Per salinità del suolo si intende il suo contenuto in sali solubili, principalmente cloruri (Cl-), solfati (SO42-), bicarbonati (HCO3-) e carbonati (CO32-) di calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), sodio (Na+) e potassio (K+). La salinità, ovvero l'accumulo di sale nel suolo e nell'acqua, è una delle grandi sfide che il cambiamento climatico pone all'agricoltura. Livelli elevati di sale possono influire negativamente sulla crescita delle piante e sulla struttura del suolo, la qualità dell'acqua e le infrastrutture.
La salinizzazione può avere diverse cause:
- Intrusione dell'acqua di mare negli acquiferi. Questo fenomeno si verifica nelle zone costiere (Foto 1). Il pompaggio eccessivo dalle falde - per uso agricolo e urbano - comporta lo svuotamento delle stesse. Allo stesso tempo, i livelli del mare si stanno innalzando, per cui la differenza di pressione fra il fondale marino e le falde acquifere aumenta, e l'acqua di mare fluisce verso queste ultime.
- Accumulo di sali per l'evaporazione dell'acqua irrigua. Tutte le acque di falda contengono una certa quantità di minerali disciolti. Con l'aumento globale delle temperature, le estati diventano sempre più siccitose, quindi si rende necessario pompare acqua per irrigare. L'acqua evapora e i sali si accumulano lentamente nel suolo. Le piogge dilavano i sali e ristabiliscono l'equilibrio, ma se i fenomeni siccitosi si ripetono a lungo e l'apporto idrico dalla falda è maggiore di quello piovano, il bilancio comporta un accumulo netto di sali nel suolo.
- Eccesso nell'applicazione di liquami zootecnici. Stessa situazione del secondo caso. Se l'apporto dalle piogge si riduce, i sali si accumulano nel terreno.
In Italia il fenomeno della salinità interessa circa 400mila ettari di terreni agricoli.
Foto 1: Località italiane dove si verifica l'intrusione salina negli acquiferi
(Fonte foto: Nicola Colonna - Enea (1)).
Metodi per misurare la salinità
È importante identificare le aree saline in modo che possano essere gestite adeguatamente. Esistono diversi metodi per la misurazione della salinità. Due metodi comuni sono l'utilizzo di un misuratore di conduttività elettrica (conduttivimetro) o la misurazione, mediante un'analisi chimica, della quantità di sale presente in una soluzione di terra e acqua. In questo articolo mostreremo un esempio pratico di misurazione della conduttività nel campo di proprietà dell'autore, situato a pochi chilometri dal mare e a poche centinaia di metri dal Piave, in provincia di Venezia. Il metodo adottato è quello del conduttivimetro, meno accurato dell'analisi chimica ma molto facile di eseguire con strumentazione semplice e di basso costo.
Un conduttivimetro (Foto 2D) è uno strumento che misura la quantità di elettricità che si muove attraverso una soluzione: più salata è la soluzione, maggiore è la corrente elettrica che la attraversa e quindi maggiore è la lettura della conduttività. Ne esistono diversi tipi in commercio: quelli da laboratorio costano sui 450-750 euro, quelli tascabili "da campo" costano 90-120 euro, arrivando ai 250 euro nel caso dei misuratori multiparametrici, cioè in grado di misurare conduttività, pH, temperatura, eccetera.
La conduttività elettrica può essere espressa in diverse unità: per il suolo viene solitamente misurata in dS/m (deci Siemens/metro) o mS/cm (milli Siemens/centimetro) che è un altro modo di dire la stessa cosa, mentre l'acqua è misurata in μS/cm (micro Siemens/centimetro). È importante verificare la scala dello strumento: quello utilizzato nel nostro esempio misura in mS/cm (milli Siemens/centimetro), che è equivalente a mS/cm (milli Siemens/centimetro).
Un altro modo per rilevare la salinità è misurare la quantità di sale presente in una soluzione pesando un campione della stessa, evaporando l'acqua e pesando il residuo secco: questa misura è chiamata Solidi Disciolti Totali (TDS) o Ioni Totali Disciolti (TDI). Si misura in milligrammi/litro (mg/l) o in parti per milione (ppm). Letture più alte indicano che nella soluzione è presente più sale.
Misurazione della salinità nell'acqua
La salinità delle acque superficiali e sotterranee può essere facilmente misurata sul campo raccogliendo un campione d'acqua in un recipiente di vetro o plastica, inserendo il conduttivimetro e leggendo il valore rilevato nel display.
Un'alternativa, più accurata ma più costosa e con tempi più lunghi, consiste nell'inviare il campione d'acqua ad un laboratorio di analisi che ne rileverà la composizione chimica esatta.
Se si opta per questa alternativa, è importante eseguire correttamente il campionamento:
- il contenitore deve essere completamente riempito con il campione d'acqua per escludere l'aria;
- il campione va spedito al laboratorio il più rapidamente possibile;
- se possibile, mantenere il campione refrigerato e al buio, per evitare alterazioni causate dall'eventuale presenza di microrganismi.
A titolo informativo, si riportano nella Tabella 1 alcuni valori orientativi di salinità di diversi tipo d'acqua, con indicazioni sui limiti di utilizzo agricolo irriguo e zootecnico.
Tabella 1: Valori tipici di conduttività dell'acqua e limiti da non superare per l'utilizzo agricolo e zootecnico
(Fonte foto: Science notes, Land series L137, Governo del Queensland, Australia)
Misurazione della salinità nel suolo
La conduttività viene misurata sul campo utilizzando una sospensione suolo:acqua 1:5.
Il metodo è il seguente:
- Prelevare campioni di terra a 10-30 centimetri di profondità in diversi punti dell'appezzamento ed eliminare sassi e residui vegetali.
- In un cilindro graduato da 50 millilitri versare 10 millilitri di acqua distillata o demineralizzata (Foto 2A).
- Aggiungere piccole zolle di terreno fino a quando il livello arriva a 15 millilitri (Foto 2B).
- Aggiungere ulteriore acqua per portare il volume totale a 30 millilitri. Agitare per 5 minuti e lasciarlo riposare per ulteriori 5 minuti. Rimarrà sicuramente torbida perché l'argilla non sedimenta in così poco tempo (Foto 2C).
- Versare lentamente in un recipiente di vetro, ceramica o plastica, in modo che il sedimento rimanga nel cilindro. Immergere il conduttivimetro nella soluzione ed effettuare la lettura (Foto 2D). Nel nostro esempio, la lettura è stata di 0,16 mS/cm = 160 µS/cm = 0,16 dS/m.
- Ricordarsi di lavare con acqua demineralizzata la sonda del conduttivimetro dopo averla utilizzata e ripetere l'operazione con il resto dei campioni.
Le prove dell'autore
(Fonte foto: Mario A. Rosato - AgroNotizie®)
L'interpretazione dei valori Ce per determinare i livelli di salinità del suolo dipende dalla tessitura del suolo. I sali si sciolgono facilmente nei terreni sabbiosi, mentre i terreni argillosi tendono a trattenerli. Ciò significa che la stessa quantità di sale darà una lettura di conduttività maggiore se il campione è di terreno sabbioso rispetto a quella di un campione argilloso. Per poter determinare più accuratamente a che classe di salinità appartiene il terreno, bisogna moltiplicare il valore della lettura del conduttivimetro per il coefficiente di correzione corrispondente al tipo di suolo (Tabella 2).
Tabella 2: Coefficienti di correzione della conduttività in funzione del tipo di suolo
(Fonte foto: Science notes, Land series L137, Governo del Queensland, Australia)
Nel nostro esempio, il terreno è limoso-argilloso, per cui la conduttività corretta è 0,16 x 9 = 1,44 dS/m. Ora che la conduttività corretta è nota, possiamo verificare la classe di salinità del terreno con la Tabella 3. Nel nostro esempio, il livello di salinità non desta preoccupazione, essendo leggermente al di sotto della soglia minima.
Tabella 3: Classi di salinità dei suoli
(Fonte foto: Science notes, Land series L137, Governo del Queensland, Australia)
*Si veda: La coltivazione di alofite a scopo energetico e ambientale
Per completezza, riportiamo alcuni dati da letteratura scientifica (diverse fonti) sulla tolleranza alla salinità delle colture:
- Colture tolleranti alla salinità del suolo
• Fino a 31 mS/cm: quinoa;
• 12-8 (mS/cm): bietola, cotone, orzo, rapa;
• 12-6 (mS/cm): gramigna, festuca, ginestrino;
• 8-5 (mS/cm): asparago, spinacio. - Colture moderatamente tolleranti alla salinità del suolo
• 8-4 (mS/cm): avena, frumento, girasole, lino, mais, riso, soia, sorgo;
• 6-3 (mS/cm): erba mazzolina (Dactylis glomerata), fico, loietto, lino, erba medica, olivo, vite, sorgo sudanese; - 5-3 (mS/cm): patata, broccolo, carota, cavolfiore, cavolo, cetriolo, cipolla, lattuga, melone, pisello, pomodoro, zucca, zucchine, veccia, loietto, girasole.
- Colture sensibili alla salinità del suolo
• 3-2 (mS/cm): fagiolo, trifogli ibrido, ladino e pratense, riso;
• 3-1,5 (mS/cm): albicocco, susino e fruttali in generale, fragola, fava, pisello, lupino;
• 1,7-1,8 (mS/cm): mais, bambù;
• 0,3-1 (mS/cm): fico d'India (2);
• < 0,25 (mS/cm): tartufaie (3).
Bibliografia
(1) Colonna, Nicola. (2008). La salinizzazione in Italia. Estratto dal libro Acqua Controcorrente, T.S.A. Editore (2008).
(2) Freire, Joelma & Santos, Mércia & Dubeux Jr, José & Neto, Egídio & Lira, Mario & Cunha, Marcio & Ssntos, Djalma & Amorim, Silvania & Mello, Alexandre. (2018). Growth of cactus pear cv. Miúda under different salinity levels and irrigation frequencie. Anais da Academia Brasileira de Ciências. 90. 3893-3900. DOI: 10.1590/0001-3765201820171033.
(3) Lorenzo Gardin , Massimo Paolanti: Le caratteristiche dei suoli delle tartufaie naturali oggetto di sperimentazione nel progetto Magnatum.
