Water erosion affects about millions of hectares worldwide and in Europe. In Italy, the estimated erosion rates may reach 40-50 tha-1y-1 in hilly and mountain regions, but the validated estimates are scarce. Water erosion phenomena, can be analyzed by different kinds of model that consider both intrinsic properties of soils and site characteristics. The aim of this work is the application of the R.U.S.L.E. (Revised Universal Soil Loss Equation) model, validated with sediment collection, on terraced slopes. Furthermore, Atterberg limits and Wet Aggregate Stability (W.A.S.) are investigated in topsoils. The research was carried out in 1) terraced vineyards (permanent grassing vs. weed-killing) in ¿Moncenis¿ (Ao) and 2) abandoned terraces in ¿Rovieto Superiore¿ near Savona. The validation of the R.U.S.L.E. model was conducted in the ¿Moncenis¿ site using a system for sediment and runoff collection at the base of 18 inter rows. Six soil profiles in both sites were opened to investigate morphologic, physical and chemical properties. The results of application of R.U.S.L.E. model, derived from U.S.L.E of Wishmeier and Smith, was compared in ¿Moncenis¿ with in the field date from sediment collection, evidencing a good relationship between measured and estimated erosion rates in after ¿normal¿ precipitation intensities. Since there weren't high intensity rainfall events during the period of the study (From April to November, 2014) the amount of soil loss collected was 2.5 tha-1 in parcels with weed-killing and 0.23 tha-1 in grassed parcels. Considering the parcels interested by tractors tracks, the sediment yield was about 0.161 tha-1 (weed killing) and 0.041 tha-1 (grassing), confirming high fragility of parcels with weed-killing treatment where finest fraction of soil was removed. In the parcels interested by the passage of vehicles, the amount of sediment collected in weeded inter rows was of 2.36 tha-1 while it was 0.192 tha-1 in grassed inter rows. Mechanical disruption induced by tractors caused more pronounced aggregates breakdown, and higher amount of clay and silt transported by runoff. W.A.S analysis evidenced aggregates loss was higher in weeded inter rows compared to grassed inter rows. This was probably related to the different amount and incorporation degree of organic matter in the two management types. Atterberg limits evidenced lows plasticity indexes, as expected for poorly developed soils, low organic carbon content and coarse texture. In addition, the analysis showed a direct correlation between Atterberg limits and organic C contents. Abandoned terraces showed instead higher concentrations of organic carbon, probably related to dense herbaceous vegetation with quick turnover. This implied higher aggregate stability evidenced by higher Atterberg limits and lower aggregates loss with respect to the ¿Moncenis¿ site, probably related to a better incorporation of organic matter in the top soil. The R.U.S.L.E. estimates in ¿Rovieto superiore¿ site showed higher erosion rates (3.35 tha-1), for higher rainfall rate. These results evidenced the efficiency of terraces also when abandoned. The research showed that terraces are efficiency to prevent erosion phenomena both in abandonment both in employed agricultural use. However, this measure needs synergic operations to preserve this function like grassing in presence of vehicle employment and ordinary and extraordinary maintenance of walls to preserve their stability.
L'erosione idrica dei suoli è una problematica che affligge milioni di ettari di superficie nel mondo e in Europa. Per ciò che concerne il territorio italiano, tali fenomeni presentano una elevata recrudescenza nelle aree collinari e montane, ove diversi autori hanno stimato perdite di suolo che possono raggiungere 40-50 t ha-1y-1, sebbene sussistano al riguardo scarse validazioni. I fenomeni di erosione idrica possono essere indagati mediante diversi modelli che prendono in considerazione le proprietà intrinseche dei suoli e quelle della stazione oggetto di indagine. La finalità della presente tesi è stata, quindi, la quantificazione dei processi erosivi nell'ambito di aree collinari e montane terrazzate, valutando l'attendibilità del modello Revised Universal Soil Loss Equation (R.U.S.L.E.) mediante il confronto con i dati misurati in campo, quindi l'efficienza del terrazzamento nel contenimento dei fenomeni erosivi. Associate a tali valutazioni, sono stati poi studiati i Limiti di Atterberg e la Wet Aggregate Stability (W.A.S.). L'indagine ha riguardato un vigneto gestito a rittochino con diserbo ed inerbimento dell'interfilare collocata in località ¿Moncenis¿ nel comune di Aosta, ed una realtà terrazzata in abbandono sita in località ¿Rovieto Superiore¿, in provincia di Savona, con l'apertura di 6 profili in entrambi i siti per valutarne le caratteristiche morfologiche, fisiche e chimiche. La validazione del modello R.U.S.L.E. è stata condotta nel sito di ¿Moncenis¿ attraverso un sistema di raccolta delle acque di ruscellamento posto alla base di 18 interfilari. Per quanto riguarda i fenomeni erosivi, i quantitativi complessivi erosi misurati sono risultati di circa 2,5 tha-1 per le tesi diserbate e circa 0,23 tha-1 per le tesi inerbite. Le tesi non percorse dai macchinari hanno poi evidenziato una maggiore fragilità delle aree diserbate (0,161 tha-1) rispetto a quelle inerbite (0,041 tha-1), con ruscellamento delle frazioni più fini. Nelle tesi percorse dai macchinari, invece, i quantitativi erosi sono risultati superiori nelle tesi diserbate (2,36 tha-1) rispetto a quelle inerbite (0,192 tha-1). Le prove W.A.S hanno inoltre evidenziato una maggiore perdita di aggregazione nell'ambito delle tesi diserbate rispetto a quelle inerbite in relazione al contributo della sostanza organica meglio umificata in queste ultime. Le analisi dei limiti di Atterberg hanno evindeziato una ridotta plasticità dei suoli, con una riduzione degli stessi in relazione alla diminuzione del contenuto di C organico. Nelle aree terrazzate abbandonate, le indagini di stabilità hanno evidenziato una maggiore stabilità dei topsoil legato ad un maggiore contenuto di sostanza organica. Sono poi stati ottenuti valori di perdita di aggregazione ridotti, probabilmente imputabili alla migliore interazione della frazione organica con il suolo. Per ciò che concerne l'applicazione del modello R.U.S.L.E., infine, i valori stimati definiscono una sensibile incidenza dei processi erosivi (3,35 tha-1), legata alla maggiore piovosità della località. Ciò evidenzierebbe l'azione di contenimento dei processi erosivi delle sistemazioni terrazzate tanto in condizioni di utilizzo del suolo quanto in un contesto di abbandono. Tuttavia, affinché non sia compromessa l'efficacia di tali misure, è richiesto anche l'impiego di interventi accessori che operino in modo sinergico, come l'esecuzione dell'inerbimento e la manutenzione ordinaria e straordinaria delle murature.
Valutazione dei processi erosivi in aree terrazzate
GOSLINO, DAVIDE
2013/2014
Abstract
L'erosione idrica dei suoli è una problematica che affligge milioni di ettari di superficie nel mondo e in Europa. Per ciò che concerne il territorio italiano, tali fenomeni presentano una elevata recrudescenza nelle aree collinari e montane, ove diversi autori hanno stimato perdite di suolo che possono raggiungere 40-50 t ha-1y-1, sebbene sussistano al riguardo scarse validazioni. I fenomeni di erosione idrica possono essere indagati mediante diversi modelli che prendono in considerazione le proprietà intrinseche dei suoli e quelle della stazione oggetto di indagine. La finalità della presente tesi è stata, quindi, la quantificazione dei processi erosivi nell'ambito di aree collinari e montane terrazzate, valutando l'attendibilità del modello Revised Universal Soil Loss Equation (R.U.S.L.E.) mediante il confronto con i dati misurati in campo, quindi l'efficienza del terrazzamento nel contenimento dei fenomeni erosivi. Associate a tali valutazioni, sono stati poi studiati i Limiti di Atterberg e la Wet Aggregate Stability (W.A.S.). L'indagine ha riguardato un vigneto gestito a rittochino con diserbo ed inerbimento dell'interfilare collocata in località ¿Moncenis¿ nel comune di Aosta, ed una realtà terrazzata in abbandono sita in località ¿Rovieto Superiore¿, in provincia di Savona, con l'apertura di 6 profili in entrambi i siti per valutarne le caratteristiche morfologiche, fisiche e chimiche. La validazione del modello R.U.S.L.E. è stata condotta nel sito di ¿Moncenis¿ attraverso un sistema di raccolta delle acque di ruscellamento posto alla base di 18 interfilari. Per quanto riguarda i fenomeni erosivi, i quantitativi complessivi erosi misurati sono risultati di circa 2,5 tha-1 per le tesi diserbate e circa 0,23 tha-1 per le tesi inerbite. Le tesi non percorse dai macchinari hanno poi evidenziato una maggiore fragilità delle aree diserbate (0,161 tha-1) rispetto a quelle inerbite (0,041 tha-1), con ruscellamento delle frazioni più fini. Nelle tesi percorse dai macchinari, invece, i quantitativi erosi sono risultati superiori nelle tesi diserbate (2,36 tha-1) rispetto a quelle inerbite (0,192 tha-1). Le prove W.A.S hanno inoltre evidenziato una maggiore perdita di aggregazione nell'ambito delle tesi diserbate rispetto a quelle inerbite in relazione al contributo della sostanza organica meglio umificata in queste ultime. Le analisi dei limiti di Atterberg hanno evindeziato una ridotta plasticità dei suoli, con una riduzione degli stessi in relazione alla diminuzione del contenuto di C organico. Nelle aree terrazzate abbandonate, le indagini di stabilità hanno evidenziato una maggiore stabilità dei topsoil legato ad un maggiore contenuto di sostanza organica. Sono poi stati ottenuti valori di perdita di aggregazione ridotti, probabilmente imputabili alla migliore interazione della frazione organica con il suolo. Per ciò che concerne l'applicazione del modello R.U.S.L.E., infine, i valori stimati definiscono una sensibile incidenza dei processi erosivi (3,35 tha-1), legata alla maggiore piovosità della località. Ciò evidenzierebbe l'azione di contenimento dei processi erosivi delle sistemazioni terrazzate tanto in condizioni di utilizzo del suolo quanto in un contesto di abbandono. Tuttavia, affinché non sia compromessa l'efficacia di tali misure, è richiesto anche l'impiego di interventi accessori che operino in modo sinergico, come l'esecuzione dell'inerbimento e la manutenzione ordinaria e straordinaria delle murature.| File | Dimensione | Formato | |
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