Potassio e C.S.C. Potassio e magnesio - Arvan

Laurea in Scienze e Tecnologie Viticole ed Enologiche A.A. 2008/2009 - Corso di Agronomia 

Corso di Laurea in Scienze e 

Tecnologie Viticole ed Enologiche 

AGRONOMIA 

Docente: Marino Perelli 

Cenni di chimica del terreno 

La sostanza organica nel terreno 


© 2009 by Marino Perelli, Mira–Venezia perelli@arvan.it 

Capacità di scambio cationico 



4 

1 

La composizione chimica 

del terreno 

• Dipende primariamente dalla roccia 

madre 

• E in generale dal processo 

pedogentico 

• Verrà trattata nel corso specifico 

• Qui ricordiamo solo alcuni aspetti 

K scambiabile (mg/kg) 



400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Potassio e C.S.C. 

Molto elevato 

Elevato 

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 

C.S.C. (meq/100 g) 



© 2009 by Marino Perelli Mira-Venezia perelli@arvan.it 1 

Medio 

Scarso 

Molto scarso 

2 

5 

K scambiabile (mg/kg) 

Apporti: 

• Concimi 

• Pioggia 

• Vento 

Nutrienti nel terreno 

Riserva 

(poco disponibile) 

Frazione scambiabile 

(soprattutto cationi) 

Frazione solubile 

(assimilabile 

per le colture) 





Perdite: 

• Asportazioni 

• Lisciviazione 

• Erosione 

Potassio e magnesio 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Molto elevato 

Elevato 

Medio 

Scarso 

Molto scarso 

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 

Mg scambiabile (mg/kg) 

3 

6


l ciclo dell’Azoto 

Fissazione e 

deposizioni 

atmosferiche 

Letame, 

liquami 

e fanghi 

Fissazione 

biologica da 

leguminose 

Azoto 

organico 

Mineralizzazione 

Asportazioni 

col raccolto 

Residui 

colutrali 

Immobilizzazione 

Azoto 

atmosferico 

Assimilazione 

Ammonio 

(NH+ 4 ) 

Volatilizzazione 

Nitrati 

- 

(NO3 ) 



Il ciclo del Magnesio 

Asportazioni 

col raccolto 

Concimi 

minerali 

Assimilazione 

Magnesio nella 

soluzione circolante 

(Mg ++ ) 

Componenti 

Input al suolo Perdite dal suolo 

Residui 

colutrali 

Fissazione industriale 

(concimi minerali) 

Componenti 

Magnesio 

Lisciviazione 

minerale 



Denitrificazione 

Erosione 

e runoff 

Lisciviazione 


Letame, 

liquami 

e fanghi 

Magnesio 

scambiabile 

Erosione 

e runoff 

Magnesio 

fissato 

7 

10 

Il ciclo del Fosforo 

Letame, 

liquami 

e fanghi 

Fosforo organico 

• Microrganismi 

• Residui vegetali 

• Humus 

Residui 

colutrali 

Assimilazione 


Concimi 

minerali 

Minerali 

primari 

(apatite) 

Erosione 

e runoff 

Composti 

secondari 

Fosforo nella 

(CaP, FeP, MnP, AlP) 

soluzione 

Superfici dei 

circolante 

minerali 

•HPO -2 

Precipitazionze 

4 

(argille, ossidi di Fe 

•H2PO -1 

4 Lisciviazione 

e Al, carbonati) 

(solitamente minima) 

Laurea in Scienze e Tecnologie Desorbimento Viticole ed Enologiche A.A. 2008/2009 - Corso di Agronomia 




Adsorbimento 

Asportazioni 

col raccolto 

Il ciclo dello Zolfo 

Deposizioni 

atmosferiche 

Letame, 

liquami 

e fanghi 

Zolfo 

organico 

Residui 

colutrali 

Zolfo minerale 

o adsorbito 



Zolfo 

atmosferico 

SO 2 gas 

Assimilazione 

Solfati 

(SO 4 -- ) 

Deposizione 

atmosferiche 

Solubilizzazione 

Dissoluzione 

Ossidazione 



Componenti 

Componenti 

Asportazioni 

col raccolto 

Concimi 

minerali 

Zolfo 

elementare 

Ossidazione batterica 

Riduzione barterica 


Blocco 


Volatilizzazione 

Erosione 

e runoff 

Zolfo ridotto 

Lisciviazione 

8 

11 

Il ciclo del Potassio 

Asportazioni 

col raccolto 

Concimi 

minerali 

Assimilazione 

Potassio nella 

soluzione circolante 

(K + ) 

Residui 

colutrali 

Componenti 

Potassio 

Lisciviazione 

minerale 



Ci siete ancora? 



Input al suolo Perdite dal suo 

Letame, 

liquami 

e fanghi 


scambiabile 

Erosione 

e runoff 


fissato 

12 

9




CO 2 

Il ciclo del carbonio 



13 

16 

Il sistema periodico 

Primo Levi, Torino: Einaudi, 1975 



É quella che in questo istante, 

fuori da un labirintico intreccio di 

sì e di no, fa sì che la mia mano 

corra in un certo cammino sulla 

carta, la segni di queste volute che 

sono segni; un doppio scatto, in su 

e in giù, fra due livelli d’energia 

guida questa mia mano ad 

imprimere sulla carta questo 

punto: questo. 




14 

17 

CaCO 3 

Calore 

CaO + CO 2 



Sostanza organica in suolo a prato 

Radici 

10% 

Humus 

85% 

Organismi 

5% 



15 

18


Sostanza organica 

• Definizione generica 

• Che dovrebbe riferirsi solo alla 

sostanza organica “morta” 

• Ovvero i composti organici (con C) 

che non fanno parte di esseri viventi 

• Costituisce dall’80% al 95% della 

sostanza organica presente 

• Ma all’analisi chimica è il 100% 



Sostanze umiche 

Gruppo di sostanze di peso molecolare 

relativamente elevato, di colore da 

giallo a nero, formate nel terreno per 

reazioni di sintesi secondaria 

Il termine viene usato in senso 

generale per descrivere il materiale 

colorato o sue frazioni ottenute sulla 

base delle caratteristiche di solubilità 



Soil Science Society of America 

Glossary of Soil Science Terms 1997 

19 

22 

Frazioni 

1) Residui organici 

• Materiali di origine animale e vegetale, la 

cui origine è riconoscibile 

• Di origine naturale o antropica 

2) Prodotti intermedi 

3) Humus 

• Humus stabile, sostanza organica stabile 

• Carbonio 50-55%, Azoto 5% 

• Rapporto C/N circa 10 



Acido umico 

Sostanza organica di colore scuro 

che può essere estratta mediante 

basi diluite e altri reagenti e che 

precipita dopo acidificazione a pH 

compreso tra 1 e 2 






20 

23 

Humus 

Complesso dei composti organici del 

terreno, ad esclusione dei tessuti 

vegetali e animali non decomposti, dei 

loro prodotti di “decomposizione 

parziale” e della biomassa del terreno. 

Questo termine viene usato 

frequentemente quale sinonimo di 

“sostanza organica del terreno” 





Acidi umici nel terreno 

• Un esempio minimo 

• Terreno: 

peso di un ettaro: 4 800 t/ha 

• Sostanza organica 1%: 

4 800 × 1% = 48 t/ha 

• Acidi umici 10%: 

48 t/ha × 10% = 4,8 t/ha 



21 

24


Sintesi microbiche 

Sostanze 

minerali, 

O 2, CO 2, H 2O 

Residui organici 


Prodotti 

intermedi 

Umificazione 



Coefficiente di 

mineralizzazione 

3,0% 

2,5% 

2,0% 

1,5% 

1,0% 

0,5% 

0,0% 

600 500 400 300 200 100 0 

Argilla (g/kg) 

Decomposizione microbica 

100 

350 

600 



Humus 

25 

28 

Due concetti importanti 

• Coefficiente isoumico 

– Quantità di humus formato da una unità 

di sostanza organica 

• Coefficiente di distruzione dell’humus 

– o coefficiente di mineralizzazione 

– Frazione di humus annualmente 

decomposta 



Fattori influenti 

• Tipo di sostanza organica 

– Origine, composizione 

– Tendenza verso C/N ≈ 10 

• Clima 

– Caldo e secco favoriscono la rapida 

evoluzione e la distruzione 

• Azioni umane 




26 

29 

1,4% 

1,2% 

1,0% 

0,8% 

0,6% 

0,4% 

0,2% 

0,0% 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 

Argilla o calcare (g/kg) 



Tempo 

Terreno naturale Messa a coltura 

Tecnica molto conservativa Messa a coltura 

Tecnica poco conservativa Cambio tecnica 

Cambio temporaneo Abbandono 



27 

30


Funzioni 

• Nutritiva 

– Cessione di elementi (N, S, P, ecc.) 

• Stimolante 

– Produzione e conservazione di sostanze 

ormonosimili 

• Energetica 

– La sostanza organica del terreno è il 

mezzo principale di conservazione 

nell’ambiente dell’energia chimica di 

origine solare fissata attraverso la 

fotosintesi 



Per prevenire le 

carenze di boro 

• Può essere utile la fertilizzazione 

organica: 

– Che apporta boro 

– Che lega il boro alla sostanza organica 

– Che riduce e rallenta la lisciviazione 

– Che apporta anche altri microelementi 

Va adottata una strategia complessiva 

di gestione della fertilità 



31 

34 

L’energia della sostanza 

organica del terreno 

• Nutre i microrganismi 

• Trattiene l’acqua 

• Forma la struttura 

• Contrasta il compattamento 

• Trattiene i nutrienti 

– Nei composti organici e adsorbiti 



Sostanza organica: 

la dotazione ottimale 

• Non esiste un valore universale 

• Alcuni esempi di valori adeguati: 

– Sicilia, terreni leggeri: 1% 

– Toscana, terreni di medio impasto: 1,5% 

– Veneto, terreni sabbiosi: 1,5% 

– Emilia, terreni pesanti: 2,5% 

– Sassonia, terreni medio impasto: 3% 

– ecc. 

• In generale, più ce n’è meglio è, ma… 




32 

35 

Terreni 

Sostanza organica e dotazione in boro 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 

< 10 10-20 20-40 >40 

Sostanza organica (g/kg) 

Molto scarsa Scarsa Media Elevata Molto elevata 



Troppa sostanza organica? 

• Blocco dei nutrienti (azoto) 

• Riduzione dell’efficacia di alcuni 

diserbanti 

• Sottrazione ossigeno 

• Problemi di percorribilità 

• Eccessiva presenza di acqua 



33 

36


Terreni torbosi 



Coltivazione dei terreni 

organici o torbosi 

1) Vale veramente la pena di coltivarli? 

2) Creare e mantenere una efficiente 

rete di scolo delle acqua in eccesso 

Pensare al possibile abbassamento 

3) Gestire con attenzione i nutrienti: 

Evitare gli eccessi (azoto) 

Ricordare il possibile blocco 

4) Esercitare pressioni limitate 



37 

40 

Lo sfagno 



La reazione 

Giudizio (classi di reazione) 

Estremamente acido 

Molto fortemente acido 

Fortemente acido 

Moderatamente acido 

Subacido 

Neutro 

Subalcalino 

Moderatamente alcalino 

Fortemente alcalino 

Molto fortemente alcalino 



pH 

< 4,5 

4,5 ÷ 5,0 

5,1 ÷ 5,5 

5,6 ÷ 6,0 

6,1 ÷ 6,5 

6,6 ÷ 7,3 

7,4 ÷ 7,8 

7,9 ÷ 8,4 

8,5 ÷ 9,0 

> 9,1 


38 

41 



40% 

35% 

30% 

25% 

20% 

15% 

10% 

5% 

0% 

pH dei terreni italiani 

< 5,5 5,5-6,0 6,0-6,8 6,8-7,3 7,3-8,0 8,0-8,5 > 8,5 



39 

42


pH e disponibilità dei nutrienti: 

1) terreni minerali 



Terreni 

minerali organici 



43 

46 


2) terreni organici 



100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 

Ferro e reazione 

< 6 6,1-6,7 6,8-7,2 7,3-7,8 >8 

pH 

Molto scarsa Scarsa Media Elevata Molto elevata 




44 

47 


3) soluzioni nutritive 



Per prevenire le 

carenze di ferro 

• Non serve a nulla cercare di 

correggere il pH del terreno 

– Perchéèimpossibile 

La reazione va tenuta ben presente 

nella programmazione della 

fertilizzazione e nelle scelte colturali 



45 

48


Calcare nei terreni italiani 

40% 

35% 

30% 

25% 

20% 

15% 

10% 

5% 

0% 

0-50 50-100 100-150 150-200 200-250 

Carbonati (g/kg CaCO3) 


49 


Perelli e Franzin, 1984 

Terreni calcarei 

• Prevalenti in Italia 

• Subalcalini o alcalini 

• Il calcare (CaCO 3 ): 

– Favorisce la formazione della struttura 

– Ma anche di croste 

– Interferisce con la nutrizione potassica 

– Fissa il fosforo e il ferro 

• E’ l’effetto del calcare attivo 

• Misura convenzionale 



52 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

0 5 10 15 20 25 30 35 40 

profondità del terreno (cm) 

Quantità di calcare necessario a neutralizzare 100 anni 

di pioggia (1000 mm/anno) a diversi valori di acidità 



Il calcare 

• Totale (CaCO 3 , ma anche MgCO 3 ): 




pH=3,0 

pH=3,7 

pH=4,3 

pH=4,5 

– E’ misurato per sviluppo di CO 2 con HCl 

• Attivo 

– Misura convenzionale 

– Trattando il suolo con ammonio ossalato 

– Tradizionale ed utile come riferimento 

– Tarato per la scelta dei portinnesti 

50 

53 

Terreni acidi 

• Rari in Italia 

• Talora torbosi 

• Più spesso minerali 

• Se sommersi il pH si alza 

• Si possono correggere, ma solo 

temporaneamente 

• Calcare, calce, dolomia, ecc. 

• In notevoli quantità 



Portinnesto 

Riparia Gloire de Montpellier 

Riparia × Rupestris 330 

Rupestris du Lot 

Berlandieri × Rupestris 99 Richter 

Berlandieri × Rupestris 110 Richter 

Berlandieri × Rupestris 775 Paulsen 


Berlandieri × Riparia S.O. 4 

Berlandieri × Riparia 420 A 

Berlandieri × Riparia Kober 5 BB 

Berlandieri × Rupestris 140 Ruggeri 


Berlandieri × Riparia 157.11 

Berlandieri × Riparia 161.49 

Chasselas × Berlandieri 41B 

Fercal 

Vitis vinifera 



51 

Calcare attivo (CaCO3) 6 

11 

14 

17 

17 

17 

17 

17 

20 

20 

20 

20 

22 

25 

40 

>40 

>40 

54


I.P.C. 

• Indice del potere clorosante 

I.P.C. = 104 × Calcare Attivo 

Ferro 

• Ogni tanto torna di moda 

• Funziona nelle aree più settentrionali 

di coltivazione della vite (Francia del 

Nord) 



Salinità complessiva 

• Somma delle singole salinità 

π misc = R × T × 

∑ 



C mi 

M i 

• Espressa efficacemente dalla 

conducibilità elettrica (EC) 

• EC e : conducibilità dell’estratto saturo 

• Espressa in mS/cm (o µS/cm) 

• 1 mS/cm = 1 dS/m = 1 mho 

55 

58 

Salinità 

• Concentrazione di sali (Cl, Na, ecc.) 

• Derivanti: 

– Dal substrato 

– Da acque di falda saline o salmastre 

– Da sommersione da acque marine 

– Da aerosol di acqua salata 

– Da acque irrigue saline 

• Temporanea o permanente 

– Il cloro è solubile e lisciviato 

– Il sodio è legato alla CSC 



Salinità e pressione osmotica 

• All’incirca: 

π misc ≅ 3,6 ×10 4 × EC e 

• Se misurata su una soluzione (es 1:2) 

EC e = 200 × 

EC 1:2 

Saturazione (%) 

EC 1:5 = 2,5 × EC 1:2 




56 

59 

Effetto della salinità 

• Aumento della pressione osmotica 

π = R × T × N = R × T × C m 

M 

• R: costante dei gas 

• T: temperatura assoluta (°K) 

• N: concentrazione molare 

• C m : concentrazione in massa 

• M: peso molecolare 



ESP 

• Excangeable Sodium Percentage: 

• All’incirca: 

ESP ≈ 

ESP = Na+ 

CSC 

Na + 

K + + Mg ++ + Ca ++ + Na + 



57 

60




EC e 

Resa nulla 

Resa al 

75% 

Resa al 

100% 

Fragola 

4,0 

1,8 

1,0 

Vite 

12 

4,1 

1,5 



Orzo 

28 

13 

8 

61 

64 

Terreni 

Salini 

Salini-alcalini 

Alcalini non salini 

EC e 

(mS/cm) 

> 4 

> 4 

< 4 



Terreni sodici 


ESP 

(%) 

< 15 

> 15 

> 15 

• O alcalini non salini 

– Con molto sodio 

– Ma conducibilità relativamente bassa 

• Deterioramento della struttura 

– Flocculazione dei colloidi 

– Impermeabilità ed asfissia 

– Precipitazione di calcio e magnesio 

– Perdita di sostanza organica 

• Anche effetti tossici diretti 

• Squilibri nutrizionali 



pH 

< 8,5 

< 8,5 

> 8,5 

62 

65 

Terreni salini 

• Pressione osmotica eccessiva 

– Possibile plasmolisi 

• Squilibri nutrizionali 

• Tossicità di singoli ioni 

– Cloro, boro, sodio 

• La sensibilità vara con la specie 

• Vite abbastanza tollerante 



Terreni alcalino-sodici 

• Causati spesso da acqua di mare 

• Per perdita degli ioni diversi dal 

sodio (cloro) tendono a divenire 

sodici 



63 

66


Che fare? 

• Scegliere colture resistenti 

• Dilavare la salinità 

– Pioggia e/o irrigazione 

– Favorire lo sgrondo 

• Favorire la liberazione del sodio 

– Con uno ione alternativo 

– Tipicamente calcio da gesso 

• Lo zolfo non serve per la salinità 



67 

© 2009 by Marino Perelli Mira-Venezia perelli@arvan.it 12

Potassio e C.S.C. Potassio e magnesio - Arvan

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