La correzione del pH

Quando la reazione di un terreno è troppo bassa o troppo alta rispetto alle esigenze ottimali della pianta coltivata, può essere necessario ricorrere alla sua correzione

Il principio su cui si basa la tecnica di correzione è la rilevazione analitica dell’idrogeno acido complessivo presente nel terreno da correggere e quindi la sua neutralizzazione addizionando un correttivo che attraverso reazioni con o in presenza di acqua emetta degli ossidrili basici (OH).

L’idrogeno complessivo del terreno viene determinato attraverso la misura del pH in acqua (misura dell’idrogeno libero nella soluzione del terreno) e di quella dell’idrogeno legato ai colloidi minerali e organici (idrogeno di scambio). Poiché la quantità di idrogeno libero nella soluzione circolante nel terreno, anche a livelli di grande acidità, è molto esigua, non è sbagliato calcolare il fabbisogno in correttivo solamente sull’idrogeno di scambio. In pratica, per motivi di reperibilità e di costo, tre sono i correttivi più usati: la calce viva (CaO), la calce idrata [Ca(OH)2] e il carbonato di calcio (CaCO3) (tab. 2).
Questi tre correttivi, dopo la loro immissione nel terreno, rea-gendo come di seguito indicato, producono ioni basici (OH) che rimangono in soluzione mentre il calcio, con una azione di doppio scambio andrà a occupare i legami tenuti dall’idrogeno sui colloidi spostando quest’ultimo nella soluzione dove combinandosi con gli ossidrili basici formerà acqua neutra (H + OH – H20):

  1. CaO + H2O —>Ca++ + 20H
  2. CaCO3 + C02 + H20 —>Ca(HCO3)2 -Ca++ + 2C02+ 20H
  3. Ca(OH)2 dissociazione Ca++ + 20H

La velocità di reazione della correzione è più rapida utilizzando la calce idrata; segue la calce viva e quindi il carbonato di calcio.

Tab. 2 – Valore correttivo dei prodotti commerciali e quantitativi di correttivo da usarsi in sostituzione di 1 q di calce viva grassa
Correttivo Ossido di calcio
contenuto in 1 q (%)
Quintali di correttivo rispetto
e calce viva grassa
Calce viva grassa 90 1
Calce viva magra 60 1,5
Calce idratata grassa 76 1,2
Calce viva magra 45 2
Carbonato di calcio puro 50-56 1,6-1,8
Dolomite 28-30 3-3,3
Calce di defecazione 22 4

Per procedere al calcolo del fabbisogno teorico di correttivo da impiegare, occorre considerare che 1 kg di idrogeno viene neutralizzato da 28 kg di calce viva, da 37 kg di calce idrata e da 50 kg di carbonato di calcio. In pratica basta conoscere i chilogrammi per ettaro di idrogeno e moltiplicarli per uno degli equivalenti visti, a seconda del prodotto usato. Tale fabbisogno teorico deve essere poi aumentato in relazione al titolo effettivo del correttivo (che non è mai del 100%), alla sua granulometria (ciò vale principalmente per i carbonati), alle perdite di efficacia che il correttivo subisce quando si immette nel terreno ed al metodo analitico applicato per la ricerca dell’idrogeno di scambio.

In terreni con pH troppo basso si devono impiegare concimi alcalini. Innalzando il pH del terreno con la correzione, si ha sempre una diminuzione della disponibilità dei microelementi (eccetto il molibdeno) per cui occorre essere generosi nella concimazione per evitare carenze di essi anche in quei terreni che a pH basso avessero evidenziato fitotossicità da eccesso di questi elementi.
La correzione della reazione aumenta l’attività metabolica delle piante coltivate e quindi il loro fabbisogno nutritivo. Per questo motivo anche le concimazioni con macroelementi (azoto, fosforo, potassio e magnesio) devono essere generose. La correzione aumenta l’attività dei microrganismi nella fase di umificazione della sostanza organica labile, che verrà accelerata, ma nel contempo aumenta il ritmo di mineralizzazione dell’humus impoverendo il terreno. Perciò nei terreni poveri di humus è opportuno effettuare concimazioni organiche.

Reazione troppo alta
Ben più complessa ed anche non sempre possibile è la correzione dell’alcalinità. In relazione alle cause che possono originarla in un terreno, e che sono da ricerca essere eseguita operando lisciviamenti del terreno con acque dolci, dopo aver controllato lo stato di drenaggio del terreno stesso.

ALCALINITÀ  COSTITUZIONALE O GEOLOGICA
È determinata da componenti chimici che costituiscono gran parte del terreno agrario. Nel nostro Paese tale alcalinità è costituita prevalentemente da carbonati di calcio. Se tale è la causa, evidenziata dall’analisi, la correzione diretta è impossibile. Si tratterebbe infatti di effettuare somministrazioni di prodotti acidi od acidoformanti (per es. zolfo o acido solforico) in quantità tale da distruggere tali componenti alcalinizzanti, come indicato nella seguente reazione:

CaCO3 + H2SO4 —> CaSO4 + CO2 + H2O

Tale correzione richiede quantità molto elevate di prodotto correttivo determinando non solo costi difficilmente sopportabili ma la formazione di altri prodotti come ad esempio il gesso (CaSO4) che apporterebbero salinità tanto elevate da rendere sterile il terreno. Consigliabile è l’uso di concimi acidi e di abbondante sostanza organica che con la sua produzione di anidride carbonica distrugge i carbonati nati e riduce il pH.

ALCALINITÀ DI SCAMBIO
È determinata da sali che hanno reagito o stanno reagendo con i costituenti colloidali del terreno (carbonati e bicarbonati di sodio). Se l’alcalinità labile è costituita da un prevalere di carbonati e bicarbonati di sodio (rispettivamente Na2CO3 e NaHCO3) ed il terreno è provvisto di colloidi argillosi, si ha un innalzamento dell’alcalinità originato dalle due reazioni seguenti:

  1. Na2CO3 + H2O —> 2Na- + C02 + 20H
  2. NaHCO3 —> Na+ + C02 + OH

Il sodio viene legato ai colloidi e poiché è uno ione che trascina con se’ alcune molecole di acqua esse vanno ad imbibire i colloidi, determinando lo spappolamento delle argille e quindi la perdita della struttura lacunare del terreno (peptizzazione delle argille) mentre gli ossidrili alcalini (OH) restano nella soluzione del terreno apportando alcalinità. La correzione in questo caso è necessaria e si usa gesso o zolfo. Potrebbero anche essere usati altri correttivi quali il solfato di ferro ed il cloruro di calcio ma essi sono più costosi del gesso e dello zolfo e non vengono pertanto presi in esame (tab. 3).

Tab.3 – Indici di conversione per i correttivi calcaci
A a B Per ottenere il valore di B
moltiplicare il valore di A x
CaO a Ca(OH)2 1,32
CaO a CaCO3 1,79
Ca(OH)2 a CaO 0,76
Ca(OH)2 a CaCO3 1,38
CaCO3 a CaO 0,56
CaCO3 a Ca(OH)2 0,73

Il gesso (CaSO4) si scinde in ioni calcici e ione solforico: il calcio sostituisce il sodio nei siti di legame colloidale e lo fa trasmigrare nella soluzione liquida del terreno ove reagisce con lo ione solforico formando solfato di sodio solubile e neutro (Na2SO4) che con irri-gazioni verrà dilavato negli strati profondi del terreno (controllare lo stato di drenaggio del terreno). Il calcio legandosi ai colloidi ripristina la struttura lacunare poiché le molecole di acqua che si trascina dietro restano legate allo ione calcico.

Più lenta è invece l’azione correttiva dello zolfo (S): tale pro-dotto subisce inizialmente due ossidazioni biologiche (operate da appositi microrganismi) ad anidride solforosa (SO) e ad anidride solforica (SO,) e quest’ultima reagisce chimicamente con l’acqua dando origine all’acido solforico (H2SO4) il quale attacca il carbonato di calcio (CaCO3) (9) formando gesso (CaSO4) a cui si deve l’azione correttiva:

Perché non si verifichino «furti» di calcio occorre che per ogni millequivalente di sodio scambiabile il terreno contenga 1 meq di carbonato di calcio.

La correzione del sodio di scambio è consigliata nei terreni provvisti di colloidi minerali e con colture sensibili quando la percentuale di sodio supera il 7% della CSC.
Per il calcolo del fabbisogno in zolfo o gesso per effettuare la correzione si devono rilevare dal certificato di analisi i millequivalenti di sodio scambiabile per 1000 g di terreno (NaS), moltiplicarlo per la densità apparente del terreno (DA), per la profondità di correzione espressa in decimetri (Pdm) e per 106. Si otterranno così i millequivalenti di sodio per ettaro e poiché 85 mg di gesso (o 17 mg di zolfo) correggono 1 mq di sodio sarà facile il calcolo del fabbisogno teorico di gesso o zolfo. Tale fabbisogno teorico per minore rendimento in campo del correttivo dovrà essere raddoppiato. Dopo la correzione, che comporterà un aumento dell’indice di salinità per presenza di solfato di sodio, si consiglia di usare concimi poco salini.