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Articolo comparso su “Australian Plants” vol. 9 N° 73, 1977

I SEGRETI DEL SUOLO VIVENTE

In che maniera arare la terra disturba i cicli nutritivi del suolo?Le scoperte di Alan Smith, un microbiologo australiano.Da molti anni, le analisi dimostrative dei vantaggi del giardinaggio e dell'agricoltura senza aratura,sono rimaste nel campo della "scienza folkloristica", sotto lo sguardo scettico dei "veri esperti".Poi, quasi per caso, fu scoperta una prospettiva rivoluzionaria sul funzionamento naturale delsuolo da parte di uno specialista della materia: il Dr. Alan Smith, del dipartimento agricolo del NewSouth Wales (Australia).Smith stava facendo ricerche sul fungo devastatore (Phytophtora) che paralizzava l'industriadell'avocado nel nord dei New South Wales a meta degli anni settanta. Lo scopo dello studio, eratrovare un mezzo, di controllo sulla malattia. Ma quando cerco di studiare la malattia in relazionealle diverse condizioni podologiche, le sue scoperte rovesciarono molte delle credenzeconvenzionali della scienza dei suolo.La scoperta di Smith era uno schema complesso di relazioni tra le piante, i microrganismi del suolo

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Agricoltura sinergica e perm.

Arare disturba la terra

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La scoperta di Smith era uno schema complesso di relazioni tra le piante, i microrganismi del suoloe gli elementi nutritivi. Nei suoli naturali (imperturbati), questi processi funzionano in maniera sanae controllano efficacemente l'attività microbica, ivi compresa quella delle popolazioni di organismipatogeni, come la Phytophora inoltre rendono assimilabili, gli elementi nutritivi presenti nel suolo.Nei suoli perturbati da arature, lavori colturali e/o fertilizzati con nitrati, questi processi non hannoe non possono aver luogo.La sua ricerca dimostra perché sistemi come la coltura senza aratura di Fukuoka ottengano un talesuccesso. Inoltre mette in guardia contro l'abuso di fertilizzanti "naturali", ricchi di azoto come ilconcime di escrementi di pollo e la coltura, smisurata di leguminose (fissatori di azoto). Ognuna diqueste, due pratiche, può condurre a tassi eccessivi ammonio trasformato in nitrati solubili, chesconvolgono e distruggono questi processi essenziali per un suolo sano e vivo.Scoperte simili sono state fatte autonomamente da altri, specialisti del suolo in Africa e in Europa,in questi ultimi anni particolarmente il processo descritto nella sezione "mobilitazione deinutrimenti essenziali per le piante" in questo articolo.Malgrado la sua importanza, questa ricerca è rimasta praticamente ignorata e non si è ancoraconquistata il suo posto nelle istituzioni, o nei libri educativi dell'agricoltura e dell'orticoltura.Questa è una lettura indispensabile per i giardinieri, gli agricoltori e gli studenti di scienzebiologiche. Leggetelo più volte, fino a comprenderlo a fondo nelle sue implicazioni, ne valesicuramente la pena.Robyn FrancisSe volete avere delle informazioni, complementari, sulle ricerche riguardo, l' agricoltura senzaaratura consultate il lavoro di Marc Bonfils: “il suolo e l'erosione” INTERAZIONI MICROBICHE NEL SUOLO E SANA CRESCITA DELLE PIANTELe interazioni microbiche del suolo giocano un ruolo chiave nel controllo biologico delle malattiepiante nel rinnovamento della materia organica e nel riciclaggio dei nutrimenti essenziali per lepiante. Una presa di coscienza dei meccanismi implicati può portare a dei metodi colturali piùefficaci, che si tratti di piante alimentari in agricoltura o di piante da giardino. Prima di discutere diqueste interazioni, e essenziale riaffermare la funzione unica delle piante nell'ecosistema. Essesono i soli organismi viventi a poter utilizzare direttamente la luce dei sole e trasformar1a nelleforme assimilabili dagli altri esseri viventi. Il pigmento verde nelle loro foglie, la clorofilla, capta1'energia solare e si produce così una reazione, con l'anidride carbonica attinta dall'atmosfera, chegenera le molecole organiche utilizzate dagli altri esseri. Ivi compreso l'essere umano, gli animali,gli insetti e i microrganismi.Sebbene le piante abbiano questa capacità unica di trasformare l'energia solare in energia chimicache utilizzano per crescere, metabolizzare e riprodursi esse hanno anche bisogno di altri elementiche sono incapaci di produrre direttamente. Per esempio hanno bisogno di azoto, di fosforo, dizolfo, di calcio, di magnesio, di potassio e di oligo elementi. Il suolo costituisce una riserva diquesti elementi, ma per un approvvigionamento adeguato le piante devono mobilitare questielementi alterando il suolo attorno alle radici. Un modo per far ciò è stimolare l'attività deimicrorganismi che allora accrescono la mobilitazione degli elementi nutritivi. La pianta stimola lavita microbica del suolo fornendo l'energia chimica sotto forma di essudati a livello delle radici. Écosì che si instaura un'intima relazione tra le piante, e i microorganismi. Purtroppo molte praticheagricole convenzionali colpiscono questa relazione causando dei problemi di approvvigionamentoalle piante e aumentando l'incidenza delle malattie.L'ultima ricerca mostra che durante la loro vita le piante perdono nel suolo vicino alle radici fino al

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L'ultima ricerca mostra che durante la loro vita le piante perdono nel suolo vicino alle radici fino al25% dei composti carboniosi prodotti nelle loro foglie. Il materiale viene perduto sia sotto forma diessudati che di cellule morte. A prima vista questo sembra un grande spreco che rende inefficace ilmeccanismo: la pianta si sforza di convertire l' energia solare in energia chimica, ma poi, essa nedisperde fino ad un quarto nel suolo. Considerare che niente è perfetto in natura, e che quindisarebbe normale che le radici potessero avere tali perdite, e una teoria alla quale non aderisco.Credo fermamente che se un organismo vivente sembra perdere un quarto della sua energia,questa "perdita" gli deve servire in qualche modo. Se non fosse cosi l'evoluzione avrebbeselezionato delle piante più econome. Come fa la pianta a trarre vantaggio da questa, perdita dicomposti? Per la maggior parte di questi composti sono fonti di energia, per i microrganismi cheproliferano nella rizosfera. (1) Questi microrganismi si moltiplicano cosi intensamente che vuotanodi ossigeno i moltissimi micrositi nella rizosfera. Cosi si sviluppano degli organismi anaerobici. Losviluppo di questi micrositi anaerobici ha una grande importanza per il mantenimento del vigore edella salute delle piante.LA PRODUZIONE DELL'ETILENE NEL SUOLOLa nostra ricerca mostra che l'etilene, un semplice composto gassoso, viene prodotto in questi sitianaerobici. Inoltre l'etilene funge da regolatore critico dell'attività dei microrganismi del suolo:agisce sull'intensità del rinnovamento della materia organica, sul riciclaggio dei nutrimenti dellepiante e interviene smorzando gli effetti delle malattie provenienti dal suolo. Le concentrazioni dietilene nell'atmosfera del suolo eccedono raramente una o due parti per milione. L'etilene nonuccide i microrganismi del suolo, ma li rende inattivi temporaneamente. Quando le concentrazionidi etilene calano, l'attività microbica rinasce.L'etilene del suolo viene prodotto in quello che si chiama il ciclo Ossigeno-Etilene: inizialmente imicrorganismi proliferano sugli essudati delle piante e eliminano l'ossigeno dei micrositi del suolo.L'etilene viene prodotto dentro questi micrositi e diffuso intorno, rendendo inattivi i microrganismidel suolo senza ucciderli. Quando avviene ciò la richiesta di ossigeno diminuisce, e questo riempiei micrositi bloccando o riducendo fortemente la produzione di etilene. Così i microrganismipossono riprendere la loro attività. Le condizioni favorevoli alla produzione di etilene sono quindiricreate e il ciclo si ripete.

UN CICLO FONDAMENTALE TRASCURATO FINO AD OGGI:QUELLO DELL'ETILENE

Nell'atmosfera dei suoli imperturbati (non lavorati) come quelli delle praterie o delle foreste,l'etilene può continuamente essere rilevato, indicando come il ciclo Ossigeno-Etilene si producaefficacemente. Al contrario, le concentrazioni di etilene nei suoli agricoli sono estremamente debolio addirittura nulle. Si può quindi constatare che l'etilene ha un ruolo importante sulla popolazionemicrobica del suolo. È ben dimostrato come negli ecosistemi naturali, dove esista un rinnovamentolento ed equilibrato della materia organica ed un riciclo efficace dei nutrimenti, le '"malattieprovenienti dal suolo siano insignificanti. Quando questi ecosistemi vengono disturbatidall'agricoltura o dalla silvicoltura, la situazione cambia radicalmente. La materia organica delsuolo diminuisce pericolosamente, i nutrimenti cominciano a scarseggiare e l'incidenza di malattieaumenti considerevolmente. Tentare di stroncare questi processi con 1'uso di fertilizzanti e dipesticidi aumenta a dismisura i costi di produzione. E' vero comunque in generale che più si lavorala terra e più questi due sono necessari per mantenere costante il rendimento.Noi affermiamo che la tendenza, potrebbe almeno parzialmente essere invertita se si creassero,condizioni favorevoli alla produzione di etilene in questi suoli. Sappiamo adesso, che una delle

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condizioni favorevoli alla produzione di etilene in questi suoli. Sappiamo adesso, che una dellecause maggiori della mancanza di produzione di etilene nei suoli agricoli lavorati è che le nostretecniche provocano un cambiamento della forma de11'azoto nel suolo. Nei suoli imperturbati,come quelli delle praterie o delle foreste, praticamente tutto l' azoto presente e sotto forma diammonio con giusto una traccia di nitrato. Quando questi ecosistemi vengono disturbati dalleattività agricole, virtualmente, tutto l'azoto del suolo prende la forma di nitrato. Questocambiamento della forma dell'azoto si verifica perché le operazioni stimolano l'attività di un certogruppo di batteri specializzati, nella conversione dell'ammonio in nitrati. Le piante e imicrorganismi possono utilizzare ciascuna di queste forme, ma la nostra ricerca ha dimostrato inconclusione che la produzione dell'etilene viene inibita dovunque i nitrati siano presenti a dei tassipiù elevati delle semplici tracce. L' ammonio non ha effetto inibitore sulla introduzione di etilene.Il nitrato blocca la produzione di etilene perché interferisce nella formazione dei micrositianerobici. Quando tutto l'ossigeno è consumato si scatena una serie di reazioni chimichecomplesse. Uno dei cambiamenti più importanti è il passaggio del ferro dalla forma ridotta allaforma ossidata, dalla forma ferrica quella ferrosa. Il ferro, è uno dei maggiori costituenti del suolo,dal 2 aI 12 % di questo. In un suolo correttamente areato, praticamente tutto il ferro si trova nellasua forma ferrica (ossido), inerte. Se l'ossigeno è esaurito nei micrositi, questi minuscoli cristalli sirompono e il ferro allora prende la forma ferrosa, o ridotta, estremamente mobile. Una voltaancora la nostra ricerca ha dimostrato che la produzione di etilene ha luogo nel suolo a condizioneche il ferro sia nella: sua forma ferrosa. In, altri termini l'ossido ferroso è l'elemento scatenantespecifico della produzione di etilene. Se nei micrositi ci sono dei nitrati anziché è l'ossigeno, allorale trasformazioni complesse che tendono alla riduzione del ferro, sono inibite. É così che i nitratibloccano la produzione di etilene.Come fa l' ossido di ferro a scatenare la produzione di etilene nel suolo? Questa forma del ferroreagisce con un precursore dell'etilene già presente nel suolo per produrre l'etilene. Il nostro lavoroha dimostrato che questo precursore viene dalle piante, e,ancora più importante, che raggiunge deitassi apprezzabili. Solamente nelle foglie più vecchie e senescenti. Quando queste foglie cadono aterra e si decompongono, il precursore si accumula sul suolo. Le condizioni sono allora favorevolialla mobilitazione del ferro: il risultato è l'etilene. Abbiamo anche uno strato che secondo le specie,la quantità dei precursori accumulati nelle vecchie foglie varia considerevolmente. E' un fattoreimportante da tenere in conto nella scelta delle piante da copertura destinate ad aumentare lacapacita deI suolo di produrre l' etilene. Alcune specie di piante che producono una grandequantità di questo precursore sono il riso, il Phalaris arundinacea (scagliola di giunchi), ilcrisantemo, l'avocado, la tifa, il pinus radiata. Alcune tra le produttrici più deboli sono il dolico(Dolichos lablab), il paspalum, l'erba medica e la felce aquilina (felce maschio).Retrospettivamente, non dovrebbe risultare sorprendente che il precursore si accumuli soprattuttonelle foglie vecchie. Dopo tutto nelle comunità naturali, di piante le foglie vecchie costituiscono1'elemento essenziale della biomassa che cade sul terreno. Inoltre, è chiaro anche in una situazioneagricola, la maggior parte delle vecchie foglie viene eliminata con la raccolta, il pascolo, o dalterreno debbiato, perciò i suoli agricoli sono mancanti di precursori. Adesso è possibile specificarequali siano condizioni necessarie alla produzione dell'etilene nel suolo:1. deve esistere inizialmente una attività aerobica intensa almeno nella rizosfera, per permettere laformazione dei micrositi anaerobici.2. le condizioni nei micrositi devono essere sufficientemente riducenti per mobilitare il ferro informa ferrosa che scatena la produzione dell'etilene.3. Le concentrazioni di nitrati devono limitarsi ad essere solo delle tracce; altrimenti il ferro, nonverrà mobilitato.4. Deve esserci una quantità sufficiente di precursore nel suolo.

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4. Deve esserci una quantità sufficiente di precursore nel suolo. LA MOBILITAZIONE DEI NUTRIMENTI ESSENZIALI DELLE PIANTELa non disponibilità degli elementi nutritivi essenziali rappresenta una forte limitazione alla crescitadelle piante. Ciò si verifica anche se le riserve dei nutrimenti, sono sufficienti poiché comunque sitrovano solitamente sotto forme inutilizzabili per le piante. Il loro alto grado di insolubilità previenela loro perdita per dilavamento, ma allo stesso tempo, siccome le piante possono utilizzarle solo informa solubile, ne rende difficile l'assimilazione da parte delle piante stesse. La formazione deimicrositi nella rizosfera, che è si un'importanza suprema per la produzione di etilene, può giocareun ruolo molto critico nella mobilitazione e nel fornire nutrimento alle piante.Questo meccanismo e basato sul ferro nel suolo. Come è già stato detto, in condizioni normali, lamaggior parte dell'ossido di ferro si trova sotto forma di cristalli minuscoli. Questi cristallipresentano, una grande superficie e sono elettricamente molto carichi. di conseguenza, i nutrimenticome i solfati, i fosfati e gli oligo elementi sono strettamente legati alla superficie di questi cristalli.Sotto questa forma sono quasi inutilizzabili dalle piante. Appena i micrositi anaerobici sisviluppano, i cristalli si spezzano liberando i nutrimenti a vantaggio delle piante.Allo stesso tempo, delle alte concentrazioni di ossido ferroso (forma ridotta e mobile del ferro)vengono rilasciate nella soluzione del suolo del microsito. Gli altri nutrimenti essenziali inclusi ilcalcio il potassio, il magnesio e l'ammonio, sono legati alla superficie dell'argilla, e della materiaorganica. Quando la concentrazione di ferro in forma ferrosa aumenta, in questo modo questesostanze nutritive passano nella soluzione, del suolo dove vengono assorbiti dalle piante. Unvantaggio supplementare di questo meccanismo è che, se gli elementi nutritivi non vengonoassorbiti dalle radici, non sono neppure dilavabili. Appena migrano alla periferia dei micrositianaerobici, il ferro si ricristallizza, trattenendo con sé quelle sostanza nutritive ed impedendone ildilavamento. Le condizioni podologiche necessarie al buon svolgimento di questo meccanismo,sono identiche a quelle richieste per la produzione dell'etilene.Anche nei suoli agricoli, dove la produzione dell'etilene è inibita o ostacolata, questo meccanismodi mobilitazione delle sostanze nutritive essenziali e ugualmente limitato. Ancora, le alteconcentrazioni di nitrati che si verificano nei suoli agricoli, rappresentano un maggiore inibitoredella mobilitazione dei nutrimenti. La gestione dei suolo atta ad accrescere questo potenziale diformazione di micrositi, che aiuta ad assicurare l'equilibrio del ciclo ossigeno-etilene e favorisce lamobilitazione dei nutrimenti, richiederà dei cambiamenti ad alcune pratiche agricole stabilite: letecniche per l'aereazione e l'ossidazione del suolo (aratura, fresatura, etc.) che aumentano a brevetermine lo sviluppo delle piante ma creano una deficienza di elementi nutritivi a lungo termine edaccentuano l'incidenza delle malattie.I trattamenti che intensificano la nitrificazione (trasformazione dall'ammonio in nitrato) come l'usoeccessivo di fertilizzanti azotati, 1'abuso di pascoli a dominanza di leguminose, l'eccessivosfruttamento di pascoli o i tagli forestali mal programmati, richiedono un riesame.Qualche indicazione pratica per una gestione favorevole del suolo:1. E' essenziale che i residui organici tornino sempre al suolo. I residui organici contengono inutrimenti essenziali da riciclare stimolando l'attività microbica del suolo, forniscono il precursoredell'etilene e diminuiscono l'intensità a della nitrificazione del suolo. É meglio utilizzare i residuidelle piante vecchie come miglioratori organici del terreno, ed è preferibile porli sulla superficie delsuolo piuttosto che incorporarveli.2. Le tecniche di lavoro minimale sul suolo dovrebbero essere utilizzate dappertutto, o dove èpossibile. Ciò permette alle piante di crescere quasi continuamente, previene al meglio il disturbo

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possibile. Ciò permette alle piante di crescere quasi continuamente, previene al meglio il disturbodel suolo, ed accresce il tasso di materia organica. Queste tecniche permettono inoltre di ridurre lanitrificazione.3. Ogni volta che il suolo subisce miglioramento con azoto, è preferibile che ciò sia sotto forma diammonio in molteplici piccole frazioni piuttosto che in uno o due grandi apporti. Ciò riduceugualmente le possibilità di nitrificazione.4. In certe situazioni, sarà consigliabile aggiungere degli inibitori chimici all'azoto (ammendanteazotato) per ridurre la formazione di nitrati. CICLO OSSIGENO-ETILENE E MOBILITAZIONE DEI NUTRIMENTI1. la pianta essuda delle sostanze che intensificano l'attività microbica2. l'attività microbica esaurisce l'ossigeno creando cosi i micrositi anaerobici3. in assenza di ossigeno il ferro passa alla forma ferrosa4. questa trasformazione del ferro libera fosfati, solfati ed oligo elementi abitualmente legati aicristalli ferrici, nella soluzione del suolo5. la forma ferrosa in soluzione:a - tira fuori i nutrimenti legati all'argilla e alla materia organica e li rende disponibili per le piante:potassio, magnesio, ammoniob - scatena la produzione di etilene che blocca l'attività microbica6. la soluzione ferrosa migra alla periferia dei siti anerobici l'ossigeno si diffonde nei micrositidall'esterno.7. il contatto con l'ossigeno provoca l'ossidazione del ferro sotto forma ferrica che trattiene quindigli elementi non utilizzati dalle piante in assenza di ioni ferrosi:a -gli altri nutrimenti si legano nuovamente all'argilla e alla materia organicab -Ia produzione di etilene s'interrompe e il resto di etilene si diffonde al1'esterno dei micrositi CONSEGUENZE PRATICHE-RIVOLUZIONARIE MESSE IN PRATICA CON SUCCESSOPER CINQUANTA ANNI DA MASANOBU FUKUOKA (a)

Questo articolo è comparso per la prima volta in “Australian Plants” vol. 9 N° 73, 1977 poi nel N° 7 del'“International Permaculture journal” del marzo 1981, è stato stampato nel n°39 dell'international permaculturejournal pagine 14-16, è stato tradotto in francese da Emmanuel Olivier, per l'associazione permacultura, il 1°ottobre del 1991, e dal francese all'italiano da Patrizia Falaschi il 7 novembre 2000 per l'associazione PAEAprogetti alternativi per l'energia e l'ambiente, per Solaria, centro per le energie rinnovabili e la permacultura eper l'associazione Las Encantadas BP 217 – Limoux, f-11300 (Francia)

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