Le basi
di ACER
Sintesi dei principali
concetti di arboricoltura
A cura di Alessio Fini, Dipartimento di Ortoflorofrutticoltura, Università degli Studi di Firenze
TEMPERATURE DEL SUOLO:
PROBLEMATICHE E SOLUZIONI
103 • ACER 6/2009
Francesco Ferrini
I
Gli arbusti tappezzanti, traspirando, concorrono a mantenere
bassa la temperatura del suolo.
ranza alle alte temperature del
suolo: per esempio, Gleditsia triacanthos è maggiormente tollerante rispetto ad Ailanthus altissima, e
differenze intraspecifiche sono state osservate tra diverse cultivar di
Acer rubrum (5).
L’effetto dell’ambiente
urbano
Sempre più autori associano l’ambiente urbano a una vera e propria
isola di calore. Anche il suolo urbano risente di questo effetto: già nel
1975 venne rilevato che la temperatura del suolo, misurata a 15 cm
di profondità, era di 7 °C superiore ove il terreno era ricoperto da
asfalto (7). Altri autori hanno misurato, in giornate estive soleggiate, temperature del suolo di addirittura 65 °C (2). Per quale motivo i
suoli urbani tendono a surriscaldarsi in modo molto maggiore
rispetto alle aree naturali? Un primo motivo va ricercato nella forte
compattazione di molti suoli urbani che impedisce, a causa della
carenza di ossigeno, l’approfondimento delle radici, confinandone
nella porzione di suolo più superficiale, quella che si scalda maggiormente. Bisogna, inoltre, considerare che, in ambiente urbano, il
terreno è in larga parte coperto da
pavimentazioni o superfici inerti di
vario genere. Nel tentare di caratterizzare l’effetto della radiazione
solare sulle diverse tipologie di
copertura del suolo, una prima
grandezza da considerare è l’albedo, ovvero la frazione di radiazione incidente che viene riflessa
verso l’atmosfera. Una superficie
con albedo basso, a parità di
radiazione solare, tende a scaldarsi di più. L’albedo di cemento e
asfalto, due delle superfici mag-
giormente utilizzate in ambiente
urbano, è, rispettivamente, 0,36 e
0,19 (9). Se comparati con i valori
del prato (0,22), della corteccia di
pino (0,18) e con la roccia lavica
(0,13) sembra che le differenze
di albedo tra i diversi materiali siano determinanti nello spiegare la
differenza di temperatura misurata nel suolo sotto i diversi materiali. L’energia assorbita da una
superficie può essere dispersa in
vari modi: riscaldando l’aria sovrastante per conduzione, trasmettendo il calore verso il suolo, reirradiando energia a onda lunga
verso l’atmosfera o convertirla in
calore latente mediante la traspirazione. Per capire l’entità di questi fenomeni sulla variazione della
temperatura del suolo sottostante
bisogna introdurre il concetto di
conducibilità termica, ovvero la
facilità che una superficie ha nel
trasmettere il calore assorbito.
Asfalto e cemento sono conduttori relativamente buoni. È infatti
stato misurato che il flusso di
calore verso il suolo è significativamente superiore in presenza di
asfalto e cemento rispetto ad
altre superfici non vegetative (es.
roccia) e alle superfici vegetative
(es. terreno inerbito) (9).
Possibili soluzioni
Esistono tecniche colturali idonee
a limitare il surriscaldamento
eccessivo del suolo. La sostituzione, ove possibile, delle superfici
pavimentate in prossimità dei soggetti arborei o delle tipiche griglie
metalliche con aree inerbite,
coperte da arbusti tappezzanti o
pacciamate può rivelarsi un
▼
l suolo è il luogo in cui le radici esplicano le loro essenziali funzioni di sostegno e
assorbimento di acqua ed elementi nutritivi. Queste azioni sono
sensibilmente influenzate dalla
temperatura del suolo, che può
essere così considerata come un
fondamentale fattore ecologico in
grado di determinare le caratteristiche strutturali e funzionali degli
ecosistemi naturali e antropizzati.
Infatti, alcuni studi dimostrano che
l’accrescimento delle radici di
alcune specie di conifere aumenta quando la temperatura del suolo passa da 5 °C a 20 °C e che
piante di abete rosso hanno un
rapporto radici/parte aerea superiore (a parità di carbonio assimilato con la fotosintesi, la pianta ne
alloca una maggiore quantità alle
radici rispetto alla parte aerea) se
allevate in suoli con temperatura
di 21 °C rispetto ad altri con temperatura di 9 °C (8). Tuttavia, quando la temperatura del suolo supera una soglia limite, individuata
attorno ai 34-35 °C a seconda della specie, si innesca una serie di
alterazioni fisiologiche che concorrono a determinare il deperimento della pianta (Tabella 1) (5; 4).
Oltre tali temperature sono state
osservate una diminuzione del
rapporto tra le radici e la parte
aerea dovuta sia alla riduzione della fotosintesi (2), sia all’aumento della mortalità delle radici assorbenti (6), e l’insorgenza di clorosi,
dovuta al calo dell’assorbimento
di ferro e altri microelementi, il cui
contenuto fogliare può diminuire
fino al 50%. Le diverse specie
vegetali differiscono nella tolle-
Le basi
di ACER
Le griglie metalliche sono
ottimi conduttori di calore
e, dunque, surriscaldano il
suolo sottostante.
▼
importante metodo per limitare il surriscaldamento. A tal fine,
l’efficacia dell’inerbimento o dell’uso di tappezzanti nella buca
d’impianto è da imputarsi alla traspirazione e alla dissipazione dell’energia solare sotto forma di
calore latente. Bisogna però considerare che l’uso di specie erbacee può presentare inconvenienti
derivanti dalla competizione per
acqua e nutrienti nei confronti della pianta arborea, per cui è più
opportuno ricorrere ad arbusti tappezzanti meno competitivi o alla
pacciamatura (4). Alcuni studi hanno dimostrato che la temperatura,
misurata a 10 cm di profondità, di
un suolo pacciamato con materiale organico (es. corteccia di
conifere, ammendante compostato verde, sovvallo di compost) sia
significativamente inferiore di circa 4 - 10 °C rispetto al suolo nudo
(3)
. Inoltre, il flusso di calore verso il
1
Calo della fotosintesi
2
Aumento della respirazione cellulare
3
Chiusura degli stomi, arresto dell’assimilazione della CO2 e aumento della fotorespirazione
4
Arresto della traspirazione stomatica, con conseguente aumento del surriscaldamento delle foglie
5
Aumento della fluidità della membrana cellulare
6
Perdita di acqua e disidratazione crescente delle cellule
7
Inibizione della divisione e distensione cellulare e della regolazione della crescita
8
Rapido e inefficiente uso delle riserve
9
Generazione e rilascio di tossine
10
Perdita dell’integrità della membrana cellulare e denaturazione delle proteine
11
Necrosi cellulare inizialmente localizzata e successivamente estesa
(da Coder, 1999) (2)
suolo è circa 4 volte inferiore in suoli ricoperti da corteccia di pino
rispetto ad altri ricoperti da asfalto
(9)
. La motivazione dell’efficacia dei
pacciamanti organici nel limitare il
surriscaldamento del suolo sottostante va ricercata nella bassa
conduttività termica degli stessi e,
dunque, dalla loro capacità di isolare il suolo dal flusso di energia
derivante dalla radiazione solare (9).
Bibliografia
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Francesco Ferrini
Francesco Ferrini
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4) F INI A., F ERRINI F., 2007. Influenza dell’ambiente urbano sulla fisiologia e la crescita degli alberi. Italus Hor-
Temperatura del suolo e cinetica
G
li ioni e i composti assorbiti dalle radici, per arrivare allo xilema, devono attraversare il plasmalemma, o membrana cellulare. Il movimento dei nutrienti attraverso tale membrana è un processo attivo, basato principalmente su due trasportatori detti High affinity transport system (HATS) e Low affinity
transport system (LATS) (1). I primi, essendo ad alta affinità, sono estremamente attivi a basse concentrazioni di nutrienti nel suolo. Per esempio, per l’azoto (N), essi sono i principali responsabili dell’assorbimento fino a concentrazioni di N nel suolo di 100-200 M (molare). Tuttavia, a concentrazioni di nutrienti
superiori a 200 M, gli HATS vengono saturati, ovvero il trasporto da loro mediato non aumenta più all’aumentare della concentrazione esterna. La maggior parte dei LATS, invece, non è saturabile e il trasporto
da essi mediato aumenta linearmente all’aumentare della concentrazione esterna di nutrienti. Nella maggior parte dei suoli non fertilizzati, tuttavia, la concentrazione di nutrienti fa sì che il contributo prevalente
all’assorbimento dei nutrienti sia dato dagli HATS, la cui attività è influenzata dalla temperatura (1). Numerosi studi hanno dimostrato, infatti, come la temperatura del suolo condiziona l’assorbimento e il trasporto nella radice di azoto, fosforo (P) e potassio (K) (1). Per esempio, in radici di mais, l’assorbimento di P e
K aumenta all’aumentare della temperatura del suolo fino a un massimo che si ha a 25 °C e 35 °C, rispettivamente per i due nutrienti. L’assorbimento di N, oltre che quantitativamente, è condizionato anche
qualitativamente dalla temperatura del suolo: a basse temperature esso è preferenzialmente assorbito
come NH4+, mentre a temperature più elevate è assorbito in modo preferenziale come NO3- (1).
La pacciamatura organica
può mitigare gli effetti del
surriscaldamento del suolo.
tus, 14(1): 9-24.
5) GRAVES W.R., 1994. Urban soil
temperatures and their potential impact on tree growth.
Journal of Arboriculture,
20(1): 24-27.
6) HENDRICK R.L., PREGITZER K.S.,
1993. Patterns of fine root
mortality in two sugar maple
forests. Nature, 361: 59-61.
7) JOHNSON F.L., BELL D.T., SKIPP
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urban and forest microclimates in the Midwestern United
States. Agricultural meteorology, 14: 335-345.
8) LAHTI M., APHALO P.J., FINER L.,
R YYPPÖ A., L EHTO T., M AN NERKOSKI H., 2005. Effects of
soil temperature on shoot and
root growth and nutrient uptake of 5-year-old Norway
spruce seedlings. Tree Physiology, 25: 115-122.
9) M ONTAGUE T., K JELGREN R.,
2004. Energy balance of six
common landscape surfaces
and the influence of surface
properties on gas exchange
of four containerized tree species. Scientia Horticulturae,
100: 229-249.
ACER 6/2009 • 104
Salutiamo un anno
ricco di iniziative
ACER nel 2010 compie 25 anni e, assieme alla sua redazione, a tutto lo staff e ai collaboratori più stretti de Il Verde Editoriale, ringrazia gli abbonati e i lettori che lo hanno seguito
fedelmente in questi anni, e tutti gli inserzionisti che hanno contribuito alla sua crescita.
ACER continuerà il suo cammino affrontando temi sempre più attuali e approfonditi nel
consueto rigore tecnico-scientifico, con una veste grafica rinnovata e un nuovo formato
e portando con sé importanti e significative iniziative per il settore del verde che hanno
caratterizzato l’anno in corso, nonché gli ultimi dieci anni della casa editrice.
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“La Città per il Verde” viene assegnato ai Comuni e alle Province italiani che si sono particolarmente distinti per realizzazioni o metodi di gestione innovativi, finalizzati all’incremento
del patrimonio verde pubblico. Sono premiati inoltre gli enti che, attraverso programmi mirati e in maniera esemplare, hanno migliorato le condizioni ambientali del proprio territorio.
EXPO VERDE - IL LATO VERDE DELL’EXPO
È il format che intende accogliere, presentare e promuovere buone pratiche progettuali, costruttive e
gestionali che rappresentino un punto di riferimento
per il mondo del verde, da qui all’Expo 2015.
EDILVERDE “WORKING WITH NATURE”
A cura del Gruppo Land, il seminario “Working with nature” si è svolto il 13 novembre a Roma nell’ambito di Edilverde. Attraverso il racconto di casi studio di importanti realtà nazionali e internazionali, questo laboratorio sulla città di Roma ha proposto e suggerito usi e nuove percezioni dello spazio pubblico nelle sue diverse forme, quale futuro scenario di miglioramento della qualità della vita,
nella direzione dell’ecosostenibilità e del rinnovamento della concezione estetica dei centri urbani.
FIERA-FORUM “RISORSE COMUNI”
Il 19 novembre alla fiera-forum “Risorse Comuni”, al Palazzo delle Stelline di Milano,
è andato in scena il seminario di presentazione di “MI LU: una strategia territoriale per
la valorizzazione dell’asse Milano-Lugano”. Il progetto, inserito nel format Expo Verde, desidera ampliare la filosofia dei Raggi verdi per Milano connettendo l’area Expo
2015 del capoluogo lombardo con le nuove aree di trasformazione della città svizzera.
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