secondo forma il vero terreno. Il secondo è importante per la fertilità del suolo. È più compatto dell'orizzonte A. Il C invece rappresenta il substrato pedogenetico. Nel terreno agrario, invece, l'intervento dell'uomo ha portato alla formazione di due strati, lo strato subattivo e lo strato attivo. Lo strat attivo è quello che ospita le piante, è di colore più scuro perché concimato e perché risiede la sostanza organica. Lo strato subattivo invece è più compatto e meno permeabile ed è sede delle radici più profonde che si spingono oltre per la ricerca di acqua. Oltre allo strato subattivo e all'orizzonte C stanno le rocce. Un suolo ideale dovrebbe contenere il 23% di acqua, 25% di aria, il 7% di sostanza organica e il 45% di sostanza inorganica.

Caratteristiche del terreno

Il terreno si può dividere per caratteristiche chimico-fisiche, caratteristiche chimiche e caratteristiche biologiche. Il primo comprende tessitura, struttura, umidità da cui dipendono caratteristiche minori come la fertilità, la profondità, la porosità, potenziale idrico, ecc. Tra le caratteristiche chimiche ricordiamo il pH, il potenziale redox, da cui dipendono altre caratteristiche come la CSC o CEC, il tipo di terreno (alcalino, acido..). Tra le caratteristiche biologiche si ricordano la microflora e la micro e meso fauna che vive all'interno.

Profondità del terreno

Cos'è la profondità di un terreno? La profondità di un terreno rientra nelle caratteristiche chimico-fisiche. È essenziale per la vita della pianta in quanto misurarla significa determinare lo spazio vitale per ogni singola pianta. Più è profondo il terreno, più sarà di facile lavorazione. I terreni professionali hanno una profondità minima di 80 cm e i migliori superano anche i 2 metri.

Tessitura e struttura del terreno

Differenze tra tessitura e struttura: Tessitura e struttura sono entrambe due caratteristiche chimico-fisiche importanti per il terreno. La tessitura è la distribuzione dimensionale delle particelle elementari del suolo ed è una proprietà immodificabile del terreno che dà indicazioni sulla composizione chimica-fisica del suolo. La struttura, invece, è la disposizione nello spazio delle particelle elementari del suolo ed è una proprietà modificabile nel tempo. Dà indicazioni su scambi gassosi e idrici che avvengono nel terreno e studia le forme di aggregazione delle particelle del suolo.

La tessitura può essere determinata empiricamente ma necessita di una certa esperienza. La struttura si analizza in laboratorio.

Classificazione granulometrica dei terreni

Definisci e classifica i terreni da un punto di vista granulometrico. Prima di elencare le varie tipologie di terreno, è necessario fare una prima distinzione tra componenti grossolani e componenti fini. I primi comprendono ghiaia e pietre (ghiaia ha diametro compreso tra 2 e 20 mm mentre le pietre hanno diametro maggiore di 20 mm). I componenti fini invece comprendono sabbia, limo ed argilla (rispettivamente con diametro di 2-0,05; 0,05-0,002, minori di 0,002).

• Terreni a scheletro prevalente: Quando la componente grossolana (ghiaia, pietre) supera il 40% del volume totale. È un terreno in cui si coltivano soprattutto viti e arborei. Possiede forte areazione e buona permeabilità, tuttavia richiedono forti concimazioni e soffre di ritenzione idrica.
• Terreno sabbioso: Un terreno dai componenti più fini rispetto a quelli a scheletro prevalente ed è un terreno di facile lavorazione, che possiede sofficità, elevata porosità; tuttavia, i terreni sabbiosi sono grandi divoratori di sostanza organica e quindi sono poveri di elementi nutritivi.
• Terreno limoso: Non forma aggregati ed è quindi spesso mal strutturato, oltre che essere di difficile lavorazione in quanto forma zolle dure e compatte. Tuttavia la produzione è discreta e possiede una buona capacità di trattenuta idrica.
• Terreni argillosi: Sono terreni professionali, da cui si ottiene una buona produzione. Tuttavia richiedono attrezzi professionali; sono terreni con alta percentuale di sostanza organica. Possiede grande capacità di ritenzione idrica, elevata tenacità, scarsa areazione e difficoltà di drenaggio per estrema finezza dei pori. Un terreno ideale dovrebbe avere il 35-55% di sabbia, il 10-25% di argilla e il 20-40% di limo.

Struttura del terreno

La struttura è la caratteristica del terreno che indica la distribuzione dello spazio delle particelle elementari del suolo. Queste possono essere legate ad altre tramite dei legami di più o meno intensità. Supponendo che le particelle del terreno siano completamente sferiche e di uguale dimensione, si distinguono due strutture con cui le particelle si aggregano: una piramidale e una cubica.

Tuttavia, le particelle non hanno le stesse dimensioni e quindi è molto frequente che le particelle più piccole vadano a coprire gli spazi tra quelle più grandi: per questo motivo, non è sempre possibile identificare la struttura di un terreno, soprattutto per i terreni sabbiosi o argillosi grossolani.

Tuttavia, in quelli in cui si riesce a distinguere una struttura si distingue:

• Struttura a particelle singole fini incoerenti: Tipico di terreni sabbiosi.
• Struttura glomerulare: Costituita da aggregati porosi, irregolari ma tipica di terreni con tessitura equilibrata.
• Struttura granulare: Tipica dei terreni argillosi, con forma prismatica o rotondeggiante.

La struttura ha diversi ruoli: da un punto di vista fisico si deve rilevare che è la struttura stessa ad influenzare i vari rapporti tra parte solida, liquida e gassosa. Inoltre, influenza anche la fertilità del terreno. Da un punto di vista chimico, la struttura è importante per i processi redox e di scambio ionico che avvengono.

Formazione di aggregati

Quali sono i fattori che portano alla formazione di aggregati? I principali fattori che portano alla formazione di aggregati di diversa grandezza (zolle, aggregati zollosi, aggregati macrostrutturali, aggregati strutturali, aggregati microstrutturali, aggregati astrutturali) sono i colloidi di natura minerale (come le argille) e i colloidi di natura organica (come l'humus). Le dimensioni degli aggregati nel terreno influenzano molto anche il rapporto tra macro e microporosità. Tra i fattori che portano alla disgregazione degli aggregati, troviamo l'azione del gelo/disgelo, pioggia battente e acqua diretta.

Porosità del terreno

Cos'è la porosità? La porosità è una caratteristica chimico-fisica del terreno che va ad indicare lo spazio disponibile non occupato dalla sostanza solida. È data dalla somma tra umidità e volume occupato dall'aria. Dalla porosità dipendono fattori come movimenti dell'aria e dell'acqua, facilità di lavorazione, penetrazione più profonda delle radici. La porosità è inoltre determinata dalla somma tra macro e microporosità, caratteristiche importanti con funzioni diverse: la macroporosità è importante per la veloce infiltrazione di acqua e per gli scambi gassosi mentre la microporosità (che coincide quasi con la capacità di trattenuta idrica) è importante per la riserva idrica.

Un terreno ideale dovrebbe avere circa il 40% di macroporosità e il 60% di microporosità. In casi eccessivi, si potrebbe avere asfissia delle piante, denitrificazione e ristagni idrici (in caso di elevata microporosità) altrimenti, una scarsa capacità idrica, una eccessiva rapidità di scolamento verso la falda dell'acqua, rapida mineralizzazione della sostanza organica (nel caso di un'eccessiva macroporosità). I fattori influenti sulla struttura sono: sostanza organica (qualsiasi apporto di sostanza organica influenza positivamente la struttura), lavorazioni (che possono essere sia positive che negative), gelo e disgelo (negativo se prima vi è ristagno), presenza di lombrichi (che svolgono azione sempre positiva), ammendanti (sabbia, limo, argilla possono portare a un miglioramento della struttura) e prati e pascoli poliennali (si è notato come la durata di un pascolo influenzi di molto la qualità della struttura in positivo).

Clima

Prima di definire il clima è necessario apporre una distinzione tra climatologia e meteorologia. La prima studia i fenomeni meteorologici in relazione alle condizioni geografiche mentre la seconda studia i fattori atmosferici in relazione alle piante e/o colture agrarie. Il clima è quindi la risultante dei fattori meteorologici in relazione a una determinata area geografica di un punto specifico dell'atmosfera.

I principali componenti del clima sono radiazione solare, umidità, temperatura, idrometeore, vento. La radiazione solare è l'apporto di energia sotto forma di onda elettromagnetica. Le onde elettromagnetiche si caratterizzano per lunghezza, intensità e velocità di propagazione. La radiazione solare è importante perché fornisce sostanza organica tramite i processi di fotosintesi ed è un fattore bioregolatore (basti pensare al fotoperiodismo o al termoperiodismo). Le piante utilizzano la luce del visibile, ovvero le onde che sono lunghe dai 0,4 ai 0,7 (?); anche se le onde possono avere lunghezza dai 0,3 ai 30 (?).

Gli aspetti agronomici più interessanti relativi alla radiazione solare sono: tecniche di controllo (giacitura, esposizione, orientamento delle file, rincalzatura, ombreggiatura, ecc.) e il fotoperiodismo (ovvero il comportamento delle piante in relazione alla quantità di luce giornaliera; si distinguono piante longidiurne, brevidiurne e neutrediurne). La radiazione solare è importante per l'acclimatazione e la sincronizzazione della fioritura. Gli strumenti per la misurazione sono: piranometro, piroeliometro, fotocella, radiometro, spettroradiometro. La temperatura è la misura della quantità di calore giornaliera. Il calore si può determinare per conduzione, convezione e irraggiamento. Della temperatura è importante ricordare il limite minimo o zero, il limite ottimo e il limite massimo.