Suolo Il suolo costituisce lo strato superficiale della crosta terrestre, attraverso il quale avvengono scambi con l’atmosfera, l’idrosfera e la biosfera. E’ la risultante dei processi di alterazione chimica, fisica e biologica di un substrato roccioso, chiamato roccia madre, esercitata da tutti gli agenti superficiali e dagli organismi presenti in o su di esso. E’ una miscela variabile di minerali, materiale organico ed acqua, capace di sostenere la vita delle piante sulla superficie terrestre. Nel suolo si possono trovare anche batteri, funghi, animali, quali i vermi. La composizione di un tipico suolo produttivo è data dal 95 % di materiale inorganico e 5 % di materiale organico. Alcuni suoli come la torba contengono fino al 95% di materiale organico. Il suolo si suddivide verticalmente in strati, detti orizzonti - orizzonte O = strato più superficiale, caratterizzato da sostanza organica non decomposta; - orizzonte A = strato superficiale composto da frazione minerale e frazione organica. L’acqua vi percola, trasferendo minerali verso il basso. Presenta elevata attività biologica e abbondanti radici. -orizzonte B = orizzonte arricchito da materiali provenienti dall’orizzonte A: argilla, ossidi di ferro e alluminio, humus. - orizzonte C = composto da materiale di alterazione della roccia madre e in esso arrivano le radici degli alberi. - roccia madre non disgregata, da cui ha origine il suolo. I suoli sono caratterizzati da proprietà dipende il loro utilizzo agronomico fisiche e chimiche da cui I suoli possono subire alterazioni. Lo studio di alcune proprietà permette di prevedere i percorsi possibili degli inquinanti e consente anche di prevedere eventuali interazioni degli inquinanti con il terreno; alcune di queste proprietà sono: Tessitura Struttura Porosità Permeabilità pH Altre caratteristiche importanti: Frazione minerale Frazione organica Presenza di nutrienti Tessitura La tessitura o composizione granulometrica di un suolo indica la distribuzione percentuale delle particelle minerali. A seconda delle le dimensioni distinguiamo: Ghiaia (2 – 60 mm). Sabbia (0.06 -2 mm) Limo (0.006 – 0.060 mm) Argilla (< 0.002 mm) A questo parametro sono legate molte funzioni e proprietà specifiche del terreno, quali la ritenzione idrica, la disponibilità dei nutrienti, gli scambi gassosi, la permeabilità, la plasticità , la lavorabilità. La granulometria ha grande importanza nel determinare le attitudini agronomiche di un suolo. Se la frazione sabbiosa è eccessiva, l'acqua vi circola troppo rapidamente e vi sono problemi di fertilità, se è invece predominante la frazione argillosa, il suolo presenta problemi di ritenzione idrica e le radici hanno difficoltà a penetrare, ma è molto attivo dal punto di vista della nutrizione delle piante. Struttura Per struttura di un suolo si intende il modo in cui le sue particelle primarie, cioè sabbia, limo, argilla, si uniscono a formare aggregati, mantenuti insieme da sostanze dette cementi organici e inorganici e separati fra loro da superfici di rottura. La struttura influenza importanti parametri per la crescita delle piante: - l'areazione - la permeabilità (e di conseguenza la ritenzione idrica totale di un suolo, ovvero il volume complessivo di acqua che un suolo può trattenere più o meno temporaneamente) - la crescita delle radici - l’attività biologica - la resistenza dei suoli all’erosione. Porosità La porosità esprime il volume degli spazi vuoti del suolo come rapporto percentuale sul volume totale. Questa proprietà fisica influenza direttamente la permeabilità del suolo e, indirettamente, la fertilità chimica. I pori contengono acqua e aria. La porosità è correlata alla tessitura. In generale aumenta con il tenore in particelle fini e finissime, raggiungendo i valori più elevati nei terreni argillosi lavorati e quelli più bassi nei terreni sabbiosi. Permeabilità La permeabilità di un suolo indica il volume d’acqua che defluisce nell’unità di tempo da un volume noto di terreno. Essa dipende dalla: - tessitura - struttura - porosità. La conoscenza del valore di permeabilità risulta molto utile allo scopo di orientare le pratiche di irrigazione. Se la permeabilità di un terreno è troppo alta, l’acqua non viene trattenuta e, quindi, le piante non riescono a soddisfare il loro fabbisogno idrico; inoltre, un’elevata permeabilità può favorire il dilavamento dei nutrienti solubili nell’acqua, determinando così un impoverimento del terreno. pH Il pH del suolo rileva il grado di acidità o di alcalinità del suolo Il suo valore influenza la possibilità di sviluppo e crescita delle piante e condiziona la mobilità di cationi e metalli. Il valore è stabile, variazioni sono rare e possibili solo a seguito di forti e prolungati impatti ambientali Potenziali rischi di acidificazione si possono avere in presenza di precipitazioni atmosferiche acide Fenomeni di inquinamento industriale ( scarti, rifiuti) rendono questo parametro sempre più importante da monitorare In genere il pH del suolo varia da un minimo di 5,5 ad un massimo di 8,5: pH TIPO DI SUOLO 3 / 4,5 Fortemente acido 4,6 / 5,5 Acido 5,6 / 6,5 Subacido 6,6 / 7,5 Neutro 7,6 / 8,5 Subalcalino 8,6 / 9,5 Alcalino 9,6 / 10,5 Fortemente alcalino Frazione minerale La frazione minerale o inorganica del terreno comprende un'ampia varietà di minerali (quarzo, caolinite, gesso, goetite, carbonato di calcio e magnesio, ossidi e idrossidi di ferro e alluminio, ecc.), che derivano da processi di alterazione delle rocce. La frazione inorganica garantisce il supporto fisico per le piante e crea un sistema di pori che attraversati da acqua ed aria consentono la crescita dei vegetali. L’abbondanza e il tipo di minerale presente sono fattori importanti per determinare la produttività di un suolo. La frazione organica del suolo si origina dalla decomposizione di residui di origine vegetale (rami, foglie), ma anche animale (spoglie, insetti), che vengono a trovarsi nel terreno. Tali residui sono sottoposti ad una continua trasformazione, più o meno rapida, dovuta alla attività di microorganismi che dà origine, da una parte, a composti minerali semplici (processo di mineralizzazione) e, dall’altra, a sostanze colloidali organiche che costituiscono l’humus (processo di umificazione). La frazione organica : - serve come fonte di cibo per i microorganismi - influenza fortemente la produttività - dà luogo a reazioni chimiche come lo scambio ionico - influenza le proprietà fisiche del suolo. Nutrienti Una delle più importanti funzioni del suolo, come supporto nutritivo idoneo alla vegetazione, è quella di fornire i nutrienti essenziali per le piante: macronutrienti e micronutrienti. I macronutrienti sono elementi presenti in quantità apprezzabili nelle piante. Gli elementi generalmente considerati come macronutrienti essenziali per le piante sono: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo, potassio, calcio, magnesio e zolfo. I micronutrienti (boro, cloro, rame, ferro, manganese, molibdeno, zinco) sono elementi essenziali in basse quantità e, generalmente, sono richiesti per il funzionamento di determinati enzimi. Inquinamento dei suoli Un suolo può essere definito di buona qualità quando presenta caratteristiche tali da: - non presentare rischio ad alcun uso da parte di animali o esseri umani, - non creare restrizioni ai cicli naturali, - non contaminare altri comparti ambientali. Il degrado del suolo si manifesta, in tempi più o meno lunghi, attraverso alcuni fenomeni: la desertificazione, l’erosione dello strato superficiale, l’aumento anomalo del contenuto in sali (salinizzazione), l’acidificazione e la presenza di inquinanti. L’inquinamento diretto del suolo, mediante il rilascio di inquinanti inorganici e/o organici, può avvenire: i) nei terreni agrari dai fitofarmaci, dagli erbicidi, dai fertilizzanti; ii) nelle aree urbane, industriali, dismesse e vicino alle miniere, in conseguenza dello smaltimento non corretto dei reflui o al deposito di materiale di scarto contenenti prodotti chimici inquinanti. Inquinamento dei suoli Per il suo potere assorbente, la sua capacità tampone, l'intensa attività biotica che in esso si svolge, il suolo è incline all'autodepurazione o, quanto meno, è in grado di smorzare gli effetti negativi derivanti dall'immissione di sostanze inquinanti. La capacità autodepurante del suolo ha un limite. Se l'inquinamento supera questo limite il suolo può perdere la sua funzione di "filtro" in modo irreversibile, causando notevoli danni. La presenza nel suolo di composti inquinanti, soprattutto se caratterizzati da elevata tossicità, può costituire un rischio per la salute umana e per l'ambiente tale da richiedere un intervento di risanamento da parte dell'uomo. La bonifica di un suolo può consistere nell'inattivazione o degradazione degli inquinanti (sono trasformati in sostanze meno pericolose o non pericolose del tutto) o nella loro rimozione mediante trattamenti chimici, fisici e biologici.