Appunti Agronomia

Terreno

Il terreno è lo strato detritico superficiale della crosta terrestre capace di ospitare la vita delle piante, costituito da sostanze minerali e organiche, sede di attività biologica e di processi chimici e fisici. È formato da 3 fasi:

• Fase liquida: acqua + sali minerali
• Fase solida: costituenti minerali (scheletro + terra fine) & costituenti organici (vivi + residui)
• Fase gassosa: aria tellurica

Caratteristiche del terreno

Intrinseche (o statiche)

• Origine
• Stratigrafia
• Costituzione o tessitura o grana
• Esposizione
• Giacitura
• Colore

Estrinseche (o dinamiche)

• Struttura
• Plasticità
• Crepacciabilità
• Tenacità
• Caratteristiche biologiche
• Caratteristiche chimiche

Caratteristiche estrinseche

Origine considera le rocce ed i minerali della litosfera, i loro processi di trasformazione e gli agenti che li determinano, nonché l’evoluzione dei substrati pedogenetici. La pedogenesi è l’insieme di fenomeni fisici, chimici e biologici che determinano la formazione ed evoluzione del suolo (processo molto lento): roccia substrato pedogenetico terreno.

Classificazione rispetto all’origine

• Terreni autoctoni (in situ): rimangono sul luogo della loro formazione (roccia madre)
• Terreni alloctoni (di trasporto): le componenti vengono trasportate da agenti come acqua e vento.

Stratigrafia

È lo studio degli strati del terreno. Gli strati del terreno sono il risultato dell’azione dei fattori della pedogenesi e differiscono tra loro per colore, spessore, composizione chimica, tessitura, attività biologica, pH. Nel terreno naturale vengono distinti 3 strati sulla roccia madre (D), che vengono identificati con le lettere A, B, C:

• Strato A (eluviale): è la parte superficiale del terreno.
• Strato B (illuviale): conserva tutto il materiale che per vari fenomeni deriva dallo strato superiore.
• Strato C: è il substrato pedogenetico.

Il terreno agrario si divide in:

• Suolo (A+B) distinto in: strato attivo e strato inerte.
• Sottosuolo (C+D) non subisce lavorazioni, si trova sotto il suolo.

Strato attivo: superficiale, ospita la maggioranza delle radici, oggetto di lavorazioni, ricco di ossigeno, ricco di humus, ha elevata sofficità e permeabilità ed è sede di tutte le attività delle piante. Strato inerte: ospita radici più profonde, più compatto, più povero di ossigeno e più ricco di componenti minerali provenienti dallo strato superficiale, trasportati dall’acqua piovana che cola in profondità (acqua dilavante).

Costituzione del terreno (o tessitura o composizione granulometrica)

È la percentuale (in peso) di particelle elementari che compongono il terreno. Per il loro diametro si dividono in:

• Scheletro: ghiaia, pietre e ciottoli, ghiaino diametro > 2mm
• Terra fine: limo, argilla, sabbia (grossa o fine) diametro < 2mm

I terreni con scheletro prevalente (≥ 40%) sono caratterizzati da:

• Alta presenza di materiale grossolano
• Debole capacità di assorbimento e assorbimento idrico
• Buona permeabilità
• Elevata aerazione
• Modesta presenza di humus
• Accentuati processi ossidativi
• Difficile meccanizzazione
• Richiesta di elevata concimazione

I terreni sabbiosi (>70% di sabbia):

• Presentano elevata macroporosità
• Scolano facilmente
• Soffici e areati
• Poveri di elementi nutritivi
• Hanno carenza di S.O.

I terreni limosi (50-80%) sono costituiti da silicati, quarzo e calcare precipitato:

• Sono poveri di elementi nutritivi
• Formano croste in superficie

Elementi organici presenti nel terreno

I principali elementi presenti nel terreno sono azoto, fosforo e potassio.

Azoto (N)

Si trova in forma: (prevalente, costituisce una riserva) organica minerale. Forme assimilabili di N sono:

• Ammonio (catione NH₄⁺): si trova fissato nel terreno
• Nitrato (anione NO₃^-): si trova nella soluzione circolante

Un terreno con il 1-1,5‰ di N si considera, in genere, ben dotato.

Fosforo (P)

Si trova in forma: organica o minerale. L’espressione convenzionale è in P₂O₅.

• P. solubile: si trova nella soluzione circolante ed è assimilabile dalle piante
• P. scambiabile: viene assorbito su argilla e humus con la mediazione di calcio e magnesio. È assimilabile dalle piante
• P. precipitato: poco solubile e poco disponibile per le piante
• P. inerte: derivante dalla roccia madre

Potassio (K)

Si trova in forma: organica o minerale. L’espressione convenzionale è in K₂O.

• K solubile: in forma ionica nella soluzione circolante, assimilabile dalle piante
• K scambiabile: adsorbito su argilla e humus, anch’esso assimilabile dalle piante

Un terreno con il 150-450 ppm di K si considera, in genere, ben dotato.

pH = - log [H⁺]

Varia da 0 a 14 ma i pH da 6,5 a 7,5 sono generalmente idonei a moltissime colture. Modifica l’abitabilità del terreno per i vegetali, modifica la solubilità degli elementi nutritivi.

Potere tampone

Capacità del suolo di opporsi alle variazioni di pH:

• Terreni sabbiosi: minimo
• Terreni argillosi: massimo

Costituenti della sostanza organica (S.O.) del terreno

1. Edaphon Organismi viventi: microflora, mesofauna, microfauna, mesoflora.
2. Sostanza organica “fresca” (dove ancora i processi di trasformazione non sono ancora avvenuti) Costituita da: Foglie, rami morti (lettiera), residui della coltivazione, radici morte, secrezioni radicali (e fogliari), spoglie degli organismi del terreno.
3. Sostanza organica non completamente umificata Si parla spesso di “humus libero” o “labile” per indicare che si tratta di sostanza organica separabile dal terreno con mezzi fisici, non legata in complessi organo-minerali, biodegradabile con relativa facilità; Rapporto C/N è elevato (15-20).
4. Sostanza organica umificata Classe di costituenti formante complessi organo-minerali, più resistenti alla degradazione (humus stabile); Rapporto C/N generalmente prossimo a 10.
5. Costituenti accessori Alcuni composti non legati all’humus e derivanti da profonde trasformazioni dei resti vegetali e animali o da sintesi microbica (Gomme e glucidi, Tannini, Protidi, Cere, Resine, ecc...).
6. S.O. solubile

Fattori che influenzano l’evoluzione della S.O.

• Tipo di S.O.: Rapporto C/N & Costituenti (amido, cellulosa, lignina,...)
• Clima: Temperatura & Precipitazioni
• Tipo di terreno: Costituzione, pH, umidità
• Azione antropica: Lavorazioni, concimazioni, ecc...

Evoluzione della sostanza organica

1. Torbificazione: è operata dai batteri anaerobi. Si verifica in condizioni di: Eccesso di acqua, Scarsa presenza di O₂, Basse temperature. Si ha la produzione di torba (C/N =15-30-40) in cui la sostanza organica, impregnata di acqua, non si trasforma del tutto in humus. I terreni torbosi sono caratterizzati da colore nerastro, sono eccessivamente soffici, ricchi di azoto e hanno pH molto acido.
2. Eremacausi: è operata dai batteri aerobici. Si verifica in condizioni di: Scarso contenuto di acqua, Eccesso di O₂, Elevate temperature. Si ha una rapida mineralizzazione della S.O. a causa di un eccesso di O₂.
3. Umificazione: è operata dai batteri aerobici e anaerobi facoltativi, attinomiceti, funghi. Si verifica in condizioni di: Moderato contenuto di acqua, Sufficiente contenuto di O₂, Temperature né troppo basse né troppo alte. Si ha formazione di: Materiale organico amorfo, colloidale, di colore scuro risultante humus dalla polimerizzazione di composti diversi anche risintetizzati dai microrganismi. Inoltre si verificano: Continui fenomeni di mineralizzazione e sintesi, Progressiva riduzione di C, H, O, Accumulo percentuale di N e elementi minerali. Si ha Rapporto C/N da 25-50 a 10 & Rapporto C/P=10

Funzioni positive della S.O.

• Influenza la sofficità (struttura): favorisce lo stato di aggregazione del terreno, proteggendo gli aggregati dagli agenti esterni e migliora la lavorabilità dei terreni.
• Influenza la temperatura del terreno, modificando il colore e aumentando la ritenzione di acqua.
• Influenza le condizioni igieniche (o assenza di anomalie).
• Influenza le condizioni di nutrizione, poiché contribuisce positivamente al rilascio di N-P-CO₂, favorisce la chelazione del Fe, la protezione dei fosfati, aumenta la capacità di scambio cationico e di trattenimento di cationi nel terreno.

Effetti sfavorevoli

• Bloccaggio di alcuni elementi, in particolare N, durante l’umificazione
• Riduzione o annullamento dell’efficienza dei diserbanti (sostanze utilizzate per il controllo delle malerbe o piante infestanti)
• Sottrazione di O₂

Concetto di fertilità

Non può essere concepita l’esistenza di un terreno assolutamente fertile perché:

• L’azione di molti fattori del terreno è legata alle vicende meteoriche (temperatura, precipitazioni)
• Le singole specie hanno esigenze differenti (pH, umidità, elementi nutritivi)
• Le tecniche colturali possono esaltare o ridimensionare la fertilità
• La produttività non sempre si può misurare con la quantità di prodotto (salinità H₂O e pomodoro di Pachino; patata precoce)

Qualità del terreno e qualità dei prodotti vegetali

• Fertilità chimica = capacità di sostenere adeguatamente la nutrizione minerale, sia da un punto di vista quantitativo (disponibilità di micro e macro-nutrienti) che qualitativo (equilibrio tra i nutrienti ed assenza di elementi tossici, es. metalli pesanti).
• Fertilità fisica = intesa come tessitura e struttura adeguate a determinare una buona porosità.
  • Facile penetrazione delle radici e loro sostegno
  • Circolazione di O₂ e H₂O (respirazione e assorbimento idrico radicale)
• Compattamento del terreno determina danni agli organi (eduli) ipogei... in carota... radici più corte e > esposizione della porzione del colletto che sporge dal terreno) ... in patata... anomalie nella forma dei tuberi.
• Fertilità biologica = l’attività metabolica di innumerevoli organismi crea le condizioni per la fertilità chimica e fisica del terreno.

Atmosfera

È un involucro gassoso che circonda la Terra e la segue nei suoi movimenti. Ha permesso la vita nel pianeta, grazie alla funzione di termoregolazione e di filtro nei confronti della radiazione dannosa proveniente dallo spazio.

Caratteristiche atmosfera

• Statiche: composizione (O₂, CO₂, azoto, vapore acqueo)
• Dinamiche: clima, tempo

Clima

Rappresenta l’insieme di tutti i fenomeni meteorici e può essere distinto in:

• Macroclima: si riferisce a un territorio vasto (es.: Pianura Padana)
• Clima locale: interessa una determinata località
• Microclima: si riferisce ad un contesto molto limitato (es.: serra)

Tempo: rappresenta la combinazione momentanea dei vari elementi meteorologici di un dato luogo (situazione istantanea).

Classificazione del clima

• Clima tropicale: Quando la temperatura media mensile è sempre superiore a 20°C
• Clima subtropicale: Se da 4 a 11 mesi la temperatura media rimane superiore a 20°C, mentre da 1 a 8 mesi risulta compresa tra 10 e 20°C
• Clima temperato: Quando si hanno:
  • Meno di 4 mesi con temperatura > a 20°C
  • Da 4 a 12 mesi con temperatura compresa fra 10 e 20°C
  • Meno di 4 mesi con temperatura < a 10°C
• Clima freddo: Quando si hanno:
  • Da 1 a 4 mesi con temperatura compresa fra 10 e 20°C
  • Da 8 a 11 mesi con temperatura < a 10°C
• Clima polare: Se tutti i 12 mesi hanno una temperatura media < a 10°C

Da un punto di vista agronomico

• Clima desertico: Precipitazioni < 250 mm
• Clima caldo-arido: Precipitazioni tra 250 e 500 mm con periodo di siccità estivo
• Clima freddo-arido: Precipitazioni comprese tra 250 e 500 mm ma con aridità invernale
• Clima sub-umido: Precipitazioni tra 500 e 750 mm
• Clima umido: Precipitazioni > 750 mm

Clima mediterraneo: Caratterizzato da inverni miti e piovosi ed estati calde ed asciutte. Inoltre un’area è caratterizzata da tipico clima mediterraneo quando oltre il 65% delle precipitazioni annue si verificano nei mesi da novembre ad aprile e le T sotto lo 0°C non sono superiori a 262 ore annue.

Radiazione solare

Energia emessa dal sole in forma di radiazioni elettromagnetiche. La qualità e la quantità di radiazione solare che arriva sulla Terra è funzione della:

• Latitudine
• Nuvolosità
• Altitudine
• Esposizione e giacitura
• Potere assorbente dell’atmosfera

La radiazione fotosinteticamente attiva viene genericamente chiamata luce e rappresenta quella parte della radiazione solare con lunghezza d’onda compresa tra 400 e 700 nm. È fondamentale nel processo di fotosintesi dove l’energia luminosa è trasformata in energia chimica. Le piante hanno:

• Una soglia minima di illuminazione al di sotto della quale la fotosintesi non avviene (zero specifico di illuminamento)
• Un intervallo in cui la fotosintesi aumenta all’aumentare dell’intensità luminosa
• Un massimo oltre il quale la fotosintesi non incrementa