Uso agronomico dei reflui zootecnici:

 
 
 
Uso agronomico dei reflui zootecnici
di Denis Squizzato
 
Appunti relativi alla fertilizzazione del suolo per la coltivazione. Effetti dell'azoto
e degli altri composti chimici sulle colture e sull'atmosfera, utilizzo di concimi
organici e chimici e normativa relativa.
 
Università: Università degli Studi di Padova
Facoltà: Agraria
Corso: Scienze e Tecnologie delle Produzioni Animali
Esame: Uso agronomico dei reflui zootecnici
Docente: Francesco Morari1. Fattori che influenzano la produzione agraria
Nelle zone con maggior numero di allevamenti, la concentrazione di azoto aumenta e in alcuni aumenta con
l’ aggiunta di concimi minerali, lo stesso vale per le acque per il P2O5 o anidride fosforica. Per le acque
dolci il fosforo è limitante mentre per l’acqua salata è l’azoto. 
I fattori che possono influenzare la produzione sono molteplici: quelli che influenzano direttamente e
indirettamente,  costantemente e incostantemente. I principali fattori sono: 
fattori climatici (durata della stagione, temperatura, umidità, radiazione solare e acqua); per questo nel polo
la produttività è bassa, per la stagione 
fattori biotici (insetti , malerbe soprattutto, patogeni, uccelli); 
fattori legati al suolo (lavorazioni, umidità, fertilità, variabilità, struttura e temperatura). I più fertili sono
quelli vulcanici, mentre quelli con maggior salinità sono i meno fertili; nel basso litorale veneziano, l’alta
acidità abbassa la produzione, soprattutto a Rovigo, le lavorazioni influenzano gli altri fattori; 
fattori gestionali (l’agricoltore sceglie, la varietà della coltura, tempestività della semina). 
Le operazioni colturali sono la data di semina e di raccolta, densità, trattamenti, meccanizzazione,  distanza
interfila.  Alcuni fattori sono stabili e agiscono costantemente come: fertilità del suolo o pH,  problemi legati
al drenaggio e malerbe permanenti; altri invece sono più erratici quali patogeni, insetti, e problemi di fertilità
legati all’andamento del meteo. Identificare i fattori limitanti è difficile. Sotto ad una certa concentrazione
siamo in presenza di sintomi visibili (livello critico); segue un range critico, un livello sufficiente (non varia
la produzione ma la concentrazione dell’elemento nei tessuti), un livello tossico e l’effetto Steenberg. 
Se aumento la concentrazione dei nutrienti nei tessuti, aumenta la produzione fino ad un certo punto; in
carenza di azoto o di ferro,  la pianta è caratterizzata da un colore giallo (Clorosi).  
 
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 2. Risposte quantitative agli interventi agronomici
Per la valutazione delle risposte quantitative agli interventi agronomici, il parametro più frequentemente
usato è senza dubbio la produzione areica o resa di PAU. In generale, a seconda che si voglia esprimere
l’influenza di uno solo o di più fattori della produzione, la relazione può essere così
espressa:                             
y = f (xa) xia             y = f (xa, xb, ..., xn ) xia,b, ..., n 
 
 
 
dove y è la resa; xa… xn sono fattori che possono variare in maniera continua e xi rappresenta ogni altro
fattore della produzione, considerato costante ai fini della validità delle relazioni. I grafici sotto riportati
rappresentano 3 modelli che si ispirano, rispettivamente,  alla proporzionalità diretta fra dose del fattore e
resa; alla legge della produttività decrescente (ammettono che esista una dose tecnica ottimale oltre la quale
si ha prima un azzeramento della produttività marginale e poi un decremento della resa); e alle interazioni e
altri rappresentano il comportamento dell’intero sistema produttivo. 
Relazione tra dose di un determinato fattore della produzione e resa 
 
Questo modello riferisce un andamento comune, nel quale si possono riconoscere i tratti fondamentali della
legge d’azione di ciascun fattore produttivo: a (dose insuff per sollecitare una minima risposta es: T<Tmin
veg), b(produttività marginale crescente con disponibilità del fattore limitata), c(produttività decrescente),
d(produttività marginale nulla), e(abbassamento della resa). 
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici  
Esiste interazione tra due fattori A e B, quando l’effetto di B cambia a seconda del livello di A: esiste quindi
interazione tra N e P quando l’effetto di P cambia in funzione della disponibilità di N (può essere superiore
in terreno ricco di N: interazione positiva; oppure può essere superiore in terreno povero di N: interazione
negativa). Analizzando una pianta troviamo 16 elementi nei tessuti. H, O, C sono in concentrazioni maggiori
(O e H costituiscono il 90% dei tessuti) rispetto a N,K,Ca,Mg,P e S (dal suolo), e non si apportano con la
concimazione ma si trovano nell’aria e nell’acqua. Alcuni elementi si trovano in quantità inferiori o perché
poco mobili o perché non disponibili.
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 3. Relazioni pianta-suolo
Le funzioni del suolo sono: abitabilità (consente alle piante di vivere e alle radici di svilupparsi, dipende
dalla porosità, quindi con pochi pori l’ossigeno diminuisce; dall’acqua, temperatura, dal pH, dalla salinità) e
la nutrizionalità (dipende dall’acqua, dai colloidi, dai nutrienti etc). Dal modo con cui dette funzioni
condizionano la produttività  dipende la fertilità del suolo. I principali fattori che condizionano la fertilità del
suolo sono la fertilità chimica e biologica, la disponibilità  idrica, la distribuzione delle radici (profondità
suolo, penetrabilità, ecc.) e l’albedo, calore specifico e conducibilità termica (microclima). 
 
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 4. Caratteristiche fisiche del terreno
Profilo del terreno  ->il profilo del terreno o stratigrafia è rappresentato  dall’insieme di strati o orizzonti,
che differiscono per il colore, spessore, proprietà chimiche e fisiche, biologiche, pH.  Nei terreni naturali
maturi (grafico sx), l’orizzonte A, detto eluviale in quanto interessato ai processi di eluvi azione che tendono
a trasportare verso il basso certi composti ad opera dell’acqua, è a contatto con la maggior parte delle radici
ed è il più superficiale con il B detto illuviale il quale influenza la fertilità, formando il vero terreno.
L’orizzonte C rappresenta il substrato pedogenetico.  I vari interventi agronomici  hanno portato la
formazione del profilo agronomico che consta nello strato attivo, più superficiale,interessato agli apporti di
concimi e che ospita la maggior parte delle radici; e da uno strato subattivo il quale ospita le radici più
profonde, scarsamente permeabile anche per la quasi costante presenza maggior di sostanze colloidali. Al di
sotto di questo c’è il sottosuolo, non interessato né dalle lavorazioni , né dalle radici e corrisponde al C , al
di sotto troviamo la roccia D. 
  
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 5. Definizione di granulometria 
->detta anche tessitura, si indica la costituzione della parte solida del terreno espressa come % in peso delle
particelle elementari che lo compongono. Una prima distinzione viene fatta fra i componenti più grossolani 
o scheletro e la terra fina. Nello scheletro si comprendono sia le pietre (>20mm) che la ghiaia ( compreso tra
2 e 20 mm). La terra fine comprende tutte le particelle con diametro <2mm: 
sabbia grossa( 2-0,2mm); 
sabbia fine( 0,2-0,02mm); 
limo( 0,02-0,002mm); 
argilla(<0,002mm). 
Siccome le frazioni granulometriche sono presenti in varia percentuale nei diversi terreni, esse prenderanno
delle denominazioni diverse es: terreno sabbioso-limoso. Il triangolo della tessitura permette  di individuare
15 classi di tessitura. Il terreno a terra franca o terreno a grana media rappresenta il terreno ideale
caratterizzato dalle 3 frazioni in proporzioni tali che le caratteristiche fisiche e fisico-chimiche delle singole
frazioni non prevalgono l’una sull’altra ma si completano (35-55% sabbia, 25-45% limo e 10-25% argilla).
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 6. Struttura, porosità e capacità di campo del terreno
Struttura ->il terreno appare costituito da un insieme di particelle, di varia natura e dimensione che possono
essere rappresentate dai semplici componenti della tessitura e dagli aggregati degli stessi.  La struttura
influenza sia la fertilità che la tecnica agronomica; sotto ‘aspetto fisico si deve rilevare che dal tipo di
struttura dipendono i rapporti fra parte solida, liquida r gassosa nel terreno; influenzando così l’umidità e il
suo potenziale, la temperatura , l’aerazione. 
 
Porosità->si intende la frazione dell’unità di volume apparente di terreno non occupato da materiale solido,
essa è occupata dall’ aria e/o dall’acqua per cui, con riferimento a un determinato momento si ha:  
porosità totale = umidità +spazio occupato dall’aria  
Il valore della porosità dipende dalla presenza o meno di aggregati strutturali ed è quindi un aspetto
particolare della struttura. In un terreno ben strutturato, in condizioni ottimali di umidità, circa il 50% della
sua porosità è occupata dall’acqua; ne risultano pieni infatti i micropori che costituiscono la microporosità. I
rimanenti spazi vuoti sono occupati dall’aria, prendono il nome di macropori e costituiscono la
macroporosità. La porosità influenza anche la densità apparente o massa volumica apparente, cioè la massa
dell’unità di volume apparente del terreno secco. Nei terreni argillosi abbiamo maggior densità apparente;
più elevata è la porosità e più inferiore sarà è la densità apparente, perché a parità di volume ho meno massa.
La sabbia ha una porosità inferiore ma ha tanti macropori(diminuisce la concentrazione idrica), mentre
l’argilla ha molti micropori (aumenta la concentrazione idrica e diminuisce il potere drenante). Un’elevata
porosità del terreno, accompagnata da un equilibrato rapporto tra macro e micropori o da un prevalere della
macroporosità, conferisce al substrato la sofficità.  
Il potenziale totale dell’acqua in un punto è il lavoro richiesto per trasferirne l’unità di quantità da uno
standard di riferimento ad una situazione in cui il potenziale totale , ha il valore definito nel punto
considerato del suolo.  Il potenziale capillare, è originato da due meccanismi strettamente dipendenti dal tipo
di matrice: imbibizione dei colloidi e capillarità. L’acqua assorbita dai colloidi, si trova sotto tensione e per
sottrarla occore applicare una pressione negativa.; lo sforzo necessario per sottrarre l’unità di quantità di
acqua al terreno cresce man mano che la sua umidità diminuisce, poiché la forza attrattiva tra solido e
liquido diminuisce all’aumentare della distanza. 
 
Capacità di campo ->quando la velocità di percolazione è diventata tanto lenta da poter essere trascurata,
l’umidità del terreno ha raggiunto un valore molo importante: l’acqua può ora essere trattenuta lungamente
dal substrato pedologico e costituire una riserva di grande interesse per la vita delle piante. Questo livello di
umidità prende il nome di capacità di campo CC o di trattenuta idrica. L’evaporazione e l’assorbimento
idrico da parte delle piante sono ora i fenomeni in grado di prosciugare ulteriormente il terreno, e anche in
questo caso, man mano che l’umidità decresce, aumenta il valore assoluto di potenziale matriciale. Ad un
certo punto i vegetali non riescono più a vincere la tensione dell’acqua nel terreno, l’assorbimento cessa e le
piante muoiono. Si è arrivati al punto di avvizzimento. 
 
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 7. Esercizi di calcolo sulla struttura del terreno
Qual è la quantità di acqua che una pianta può trattenere? 
40% porosità 
su 1000cm3 di volume ho 400cm3 di aria-acqua 
se il suolo è saturo l’acqua viene drenata, dopo qualche giorno l’umidità viene trattenuta. 
Se tutta la porosità nel terreno è occupata da acqua, il potenziale matriciale è zero e l’umidità corrispondente
corrisponde alla capacità idrica massima. In un periodo mediamente variabile da uno a tre giorni l’acqua
contenuta nei macropori viene perduta dal terreno: la cosiddetta acqua di percolazione (la sua velocità di
smaltimento è decrescente nel tempo perché, via via che l’umidità diminuisce, diminuisce anche il
potenziale matriciale. Nei terreni più ricchi di macropori la perdita avviene più velocemente che nei terreni
argillosi) 
CIM= 400cm3/1000cm3 
Su  1 he di terra profondo 60cm, quanta acqua è disponibile sapendo che abbiamo 100cm3 di acqua
disponibile data come differenza della CC e CA avvizzimento.  
1he=10000m2------x 0,6m= 6000m3-----x0,1m3= 600m3 acqua disponibile 
con un’evaporazione di 5mm di giorno in un he sono 10000x0,005=50m3 
600m3/50m3/d= giorni che mi servono per togliere l’acqua. 
Dal punto di vista ambientale, l’acqua drenante è quella che interessa perché porta vicino gli elementi.
L’umidità volumetrica è il rapporto tra cm3 di acqua in cm3 di terra;  
Esercizio 
se ho un’umidità volumetrica del 32% vuol dire che ho 0,32m3 di acqua in 1 m3 di suolo. In 3 giorni passo
dal 40% all’8% di umidità perdendo quindi il 32% quindi in he sono 3200m3 di acqua. Supponiamo che il
punto di avvizzimento è il 6% quindi la pianta estrae il 2% (dal 8% al 6% sono 200m3 acqua). Se voglio
trovare i mm basta che divida 200 per 10000 trovando 0,02m quindi 20 mm di acqua. In un suolo argilloso
la CC è circa del 33% quindi 0,33x10000m3=3300m3 di acqua trattenuta, mentre un suolo sabbioso
presenta una CC del 18% quindi trattiene 1800m3. Ci sono 1500m3 di differenza di acqua disponibile; nel
suolo sabbioso l’acqua disponibile è 200m3 quindi devo irrigare di più.
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 8. Arerazione, drenaggio, profondità e temperatura del terreno
Aerazione ->è importante anche la quantità di aria nel suolo; l’atmosfera è costituita dal 79% di N2, 20%
O2, 0,03% CO2 più altri gas. Più andiamo in profondità e meno ossigeno troviamo. Questi gas si spostano
nel terreno per gradiente di concentrazione o per diffusione; più i pori sono complessi, maggior sarà il
contenuto idrico, maggior è la temperatura e inferiore è il movimento dei gas. 
 
Drenaggio->i fenomeni di inquinamento dipendono da questo. Il Runoff o ruscellamento è l’allontanamento
dell’acqua per deflusso superficiale(la velocità di infiltrazione è maggiore nei terreni sabbiosi e inferiori in
quelli argillosi) e dipende dalla compattezza del suolo e da quanto è secco. Per intensità di pioggia
intendiamo la quantità di acqua in mm che cade in un certo tempo, quando è superiore alla velocità di
infiltrazione allora abbiamo runoff.  Esempio: 10mm/h intensità di pioggia, 8 mm/h velocità di infiltrazione
e 2mm di acqua superficiale. 
Il drenaggio interno è caratterizzato da una falda superficiale che funge da tappo. Nei suoli molto drenati
dove ho molto ossigeno, le radici riescono ad andare in profondità; un suolo poco drenato presenta una
scarsa capacità di allontanamento dell’acqua quindi una minor quantità di ossigeno, le piante presenteranno
un apparato radicale più superficiale. Man mano che che cambiano le situazioni di saturazione, cambia la
profondità delle radici; la falda superficiale impedisce all’acqua di arrivare in profondità. L’uso delle scoline
intorno ai campi rappresentano una forma di drenaggio, in quanto, in caso di pioggia, abbassano il livello
della falda. 
 
La profondità ->del terreno è la quantità disponibile di elementi nutritivi e acqua, il supporto più o meno
valido per la pianta, la disponibilità di spazio vitale per la pianta; un terreno profondo è un buon terreno,
richiede meno attenzioni per concimazione e irrigazione.  Anche se un terreno è profondo, le radici possono
essere confinate più in alto perché ci sono strati nel terreno che non permettono la vita, lo stesso vale per il
crostone di lavorazione formato ad opera delle macchine che lavorano sempre in quel particolare terreno. 
 
Temperatura ->il flusso di radiazione proveniente dal sole determina lo stato termico della superficie
terrestre; una parte di questa radiazione viene riflessa e una parte viene trattenuta. Dipende dalla
conducibilità termica e dalla capacità termica. La temperatura presenta degli effetti sulla
pianta(germinazione, fotosintesi, respirazione etc) e sul terreno(umidificazione, gelo-disgelo,
ammonizzazione e denitrificazione). 
 
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici 9. Caratteristiche chimiche del terreno
Non è importante il numero degli elementi ma la disponibilità, quello che ci interessa sono gli ioni
scambiabili e quello che c’è in soluzione. L’azoto nel suolo si trova nel suolo principalmente in forma
organica, ed è importante sapere quanto di questo è disponibile con la mineralizzazione. Nelle basse zone il
P è presente, ma principalmente nella parte vegetativa della pianta rispetto a quella produttiva cioè tessuti
dell’enchima, se lasciamo la pianta nel suolo il P rimane nel terreno e quindi non servirebbe l’importo (nel
mais il P è concentrato nella cariosside).  Le caratteristiche chimiche che prenderemo in considerazione sono
: capacità di scambio, pH e salinità. 
 
Le particelle del terreno che hanno dimensioni inferiori a 1  hanno proprietà colloidali e si comportano come
colloidi idrofili. Dal punto di vista chimico, i colloidi del terreno sono riconducibili a tre tipi: colloidi
organici, minerali argillosi, idrossidi di ferro e alluminio. 
 
Colloidi organici : sono rappresentati dalle particelle di humus. L'humus è un composto dotato di
proprietà anfotere perché provvisto di gruppi funzionali sia acidi sia basici. Fra i primi rientrano i gruppi
carbossilici (-COOH) e i gruppi ossidrile dei fenoli (-OH); entrambi si comportano comeacidi cedendo ioni
idrogeno e assumendo quindi carica negativa. Sono basici invece i gruppi amminici in quanto l'azoto può
comportarsi come base cedendo il suo doppietto elettronico e assumendo quindi carica positiva. Ai valori
ordinari del pH del terreno, nell'humus prevale la dissociazione delle funzioni acide, perciò si comporta
come colloide idrofilo elettronegativo. 
 
Denis Squizzato Sezione Appunti
Uso agronomico dei reflui zootecnici