Aspetti agronomici e pedoclimatici nelle trasformazioni del paesaggio - Simone Orlandini, Marco Napoli Dipartimento di Scienze delle Produzioni ...
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Aspetti agronomici e pedoclimatici nelle
trasformazioni del paesaggio
Simone Orlandini, Marco Napoli
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agroalimentari e
dell’Ambiente (DISPAA) - Università di Firenze
simone.orlandini@unifi.it
Agroecosistema
Clima Atmosfera
•radiazione -Composizione
•temperatura •inquinamento Interventi
•precipitazioni agronomici
•lavorazioni
Ambiente biologico •irrigazione
•infestanti •diserbo
•microbiologia del •difesa
suolo fitosanitaria
•crittogame
•Etc.
•Animali
Aspetti economici e
Pianta
Suolo sociali
-genotipo
•caratteristiche fisiche
•produttività
•acqua
•adattabilità
all’ambiente •elementi chimici
•temperatura
Interazioni pianta / ambiente / tecniche
Agroecosistema
Gli agroecosistemi differiscono da quelli naturali per l’azione dell’uomo:
•riduzione della complessità biologica: solo le specie coltivate sono volute
•somministrazione di input energetici e chimici
•asportazione di biomassa (output energetici)
•miglioramento produttivo delle parti di pianta utili (genetica)
•perturbazioni (lavorazioni, irrigazione)
Agronomia: insieme delle tecniche per MIGLIORARE la produttività
primaria alterando il meno possibile l’ambiente produttivo
Imperativo: non compromettere le potenzialità produttive –
FERTILITA’
obbiettivi tecnici:
•garantire il reddito agli operatori
•evitare eccessi di concimazioni
•evitare erosione
•impiego razionale mezzi chimici
•evitare l’impiego errato di acque inquinate (saline)
•contenere gli impatti ambientali (cambiamenti climatici, desertificazione)
AGRONOMIA Il significato etimologico da agros – campo e nomos – norma, sta ad indicare: “complesso di norme che regolano la coltivazione dei campi”. Oggetto di studio della Agronomia sono gli interventi tecnici e le tecnologie che si applicano nella gestione degli agroecosistemi al fine di realizzare gli obiettivi produttivi secondo un’impostazione di sintesi multidisciplinare che sappia guardare a tutti gli aspetti, fattori ed elementi che caratterizzano i diversi processi agricoli e le loro implicazioni ambientali
Definizione agronomia
Strategie di gestione agronomica dei
sistemi colturali e obiettivi
Agricoltura convenzionale, intensiva ed estensiva
agricoltura food
agricoltura non food
Agricoltura sostenibile
conservazione dell’atmosfera: stoccaggio del carbonio
conservazione delle acque
conservazione del suolo
Agricoltura biologica
Agricoltura biotecnologica
Agricoltura di precisione
L’AMBIENTE
Le stazioni agrometeorologiche
Il telerilevamento
La variabilità
La FAO (Food and
Definizione
Agriculture Organization) agronomica di suolo
definisce il suolo nel suo
significato tradizionale,
come il mezzo naturale per
la crescita delle piante. Il
suolo è stato anche definito
come un corpo naturale
costituito da strati (orizzonti)
che sono composti da
materiali minerali alterati
dagli eventi climatici, dal
materiale organico, da aria e
da acqua.Parametri per lo studio del suolo Proprietà fisiche: tessitura, struttura, porosità, superficie specifica Proprietà fisico-meccaniche: adesività, tenacità, plasticità valutate in rapporto alle lavorazioni e alle tecniche di gestione del suolo Caratteristiche chimiche e potenzialità nutritive Proprietà biologiche Proprietà agronomiche complessive del suolo ai fini delle scelte colturali tecniche
Funzioni del suolo Risorsa non rinnovabile Funzioni ecologiche Produzione di biomassa Protezione del passaggio di inquinanti verso la catena alimentare e le acque Habitat biologico e riserva genetica Funzioni economiche Supporto agli insediamenti civili e industriali e ad attività ricreazionali Valorizzazione di effluenti e residui di lavorazione e smaltimento dei rifiuti Protezione e conservazione del patrimonio storico e archeologico
TRASFORMAZIONI DEL TERRITORIO: LE SISTEMAZIONI IDRAULICO-AGRARIE
Le sistemazioni idraulico-agrarie Opere agronomiche atte alla regimazione delle acque, alla loro conservazione nel suolo e al controllo dell’erosione Sono interventi straordinari che modificano la conformazione superficiale del terreno in pianura, collina e montagna. Rilevante nei nostri territori è infine la compatibilità con l’assetto paesaggistico, ambientale e socio-culturale: sono una componente di preminente importanza del paesaggio.
Sistemazioni idraulico-agrarie in
ambiente pianeggiante
In pianura gli
interventi mirano ad
evitare il ristagno
idrico e gli effetti
negativi della
permanenza di elevati
valori di umidità del
suolo dovuti a
saturazioneCriteri progettuali I campi assumono forma rettangolare, con lunghezze che possono raggiungere alcune centinaia di metri per appezzamenti di 2-5 ha. Le capezzagne (strade), inerbite o coltivate, sono ubicate in testata dell’appezzamento con la funzione preminente di consentire un’agevole movimento ai mezzi meccanici e talvolta anche con la funzione di scoline.
L’affossatura viene collocata al margine dei lati lunghi e poi raccordata con fossi di seconda raccolta artificiali o naturali o in modo da favorire la raccolta delle acque superficiali e profonde, favorita rispettivamente dalla baulatura e dal drenaggio. La prima consiste in una lieve convessità ottenuta effettuando l’aratura a colmare, che determina un ammasso delle zolle nella parte centrale del campo. Il drenaggio viene realizzato collocando tubi in materiale plastico, in modo da garantire lo scarico delle acque nell’affossatura.
AFFOSSATURA
Scoline (o fossi di prima raccolta o fosse camperecce):
• raccolgono la acque superficiali e sottosuperficiali
• hanno sezione trapezioidale e area > a 0,20-0,40 m2
e a e
b
d
c
a. testata o apertura (80-100 cm)
b. profondità o altezza (60-70 cm)
c. fondo
d. scarpata o parete
e. ciglioDrenaggio e fognatura
SISTEMAZIONI DI PIANURA STORICHE
Proda
Sistemazione delle aree pianeggianti dell’Italia centrale con piante arboree
Basto rovescio
Le piante arboree, localizzate in
corrispondenza dei fossi, sono
rappresentate dalla vite maritata
all’acero
I filari e il compattamento riducono il
deflusso delle acque profonde, per cui
ogni tanto tratti di proda sono demoliti e
ricostruiti
tare (superfici sottratte alla
coltivazione dai fossi, viottoli, etc.) dal
5 al 6% ca
volume d’affossatura variabile da. ca 100
Sponde inerbite a 280 m3/haPiantata
Sistemazione dei terreni pianeggianti, profondi, di medio impasto e di facile
sgrondo della sinistra del Reno (Emilia Romagna)
Baulatura a padiglione con colmo di 30-70 cm
Piantata: Striscia di terra baulata di 5 m tra i campi
sul ci colmo è presente la fila di alberi
Non sono presenti affossature tra i campi e la
piantata, ma solo la depressione lasciata dalle
lavorazioni
Cavedagna: strada fosso inerbita di 4 m con
pendenza del 1-3% che sversa le acque in collettori
aziendali
Le piante arboree, localizzate in corrispondenza
dei fossi, sono rappresentate dalla vite maritata
all’acero
tare (per lo più dovute alle cavedagne) dal 6 al
10% ca
volume d’affossatura modesto da. ca 100 a
120 m3/haCavalletto
Sistemazione dei terreni pianeggianti, pesanti e di difficile sgrondo della
destra del Reno (Emilia Romagna)
Baulatura a padiglione con colmo di 60-70 cm
Cavalletto: striscia di terra baulata larga 4-6 m che
ospita un filare di viti maritate all’acero
distanziate 6 m.
Sono presenti 2 scoline ai lati del cavalletto
Cavedagna inerbita sulla testata dei campi
Tare dal 8 al 12% ca
volume d’affossatura elevato da. ca 180 a 200
m3/haCavino
Sistemazione della pianura veneta
Baulatura ortogonale al lato lungo del campo,
alta 1 - 1,5 m
I campi sono suddivisi da strisce arborate
larghe 5 m
Sul lato corto del campo sono realizzate
semplici affossature (cavini) o capezzagne
(strade fosso larghe 3 m)
Tare dal 10 al 14% ca
volume d’affossatura modesto da. ca 100
m3/haLarghe o Ferrarese
Sistemazione tipica delle aree di bonifica
prive di alberature
Semplice ed efficiente
Baulatura a padiglione la cui altezza aumenta
con l’argillosità del terreno
Fossi di prima raccolta disposti sui lati lunghi
del campo
Capifossi sui lati corti del campo.
Talvolta i campi raggiungono i 400 m , ( i fossi
laterali presentano due opposte pendenze
verso i capifossi)
Tare dal 10 al 14% ca
volume d’affossatura da. ca 200 m3/ha
Variante Veneta
Appezzamenti di 400 X 100 m separati da
strade sopraelevate
Gli appezzamenti sono internamenti
suddivisi in campi larghi 50 m
Il colume dell’affossatura è 500 m3 ha-1Mazzuolatura Opera di bonifica L’aumento dello spessore del suolo dei campi si ottiene con apporto di terra ottenuta dallo scavo di ampie e profonde fosse parallele poste a ca. 10 m tra loro La mazzolatura porta ad un aumento di suolo poco consistente: per aumentarne soli 10 cm su 1 ha occorre movimentare 1.000 m3 di terra.
SISTEMAZIONI DI COLLINA
Obiettivi • impedire alle acque di scorrimento superficiale di raggiungere velocità erosive e di convogliarle verso valle; • aumentare il tempo di concentrazione dei deflussi con conseguente riduzione dei picchi di portata nella rete idraulica di ordine superiore; • favorire l’infiltrazione e l’immagazzinamento delle acque; • emungere le acque in eccesso alla capacità di trattenuta del terreno evitando o riducendo il rischio della formazione di falde sospese temporanee e quindi contribuire alla stabilità dei versanti collinari; • assicurare il necessario ricambio di aria per lo sviluppo dell’apparato radicale delle piante; • consentire una tempestiva e ottimale esecuzione delle pratiche agricole; • assicurare la conservazione e/o il miglioramento della fertilità.
Erosione e frane
Le sistemazioni: gli elementi e il
paesaggio
A ridotto impatto sulla morfologia del versante
Fino a pendenze non superiori al 12-15% è possibile applicare schemi
sistematori di traverso e a rittochino.
Oltre il 15% è possibile solo il rittochino per garantire la stabilità
trasversale dei mezzi meccanici.
Con consistenti impatti sulla morfologia del versante
Ciglionamento e scogliere (in caso di presenza di scheletro)
Terrazzamento
Girapoggio e CavalcapoggioSchema sistemazione collinare Fosso di guardia: affossatura posta a monte dell’appezzamento che assume la funzione di allontanare le acque provenienti dai terreni soprastanti, in modo da ridurre il quantitativo di acqua che attraversando il versante ne potrebbe compromettere la stabilità Acquidocci: collettori posti a rittochino verso cui convogliano l’acqua le strade-fosso, posti ai lati dell’appezzamento o in posizioni intermedie nel caso di versanti di grandi dimensioni. Si definiscono armati quando sono rivestiti di scheletro
Sistemazioni a rittochino
Asse maggiore degli appezzamenti
Direzione delle file
Direzione dei collettori principali
Lavorazioni e movimento dei mezzi meccanici
avvengono lungo le linee di massima pendenza
Questa forma di sistemazione è necessaria quando le pendenze
superano il 12 %, max il 15 % , pendenze prossime ai valori di
stabilità laterale di molti mezzi e per evitare la creazione di
scalinature tra i filari (nelle colture arboree)Fossa livellare
Strade-Fosso livellari
Canali terrazza
Sistemazioni di traverso
Asse maggiore degli appezzamenti
Direzione delle affossature di prima raccolta
Lavorazioni e movimento dei mezzi meccanici
avvengono lungo le linee di traverso
Questa forma di sistemazione è possibile fino a pendenze inferiori al 12 – 15 %
Gli inconvenienti maggiori sono rappresentati con il crescere delle pendenze
dallo spostamento a valle del terreno e formazione di ciglioni con dislivello
crescente nel tempoVigneti di traverso con lavorazione totale
Vigneti di traverso (Langhe)
INTERVENTI CON MODIFICA DELLA MORFOLOGIA DEL TERRITORIO
E’ una sistemazione per superfici declivi nella quale i ripiani sono sostenuti da scarpate in terra che vengono lasciate inerbire per Ciglionamento una difesa dall’erosione Si presta a terreni di medio impasto non eccessivamente sabbiosi per resistere meglio all’erosione ed alla siccità estiva che comporterebbe una pericolosa diminuzione delle superficie difesa dall’inerbimento A parità di giacitura e conformazione dei ripiani presentano tare superiori al terrazzamento
Ciglioni con ripiani raccordati
Scogliere
si realizza quando la disponibilità di scheletro è abbondante e tale da permettere la
creazione di muri alti anche alcuni metri che consentono la creazione di ampi
ripiani coltivabiliTerrazzamento E’ una sistemazione antica che permette di rendere pianeggianti o quasi superfici a pendenza superiore anche al 30% Oltre il 45% di pendenza diventa economicamente difficile in quanto diminuisce la superficie vitata ed aumenta considerevolmente la superficie frontale dei muri e la cubatura del manufatto Oggi è un tipo di sistemazione molto rara e costosa destinato a colture di grande pregio e valore economico.
Vigneti di traverso su terrazzi (Liguria)
Terrazzi in elementi prefabbricati
ALTRI ELEMENTI DEL PAESAGGIO
Inerbimento - Lavorazioni
Scelta coltura - Omosuccessioni
Scelta colture: rotazioni e biodiversità
Consociazioni - colture promiscue
Gli invasi
LE TRASFORMAZIONI
Il territorio di pianura italiano sino a metà del 20° secolo
La messa a coltura dei terreni di pianura ha sempre richiesto notevoli sforzi in termine di regimazione idraulica
(a) (b)
I piccoli lotti di terreno baulati e delimitati da
profonde affossature, pur essendo estremamente
efficienti nel garantire la fertilità del suolo,
determinavano un'elevata frammentazione del
territorio e pertanto sono diventanti un ostacolo
alla meccanizzazione
(c) (d)
Mappa catastale della Piana di Lecore risalente al Sistemazione a prode (a), piantata (b), cavino (c), ferrarese (d).
periodo Granducale (1850ca) Fonte: Castore – Luigi Giardini, Agronomia generale, 3, Pàtron, 1986.
Catasto Storico della Regione ToscanaLa semplificazione della paesaggio agrario
1954
2013
Signa - LecoreEVOLUZIONE TERRITORIALE:
scomparsa e abbandono del reticolo idraulico-agrario
Analisi su porzione del Padule di Signa (Piana Fiorentina) – sullo sfondo la foto aerea del 1954
1850 ca 1954 2011
La bonifica granducale, per La bonifica degli anni ‘30, estende la L’area coltivata si è sensibilmente
quanto intensa, non interessa le superficie coltivata anche alle aree un ridotta a causa dell’abbandono
aree più paludose. tempo trascurate. Sensibile dei campi. La trama delle
allargamento della maglia delle sistemazioni si è allargata,
affossature ancora visibile nel ‘54. lasciando delle aree scoperte.
1850 ca 1954 2011
Sviluppo affossature (km) 27,4 25,9 19,7
Intensità di affossatura(m/ha) 880 630 520La carente regimazione idrica si denota nelle annate critiche, quando ristagni profondi
determinano condizioni di asfissia radicale e quelli superficiali stimolano il proliferare di malattie
Analisi su porzione del Padule di Signa (Piana Fiorentina)
- Ortofoto aerea in falsi colori con dettaglio delle aree di
ristagno a causa di affossature non correttamente eseguite
I fossi mal realizzati finiscono per trattenere
l’acqua piuttosto che allontanarla dal campo.L’analisi condotta sul bacino del torrente elsa a monte di Castelfiorentino
(FI), ha evidenziato come causa principale dell’incremento delle portate
di picco nel bacino la riduzione dell’intensità sistematoria e
secondariamente l’aumento delle superfici impermeabilizzate.
Al contrario, l’effetto delle «bombe d’acqua» che si sono registrate negli
ultimi anni sarebbe stato attenuato dal reticolo del ‘54,
Napoli, M., Massetti, L., Orlandini, S. 2017. Hydrological response to land use and climate
changes in a rural hilly basin in Italy. CATENA, 157, 1-11.Terrazzamenti
I pendii terrazzati sono ampiamente distribuiti nel mondo sin dai tempi antichi per scopi produttivi.
Richiede un rimodellamento completo della pendenza; fornisce una superficie piana per la coltivazione;
favorisce la conservazione dell'umidità del suolo.
Viene comunemente adottato su colline strutturali e montagne con pendenze che vanno dal 25% al 50%.
Terraced slopes in Liguria Terraces in Rovanatal valley, Terraced slopes in Switzerland The Dragon’s Backbone rice
Switzerland terraces in Longsheng - China
Terraced slopes in Ethiopia Terraced slopes in Niger Terraced slopes in Filippine Terraces in the northern Chilean
region of Antofagasta• Terrazzamenti in secondo piano • Vigneto a rittochino in primo piano
Nel 1764 e nel 1766 due grandi carestie si sono manifestate in Toscana, determinando uno spopolamento delle campagne e in particolare delle aree collinari più povere. Alla fine del 18° secolo ci fu una nuova spinta al ripopolamento delle campagne e un rinnovato interesse verso le tecniche agronomiche e il triangolo tra Firenze, Pisa e Siena divenne la culla delle tecniche di coltivazione collinare in Italia. Il primo intervento di sistemazione collinare fu attuato da Giovan Battista Landeschi, parroco di S. Angelo a Montorzo (S. Miniato – Pisa), il quale sperimentò e divulgò il «tagliapoggio», una sistemazione costituita da fossi disposti orizzontalmente volti a canalizzare le acque, e il «ciglionamento».
1783 - 1822 : La Sistemazione a Spina ottenuta attraverso le colmate di monte
della fattoria di Meleto (Castelfiorentino)
Portrait of Agostino
Testaferrata (Ridolfi C., 1828)
Idealized picture of the original Meleto hills which were characterized by pliocene clay soils and
impressive erosion (Ridolfi C., 1828)
A partire dagli insegnamenti di Landeschi, Agostino Testaferrata, fattore del
marchese Ridolfi dal 1783 al 1822 presso la fattoria di Meleto, concepì un
nuovo schema sistematoria per contenere i gravi fenomeni erosivi dei suoli
argillosi dell’azienda.1783 - 1822 : La Sistemazione a Spina ottenuta attraverso le colmate di monte
della fattoria di Meleto (Castelfiorentino)
(Ridolfi C., 1828) (Ridolfi C., 1828)
Le pendici collinari furono rimodellate per mezzo della tecnica della colmata di monte sino
a ottenere la cosidetta “sistemazione a spina”.
Herring-bone ditching scheme Idealized picture of the Meleto herringbone ditching (Ridolfi C., 1828)
(Adapted from Landi R., 1999)Photo of herringbone ditching in Meleto
(Photo: Cantarelli, A.; 2009)
Orthophoto of herringbone ditching in
Meleto (Photo: RT-OFC-2013)
Photo of herringbone ditching in Brolio (SI)
(Photo: Landi R., 2009)Ripiani raccordati Le scarpate possono essere costituite da muretti o ciglioni Fossi alla base della scarpata consentono l’allontanamento dei deflussi
Vigneti a girapoggio
Vigneti di traverso inerbiti a filari alterni
Vigneti a rittochino e in traverso
Le sistemazioni idraulico agrarie hanno contribuito a creare paesaggi di notevole fascino
che, oltre alla qualità dei prodotti, contribuiscono al mantenimento dell’identità culturale
del territorio, al turismo rurale, ed alla qualità della vita della popolazione.
Foto tratta da: Greenews.info Foto tratta da: dott. Giuseppe gentili
Foto tratta da: vintagemagazine.com Foto tratta da: gounesco.comAllo stesso modo hanno nel tempo contribuito alla regimazione idrica sui versanti collinari. E oggi, la loro assenza si denota con la formazione di importanti fenomeni erosivi……….
Allo stesso modo hanno nel tempo contribuito alla regimazione idrica sui versanti collinari. E oggi, la loro assenza si denota con la formazione di importanti fenomeni erosivi………. e nei casi estremi con movimenti di massa.
I CAMBIAMENTI CLIMATICI
L’effetto serra
Aumento di temperatura
Fonte Comune di Genova
Le piogge estreme – «bombe d’acqua»
4 Novembre 2011
ore 12:00
Cumulati di pioggia
Pioggia annua
Vicomorasso, Genova 800 mm Bilancio
4 novembre 2011
6 Morti
181 mm (1 ora) 120 Sfollati
337 mm (3 ore) 238.500.000 euro Danni totali
385 mm (6 ore) 138.500.000 euro Danni alle opere
411 mm (12 ore) pubbliche
Fonte Arpal 100.000.000 euro Danni strutture privateGli impatti sul paesaggio
Spostamento verso
nord e a quote maggiori
Perdita di convenienza degli areali di
nella coltivazione delle produzione
colture tradizionali
negli attuali areali
Abbandono delle attuali
superfici coltivate
Perdita di controllo sul territorio
Perdita di resilienza contro gli eventi estremiGli impatti • Intensificazione dell'effetto isola di calore urbana come risultato di temperature più elevate, • Mancanza di acqua a causa della diminuzione delle precipitazioni e dell'aumento dell'evapotraspirazione, influenzando la vitalità e la produttività della vegetazione. • Inondazioni, in particolare nei nostri ambienti e pianure alluvionali, come risultato di aumento dell'intensità delle precipitazioni e eventi di tempesta sempre più frequenti. • Innalzamento del livello del mare porta a impatti significativi del paesaggio nelle aree costiere • Cambiamenti nella biodiversità • Riduzione della qualità dell'aria
Aspetti agronomici e pedoclimatici nelle
trasformazioni del paesaggio
Simone Orlandini, Marco Napoli
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agroalimentari e
dell’Ambiente (DISPAA) - Università di Firenze
simone.orlandini@unifi.itPuoi anche leggere
