il suolo - Studiareonline

Cognome ............................................................................ Nome .................................................................................. IL SUOLO CHE COS’È IL SUOLO Le rocce della superficie terrestre sono soggette a un insieme di processi fisici, chimici e biologici che ne provocano l’alterazione; questi processi dovuti a forze esogene arrivando, nell’arco di tempi molto estesi, a disgregarle in frammenti che in parte vengono mobilitati nel processo sedimentario, destinati alla fine a essere di nuovo trasformati in rocce. La parte restante forma una coltre di detriti che a poco a poco va a rivestire le nude rocce della maggior parte delle terre emerse: su questo materiale proveniente dal disfacimento roccioso possono fissarsi dapprima organismi piccoli; i loro resti decomponendosi producono sostanze organiche che mescolandosi ai detriti minerali formano nel tempo un miscuglio “fertile” sul quale possono svilupparsi specie vegetali sempre più grandi, come cespugli e alberi. Come risultato si origina il suolo o terreno, che rappresenta lo strato superficiale incoerente costituito essenzialmente da particelle minerali mescolate a materiale organico in decomposizione che ricopre la crosta terrestre continentale, per uno spessore variabile da pochi centimetri a parecchi metri. Il suolo è un miscuglio complesso costituito da: •
Frammenti rocciosi, più o meno fini; •
Acqua e aria; •
Sostanze organiche provenienti dalla decomposizione e dai prodotti di rifiuto degli organismi viventi, che costituiscono il cosiddetto humus, fondamentale per garantire la fertilità di un suolo. Il suolo offre sostegno alle radici delle piante, che sono la base di ogni catena alimentare, e rende possibile l’insediamento di prati, boscaglie e foreste; possono così evolversi ambienti “attrezzati” per ospitare intere comunità viventi, veri e propri “avamposti della biosfera”. Il suolo stesso può essere considerato un particolare “ecosistema”: di fatto è il “luogo di interazione” tra la parte superficiale della litosfera, la parte bassa dell’atmosfera e l’idrosfera, in cui i rapporti tra aria, acqua e fattori climatici influiscono fortemente sulla formazione del suolo stesso, e la biosfera, dove coesistono in stretta relazione reciproca microrganismi, piante e animali. Dal suolo trae origine tutto ciò che fornisce cibo a noi e a quasi tutti gli altri animali della terraferma. Il suolo rappresenta una delle principali risorse dell’uomo: il suolo modificato dall’attività umana costituisce il terreno agrario, dalla cui coltivazione deriva la maggior parte dei nostri alimenti. La scienza che studia la composizione, le caratteristiche e la formazione dei suoli è la pedologia (“pedo” deriva dalla parola greca pédon=suolo). COMPOSIZIONE E CARATTERISTICHE DEI SUOLI I COMPONENTI DEL SUOLO Procuriamoci un campione di terriccio, prelevato da un’aiuola, da un campo o da un sacchetto di “terra” per piante in vaso. Riempiamo con esso circa la metà di un cilindro graduato e in questo versiamo dell’acqua. Agitiamo più volte il miscuglio con una bacchetta e lasciamo a riposo per un certo tempo. Alla fine potremo osservare i principali componenti solidi presenti nel suolo. Sul fondo si depositano frammenti grossolani, come ghiaia e ciottoli, insieme a frammenti più fini di sabbia. Sopra questi si deposita uno strato di particelle via via più fini, costituite da limo e argilla. Sulla superficie dell’acqua galleggia uno strato di materiale organico: l’humus, costituito da frammenti di varia natura (foglie, rami e resti di piccoli animali). Il suolo non è fatto solo di materiali solidi: la parte solida occupa in genere circa metà del suo volume, mentre l’altra metà è formata da acqua e aria, in proporzioni all’incirca uguali. La parte solida è formata da frammenti rocciosi, che rappresentano la frazione minerale o inorganica, e da una porzione ridotta costituita da materiale di origine biologica, che rappresenta la frazione organica o humus. •
Frazione minerale. È costituita da detriti di dimensioni molto variabili: si va da quelli più grossolani, come i ciottoli e la ghiaia con diametro maggiore di 2 mm, che costituiscono lo scheletro del suolo, a quelle più minute, con un diametro inferiore a 2 mm, come la sabbia, a quelle finissime come il limo e addirittura quasi impalpabili come l’argilla (di consistenza simile alla farina); sabbia, limo e argilla nel loro insieme sono denominate “terra fine”. Tra i minerali predominano i silicati; inoltre è sempre presente calcare (carbonato di calcio) in proporzioni variabili. •
Humus. Sul terreno cadono foglie, rami, fiori, frutti. Se osserviamo lo strato più superficiale, essi ci appaiono ancora interi, ma negli strati inferiori sono già un po’ consumati, perché vengono decomposti da microrganismi come i batteri e da funghi. Lo stesso accade alle spoglie di minuscoli animali che vivono sopra o dentro il suolo, come insetti, molluschi, millepiedi. I resti di piante e di animali vengono a poco a poco demoliti: le sostanze prodotte nella decomposizione restano nel terreno e con il trascorrere del tempo formano l’humus, la frazione organica del suolo consistente in un miscuglio di materiali di colore bruno‐nerastro, ricco di sostanze nutritive utili alle piante. •
Acqua e aria. L’aria e l’acqua trovano posto negli spazi vuoti o pori tra le particelle solide del suolo. La loro presenza è fondamentale per la crescita delle piante; esse sono più o meno abbondanti a seconda del tipo di suolo. Si può verificare la presenza di aria e acqua nel suolo con due semplici esperienze descritte nella figura. Versiamo un certo volume di acqua in un uguale volume di terriccio (1‐2). L’aria presente nel terreno si libera sotto forma di bollicine, mentre l’acqua si insinua negli spazi lasciati liberi dall’aria: alla fine il volume della miscela risulta minore della somma del volume iniziale di acqua (rimasto invariato) e di terriccio (3). Se si riscalda una manciata di terriccio versata in un vasetto di pirex sopra una fiamma non troppo alta, appoggiando sopra l’apertura del vasetto il coperchio, ma senza avvitarlo. Dopo un po’ sulle pareti del recipiente si osserva la formazione di piccole gocce d’acqua: si tratta dell’acqua che era trattenuta nel terriccio e che, in seguito al riscaldamento, si è trasformata in vapore, che poi si è condensato sulle pareti più fredde del recipiente. Le radici delle piante e i microrganismi del suolo respirano, consumando ossigeno e producendo diossido di carbonio. È questa la ragione per cui l’aria presente nel suolo presenta una composizione un po’ diversa rispetto a quella atmosferica. L’acqua della pioggia si infiltra nel suolo insinuandosi nelle minuscole cavità dei pori che sono collegate tra loro da un fitto intreccio di piccoli canali che la trattengono in parte per capillarità impedendo che scorra via subito verso il basso, allo stesso modo in cui agisce una spugna; il terreno viene così mantenuto più a lungo umido, rallentando anche la perdita di acqua per evaporazione alla sua superficie. L’acqua inoltre discioglie i minerali e i composti organici contenuti nel terreno, formando soluzioni di Sali nutritivi che possono essere così assorbiti dalle radici. LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEI SUOLI Una caratteristica fisica molto importante di un suolo è connessa con la dimensione delle particelle della frazione minerale con diametro inferiore ai 2 mm ed è espressa dalla tessitura, che indica le percentuali relative di sabbia, limo e argilla che sono presenti nel suolo e che ne definiscono la “granulometria”. La tessitura ha notevole influenza sulla qualità di un suolo in quanto ne determina la porosità e quindi la capacità di lasciarsi attraversare dall’acqua, cioè la permeabilità. Immaginiamo di compiere questo semplice esperimento con due campioni di suolo: uno contenente molta sabbia e poca argilla, l’altro contenente molta argilla e poca sabbia; sistemiamo i due campioni in due imbuti tappati al fondo con del cotone idrofilo e posti ciascuno su una bottiglia. Se versiamo la stessa quantità di acqua su ciascun campione, vedremo che l’acqua scende con velocità diversa: più in fretta attraverso il campione con molta sabbia e molto più lentamente attraverso il campione ricco di argilla. Il terreno sabbioso (a), povero di argilla, si lascia attraversare con più facilità dall’acqua rispetto a uno più argilloso (b): risulta cioè più “permeabile”. Ne deduciamo che un suolo sabbioso è molto più permeabile all’acqua di un suolo argilloso. Un terreno quindi, a seconda che predomini la sabbia o l’argilla, è più o meno adatto alla vita delle piante. In un terreno troppo ricco di sabbia l’acqua scorre velocemente verso il basso e trascina con sé le sostanze nutritive destinate alle piante; queste ben presto appassiranno, a meno che siano irrigate artificialmente. D’altra parte, un terreno troppo ricco di argilla trattiene a lungo l’acqua, perché le minuscole particelle argillose sono in grado di legarsi tenacemente a numerose molecole d’acqua (il fenomeno è detto adsorbimento): ciò ostacola la circolazione dell’aria tra le radici, che vengono a mancare del necessario apporto di ossigeno e che potrebbero soffrire di “asfissia”, a meno di smuovere il terreno periodicamente mediante aratura. Le piante in genere vivono bene in terreni di tipo misto, in cui sabbia, limo e argilla, sono in proporzioni equilibrate, e che quindi presenta una permeabilità media. I terreni agrari sono costituiti da un’opportuna mescolanza di argilla, limo, sabbia e humus, oltre che calcare: la presenza di quest’ultimo è utile in agricoltura perché, avendo natura basica, è in grado di neutralizzare l’eccessiva acidità dovuta alla presenza di humus (che contiene sostanze acide). L’acidità, misurata dal valore del pH, influisce sulle proprietà di un suolo: se questo è troppo acido sono rallentati i processi di trasformazione dei materiali organici; il valore ottimale del pH è tra 6 e 7. Le proporzioni ottimali indicative tra i vari componenti di un terreno agrario sono: •
Humus: 6‐8% •
Calcare: 10‐12% •
Argilla e limo: 15‐20% •
Sabbia: 50‐60% Non sempre il terreno ha questa composizione; si possono allora apportare delle “correzioni”: per esempio, aggiungendo sabbia a terreni troppo argillosi e quindi compatti e difficili da lavorare o aggiungendo terra argillosa o calcarea a un terreno troppo sabbioso. Un altro carattere distintivo dei suoli è il colore. I suoli ricchi di humus hanno colore scuro, da marrone bruno a nero e ciò permette di distinguerli dai suoli meno fertili, che presentano, per esempio, colorazioni rossastre per la presenza di ossidi di ferro (suoli lateritici), gialline e grigiastre. Le caratteristiche dei principali tipi di suolo sono riassunte nella tabella:………………. Suoli particolarmente ricchi di humus (oltre il 15%) si formano dove vi è abbondanza di detriti organici, come per esempio nei boschi. L’humus, oltre a rifornire le piante di molte sostanze nutrienti indispensabili, tra cui Sali di azoto, potassio e fosforo, conferisce al suolo la capacità di assorbire elevate quantità di acqua, fino all’80% del proprio peso. Affinché un suolo mantenga questa capacità, bisogna che non sia privato della sua copertura vegetale: in caso contrario, lo strato superficiale viene asportato dalla pioggia e dal vento in tempi assai brevi e il suolo diventa sterile. Il terreno ricoperto da erba assorbe molta più acqua di un terreno nudo. È facile verificare come un suolo erboso sia in grado di assorbire molta più acqua di un suolo nudo: basta disporre delle zolle erbose di un prato e del semplice terriccio in due diverse cassette inclinate che abbiano in un lato una fessura a “V”; se le innaffiamo con la stessa quantità di acqua e osserviamo quanta di questa si raccoglie nei due recipienti posti sotto le fessure, possiamo trarre questa conclusione: nella cassetta contenente la terra, l’acqua scorre più rapidamente trascinandosi dietro parte del terriccio. Nella cassetta contenente le zolle di prato l’acqua scorre più lentamente ed è più pulita. La semplice erba, quindi, trattiene il terreno e lo protegge dall’azione della pioggia. Ancor più efficace sarà l’azione esercitata dagli alberi, grazie al fogliame, ai rami e alle profonde radici. VERIFICA DELLE CONOSCENZE
Argomento: CHE COS’È IL SUOLO ‐ COMPOSIZIONE E CARATTERISTICHE DEI SUOLI 1.
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Completa le seguenti frasi scrivendo i termini opportuni a.
La scienza che studia la natura e l’origine del suolo è chiamata .................................................... b.
La parte di un suolo formata da frammenti rocciosi è detta frazione minerale o ........................... c.
La frazione organica del suolo è chiamata anche ........................................................................... d.
La sabbia ha particelle di diametro inferiore a ............................................................................... Scegli il completamento corretto. •
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Lo scheletro del suolo è la †
Parte formata da sabbia e limo †
Parte formata da ciottoli e ghiaia †
Frazione organica †
Frazione inorganica Il volume di un suolo è costituito da acqua e aria per circa il †
75% †
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50% †
25% L’aria intrappolata nella parte superficiale del suolo, rispetto a quella esterna è: †
Più ricca di ossigeno †
Meno ricca di diossido di carbonio †
Meno ricca di ossigeno e più ricca di diossido di carbonio †
Più ricca di ossigeno, di diossido di carbonio e di vapore acqueo La permeabilità di un suolo è la capacità di: †
Assorbire acqua †
Lasciarsi attraversare dall’acqua †
Non assorbire acqua †
Trattenere l’aria La tessitura di un suolo dipende: †
Dalle percentuali relative di ghiaia e sabbia †
Dalla permeabilità †
Dalle percentuali relative di sabbia, limo e argilla †
Dalla porosità •
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Tra i seguenti suoli è meno permeabile quello: †
Sabbioso †
Argilloso †
Calcareo †
Acido Un terreno è calcareo se contiene: †
Solfato di calcio †
Idrossido di calcio †
Cloruro di calcio †
Carbonato di calcio Un buon terreno agrario è formato da una mescolanza opportuna di: †
Humus, limo, argilla †
Humus, argilla, calcare, sabbia †
Humus, ghiaia e sabbia †
Humus, sabbia e calcare