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AGRONOMIA - Terreno agrario e terreno naturale - Definizione, funzioni, costituzione

medicina


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AGRONOMIA - Terreno agrario e terreno naturale - Definizione, funzioni, costituzione

AGRONOMIA

Terreno agrario e terreno naturale

Definizione, funzioni, costituzione

Con il termine terreno si definisce lo strato detritico superficiale della crosta terrestre che ospita la vita delle piante, costituito da sostanze minerali ed organiche, sede di attività biologica oltre che di processi chimici e fisici ad evoluzione più o meno continua.

Il terreno deriva dal substrato pedogenetico cioè un ammasso di detriti minerali provenienti dall'alterazione delle rocce.

Il terreno ha due funzioni:

-          funzione di abitabilità: dipende dalla massa del terreno, dalla porosità, dalla temperatura, dal PH, dalla presenza di parassiti e di sostanze tossiche;

-          funzione di nutrizione: dipende dalla presenza di determinati composti, dall'acqua, dai colloidi contenuti, attività microbica,.

Fertilità: l'attitudine del suolo a produrre.



Terreno naturale: formato sotto l'influenza di fattori pedogenetici naturali e ospita una vegetazione spontanea, quasi sempre di più specie, in equilibrio fra di loro.

Terreno agrario: terreno che ospita normalmente le piante agrarie.

Le differenze tra i due terreni sono sostanziali: consistenza, stratigrafia, vegetazione,.

Molto importante la tendenza evolutiva del terreno facendo riferimento alla sua fertilità; allora si considera il regime transitorio di fertilità: attitudine a produrre che tende a modificarsi nel tempo (terreno dissodato o terreno con diverse colture negli anni) e il regime permanente di fertilità: fertilità costante nel tempo (vecchio terreno sempre con stessa coltura).

Schema della costituzione del terreno:

-          parte solida: sostanze minerali ed organiche;

-          parte liquida: acqua e sostanze disciolte;

-          parte gassosa: atmosfera del terreno.

Profilo del terreno

Il terreno è formato da strati o orizzonti che differiscono l'uno dall'altro.

I terreni naturali vengono solitamente descritti in quattro strati principali: A,B,C,D.

-          orizzonte A: detto eluviale, processi di eluviazione che portano verso il basso certi composti ad opera dell'acqua; è il più superficiale;

-          orizzonte B: detto illuviale, accoglie il materiale asportato dalla zona sovrastante che qui trova le condizioni favorevoli per depositarsi;

-          orizzonte C e orizzonte D: formano la zona pedogenetica e la roccia madre.

A e B formano il terreno.

A  contatto con la maggior parte delle radici;

B in certi casi : poco permeabile, ricco di argilla, ferro e alluminio;

B in altri casi: calcare o humus che potenziano la fertilità del terreno.

Profilo agronomico: terreno diviso in due strati:

-          strato attivo (A e B, o parte di B): è ricco di sostanze nutritive perché viene concimato e perché è ricco di radici; ricco di N, colore scuro per la sostanza organica contenuta, permeabile, attività microbica più intensa;

-          strato inerte(B e C, o parte di C): strato non interessato alle lavorazioni, più compatto, poco permeabile, presenza di colloidi;

lo strato inerte può correggere o accentuare i difetti dello strato attivo: può favorire lo sgrondo delle acque, il rifornimento idrico, .

Sottosuolo: sta al di sotto dello strato inerte e corrisponde allo strato C; non interviene nelle lavorazione e nelle pedogenesi.

Strati di inibizione: strati che impediscono l'approfondimento degli apparati radicali: possono essere di varia natura: strati tossici( no radici perché sostanzenocive alla vita delle piante), strati aridi (no radici per poca acqua);

Il fenomeno di illuviazione può portare a orizzonti aridi molto compatti, più o meno profondi a seconda dei movimenti d'acqua ascendenti o discendenti:

-          orizzonte petrocalcico: cementazione dei carbonati in un orizzonte calcico;

-          orizzonte duripan: silice, cementi accessori (ossidi di ferro, carbonati di calcio)e silicato d'alluminio situato sotto un orizzonte argillico;

-          orizzonte frangipan: idromorfo, si forma in ambiente acido, costipazione naturale, duro allo stato secco e friabile se inumidito.

Caratteristiche del terreno, fertilità e produttività

Caratteristiche fisiche:

-          granulometria;

-          struttura;                     principali caratteristiche fisiche

-          profondità;                  da queste ne dipendono altre: porosità, coesione, aderenza,

-          umidità;                       peso specifico,.

 Caratteristiche chimiche:

-          composizione;

-          potere assorbente;

-          PH;

-          Potenziale redox;

Caratteristiche biologiche:

-          numero dei macro e micro organismi nel terreno® mineralizzazione, nitrificazione,.

Produttività dell' ambiente

Nei terreni naturali è il clima, la fertilità, la copertura vegetale che condizionano la produttività; nei terreni agrari è anche l'uomo che interviene sulla produttività del terreno.

Terreni climatici: viene presa in considerazione la zona dove si sono formati (es. podzoli).

Origine:

da rocce metamorfiche: terreni di media fertilità e alcuni sfavorevoli (in termini di fertilità);

da rocce sedimentarie: terreni diversi l'uno dall'altro: compatti, ricchi di scheletro, poveri e sciolti,.

terreni autoctoni: provenienti dalla stessa roccia;

terreni alloctoni: provenienti da rocce diverse (+ fertilità);

Giacitura: posizione della superficie del terreno(inclinazione) rispetto al piano orizzontale.

Importante per il regime delle acque, l'erosione e il dilavamento. Dal punto di vista agricolo i migliori sono i terreni in piano o con un leggero declivio.

Esposizione: orientamento rispetto ai quattro punti cardinali

La granulometria

Generalità

Granulometria o tessitura: si indica la costituzione della parte solida del terreno espressa come percentuale in peso delle particelle elementari che lo compongono, classificate per categorie convenzionali di diverso diametro.



E' una caratteristica fisica importante.

Classificazione della granulometria

Distinzione tra scheletro e terra fina

Nello scheletro si comprendono le pietre(Æ > 20 mm), la ghiaia (Æ tra 2 : 20 mm).

La terra fina comprende tutte le particelle con Æ inferiore a 2 mm.

La terra fina si divide in:

-          sabbia grossa (Æ tra 2 e 0.2 mm);

-          sabbia fine (Æ tra 0.2 e 0.02 mm);

-          limo (Æ tra 0.02 e 0.002 mm);

-          argilla (Æ < a 0.002 mm).

Le particelle del terreno differiscono anche per la loro forma e per la loro massa volumica.

Superficie massica o specifica: è il parametro che definisce il comportamento delle particelle nei riguardi dell'acqua ed è dato dal rapporto tra la sup. complessiva delle particelle e la loro massa complessiva.

Dalla percentuale delle varie granulometrie presenti nel terreno, esso prenderà denominazioni diverse: terreno sabbioso- limoso, terreno argilloso - limoso,.

Diagramma triangolare con 15 classi di tessitura.

Terreno a grana media o a media composizione granulometrica: si tratta del terreno ideale, dove nessuna componente prevale sull'altra ma si completano vicendevolmente;

Esso potrebbe contenere:

35% - 55% di sabbia;

25% - 45% di limo;

10% - 25% si argilla;

frazione trascurabile di scheletro.

La sua sup. massica è del 50 - 100 m2/g.

I terreni possono avere caratteristiche diverse se nelle varie frazioni entrano certe sostanze chimiche invece di altre.

In proposito sembrano opportuni alcuni accorgimenti:

se contenuto di calcare > di 20 % premettere "calcareo"; se tra il 10 e 20% aggiungere "calcareo":

se contenuto di humus > di 10% premettere "humo"; se compreso tra il 5 e il 10% aggiungere "umifero".

La granulometria è una proprietà fisica immodificabile con normali interventi di coltivazione, la tecnica agronomica prende atto dalla granulometria del suolo e adotta gli accorgimenti più idonei per tale ambiente pedagogico.

Terreni a scheletro prevalente

Lo scheletro è materiale grossolano (origine disgregazione rocce) che non apporta contributo positivo per la fertilità del terreno; solo se si sgretola in microelementi può contribuire a liberare elementi nutritivi per le colture.

Il contenuto di scheletro nel terreno può essere assai vario:

-          inconsistente: < 5%;

-          sensibile: tra il 5% e il 20%;

-          abbondante: tra il 20 % e il 40%;

-          prevalente: > 40%;

Terreno con scheletro prevalente: influenza le colture e le subunità dello strato pedologico; caratteristiche: forte permeabilità, modesta presenza di humus, forte aereazione, poca trattenuta idrica,.

Si incontrano in forte quantità nella fascia pedomontana.

In genere lo scheletro è mescolato alla terra fina in modo uniforme ma ci sono casi in cui abbiamo diverse stratificazioni delle varie forme di scheletro.

In questi terreni bisogna sopperire ai problemi con forti concimazioni e frequenti irrigazioni.

Suoli ferrettizzati: caratterizzati dalla colorazione rossiccia dello strato superficiale ricco di idrati di ferro e di alluminio; le piogge hanno eliminato gli elementi calcarei e hanno fatto si che si concentrassero quelli silicei, aumentando la massa, inattaccabili dalle acque piovane.

La produttività dei terreni a scheletro prevalente dipende dalla percentuale di scheletro e dalla percentuale di terra fina.

Per aumentare la resa di questi terreni dal punto di vista colturale si associano diverse colture (es. vite e foraggi in Veneto)dove si riesce a migliorare sia la quantità che la qualità delle colture.

 

Terreni sabbiosi

La sabbia è costituita da: frammenti di roccia, singoli minerali di difficile alterazione, da calcari cristallini, da pezzi di conchiglia,.

Nella sabbia grossa esiste più quarzo che nella sabbia fine.

Di solito essa è materiale inerte tranne quando contiene carbonato di calcio o frammenti organici; serve come supporto a colloidi.

Se la sabbia presente nel terreno è > 50% - 60% di terra fina, il terreno si dice sabbioso.

I terreni molto sabbiosi hanno una superficie massica di circa 1 - 20 m2/g , alta macroporosità, sono soffici, scolano facilmente, debole capacità idrica di trattenuta, mineralizzano facilmente la sostanza organica, sono poveri di elementi nutritivi.

Le particelle della sabbia sono incoerenti: non aderiscono.

L' azoto viene trasportato in profondità dalle acque di percolazione.

L'origine dei terreni sabbiosi è varia: terreni arenacei, graniti, alluvionali o marini.

Le colture ospitate spesso presentano carenze idriche e alimentari.

Questi terreni si prestano ad agricoltura dinamica, con colture che richiedono notevole assistenza, e rapide successioni colturali (orticoltura).

Bisogna curare la concimazione e l'irrigazione.

Terreni limosi

Il limo è formato da quarzo, silicati di basi diverse ( roccia madre), calcare precipitato dalle acque che lo tenevano in soluzione e frammenti minuti di sostanza organica.

Le particelle più grosse hanno le caratteristiche della sabbia; le particelle più piccole hanno le caratteristiche dell'argilla e possono cedere degli elementi nutritivi.

Per terreno limoso s'intende contenente limo > 80%.

Il limo non si aggrega in particelle, di conseguenza il terreno si presenta male strutturato.

La superficie massica è di 100 - 150 m2/g.

 Terreni secchi danno polvere; se bagnati sono fangosi.

Caratteristiche:

povero di elementi nutritivi, crosta superficiale, zolla durissima, allo stato umido sono plastici ma scarsa aderenza.

Sono terreni freddi cioè le colture partono con un certo ritardo in primavera, ma non soffrono la siccità perché falde poco profonde.

Consistente la risalita capillare.

Non sono molto diffusi ma a Nord del Po tipi argilloso-limoso, medio-limoso dove limo tra il 50% e 80%.

Discreta o buona produttività se lavorati e concimati organicamente in modo appropriato.

Terreni argillosi

La frazione argillosa è costituita da fillosilicati, silice, sesquiossidi idrati del Fe e Al, humus, carbonati, solfati e solfuri.

L'argilla è un tipico colloide micellare cioè capace di circondarsi di molecole di acqua, di rimanere sospeso nel mezzo liquido fino a che non vengono neutralizzate le cariche elettriche e al contrario, può flocculare a seconda se le cariche siano cationi o colloidi di segno diverso.

La sua coagulazione è importante per la formazione di grumi strutturali; fissazione importante per proprietà nutritive.

Terreni argillosi: almeno 40% di argilla.

Superficie massica: tra 150 e 250 m2/g.

Caratteristiche terreno argilloso:

-          forte coesione tra le particelle a secco;

-          plastico allo stato umido;




-          alto apporto di sostanze nutritive (soprattutto K);

-          resistenza alla penetrazione;

-          trattiene acqua ma a tensione alto.

Essi hanno buona struttura altrimenti asfittici e poco adatti alla vita delle piante; però se ben trattati alta produttività.

Di solito dall'analisi granulometrica del terreno non si riesce a stabilire l'argillosità dello stesso, allora si ricorre a:

tenacità: resistenza opposta del terreno alla penetrazione di corpi estranei. Si ottengono i valori massimi nei terreni argillosi e allo stato secco.

Si calcola così:

        P x h

T =--------------

        B x s

P = peso

H= altezza dal suolo

B x s = area della vanga

Crepacciabilità: fessurazione del terreno in seguito alla contrazione del volume per perdita di acqua.

Viene limitata da pacciamatura, umidità del profilo del suolo e dalla struttura del terreno stesso.

Essa esplica gli effetti negativi e positivi.

Negativi:

-          dispersione in profondità dell'acqua;

-          facilitazione della perdita d'acqua per evaporazione;

-          rottura delle radici;

Positivi:

-          rottura delle zolle;

-          penetrazione dell'acqua nello strato attivo;

-          minor sforzo per le lavorazioni;

-          arieggiamento.

Vertisuoli: contengono dal 25% di argilla montmorillonitica, crepacciatura allo stato secco, formano aggregati in superficie che con le piogge penetrano nel suolo rimescolandolo.

Origine dei terreni argillosi: rocce sedimentarie argillose, rocce contenenti feldespati, silicati ferro - magnesiaci.

La struttura

Generalità e tipo di struttura

La localizzazione delle particelle elementari, il modo in cui sono associate e l'intensità dei legami determina la struttura.

Ipotizziamo i costituenti della grana di uguale dimensione e di forma sferica.

Essi possono assumere diversi tipi di disposizione dove indichiamo gli estremi:

n     assetto cubico;

n     assetto piramidale;

La disposizione reciproca delle particelle può influenzare le caratteristiche del terreno.

Per distinguere lo stato di aggregazione del terreno si deve considerare il tipo di terreno e anche l'umidità, infatti la distinguibilità cresce con il diminuire dell'umidità.

Classificazione di Duchaufour

1)    Struttura a particelle singole

Non si riscontra la formazione di aggregati e le particelle possono essere indipendenti le une dalle altre (struttura a particelle fini incoerenti: terreni sabbiosi) o cementate in un blocco unico (struttura compatta: terreni argillosi o limosi).

Nella struttura compatta è da considerare anche la crosta superficiale che in terreni argillosi o limosi rende impermeabile il terreno con tutte le sue conseguenze.

2)    Struttura concrezionata

E' simile alla compatta ma deriva da concrezioni singole o associate più o meno indurite.

3)    Struttura grumosa

E' costituita da aggregati porosi, irregolari, capaci di consentire buone condizioni di adattabilità anche nel terreno bagnato o costipato.

Si riscontra nei terreni a tessitura equilibrata, ricchi di sostanza organica, quasi neutri.

4)    Struttura granulare

Tipica del terreno argilloso, deriva dalla flocculazione di colloidi minerali che originano glomeruli di forma tondeggiante o prismatica irregolare.

Si parla di aggregati o di pseudo struttura.

5)    Struttura di disgregazione

E' formata da elementi poliedrici, prismatici o di altra forma, originati da frammentazione di entità più grosse in seguito all'azione di agenti esterni (temperatura, umidità,...).

Ruolo della struttura nel terreno

La struttura influenza sia la fertilità che il senso di lavorazione.

Sotto l'aspetto fisico influenza i rapporti tra parte solida, liquida e gassosa; sotto l'aspetto chimico la maggiore o minore aereazione influenza le redox che avvengono nel terreno.

Formazione e dimensioni degli aggregati

Uno dei meccanismi che portano alla formazione di grumi può essere sintetizzato così:

a)    formazione di aggregati primari di particelle in seguito a cementazione di colloidi minerali (argille e sequiossidi idrati di Fe e Al);

b)   cementazione di più aggregati primari in aggregati secondari o grumi, ad opera dell'humus (soprattutto umato di Ca);

Altri meccanismi si richiamano:

n    cementazione di carbonato di Ca;

n    forze elettrostatiche e di Van der Waals;

n    pressione negativa della fase liquida;

n    particelle fini che imbrigliano particelle più grosse.



 

Dimensioni

1)   zolle se Æ supera i 150 mm;

2)   aggregati zollosi Æ tra i 150 e 50 mm;

3)   macroaggregati Æ 50 e 5 mm;

4)   aggregati ottimali Æ tra i 5 e 1 mm;

5)   microaggregati Æ tra 1 e 0,25 mm;

6)   aggregati astrutturali Æ < 0,25 mm;

Per una buona strutturalità presenza nel terreno di aggregati Æ 5 - 1 mm e di microaggregati.

Per stabilire lo stato di aggregazione si prelevano 4 - 5 Kg di terra non bagnata che viene poi esposta all'aria in ambiente protetto dall'insolazione diretta.

Con una serie di setacci si separano i vari aggregati e si pesano singolarmente.

Si può quindi calcolare la media ponderata dei Æ che è indice di struttura.

Stabilità degli aggregati strutturali

E' l'attitudine degli aggregati a resistere alle sollecitazioni che tendono a disfarli.

Abbiamo 2 tipi di stabilità:

1)   Stabilità all'azione degli agenti meccanici: dipende dai tipi di cementi che uniscono il terreno, dalla granulometria e dall'umidità. I terreni argillosi molto secchi presentano la max resistenza alla rottura delle zolle. Interesse soprattutto alle lavorazioni del terreno.

2)   Stabilità all'azione dell'acqua: dipende dalla quantità e dalla qualità di sostanza organica che cementa gli aggregati, dai colloidi minerali, e dai cationi di scambio presenti. L'acqua può agire con due meccanismi diversi:

a)   aumento della pressione dell'aria che ha dovuto lasciare spazio all'acqua;

b)   azione battente della pioggia e dell'acqua di scorrimento in superficie;

c)   rigonfiamento e dispersione dei colloidi.

Porosità

E' la frazione dell'unità di volume di terreno non occupato di materiale solido.

Lo spazio quindi è occupato o da aria o da acqua, quindi in %:

porosità totale= umidità + spazio occupato dall'aria

La porosità è formata da un insieme di cavità di forme e dimensioni diverse.

In questi spazi si propagano le radici, i microorganismi, e dove avvengono i movimenti sia liquidi che gassosi indispensabili per le piante.

In un terreno di medio impasto, ben strutturato, in condizioni ottimali di umidità, il 50% della sua porosità è occupata dall'acqua.

Ne risultano pieni i micropori (Æ < 20 m) che costituiscono la microporosità. I rimanenti spazi vuoti costituiscono la macroporosità e quindi i macropori.

Porosità totale= microporosità + macroporosità

Il rapporto tra i due tipi di porosità deve aggirarsi intorno a 1 per essere favorevole alla vita delle piante.

La porosità (Po) si può esprimere anche così:

Po(%) = [(Va - Vr) / Va] * 100

Va = volume apparente

Vr = volume reale (parte solida)

La porosità influenza anche il peso specifico apparente (Pa) cioè il peso dell'unità di volume apparente del terreno secco.

Fattori che influenzano la struttura

*      sostanza organica;

*      concimi chimici;

*      concentrazione salina;

*      piante;

*      lavorazioni del terreno;

*      variazioni nel contenuto di acqua nel suolo;

*      gelo;

*      fauna tellurica;







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