Appunti di agronomia ambientale

Il fosforo solubile e assimilabile dalle piante

Il fosforo solubile è il fosforo in forma ionica presente nella soluzione circolante e assimilabile dalle piante. Il fosforo scambiabile viene adsorbito sulle argille e sull'humus tramite la mediazione di cationi di calcio e magnesio; anch'esso è assimilabile dalle piante dopo essersi solubilizzato man mano che la soluzione circolante si impoverisce del fosforo solubile. Il fosforo assimilabile è ben rappresentato se presente in quantità di 20-40 ppm (parti per milione).

Il potassio solubile e assimilabile dalle piante

Anche il potassio si trova in forme diverse (organica, minerale) tra loro in equilibrio, il cui significato fisiologico non è coincidente. L'espressione convenzionale è in K2O (ossido di potassio). Il potassio solubile si trova in forma ionica nella soluzione circolante ed è assimilabile dalle piante. Il potassio scambiabile viene adsorbito sul complesso di scambio (argilla + humus) ed è anch'esso assimilabile dalle piante.

piante ma in misura ridotta. Un terreno si dice ben dotato di potassio se è sono presenti 150-450 ppm (caso dei terreni vulcanici).

Calcio e magnesio. Calcio e magnesio entrambi degli ioni flocculanti che favoriscono la formazione dello stato strutturale, ma sono anche elementi di cui le piante hanno bisogno come elementi nutritivi. Si trovano nel terreno come carbonato di calcio CaCO3 e carbonato di magnesio MgCO3. Provengono da rocce calcaree, sono insolubili in acqua, ma in presenza di anidride carbonica si trasformano nei rispettivi bicarbonati bicarbonato di calcio e bicarbonato di magnesio che sono le forme solubili.

Le particelle più fini di carbonato di calcio (calcare) presenti nel terreno costituiscono il calcare attivo che corrisponde al 2-5 % in suoli ben dotati e che agisce positivamente sulle proprietà fisiche, chimiche e biologiche perché anche i microrganismi hanno necessità di calcio.

La soluzione circolante. Un'altra caratteristica

Fondamentale del suolo è la soluzione circolante. Man mano che la sostanza organica matura (humus) subisce il processo di mineralizzazione, gli elementi di cui è costituita vengono resi disponibili in forma minerale, trattenuti dalla matrice solida del terreno (dai colloidi minerali, argille) e poi, progressivamente, vengono ceduti alla fase liquida e vanno a formare la soluzione circolante. Essa è la fase liquida del terreno costituita da acqua e sali disciolti in concentrazione diversa che varia di continuo nel terreno per diversi fattori (es. arrivo di altra acqua per irrigazione o pioggia che diluiscono la soluzione circolante, oppure l'apporto di concimi ricchi di elementi nutritivi che arricchiscono la concentrazione). Quindi, questa soluzione circolante può avere una concentrazione bassa, per cui le piante non trovano sostanze nutritive a sufficienza nel terreno (si verificano fenomeni di carenza), elevata (la concentrazione di uno o più elementi.utilizzando i seguenti tag html:

nutritivi provoca uno stressnutrizionale alle piante, le cellule vengono distrutte per plasmolisi, ovvero la distruzione del citoplasma cellulare), ideale (concentrazione ottimale di sostanze tra 0,8-1 per mille).

Questa concentrazione è influenzata: dalla pioggia e dall'irrigazione, dalla temperatura (stato termico del suolo che influenza il passaggio dalla fase solida alla fase liquida), la concimazione (che ne fa aumentare la concentrazione), le lavorazioni (smuovendo il terreno con interventi agronomici), l'attività microbica (perché essa è coinvolta nel processo di mineralizzazione, quindi un incremento dell'attività microbica dovuto anche alla temperatura aumenta il ritmo della trasformazione della sostanza organica in sostanze minerali, aumentando quindi la concentrazione nella soluzione circolante), l'assorbimento da parte delle piante (impoverisce la soluzione circolante).

Le variazioni di concentrazione sono regolate anche

dalla capacità di scambio ionico del terreno perché, appunto, quando questi elementi nutritivi sono sotto forma di cationi in particolare, oppure attraverso l'intermediazione di cationi, sono trattenuti nella fase solida, vengono poi gradualmente ceduti alla soluzione circolante attraverso i fenomeni di adsorbimento (trattenimento da parte della fase solida di queste sostanze) e desorbimento (rilascio delle sostanze nella fase liquida, soluzione circolante). Reazione (pH). Una terza caratteristica chimica del terreno è la reazione, molto spesso indicata erroneamente con il termine di pH, erroneamente perché il pH è l'indice di misura della reazione, mentre la grandezza, ovvero l'entità da misurare, è la reazione. In generale, il pH è il logaritmo del reciproco della concentrazione di ioni H+ (ioni idrogeno) in qualsiasi soluzione, in questo caso nella soluzione circolante. pH = - Log [H+] ciò deriva dalla

costante di dissociazione dell'acqua dove [H+] = 10^-7 g/l. [OH-]= 10^-7 g/l = 10^-14

che determina la scala del pH che va da 0 a 14: il pH 7 corrisponde ad un'equivalenza quantitativa tra ioni idrogeno e ioni ossidrili (o ossidrilioni) H+ = OH- e ciò determina la neutralità del pH che, in un terreno, vale tra 6,8 – 7,2 (la maggior parte delle piante coltivate stanno meglio in un terreno con un pH tra 6,5 e 7,5). Se ci si allontana verso valori al di sotto di questo range, il pH del terreno sarà progressivamente più acido (alla soluzione vengono ceduti più ioni idrogeno), se ci si avvicina verso valori al di sopra di questo range, il pH del terreno sarà progressivamente più alcalino (alla soluzione vengono ceduti più ioni ossidrili). In questi casi di allontanamento del valore del pH dal range ideale per la vita delle piante, si è in presenza di anomalie di natura chimica del suolo che ha delle conseguenze su altre

come la lavanda o l'olivo. Le piante ossifile preferiscono terreni acidi, mentre le piante anossifile preferiscono terreni alcalini. Per determinare con precisione il pH del terreno, è necessario utilizzare un kit per il test del pH del suolo. Questo kit contiene una soluzione indicatrice che cambia colore in base al pH del terreno. Basta prelevare un campione di terreno, aggiungere la soluzione indicatrice e confrontare il colore ottenuto con una scala di riferimento per determinare il pH. Una volta determinato il pH del terreno, è possibile apportare le correzioni necessarie per raggiungere il pH ottimale per le piante che si desidera coltivare. Ad esempio, se il terreno è troppo acido, è possibile aggiungere calcare per alcalinizzarlo. Se il terreno è troppo alcalino, è possibile aggiungere sostanze acide come zolfo o acido solforico per acidificarlo. È importante mantenere il pH del terreno nella fascia ottimale per favorire la crescita e lo sviluppo delle piante. Un pH sbilanciato può influire sulla disponibilità dei nutrienti nel terreno e compromettere la salute delle piante. Pertanto, è consigliabile monitorare regolarmente il pH del terreno e apportare le correzioni necessarie.piante, in particolare per l'assorbimento di alcuni nutrienti come il ferro. Inoltre, un pH troppo acido può favorire lo sviluppo di alcuni patogeni del terreno. Per mantenere un pH neutro o leggermente acido nel terreno, è possibile utilizzare alcuni rimedi naturali come l'aggiunta di compost o torba, che hanno un effetto acidificante, o l'utilizzo di concimi specifici. È importante monitorare regolarmente il pH del terreno e apportare eventuali correzioni, in modo da favorire una corretta crescita delle piante e prevenire problemi legati all'acidità o all'alcalinità del terreno.piante per un'eccesiva presenza di manganese e alluminio perché ne assorbono in quantità elevate. Siccome la condizione ideale è quella in cui la reazione del terreno non varia troppo, cioè che sia più o meno stabilmente nel range di neutralità, esiste un'altra caratteristica chimica del terreno che considera la capacità del suolo di opporsi alle variazioni del pH: il potere tampone. Nei terreni sabbiosi il potere tampone è minimo, nei terreni argillosi è massimo, ciò significa che i terreni argillosi si oppongono alle variazioni di pH più facilmente rispetto ai terreni sabbiosi. Potere assorbente. Il potere assorbente, o capacità di scambio cationico (CSC) è l'attitudine del suolo di trattenere elementi utili alla nutrizione vegetale (che può essere più o meno accentuata dalle altre caratteristiche del terreno) impedendo gli eccessi di concentrazione (di incorrere in.

condizioni di salinità per l'eccessiva presenza di ioni nellasoluzione circolante) ed il dilavamento (poca concentrazione di ioni).

Quando un suolo entra in contatto con una soluzione salina (un sale, o anche unconcime), avviene uno scambio ionico che, al termine della reazione, porta ad un nuovostato di equilibrio tra gli ioni presenti nel complesso di scambio (argilla-humus che hannoioni elettronegativi) e quelli della soluzione circolante (cationi, quindi ioni elettropositivi)che si scambiano tra loro.

La capacità di scambio cationico, quindi, è la quantità massima di cationi che uncolloide (argilla, humus) può assorbire e trattenere (occupazione di tutti i siti di scambiodel complesso assorbente). La csc si esprime in mg equivalenti e riferita a 100 g di terrenosecco a pH 7 o 8,2

Il potere assorbente, o csc, dipende da diversi fattori:

• costituzione (tessitura del terreno), perché dipende dalla quantità e dal tipo di colloidi

I colloidi organici presentano una capacità di scambio cationico minore rispetto a quella dei minerali, ovvero le argille.

La reazione: ecco perché si precisa il valore di pH per la definizione di capacità di scambio cationico.

Tipo di cationi presenti nel complesso di scambio.

Della quota di cationi che interessano la capacità di scambio cationico, quella che ha maggiore interesse ai fini agronomici (del buon funzionamento del terreno) è quella del calcio e del sodio. Il calcio è uno ione flocculante che favorisce l'aggregazione delle particelle del suolo (formazione della struttura suolo). Il carbonato di calcio, o calcare attivo (di dimensioni fine simili a quelle del limo e dell'argilla), contribuisce alla fertilità chimica del suolo, ovvero alla flocculazione dei colloidi che è la condizione importante per la formazione della struttura del suolo.

Il sodio, invece, è uno ione deflocculante, o disperdente, che tende a

demolire la struttura di un suolo se presente in eccesso nel terreno, e ad aumentare la salinità.