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con il patrocinio di
Primo corso di formazione I SUBSTRATI DI COLTIVAZIONE: produzione, controllo di qualità e impiego CerSAA, Albenga 26-27 novembre 2009
Proprietà idrauliche del sistema substrato-contenitore
Alberto PardossiAlberto Pardossi
Dip. Biologia Piante Agrarie – Università di Pisa
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2009
FUNZIONI DEI SUBSTRATIFUNZIONI DEI SUBSTRATI
• Ancoraggio della pianta
• Rifornimento d'aria alle radici
• Riserva idrica e nutrizionale
• Protezione contro patogeni radicali
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CARATTERISTICHE FISICOCARATTERISTICHE FISICO--CHIMICHE CHIMICHE DEI SUBSTRATIDEI SUBSTRATI
Caratteristiche chimiche:• CEC• pH• salinità• contenuto nutritivo• C/N
Caratteristiche fisiche:• porosità• capacità per l’aria• capacità di ritenzione idrica• densità apparente• stabilità
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
FASE SOLIDA
ACQUA
Capacità
per l'aria
Acqua
facilmente
disponibileAcqua
disponibile
Co
ten
uto
idri
co in
vo
lum
e (
%)
Tensione d'umidità (hPa)
ARIA
1 hPa = 1 mbar = 1 hPa = 1 cm (colonna d’acqua)10 hPa = 1 kPa
Substrato ideale:•
P >85% (vol.)
•
CA (1 KPa) = 20-30%
•
AFD = 20-30%
•
AR = 5-10%
Substrato ideale:• P >85% (vol.)
• CA (1 KPa) = 20-30%
• AFD = 20-30%
• AR = 5-10%
Curva di ritenzione idricaCurva di ritenzione idrica
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CURVE DI RITENZIONE IDRICA DI CURVE DI RITENZIONE IDRICA DI ALCUNI SUBSTRATIALCUNI SUBSTRATI
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
20
40
60
80
100TORBALANA DI ROCCIASABBIAPOMICE
cm H2O
H2O
% V
OLU
ME POMICE
SABBIA
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TIPO 1: elevata AD, forte tampone idrico (torbe fibrose)
TIPO 2A: scarsa areazione, ridotta- media AD, porosità alta, porosità intragranulare bassa (torbe nere)
TIPO 2B: scarsa areazione, ridotta- media AD, porosità bassa, porosità intragranulare nulla (sabbia)
TIPO 3: elevata areazione, bassa AD, debole tampone idrico, struttura grossolana (pomice, argilla espansa, perlite)
TIPO 4: buona areazione, elevata AD, debole tampone idrico (lane minerali)
T. 1 T. 2A T. 2B T. 3 T. 40
25
50
75
100
POROSITA'
% ACQUA 10 hPa
% ACQUA 100 hPa
% ARIA 10 hPa
% V
OLU
ME
CLASSIFICAZIONE DEI SUBSTRATI
IN BASE ALLE CARATTERISTICHE IDROLOGICHE
(da Brun, 1993)
% ACQUA DISPONIBILE
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Ψm = -Ψg = 0
Ψm = -Ψg = -Η2
Ψm = -Ψg = -Η1
Ψw = 0
Ψw = 0
Ψw = 0
H2
H1
Ψw = Ψm + Ψg + Ψo
Ψw = pot. idrico totale Ψm = pot. matricialeΨg = pot. gravitazionale Ψo = pot. osmotico
Il sistema substratoIl sistema substrato--contenitore (1)contenitore (1)
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P = 80%;
Aria = 0%
Acqua = 80%
P = 80%
Aria = 4%
Acqua =76%
P = 80%
Aria = 15%
Acqua = 65%
P=80%
Aria = 46%
Acqua = 34%
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Caratteristiche fisiche e chimiche dipendono dal tipo di substrato edi contenitore
Le caratteristiche di SSC condizionanoil regime irriguo
L’aumento del volume aumentail potere tampone di SSC
Il sistema substratoIl sistema substrato--contenitore (2)contenitore (2)
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Capacità di contenitore = 1657/3859 = 43%
All’aumentare dell’altezza del vaso, la forza gravitazionale aumenta e diminuisce il volume di acqua trattenuta dal
substrato
472 ml 32% 151 ml
378 ml 69% 261 ml
459 ml 34% 156 ml
444 ml 36% 160 ml
431 ml 39% 168 ml
418 ml 43% 180 ml
406 ml 49% 199 ml
388 ml 59% 229 ml
463 ml 33% 153 ml
Totale 3859 ml 1657 ml
Substrato vol. H20% H20 vol.
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D 16
(% volume)
ARIA
ACQUASOLIDI
137413
206713
D 14
87913
D 8
Strato di saturazione inrelazione all’altezza del vaso
Il sistema substratoIl sistema substrato--contenitore (2)contenitore (2)
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GRANULOMETRIA FINE
GRANULOMETRIA GROSSOLANA
saturazionesaturazione
fine drenaggiofine drenaggio
Strato di saturazione in relazione alla Strato di saturazione in relazione alla granulometriagranulometria del substratodel substrato
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2009 Grazie!Grazie!
Dip. Biologia Piante Agrarie – University of Pisa“ Villa Victorine”
Università di Pisa
F. Tognoni L. Incrocci F. Malorgio G. CarmassiR. Maggini R. Pulizzi D. Massa C. Bibbiani
Progetti
HORTIMED (EU INCO-MED; 2000-2003)
PRIN (MIUR; 2004-2005, 2006-2007)
FLOWAID (UE 6FP; 2006-2009)
EUPHOROS (UE 7FP; 2008-2011)