Insegnamento CHIMICA DEL SUOLO

Corso

Scienze e tecnologie agro-alimentari

Codice insegnamento

80005806

Curriculum

Viticoltura e enologia

Docente

Daniela Businelli

Docenti

Daniela Businelli

Ore

54 ore - Daniela Businelli

CFU

Regolamento

Coorte 2021

Erogato

2022/23

Attività

Affine/integrativa

Ambito

Attività formative affini o integrative

Settore

AGR/13

Tipo insegnamento

Obbligatorio (Required)

Tipo attività

Attività formativa monodisciplinare

Lingua insegnamento

ITALIANO

Contenuti

Pedogenesi. Tessitura e struttura. Proprietà dei colloidi: ossidi ed idrossidi, argille e humus. Potere di ritenzione del suolo. pH e potere tampone. Suoli anomali: anomalie fisiche, chimiche e nutrizionali. Qualità delle acque di irrigazione. Fertilizzanti. Prove pratiche in laboratorio.

Testi di riferimento

M. BUSINELLI. Chimica del Suolo. Morlacchi editore, Perugia, 2009.
K. TAN Principles of soil chemistry. CRC Press, Boca Raton, London, New York, 2010.

Obiettivi formativi

La Chimica del suolo si occupa del suolo come risorsa naturale atta principalmente a rifornire la popolazione del pianeta degli alimenti indispensabili al suo sostentamento e che deve essere protetta e conservata per le generazioni future. L'obiettivo di questo corso è quello di offrire allo studente le cognizioni di base per la comprensione dei processi che avvengono nel suolo e che ne determinano le caratteristiche, mettendolo in grado sia di effettuare ed interpretare le indagini analitiche per la valutazione dello stato di fertilità del suolo, sia di programmare gli interventi atti a migliorarne la capacità produttiva.

Le principali conoscenze acquisite riguarderanno:
1. il suolo come substrato per la crescita dei vegetali.
2. l'importanza dei colloidi quali fattori di fertilità.
3. l'importanza della sostanza organica come fertilizzante del suolo.
4. la natura e delle funzioni delle argille nel suolo.
5. la valutazione del potere di ritenzione del suolo per gli elementi nutritivi.
6. l'importanza del pH del suolo nel condizionarne le caratteristiche nutrizionali.
7. l'importanza del potere tampone del suolo.
8. le caratteristiche dei suoli anomali e degli interventi per minimizzarle.
9. i parametri per valutare la qualità delle acque di irrigazione.
10. il controllo della risorsa suolo in campo agronomico ed ambientale.
11. le caratteristiche chimiche dei fertilizzanti.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
1. l’acquisizione delle metodiche per la determinazione delle proprietà chimiche del suolo.
2. l’acquisizione delle metodiche per la determinazione della fertilità del suolo.
3. l’acquisizione della capacità di utilizzare le varie attrezzature di laboratorio.
4. l’acquisizione della capacità di interpretare i risultati delle analisi del suolo.
5. l’acquisizione della capacità di valutare nel suo complesso l'idoneità agronomica di un suolo.
6. l’acquisizione della capacità di valutare la vulnerabilità del suolo all'inquinamento.
7. la conoscenza delle caratteristiche chimiche dei fertilizzanti.

Comportamenti (saper essere)
1. capaci e convincenti nell'esporre le proprie valutazioni professionali.
2. capaci di effettuare consulenze professionali inerenti la fertilità e la vulnerabilità del suolo agli inquinanti.

Prerequisiti

Al fine di comprendere, interpretare e saper applicare i principi teorici e le tecniche analitiche oggetto di questo corso è necessario avere sostenuto con successo l’esame di Chimica. La conoscenza dei principi di base della chimica generale ed organica rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto; tali conoscenze preliminari sono necessarie anche agli studenti non frequentanti per poter intraprendere con successo lo studio della materia utilizzando il materiale didattico a disposizione (UNISTUDIUM UNIPG Chimica del Suolo).

Metodi didattici

Il corso è organizzato nel modo seguente:
- Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
- Esercitazioni nel laboratorio di Chimica del Suolo riguardanti: Utilizzo di modelli molecolari per la comprensione della struttura dei silicati. Utilizzo di calcimetri e levigatori per la determinazione del calcare e della tessitura del suolo. Determinazione del contenuto di sostanza organica del suolo. Determinazione della capacità di scambio cationico (CSC). Determinazione del pH del suolo. Determinazione del contenuto di calcare attivo di un suolo. Determinazione della conducibilità elettrica specifica del suolo e delle acque di irrigazione. Valutazione critica ed interpretazione di un certificato di analisi di un suolo.
Le esercitazioni vengono effettuate a turno unico (un solo gruppo), gli studenti seguiranno 4 esercitazioni guidate di 2 ore ciascuna, precedute da una lezione di presentazione in aula. Al termine di ogni esercitazione pratica in laboratorio, lo studente dovrà individualmente compilare una scheda riportante nome, dati, calcoli e risultati ottenuti: tale scheda, che verrà consegnata alla docente al termine della lezione, consentirà la verifica della partecipazione dello studente. Tale partecipazione, anche se non è obbligatoria, concorre alla determinazione del voto finale d'esame.

Altre informazioni

Prof.ssa Daniela Businelli Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali, DSA3. Unità di Ricerca di Chimica Agraria. Ubicazione: Edificio nuovo, piano terra, a destra della porta d’ingresso.

Tel. 075/5856228 E-mail daniela.businelli@unipg.it Orario di ricevimento su appuntamento previo e-mail di richiesta. E’ possibile anche inviare domande e ricevere risposte per e-mail.

Calendario e orario delle lezioni: link al sito web del DSA3 http://dsa3.unipg.it/didattica/informazioni-per-studenti/

Appunti, slides delle lezioni ed informazioni sul corso sono disponibili nella piattaforma UNISTUDIUM.https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/

Frequenza al corso: facoltativa, ma fortemente consigliata.
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Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame si basa su una prova orale individuale, in cui lo studente viene fornito di una penna e di fogli di carta, necessari per scrivere strutture chimiche e formule dei composti, reazioni chimiche, rappresentazioni grafiche, equazioni, calcoli e tutto ciò che serve per esporre l’argomento oggetto della domanda. La prova consiste in una discussione, la cui durata dipende dal livello di preparazione dello studente e varia tra i 20 ed i 40 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici ed applicativi indicati nel programma (pedogenesi, colloidi, potere di ritenzione, pH, potere tampone, anomalie fisiche, chimiche e nutrizionali dei suoli, valutazione della qualità delle acque irrigue). Lo studente può anche scegliere di sostenere soltanto una delle due parti (solo principi di chimica del suolo, cioè fino al potere tampone compreso), completando la prova nelle date di appello successive. La prova parziale superata non ha termine di scadenza.
La prova consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio, la capacità di organizzazione autonoma dell’esposizione, nonché la capacità di effettuare collegamenti logici tra i diversi argomenti trattati.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

Programma esteso

Aspetti chimici della pedogenesi

Ambiente della pedogenesi: idrosfera ed atmosfera, loro composizione e proprietà. Litosfera. Proprietà dello stato solido. Cristalli ionici. Numero e classi di coordinazione. I minerali: struttura e proprietà dei carbonati, solfati, fosfati e silicati. Ossidi ed idrossidi di silicio, ferro e alluminio. Aspetti chimici della pedogenesi: idrolisi dei silicati. Fattori di pedogenesi. Genesi della frazione organica.

I colloidi del suolo

Frazione colloidale del suolo: proprietà dello stato colloidale. Fattori che influenzano la flocculazione e dispersione dei colloidi. Ossidi ed idrossidi di ferro, alluminio e silicio: composizione chimica e carica elettrica. Argille: generalità, composizione chimica e
classificazione. Genesi delle argille. Proprietà e carica elettrica delle argille. Humus: genesi e carica elettrica. Estrazione e frazionamento dell'humus. Attività complessante dell'humus.
Potere di ritenzione del suolo

Potere di ritenzione del suolo: assorbimento meccanico, biologico e chimico. Assorbimento chimico dei fosfati. Adsorbimento di scambio cationico e sua determinazione (CSC). Acidità di scambio e percentuale di saturazione in basi (PSB). Adsorbimento anionico. Fissazione fosfatica. Il pH ed il potere tampone del suolo. Determinazione del pH di un suolo. Fattori che influenzano il pH: concentrazione e qualità degli ioni solubili e natura dei costituenti del suolo (calcare). pH ed assimilabilità degli elementi nutritivi per le piante: dotazione, carenza ed eventuale ripristino

Suoli anomali

Suoli anomali:caratteristiche, valutazione e bonifica. Anomalie strutturali: potenziale redox. Suoli calcarei, Suoli acidi, sodici, alcalini e loro correzione.

Anomalie causate dalle acque di irrigazione

Salinizzazione, sodicazione ed alcalinizzazione: parametri per la loro quantificazione. Idoneità delle acque per uso irriguo e loro corretto impiego.

Anomalie nutrizionali

Suoli con anomalie nutrizionali. Valutazione della dotazione in elementi nutritivi dei suoli, stati di carenza ed eventuale ripristino. Fertilizzanti: ammendanti, correttivi e concimi minerali ed organici: caratteristiche chimiche e loro proprietà.

Esercitazioni pratiche in aula ed in laboratorio relative a:

Utilizzo di modelli molecolari per la comprensione della struttura dei silicati. Utilizzo di calcimetri e levigatori per la determinazione del calcare e della tessitura del suolo. Determinazione del contenuto di sostanza organica del suolo. Determinazione della capacità di scambio cationico. Determinazione del pH del suolo.Determinazione della conducibilità elettrica specifica del suolo e delle acque di irrigazione. Valutazione critica ed interpretazione di un certificato di analisi di un suolo.