Sostanza organica del suolo, quali analisi misurano quantità e qualità?

La sostanza organica del suolo è una componente chiave della fertilità agronomica e della funzionalità ecologica, perché influenza struttura, capacità di ritenzione idrica, capacità di scambio cationico, disponibilità di nutrienti, attività biologica e capacità di stoccare carbonio, sottraendolo all’atmosfera. La sua valutazione non può limitarsi alla sola misura della quantità totale, ma richiede anche l’analisi della qualità, cioè della composizione, del grado di umificazione, della labilità delle diverse frazioni e della loro dinamica. Un protocollo analitico ben impostato deve quindi integrare indicatori chimici, fisici e biologici, interpretandoli alla luce del tipo di suolo, della tessitura, del pH, della presenza di carbonati, della gestione agronomica e della profondità di campionamento.

Effettuare le analisi di un suolo destinato all’agricoltura consente di conoscere in modo oggettivo le sue caratteristiche chimiche, fisiche e biologiche e di impostare scelte agronomiche razionali ed efficienti.

Una analisi di routine efficace in genere prevede le seguenti determinazioni: •Tessitura •pH •Conducibilità elettrica •Calcare totale •Calcare attivo •Sostanza organica •Azoto totale •Fosforo assimilabile •Potassio assimilabile •Macroelementi assimilabili.

Le analisi, se correttamente eseguite, forniscono indicazioni su:

• fertilità reale del terreno
• eventuali carenze o squilibri nutrizionali
• disponibilità di sostanza organica
• eventuale presenza di fattori limitanti come salinità, acidità o eccesso di calcare.

Sulla base di tali informazioni è possibile programmare con razionalità concimazioni, rotazioni, lavorazioni ed eventuali interventi migliorativi (ad esempio con correttivi e/o apporto specifico di sostanza organica). Le analisi permettono inoltre di prevenire fenomeni di degrado, ridurre sprechi di input tecnici, migliorare la produttività delle colture e rendere la gestione del suolo più sostenibile nel tempo, dal punto di vista economico e ambientale, anche attraverso l’adozione di pratiche di agricoltura rigenerativa.

La sostanza organica di un suolo può essere stimata in maniera indiretta partendo dal parametro di base, ovvero il Carbonio organico del suolo, espresso in g/kg o in percentuale. Da questo dato si può stimare la sostanza organica mediante un fattore di conversione, spesso pari a 1,724, che deriva dall’assunzione che la sostanza organica contenga mediamente il 58% di carbonio. Tuttavia, tale conversione deve essere usata con cautela, perché la composizione della sostanza organica varia tra suoli minerali, calcarei, torbosi o fortemente gestiti.

Tra i metodi più utilizzati, la combustione secca ad alta temperatura è oggi considerata il riferimento più robusto per la misura del carbonio totale o del carbonio organico, purché nei suoli calcarei venga distinta la quota di carbonio inorganico dovuta ai carbonati. Il metodo Walkley-Black, basato su ossidazione umida con bicromato, è storicamente molto diffuso ed è ancora presente in protocolli ufficiali, ma tende a recuperare solo una parte del Carbonio organico realmente presente; di conseguenza richiede fattori correttivi.

Un ulteriore approccio è la perdita al fuoco, tecnica piuttosto semplice e rapida ma meno specifica, perché il risultato può essere influenzato vari parametri compositivi del suolo.

Difficile fornire una risposta univoca, sia perché non tutte le colture necessitano degli stessi tassi di sostanza organica per essere performanti, sia perché, come spiegato in seguito, non è solo la quantità della sostanza organica a essere importante ma anche la sua qualità. In termini generali, in un suolo coltivato minerale un contenuto di sostanza organica intorno al 2–3% è spesso considerato discreto o medio.

Le figure di seguito riportate indicano un diffuso stato di carenza di sostanza organica nei suoli italiani ed europei, che suscita preoccupazione e dovrebbe riportare l’attenzione sulla necessità di stabilire strategie di concimazione che non si limitino a rispondere alle esigenze nutrizionali delle colture, ma si preoccupino anche di mantenere e incrementare la salute dei suoli nel lungo periodo.

La qualità della sostanza organica riguarda il rapporto tra frazioni facilmente degradabili e frazioni più stabili, la capacità di sostenere l’attività microbica e la persistenza nel profilo.

1. Un primo indicatore utile è il rapporto carbonio/azoto (C/N), ottenuto dalla misura del Carbonio organico e dell’Azoto totale. Valori moderati sono generalmente associati a una sostanza organica più evoluta e umificata; valori molto elevati indicano spesso residui poco trasformati e una possibile immobilizzazione dell’azoto, mentre valori troppo bassi possono indicare una sostanza organica fortemente mineralizzata o un eccesso relativo di Azoto.
2. Un secondo gruppo di indicatori riguarda il tasso di umificazione: carbonio umificato, acidi umici, acidi fulvici e relativo rapporto tra le frazioni. In generale, una quota elevata di frazioni umificate suggerisce una sostanza organica più stabile e con funzione strutturante, mentre una prevalenza di frazioni più solubili e mobili indica materiale più giovane o maggiormente soggetto a trasformazione rapida.
3. Per descrivere la quota più dinamica della sostanza organica si possono misurare il carbonio organico disciolto, il carbonio labile o ossidabile e la respirazione basale del suolo. Questi indicatori sono sensibili ai cambiamenti di gestione nel breve periodo e permettono di capire se il sistema dispone di substrati prontamente disponibili per i microrganismi. Valori elevati possono essere favorevoli se accompagnati da buona attività biologica e struttura stabile, ma possono anche segnalare elevata vulnerabilità alla mineralizzazione e alla perdita di carbonio se il suolo è disturbato o poco protetto dalla frazione minerale.

Completano la valutazione qualitativa gli indicatori biologici e fisico-biologici: biomassa microbica, attività enzimatica, stabilità degli aggregati e infiltrazione. La biomassa microbica indica la porzione vivente della sostanza organica ed è spesso un buon indicatore precoce della salute del suolo. La stabilità degli aggregati, invece, esprime quanto la sostanza organica contribuisca a organizzare il suolo in una struttura resistente al compattamento e all’erosione. Una sostanza organica quantitativamente discreta ma incapace di migliorare l’aggregazione o sostenere l’attività biologica non può essere considerata di alta qualità funzionale.

La qualità del dato analitico dipende in modo decisivo dal campionamento. Per interpretare correttamente quantità e qualità della sostanza organica occorre definire con precisione profondità, periodo di prelievo, numero di sub-campioni, omogeneità dell’appezzamento e gestione del suolo che ha preceduto il campionamento. Il confronto tra campioni raccolti a profondità diverse o in stagioni differenti può generare differenze apparenti non dovute a reali cambiamenti del suolo. È inoltre essenziale registrare lavorazioni, apporti di letame, digestato o compost, presenza di cover crop, asportazione dei residui, irrigazione e andamento climatico recente, perché tutti questi fattori influenzano la frazione labile e gli indicatori biologici.

L’interpretazione dei risultati deve essere sempre contstualizzata.

Un contenuto elevato di sostanza organica non è di per sé sufficiente a definire un suolo funzionale, se quella sostanza organica è poco stabile, scarsamente umificata o non associata a buone proprietà strutturali e biologiche.

Allo stesso modo, un valore moderato di carbonio organico può essere agronomicamente molto positivo in un suolo ben strutturato, con buona attività microbica e turnover equilibrato. In termini pratici, la valutazione più affidabile deriva dall’integrazione di almeno quattro livelli informativi:

• contenuto totale di carbonio organico
• rapporto C/N
• indicatori di labilità
• indicatori biologico-strutturali.

Se tutti convergono verso una sostanza organica stabile, attiva e funzionale, il suolo presenta una buona qualità organica. Se invece i parametri divergono, è necessario distinguere tra disponibilità immediata di substrati, stabilità nel lungo periodo e rischio di perdita per mineralizzazione o erosione. Per questo motivo, le decisioni agronomiche dovrebbero basarsi più su serie storiche e trend nel tempo che su singoli valori isolati.