Dipartimento di Agraria - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Modulo: CHIMICA DEL SUOLO

Corso

SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

UNICO

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

AGR/13

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

ANTONIO GELSOMINO

Obiettivi

Finalità del modulo didattico di “Chimica del suolo” è di offrire allo studente una prima conoscenza del suolo visto come un ecosistema complesso e vitale nel quale interagiscono dinamicamente componenti di natura ed origine diversa. L’approccio descrittivo del profilo e le modalità di campionamento dei suoli costituiscono l’argomento delle prime lezioni. Un approfondimento particolare sarà dedicato al ciclo del carbonio (e della sostanza organica) e allo studio dei processi chimici che hanno sede nell’interfaccia tra le fasi solida e liquida del suolo. Saranno inoltre presentate le principali metodiche di laboratorio correntemente impiegate nelle analisi di caratterizzazione chimico-fisica del terreno. Per il superamento dell’esame saranno richieste anche abilità di calcolo per mantenere il bilancio umico del terreno.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
- Conoscenza e capacità di comprensione: acquisizione delle conoscenze del sistema suolo-pianta con riferimenti alla capacità di individuare i principali meccanismi biochimici e fisiologici del metabolismo vegetale e dei processi di formazione del suolo.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di produrre un’analisi corretta della produttività vegetale connessa agli aspetti fisiometabolici della pianta e alle proprietà del suolo. Capacità di riprodurre tecniche di indagine analitica della pianta e del suolo.
- Autonomia di giudizio: capacità di elaborare in modo autonomo le nozioni apprese per ricercare le soluzioni adeguate atte a risolvere problematiche della produzione vegetale.
- Abilità comunicative: acquisizione di un lessico espressivo appropriato ed efficace in relazione ad un contesto operativo tecnico-scientifico.
- Capacità d’apprendimento: elaborazione corretta e lineare delle nozioni acquisite con riferimento pertinente ed efficace alle altre discipline del percorso formativo.

Programma

IL SUOLO
1. Il suolo come habitat per gli organismi viventi e sede di processi biotici. Le funzioni ecosistemiche del suolo. Le tre fasi del suolo.
2. Lo studio del suolo in campo e in laboratorio. Il profilo del suolo e gli orizzonti pedogenetici. Modalità di campionamento. Le principali analisi chimiche del suolo.

LA COMPONENTE INORGANICA DEL SUOLO
1. Struttura interna della terra. La crosta terrestre e la composizione elementare della litosfera. I componenti minerali della fase solida del terreno. I minerali non silicatici. I minerali silicatici.
2. I fillosilicati. Unità molecolari strutturali dei fillosilicati. Il numero di coordinazione. Piani, fogli, strati.
3. La sostituzione isomorfa eterovalente. Espandibilità, superficie specifica e carica di strato dei minerali argillosi. I minerali argillosi dimorfici, trimorfici, tetramorfici. Caratteristiche delle argille del suolo e loro contributo allo sviluppo delle proprietà fisiche e chimiche del suolo.

LA COMPONENTE ORGANICA DEL SUOLO
1. I costituenti viventi e non viventi della frazione organica del terreno (SOM) e loro distribuzione quantitativa. Apporto organico al suolo: input primario ed input secondario: origine, composizione elementare, classi di biomolecole, degradabilità. L’humus: genesi, struttura e proprietà. Significato agronomico e ambientale della sostanza organica.
2. Le comunità edafiche del terreno (soil biota) e loro ruolo nei processi biochimici a carico della SOM. Archea, batteri e attinomiceti, funghi, alghe, protozoi, nematodi, lombrichi. Metodi di analisi della SOM. Rapporti stechiometrici C:N:P:S della SOM.
3. Processi del carbonio organico nel suolo (mineralizzazione, immobilizzazione, umificazione). Il bilancio umico del suolo.

LE PROPRIETÀ FISICHE DEL SUOLO
1. Granulometria e tessitura. Struttura. Massa volumica apparente e reale. Porosità e sistema dei pori del suolo. Compattazione. Temperatura. Colore.

LE FASI DINAMICHE DEL SUOLO
1. La fase liquida del suolo. L’acqua e le sue proprietà. Ruolo e composizione della fase liquida. La conducibilità elettrica. I pori e la fase liquida. Il potenziale idrico e le costanti idrologiche. Il continuum soil-plant-atmosphere. Le funzioni di pedotrasferimento.
2. La fase gassosa. Composizione dell’aria tellurica e processi di ricambio. Il potenziale redox del suolo.

LE PROPRIETÀ CHIMICHE DEL SUOLO
1. 1. La reattività superficiale. Area e carica superficiale dei colloidi organo-minerali del suolo. Origine delle cariche permanenti e pH-dipendenti.
2. L’adsorbimento e lo scambio cationico (CSC). I cationi di scambio: cationi acidi e basi di scambio. Caratteristiche della CSC. Il grado di saturazione in basi (GSB). L’adsorbimento e lo scambio anionico (CSA). Gli anioni di scambio. Caratteristiche della CSA. L’adsorbimento del fosfato.
3. L’adsorbimento molecolare.
4. Il pH del terreno: modalità di misura, classificazione dei suoli in relazione al pH, effetto del pH sul sistema suolo-pianta. Il potere tampone.
5. Suoli particolari. I suoli acidi: genesi, caratteristiche e gestione agronomica. Il fabbisogno in calce. I suoli calcarei: genesi, caratteristiche e gestione agronomica. I suoli salini, salino-alcalini e alcalini: genesi, classificazione, caratteristiche e gestione agronomica. Il fabbisogno di lisciviazione. Il fabbisogno in gesso.

Saranno inoltre svolte (compatibilmente con l'evolversi della situazione pandemica da COVID-19)
- esercitazioni in campo sui metodi di campionamento del suolo
- esercitazioni in laboratorio su preparazione e conservazione dei campioni di suolo e principali analisi chimiche del terreno
- esercitazioni in aula sul bilancio del carbonio umico del suolo.

Testi docente

P. Violante (2013) – Chimica e fertilità del suolo, Edizioni Agricole de Il sole 24 ORE, Milano.

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale