Ecologia - riassunto

Le s ostanze umiche formano aggregati con l e componenti minerali, chiamati complessi orga no – mi nera l i , e ri ves tono un ruol o

i mportante nello svolgimento dei processi chimici, fisici, nutrizionali e biologici che a vvengono nel s uolo. L’argi l l a , da un punto di

vi s ta chimico, è molto reattiva per i l numero di cariche prevalentemente negative presenti i n s uperficie. Questo è un aspetto molto

i mportante per quanto ri guarda l’assorbimento dell’azoto in forma di ammonio e nitra to. Il ni tra to, che è s ol ubi l e , entra con i l

fl usso d’acqua e l ’ammonio, che è un catione, s i lega a queste cariche negative dell’argilla; s i dice che l ’a mmoni o è l ega to i n una

forma disponibile per l ’assorbimento, perché le piante e i microorganismi lo possono assorbire in un processo di scambio ca ti oni co

+ +

(s ca mbio di ioni H con l o i one a mmonio: la piante cede H e assorbe l ’ammonio). Il fatto che ci s i a no

ca ri che negative è fondamentale perché permette il tra ttenimento dei nutrienti che in ca s o contra ri o

pos s ono es s ere di l a va ti come nel ca s o del ni tra to o del fos fa to.

Per i mi croorganismi e per l e piante l’assorbimento costa più energia perché devono elaborare i oni H +

che s ono pres enti i n a ci di orga ni ci s ecreti da l l e ra di ci per s ca mbi a re i nutri enti .

Ques to processo è chiamato scambio cationico (illus tra to a fi a nco), dove mi cel l e a rgi l l o – umi che

(forma te sia da argilla che da humus) e entrambi funzi ona no da col l oi di con ca ri che nega ti ve che

+

tra ttengono una serie di ca tioni. I peli ra dicali secernono acidi organi ci che l i bera no H che va nno a

s ca mbi a rs i con ques ti ca ti oni . Si pa rl a qui ndi di assorbimento di nutrienti per scambio cationico.

Per qua nto ri guarda la capacità di scambio ca tionico, i principali i oni i mplicati sono: Ca , NH , K , Na .

2+ 4+ + +

Ta l e effetto si verifica s olo alle superficie del colloide fatto di particelle argillose e sostanze orga ni che

(humus): s i parla i nfatti di colloidi (o micelle) argillo – humici (caratterizzati da cariche negative). Gli effetti ri guardano i ca ti oni che

s ono assorbiti, che sono difficilmente dilavabili e fungono da riserva; i ca toni scambia ti s ono disponibili per l’assorbimento da parte

del l e pi a nte.

 La fa s e solida costituita dalla componente organica è fatta dalla s ostanza organica del suolo, cioè le ra dici, la bioma s s a a ni ma l e e

mi crobica, dai residui di piante di a nimali e di microorganismi ai va ri stadi di decomposizione. La fase solida ha natura eterogenea ,

ra ppresenta l ’unica forma di energia disponibile i n “magazzino”: per tutti gli organismi s aprotrofi del s uol o, l a s os ta nza orga ni ca

ra ppresenta una risorsa; è il fattore determinante per la fertilità di un terreno; a ssolve funzioni chimiche, fi s i che e bi ol ogi che. La

concentrazione di sostanza organica va ria con i l profilo del s uolo. Con l a profondità l a sostanza organica dimi nui s ce forteme nte e

a umenta la componente minerale che deriva dalla roccia madre. Questo perché la s ostanza orga ni ca deri va da l l a comuni tà del

s uol o che vi ve nel l o s tra to pi ù s uperfi ci a l e dove s ono pres enti l e ri s ors e.

Qui ndi l a s os ta nza orga ni ca è compos ta :

 Per i l 2 – 5 % da componente vi vente , come ra di ci e ma cro orga ni s mi (ci oè l a fa u na ), mi croorga ni s mi

 Per i l 98 % da componente non vi vente , compos ta da ma crores i dui , s os ta nze non umi che e s os ta nze umi che. La

componente vegetale morta può essere costituita da: s ecrezioni ra dicali, sostanze mucillaginose, mucigel, s poglie radicali,

fogl ie e residui dell’apparato a ereo (lettiera ); mentre l a componente morta a ni ma l e è fa tta di : dei ezi oni , s pogl i e,

mi croorga ni s mi e prodotti extra cel l ul a ri .

Gl i a nimali che vivono nel suolo, detti pedofauna o fauna edafica, possono essere cl assificati sia secondo i l loro ruolo ecologico, s i a

s econdo la tassonomia tra dizionale. Inol tre pos s ono es s ere cl a s s i fi ca ti i n ba s e a l l e di mens i oni oppure i n ba s e a l l a l oro

s pecializzazione trofica. Prendendo in esame le dimensioni, si parla di microfauna s e i l diametro di questi organismi è i nferiore a 0,2

mi l limetri, mesofauna tra 0,2 e 10, macrofauna tra 10 e 100 e megafauna s e i l di a metro è s uperi ore a 100 mi l l i metri (come i

rodi tori ).

La mes ofauna in particolare presenta diverse funzioni, perché fatta di detritivori, ci oè organismi che sminuzza no e pol veri zza no i

res i dui organici del s uolo, chiama ti nel l ’i ns i eme necromassa, mentre i decompos i tori tra s forma no l a necroma s s a nei l oro

componenti, ci oè negli elementi che compongono queste molecole. Altri organismi, come i l ombrichi, ad esempio, s volgono a nche

funzi oni i mportanti per l ’areazione e il drenaggio del suolo, nonché per il tra sporto di materiale organico, i ncrementando la fertilità

del s uol o.

 La fa s e l i qui da ra ppres enta l ’a cqua pres ente nel s uol o, che può pres enta rs i s otto forma di :

 Acqua gravitazionale: a cqua a s s orbi ta da l s uol o dopo una

preci pitazione e che, per l a forza di gra vi tà , vi ene tra s porta ta i n

profondità fin quando trova uno s tra to i mpermea bi l e a nda ndo a

cos trui re una fa l da frea ti ca (s i pa rl a di a cqua di pa s s a ggi o)

 Acqua capillare: vi ene trattenuta per forza di ca pillarità nei pori con

di a metro tra 0,2 – 8 mi crometri

 Acqua igroscopica: a cqua tra ttenuta dalla tensione s uperficiale adesa

a l le pa rti cel l e di s uol o. Forma un fi l m d’a cqua che ri ves te ogni

pa rti cel l a ; è a cqua non uti l i zza bi l e

 Acqua legata: fa pa rte della composizione presente i n certi mi nera l i

L’a cqua è presente s opra ttutto i n un s uol o a rgi l l os o pi uttos to che i n uno

s a bbioso, ma a nche un suolo sabbioso, se ri cco di sostanza orga ni ca , ri es ce a

tra ttenere pi ù a cqua perché a s s orbe pi ù a cqua .

Per cerca re di ca pi re come s i comporta l ’a cqua nel s uol o s i pos s ono fa re due mi s ure:

 Capacità di campo o capacità idrica massimale: s e a ndiamo i n ca mpo e preleviamo un campione di s uolo e l o metti a mo

a d essiccare in una stufa, l’acqua se ne va e possiamo calcolare quanta a cqua era presente nel suolo: questo ra ppresenta

i l tenore idrico del suolo, ma nulla ci dice sulla ca pacità del suolo di tra ttenere l’acqua. Questa mis ura l a pos s i a mo fa re

a ttra verso l a capacità di campo che ra ppresenta l a percentuale di acqua che un suolo è in grado di tra ttenere contro l a

forza di gra vi tà ; è pi ù a l ta i n un s uol o a rgi l l os o

 Punto di avvizzimento: è l a percentuale di acqua presente in un suolo nel momento i n cui l a pi a nta non è i n gra do di

ma ntenere i l turgore cel l ul a re

 La fa s e gassosa ra ppresenta le percentuali di gas presenti nel suolo. L’a ria del suolo occupa i pori; può essere quindi in continuo con

l ’a ria a tmosferica, ma differisce da es s a . L’a ri a del s uol o è cos ta ntemente ci rcol a nte: l ’a ni dri de ca rboni ca non ra ggi unge

concentrazioni tossiche per l e ra dici; la concentrazione di CO nell’aria che circola nel s uol o è es trema mente pi ù a l ta di quel l a

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pres ente nel l ’a ri a a tmos feri ca , e conti ene un ma ggi or contenuto di va pore a cqueo.

Mentre i nfatti l’aria atmosferica è composta da: N a l 79 %, O a l 21 % e CO a l lo 0,030 %, l ’aria del suolo è fatta di N a l 79 %, O a l

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20 – 21 % e CO a l l o 0,1 – 1 %.

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Poi ché l e ra di ci del l e pi a nte res pi ra no, a s s orbono O e l i bera no CO , res pi ra tutto i l bi ota del s uol o, ed ecco perché l a

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concentrazi one di O di mi nui s ce e a umenta l a concentra zi one di CO . Tra l ’a l tro l a ma ggi or pa rte degl i orga ni s mi s ono

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decompositori che decompongono l a sostanza organica os s i da ndo i l ca rboni o, l a va ri a zi one di os s i geno è mol to pi ù ba s s a

del l ’i ncremento del l a CO perché l a concentra zi one i ni zi a l e di O è ma ggi ore.

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 Per qua nto ri gua rda l e ca ra tteri s ti che fi s i che del s uol o , bi s ogna pa rl a re di :

 Poros i tà (o densità, perché si parte da un volume noto considerando tale vol ume e la massa del s uolo i n esame) del suolo,

ci oè il ra pporto percentuale tra il volume degli spazi vuoti del s uolo (i pori) e il vol ume compl es s i vo del s uol o (i ncl us i i

pori ) è influenzato dalla tessitura del terreno; l o s pazio occupato dai pori ra ppresenta ci rca il 50% del vol ume di s uol o è

può di mi nui re per effetto del compa tta mento del l a s truttura .

 Temperatura: va ria in funzione della profondità, delle ore del giorno e del corso dell’anno; è funzione del l a condutti vi tà

termi ca dei singoli costituenti, sia della ca pacità termica determinata dal contenuto di a cqua nel s uol o. Di pende da l

ca l ore, dall’esposizione, dalla copertura vegetale e della l ettiera. Le os ci l l a zi oni di urne non penetra no ol tre i 40 – 50

centi metri, quelle s tagionali otre i 50 – 60. La temperatura a 2 metri di profondità è costante ed è uguale alla temperatura

medi a a nnua del l ’a ri a

 Col ore: Viene usato per riconoscere i n ca mpagna i va ri ti pi di suolo, sia per attribuire al suolo alcuni caratteri funzionali a l

s uo corretto utilizzo (come il drenaggio). Per fare alcuni esempi, si possono ci tare le colorazioni bluastre e gri giastre s ono

ti pi che di climi umidi o di drenaggio difficoltoso; colori chiari possono deriva re da accumuli di Sali e carbonati; colori giall i

– ros s a s tri s ono dovuti a l l a pres enza di os s i di e i dros s i di di ferro.

 pH: va ri a da 3 a 9. In ba s e a l ph s i pos s ono cl a s s i fi ca re va ri terreni :

o Terreni peracidi: con ph mi nore di 5

o Terreni acidi: con ph tra 5,1 e 5,9

o Terreni subacidi: con ph tra 6 e 6,7

o Terreni neutri: con ph tra 6,8 e 7,2

o Terreni sub alcalini: con ph tra 7,3 e 7,7

o Terreni alcalini: con ph tra 7,8 e 8,5

o Terreni per alcalini: con ph ma ggi ore di 8

Nei cl imi umidi l’acidità è s pesso elevata, mentre nelle zone a ride i s uoli tendono a essere alcalini. Oltre che al cl ima e a lle

preci pitazioni l’acidità è in relazione al ti po di roccia del substrato. Di solito i suoli sabbiosi e quelli ri cchi di humus s ono

a ci di, mentre quelli calcarei hanno reazione a lcalina. Le rocce ca lcaree s ciogliendosi riducono in parte l