Syllabus del corso
Obiettivi
Il corso fornisce le conoscenze necessarie per comprendere e valutare la qualità dei suoli e le dinamiche di degrado, nell’ottica della gestione sostenibile della risorsa suolo. Vengono illustrati strumenti e indicatori per monitorare le condizioni del suolo e le tecniche per la sua conservazione, anche in riferimento agli obiettivi ambientali e climatici. Il corso introduce inoltre concetti di funzionalità e servizi ecosistemici del suolo, con un approccio integrato tra aspetti fisici, chimici, biologici ed ecologici.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
- valutare la qualità del suolo attraverso indicatori fisici, chimici e biologici, riconoscendo i segnali di degrado e perdita di funzionalità;
- stimare il rischio di erosione idrica e proporre interventi di mitigazione e tecniche conservative appropriate al contesto;
- calcolare il bilancio semplificato della sostanza organica e dell’azoto del suolo, anche in relazione al cambiamento d’uso del suolo e alle pratiche di gestione sostenibile;
- leggere, interpretare e utilizzare in modo critico carte pedologiche e banche dati dei suoli per valutazioni agronomiche, ambientali e territoriali;
- applicare metodi di valutazione del suolo e del territorio utili alla pianificazione sostenibile e alla protezione ambientale.
Superato l’esame di fine corso, lo studente avrà acquisito un’autonomia di giudizio adeguata per:
- affrontare criticamente e operativamente le problematiche legate alla gestione sostenibile dei suoli nei diversi ambiti d’uso (agricolo, forestale, urbano, naturale);
- integrare le conoscenze pedologiche nella valutazione degli impatti ambientali e nella definizione di strategie per la tutela del suolo e dei servizi ecosistemici connessi.
Contenuti sintetici
- Qualità e funzionalità del suolo; indicatori fisici, chimici e biologici.
- Degrado del suolo: erosione, perdita di sostanza organica, compattazione, salinizzazione, contaminazione, impermeabilizzazione.
- Tecniche di conservazione e gestione sostenibile del suolo.
- Servizi ecosistemici del suolo e ruolo nei cambiamenti climatici.
Metodi di valutazione dei suoli e delle terre: approcci categoriali, parametrici e integrali. - Rilevamento pedologico, carte dei suoli e banche dati per la pianificazione sostenibile.
Programma esteso
- Qualità, funzionalità e salute del suolo
- Definizione di qualità, funzionalità e salute del suolo: confronto tra approcci.
- Funzioni del suolo e servizi ecosistemici.
- Indicatori di qualità: proprietà fisiche, chimiche e biologiche.
- Standard e soglie per la valutazione della qualità del suolo.
- Tecniche analitiche di laboratorio e interpretazione dei risultati.
- Degrado del suolo e conservazione della risorsa
- Erosione idrica: modelli semplificati (USLE, RUSLE), perdita tollerabile, tecniche antierosive.
- Perdita di sostanza organica e riduzione della capacità di stoccaggio del carbonio organico.
- Degradazione chimica: acidificazione, salinizzazione, contaminazione da fonti diffuse.
- Degradazione fisica: compattazione, perdita di struttura, ristagni idrici.
- Consumo di suolo e impermeabilizzazione.
- Tecniche di gestione e pratiche per la conservazione e il ripristino dei suoli degradati.
- Valutazione della qualità e dell’uso sostenibile dei suoli
- Metodi di valutazione dei suoli: approcci categoriali, parametrici e integrali.
- Capacità d’uso dei suoli (Land Capability Classification e Land Suitability).
- Valutazioni agronomiche (Fertility Capability Classification).
- Valutazioni ambientali: funzione protettiva del suolo e vulnerabilità delle acque.
- Il suolo nei contesti di pianificazione territoriale e ambientale.
- Rilevamento pedologico e strumenti per la sostenibilità
- Metodi e scale del rilevamento pedologico.
- Relazioni suolo-paesaggio e modelli predittivi.
- Interpretazione e uso delle carte dei suoli e tematismi derivati.
- Banche dati pedologiche e loro applicazione in ambito agronomico, ambientale e urbano.
- Integrazione con sistemi informativi territoriali e dati da telerilevamento.
Esercitazioni pratiche
- Studio e classificazione di profili pedologici (tassonomia WRB).
- Valutazione del rischio di erosione e delle tecniche conservative.
- Bilancio semplificato della sostanza organica e dell’azoto; potenziale di stoccaggio del carbonio organico.
- Analisi critica di carte dei suoli e tematismi derivati.
- Valutazione integrata della qualità del suolo tramite set di indicatori.
Attività sul campo
- Escursione per la descrizione di suoli naturali, analisi delle relazioni suolo-paesaggio e discussione dei processi di degrado e conservazione. L’escursione potrà includere siti con paleosuoli o aree di interesse pedoambientale.
Prerequisiti
-
Prerequisiti: conoscenze di base sul suolo (descrizione; caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche; genesi; orizzonti; principali tassonomie).
-
Propedeuticità: nessuna.
Modalità didattica
- 18 lezioni da 2 ore di didattica erogativa in presenza, 4.5 CFU
- 5 esercitazioni da 2 ore di didattica interattiva in presenza, 1 CFU
- 1 esercitazione da 5 ore di attività di campo di didattica interattiva in presenza, 0.5 CFU
Materiale didattico
Materiale distribuito:
- Slide proiettate durante le lezioni: messe a disposizione sul sito e-learning.
- Schemi di lavoro e materiali per esercitazioni: messi a disposizione sul sito e-learning.
- Materiale informativo per attività sul campo: messo a disposizione sul sito e-learning.
Testi consigliati per approfondimenti:
- Alexander E.B. (2004). Soils in Natural Landscapes. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
- Blanco H., Lal R. (2008). Principles of Soil Conservation and Management, Springer, Berlin (disponibile presso la sede di Scienze della Biblioteca).
- Giordano A. (2002). Pedologia forestale e conservazione del suolo. UTET, Torino (disponibile presso la sede di Scienze della Biblioteca).
- Hillel D. (2008). Soil in the Environment. Crucible of Terrestrial Life. Elsevier, Amsterdam (disponibile presso la sede di Scienze della Biblioteca).
- IUSS Working Group WRB (2022). World Reference Base for Soil Resources. International Union of Soil Sciences
(IUSS), Vienna, Austria (disponibile in rete). - Morgan R.P.C. (2005). Soil Erosion and Conservation. Longman, London (disponibile presso la sede di Scienze della Biblioteca).
- Shepherd G. (2000). Visual Soil Assessment - Landcare Research, Palmerston North, NZ (disponibile in rete).
- Weil R.R., Brady N.C. (2017). The Nature and Properties of Soils. Pearson, Harlow, England.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame scritto con orale facoltativo.
L'esame scritto comprende domande a risposta aperta (brevissimi saggi o analisi di problemi) e risposta chiusa (scelte a risposta multipla), relative a tutti gli argomenti trattati nel corso (lezioni frontali, laboratori, attività di campo); lo scritto viene valutato in trentesimi (24/30 in totale per le domande a risposta aperta; 6/30 in totale per quelle a risposta chiusa). Su richiesta dello studente o del docente l'esame scritto può venire integrato dall'esame orale (relativo a tutti gli argomenti trattati nel corso), svolto tramite domande di verifica. L'esito dell'esame orale può comportare incremento o decremento di massimo 4 punti del voto dell'esame scritto (pertanto, si può essere ammessi all'orale quando il voto dello scritto è almeno pari a 14/30). Non sono previste prove intermedie.
Orario di ricevimento
Su appuntamento
Sustainable Development Goals
Aims
The course provides the knowledge necessary to understand and assess soil quality and degradation dynamics, with a focus on the sustainable management of soil resources. It presents tools and indicators for monitoring soil conditions and techniques for soil conservation, also in relation to environmental and climate goals. The course also introduces concepts of soil functionality and ecosystem services, adopting an integrated approach that encompasses physical, chemical, biological, and ecological aspects.
At the end of the course the student will be able to:
- assess soil quality using physical, chemical, and biological indicators, recognizing signs of degradation and loss of functionality;
- estimate the risk of water erosion and propose appropriate mitigation measures and soil conservation techniques adapted to the context;
- calculate simplified budgets of soil organic matter and nitrogen, also in relation to land use changes and sustainable management practices;
- critically read, interpret, and use soil maps and soil databases for agronomic, environmental, and territorial assessments;
- apply methods for land and soil evaluation relevant to sustainable planning and environmental protection.
After completing the final exam, the student will have acquired adequate autonomy judgment for:
- critically and practically address key issues related to the sustainable management of soils in different land use contexts (agricultural, forest, urban, natural);
- integrate pedological knowledge into the assessment of environmental impacts and in the development of strategies for soil protection and related ecosystem services.
Contents
- Soil quality and functionality; physical, chemical, and biological indicators.
- Soil degradation: erosion, organic matter loss, compaction, salinization, contamination, sealing.
- Soil conservation techniques and sustainable soil management.
- Soil ecosystem services and role in climate change mitigation.
- Methods for soil and land evaluation: categorical, parametric, and integrated approaches.
- Soil survey, soil mapping, and the use of databases for sustainable land planning.
Detailed program
- Soil quality, functionality and health
- Definitions of soil quality, functionality and health: comparison of approaches.
- Soil functions and ecosystem services.
- Quality indicators: physical, chemical and biological properties.
- Standards and thresholds for soil quality assessment.
- Laboratory analytical techniques and interpretation of results.
- Soil degradation and resource conservation
- Water erosion: simplified models (USLE, RUSLE), tolerable soil loss, erosion control techniques.
- Loss of organic matter and reduction of organic carbon storage capacity.
- Chemical degradation: acidification, salinization, contamination from diffuse source.
- Physical degradation: compaction, loss of structure, waterlogging.
- Soil sealing and land take.
- Management techniques and practices for the conservation and restoration of degraded soils.
- Assessment of soil quality and sustainable land use
- Methods for soil assessment: categorical, parametric and integrated approaches.
- Soil capability and suitability (Land Capability Classification and Land Suitability).
- Agronomic evaluations (Fertility Capability Classification).
- Environmental evaluations: soil protective function and water vulnerability.
- Soil in land use and environmental planning contexts.
- Soil survey and tools for sustainability
- Soil survey methods and mapping scales.
- Soil–landscape relationships and predictive models.
- Interpretation and application of soil maps and derived thematic maps.
- Soil databases and their use in agronomic, environmental and urban contexts.
- Integration with geographic information systems and remote sensing data.
Practical exercises
- Study and classification of soil profiles (WRB taxonomy).
- Assessment of erosion risk and conservation techniques.
- Simplified budgeting of organic matter and nitrogen; estimation of organic carbon storage potential.
- Critical analysis of soil maps and derived thematic maps.
- Integrated evaluation of soil quality using indicator sets.
Field activities
- Field excursion for the description of natural soils, analysis of soil–landscape relationships and discussion of degradation and conservation processes. The excursion may include sites with paleosols or areas of pedo-environmental interest.
Prerequisites
- Prerequisites: basic knowledge of the soil (description; physical, chemical and biological characteristics; genesis; horizons; main taxonomies).
Teaching form
- 18 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics, 4.5 CFU
- 5 two-hour practical classes, in person, Interactive Teaching, 1 CFU
- 1 five-hour field activities, in person, Interactive Teaching, 0.5 CFU
Textbook and teaching resource
Educational material distributed:
- Slides projected during the lessons: made available on the e-learning website.
- Work schemes and materials for exercises: made available on the e-learning website.
- Material for field activities: made available on the e-learning website.
Recommended texts for further information:
- Alexander E.B. (2004). Soils in Natural Landscapes. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
- Blanco H., Lal R. (2008). Principles of Soil Conservation and Management, Springer, Berlin (available at the Bicocca Library of Sciences).
- Giordano A. (2002). Forest pedology and soil conservation. UTET, Turin (available at the Bicocca Library of Sciences).
- Hillel D. (2008). Soil in the Environment. Crucible of Terrestrial Life. Elsevier, Amsterdam (available at the Bicocca Library of Sciences).
- IUSS Working Group WRB (2022). World Reference Base for Soil Resources. International Union of Soil Sciences
(IUSS), Vienna, Austria (available online). - Morgan R.P.C. (2005). Soil Erosion and Conservation. Longman, London (available at the Bicocca Library of Sciences).
- Shepherd G. (2000). Visual Soil Assessment - Landcare Research, Palmerston North, NZ (available online).
- Weil R.R., Brady N.C. (2017). The Nature and Properties of Soils. Pearson, Harlow, England.
Semester
Second semester
Assessment method
Written exam with optional oral exam.
The written exam includes open-ended questions (very short essays or analysis of problems) and closed answer questions (multiple choice answers), related to all the topics covered in the course (lectures, laboratories, field activities); the text is evaluated in thirtieths (24/30 in total for open-ended questions; 6/30 in total for closed answer questions). Upon request of the student or teacher, the written exam can be supplemented by an oral exam (related to all the topics covered in the course), carried out by means of verification questions. The outcome of the oral exam can lead to an increase or decrease of maximum 4 points of the grade of the written exam (therefore, it is possible to be admitted to the oral exam when the grade of the written exam is at least equal to 14/30). There are no intermediate tests.
Office hours
On appointment
Sustainable Development Goals
Staff
-
Roberto Comolli
