01/06/2015 LA PEDOGENESI Scienze e tecnologie applicate La pedogenesi è un termine che significa ‘’formazione del terreno’’, è contemporaneamente un flusso e un ciclo di trasformazione FASI DEL FLUSSO DELLA PEDOGENESI ROCCIA MADRE Erosione superficiale Disgregazione fisico-meccanica SASSI CIOTTOL E GHIAIA Decomposizione chimica e biochimica COMPOSTI MINERALI SOLUBILI Lisciviazione 1 01/06/2015 FASI DEL CICLO DELLA PEDOGENESI CO2 Piante e microorganismi autotrofi Residui vegetali e spoglie animali Humificazione Assorbimento radicale e microbio Mineralizzazione diretta Microorganismi decompositori eterotrofi Humificazione Mineralizzazione indiretta Humus FASI DEL FLUSSO Disgregazione fisico-meccanica: gli agenti della disgregazione attaccano la roccia madre. Decomposizione chimica e biochimica: la disgregazione comporta un notevolissimo aumento della superficie di contatto con l’ambiente esterno e alla fine di queste fasi si formano i composti minerali solubili. Lisciviazione: una parte dei composti minerali solubili percola in profondità e non è più disponibile per l’assorbimento delle radici delle piante. Erosione superficiale: consiste nell’asportazione di parte dello stato superficiale del terreno, con il conseguente impoverimento di sostanze organiche e di composti nutritivi. 2 01/06/2015 FASI DEL CICLO Assorbimento radicale e microbico: i composti minerali solubili vengono assorbiti dagli organismi autotrofi cioè le piante verdi e parte dei microorganismi. Decomposizione dei residui organici: viene operato dai microorganismi decompositori, che svolgono una funzione ecologica fondamentale attaccando i residui dei vegetali e le spoglie degli animali morti. Humificazione: è il processo di formazione dell’humus la cui presenza nel terreno assicura un regolare rifornimento di sostanze nutritive. Mineralizzazione della sostanza organica: esistono due tipi; MINERALIZZAZIONE DIRETTA consiste in una rapida trasformazione dei residui vegetali e spoglie animali in composti minerali solubili. MINERALIZZAZIONE INDIRETTA che è un processo lento e continuo grazie al quale l’humus si trasforma in composti minerali solubili Disgregazione fisica meccanica 3 01/06/2015 Decomposizione chimica e biochimica Lisciviazione 4 01/06/2015 Erosione Superficiale AGENTI DELLA DISGREGAZIONE FISICO-MECCANICA Gli agenti della disgregazione fisico-meccanica operano la prima fase della pedogenesi fino alla formazione dei detriti. L’acqua corrente L’alternanza di periodi di inumidimento e di essicazione Il termoclastismo Le radici della piante Il vento I ghiacciai Il crioclastismo 5 01/06/2015 L’acqua corrente L’acqua corrente è responsabile di due tipi di azioni: • Il trasporto verso valle di ciottoli ghiaia e materiale più fine. • La levigazione delle rocce del letto fluviale coadiuvata in questa sua azione dai detriti che l’acqua stessa trasporta. L’acqua corrente è un potente agente di disgregazione delle rocce Il vento Il vento, trasportando particelle solide svolge un’azione abrasiva sulle rocce, detta ‘’corrosione’’, contro le quali queste particelle vanno ad urtare violentemente. 6 01/06/2015 I ghiacciai I ghiacciai provocano un modellamento e una disgregazione delle rocce sottostanti a causa del loro lento movimento verso valle: questa azione viene detta ‘’esarazione’’. Le lingue dei ghiacciai, ritirandosi disgregano la roccia sottostante Il crioclastismo Il crioclastismo è l’alternanza di gelo e disgelo : durante la stagione fredda l’acqua presenta nelle fessure delle rocce si solidifica, aumentando così di volume; in questo modo vengono esercitate forti pressioni sulle pareti delle fessure tanto che al successivo disgelo primaverile la roccia si troverà parzialmente disgregata. 7 01/06/2015 Il termoclastismo Il termoclastismo, dovuto alla presenza di forti escursioni termiche giornaliere e stagionali, provoca un’azione simile a quella tra l’alternanza tra gelo e disgelo; i minerali presenti nella roccia hanno un diverso coefficiente di dilatazione termica: i metalli durante il periodo di riscaldamento si dilatano maggiormente ed esercitano un’azione disgregatrice nei confronti della massa rocciosa stessa. L’alternanza di periodi di illuminazione e di essicazione Questo processo avviene nelle rocce argillose, causa una disgregazione delle stesse : queste rocce infatti aumentano di volume durante i periodi di inumidimento e si riducono di volume durante le stagioni secche. 8 01/06/2015 Le radici delle piante Le radici delle piante infiltrandosi nelle fessure delle rocce provocano con la loro crescita la rottura e la disgregazione delle masse rocciose, a causa delle pressioni molto elevate. Le radici delle piante sono in grado di disgregare le rocce AGENTI DELLA DECOMPOSIZIONE CHIMICA E BIOCHIMICA 9 01/06/2015 Agenti chimici L’acqua è il principale agente della decomposizione chimica, essa svolge due tipi di azioni: • Un’azione idrolizzante che trasformano i silicati primari in argilla ed è molto lenta e carico di alcuni minerali • Un’azione idratante, che coinvolge altri minerali, aumentando la solubilità e riducendone la coesione. L’acqua e l’anidride carbonica svolgono un’azione di tipo solvente. L’ossigeno in presenza di umidità elevata svolge un’azione ossidante sui minerali che contengo ferro e manganese. Agenti biologici Gli agenti biologici contribuiscono a decomporre soprattutto le sostanze organiche , ritrasformandole in composti minerali solubili. Gli organismi che vivono nel terreno e le radici delle piante contribuiscono attivamente producendo acidi organici e CO2 10 01/06/2015 IL SUOLO Il suolo è la parte esplorata dalle radici delle piante, esso viene suddiviso in: • Strato attivo, che ha una profondità pari a quella dell’aratura. Vi si trovano i microrganismi aerobi e la parte assorbente delle radici delle piante; • Strato inerte, collocato immediatamente al di sotto del precedente: permette alle radici di andare in profondità sfruttando così un maggiore volume di terreno, soprattutto per la ricerca dell’acqua. 11 01/06/2015 Il sottosuolo Il sottosuolo comprende gli orizzonti inferiori, distinti in: • Substrato pedogenetico, in via di decomposizione, che ha un’importanza limitata se è profondo, mentre assume una maggiore importanza se è particolarmente vicino alla superficie; • Roccia madre, che rappresenta il substrato non ancora alterato dagli agenti della pedogenesi. Gli strati del terreno 12 01/06/2015 Gli strati idi inibizione Gli strati di inibizione si suddividono in: Crostoni impermeabili: Falde freatiche: Strati aridi: Strati tossici Crostoni impermeabili I crostoni impermeabili posso favorire la cementazione di materiale incoerente di varia natura. Esso può essere: • Di origine naturale di colore chiaro e sono di natura calcare oppure di colore giallorossastro se ferruginosi. • Di origine artificiale come il crostone di lavorazione: esso si forma quando questi tipo di interventi colturali vengono effettuati ripetutamente alla stessa profondità. 13 01/06/2015 Falda freatica Le falde freatiche se sono troppo superficiali risultano dannose perché possono causare frequentemente fenomeni di ristagno idrico superficiale e di asfissia radicale. Strati aridi Gli strati aridi si possono trovare in terreni posti sotto climi siccitosi, dove le precipitazioni molto scarse non riescono a inumidire il suolo oltre una certa profondità. 14 01/06/2015 Strati tossici Gli strati tossici si formano in seguito all’instaurazione di un ambiente povero di ossigeno, specie quando le condizioni di anaerobiosi perdurano per un certo tempo. Questi strati, che possono contenere quote più o meno elevate di sostanze dannose non possono essere attraversati dalle radici delle piante a causa della loro fitotossicità. LE CARATTERISTICHE TOPOGRAFICHE DEI TERRENI 15 01/06/2015 Giacitura ed esposizione Le proprietà dei terreni sono notevolmente influenzate dalle loro caratteristiche topografiche. I principali aspetti connessi con la topografia del suolo sono: La giacitura, che corrisponde all’inclinazione della superficie del terreno rispetto al piano orizzonte. L’esposizione, che corrisponde all’orientamento della superficie del terreno rispetto ai punti cardinali. La giacitura del terreno I terreni posso essere classificati come: Terreni piani Terreni inclinati 16 01/06/2015 Terreni piani I terreni piani hanno superficie uniformemente orizzontali; di norma si considerano piani quei terreni che non superano una pendenza dello 0,4%. Essi si possono ulteriormente distinguere in altopiani e bassopiani, secondo la loro altezza sul livello del mare Terreni inclinati La superficie dei terreni inclinati non è orizzontale. L’inclinazione si può esprimere in gradi e in tal caso corrisponde all’angolo formato dalla superficie inclinata del terreno rispetto al piano orizzontale. I terreni inclinati sono difficili da lavorare in quanto tali: per essere coltivati richiedono costose sistemazioni 17 01/06/2015 Lavorabilità ed erodibilità dei terreni inclinati Erodibilità: l’inclinazione ha notevoli rapporti con l’erodibilità del terreno, in quanto la pendenza è uno dei fattori che determinano la velocità dell’acqua che scorre su una superficie inclinata. Possibilità di effettuare lavorazioni: se la pendenza non supera il 5% le lavorazioni del terreno possono essere eseguite in qualunque direzione. Con pendenze superiori al 5% possono sussistere problemi di stabilità soprattutto per le trattrici se il lavoro viene eseguite seguendo le curve di livello. Fino il 40% si possono usare solo alcuni tipi di macchine. Infine con pendenze superiori al 40% non è più possibile eseguire lavorazioni meccaniche. L’esposizione L’esposizione di un terreno ha una grande importanza nella determinazione di alcune sue caratteristiche, come l’illuminazione e la temperatura. 18 01/06/2015 Antonella Apicella Anno scolastico 2014/2015 2° sezione C Coordinatore: Prof. Vito Marano 19