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lunedì, 29 Novembre 2021

Il suolo… come è fatto

Della stessa Rubrica

Cosa si intende per struttura del suolo? In che modo questa ne influenza le funzioni? Può incidere ad esempio sulla regolazione dei flussi idrici: un suolo degradato riduce l’infiltrazione dell’acqua nel suolo, causando ad esempio fenomeni di ristagno idrico o di deflusso superficiale e conseguente erosione oppure smottamenti e frane superficiali. Fondamentale quindi è l’adozione di tecniche di gestione del suolo che, proteggendo e/o migliorando la struttura del suolo, siano in grado di garantire una buona regolazione dei flussi idrici.

Come è questo suolo? La risposta più frequente a questa domanda, anche da parte di chi il suolo lo coltiva e, quindi, dovrebbe conoscerlo meglio, è di solito estremamente sintetica: è argilloso, pesante, piuttosto che sabbioso, sciolto oppure “di medio impasto”. 

Bene, niente da dire, queste risposte fanno già capire quale potrebbe essere il comportamento di quel suolo. Ma… non basta.  

Dal punto di vista fisico, il suolo è un sistema eterogeneo e complesso costituito da una fase solida (distinta in componente minerale o inorganica e componente organica), una fase liquida (acqua o, più correttamente, soluzione circolante) e una fase gassosa (aria). La sabbia e l’argilla, insieme al limo, sono le particelle minerali elementari che costituiscono il suolo e il rapporto quantitativo tra loro ne determina la “tessitura”. La conoscenza di questa proprietà non è però sufficiente a descrivere un suolo in maniera adeguata. Sarebbe come cercare di descrivere la propria abitazione elencando il tipo e la quantità di materiali con cui è stata costruita (mattoni, legno, paglia ecc.). Anche i bambini sanno che una casa di mattoni è più resistente di una di paglia, ma in quanti modi differenti può essere di utilizzato lo stesso materiale?  e quanto gli ambienti creati possono differire fra loro e ad avere una diversa funzionalità? Lo stesso vale per il suolo. 

La forma, la dimensione e l’arrangiamento spaziale delle singole particelle, degli aggregati (insieme di particelle elementari) che costituiscono il suolo – e della diversa quantità e tipo di pori che ne consegue – determina quella che si definisce “struttura” del suolo. 

Tessitura e struttura concorrono a determinare il comportamento del suolo. Tuttavia, mentre la tessitura non subisce grandi variazioni, la struttura è una proprietà dinamica, può cioè mutare nel tempo per effetto di fattori esterni (variazioni di temperatura e umidità, tipo di vegetazione, sistemi di gestione del suolo).  

Due terreni con la stessa tessitura possono comportarsi in modo molto diverso, a seconda della loro struttura. Un terreno argilloso con una buona struttura, ad esempio, può essere facilmente attraversato da aria, acqua e radici; al contrario, se la struttura è deteriorata, può risultare quasi impenetrabile. (Fig. 1) 

Macrofotografie di sezioni sottili di suolo ottenute da campioni indisturbati prelevati in due terreni con la stessa tessitura (argillosa), ma differente struttura: a) suolo con una buona struttura; b) suolo con struttura deteriorata dal compattamento

La quantificazione e la caratterizzazione della porosità in termini di forma, distribuzione dimensionale, orientamento e connettività degli spazi vani possono fornire numerose indicazioni sulla qualità della struttura.  

A simili valori di porosità totale, ma diversa organizzazione strutturale, corrisponde una diversa capacità del suolo di svolgere le varie funzioni ecologiche (Fig.2). 

Macrofotografie di sezioni sottili di suolo ottenute da campioni indisturbati prelevati in due terreni con simile porosità totale, ma differente organizzazione strutturale: a) presenza di pori di grandi di grandi dimensioni fra gli aggregati; b) porosità omogeneamente distribuita intra e inter-aggregati 

Fra le funzioni del suolo maggiormente influenzate dalla struttura c’è sicuramente quella di regolazione dei flussi idrici. In un suolo con una buona qualità della struttura, stabile nel tempo, con una porosità omogeneamente distribuita lungo il profilo, l’acqua può muoversi liberamente attraverso i macropori ed essere in parte trattenuta nei micropori. Aspetti di degradazione della struttura, quali l’incrostamento e/o il compattamento superficiale, riducono l’infiltrazione dell’acqua nel suolo; pertanto, in occasione di eventi piovosi intensi, sempre più frequenti a causa dei cambiamenti climatici in atto, potranno verificarsi fenomeni di ristagno idrico o di deflusso superficiale e conseguente erosione. 

 Anche la presenza di strati compatti lungo il profilo (es., suola di lavorazione), ostacolando la percolazione dell’acqua (penetrazione dell’acqua nel terreno verso il basso, all’interno del profilo del suolo) negli strati più profondi del suolo, oltre a ridurne la capacità di accumulo può costituire, in condizioni -di pendio in discesa, un piano di scivolamento ed essere causa di smottamenti e frane superficiali. 

 Le proiezioni future indicano che da qui al 2050 l’erosione del suolo in certe zone d’Europa è destinata ad aumentare del 13-22% a causa dell’aumento dell’aggressività delle piogge. Occorre quindi adottare al più presto strategie di mitigazione capaci di ridurre questi effetti. La mitigazione deve essere adattata al rischio e all’impatto dell’erosione in base alle condizioni climatiche e geografiche locali, nonché ai sistemi di produzione agricola. A livello di singolo versante, una strategia sicuramente efficace è quella che prevede l’adozione di tecniche di gestione del suolo che, proteggendo e/o migliorando la struttura del suolo, siano in grado di garantire una buona regolazione dei flussi idrici. 

 Il CREA è impegnato a fornire indicazioni ad agricoltori, consulenti e organismi regolatori per individuare le strategie di mitigazione più appropriate. Nell’ambito del Gruppo Operativo PROSIT finanziato dal PSR Regione Toscana 2014-2020 e del progetto AGRIDIGIT, sottoprogetto Viticoltura (SUVISA) finanziato dal Mipaaf, è prevista la realizzazione di alcuni sistemi di supporto alle decisioni (DSS) in grado di fornire indicazioni sulla gestione agronomica dei vigneti, con particolare attenzione alla sostenibilità ambientale delle produzioni. Il rischio di erosione è uno degli aspetti presi in considerazione per ciò che riguarda la gestione del suolo, sia in fase di pre- che di post-impianto. Anche il progetto SCALE (Managing Sediment Connectivity in Agricultural Landscapes for reducing water Erosion impacts), finanziato dall’Unione Europea attraverso il programma EJPSoil e in cui il CREA è coinvolto, prevede la realizzazione di linee guida per i) migliorare la definizione del rischio e dell’impatto dell’erosione e ii) elaborare strategie sito-specifiche di mitigazione efficaci ed economicamente sostenibili.  

Le funzioni del suolo sono complesse e correlate e la sua struttura, regolando una specifica funzione, ne influenza anche altre. Ad esempio, condizioni strutturali che favoriscono la regolazione dei flussi idrici e gassosi incidono anche sullo sviluppo degli organismi viventi (piante, macro- e micro-organismi), agendo così sulla funzione produttiva (produzione di biomassa) e su quella naturalistica (Habitat biologico e riserva genetica). 
E, proprio le relazioni fra ambiente fisico e componente biologica del suolo sono di sempre maggiore interesse scientifico. La struttura condiziona infatti il tipo di organismi presenti nel suolo e la loro attività, attraverso la creazione di un ambiente fisico più o meno adatto ad ospitarli e tramite la regolazione dell’accesso alle risorse nutritive. Gli organismi a loro volta trasformando i composti organici e mescolandoli con la componente minerale contribuiscono alla formazione e alla stabilizzazione della struttura. Lo studio di queste relazioni è parte integrante delle attività del progetto europeo H2020 Excalibur (Exploiting the multifunctional potential of belowground biodiversity in horticultural farming).

Nadia Vignozzi, Ricercatore 
Centro Ricerca Agricoltura e Ambiente

#lafrase
Solo guardando da molti punti di vista si comprende la realtà (A. Errico) 

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