La Tutela del Suolo: Danni al Terreno Causati dal Compattamento

La tutela del Suolo: Danni al terreno causati dal compattamento

Opuscolo informativo realizzato nell’ambito del progetto di informazione n° 18447/2016 – PSR Marche 2014/2020 – M0 1.2.B – Azioni informative e dimostrative su tematiche ambientali- FA 4B. BANDO – Sottomisura 1.2. – Trasferimento di conoscenze ed azioni di informazione. Operazione B – “Azioni informative e dimostrative su tematiche ambientali”, con il Sostegno del Fondo Europeo Agricolo per lo Sviluppo Rurale (FEASR)..

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Indice

1.

INTRODUZIONE……………………………………………….5

2.

IL COMPATTAMENTO………………………………………..6

3.

EFFETTO DELLE MACCHINE SUL SUOLO……………….8

4.

SOLUZIONI AL COMPATTAMENTO…………………….10

4.1 Pratiche agronomiche……………………………………………...11 4.2 Utilizzo corretto delle macchine…………………………………...12 4.3 I trattori cingolati…………………………………………………..13 4.4 Pneumatici gemelli…………………………………………………14 4.5 Penumatici a bassa pressione……………………………………...15

5.

VANTAGGI……………………………………………………17

6.

CONCLUSIONI………………………………………………..18

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1. INTRODUZIONE Un suolo indisturbato si stima che sia composto per circa il 50% da spazi vuoti definiti “pori” interessati alla circolazione dell’aria e all’immagazzinamento dell’acqua piovana o di irrigazione.

Se un terreno viene compattato i pori si schiacciano con conseguente diminuzione della quantità di aria presente e la diminuzione o l’impedimento del passaggio dell’acqua verso il basso.

Il compattamento del suolo è un problema che spesso non viene tenuto nella giusta considerazione e può essere imputato principalmente alla meccanizzazione delle attività agricole.

I sistemi convenzionali di fare agricoltura portano spesso a intensificare le lavorazioni e le operazioni colturali con conseguente necessità di ripassare più volte sul terreno causando effetti negativi sulla sua struttura e su molti dei parametri fisici del suolo.

La logica conseguenza è la degradazione del terreno con l’aumento della suscettibilità all’azione degli agenti atmosferici e un ambiente meno ospitale per la crescita delle piante coltivate.

La compattazione, o il costipamento, del terreno si manifesta con una riduzione degli spazi vuoti che comporta la diminuzione dell’infiltrazione dell’acqua, della circolazione dell’aria, dell’aumento dei fenomeni erosivi, della limitazione dell’attività biologica del suolo e una maggior difficoltà di penetrazione degli apparati radicali delle piante.

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2. IL COMPATTAMENTO Il compattamento del terreno può essere definito come la compressione delle particelle del suolo in un volume minore a seguito della riduzione degli spazi esistenti tra le particelle che lo compongono.

Le cause del compattamento possono essere naturali o antropiche, le prime sono molto interconnesse alla natura del suolo, della sua tessitura, della sua fertilità, anche gli apparati radicali influenzano o meno il compattamento.

Le attività umane che invece causano costipamenti sono i passaggi eccessivi delle macchine sul suolo, utilizzo di attrezzature pesanti, calpestio eccessivo dei pascoli e le lavorazioni su suoli troppo soffici oppure nel momento sbagliato.

Un terreno compattato si trova così trasformato con determinate caratteristiche molto negative per l’uso agricolo:  Riduzione della porosità;  Riduzione dell’attività microbica;  Aumento della resistenza alla penetrazione delle radici a della circolazione della fauna tellurica;  Diminuzione della capacità di infiltrazione dell’acqua e della circolazione dell’aria;  Riduzione della crescita degli apparati radicali;  Lenta decomposizione dei residui colturali;  Minore presenza di ossigeno con aumento dell’insorgenza del rischio di fenomeni di asfissia radicale delle piante;  Cambiamenti nella struttura del suolo: aggregati grandi, compatti e con spigoli vivi;  Lenta circolazione di sostanze nutritive;

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Diminuzione della mineralizzazione dell’azoto; Ristagni di umidità nei terreni pianeggianti e negli avvallamenti; Richiesta di maggiore energia per le lavorazioni (aumento dei consumi); Maggiore usura degli organi di lavoro; Anaerobiosi del terreno, che porta a un accumulo di etilene, mancanza di ossigeno e perdita di azoto per denitrificazione; Penetrazione radicale ridotta e distribuzione irregolare delle radici, che causa un ridotto assorbimento di acqua e di elementi nutritivi; Elevato contatto tra suolo e radici, che porta a un ridotto assorbimento di ossigeno; Fissazione dei nitrati, nitrificazione e attività della fauna del suolo ridotte.

Tuttavia non bisogna pensare che il compattamento sia da evitare assolutamente, un terreno eccessivamente soffice può comportare:  Ridotta germinabilità dovuta allo scarso contatto tra seme e terreno;  Scarsa possibilità di risalita dell’acqua per capillarità;  Crescita della pianta penalizzata dallo scarso contatto tra radice e terreno;  Deficienze di assorbimento di microelementi (es. manganese per l’orzo) Perciò un minimo compattamento in un terreno agrario va auspicato poiché è necessario cercare di mantenere il giusto equilibrio.

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3. EFFETTO DELLE MACCHINE SUL SUOLO Risultati di numerose sperimentazioni confermano che, più aumenta il carico sulla singola ruota e più il compattamento agisce in profondità.

L’utilizzo di pneumatici più larghi può contribuire a prevenire il compattamento, ma a condizione che il carico non aumenti troppo.

Se si utilizzano macchine molto pesanti l’impiego di pneumatici larghi non da sempre il risultato sperato Di solito si è portati a pensare che più una lavorazione è incisiva e profonda, minore è l’effetto collaterale dovuto al passaggio della trattrice.

Ma in aratura specie entro solco, il calpestamento da parte delle due ruote più caricate agisce sul piano di lavorazione e non su quello di campagna, creando un danno poco visibile, ma piuttosto grave.

E’ chiaro che aumentando la larghezza di lavoro, la porzione di campo calpestata dalle ruote rimane costante, anche se diminuisce la sua incidenza percentuale, dato che le passate sono più distanti fra loro. Arare con un aratro bivomere (larghezza di lavoro 130 cm) entro solco, con una gomma posteriore da 650 mm, significa quindi compattare fortemente il terreno su metà della superficie e un po’ meno sull’altra metà; se invece prendiamo in considerazione un’attrezzatura combinata di 4 metri, osserviamo che la porzione calpestata ha un’incidenza complessiva di poco superiore al 30%.

Figura 1: Effetto del passaggio della ruota sul terreno. Il compattamento cambia a seconda della forma e della superficie interessata.

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La riduzione della profondità di lavoro e il parallelo aumento della larghezza operativa è senza dubbio il miglior sistema per diminuire l’incidenza della superficie interessata dal passaggio delle macchine.

Un fenomeno della compattazione del terreno è la cosiddetta “suola di lavorazione” che significa “strato compatto a bassa permeabilità che si genera al limite inferiore della lavorazione nei terreni interessati da continue lavorazioni convenzionali (es. aratura).

Fenomeno estremamente sottovalutato che crea difficoltà nella penetrazione dell’acqua di pioggia negli strati profondi del suolo, spesso causa nei terreni in pendenza di innesco di movimenti franosi, e nei terreni di pianura di fenomeni di sommersione con tutte le conseguenze negative legate all’asfissia radicale delle piante.

Figura 2: Esempio illustrato di come si viene a formare la suola di lavorazione.

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4. SOLUZIONI AL COMPATTAMENTO Non è possibile immaginare un’agricoltura odierna senza l’utilizzo di macchinari agricoli, come è inevitabile che il passaggio delle trattrici e delle macchine operatrici sul terreno causi una modifica della struttura del suolo. È importante specificare che la radice del problema non risiede nelle macchine ma, molto più banalmente, nell’utilizzo scorretto che ne viene fatto.

Purtroppo azioni di consuetudine e di scarsa conoscenza generano modalità di coltivazione errate e dannose sia per il suolo, che per l’ambiente, che per l’economia dell’agricoltore, che se non si rende conto del danno nel breve periodo rischia poi di generare perdite nel lungo periodo.

Tuttavia come esistono i problemi si possono trovare valide soluzioni al fenomeno del compattamento del suolo.

Le tecniche variano dal punto di vista agronomico e meccanico, dai tempi e utilizzo dei macchinari, dalla scelta del tipo di macchinario più adatto alle esigenze del terreno e della realtà aziendale.

Nei capitoli successivi vengono elencate e approfondite le caratteristiche e le modalità gestionali più adeguate e che dovrebbero essere seguite come una buona pratica di conduzione agricola.

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4.1 Pratiche agronomiche Le modalità con cui viene gestita e coltivata la propria terra è il primo passo fondamentale per mantenere le sue caratteristiche e le sue qualità, evitando di impoverire e depauperare il suolo. Alcune di esse sono:  Adottare successioni colturali adatte, evitando l’adozione di rotazioni strette che spesso impongono l’ effettuazioni delle operazioni colturali anche in situazioni non favorevoli.  Intervenire nei momenti migliori (terreni in tempera).  Adottare tecniche colturali che prevedono la copertura del suolo con residui colturali o vegetazione.  Ricorrere a tecniche di semina diretta.  Controllare il traffico delle macchine sul terreno prevedendo di concentrare tutti i passaggi delle attrezzature su determinate aree di transito destinate a permanere per tutto il ciclo colturale o per più anni. Le zone diventano compatte, migliorano la trazione delle macchine e la resistenza al compattamento, consentendo la tempestività di esecuzione delle operazioni; mentre la zona non calpestata, se inizialmente ben coltivata, tende a mantenere il proprio stato strutturale.  Riduzione del numero dei passaggi, ciò può essere ottenuto utilizzando macchine combinate, che svolgono in un solo passaggio più lavori, e con l’adozione della semina diretta delle colture.

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4.2 Utilizzo corretto delle macchine Le macchine agricole possono produrre effetti negativi specialmente in base a come vengono utilizzate, e ci sono delle buone pratiche che sarebbe sempre bene attuare: 

Utilizzare trattori di dimensioni adeguate al lavoro che si deve compiere e non di potenza (e quindi massa) eccessiva rispetto alle esigenze.

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Se si pratica l’aratura con trattrice gommata è preferibile utilizzare aratri che consentono di operare fuori solco.

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Le zavorre devono essere usate solo quando servono e nella misura necessaria e non, come spesso accade, essere montate la prima volta e rimanere poi stabilmente fissate sul trattore.

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4.3 Trattori cingolati Il trattore a cingoli o trattore cingolato è un tipo specifico di trattore agricolo che al posto delle consuete quattro ruote ha un paio di larghi cingoli che possono essere d'acciaio o di gomma a seconda dei modelli.

Il trattore a cingoli viene spesso preferito al modello gommato nella lavorazione dei terreni più ripidi e più umidi poiché grazie al peso e alla presenza stessa dei cingoli è più stabile e consente maggiore affidabilità e manovrabilità in condizioni estreme, infatti viene utilizzato soprattutto in montagna o in zone paludose. È molto pratico nelle operazioni colturali poiché consente di lavorare il terreno senza un eccessivo calpestio, cosa che potrebbe avvenire invece con un mezzo gommato, permettendo anche una maggiore forza di trazione. Viceversa, la sua scarsa velocità e la difficoltà di spostarsi su strada, lo rendono inadatto agli altri lavori di campagna.

Il cingolato assicura un'ottima galleggiabilità e manovrabilità.

L’utilizzo dei cingoli consente di aumentare la superficie di contatto riducendo la pressione media esercitata.

Basta pensare che una trattrice a ruote, a parità di peso, crea un compattamento del suolo superiore al 60% rispetto ad una trattrice cingolata.

Il cingolo realizzato con elementi in ferro crea una pressione non uniforme che presenta dei picchi in prossimità dei rulli tendicingolo e sotto le costole, cosa che avviene in maniera più limitata con l’uso di cingoli di gomma.

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4.4 Pneumatici gemelli L’utilizzo di pneumatici gemelli consente a parità di carico sopportato di ridurre la pressione di gonfiaggio (ma non a valori dimezzati rispetto all’uso della singola copertura) da 1,2 bar a 0,8 bar, non riesce a limitare drasticamente l’entità del compattamento che viene distribuito su superfici più ampie.

L’inserimento di un pneumatico supplementare consente di ridurre il carico che grava su ciascun pneumatico per un 57 – 60% e pertanto rappresenta un buon compromesso tra l’esigenza di ridurre il compattamento e gli elevati investimenti di un pneumatico a larga sezione.

Pneumatici doppi consentono di aumentare la forza di trazione e di ridurre lo slittamento contribuendo anche alla riduzione del costipamento.

Particolari vantaggi si ottengono con l’uso di pneumatici a larga sezione o gemellati insieme al sistema del traffico controllato.

Esperienze condotte dal Dipartimento Territorio e Sistemi Agro forestali dell’Università di Padova hanno evidenziato, rispetto ai sistemi convenzionali, diminuzione dei costi del carburante di circa il 40% e una uguale capacità di lavoro utilizzando trattrici con potenza inferiore del 30%.

In sostanza, qualora venga messa in atto la sinergia tra l’uso di tecniche di lavorazione ridotta del terreno e trattrici equipaggiate con pneumatici per il controllo della compattazione si riescono ad ottenere non trascurabili risparmi nelle operazioni del terreno.

Figura 3 e 4: Esempi di trattrici dotate di pneumatici gemelli.

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4.5 Pneumatici a bassa pressione Si possono utilizzare pneumatici “larghi” a bassa pressione (0,4-0,6 bar) che rispetto ai pneumatici standard consentono di quintuplicare la superficie di contatto.

Le sezioni più larghe dei pneumatici in condizioni di prova assai critiche per il terreno (passaggi ripetuti e carichi elevati) permettono sensibili diminuzioni di compattamento, soprattutto negli strati superficiali fino a 15 – 20 cm di profondità.

Il loro campo di impiego è soprattutto indicato nella preparazione del letto di semina, nell’erpicatura, nella semina, nei trattamenti e nella fase di raccolta e di trasporto dei prodotti agricoli che non richiedono grossi sforzi di trazione ma un’attenzione particolare al “galleggiamento” in campo delle trattrici.

Nella semina vengono evitate le carreggiate per cui risulta più omogenea la profondità di deposizione del seme.

Figura 5: Macchina trattrice con pneumatici a bassa pressione in funzione

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Nelle operazioni di raccolta e di trasporto, che implicano l'uso di macchine molto pesanti, l'adozione di pneumatici a bassa pressione rende più facili e meno onerose le successive operazioni di lavorazione del terreno.

I vantaggi dati dall’utilizzo di pneumatici a bassa pressione non sono ancora del tutto conosciuti nella pratica:  la superficie di contatto con la superficie del suolo aumenta di più di un terzo; le tracce sono più larghe, ma meno profonde, riducendo la gravità del compattamento  la capacità di trazione aumenta  aumenta pure il galleggiamento delle ruote, specialmente in terreni soffici, perché appena lavorati  il pneumatico si deforma al posto della superficie del suolo Tra gli svantaggi, occorre fare attenzione all’omologazione del macchinario.

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5. VANTAGGI I vantaggi economici ed ambientali di una riduzione del compattamento sono ascrivibili a:  risparmio energetico per il minore impiego di forza di trazione perché, gli attrezzi che penetrando nel terreno non compattato, incontrano meno ostacoli rispetto alla situazione opposta;  minor traffico necessario per la preparazione del terreno per la semina;  risparmio nei costi di manutenzione, perché gli attrezzi vanno incontro ad una minore usura;  risparmio di fertilizzanti dovuto al maggiore assorbimento delle radici dei nutrienti, che è caratteristico dei suoli non compattati;  minor rischio di ottenere produzioni qualitativamente inferiori rispetto alla situazione di terreno compattato, a causa della probabile non disformità del periodo di maturazione delle piante, dall’uniformità delle dimensioni delle stesse, dalla uniforme distribuzione sul terreno e dalla maggiore resistenza alle malattie.  Minori influenze negative si hanno anche sul contenuto di sostanze come zuccheri, proteine ecc. che influenzano negativamente la commercializzazione delle produzioni;  migliore infiltrazione dell’acqua nel terreno;  vengono favoriti i processi chimici di ossidazione e la vita della flora microbica, ambedue decisivi per la trasformazione dei residui colturali interrati in sostanze umiche;  attenuazione nei terreni in pendio dei fenomeni di erosione e di asportazione localizzata del terreno a seguito di intense precipitazioni.

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6. CONCLUSIONI Il controllo della compattazione deve coinvolgere l’agricoltore sotto l’aspetto psicologico e culturale essendo il fattore più importante per consentire un’agricoltura sostenibile e salvaguardare il bene più prezioso e irriproducibile: la fertilità dei terreni agricoli. Recenti studi vanno evidenziando il concetto di livello ottimale di compattamento del terreno per lo sviluppo delle colture, che naturalmente varia in funzione del tipo di suolo, di coltura, di clima e di altre condizioni, e rappresenta il giusto equilibrio per favorire l’interazione fra radici e terreno. Infatti gli apparati radicali possono incontrare un ostacolo insormontabile negli strati di terreno compattato, che ne limitano la capacità di diffusione. Per contro un giusto livello di compattamento favorisce la germinabilità dei semi e l’assorbimento di acqua e sostanze nutritive da parte delle radici delle piante.

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