Erosion is a major cause of land degradation vineyards; Globally, the area of ​​land subject to water erosion is about 1094 and about 549 Mha Mha that land subject to wind erosion. The goal of the study is to assess the dynamics of carbon during the erosion process as a function of soil management, in an area with 10% slope, planted with vines, near Trapani, Trapani, Italy. In six parcels of 1m width and length 9m, isolated hydraulically, erosion was measured by installing the lower end of each plot, of the devices (Gerlach) able to direct the water to flow in bins from 22L, so to quantify the soil eroded in the intensity of rainfall. The treatment representing the traditional practice of soil management, consists in machining at 0.15m depth, while the representative of the conservative practice, is to use as a species Triticum durum inerbente. For each plot, in a portion of length 0.50m, the original soil (C3) was replaced with an equal amount by weight of soil C4, in order to assess the dynamics of organic carbon, by analyzing the abundance in space and time of the isotope 13C in the soil, in relation with the concentration of 12C. Being known the value of the 13C / 12C ratio of both types of soil, it was possible to monitor and quantify the displacements of the organic carbon during erosion. The rate of eroded soil less was found in the plots managed by grassing, which reduced the loss of soil by water erosion of 15% despite the delay of the actual development of the species inerbente due to adverse weather conditions. The change of δ13C, has proven useful for monitoring the movement of organic carbon during the erosion process; the development of the species inerbente allowed a 19% reduction in carbon eroded compared to traditional processing. During the test incubation was measured soil respiration and the value of δ13C-CO2, to quantify how much organic carbon has been transported from the band C4 towards the area below to assess the stability of organic matter in different puti the slope. The data show a gradual decrease of the organic substance readily assimilated during the time of testing; Furthermore, the lower end of the experimental site were observed values ​​of carbon mineralization 35% lower than the area proximal to the 'area C4. In a global context where agriculture has evolved towards increasingly intense exploitation of mineral resources (resulting in the increased levels of air and water pollution of the entire ecosystem), the adoption of conservation strategies of soil management, could improve the productivity, quality of resources, reduce the organic carbon mineralization induced erosion process, thus lowering the concentration of CO2 in the atmosphere.

L'erosione è una delle maggiori cause di degrado dei suoli vitati; globalmente, la superficie dei terreni soggetti ad erosione idrica è di circa 1094 Mha e di circa 549 Mha quella dei terreni soggetti ad erosione eolica. L'obiettivo dello studio è valutare le dinamiche del carbonio durante il processo erosivo in funzione della gestione del suolo, in un'area con pendenza del 10%, destinata a vigneto, nei pressi di Paceco, Trapani, Italia. In sei parcelle di larghezza 1m e lunghezza 9m, isolate idraulicamente, l'erosione è stata misurata installando all'estremità inferiore di ogni parcella, dei dispositivi (Gerlach) in grado di convogliare l'acqua di deflusso in bidoni da 22L, in modo da poter quantificare il suolo eroso in funzione dell'intensità delle precipitazioni. Il trattamento rappresentante la pratica tradizionale di gestione del suolo, consiste in lavorazioni meccaniche a 0,15m di profondità, mentre quello rappresentante la pratica conservativa, consiste nell'utilizzo di Triticum durum come specie inerbente. Per ogni parcella, in una porzione di lunghezza 0,50m, il suolo originale (C3) è stato sostituito con una uguale quantità in peso di suolo C4, al fine di valutare le dinamiche del carbonio organico, analizzando l'abbondanza nello spazio e nel tempo dell'isotopo 13C nel suolo, in rapporto con la concentrazione di 12C. Essendo noto il valore del rapporto 13C/12C di entrambi i tipi di suolo, è stato possibile monitorare e quantificare gli spostamenti del carbonio organico durante i fenomeni erosivi. L'aliquota di suolo eroso minore è stata riscontrata nelle parcelle gestite tramite l'inerbimento, che ha ridotto la perdita di suolo per erosione idrica del 15% nonostante il ritardo dello sviluppo effettivo della specie inerbente dovuto a condizioni climatiche avverse. L'analisi della variazione di δ13C, si è dimostrata utile per il monitoraggio dei movimenti del carbonio organico durante il processo erosivo; lo sviluppo della specie inerbente ha permesso una riduzione del 19% di carbonio eroso rispetto alla lavorazione tradizionale. Durante la prova di incubazione è stata misurata la respirazione del suolo e il valore di δ13C-CO2, per quantificare quanto carbonio organico sia stato trasportato dalla fascia C4 verso l'area sottostante per valutare la stabilità della sostanza organica nei diversi puti della pendice. I dati mostrano un graduale decremento della sostanza organica prontamente assimilabile durante il tempo di sperimentazione; inoltre, all'estremità inferiore del sito sperimentale sono stati osservati valori di mineralizzazione del carbonio inferiori del 35% rispetto all'area prossimale all' area C4. In un contesto globale dove l'agricoltura si è evoluto verso lo sfruttamento sempre più intenso delle risorse del suolo (comportando l'innalzamento dei livelli di inquinamento dell'acqua e dell'aria dell'intero ecosistema), l'adozione di strategie conservative di gestione del suolo, potrebbero migliorare la produttività, la qualità delle risorse, ridurre la mineralizzazione del carbonio organico indotta dal processo erosivo, abbassando di conseguenza la concentrazione di CO2 nell'atmosfera.

Ruolo della gestione del suolo sul controllo dei fenomeni erosivi e sulle dinamiche del carbonio organico in vigneto: confronto tra gestione tradizionale ed inerbimento in ambiente semiarido.

MENGHINI BASSOLI, RICCARDO
2013/2014

Abstract

L'erosione è una delle maggiori cause di degrado dei suoli vitati; globalmente, la superficie dei terreni soggetti ad erosione idrica è di circa 1094 Mha e di circa 549 Mha quella dei terreni soggetti ad erosione eolica. L'obiettivo dello studio è valutare le dinamiche del carbonio durante il processo erosivo in funzione della gestione del suolo, in un'area con pendenza del 10%, destinata a vigneto, nei pressi di Paceco, Trapani, Italia. In sei parcelle di larghezza 1m e lunghezza 9m, isolate idraulicamente, l'erosione è stata misurata installando all'estremità inferiore di ogni parcella, dei dispositivi (Gerlach) in grado di convogliare l'acqua di deflusso in bidoni da 22L, in modo da poter quantificare il suolo eroso in funzione dell'intensità delle precipitazioni. Il trattamento rappresentante la pratica tradizionale di gestione del suolo, consiste in lavorazioni meccaniche a 0,15m di profondità, mentre quello rappresentante la pratica conservativa, consiste nell'utilizzo di Triticum durum come specie inerbente. Per ogni parcella, in una porzione di lunghezza 0,50m, il suolo originale (C3) è stato sostituito con una uguale quantità in peso di suolo C4, al fine di valutare le dinamiche del carbonio organico, analizzando l'abbondanza nello spazio e nel tempo dell'isotopo 13C nel suolo, in rapporto con la concentrazione di 12C. Essendo noto il valore del rapporto 13C/12C di entrambi i tipi di suolo, è stato possibile monitorare e quantificare gli spostamenti del carbonio organico durante i fenomeni erosivi. L'aliquota di suolo eroso minore è stata riscontrata nelle parcelle gestite tramite l'inerbimento, che ha ridotto la perdita di suolo per erosione idrica del 15% nonostante il ritardo dello sviluppo effettivo della specie inerbente dovuto a condizioni climatiche avverse. L'analisi della variazione di δ13C, si è dimostrata utile per il monitoraggio dei movimenti del carbonio organico durante il processo erosivo; lo sviluppo della specie inerbente ha permesso una riduzione del 19% di carbonio eroso rispetto alla lavorazione tradizionale. Durante la prova di incubazione è stata misurata la respirazione del suolo e il valore di δ13C-CO2, per quantificare quanto carbonio organico sia stato trasportato dalla fascia C4 verso l'area sottostante per valutare la stabilità della sostanza organica nei diversi puti della pendice. I dati mostrano un graduale decremento della sostanza organica prontamente assimilabile durante il tempo di sperimentazione; inoltre, all'estremità inferiore del sito sperimentale sono stati osservati valori di mineralizzazione del carbonio inferiori del 35% rispetto all'area prossimale all' area C4. In un contesto globale dove l'agricoltura si è evoluto verso lo sfruttamento sempre più intenso delle risorse del suolo (comportando l'innalzamento dei livelli di inquinamento dell'acqua e dell'aria dell'intero ecosistema), l'adozione di strategie conservative di gestione del suolo, potrebbero migliorare la produttività, la qualità delle risorse, ridurre la mineralizzazione del carbonio organico indotta dal processo erosivo, abbassando di conseguenza la concentrazione di CO2 nell'atmosfera.
ITA
Erosion is a major cause of land degradation vineyards; Globally, the area of ​​land subject to water erosion is about 1094 and about 549 Mha Mha that land subject to wind erosion. The goal of the study is to assess the dynamics of carbon during the erosion process as a function of soil management, in an area with 10% slope, planted with vines, near Trapani, Trapani, Italy. In six parcels of 1m width and length 9m, isolated hydraulically, erosion was measured by installing the lower end of each plot, of the devices (Gerlach) able to direct the water to flow in bins from 22L, so to quantify the soil eroded in the intensity of rainfall. The treatment representing the traditional practice of soil management, consists in machining at 0.15m depth, while the representative of the conservative practice, is to use as a species Triticum durum inerbente. For each plot, in a portion of length 0.50m, the original soil (C3) was replaced with an equal amount by weight of soil C4, in order to assess the dynamics of organic carbon, by analyzing the abundance in space and time of the isotope 13C in the soil, in relation with the concentration of 12C. Being known the value of the 13C / 12C ratio of both types of soil, it was possible to monitor and quantify the displacements of the organic carbon during erosion. The rate of eroded soil less was found in the plots managed by grassing, which reduced the loss of soil by water erosion of 15% despite the delay of the actual development of the species inerbente due to adverse weather conditions. The change of δ13C, has proven useful for monitoring the movement of organic carbon during the erosion process; the development of the species inerbente allowed a 19% reduction in carbon eroded compared to traditional processing. During the test incubation was measured soil respiration and the value of δ13C-CO2, to quantify how much organic carbon has been transported from the band C4 towards the area below to assess the stability of organic matter in different puti the slope. The data show a gradual decrease of the organic substance readily assimilated during the time of testing; Furthermore, the lower end of the experimental site were observed values ​​of carbon mineralization 35% lower than the area proximal to the 'area C4. In a global context where agriculture has evolved towards increasingly intense exploitation of mineral resources (resulting in the increased levels of air and water pollution of the entire ecosystem), the adoption of conservation strategies of soil management, could improve the productivity, quality of resources, reduce the organic carbon mineralization induced erosion process, thus lowering the concentration of CO2 in the atmosphere.
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