Appunti Di Agronomia 1fn32

PROGRAMMA AGRONOMIA 1 Agronomia: definizione e compiti 2 Il CLIMA e le piante 2.1 il CLIMA e il TEMPO: definizioni 2.2 la variazione dei FATTORI climatici e le piante 2.3 la TEMPERATURA e le piante 2.4 le IDROMETEORE 2.5 Le PIOGGE 2.6 L’UMIDITA’, le piante e gli esseri viventi 2.7 L’ATMOSFERA 2.8 La FENOLOGIA 3 Il TERRENO 3.1 Studio FISICO 3.2 GRANULOMETRIA 3.3 STRUTTURA 3.4 Studio CHIMICO 3.5 La VITA nel TERRENO e i CICLI BIOCHIMICI 4 L’ACQUA nel TERRENO 5 L’ARIA nel TERRENO 6 I LAVORI del SUOLO 7 Le CONSOCIAZIONI 8 Gli AVVICENDAMENTI 9 La CONCIMAZIONE 9.1 I Concimi ORGANICI 9.2 I Concimi MINERALI 9.3 PRINCIPI e TECNICHE di CONCIMAZIONE 10 L’IRRIGAZIONE 11 La LOTTA alle INFESTANTI 12 Il CORPO RIPRODUTTORE e l’IMPIANTO DELLE COLTURE 12.1 La QUALITA’ del CORPO RIPRODUTTORE

LE PIANTE OFFICINALI, MEDICINALI e AROMATICHE 1

CLASSIFICAZIONE

2

Come studiare le COLTURE OFFICINALI: Descrizione botanica Esigenze rispetto al clima Esigenze rispetto al terreno Moltiplicazione e riproduzione del corpo riproduttore Tecniche colturali Preparazione del letto di semina Concimazione Impianto Cure colturali:sarchiature,diserbo,irrigazione Raccolta Trattamenti del prodotto Conservazione Le principali PATOLOGIE

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Agronomia: definizione e compiti

STUDIA INTERAZIONE TRA FATTORI PROD.AGRARIA E TECNICHE ATTE A FAR PRODURRE MAX Q.TA’ NELLE MIGLIORI CONDIZ.ECON E ECOLOGICHE NOZIONI DA BOTANICA E FISIOLOGIA MA IN OTTICA DI GLOBALITA’ ECOSISTEMA (ASSOCIAZIONE di PIANTE) AGRICOLTURA: OTTENERE LE PRODUZIONI PRIMARIE, PER CONSUMO DIRETTOUOMO o INDIRETTO-BESTIAME OTTENERE LA MAX PROD UTILE MIGLIORANDO LA FERTILITA’ DEL SUOLO SUPERFICIE COLTIVATA <, PERCIO’ MEZZO TECNICI > PIANTA VIVE IN 4 AMBIENTI - 4 COMPARTI DA STUDIARE RESA coltura = risultato azione +/- favorevole dei 4 comparti + POTENZIALE genetico p. Miglioramento genetico fenotipo-genotipo primi ‘900 ES.Mais allogamo (NON si autoimpollina=ETEROZIGOTE) se autofecondato da OMOZIGOTE da ETERO = LINEA PURA 2 LINEE PURE OMOZ. = UN ETEROZ. IN ETEROSI PIU’ puro, forte, vigoroso ν 1. SUOLO - APP.RADICALI o - fornisce nutrienti, H2O, aria, temperatura, ospita microrg. ν 2. ATMOSFERA - P.AEREE TEMPO=Contingente CLIMA=Stato medio=Motore vita vegetale, influenza FUNZ.VITALI PIANTA (RESPIR - TRASPIR - RIPTODUZ) FORMAZIONE SUOLO (Autoctono=posto da elementi Alloctono=spostato) ν 3. ECOSISTEMA COMPLESSO ORGANISMI VIVENTI IN INTERAZIONE TRA LORO E CON L’AMBIENTE FISICO - NATURALMENTE STABILE - MANTIENE BIODIVERSITA’ PRODUTTORI=P.VERDI incamera e produce energia CONSUMATORI=consumo PRODUTTORI DECOMPOSITORI=Decompos.S.O. morta associazione con FLORA e FAUNA per decomposiz. S.ORG. ASSOCIAZ. con RADICI altre piante MIGLIORAMENTO RESISTENZA vegetali, equilibrio protegge da nemici BISOGNI FISIO (ACQUA,O, LUCE,T°) E NUTRITIVI ACQUA,CO2,NUTRIENTI AGROECOSISTEMA - SE PIU’ INTENSIVO - PRIMA POCO STABILE PER INTERVENTO UOMO (4 GRANDI AZIONI), RIDIVENTA STABILE SOLO CON INTERVENTO UOMO LIMITAZ SPECIE=SEMPRE < BIODIVERSITA’ SEMPRE < ANIMALI=< Residui=< DECOMPOSITORI m.org. ν 4. MEZZO ECONOMICO - Scelta RIPARTIZIONE nello SPAZIO e nel TEMPO Influenza scelte e decisioni OGGI = CORSA A RESE; USO SUOLI FRAGILI (erosione,..); + CONCIMI E DISERBANTI=INQUINAM.FALDE FUTURO AGRIC.SOSTENIBILE per SUOLO, SALUTE, ECONOMIA; GLOBALE,se no non ha senso USANDO in MODO OTTIMALE REFLUI - MEZZI TECN. - CONCIMAZIONE (SPECIE N) - MAT.VEGETALE MIGLIORE POLITICHE RAZIONALI PER SUOLO - ACQUE - LOTTA AI COMPETITORI

LE 4 AZIONI DELL’UOMO ν SU COPERTURA VEGETALE Selezione specie-varietà per gusti mercato-< biodivers. e restriz.base genetica piante (maggiore fragilità a malattie e competitori) Densità per max resa quali+quanti Su competitori per max resa quali+quanti STRATEGIE: Banche germoplasma, miglior.genetico, avvicendamento ν SU CICLI BIOCHIMICI Concimazione org. o minerale, fertilizz. e res.colturali; molto N inquinamento falde meglio inserire leguminose per N; molto P eutrofizzazione che tolgono O. Ammendamento: modifica fisico-chimica suolo Lavorazioni - per eliminaz.infestanti e migliorare abitabilità; rischi: costo energetico, erosione, eccessivo sviluppo m.org.mineralizzano suolo STRATEGIE uso razionale concimi; uso leguminose per avvicendamento colturale ν MODIFICA IDRICA SUOLO-IRRIGAZIONE Rendere possibili colture - Stabilizzare rese Rischi: elevato costo energia, alcalinizz. e salificaz., accumulo tossici H2O (da scarichi) STRATEGIA modifica sist.irrigui ν DIFESA DA COMPETITORI Prevenire - Combattere malattie, infestanti, m.org.parassiti RISCHI: sost.tossiche, turbare ecosist., selez.parassiti resistenti STRATEGIE: uso prodotti meno tossici e + limitato; lotta guidata e integrata; miglioram. Genetico

2 Il CLIMA e le piante 2.1 Il CLIMA e il TEMPO: definizioni

Importanti per l’AGRICOLTURA meteorologia = tempo - breve - scelte tattiche climatologia = clima - lungo p. - scelte strategiche CLIMA: insieme delle VARIABILI GUIDA + FORTI. ANDAMENTO: arco 30 anni Gli ELEMENTI METEOROLOGICI (CLIMATICI) che lo definiscono e descrivono sono parametri fisici che hanno effetti determinanti sulla BIOSFERA. RADIAZIONE - TEMPERATURE - IDROMETEORE - VENTO - UMIDITA’ Pressione e fenomeni elettrici e elettromagnetici I FATTORI climatici sono invece legati al SITO geografico (H., LATITUDINE, VENTI, CORRENTI OCEANICHE) e influenzano le VARIAZIONI del clima. Radiazione, si misura con SOLARIMETRO (PIRELIOMETRO) In tropopausa (15km) ENERGIA deve entrare in ATM ν parte dispersa ν parte prelevata da nubi e riemessa (DIFFUSA) ν parte arriva DIRETTA al suolo, dove RISCALDA e ILLUMINA, e in parte è RIFLESSA dal suolo nell’ATM (ALBEDO; TIPI: NEVE 75-90% SUOLO CHIARO 30% SCURO 10% SPECCHI H2O 5%) 2.2 RADIAZIONE GLOBALE= RADIAZIONE DIRETTA+DIFFUSA ENERGIA: QUANTO FISSO, E QUANTO PERDO CON

E.T. EvapoTraspirazione ? EVAPORAZIONE= perdita H2O dal suolo a ATM TRASPIRAZIONE= perdita H2O dalla PIANTA a ATM UV VISIBILE

FINO 380 nm 380 - 760

1-4% 40-50%

INFRAROSSO

760 - 26.000

50-60%

azione BIOLOGICA ENERGIA FOTOSINTESI Tranne il Verde (“Finestra”) AZIONE TERMICA

FOTOSINTESI BRUTA: ENERGIA + FOTOSINTATI SOURCE, produzione, DIURNA SINK,magazzino, si riempie di NOTTE, zuccheri come amidi) RESPIRAZIONE: OSSIDAZIONE, perdita ENERGIA FOTOSINTESI NETTA CIO’ CHE ACCUMULIAMO LUCE E PIANTE;

U.M. QUANTITA’ LUCE = LUX U.M. FOTONI Fotosintetic.Attivi = Microeinstein

QUANTITA’ SCIAFILE 2 - 20.000 LUX C3 Ciclo Calvin Lux eccessivi = (carbossilasi funziona da ossidasi) > RESPIRAZIONE = perdita Energia ELIOFILE necessitano molta Luce > 20.000 LUX C4 (Ac.Malico è 1a molecola) PEP-Carbossilasi non può funzionare da ossidadi DURATA:regolata dal FITOCROMO Pfr elevato=fioriscono longidiurne; Pfr basso=brevidiurne NEUTRODIURNE BREVIDIURNE ciclo luce breve per fiorire LONGIDIURNE ciclo luce lungo STAZIONE AGROMETEREOLOGICA MECCANICA

ANEMOGRAFO, TERMOGRAFO, IGROGRAFO, PLUVIOGRAFO per UMIDITA’: CAPELLI UMANI Donne indiane RILEVAZIONE AGRONOMICA in gabbiotto bianco, persiane, 2 mt h da terra, min. 60mt distanza da case ecc., su prato polifita di densità e fittezza regolare DIVERSA DA QUELLA METEOROLOGICA 1 TERMOMETRO MAX e 1 MIN, 1 BAROMETRO, 1 PLUVIOMETRO, 1 PSICROMETRO (UMIDITA’ RELATIVA, 2 termom.1 bulbo asciutto e 1 bagnato, se bulbo bagnato non asciuga per evaporazione, aria è umida)

E.T. EvapoTraspirazione

POTENZIALE: TEORICA, è una stima, può non avvenire, è la richiesta evaporativa standard dell’ambiente - prato festuca alto 10cm molto fornito di H2O; poichè teorica, dipende SOLO da T; MISURABILE

E.T. = N + I - P +/- D (ENTRATE - USCITE +/- RESIDUO H2O) REALE: avviene; diversa secondo pianta, umidità suolo, temperatura, ecc. E.T. REALE QUOTIDIANA = IMPORTANTE; DIFFICILMENTE MISURABILE IN CAMPO (LISIMETRI, MA POCHI) MISURA : STIMA SECONDO FATTORI CLIMA / METEO

Etp X Kc = ETM (E. T. MAX) Kc = COEFFICIENTE COLTURALE, dato sperimentale 2.3 la TEMPERATURA e le piante TEMPERATURA: STATO TERMICO della MATERIA (Capacità di scambiare calore con altri corpi) CALORE: stato fisico che dipende dalla energia cinetica interna; si propaga per CONDUZIONE (trasmiss.attività vibrat.molecole cede ENERGIA da corpo + a corpo - a contatto; convezione: trasmissione E mediante movim.di fluidi) secondo COMPOSIZIONE MINER., S.ORG., TESSITURA (granulom.suolo), STRUTTURA (come si aggega suolo) TEMPERATURA e SUOLO (è un TAMPONE, mantiene costanti riduce fluttuaz.) Superficie SUOLO, MAX escursioni; 15 cm. Prof. 4 ore ritardo variazioni T COLORE: +/- ALBEDO perciò varia T COPERTURA VEG.: ombreggia, minore T; se manca, T > ESPOSIZIONE/INCLINAZIONE UMIDITA’: Suolo UMIDO + FREDDO, SECCO + CALDO T aria e suolo : variano con H, latitudine, esposizione, umidità (suolo umido si scalda con + difficoltà), PROFONDITA’ ecc.; T hanno grande influenza su PROCESSI CHIMICI, FISICI, CHIM.FISICI

T OTTIMALE PIANTE COLTIVATE 20-25° T MAX e T MIN oltre le quali vita cessa CARDINALI si arresta moment. ma può riprend. Solo le T > alla CARDINALE MIN sono utili alla pianta

(GRADI CALORE UTILI: t°-t° card.minima) CRITICHE danni irreparabili a funz. o organi - BASSE: <0° congela H2O-aghi ledono; Congela protoplasma-precip.proteine - ZERO VEGETAZIONE - ZERO GERMINAZIONE - ALTE >54° Coagulaz.protoplasma,scottature GELATE, BRINATE EFFETTI DIVERSI secondo specie e varietà; scelta varietà, epoche semina, sali x aum. molarità H2O, mezzi protettivi T stimola CRESCITA (VELOCITA’ e QUANTITA’) e SVILUPPO (aggio FASI), anche secondo specie, età, stadio vegetativo, ecc SPECIE MICROTERME ama regimi termici LIMITATI (basse T) SPECIE MACROTERME ama regimi termici ELEVATI (alte T) PROCESSI: TRASLOCAZIONE FOTOSINTATI a T < RISPETTO A FOTOSINTESI PER CIO’, A VOLTE T FLUTTUANTE determina migliore sviluppo coltura (TERMOPERIODISMO) ORGANI: GEMME a FIORE, FGL GIOVANI, ORGANI MASCHILI > SENSIBILI a T basse SVILUPPO Ogni fase ha sua T ottimale, MA solo le T > alla CARDINALE MIN sono utili alla pianta; perciò, CAL TOTALE RICEVUTO DETERMINA PERIODO +/- LUNGO TRA 2 FASI SVILUPPO (GRADI GIORNO=SOMMATORIA T MEDIE - T.CARDINALE MIN) A VOLTE T FLUTTUANTE determina migliore sviluppo coltura (TERMOPERIODISMO) VERNALIZZAZIONE (P.CRIOFILE, in genere anche LONGID.) induzione florigena su specie BIENNALI indotta da BASSE T 2.4 IDROMETEORE : PIOGGIA, NEVE, GRANDINE 2.4.1 PIOGGIA FREQUENZA n°giorni/anno QUANTITA’: quantità mm/anno; <250mm/anno=climi aridi >750mm/anno climi UMIDI PROBABILITA’, TEMPO di RITORNO per scelte strategiche DISTRIB.STAGIONALE effetti sul clima INTENSITA’ mm/ora; erosione; DURATA n° giorni piovosi; erosione UTILITA’: min.5 mm / evento; 4 - 15 mm/ora max UTILITA’ per irrigazione Calabrosa : brina (da vapore a ghiaccio) su suolo e piante; ca.= 0,5mm pioggia Galaverna : brina solo piante NEVE APPORTO H2O; RIPARA COLTURE DA FREDDO (CRIPTOVEGETAZIONE) GRANDINE -30 A -40° con acqua sublimata; problema; inseminare nubi=costi, rischi RETI=costi, lavoro per chiuderla prima di neve; ASSICURARSI

VENTO spostam.masse aria da alte a basse pressioni influenza CLIMA e E. T.; leggero=positivo; forte=danni (allettamento, ecc.); frangivento vivi: alberi, morti paleria con reti; invito (forma dune) 2.4.2 UMIDITA’ RELATIVA ATMOSFERICA: Q.TA’ H2O a stato VAPORE in ATM in UN DATO MOMENTO REALE (relativa al momento) (è la % di UM.ASSOLUTA, che dipende da T e pressione, che ATM potrebbe trattenere) Misura: psicrometro Eccesso: malattie fungine 2.4.3 ATMOSFERA: CORPO GASSOSO CHE CIRCONDA LA TERRA, A CUI E’ VINCOLATO DA GRAVITA’ - ha 5 MLD anni - composiz.varia in tempi lunghissimi 0-15 km TROPO tutto ciò che riguarda PIANTE 15-50 STRATO 50-80 MESO 80-1500 IONO all’aumentare quota, GAS + rarefatti (aumenta V, diminuisce P e densità M/V) OMOSFERA da 0 a 100 km GAS proporzioni costanti ARIA N 78% utilizzabile da AZOTOBACTER o ALGHE trasformato in Nitrato nel suolo fertilizza 0 21% indispensabile per RESPIRAZIONE; diminuisce in AMB.CONFINATI ARGON 0,9% NON INCIDE ETEROSFERA

da 100 a 1100 GAS prevalgono, in ordine O molec., N e O atomici > 1100 km prevalgono H e He presenti CO, CO2, CH4, SO2, ecc. C02 0,03% Aum.per scarichi; POSITIVO x FOTOSINTESI; NEGATIVO x EFFETTO SERRA=

SO2 CH4

> CALORE MINERALIZZAZIONE S.ORG. LA AUMENTA FOTOSINTESI LA CONSUMA PIOGGE ACIDE; CENTRALI TERMOELETTRICHE, NON TRATTENUTO FILTRI, VA IN ATMOSFERA, RIPRECIPITA STRATIFICA e da EFFETTO SERRA; prodotti da FERMENTAZIONE STOMACO POLIGASTRICI ORMAI SOLO IN CERTE AREE LOCALIZZATE

O2 molec DIVENTA 03 OZONO (impedisce penetraz. raggi UV-BUCHI OZONO) 2.5 LA FENOLOGIA osservare il vegetale e descriverne fenomeni e date caratteristiche nella vita di una pianta; relazione tra essa e vita pianta ci fa RICAVARE DATI METEREOLOGICI collegando dati AGROMETEREOLOGICI a dati fenologici, possibile previsione tempi STIMA DATO FENOLOGICO: SOMMA GRADI CALORE UTILI (t° - t° card.min. 0° veget) SOMMA TERMICA t° previste in un periodo - t° card.minime = previsione momenti dello sviluppo, per raccolta ecc.ecc. secondo scopi prefissi CLIMI - CLASSIF.ROSINI clima precipitazioni mm/anno ALPINO > 1200 PADANO SETT 800-1000

t° medie 6-15° (-25 /+38) 12° (18/20)

vegetazione/ colture FORESTE pascoli+prati segale,patata, cereali vernini e estivi,prati,bieto-

IRRIGAZ.: necessaria

non

IRRIG.: UTILE x stabilizzare

PADANO MER

600-800

MEDIT.CALDOARIDO

12° poco +

>

la,vite,pomacee IRRIGUA:MAIS ASCIUTTA:vite pomacee,cer.ver nini,medica XEROFITE

3. IL TERRENO Da degradazione ROCCE gelo-disgelo,idrat.-disidrat. = spaccature; CLIMA influisce radici piante=molta CO2+H2O=acidi deboli = erosione; CLIMA influisce residui colturali degradati da M.O.= prod.CO2, attacca CALCARE=si polverizza, SUOLO AUTOCTONO-RESTA FERMO ALLOCTONO-SPOSTATO (Vento, Acque, ghiacciai) SUOLO NATURALE: non toccato; ORIZZONTI 1°(lisciviabile) a 4° (Roccia Madre) SUOLO COLTIVATO: 50% ATTIVO o SUOLO, delle lavorazioni molti MINERALI DIVERSA NATURA, Meno S.ORG. 50% INATTIVO o SOTTOSUOLO, solo interf.con radici 25% H2O MICROPORI 25% ARIA MACROPORI MATERIALI GROSSOLANI : SABBIA e LIMO prevale SILICE MATERIALI FINI: ARGILLOSI prevale SILICE e ALLUMINIO (elem.FINI) = SILICATI ν LIBERI ν ISOSILICATI - A ISOLE ν FILLOSILICATI - A FOGLIETTI (MICHE) 1strato Si+O tetraedri 1strato Al+O ottaedri FOGLIETTI SEMPLICI 1:1 - COMPOSTI 1:2 1 Si + 2 Al Strati + o - larghi, fanno entrare e uscire + o - facilmente IONI 5 angstrom piccolo-caolinite 10 angstrom medio-illite 14 angstrom ampio-smectiti (montmorillonite) Foglietti si rompono=ARGILLE elettronegative in superficie; SCAMBIA MOLTO: el.fini trattengono molto o cedono molto SOSTANZA ORGANICA-fertilità suolo legata a S.ORG.presente Parte indigeribile non degradabile, LIGNINA+TANNINI,polimerizzando, da HUMUS ELETTRONEGATIVO, lega molto i cationi, formano PONTI tra argille e HUMUS=complesso ARGILLO-UMICO o c.d.scambio assorbe molti cationi importanti (quelli con piccolo alone H2O attorno); > complesso di scambio = > cap.sc.cationico in mequiv / 100g terra fine. SOST.ORG.FRESCA viene degradata da M.O.che aumentano; possono riappropriarsi di S.O. per sé PROT.GREZZE in N2 o NH3 che diventa NH4+ (NON FACILM.UTILIZZABILE) GRASSI con zuccheri e amidi subito utilizzati FIBRA GREZZA: tannini,lignine e cellulose indigerite=HUMUS contiene s.azotate prov.da m.org. SOST.ORGANICA DISTRUTTA lascia CENERI (MINERALI) nel SUOLO assorbibili da pianta HUMUS mineralizzato1.5% anno - min. vanno nella SOL.CIRCOLANTE, TRATTENUTI IN EQUIL.CON IL CdS; gli altri lisciviati. HUMUS mineralizzato deve essere rimpiazzato per mantenere fertilità. SOL.CIRCOLANTE

Se acida, va in equilibrio con il CdS=cede H+. Per pH, semplice in H2O, meno nel CdS, di cui misuro il pH in KCl o acidità potenziale (Aggiungo KCl, Cl- resta in acqua, K+ va nel complesso da cui escono gli H+ migrano in H2O, lì li misuro per differenza. 3 - 3.5 ACIDO - terreni che drenano molto, va via Ca - Piante acidofile 8-8.5 BASICO - es.suoli salmastri - piante alcaline 7 NEUTRO CaO, Ca(CO3)2, per alcalinizzare 3.1.1 GRANULOMETRIA DEL TERRENO Misuro, ma prima togliere Ca con HCl e S.ORG. con H2O2, che danno consistenza, + sost.antiggregante esametafosfato sodico analisi manuale: appiccica=argilla, velo bianco=limo, gratta=sabbia > 2mm SCHELETRO < 2mm T. FINE - sabbia, limo, argilla 3.1.2 STRUTTURA DEL TERRENO TERRENO FRANCO 50% SABBIA, 30-40% LIMO, 10% ARGILLA TERRENO CON SCHELETRO ABBOND. Dilavabile, perciò molta concimazione; molta aria,ossida s.org.,+ s.org.;>usura attrezzi TERRENO SABBIOSO o SUOLO LADINO - ASTRUTTURATO - LEGGERO Pochi nutrienti; dilavabile;+facile lavorarlo (SUOLO LEGGERO);con s.org.diventa fertile; ladina spontaneamente (molti semi, emergenza facile) TERRENO LIMOSO- INTERMEDIO Impermeabile, superficie fa crosta dura con pioggia; con S.O. e ARGILLA + FERTILE TERRENO ARGILLOSO - MOLTO STRUTTURATO (Molto CAUmico) - PESANTE IMPENETRABILE, COMPATTO,AGGREGATO; difficile per radici,perdita acqua;MOLTO FERTILE STRUTTURA IDEALE=Glomerulare, è ABITABILE, capace di NUTRIRE NON E’ STABILE (H2O, macchine,ecc.); la rendono + stabile S.ORGANICA e CALCIO= AZ. CEMENTANTE; Na+ richiama H2O e destabilizza AP.RADICALI

3.2 STUDIO CHIMICO COSTITUENTI CHIMICI SUOLO: SiO2 70-90% Al2O3 5-13% Fe2O3 1,7-4% + CATIONI METALLICI (basi scambiabili) Ca,Mg,K (ca.5% ciascuno) + ANIONI presenti nel protoplasma cellulare P,N,S (ca.0,5% sost.plastiche SOSTANZA ORGANICA 0,4 - 10% Al,Fe,Mn : ruolo pedologico e fisiologico - import. per vita microrg. altri oligoelementi: Cu,Zn,Co,Mo,Bo 3 GRUPPI ELEMENTI ν COSTITUENTI MECCANICI ν S.ORGANICHE ν SOLUZIONI DEL SUOLO

ciascuno)

La CAPACITA’ di SCAMBIO CATIONICO di un SUOLO è STABILE. POTERE ASSORBENTE: capacità suolo trattenere momentaneamente IONI della sol. circolante sulla superficie; movimento continuo IONI nella sol.circ. e tra il c.d.s. e la soluzione; la fissazione è selettiva (prima H+, poi bivalenti Ca++ e Mg++, poi monovalenti K+ e Na+, poi oligoelementi); c’è sempre equilibrio, un rapporto diretto, tra sol. circolante (somma cationi variabile ma riflette quella del c.d.s.) e c.d.scambio (somma cationi costante). Ca++ alcalinizza (sostituisce 2 H+) K+ decalcificante (2 K+ sostit. 1 Ca++ che + Cl- è lisciviabile) NITRITI e NITRATI NON si legano a c.d.s.; sono solo nella sol.circolante, lisciviati, vanno in falda ALCUNI IONI subiscono RETROGRADAZIONE se SPAZI tra i foglietti sono ampi. P FOSFORO fissazione temporanea con ponte Ca o Mg a pH basso si lega come HPO4- a sesquiossidi +; ma quasi mai pH così basso. pH suolo VARIA con intensità colturale=monosuccessione dà ACIDIFICAZIONE CONCIMAZIONE AZOTATA (UREA) porta a ioni ammonio che va nel C.D.S. al posto di Ca++, che esce nella sol.circ. e,con piogge, va lisciviato = acidificazione. Concimazione ammendante con Ca++ SUOLO ha ELEVATO POTERE TAMPONE (specie argilla, > di sabbia) PIANTA:perturba con radici-assorbimento ioni irrigazione-lisciviazione Ca++ da c.d.s. a sol.circ. fertilizzazione microrganismi= >CO2 degrad.S.O.; alcuni ammonizzano, altri denitrificano radici, piogge = > CO2nel suolo, che forma acidi deboli con H2O rocce alterazione Ca-Mg - CALCIO e MAGNESIO: stesso comportamento Ca INATTIVO=INSOLUBILE Ca ATTIVO=SOLUBILE, parte in sol., parte sul c.d.s. CALCARE TOTALE: SOMMA ATTIVO (interessa) + INATTIVO K - POTASSIO : elemento libero, mai legato a p.organica pianta

K 98% insolubile, K 1-2% scambiabile di cui parte sul c.a.umico legato a s.org. e parte in Sol.(sali e ioni) terreni con alto drenaggio, bassa c.s.c., K basso (elemento al minimo da integrare per avere resa) P - FOSFORO: interessa quello assimilabile, 10-30 volte < di K totale FORME Minerale poco utilizzabile Organica (fitina) Legato a c.d.s. (molto assimilabile) In Soluz.Circolante (molto assimilabile) acido fosforico con basi=fosfati, tricalcico solub.solo con AC.FORTI, bicalcico solubile e solo con ac.anche deboli, monocalcico=solubile (in suolo neutro; se troppo calcare attivo, tricalcico, allora poco solubile) è elem.plastico (AA,ac.nucleici,ATP); in seme, fitina; poco mobile e lisciviabile P dissociato nella SOL.CIRC.assimilabile; suolo acido=acido fosforico suolo basico=ioni PO4 Legato sul c.d.s. è scambiabile, e ancora + se legato a S.ORG. o HUMOFOSFATI N - AZOTO, da Aria e da S.ORGANICA; di SINTESI 1. fissato in forma ammoniacale 2. trasf.da ammoniacale a nitrico 3. trasf.da nitrico a elementare 4. N + S.ORG. polimerizzati in Humus da m.org. HUMUS STABILE non degradabile HUMUS LABILE=mineralizzabile da ARIA: utilizzabile solo previa organicazione da leguminose (simbiosi con rizobio) o alghe non simbiontiche (Cianoficee); si forma con temporali, scariche elettriche FORMA ORGANICA: nella S.ORG.vegetale o animale. N nel suolo proviene in parte da mineralizz.HUMUS (HUMUS LABILE) SINTETICO: sintetizzato da N atmosf. o animale NH4+ ossidato a NO3- (forma nitrica) + assorbibile PERDITE: consumo piante, drenaggio, volatilizzazione in ATM S ZOLFO - origine organica e minerale (scarto raffinerie) Componente AA solforati. E’ più assimilabile di P; crucifere e composite rispondono a Sdeve essere bagnabile con tensioattivo per emulsione stabile. meno zootecnia e meno concimi ‘solfati’=meno zolfo FERTILITA’SUOLO=CAPACITA’ SUOLO A PRODURRE tutti gli sforzi e le scelte tendono a resa COSTANTE DIPENDE DA 1. FATTORI INNATI - Climatici, geografici,chimico-fisici 2. AZIONI DELL’UOMO - sul CLIMA (m.protezione); sulla PIANTA (scelta specie e interv. genetici, anche per ridurre fitofarmaci, irrigazione,lotta competitori con fitofarmaci); sul SUOLO (drenaggio,ammend (pH,Ca che modif.struttura).,concimaz.,lavoraz.(struttura)

3.3 CICLI BIOCHIMICI La > parte reazioni nel suolo sono BIOCHIMICHE (mediate da m.organismi che stanno in un certo equilibrio che si riflette sul suolo) FAUNA ENTRO CERTI LIMITI MIGLIORA IL SUOLO animali morti= s.org. anellidi, lombrichi: rimescolano suolo, > form.s.organica umificata; arieggiano suolo acari e insetti tagliatori tagliano s.org.= + aggredibile da m.o. nematodi (parassiti) indifferenti; pochi sono DANNOSI, infettano con virus(es.rizomania); bromuro metile protozoi: attaccano s.org.; cibo per nematodi FLORA APP.RADICALI mantengono e migliorano STRUTTURA TERRENO; annuali, donano S.O. SEMI, molto numerosi, spesso di infestanti; ladinamento spontano (dopo 3-4 anni dorm.) MICETI pH < 5 pH acido, eterotrofi, degradano S.ORG. (umificano o mineralizzano); neutri, alcuni parassiti; Cu fungicida (p.bordol.) BATTERI pH 7 n° elevatissimo;molte specie; AUTOTROFI, ETERO e SEMIAUTOTROFI RIZOBI leg., N2 a NH2 utilizzabile; autotr.per N, etero per carboidr.; porta via O2 con LEGEMOGLOBINA confinandolo nei tubercoli colore rosso sangue; NH2 prodotto ceduto a pianta legandosi ai gruppi acidi e formando AA; mentre per utilizz.urea ci vuole ureasi; coltura ricca proteine, suolo ricco in N; suolo si batterizza; soja 2°-3° foglia, se ha tubercoli) AUTOTROFI - NITRIFICANTI: ambiente ossidante; NO2 a NO3; più vicini alla superficie DENITRIFICANTI: ambiente riducente NO3 a N2 elementare, in anaerobiosi (+ profondità) AZOTOBACTER usa N atmosferico; Azospirillo lascia N2 a app.radicali. CLOSTRIDI Anaerobi, bassa prod.N2. Sporificano e proliferano in ambiente umido; foraggi ne sono pieni; produc.ac.butirrico (sap.rancido); foraggi=latte=buchi nei formaggi;non usabile per parmigiano. RIZOSFERA Zona, specifica per ogni coltura, attorno a app.radicali, organismi (batteri,funghi)che portano nutr.sa suolo a pianta. Micorrize simbiosi tra piante e funghi

H2O NEL TERRENO SUOLO TRATTIENE H2O dove essa ha una Press.negativa (tensione). Potenziale idrico terreno positivo se acqua tende a sfuggire (falde in pressione); 0 per terreno saturo; acqua libera negativo per terreno insaturo (valori neg. di tensione sempre >). H2O si muove seguendo gradiente da conc.> a conc.<, in film liquido da basso all’alto capillarità-sarchiature interrompono, si risparmia acqua; per suzione apparati radicali Suolo pieno di acqua- percolazione per gravità = H2O gravitazionale H2O igroscopica: quella che suolo seccato si assorbe da aria ATM, fino al PUNTO IGROSCOPICO TENSIONE TOTALE=tens.gravit.+tens.matriciale+tens.inviluppo+tens.osmotica TENSIONE E’ MINORE QUANTO MAGGIORE E’ L’UMIDITA’ Suolo Bagnato=tensione bassa - Suolo Secco=tensione alta Ogni suolo ha la sua CURVA IGROLOGICA gravitazionale dislivello tra acqua e centro gravità; prevale in suoli molto bagnati matriciale della matrice; forze che trattengono l’ H2O nel suolo (capillarità; forze > per pori + piccoli, menisco più curvo; prevale per coesione(attr.tra dipoli) in terr.mediamente umidi, per adesione (attr.tra dipoli e superf.solidi) in terr.secchi di inviluppo dovuta al peso (press.suolo su H2O) osmotica: diff.P osm. tra zone suolo o tra succo vacuol.pianta e mezzo; suoli salini DATO IMPORTANTISSIMO IN UN TERRENO PUNTO ASCIUGAMENTO o CAPACITA’ IDRICA di CAMPO o POTERE di RITENZIONE: max q.tà H2O che suolo può “trattenere” (macropori vuoti, micropori pieni) PUNTO APIMENTO: quando pianta non riesce più a succhiare H 2O (tensione aumenta); ACQUA C’è MA NON è UTILIZZABILE. I 2 fattori dipendono da tessitura, % sost.organica, collodi e cationi presenti. L’ acqua TRA QUESTI 2 è L’ACQUA DISPONIBILE, + dispon.+ è vicina alla CIC. PERCIO’ UMIDITA’ ASSOLUTA NON è dato importante (dipende in che tipo di suolo è la %) quanto il POTENZIALE IDRICO. Indice pF (tipo pH); UMIDITA’ IN PESO SU PESO SECCO ANALISI A) C.I.C. CAMPIONE terreno coperto da telo per 24 ore, IN STUFA FINO A PESO COSTANTE, calcolo UM.% persa B) P.APIMENTO pianta girasole in vaso senza buco sotto; foglie apiscono=prelevo campione terreno e misuro in stufa il p.ap. C) PIASTRE RICHARD schiaccio terreno saturo D) CORRENTE: non affidabile E) NEUTRONI rischio radioattività F) APERTURA E CHIUSURA STOMI ECCESSO DI ACQUA - PROBLEMI RIZOSFERA poco ricambio gassoso - dilavamento sali e nutrienti - meno sviluppo radicale, minor ancoraggio; meno aria, meno proc.aerobici umificaz. e mineralizz; più attacchi parassitari, più malerbe, minore t°, struttura suolo peggiora, troppa adesione che nuoce alle lavorazioni (si esce dal periodo di tempera-% umid.a cui coes.e ades.sono =) ARIA NEL TERRENO

25% nei casi ottimali. Diversa da aria atmosferica meno N2 molto più CO2 (0,03% atm, 2-5% suolo, da cui esce per diffusione e va all’Atm x foglie) molto meno O2 (21% ATM, suolo 15% primi strati, 2% a 1,2 metri) STRATI SUPERFICIALI > O2 Ambiente ossidante-FLORA AEROBICA STRATI PROFONDI < O2 Ambiente riducente FLORA ANAEROBICA- DENITRIFICANTI UMIDITA’ RELATIVA (Q.TA’ H2O COME VAPORE IN SUOLO) 100%, NON IN ATM 6. I LAVORI DEL SUOLO Sistema: SUOLO, PIANTA, CLIMA Agrotecnico deve combinarli per max resa. SCELTE: SEMINA, CONCIMAZIONE, IRRIGAZIONE, CONTROLLO INFESTANTIPARASSITI Scelte fatte conoscendo ESIGENZE PIANTA (ambientali, nutrizionali) MOMENTI DI INTERVENTO + OPPORTUNI PER EFFICIENZA FATTORE PRODUTTIVO (impiegato/ottenuto max valore) COLTURA ERBACEA 1° FASE accrescimento Biomassa fino a accestimento (emissione della plantula con tanti culmi per formaz.steli secondari), costituzione RISERVE; qui la coltura teme + gli stress stress=< H.I. che è Q.tà prodotto utile/Biomassa totale 2° FASE maturità, uso riserve per RIPRODUZIONE SEMINA: MODI, TEMPI, DOSI TEMPI periodo è imposto da regime termico ottimale; DOSI dose semi per n° ottimale individui per resa e competitività contro infestanti MODI modalità (superficiale o interrata, file, spaglio) secondo specie, periodo e t° CONCIMAZIONE - MODI, TEMPI, DOSI Analisi fisico-chimica suolo: tessitura, macroelementi, pH in H2O e in KCl, cap.scambio cat TEMPI Presemina (incorporare concime org o min nel terreno); c.organici hanno bisogno calore per essere mineralizzati, meglio per colture prim-est; c.minerali N-P-K: PK nessun problema in presemina, ma attenzione a N, lisciviato crea problemi inquinamento, meglio in copertura Copertura: N in fase di accestimento, DOSI q.tà variabile sec.suolo, MODI modo frazionato per evitare lisciviazioni IRRIGAZIONE - MODI, TEMPI, DOSI DOSI: Calcolo ET potenziale, per coeff.Kc, ET reale; se è < al valore soglia P.APIMENTO, intervengo TEMPI: secondo colture; prim-estive + volte tra accestimento e fioritura (t° elevata= >E.T.) CONTROLLO INFESTANTI-PARASSITI Infestanti: stadi GIOVANILI PARASSITI: anche dopo

6. I LAVORI DEL SUOLO: le sistemazioni SCOPI: ABITABILITA’ SUOLO e NUTRIZIONE PIANTE

DI COLLE Colture alto reddito - ciglioni con ‘scarpata’ inerbita o terrazze con muro; rittochino se pendenza supera il 25% poter coltivare, rallentare velocità acqua DI PIANURA per ELIMINAZIONE RISTAGNO ECCESSO DI ACQUA - PROBLEMI RIZOSFERA poco ricambio gassoso - dilavamento sali e nutrienti - meno sviluppo radicale, minor ancoraggio; meno aria, meno proc.aerobici umificaz. e mineralizz; più attacchi parassitari, più malerbe, minore t°, struttura suolo peggiora, troppa adesione che nuoce alle lavorazioni (si esce dal periodo di tempera-% umid.a cui coes.e ades.sono =) CANALIZZAZIONI - PROBLEMA: eliminazione veloce acque che superano capacità di campo (percolazione o ruscellamento=erosione) SUPERFICIE SUOLO 50-60CM DISTANZA TRA ESSO E ACQUA PRES.NEI CANALI DI SCOLO(FOSSO AZIENDALE)è

FRANCOCOLTIVAZIONE è lo spessore di terreno minimo che deve essere ‘liberato’ per la produttività; varia secondo specie e suolo

¬ 50-60 CM DISTANZA TRA ESSO E PELO LIBERO ACQUA PRES.NE FOSSO BONIFICA è idrovore se il livello acqua si alza

FRANCO BONIFICA

TERR.NON SCIOLTI: BAULATURA SUOLO favorisce scorrimento acqua nei fossi laterali; NON ADATTA per irrigazione; oggi drenaggi più facili e meno costosi di un tempo. DRENAGGIO rete scolo sotterranea 70-80 cm profondità; bene se c’è falda AFFOSSATURA rete scolo superficiale TUBI portano acqua da fosso aziendale a fosso bonifica; dreni oggi non + molto costosi. distanza tubi dipende da tipo suolo: franco(drena di +)distanza>;argilloso (drena -)distanza <. Se c’è falda dreno funziona bene, è attivo perchè smaltendo acqua ‘richiama a sè’ l’acqua della falda; terreno argilloso molta risalita, se t. è franco meno risalita. Se NON c’è falda dreno è poco attivo. FALDA ALTA= RISTAGNO TERRENO CHE PERCOLA POCO= RISTAGNO (FREQUENTISSIMO IN ITALIA) SISTEMAZIONI per IRRIGAZIONE PROBLEMA: portare acque con certe modalità (es.conche) DOPPIA ALA - ALA SEMPLICE per pendenza > SOMMERSIONE es.RISICOLTURA COLTURA TURNATA: IRRIGAZIONE per SCORRIMENTO o per ASPERSIONE

LAVORI DEL SUOLO Mantenere o ripristinare struttura suolo (perduta per acqua, interv.uomo) Intervento uomo per rendere suolo adatto a semina. Vomere. Aratura + volte anno per ridare struttura al suolo. LAVORI STRAORDINARI

MESSA A COLTURA: sistemazione suolo, raramente, su suoli naturali. ORDINARI: ARATURA-PREP.LETTO SEMINA-SEMINA annualmente; principali e complementari; fino a fitofarmaci servivano anche a combattere infestanti. In base a DURATA COLTURE (ERBACEE/ARBOREE, annuali, biennali,poliennali) devo preparare il terreno. MORFOLOGIA APPARATO RADICALE PROFONDITA’: normalmente 25cm; ITALIA 50-60cm BANCA SEMI SUOLO 30cm (semi infestanti) SEMINA SU SODO senza arare, ma prima bisognerebbe eliminare infestanti; disseccatori (sostanze-inglesi), ma lasciano residui; su SODO meglio su suoli argillosi (limosi e sabbiosi meglio per semina trad.); VANTAGGI adatta a suoli aridi perchè si risparmia acqua non arando. SVANTAGGI non si eliminano infestanti; poco N mineralizzato, + concimi. PROFONDITA’: normalmente 25cm; ITALIA 50-60cm + profonda: VANTAGGI + acqua, miglior drenaggio e controllo infestanti SVANTAGGI - sost.org.di concimazioni, terra - lavorata e fertile sale in superf. LETTO SEMINA SEME FINE: vuole TERRA FINE, devo vangare il suolo QUANDO ARARE; secondo suolo, diverso momento di umidità IDEALE IN TEMPERA, quando coesione e adesività sono = > H2O: > adesività (aderire a superfici attrezzi) e < coesione (resist.suolo a penetr.e schiacc) Terreni sciolti o mediano impasto: non è un problema; non si aggrega in grosse zolle Terreni argillosi: non c’è tempera quasi mai; aratura forma grosse zolle; ribalto e basta il terreno, poi in autunno con frangizolle. ARATRO VOMERE: ROMPE SUOLO VERSOIO: RIVOLTA LE ZOLLE BURE: VIE’ FISSATO IL COLTELLO CHE FA TAGLIO VERTICALE Oggi fissato a trattrice con sistema idraulico; trattrici GOMMATE, LEGGERE, POTENTI; LAVORANO NEL SOLCO (LI GRAVA IL PESO) ARATRO MONOVOMERE ARATURA A SCOLMARE dai lati al centro ARATURA A COLMARE dal centro ai lati ARATRO BIVOMERE ARATURA A VOLTAORECCHIO ARATRO ROTATIVO MISCELA SOLO LA TERRA ARATRO RIPUNTATORE (con) SCARIFICATORE o CHISEL SE BISOGNA ROMPERE LA SUOLA DI ARATURA (CROSTA) PREPARAZIONE LETTO SEMINA RIDURRE SE ZOLLE GRANDI ERPICI ROTATIVI A ASSE ROTAZ.ORIZZONTALE - terra fine sopra agron.poco utile - OK se seme piccolo semina + superficiale A ASSE ROTAZ.VERTICALE - terra fine sotto - meglio per seme in profondità

ELIMINARE INFESTANTI INTERRARE FERTILIZZANTE PAREGGIARE TERRENO PREPARARLO PER RICEVERE SEME O CORPO RIPTODUTTORE (talee; ecc) OFFICINALI spesso trapianto corpo riproduttore seme spesso CONFETTATO con materiali IGROSCOPICI+FUNGICIDI+INSETTICIDI sistemici per insetti succhiatori+CONCIANTI - Seme colorato per riconoscerlo COSTOSA - COLTURE ESTESE Afidi possono trasportare VIRUS: PREVENZIONE INSETTICIDA ANTIAFIDI (ato DDT, TOSSICITA’ - oggi insetti, ecc.) considerare TEMPI CARENZA-Q.TA’ RESIDUICAPACITA’ ACCUMULO SEMINA - Macchine ν a disco meccanico - seme calibrato - costose ν a disco pneumatico ν universali Trapiantatrici per radici nude o per ‘cubetto’ - macchine apposite per tuberi e bulbi USA grande meccanizzazione, macchine per ν zappatura - sarchiatura ν trapiantatrici ν irroratrici ν raccoglitrici 7. LE CONSOCIAZIONI AGRARIE: per sfruttare meglio il suolo; molte officinali INTER- o INTRASPECIFICHE PERMANENTI o MOMENTANEE ERBACEE, ARBOREE o ERBACEE-ARBOREE Permanenti o Momentanee UNIRE SPECIE DIVERSE INTERspecifiche (Es.ulivo 15 anni + vite 2 anni, sfrutto meglio terreno; interspecifica arborea temporanea) UNIRE SPECIE UGUALI (varietà diverse) INTRASPECIFICHE provocando fecondazione di ha nuova varietà 8. AVVICENDAMENTO= rotazione colturale nello spazio e nel tempo; LIBERO o CHIUSO Monosuccessione fa perdere fertilità al suolo. Un tempo maggese nudo (suolo incolto-colonizzato da infestanti); poi maggese vestito (pascolo) Poi AVVICENDAMENTO; alcune colture muoiono succedendo a se stesse. OMOSUCCESSIONE coltura che succede a sé stessa a prezzo di uso Bromuro metile COSTI e NOCIVITA’ - 2002 VIETATO - ALTERNATIVE IDROPONICA - non tutte le specie o INNESTO con pianta di stessa famiglia NON CI SONO PIU’ OGGI COLTURE MIGLIORATIVE O PEGGIORATIVE ognuna dà o toglie qualcosa AZIONI DI MODIFICAZIONE DEL TERRENO +Fisiche: struttura, permeabilità, lavoraz.profonde -FISICHE: raccolta tarda rovina;colture costipanti; irrigaz.eccess.costipa suolo +CHIMICHE: + nutrienti, sost.organica, modifica pH in positivo -CHIMICHE:-nutrienti,-sost.organica,pH peggiorato,salificazione,elem.tossici

+BIOLOGICHE:<malerbe;<parassiti;+RESIDUI COLTURALI=+microflora e fauna +BIOLOGICHE: mono- e omosuccessione >malerbe; >parassiti STANCHEZZA SUOLO: aumento microflora e fauna ne può essere causa sost.tossiche - microbi : alcuni patogeni - protozoi: sviluppo abnorme, altera equilibrio con m.organismi - batteriofagi (es. monoc.leguminose) - ripetiz.coltura < microelementi e escrezione tossine ALCUNE COLTURE SONO SENSIBILI (Ortive,medica,girasole) ALTRE INSENSIBILI A STANCHEZZA SUOLO (mais,riso,graminacee foraggere) SET ASIDE: ANNO RIPOSO OBBLIGATORIO (CEE) PER UN TERRENO Nudo, o vestito MA con colture NON FOOD (Protezionismo) BONIFICA suolo con pianta nematocida OMOSUCCESSIONE favorisce accumulo parassita (che si fa ‘resistente’ alle stesse abitudini) Frumento depaupera di N, ma app.rad.fascicolato migliora struttura terreno Leguminose arricchiscono N, ma app.rad.fittonante peggiorano strutt.terreno ma migliora permeabilità 3 GRUPPI DA RINNOVO: migliorano stato fisico; limitano infestanti PRATENSI: lasciano S.ORGANICA e migliorano stato fisico con apparati radicali; MAGGESE: vestito, lascia suolo libero da infestanti e lascia qualche microelemento AVVICENDAMENTO LIBERO Senza ordine prestabilito AVVICENDAMENTO CHIUSO rotazione in sequenze prestabilite MERCATO porta a avvicendamenti liberi fino a MONOSUCC.o MONOCOLTURA sparirà AVVICENDAMENTO per MECCANIZZAZIONE (-FORAGGERE), BASSO COSTO CONCIMI AZOTATI=MENO LEGUMINOSE PER N, +DISERBANTI PER LOTTA INFEST.,SPECIALIZZAZIONE per LIMITARE PARCO MACCHINE,LAVORAZIONI + PROFONDE, Con BIOTECNOLOGIE innovazioni di prodotto, interventi sul genotipo e fenotipo < ZOOTECNIA (da estensiva a intensiva, poche per pari produzione) = MENO FORAGGIO= sparisce erbaio (coltura da avvicendamento) es. bietola zucchero Emilia = stanchezza suolo; orzo su orzo = virus AGRONOMO DEL FUTURO studio adattamento pianta al sistema, ricerca MAX produttività PIANTA (RISCHI=Q,TA’ FERTILIZZANTI); INNOVAZIONI di PROCESSO e PRODOTTO.