31278 - GESTIONE DELLA FERTILITA DEL SUOLO

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente, alla fine del corso, possiede le conoscenze sulla struttura e caratteristiche del suolo e sui principali processi biochimici e chimici che ne determinano la fertilità. Ha competenze e capacità per gestire autonomamente gli strumenti concettuali e tecnici per lo studio e l'analisi del suolo, dei parametri fisico-chimici e biochimici, con particolare riferimento ai pedoclimi viticoli

Contenuti

1. A)     Prerequisiti

Allo studente che accede a questo insegnamento è caldamente consigliato di possedere una buona preparazione nei fondamenti della matematica, della fisica, della chimica, della biologia vegetale e della microbiologia agraria. Questi prerequisiti sono forniti dagli insegnamenti di base erogati durante il primo anno di corso.

B)      Unità didattiche

L'insegnamento si articola su due unità didattiche.

Unità 1 – Chimica del suolo (Totale unità didattica 25 ore)

1.1 Principi di formazione ed evoluzione del suolo

Pedogenesi: processi chimici, fisici, biologici e fattori di formazione ed evoluzione del suolo.

Classificazione: il profilo e gli orizzonti diagnostici del suolo: cenni di classificazione.

1.2 Fasi del suolo

Fase solida minerale: silicati e fillosilicati, allòfane, ossidi e idrossidi, carbonati.

Fase solida organica: la sostanza organica. Mineralizzazione e umificazione. Struttura, proprietà e funzioni. Estrazione, frazionamento delle sostanze umiche.

Fase liquida: composizione, potenziale matricale, ritenzione e movimento.

Fase gassosa: composizione dell'aria tellurica e gli scambi gassosi.

1.3 Proprietà fisico-chimiche del suolo

Proprietà fisiche: tessitura, struttura, densità e porosità. Aspetti legati all'erosione dei suoli, con particolare riferimento ai sistemi viticoli.

Proprietà chimiche: superficie specifica delle particelle del suolo, origine delle cariche, adsorbimento e scambio cationico e anionico, modelli, spessore e potenziale del doppio strato elettrico, le basi di scambio, caratteristiche dello scambio ionico, affinità, serie liotropiche, equazioni di scambio, effetti di diluizione. Adsorbimento e scambio anionico: anioni nel suolo e adsorbimento specifico. Adsorbimento dei fosfati, meccanismi di dissoluzione e precipitazione. La reazione del suolo: il pH e sua misura, acidità reale e potenziale, classificazione dei suoli in funzione del pH, elementi nutritivi e pH, pH e attività biologiche del suolo, principali sistemi tampone e meccanismi di regolazione del pH del suolo. Cenni di statistica applicata alla composizione fisico-chimica del suolo.

1.4 Il suolo come sistema biologico

Gli organismi del suolo: composizione, funzioni. Gli enzimi del suolo: composizione, proprietà e funzioni. La rizosfera: composizione, proprietà e funzioni. La sostanza organica: composizione, proprietà chimico-fisiche. dinamica e funzioni agronomiche.

1.5 Suoli anomali

Suoli acidi: formazione, caratteristiche chimico-fisiche, criteri di correzione. Suoli salini: formazione, caratteristiche chimico-fisiche, criteri di correzione. Suoli sodici: formazione, caratteristiche chimico-fisiche, criteri di correzione.

Conoscenze acquisite nell'unità didattica 1:

• conosce i processi di formazione del suolo, la struttura dei suoi principali costituenti, le principali caratteristiche fisico-chimiche delle fasi minerali e organiche;
• conosce le principali proprietà delle fasi fluida e gassosa;
• conosce i parametri che definiscono le principali proprietà fisiche del suolo e le loro relazioni con le proprietà chimiche;

• conosce i processi e le teorie che caratterizzano i processi di scambio sulle superfici della fase solida e le loro relazioni con la fertilità del suolo, i meccanismi che definiscono la reazione del suolo ed i sistemi tampone che agiscono al suo interno, le relazioni che si stabiliscono tra reazione del suolo e la sua fertilità nonché le caratteristiche e le tecniche di correzione dei suoli anomali;

• conosce il ruolo e le funzioni svolte dagli organismi viventi presenti nel suolo, il ruolo funzionale ed ecologico svolto dagli enzimi extracellulari presenti nel suolo, i processi di formazione della rizosfera ed i principali aspetti della sua funzionalità.

Unità 2 – Fertilità del suolo (totale unità didattica 25 ore)

2.1 Nutrizione minerale delle piante

Elementi assorbiti, essenziali e tossici. Assorbimento, metabolismo e funzioni biochimiche degli elementi nutritivi nei vegetali.

2.2   Ciclo degli elementi nel suolo

Azoto, fosforo, potassio, zolfo, mesoelementi (Na, Ca, Mg) e microelementi (B, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn). Nutrizione minerale e risposta produttiva. Equilibri ionici nel suolo. Fase liquida. Solubilità delle fasi minerali: ruolo del pH e delle condizioni redox. Reazione di complessazione di specie metalliche: costante di stabilità. L'analisi chimica del suolo per la determinazione della frazione assimilabile degli elementi. La rizosfera: essudati radicali e attività biologica. Assorbimento radicale del ferro: strategie I e II. Valutazione della fertilità dei suoli.

2.3   I fertilizzanti e loro legislazione

I fertilizzanti. La legislazione nazionale (D.Lgs. 75/2010) ed Europea (Reg. CE 2003/2003). Agricoltura biologica (Reg. CE 889/2008) e a basso impatto ambientale. Impiego di biomasse civili e agroindustriali nella fertilizzazione.

Competenze acquisite nell'unità didattica 2:

• conosce gli elementi essenziali e tossici nella nutrizione vegetale. Approfondisce le conoscenze relative al loro assorbimento e funzioni biochimiche;
• conosce i cicli degli elementi nutritivi nel sistema suolo ed il loro peso nel determinare le risposte produttive;
• conosce le modalità di gestione della fertilità del suolo;
• conosce le principali legislazioni vigenti a livello nazionale ed europeo sui fertilizzanti.

Unità 3 - Esercitazioni (totale unità didattica 10 ore)

Gli studenti affronteranno una esercitazione in campo, volta alla lettura delle caratteristiche fisico-chimiche di profili di suolo di vigneto, mediante carotaggi effettuati con trivella olandese, oltre a cogliere tutte le informazioni sul drenaggio, potenziale redox e di erosione superficiale. In sede, saranno sviluppati durante le lezioni gli aspetti relativi alle modalità di misura di alcuni parametri chimici (per es. reazione, carbonati totali e attivi) e di elementi assimilabili (per es. nitrati, ammonio, P-Olsen) e alla loro valutazione sotto il profilo agronomico e ambientale. Cenni di statistica applicata alla fertilità del suolo.

Testi/Bibliografia

Oltre al materiale distribuito dal docente e reso disponibile in rete e degli appunti delle lezioni, si consiglia di studiare gli argomenti trattati su:

AA.VV. (2017). Fondamenti di Chimica del Suolo, Sequi P., Ciavatta C.,  Miano T., Coord., Pàtron Editore, Bologna.

Infine, in relazione ai contenuti e agli obiettivi formativi del corso saranno specificate le parti da approfondire maggiormente.

Metodi didattici

Il corso si suddivide in due parti:

1) Didattica frontale: attraverso la somministrazione delle unità didattiche in aula lo studente acquisisce le conoscenze necessarie alla comprensione dei processi di natura chimica, biochimica e microbiologica che stanno alla base del funzionamento del sistema suolo-pianta (vite). L'acquisizione delle conoscenze e la capacità di comprensione saranno costantemente monitorate, durante lo svolgimento delle lezioni frontali, attraverso una continua interazione tra docente e studenti. L'interazione docente-studenti, attività che si concretizzerà nella richiesta del docente di discutere argomenti trattati durante l'insegnamento anche in funzione della loro ricaduta su problematiche di stretta attualità inerenti la disciplina insegnata, avrà anche lo scopo di promuovere l'interesse, lo sviluppo di autonomia di giudizio e di migliorare le abilità comunicative.

2) Esercitazioni: lo studente partecipa ad esperienze di campo che hanno lo scopo di fornire parametri analitici utili alla previsione dei processi chimici e biologici che caratterizzano il sistema suolo-vite. Questa parte dell'insegnamento avrà anche l'obiettivo di verificare le capacità di applicazione delle conoscenze acquisite alla gestione del suolo.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio. 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di un colloquio della durata di circa 30 minuti durante il quale sarà accertato l'apprendimento. Saranno poste, di norma, 3 domande sugli argomenti svolti durante le lezioni e le esercitazioni.

ATTENZIONE: in questo periodo di Covid-19 il colloquio sarà svolto esclusivamente con MODALITA' A DISTANZA - Online - utilizzando la piattaforma TEAMS, fino a nuova disposizione.

Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione tramite bacheca elettronica, nel rispetto delle scadenze previste. Coloro che non riuscissero ad iscriversi entro la data prevista, sono tenuti a comunicare tempestivamente al docente (e comunque prima della chiusura delle liste di iscrizione).

Strumenti a supporto della didattica

Per la didattica frontale si utilizzeranno la lavagna luminosa, il PC, il videoproiettore, oltre alla tradizionale lavagna a muro.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.distal.unibo.it/it/attivita-didattica

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Ciavatta