Il terreno: processi di alterazione delle rocce e formazione del suolo

Il terreno: proprietà e formazione

A3 Il terreno: processi di alterazione delle rocce e formazione del terreno; proprietà fisiche del terreno: tessitura, peso specifico, porosità, struttura, tenacità, plasticità, adesività, colore; giacitura, inclinazione, esposizione; proprietà chimiche del terreno: colloidi e potere adsorbente; l'acqua nel terreno: potenziale idrico e pF; l'aria nel terreno; la sostanza organica; humus, sua formazione ed evoluzione.

Il terreno è lo strato superficiale della crosta terrestre capace di ospitare la vita delle piante.

Il suolo è uno strato sottile che ricopre la superficie della terra ed è costituito da un complesso di materiali incoerenti, derivati dall'alterazione e dalla disgregazione superficiale delle rocce o dal detrito risultante dai normali processi erosivi, il quale costituisce il supporto indispensabile per la vita e lo sviluppo della vegetazione.

Il suolo svolge un ruolo fondamentale per l'equilibrio dell'ecosistema, in quanto consente l'alimentazione degli animali e degli uomini e la stabilità dei versanti; costituisce una barriera di protezione per le acque di falda e l'habitat di moltissime specie; la produzione di legname e di altri materiali utili. È pertanto la fonte di approvvigionamento di materiali da costruzione. I processi che lo formano sono diversi, complessi e lunghi, ma la sua distruzione può essere rapida. Lo sviluppo umano però in alcuni casi contrasta le funzioni del suolo, esercitando pressioni a volte eccessive (smaltimento non corretto dei rifiuti, infrastrutture, agricoltura intensiva, ecc) che possono determinare, nei casi estremi, la perdita delle capacità funzionali del suolo.

Pedogenesi: formazione e trasformazione del terreno

PEDOGENESI

La pedogenesi è il lungo processo di formazione e trasformazione dl terreno; essa è contemporaneamente un flusso e un ciclo di trasformazioni. Il flusso ha inizio con l'alterazione della roccia madre causati da diversi agenti. Dalla formazione di composti minerali solubili prende l'avvio un ciclo di trasformazioni: dall'organicazione alla decomposizione della materia organica in composti minerali e viceversa. Il ciclo caratterizza il substrato pedologico maturo, ossia un terreno stabile ed equilibrato.

Fasi della formazione di un suolo

1. Il basamento roccioso inizia a disintegrarsi per azione dei cicli di gelo e disgelo, della pioggia e di altri fattori ambientali
2. La roccia si trasforma in materiale incoerente, che a sua volta si decompone in particelle minerali più fini
3. I microrganismi presenti contribuiscono alla formazione del suolo favorendo la degradazione della materia organica e la differenziazione del suolo in orizzonti
4. Infine si raggiunge lo stadio in cui il suolo può sostenere una fitta vegetazioneFrammenti minerali e materia organica Materia organica Materia organica Humus Or zzont Orizzonte Orizzonte B. Roccia alterata Materiale genitore *Materiale genitore Materiale genitore Orizzonte Č Orizzonte C Roccia inalterata Roccia inalterata Roccia inalterata Roccia inalterata 1 La roccia inizia a disintegrarsi = I materiali organici facilitano la disintegrazione = Si formano orizzonti IV Il suolo sviluppato sostiene una fitta vegetazione

Terreno naturale e terreno agrario

È opportuno distinguere il terreno naturale dal terreno agrario:

• Il Terreno Naturale si è formato sotto l'influenza di fattori pedogenetici e ospita una vegetazione spontanea, quasi sempre di più specie in equilibrio fra di loro.
• Il Terreno agrario: terreno che ha subito delle profonde modifiche ad opera dell'uomo ed ospita le colture agrarie.

Le differenze tra i due terreni sono sostanziali, ed è possibile individuarle scavando una trincea verticale in ciascuno di essi.

Osservando una sezione verticale di un terreno naturale è possibile notare degli strati, detti orizzonti, che differiscono tra loro per natura, colore, composizione etc.

orizzonte A: detto eluviale. È il più superficiale. Da esso vengono dilavati verso il basso, ad opera dell'acqua, i composti più fini, come l'argilla, e gli elementi minerali non trattenuti dal terreno;

orizzonte B: detto illuviale, accoglie il materiale asportato dalla zona sovrastante che qui trova le condizioni favorevoli per depositarsi. È poco permeabile in quanto ricco di argilla. In molti casi è anche ricco di calcare e humus che potenziano la fertilità del terreno;

orizzonte C e orizzonte D: sono formati, rispettivamente, dal substrato pedogenetico (cioè i detriti della roccia madre ancora in fase di disgregazione) e la roccia madre.Il terreno agrario differisce da quello naturale per l'intervento umano (asportazione dei prodotti, riduzione della sostanza organica, lavorazioni, concimazioni, irrigazioni, ecc.).

Profilo agronomico del suolo

II profilo, sotto l'aspetto agronomico comprende: suolo e sottosuolo.

Il suolo viene a sua volta suddiviso in strato attivo e strato inerte.

• strato attivo: è quello interessato dalle pratiche colturali ordinarie, come lavorazioni, concimazioni, ecc. È in esso che si sviluppa la maggior parte dell'apparato radicale delle piante. Lo strato attivo può coincidere con A o derivare dalla mescolanza di A e B, o solo parte di quest'ultimo.
• strato inerte: generalmente costituito dal substrato pedogenetico (orizzonte C); non essendo raggiunto dagli interventi agronomici presenta caratteristiche meno propizie allo sviluppo radicale delle piante, ospita solo le radici più profonde che si spingono in tale zona soprattutto alla ricerca di acqua.

Il sottosuolo lo ritroviamo al di sotto dello strato inerte: non è interessato né dalle lavorazioni, né dall'esplorazione delle radici.

La conoscenza della stratigrafia del suolo può, infine, mettere in evidenza la presenza dei cosiddetti strati di inibizione che, per eccessiva compattezza (crostoni), aridità o perché contengono sostanze tossiche, non permettono alle radici delle piante di svilupparsi oltre.

Proprietà fisiche dei suoli

Le proprietà fisiche dei suoli sono quelle valutabili visivamente o al tatto, e misurabili rispetto a delle opportune scale. Tra le proprietà fisiche ricordiamo:

Tessitura o granulometria . Struttura . Porosità Densità apparente . Peso specifico reale . Tenacità o Coesione . Adesività . Plasticità . Crepacciabilità . Colore · Esposizione . Giacitura Spessore o profonditàTutte hanno un impatto diretto sulla crescita, dal momento che la profondità dell'apparato radicale e le relazioni tra acqua e aria sono in gran parte determinate dalle caratteristiche fisiche.

Esse svolgono inoltre una fondamentale azione indiretta sulle proprietà chimiche e biologiche, che in parte derivano da quelle fisiche.

Tessitura (o Granulometria) del terreno

La tessitura di un terreno è determinata dalla percentuale in peso delle particelle elementari che lo compongono, classificate per categorie convenzionali di diverso diametro in: sabbia, limo e argilla che costituiscono la TERRA FINE (frazione sulla quale vengono effettuate le analisi di laboratorio).

Lo scheletro: particelle con un diametro superiore ai 2 mm (ghiaino, ghiaia e pietre) escluse dalla determinazione della tessitura, in quanto non contribuiscono alla capacità di ritenzione idrica e degli elementi nutritivi. Se abbondanti determinano una maggiore difficoltà nelle lavorazioni; spesso quindi alla denominazione della tessitura viene aggiunto un aggettivo che ne segnala la presenza (terreno sabbio-ghiaioso o argillo-pietroso).

In base alla percentuale in peso, il contenuto di scheletro può essere definito:

• inconsistente < del 5%
• sensibile 5-20%
• abbondante 20-40%
• prevalente > 40%

La tessitura del terreno può essere definita attraverso gli aggettivi sabbioso, limoso, argilloso, in relazione al prevalere delle proprietà tipiche di una di queste classi granulometriche.

Quando un terreno viene definito franco o di medio impasto, invece, si vuole indicare una miscela delle tre classi granulometriche tale per cui il terreno esibisce in modo pressoché equivalente le proprietà di ciascuna classe. Questo non significa che le tre classi siano presenti in proporzioni identiche: l'argilla di un terreno franco è meno abbondante di sabbia e limo, dal momento che essa è in grado di esprimere le sue proprietà a percentuali minori rispetto alle altre due classi.

Componenti della tessitura

LA SABBIA: (diametro particelle da 2,0 a 0,02 mm) costituisce il telaio intorno al quale si dispone la frazione argillosa. A causa delle loro dimensioni relativamente grandi, i granuli di sabbia creano nel terreno un sistema di lacune indispensabili per la penetrazione e la circolazione dell'aria e per lo sgrondo dell'acqua in eccesso. I suoli ricchi di sabbia sono facilmente soggetti ad inaridimento.

IL LIMO: ( diametro tra 0,02 e 0,002 mm) ha proprietà intermedie tra quelle della sabbia e dell'argilla. Trattiene l'acqua come l'argilla, ma non è cementante e non struttura il terreno. Per la sua incapacitàdi flocculare, cioè formare aggregati porosi con gli altri componenti, tende serve a conservarsi allo stato disperso e ad occupare così gli spazi vuoti, con effetto addensante.

L'ARGILLA: (diametro <0,002 mm) insieme all'humus, è la componente attiva del terreno; la sabbia, invece, è la componente "inerte". Dal punto di vista fisico, l'argilla è un colloide, cioè una sostanza intermedia tra un solido e un liquido, con capacità cementante. Grazie a questa sua capacità, aderisce ai granuli di sabbia favorendo la formazione dei cosiddetti glomeruli o grumi.

Dal punto di vista chimico, l'argilla è costituita da particelle elettronegative capaci di trattenere (adsorbire) ioni positivi e di scambiarli poi con la soluzione circolante la quale, a sua volta, li cederà ai peli radicali. Grazie ai suoi innumerevoli micropori, è una grande accumulatrice di acqua.

La struttura del terreno

La struttura E' l'aggregazione spaziale delle particelle solide di terreno.

La formazione di aggregati è possibile grazie ai cementi: argille, humus, complessi argillo-humici, azione pedofauna (lombrichi).

STRUTTURA Disposizione spaziale delle particelle solide del terreno

STATO ASTRUTTURALE 0 STRUTTURA GRANULARE

STATO STRUTTURALE 0 STRUTTURA GRUMOSA 0 GLOMERULARE micropori macropori

Tipi di struttura del suolo

TIPI DI STRUTTURA GRANULARE (o stato astrutturale): le particelle di limo, sabbia o argilla, relativamente indipendenti l'una dall'altra, assumono una disposizione di "massimo assestamento":

• se hanno dimensioni cospicue (sabbia), anche la porosità sarà formata da pori di diametro rilevante e la macroporosità prevarrà;
• se sono piccole (limo o argilla), la porosità sarà tutta sottoforma di microporosità e le particelle potranno anche cementarsi in un blocco unico (struttura compatta), situazione che può verificarsi in terreni molto ricchi in argille sodiche.

GLOMERULARE (o stato strutturale): le particelle elementari, soprattutto di limo e argilla si riuniscono a formare degli aggregati. In questo caso, alla microporosità esistente all'interno degli aggregati si aggiunge la macroporosità che si forma tra un aggregato e l'altro.