Appunti chimica del suolo

R.

46. Transizioni: orizzonti in cui prevalgono le proprietà di un orizzonte

principale, ma che hanno in via subordinata anche caratteri tipici di un

altro orizzonte, per esempio: AE, EB, BE, BC.

Profilo del suolo:

51. Orizzonte O, ricco di materiale organico non decomposto o

parzialmente decomposto

52. Orizzonte A, prevalentemente minerale ma ricco di humus derivante

da sostanze organiche originate dalla decomposizione degli organismi;

elevata attività biologica e abbondanti radici.

53. Orizzonte E (eluviale o di massima eluviazione),ha subito processi di

lisciviazione, le sostanze portate via tendono a spostarsi lungo il profilo

verso il basso.

54. Orizzonte B (illuviale), dove si depositano le sostanze portate via dagli

strati superiori, presenta scarsa attività biologica.

55. Orizzonte C, nel quale arrivano le radici degli alberi, quasi assente

l'attività biologica.

56. Orizzonte R, su cui poggia il suolo. Consiste in un letto roccioso

costituito dalla roccia madre (autoctona) o roccia estranea (alloctona)

non disgregata.

Vi sono condizioni pedoclimatiche che favoriscono la formazione dello

spodosol, lo troviamo infatti in zone fredde caratterizzateda precipitazioni

nevose e vegetazioni di conifere.

Il profilo del suolo varia a seconda che si tratti di un ambiente naturale o

coltivato. Le macchine utilizzate dall'uomo lavorano anche in profondità

mischiando i vari orizzonti: i vecchi orizzonti non ci sono più e ciò porta ad

una diversificazione del terreno e delle sue proprietà.

La Soil Taxonomy USDA descrive i caratteri dei profili, identificando orizzonti

diagnostici. Si è così creato unlinguaggio pedologico comune a livello

mondiale.

I 12 ordini di suoli:

47. Alfisuoli (lisciviati)

48. Andisuoli (vulcanici) : sviluppati su materiali derivati dalle eruzioni, di

colore molto scuro. Suoli generalmente leggeri, ricchi in ceneri

vulcanici e fertili

49. Aridisuoli: suoli delle regioni desertiche caldo-aride, soggetti a scarsa

lisciviazione e salinità elevata, di colore chiaro e bassi livelli di sostanza

organica.

50. Entisuoli: suoli recentissimi,poco evoluti e poco profondi.

51. Gelisuoli: suoli permanentemente gelati.

52. Inceptisuoli: suoli all'inizio del loro sviluppo, con profilo debolmente

espresso, conservano ancora evidenti i caratteri della roccia madre.

Poco più evoluti degli entisuoli. Presentano scarso contenuto di

sostanza organica.

53. Istosuoli: suoli molto ricchi di sostanza organica, si formano in ambienti

che erano saturi di acqua.

54. Mollisuoli: suoli di colore scuro, vegetazione erbacea che porta ad un

buon accumulo di sostanza organica e Ca. Altissima attività biologica.

55. Oxisuoli: suoli ricchi di ossidi, poca sostanza organica, bassa capacità

di scambio cationico.

56. Spodosuoli: suoli con profilo completo, sviluppati in climi freddo-umidi

con vegetazione di conifere. Accumulo di sostanza organica. Intensa

lisciviazione con tipica formazione dell'orizzonte E decolorato.

57. Ultisuoli: insaturi

58. Vertisuoli: suoli ricchi di argilla che si contraggono e si espandono,

provocando con il tempo un rimescolamento degli orizzonti. Poco

drenanti con diffusa crepacciatura.

Esempi di suoli: suoli rossi (suoli tipici del clima mediterraneo, caratterizzati

da Fe, con colorazione rossastra), suoli bruni (caratteristici dei climi piovosi),

suoli podzolici (suoli maturi, tipici dei climi freddi e umidi).

I suoli antopogenici derivano da alterazioni antropiche,ad esempio i suoli

ricostruiti completamente o integrati con materiale organico o minerale, suoli

in cui lavorazioni profonde hanno inserito la roccia madre,suoli terrazzati ecc.

Campionamento del suolo

Le finalità del campionamento del suolo sono l'analisi di caratterizzazione

(insieme di determinazioni per caratterizzare proprietà fisiche, chimiche e

biologiche di un campione di suolo) e l'analisi di controllo (analisi effettuate

per il controllo di alterazioni e/o variazioni della composizione del suolo, in

particolare a seguito di inquinamenti).

Ogni suolo è costituito da particelle di dimensioni diverse, divise

convenzionalmente in classi o frazioni con determinato diametro. Ogni suolo

è caratterizzato da una particolare distribuzione delle particelle, la tessitura:

composizione granulometrica de lterreno stesso, nel senso di determinare e

considerare quale percentuale di particelle singole più o meno grosse o fini

sono presenti.

A seconda della presenza percentuale delle particelle può quindi essere molto

diversa la fertilità di un suolo.

La metodologia di analisi si basa sulla differente velocità di sedimentazione

Legge di Stockes).

delle particelle all'interno di un fluido (

L'apparecchio comunemente utilizzato per la determinazione della tessitura

levigatore di Eisenwein.

prende il nome di

Il suolo viene predentivamente trattato con una soluzione acquosa di

esametofosfato di Na per disperdere i cementi (humus e Ca).

Da un esame sommario effettuato a occhio nudo possono essere facilmente

individuabili frammenti di roccia, anche di notevoli dimensioni come ghiaia,

granelli di sabbia ecc. tanto che si parla in pratica di terreni pietrosi, terreni

ghiaiosi, terreni sabbiosi ecc.

La tessitura è molto importante perchè stabilisce e condiziona diverse

proprietà chimiche e fisiche; alla tessitura è infatti legata la porosità.

Proprietà fisiche del suolo

COLORE: i suoli sono elementi naturali molto colorati, il colore è un criterio

diagnostico per la valutazione del suolo. La maggior parte dei costituenti del

suolo darebbero un colore bianco, ma i pochi elementi cromogeni danno varie

colorazioni.

STRUTTURA: per struttura si intende la disposizione nello spazio delle

particelle di suolo. Ciò determina quanta parte del volume del suolo è

costituito da spazi pieni e vuoti.

Le particelle possono trovarsi isolate o riunite in aggregati; gli aggregati si

formano in presenza di cationi flocculanti o di cementi.

I fattori che influenzano l'aggregazione sono fattori climatici (cicli di

inumidimento e essicamento o di gelo e disgelo) , biologici (vegetali e

animali) e agronomici.

POROSITA': il concetto di struttura è associato a quello della porosità, il valore

medio della porosità dei suolo è di 50% e non dovrebbe scendere sotto il

40%. In un terreno ideale 50%macropori e 50% micropori.

I COLLOIDI DEL SUOLO

Nel suolo alcune particelle minerali e organiche sono di dimensioni

(dell'ordine micrometro) e caratteristiche colloidali.

Il colloide è una particolare miscela in cui una sostanza si trova in uno stato

finemente disperso in un mezzo disperdente, intermedio tra soluzione

omogenea e sospensione. E' una sospensione in cui i componenti hanno

dimensioni più piccole.

Quando due fasi distinte sono omogeneamente mischiate tra loro ( es acqua

e particelle solide ) si parla di dispersioni; viene definito disperdente la fase

che circonda completamente le singole particelle dell'altra, che viene

chiamata fase dispersa.

Proprietà dei sistemi colloidali: le sostanze colloidali disperse in acqua, non

sono completamente libere come i soluti in soluzione, ma sono legate da

legami a H e/o forze di Van der Waals.

A seconda dello stato di aggregazione dei componenti, i colloidi si possono

trovare in forma di:

57. SOL: costituiti dall'insieme delle particelle colloidali disperse in un

liquido

58. GEL: colloidi precipitati

Le proprietà legate allo stato colloidale sono:

59. Carica superficiale: nel suolo può essere positiva o negativa, la

maggior parte delle volte è negativa. L'entità della carica dipende dal

tipo di colloide e la carica è influenzata dal pH

60. Adsorbimento di cationi e anioni: di particolare importanza quello dei

cationi

61. Adsorbimento di acqua: la carica superficiale attrae molecole di acqua

che risultano fortemente adsrobite, in alcuni colloidi (minerali argillosi)

l'adsorbimento di acqua negli interstrati provoca il loro rigonfiamento.

Le proprietà colloidali sono: superficie specifica.

Più piccola è la dimensione di una particella, più grande risulta il rapporto,

definito supeficie specifica, tra la sua area superficiale e il suo volume (o la

sua massa).

Isomorfismo: sostituzione isomorfa, o isomorfismo,è la sostituzione di un

catione centrale nell'unità strutturale con un altro catione che abbia

dimensione simile, cioè compatibile con lo spazio a disposizione, e carica

uguale o diversa.

Se la sostituzione avviene con cationi aventi la stessa carica, il minerale

rimane elettricamente neutro, mentre se la carica è diversa si manifesta uno

squilibrio di carica.

La sostanza organica del suolo (SOM) è tutto ciò che contiene composti del

carbonio prodotti da organismi viventi. E' il più importante componente del

suolo ma anche il meno conosciuto. Della SOM è necessario conoscere:

62. natura e composizione

63. principali fonti

64. contenuto nei diversi tipi di suolo

65. dinamiche di trasformazione

66. funzioni all'interno del sistema suolo

67. ruolo ambientale

Sostanza organica del suolo: tutte le componenti organiche presenti nel

suolo, viventi e non viventi.

sostanza organica fresca: materiali di orgine vegetale,animalee microbica

introdotti nel suolo, morfologicamente identificabili e non ancora decomposti.

Sostanza organica in via di decomposizione e parzialmente decomposta:

materiali organici in via di decomposizione non più distinguibili

morfologicamente.

Humus: materiale organico di neoformazione tipico del suolo, formato da una

miscela complessa, chimicamente eterogenea.

Biomassa microbica: microrganismi viventi nel suolo, che comprendono

batteri, funghi, protozoi ecc.

I costituenti dei residui vegetali sono: carboidrati, lipidi, composti azotati,

composti fosforati, composti solforati.

I polimeri strutturali dei vegetali sono le molecole organiche più abbondanti

nella biosfera ed il substrato ideale per l'azione dei decompositori.

Le fonti di sostanza organica (residui vegetali): nelle praterie la maggiorparte

della SOM proviene dalla vegetazione che muore ogni anno e rimane nel

suolo, in aree forestali la maggior parte della SOM proviene da foglie e rami

che cadono sulla superficie del suolo.

All'interno della sostanza organica si distinguono due frazioni:

68. stabilizzata: altamente decomposta e stabile (humus).

69. attiva: intensamente utilizzata e trasformata dagli organismi del suolo,

che ne fanno parte integrante.

Biomassa del suolo

Il suolo nasconde un numero straordinario di forme di vita e una rete di

interazioni.

Pochi grammi