Rapporti S.O – Vegetazione Parcellare

L’analisi della bibliografia nazionale ed internazionale non ha permesso di rintracciare ingenti informazioni relative alle relazioni esistenti tra vegetali e la S.O. in ambienti simili a quello indagato, per lo meno dal punto di vista quantitativo. Tale assenza è ancora più marcata in relazione all’ambiente pedo- vegetazionale mediterraneo (Meola, 2009). Perciò, in questo paragrafo sono state analizzate le relazioni esistenti tra S.O. e vegetali, tenendo presente le carenze della letteratura e quindi facendo riferimento alle scarse notizie generali esistenti in ambito ecologico-selvicolturale, per quanto riguarda le caratteristiche delle singole specie, e in ambito chimico pedologico generale, relativamente ai dati rilevati sulle parcelle sperimentali.

La S.O. del suolo, fondamentale nell'ecosistema forestale, esprime l'azione della vegetazione sul suolo e ne orienta la pedogenesi (Duchaufour, 1980; Duchaufour & Toutain, 1985). La S.O. svolge un ruolo di interfaccia obbligatoria tra il suolo minerale e la vegetazione (Duchaufour & Toutain, 1985). Si deduce che ogni modificazione della vegetazione avrà, tramite la S.O., delle ripercussioni sul suolo, con un tempo di latenza più o meno grande in funzione dell’inerzia del sistema (Duchaufour et Toutain, 1985). La S.O. del suolo, in senso lato, svolge indirettamente un ruolo biologico importante nella nutrizione delle piante grazie al processo di mineralizzazione (Satchell, 1974; Tate, 1987). Certamente tra la S.O. e i vegetali, prescindendo dal tipo e dalla fascia di vegetazione, esistono dei rapporti importantissimi e imprescindibili, data la grande importanza rivestita dalla S.O. nell’ambito del suolo e indirettamente sulla crescita vegetale, perché contribuisce alla fertilità organica del suolo e, più in generale, all'accrescimento vegetale esercitando effetti indiretti e diretti sulle proprietà fisiche, chimiche e biologiche del suolo. Tenendo in considerazione il solo aspetto nutritivo degli stessi vegetali, i rapporti sono di tipo diretto e indiretto (Sequi, 1989). Di tipo diretto, in relazione alla mineralizzazione della S.O., quindi dalla sua decomposizione da cui provengono elementi nutritivi utili a disposizione delle radici per la crescita vegetale. I rapporti indiretti sono invece quelli relativi al fatto che la S.O. costituisce una riserva di elementi nutritivi utili alla vegetazione. La S.O. aumenta la capacità di assimilazione degli elementi nutritivi minerali, trattiene il calcio e il magnesio con un minor dilavamento, influisce sulla mobilitazione del potassio e aumenta la capacità di scambio con migliore disponibilità di elementi nutritivi per i vegetali (De Nicola, 2008).

La S.O. dal punto di vista chimico svolge diverse funzioni: apporta al suolo tutti gli elementi nutritivi, sia micro sia macro elementi in rapporti abbastanza equilibrati fra essi. E’ un serbatoio di sostanze nutritive che vengono cedute in modo lento ma progressivo al suolo durante la mineralizzazione indiretta fino alla formazione di composti stabili con molti cationi bi e trivalenti. Stimola diverse attività della pianta, grazie a diversi composti in essa contenuti che svolgono funzioni simili a quelle degli ormoni vegetali (tuttavia la composizione di queste sostanze e i loro meccanismi di azione non sono ancora ben conosciuti). La stessa ha un elevato potere tampone nei confronti della reazione del suolo, difendendolo dall’azione dei fattori esterni, es. piogge acide, in grado di apportare variazioni improvvise e di notevole entità al pH originario.

Anche se a livello di specie vegetali emergono alcune correlazioni significative rispetto ai parametri della S.O., è difficile formulare ipotesi coerenti di legami tra presenza e distribuzione delle specie e della S.O. (De Nicola, 2008) in senso stretto. Uno studio simile al presente (De Nicola, 2008) e svolto in ambiente

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appenninico, ha rivelato il carattere pionieristico della tipologia di analisi affrontate. Sono certamente richieste alcune variabili aggiuntive sia per il contesto appenninico, sia nel caso in analisi, per il contesto mediterraneo, ambienti ancora inesplorati per questo settore della ricerca pedologica.

Nella presente ricerca sono quindi diversi i punti in cui la spiegazione di un comportamento congiunto tra i vari fattori chimici della S.O. rispetto ai vari parametri vegetali, mostrano difficoltà interpretative. Per cui il presente studio, deve essere confermato da ulteriori ricerche, soprattutto con riferimento alla fascia vegetazionale mediterranea. Le difficoltà interpretative sono presenti anche per ragioni di tipo essenzialmente chimico. Sono, infatti, note le difficoltà presenti nella descrizione delle sostanze umiche, dovute principalmente all’eterogeneità dei materiali coinvolti, alla varietà di organismi che determinano le trasformazioni della S.O. del suolo e in ultima analisi i fattori ambientali regolanti i processi chimico- fisici caratterizzanti il suolo (Gargiulo, 2007).

La reattività della S.O. naturale del suolo e delle sostanze umiche, sia in fase solida (Kozak, 1996) sia liquida (Zsolnay, 1996) determina la qualità fisica, chimica e biologica del suolo. La reattività è funzione non solo della sua composizione chimica ma anche delle sue dimensioni molecolari che a loro volta controllano le trasformazioni biologiche e le funzioni ecologiche della S.O. Tuttavia, l'enorme complessità molecolare del materiale umico naturale, ha finora impedito che si potessero mettere in relazione le proprietà chimiche della S.O. con l'attività biologica che espleta nel sistema suolo-pianta come stimolante degli aspetti fisiologici e nutrizionali delle piante, regolatrice dell'ambiente rizosferico e della complessità microbica del suolo (Gargiulo, 2007).

Sicuramente il livello della S.O. nel suolo è un indice essenziale per definire la fertilità del suolo, e indirettamente i livelli di produzione delle piante che vi crescono. Un suolo con un alto livello di S.O. è generalmente dotato di una struttura adeguata, quindi con importanti effetti condizionanti alcuni fattori come la porosità, l’aerazione e il drenaggio, il miglioramento della facilità per le coltivazioni delle piante, una migliore circolazione di gas e di soluzioni. Altro importante aspetto è quello relativo allo sviluppo delle radici e la germinazione dei semi, attività favorite ed accompagnate a processi fisiologici e biochimici del metabolismo cellulare. La S.O. svolge inoltre la funzione di filtro, permette la riduzione degli effetti tossici di metalli pesanti e di pesticidi e non ultima la possibilità di immagazzinare elevati contenuti di carbonio atmosferico e utile all’abbattimento dei sempre più elevati contenuti di CO2

nell’atmosfera (Giordano, 2005).

In ultima analisi, diversi fattori ambientali influiscono sulla fisiologia delle piante e la rizodeposizione: tra i più rilevanti si riconosce la temperatura, l'intensità della luce, la concentrazione di CO2 atmosferica e

infine la presenza di S.O. nel suolo (Paterson et al., 1997).

Tenendo presente i suddetti limiti interpretativi nel presente paragrafo si è cercato anzitutto di definire l’ordine e il grado di correlazioni esistenti tra S.O. e vegetali per poi effettuare nella seconda parte, l’analisi di un gruppo ristretto di correlazioni utili alla definizione di alcuni caratteri generali. Nel presente paragrafo si è quindi proceduto alla ricerca delle possibili correlazioni fra i dati pedo- vegetazionali rilevati nelle 8 parcelle sperimentali.

Il quadro generale dei parametri chimici e vegetali è raffigurato nella Tab. 4.6.1, dove è presente la lista completa dei dati indagati. Ogni dato chimico rispetto a ogni dato vegetale è stato analizzato con le funzioni di regressione multipla di un apposito software di analisi statistica. Dalle 1524 analisi a coppie

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sono emerse 133 correlazioni con coefficiente di correlazione maggiore di 0,7 e aventi significatività statistica ottenuta con il test di Duncan per valori di p-level inferiori a 0,05, soglia generalmente utilizzata negli studi aventi carattere scientifico. Tutte le correlazioni sono state raccolte per ogni singolo strato vegetale nelle Tab. 4.6.2 e 4.6.3, dove rispettivamente si considera nel primo caso l’influenza del singolo fattore chimico della S.O. rispetto ai diversi fattori vegetali, mentre nel secondo caso è stata considerata l’influenza dei diversi fattori chimici rispetto allo stesso fattore vegetale.

In entrambi i casi, sono interessanti il tipo e il numero di correlazioni esistenti all’interno dei singoli strati vegetali.

Infatti dal totale delle 133 correlazioni, sottraendo quelle relative alla considerazione dei vegetali in un solo strato, 127 correlazioni sono state ripartite in:

- 14 dello strato arboreo (11,03%); - 22 dello strato arbustivo (17,32%); - 28 dello strato erbaceo (22,04%); - 63 dello strato in rinnovazione (49,61%).

Dal passaggio dallo strato arboreo, a quello arbustivo a quello erbaceo e infine alla rinnovazione, si verifica un aumento del numero delle correlazioni, con un andamento sostanzialmente iperbolico.

Quanto verificato è spiegabile tenendo in considerazione la diversa risposta vegetale rispetto alla diversa lunghezza dei cicli vegetativi delle piante presenti nei vari strati e al diverso collocamento della fase vitale delle varie piante rispetto al ciclo fenologico di appartenenza.

Per questo motivo sia lo strato erbaceo sia e soprattutto la rinnovazione si presenta con il maggiore numero di correlazioni.

Nel caso dello strato erbaceo si nota come la maggior parte delle specie è presente allo stato emergente per pochi mesi nel corso dell’anno.

Nel caso della rinnovazione si nota che le piante nate da seme e i polloni presenti si trovano ancora nella prima fase vitale, data la dominanza dello stato di plantula (novelleto). Sia nel caso delle piante erbacee, sia nel caso delle plantule, il riferimento è a individui vegetali che utilizzano più prontamente rispetto agli altri tipi di individui vegetali di maggior taglia ed età, i nutrienti forniti dal suolo e in particolare dal prodotto della mineralizzazione della S.O.

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Tabella 4.6.1 – Quadro dei parametri verificati nella regressione multipla S.O. – Strati vegetali.

Parametri Chimici Orizzonte Oa Parametri vegetali

pH-KCl 1 N Strato Arboreo

pH-CaCl2 0.02 N N°Specie

pH-H2O N° Individui Totali

Conducibilità (µS/cm) N° Individui Specie Leccio

C (g/kg) H µ Leccio

SO (g/kg) H µ Strato Arboreo

SO (%) Copertura %

N-Kjeldahl (g/Kg) Indice di Shannon Arboreo

C/N

P Tot. (mg/Kg) Strato Arbustivo

Acidi Umici (HA) (%) N°Specie

Acidi Fulvici (HF) (%) N° Individui Totali

HA+HF (%) N° Individui Specie 4

Non umici (NH) (%) N° Individui Specie 3

Carbonio Organico Totale (TOC) (%) H µ Specie 4

Carbonio Organico Estraibile (TEC) (%) H µ Specie 3

Indice di Umificazione (HI = NH/(HA + HF)) H µ Specie 8

Grado di Umificazione (DH% =100 * (HA + HF)/TEC) H µ Strato Arbustivo

Tasso di Umificazione HR% =100 *((HA + HF)/TOC) Copertura %

Livello totale di umificazione (100*((HA+HF)+(TOC-TEC))/TOC) Indice di Shannon Arbustivo

PP-tot (g/Kg)

PPs (g/Kg) Strato Erbaceo

PP-h (g/kg) N°Specie

PP tot/SO-WB (%) N° Individui Totali

PPs/SO-WB (%) N° Individui Specie 23

PPh/SO-WB (%) N° Individui Specie 27

PPh/PPs (g/kg) N° Individui Specie 25 N° Individui Specie 22 N° Individui Specie 26 H µ Specie 23 H µ Specie 27 H µ Specie 25 H µ Specie 22 H µ Specie 26 H µ Strato Erbaceo Copertura % Indice di Shannon Erbaceo

Strato Rinnovazione N°Specie N° Individui Totali Pianta (PI) Pollone (PO) N°piante Leccio N°polloni Leccio % Piante % Polloni % Semi-Frutti % Leccio H media piante Leccio H media polloni Leccio

H µ Piante H µ Polloni H µ Strato Rinnovazione Riferimento/Ha PI Riferimento/Ha PO Riferimento/Ha S Copertura % Indice di Shannon rinnovazione

Tutti gli strati N° Individui Totali

Valore Medio % Copertura Reale del Suolo Indice Shannon Totale

Indice di Shannon Proporzione Arboreo Indice di Shannon Proporzione Arbustivo

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