Nell’ambito della gestione dei sistemi forestali consideriamo il suolo come un sistema biologico complesso fondamentale per la loro formazione, resistenza e resilienza. Si considera il suolo come un capitale naturale analizzando i meccanismi alla base della fertilità, i principali fattori di stress ed i servizi ecosistemici ottenibili dalla gestione dei suoli forestali. In quest’ottica si studiano le principali tipologie di suolo caratterizzanti gli ecosistemi forestali.
Pinton R,Cocucci M, Nannipieri P, Trevisan M.. Fondamenti di Biochimica Agraria. Patron ed. Bologna
Sequi p, Ciavatta C, Miano T. Fondamenti di Chimica del Suolo. Patron ed. Bologna
Tan KH . Principles of soil chemistry Forth Edition (2011) CRC press , Taylor and Francis eds,
Chesworth J.M., Stuchbury T.,. Scaife J.R. An Introduction to Agricultural Biochemistry. Springer, Dordrecht eds.
Articoli inerenti le tematiche affrontate durante il corso saranno forniti agli studenti dal docente.
Obiettivi Formativi
Competenze acquisite al termine del corso: conoscenza dei meccanismi alla base della salute del suolo (funzionalità del suolo) e delle principali driving forces che la possono influenzare. Conoscenza delle principali tipologie di azioni di mantenimento e recupero della salute del suolo considerando anche le tecniche di remediation relative al recupero di suoli inquinati.
Risultati di apprendimento attesi:
• conoscenza dei meccanismi alla base della salute del suolo;
• conoscenza delle strategie di intervento per mantenere o recuperare salute in suoli degradati e/o inquinati;
• conoscenza del rischio ambientale e per la salute umana di suoli inquinati;
• conoscenza dei servizi ecosistemi ottenibili dalla gestione dei suoli forestali.
Capacità acquisite al termine del corso: miglioramento delle capacità gestionali dei sistemi forestali in relazione alla valutazione e progettazione di interventi per il recupero o il mantenimento della salute del suolo al fine di implementare la capacità dell'ecosistema foresta di adattarsi ai cambiamenti ambientali e fornire servizi ecosistemici.
Prerequisiti
Sono richieste conoscenze di base di chimica inorganica ed organica, di pedologia, di biochimica vegetale, di genetica e di microbiologia.
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso: 144 (= 6x24)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: 96
Numero di ore relative alle attività in aula: 40 di cui 26 di lezioni, 8 di seminari di approfondimento, 6 per preparazione elaborato progettuale da esporre in prova di esame.
Numero di ore relative ad attività di esercitazione: 8h
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni non obbligatoria ma consigliata
Strumenti a supporto della didattica:Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, laboratori
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale basato sulla presentazione dell'elaborato progettuale preparato dallo studente. Nel corso dell'esame sarà valutata la capacità di applicare le conoscenze acquisite nell’affrontare la tematica trattata con senso critico e la competenza nell'uso di un appropriato linguaggio tecnico-scientifico.
Programma del corso
Nell’ambito del corso di laurea focalizzato sulla gestione ecologica dei sistemi forestali si considera il suolo come un complesso ecosistema biologico alla base della formazione e sussistenza dei sistemi forestali. In relazione a tale capacità si analizzano i meccanismi di attuazione di tale capacità (funzionalità del suolo) discriminando tra i concetti di funzionalità, fertilità e salute del suolo. Si studia l’evoluzione della fertilità nel suolo distinguendo tra fertilità chimico-fisica e biologica, esaminando le modalità di interazione tra la componente abiotica e biotica e la loro rilevanza ecologica.
Nel dettaglio si introducono i concetti di:
• Tessitura e struttura del suolo
• Classificazione, formazione degli aggregati
• Colloidi del suolo
• Capacità di scambio;
• Capacità tampone del pH del suolo
• Effetto del pH sulla funzionalità del suolo
• ruolo della fauna sula funzionalità del suolo
• Macro, meso e microfauna ed effetti sulla funzionalità del suolo
• Processo di mineralizzazione e di umificazione della matrice organica
• Ciclo dei nutrienti con focus su azoto e fosforo
Si esaminano le differenti vie di induzione e mantenimento della salute nei suoli considerati richiamando i concetti di funzionalità, resistenza, resilienza, ridondanza, stabilità, plasticità, ed erosione genetica (biodiversità). Nel merito si analizzerà la biodiversità della fauna del suolo analizzando la rilevanza delle diverse forme di fauna sulla funzionalità del suolo con focus sulla componente microbica (batteri e funghi). Si valuta la rilevanza degli studi di biogeografia con approcci meta-genomici per determinare l’influenza dei principali parametri ambientali sulla funzionalità del suolo.
Si valutano quindi i principali fattori di stress, definendo i termini relativi a degrado, contaminazione e inquinamento del suolo. Si introduce il concetto di suolo come risorsa non rinnovabile spiegandone le motivazioni le conseguenze a livello di legislazione sia nazionale che internazionale sulla gestione dei suoli con focus sul settore forestale.
Si analizza quindi nel dettaglio la rilevanza delle differenti strategie di adattamento dei batteri (r-k strategy e bet hedging strategy) nel garantire la funzionalità del suolo. Il ruolo della simbiosi radicali (azoto fissatori e micorrize) viene valutato spiegando la differenza tra suolo bulk e suolo rizosferico.
Per avere un quadro completo si analizzano le principali tipologie di suolo caratterizzanti gli ecosistemi forestali in relazione ai parametri pedoclimatici ed antropici. Si evidenziano infine il concetto di soil as a natural capital evidenziando i servizi ecosistemi ottenibili dalla gestione dei suoli forestali. Con focus sull’agroforestry e la sua rilevanza per un migliore sfruttamento a livello di servizi ecosistemi dell’ecosistema forestale a livello di sostenibilità. Si valuteranno le conseguenze a livelli ambientali di suoli con problematicità dovute ad acidità, salinità (soprattutto salinità sodica), fenomeni di flooding e di incendi. Inoltre, si valuterà l’effetto della cattiva della gestione del suolo con esempi legati allo sviluppo di preservazione della risorsa idrica, di emissione di gas serra e di inquinamento del suolo. Si definiscono i conetti di suolo in salute, suolo degradato, suolo contaminato e suolo inquinato. In questo contesto si analizzano le principali strategie di intervento per mantenere o recuperare la salute di suoli degradati e/o inquinati. Per questi ultimi si introducono anche aspetti utili per la valutazione del rischio ambientale e per la salute umana (programma RISKNET).
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Il corso affronta le tematiche relative al raggiungimento degli obiettivi dell’agenda 2030 nel merito dello sviluppo sostenibile relativamente a punti 2, 3, 6,7, 10, 12. Questo grazie alle tematiche del suolo come capitale naturale e servizi ecosistemici con focus sulle problematiche da affrontare relative al cambiamento climatico, all’inquinamento come cause del degrado del suolo ed il declino degli ecosistemi forestali.