Le principali proprietà fisiche Le principali proprietà fisiche
del suolo sono:
del suolo sono:
Tessitura
Struttura
Densità
Porosità
Temperatura
Colore
La tessitura
Indica la percentuale in peso delle diverse classi granulometriche (sabbia, limo, argilla) nella terra fine (Ø < 2mm).
E’ una proprietà pedogenetica . Caratterizza il profilo termico, la
lavorabilità, la permeabilità all'aria ed all'acqua, la reattività delle
superfici.
Classificazione
Classificazione IUSSIUSS ClassificazioneClassificazione USDAUSDA Frazione
Frazione Diametro (mm)Diametro (mm) FrazioneFrazione Diametro (mm)Diametro (mm) Sabbia
Sabbia grossagrossa
Sabbia
Sabbia finefine
Limo Limo Argilla Argilla
22--00,,22
00,,22--00,,0202
00,,0202--00,,002002 << 00,,002002
Sab
Sab.. moltomolto grossagrossa Sabbia
Sabbia grossagrossa Sabbia
Sabbia mediamedia Sabbia
Sabbia finefine Sab
Sab.. moltomolto finefine Limo
Limo Argilla Argilla
22--11 11--00,,55 00,,55--00,,2525 00,,2525--00,,1010 00,,11--00,,0505 00,,0505--00,,002002 << 00,,002002
La tessitura
Classificazione dimensionale delle particelle di suolo
La tessitura
Analisi della tessitura
L'analisi della tessitura di un suolo prevede le seguenti fasi:
rimozione dei cementi
dispersione chimico-meccanica delle particelle minerali
sedimentazione diversificata delle particelle solide
Legge di Stokes (1851)
V velocità di sedimentazione delle particelle di suolo, g accelerazione di gravità,
η viscosità del fluido,
ρs densità della particella di suolo, ρl densità del fluido,
r raggio della particella di suolo in caduta.
ANALISI DI CAMPAGNA DELLA TESSITURA
Sensazione tattile
Sensazione tattile Componente Componente granulometrica granulometrica Abrasione
Abrasione Sabbia grossaSabbia grossa Smerigliatura
Smerigliatura Sabbia finaSabbia fina Saponosità
Saponosità LimoLimo
Adesività
Adesività ArgillaArgilla
Triangolo della tessitura secondo USDA
Triangolo della tessitura secondo ISSS
Classi tessiturali fondamentali
Classe tessiturale Tipo di suolo S, SF ( >70% sabbia) Sabbioso
L ( >80% limo) Limoso
A, AL, AS ( >40% argilla) Argilloso F, FS, FSA, FA, FLA, FL Franco
In relazione alla classe tessiturale di appartenenza, un terreno
può essere, in termini generali, convenzionalmente definito:
Assortimento granulometrico e mineralogia della frazione inorganica
Esiste in genere una correlazione tra le dimensioni delle particelle e la composizione mineralogica della frazione minerale della fase solida del suolo.
Sabbia Limo Argilla
Tessitura e frazioni attive
La presenza di "frazioni attive" (calcare, sostanza organica) può impartire un diverso comportamento fisico alle particelle del terreno e quindi può modificare il giudizio sulla tessitura.
% CaCO
3Definizione
< 5 nessun termine 5 - 20 suffisso "calcareo"
21 - 50 prefisso "calcareo"
> 50 "calcareo"
% SOM Definizione
< 5 nessun termine 5 - 10 suffisso "umifero"
> 10 prefisso "umo"
Lo scheletro
Normalmente nei suoli lo scheletro rappresenta una componente di interesse secondario. Quando il suo contenuto percentuale supera determinati valori, la sua presenza influenza grandemente le proprietà del substrato pedogenetico ed il tipo di uso del suolo. In relazione al contenuto si hanno le seguenti classi:
Contenuto (%) Definizione
0 Assente
0.1 – 5.0 Scarso
5.1 – 15.0 Comune
15.1 – 35.0 Frequente
35.1 – 70.0 Abbondante
> 70.0 Molto abbondante
La struttura
Esprime l'arrangiamento spaziale delle particelle del suolo a costituire grumi o aggregati, in combinazione con differenti tipi di pori, secondo uno scala gerarchica di aggregazione a formare sistemi eterogenei e complessi.
Nella dinamica di formazione della struttura sono coinvolti processi sia chimico-fisici che biologici.
L'architettura strutturale è definita:
nei suoli indisturbati dai processi di pedogenesi ,
nei suoli coltivati dalle pratiche agronomiche .
Gli aggregati strutturali del suolo si organizzano secondo uno scala gerarchica di aggregazione
Le particelle primarie si aggregano a costituire particelle
composte
Gli aggregati strutturali del suolo si organizzano secondo uno scala gerarchica di aggregazione
Microaggregati e macroaggregati si formano per opera di
cementi diversi a seconda del tipo di suolo e di gestione
Le proprietà correlate alla stabilità degli aggregati sono:
la tessitura
il contenuto e la natura dei minerali argillosi
il contenuto di ossidi di ferro e di alluminio
il contenuto di CaCO
3 il tipo e la concentrazione dei cationi di scambio
il contenuto ed il tipo della sostanza organica
la composizione e l’attività delle comunità biotiche
La forma e la disposizione degli elementi strutturali
identificano il tipo di struttura
Le dimensioni ed il grado di distinguibilità
determinano, rispettivamente, la classe e il grado
molto fine (< 1 mm)
fine (1-2 mm)
media (2 – 5 mm)
grossolana (5 – 10 mm)
molto grossolana (> 10 mm)
assente: aggregati non riconoscibili
poco sviluppata: aggregati riconoscibili solo dall’osservazione dell’orizzonte scalzato
mediamente sviluppata: aggregati ben
riconoscibili già dall’osservazione dell’orizzonte
molto sviluppata: aggregati ben riconoscibili dalla
semplice osservazione dell’orizzonte
La degradazione della struttura
La struttura può essere distrutta:
da lavorazioni frequenti e profonde
dall’azione battente della pioggia
dai processi di inumidimento (rigonfiamento) ed essiccazione (contrazione)
dal contenuto di Na di scambio
dalla scarsa resistenza della S.O. alla mineralizzazione
Determinazione della stabilità degli aggregati Determinazione della stabilità degli aggregati
Metodo a vaglio umido
(Tiulin modif.)100 .
.
.
_tot
residuo aggregati
e dispersion
P P
S P
S
I
La densità reale e la densità apparente
DENSITA’ APPARENTE
Massa di un volume di suolo indisturbato (spazi vuoti compresi) prelevato con un cilindro ed essiccato a 105 C; si esprime in kg dm
-3. La densità apparente varia da 0.8 a 2.0 kg dm
-3a seconda della tessitura e struttura del suolo.
DENSITA’ REALE
Massa di un volume unitario di particelle di suolo (spazi vuoti
esclusi). Si può misurare con un picnometro e si esprime in
kg dm
-3. Generalmente varia da 1-2 a 3 kg dm
-3a seconda
della tessitura, della natura delle particelle solide e del
contenuto in sostanza organica.
Valori della densità reale di alcune componenti della fase solida del suolo
Componente
Componente Densità Densità
(g cm(g cm--33)) AcquaAcqua 1,01,0
Quarzo e minerali argillosi
Quarzo e minerali argillosi 2,652,65 Ossidi di ferro
Ossidi di ferro >3,0>3,0
Calcare
Calcare 2,712,71
Silice amorfa
Silice amorfa 2,22,2
Sostanza organica
Sostanza organica umificataumificata 1,21,2--1,51,5
La porosita’
Collegata alla struttura è un parametro importante per esprimere la fertilità fisica del suolo.
reale 100
apparente reale
D D Porosità D
La porosità del suolo dipende dagli stessi fattori che controllano la struttura del terreno: tessitura, contenuto e natura dei cementi organici, profondità del profilo, cationi di scambio, calcare, ossidi di Fe e Al, forme di gestione, umidità del suolo, componente biotica.
La porosità è costituita da un sistema articolato e continuo di
fessure e pori, di diversa forma e diametro, che attraversano
il suolo sia verticalmente che orizzontalmente.
Valori di densità e porosità
rappresentativi di alcune tipologie di suolo
D reale D reale (g cm
(g cm--33)) D apparenteD apparente
(g cm(g cm--33)) PorositàPorosità (cm
(cm33 cmcm--33)) Suoli coltivati non organici, 0
Suoli coltivati non organici, 0--30 cm:30 cm:
Tessitura media
Tessitura media--pesantepesante 2,602,60 1,4 1,4 –– 1,71,7 0,46 0,46 –– 0,350,35 Tessitura leggera
Tessitura leggera 2,602,60 0,8 0,8 –– 1,41,4 0,69 0,69 –– 0,460,46 Sottosuoli e roccia madre
Sottosuoli e roccia madre 2,652,65 1,5 1,5 –– 1,81,8 0,43 0,43 –– 0,320,32 Pascoli e suoli forestali,
Pascoli e suoli forestali, orizzorizz. A. A 2,402,40 0,8 0,8 –– 1,21,2 0,67 0,67 –– 0,500,50 Suoli torbosi
Suoli torbosi 1,401,40 0,1 0,1 –– 0,30,3 0,93 0,93 –– 0,790,79
La porosità del suolo dipende da diversi fattori, quali:
- tessitura del suolo e contenuto di sostanza organica - profondità del profilo
- forme di gestione
La porosita’
Il sistema dei pori del terreno
La porosità è costituita da un sistema articolato e continuo di fessure e pori, di diversa forma e diametro, che attraversano il suolo sia verticalmente che orizzontalmente.
E' il principale indicatore della fertilità fisica del suolo. La distribuzione e l'estensione del sistema dei pori determina le condizioni strutturali del suolo che controllano:
- il ricambio e la composizione dell'aria tellurica
- i movimenti dell'acqua e la capacità di ritenuta idrica - la crescita degli apparati radicali
- la mobilità degli elementi nutritivi
- il destino ambientale degli xenobiotici
- gli spostamenti della pedofauna e lo spazio biologico dell'edaphon - la lavorabilità
- la suscettibilità all'erosione
In funzione della porosità, i suoli possono essere così classificati:
- Terreno molto compatto < 5
%- Terreno compatto 5 - 10
%- Terreno moderatamente poroso 10 - 25
%- Terreno poroso 25 - 40
%- Terreno altamente poroso > 40
%La completa caratterizzazione dei pori del terreno è possibile mediante tecniche di analisi di immagine di sezioni sottili di campioni di suolo indisturbato.
Caratteri distintivi dei pori del terreno sono la morfologia (regolari, irregolari, allungati) la dimensione
la continuità
l'arrangiamento spaziale
La porosità rappresenta la sede occupata
dall’acqua e dalla fase gassosa
Progressivo riempimento dei pori del suolo
all’aumentare del contenuto d’acqua
INFLUENZA DELLE TRE FRAZIONI GRANULOMETRICHE SU ALCUNE CARATTERISTICHE DEL SUOLO
Caratteristica
Caratteristica SabbiaSabbia LimoLimo ArgillaArgilla Capacità di ritenzione
Capacità di ritenzione idrica
idrica BassaBassa Media/AltaMedia/Alta AltaAlta Aerazione
Aerazione BuonaBuona MediaMedia ScarsaScarsa Velocità di drenaggio
Velocità di drenaggio AltaAlta Bassa/MediaBassa/Media Molto lentaMolto lenta Livello di sostanza organica
Livello di sostanza organica BassoBasso Medio/AltoMedio/Alto Alto/MedioAlto/Medio Decomposizione della
Decomposizione della sostanza organica
sostanza organica RapidaRapida MediaMedia LentaLenta Riscaldamento in primavera
Riscaldamento in primavera RapidoRapido ModeratoModerato LentoLento
INFLUENZA DELLE TRE FRAZIONI GRANULOMETRICHE SU ALCUNE CARATTERISTICHE DEL SUOLO
Caratteristica
Caratteristica Sabbia Sabbia Limo Limo Argilla Argilla
Resistenza allaResistenza alla lavorazione
lavorazione BassaBassa MediaMedia AltaAlta Erosione eolica
Erosione eolica ModerataModerata AltaAlta BassaBassa Erosione idrica
Erosione idrica BassaBassa AltaAlta Bassa, se aggregataBassa, se aggregata Alta, se dispersa Alta, se dispersa Lisciviazione
Lisciviazione AltaAlta MediaMedia Bassa (alta se fessurata)Bassa (alta se fessurata) Ritenzione dei nutrienti
Ritenzione dei nutrienti BassaBassa Medio/Medio/
alta
alta AltaAlta Potere tampone
Potere tampone BassoBasso MedioMedio AltoAlto
Tessitura
Tessitura Vantaggi Vantaggi Svantaggi Svantaggi
Suolifranchi Acqua in eccesso facilmente drenata
Buona ritenzione di acqua per la pianta
Lavorazione facile quasi sempre
Buon potenziale di elementi nutritivi per la pianta
Sabbia
grossa Drenaggio e lavorazione facili Scarsa capacità di ritenzione idrica (suoli “assetati”) Riscaldamento rapido in
primavera Scarso potenziale di nutrienti
(suoli “affamati”)
Scarsa capacità di trattenere i
nutrienti (per lisciviazione)
Riscaldamento lento in primavera
CARATTERISTICHE DEI SUOLI IN RELAZIONE ALLA
FRAZIONE GRANULOMETRICA PREVALENTE
Tessitura
Tessitura Vantaggi Vantaggi Svantaggi Svantaggi
Sabbia fine elimo Lavorazione facile Predisposizione all’ erosione, al compattamento e allo
“intasamento” dei pori
Argilla Buon potenziale di elementi nutritivi
Drenaggio scarso dell’acqua in eccesso (rischio di
sommersione) Buona ritenzione di elementi
nutritivi dopo fertilizzazione Lavorazione energeticamente dispendiosa
Buona ritenzione di acqua per la pianta
Dopo la pioggia si formano facilmente pozzanghere al
passaggio di animali e macchine
Formazione di superfici
durissime nei periodi siccitosi
Coltivazione possibile solo con
certe disponibilità di acqua
