Il nostro serbatoio di umidità del suolo

Ecco un altro viaggio nel nostro passato per imparare da coloro sulle cui spalle ci troviamo.* Parliamo molto dell'umidità del suolo e dell'importanza di gestire i pascoli in modo che possano assorbire e trattenere le precipitazioni ogni volta che arrivano. Con questo articolo tratto dal numero di ottobre 1963 di "Soil Conservation", Cecil Wadleigh ci approfondisce, spiegando come i diversi tipi di suolo rendono il nostro lavoro più facile e più difficile.

Sebbene la maggior parte della crescente preoccupazione della nazione per le sue risorse idriche sia incentrata su laghi, bacini e falde acquifere sotterranee, la produzione dei nostri bisogni primari, come cibo e prodotti in fibra e legno, deriva in realtà dalla capacità del suolo di fornire acqua per soddisfare le richieste evaporative su terreni vegetativi.

In un giorno medio, l'acqua nella zona delle radici ammonta a circa 650 milioni di piedi acri. Pertanto, l'acqua contenuta nei serbatoi di umidità del suolo in un dato momento è quasi pari alla metà del flusso annuo totale dei corsi d'acqua della nazione:circa 1.370 milioni di acri-piedi, o circa il 29 percento delle precipitazioni medie annue. Poiché circa 3.380 milioni di acri-piedi di acqua - il 71% del nostro bilancio idrico - vengono utilizzati ogni anno per l'evapotraspirazione da campi, foreste e pascoli, i serbatoi di umidità del suolo devono essere ricaricati l'equivalente di cinque o più volte durante l'anno medio.

La gestione dei serbatoi di umidità del suolo non solo è un fattore determinante nella produzione dei bisogni fondamentali dell'uomo, ma è anche un determinante significativo per l'uso benefico della maggior parte del bilancio idrico della nazione. Il terreno agisce come una spugna e trattiene l'acqua contro la forza di gravità verso il basso. Questa umidità trattenuta consente alle piante di utilizzare l'acqua e crescere tra piogge o irrigazioni e di sopravvivere durante siccità prolungate.

Tuttavia, esiste una differenza importante tra un serbatoio superficiale e il suolo. L'acqua in un serbatoio convenzionale è libera di scorrere verso l'ingresso della pompa e vi si sposta più rapidamente di quanto la pompa possa estrarla. L'acqua nel terreno non è completamente libera di muoversi verso le radici assorbenti e può muoversi molto più lentamente di quanto le radici della pianta possano rimuoverla. Pertanto, l'uso dell'acqua nel serbatoio di umidità del suolo dipende dalla crescita e dalla proliferazione, dalla moltiplicazione delle radici - la "pompa" - per raggiungere i film di umidità assorbiti sulla superficie delle particelle del suolo.

La disponibilità dell'umidità del suolo è limitata dalla profondità della zona radicale e dalla fornitura di acqua disponibile per piede di profondità. Un terreno sabbioso può contenere meno di 1 pollice di acqua disponibile per piede di profondità; mentre un terriccio argilloso può contenere 2 1/2 pollici. Pertanto, un raccolto con radici che penetrano ma 1 piede in un terreno sabbioso avrebbe un serbatoio di umidità di solo 1 pollice di acqua; mentre un raccolto con radici che penetrano per 6 piedi in un terriccio argilloso avrebbe un serbatoio di 15 pollici.

Nelle luminose giornate estive, l'energia solare effettuerà l'evopotraspirazione di 0,2 - 0,95 pollici di acqua al giorno. Pertanto, la capacità del serbatoio di umidità del suolo è un fattore chiave nel rischio di siccità e nella gestione dell'irrigazione.

La natura intrinseca della pianta coltivata ha molto a che fare con le caratteristiche del sistema radicale. Ad esempio, le radici di erba medica sono in grado di penetrare molto più in profondità di quelle del trifoglio ladino. Le radici di bermudagrass proliferano molto più ampiamente di quelle delle patate. Pertanto, la natura del comportamento radicale delle colture può delimitare la capacità e l'efficacia di un serbatoio di umidità del suolo.

C'è poco che si può fare per alterare la capacità intrinseca di ritenzione idrica di un'unità di massa di un dato suolo. La pozzanghera può diminuire la proporzione di spazi porosi più grandi che trattengono l'acqua alle tensioni inferiori e quindi diminuire la quantità di acqua disponibile. Aumenti significativi di sostanza organica possono aumentare la capacità di ritenzione idrica. Esistono numerose caratteristiche dei suoli che inibiscono o impediscono lo sviluppo delle radici potenziali e quindi limitano il serbatoio di umidità:

I terreni poco profondi sovrastanti il ​​substrato roccioso o gli strati induriti hanno un serbatoio di umidità del suolo corrispondentemente poco profondo. Allo stesso modo, quando le radici vengono fermate alla profondità dell'aratro dal plowpan, "traffic pan" o claypan, il potenziale serbatoio di umidità nel sottosuolo non è disponibile.

Su molti suoli della pianura costiera atlantica, le radici della maggior parte delle colture non penetrano nel sottosuolo, perché la sua acidità può registrare un pH di 3,8-4,2. Associati all'acidità del suolo, possono verificarsi livelli tossici di alluminio e manganese nel sottosuolo che impediscono la crescita delle radici. Le prove indicano anche che le radici non possono penetrare in un mezzo completamente carente di boro o calcio. I sali solubili nella massa del suolo spesso limitano la penetrazione e la proliferazione dei marciumi nelle valli irrigate delle regioni aride. In alcune zone aride, i sali in eccesso potrebbero essere stati lisciviati in passato, lasciando alti livelli di sodio scambiabile. Un terreno sodico attira avidamente il calcio e può effettivamente rimuoverlo dalle punte delle radici in crescita.

Poiché le radici sono entità viventi, il loro grado di crescita dipende dalla temperatura prevalente del suolo. La prevalenza del permafrost in alcune valli dell'Alaska fornisce un esempio estremo di condizioni che influenzano negativamente la penetrazione delle radici.

Le radici della maggior parte delle piante terrestri devono avere molto ossigeno per crescere e persino per assorbire l'acqua; quindi una buona aerazione del suolo è importante per rendere efficace il serbatoio di umidità del suolo. Uno scarso drenaggio frena lo sviluppo degli apparati radicali a causa della mancanza di aerazione e nelle regioni aride favorisce l'accumulo di sali nel suolo superficiale.

Tutte le pratiche agricole di conservazione che aiutano la penetrazione profonda e la diffusione delle radici delle piante coltivate, della gamma e della foresta contribuiscono a una migliore gestione e a un uso benefico di quell'enorme porzione del bilancio idrico della nazione che viene utilizzata nell'evapotraspirazione. È anche evidente che le pratiche che influenzano l'importante infiltrazione di acqua nei nostri suoli, influenzano il tasso di ricarica dei nostri serbatoi di umidità del suolo.