In breve
Il percorso di azoto, fosforo e altri nutrienti da aria e roccia attraverso piante, animali e vita del suolo di nuovo alle radici.
Come circolano i nutrienti in natura
Un bosco non viene mai concimato, eppure cresce per secoli. Il motivo è un ciclo che perde pochissimo. I nutrienti vi entrano da due fonti. L'azoto viene dall'aria, dove è abbondante ma inutile alle piante finché dei batteri non lo trasformano in ammonio, molti dei quali vivono nei noduli radicali delle leguminose e di altre azotofissatrici. Fosforo, potassio, calcio, magnesio e oligoelementi provengono dalla roccia, che li libera granello dopo granello alterandosi.
Le radici assorbono questi nutrienti, aiutate dai funghi micorrizici, i cui filamenti raggiungono pori troppo fini per qualsiasi radice e scambiano fosforo e acqua con zuccheri. La pianta li incorpora in foglie, legno, frutti e semi. Poi cadono: le foglie al suolo, i frutti agli animali, il cui letame e infine i cui corpi finiscono anch'essi sul terreno. Lì subentra la vita del suolo. Batteri, funghi, acari, collemboli e lombrichi scompongono tutto e liberano di nuovo i nutrienti in una forma che le radici possono usare. Ciò che non viene assorbito subito resta legato all'humus, che trattiene i nutrienti e li restituisce lentamente nel corso degli anni.
Quanto sia stretto questo anello lo ha mostrato un celebre esperimento a Hubbard Brook, nel nord-est degli Stati Uniti. I ricercatori misurarono ciò che i ruscelli portavano fuori da bacini boscati e trovarono perdite minime. Quando un bacino fu disboscato e tenuto libero da ricrescita, la perdita di nitrati nel suo ruscello salì bruscamente. Senza radici vive a trattenerli, i nutrienti che il bosco aveva fatto circolare per decenni furono semplicemente dilavati.
Tocca una stazione per vedere le tecniche che chiudono il ciclo in quel punto.
I nuovi nutrienti vengono dall'aria e dalla roccia. I batteri dei noduli fissano l'azoto, radici profonde e roccia che si altera forniscono minerali.
- Piante azotofissatriciPiante che ospitano batteri o attinobatteri capaci di convertire l'azoto atmosferico in forma utilizzabile, fertilizzando il suolo attorno a sé.
- RizobiBatteri del suolo che nei noduli radicali trasformano l'azoto dell'aria in nutrimento per le piante: le più piccole fabbriche di fertilizzante del mondo.
- Accumulatore dinamicoUna pianta a radice profonda che porta i minerali dal sottosuolo alla superficie restituendoli attraverso le foglie.
- Crosta biologicaUna pelle viva sul suolo nudo e arido, fatta di cianobatteri, alghe, licheni e muschi. Lega la superficie e la protegge da vento e acqua.
Funghi e radici scambiano zuccheri con nutrienti. La rete fungina raggiunge fosforo e microelementi che una radice da sola non arriva a prendere.
- MicorrizaLa simbiosi sotterranea tra radici e funghi: i funghi portano acqua e fosforo, la pianta restituisce zuccheri e vitamine.
- PolicolturaColtivare più specie vegetali insieme sullo stesso terreno nello stesso tempo, invece di una sola coltura in isolamento.
- Gilda vegetale (guild)Un raggruppamento che si sostiene a vicenda attorno a un elemento centrale: una pianta, un animale o un manufatto come uno stagno.
Le piante in crescita incorporano i nutrienti in foglie, legno e frutti. Più massa vegetale cresce, più se ne potrà restituire in seguito.
- Piante da biomassaPiante a crescita rapida coltivate soprattutto per le loro potature: tagliate più volte, forniscono pacciame e sostanza organica direttamente sul posto.
- SovescioPiante coltivate apposta per nutrire il suolo: di solito leguminose con graminacee, tagliate in fioritura e lasciate a terra come biomassa e azoto.
- Agricoltura sintropicaMetodo di agricoltura rigenerativa che accelera la successione naturale della foresta, ideato dallo svizzero Ernst Götsch in Brasile.
- Foresta commestibile (Food Forest)Un bosco coltivato di piante commestibili e utili disposte a strati, progettato per funzionare come una foresta naturale autosufficiente.
- AgroforestazioneUn sistema d'uso del suolo che combina deliberatamente alberi e arbusti con colture o bestiame sullo stesso appezzamento.
Ciò che cade o viene tagliato riporta i nutrienti al suolo. Se resta sul posto, il cerchio si chiude lì.
- PacciamaturaUno strato di materiale organico o minerale steso sul suolo che riduce l'evaporazione, rinfresca la terra, frena l'erosione e nutre la vita del suolo.
- CompostResidui organici che gli organismi del suolo, con aria e umidità, trasformano in materia scura e friabile che nutre la vita del suolo e restituisce nutrienti.
- Pacciamatura vivaCopertura vegetale bassa e viva che cresce accanto alla coltura e protegge il suolo; nel Mediterraneo è verde d'inverno e d'estate secca in paglia.
- Pacciamatura a strati (sheet mulching)Costruire suolo dall'alto: materiale organico a strati su terreno indisturbato, e la decomposizione fa il lavoro di un aratro.
- Cultura a cumulo (hügelkultur)La cultura a cumulo è un metodo di permacultura: un cumulo su legno sepolto in decomposizione che trattiene l'acqua e cede nutrienti lentamente.
Dove si interrompe: Il raccolto lascia la terra
Animali e persone mangiano, e con letame, urina e scarti di cucina restituiscono gran parte dei nutrienti. Che tornino alla terra o finiscano in fognatura decide il ciclo.
- Toilette a compostaggioUna toilette senza acqua di scarico in cui le deiezioni, coperte con materiale secco, diventano con decomposizione e stoccaggio un ammendante igienico.
- CompostResidui organici che gli organismi del suolo, con aria e umidità, trasformano in materia scura e friabile che nutre la vita del suolo e restituisce nutrienti.
- Sistema silvopastoraleL'unione voluta di alberi, foraggio e animali al pascolo sullo stesso terreno, in modo che tutti e tre si sostengano a vicenda.
- Buca zaïPiccola buca d'impianto in un suolo duro e crostoso, riempita di letame o compost, che concentra pioggia e nutrienti per una pianta; nata in Africa occidentale.
Dove si interrompe: Escrementi in fognatura
Batteri, funghi, lombrichi e acari scompongono la materia organica e rendono di nuovo disponibili i nutrienti per le piante.
- Rete trofica del suoloGli organismi che vivono nel suolo, da batteri e funghi ad acari e lombrichi. Insieme digeriscono la materia morta e ne fanno cibo per le piante.
- CompostResidui organici che gli organismi del suolo, con aria e umidità, trasformano in materia scura e friabile che nutre la vita del suolo e restituisce nutrienti.
- InerbimentoCopertura vegetale permanente o stagionale tra alberi e filari al posto del suolo nudo; frena ruscellamento ed erosione e nutre suolo e insetti utili.
L'humus trattiene molti nutrienti, così la pioggia ne dilava meno, e li rilascia lentamente. È la dispensa del suolo.
- HumusLa frazione scura e stabile della sostanza organica del suolo: trattiene acqua e nutrienti e dà a un terreno vivo colore, odore e struttura.
- BiocharMateriale stabile simile al carbone, ottenuto scaldando materia vegetale con poco ossigeno, miscelato al suolo per migliorarne struttura, acqua e vita.
- Terra pretaSuolo scuro creato dall'uomo in Amazzonia, formatosi in secoli con carbone, cenere, ossa, cocci e rifiuti domestici, e fertile ancora oggi.
- Struttura del suoloIl modo in cui le particelle del suolo si riuniscono in grumi, con i pori tra di essi. Decide come un suolo respira, beve e lascia passare le radici.
Dove si interrompe: Dilavamento ed erosione (Erosione del suolo, Desertificazione)
Dove l'uso abituale della terra spezza il ciclo
L'agricoltura consueta ha trasformato questo anello in una strada a senso unico quasi in ogni stazione.
Il raccolto se ne va. Ogni carico di cereali, frutta o fieno porta via dal campo azoto, fosforo e potassio. Nel bosco tornerebbero come lettiera. Dall'azienda viaggiano verso le città e tornano di rado. I residui colturali vengono spesso bruciati o asportati, e con loro la sostanza organica che avrebbe nutrito il suolo.
Gli escrementi finiscono in fognatura. Gran parte di ciò che il raccolto ha portato via passa attraverso le persone e finisce nelle acque reflue. Secondo i valori di riferimento svedesi di una guida dello Stockholm Environment Institute, l'urina da sola contiene circa l'88 per cento dell'azoto e due terzi del fosforo che una persona espelle. In fognatura questi nutrienti diventano un problema di inquinamento invece che un concime.
La pioggia li dilava. Il suolo nudo d'inverno è la perdita classica. Il nitrato si scioglie nell'acqua e viene portato sotto le radici, nella falda e nei ruscelli. Una meta-analisi globale di Nouri e colleghi ha trovato che le colture di copertura riducono il dilavamento dei nitrati del 69 per cento rispetto al maggese nudo.
L'erosione li porta via. Lo strato superficiale che scivola giù da un pendio nudo è il più ricco, pieno di humus e nutrienti. Secondo il modello armonizzato della Commissione europea, l'Italia ha la perdita media di suolo per erosione idrica più alta tra gli Stati membri dell'UE.
Il vuoto viene colmato dall'esterno. L'azoto di sintesi del processo Haber-Bosch ha reso possibili i raccolti di oggi; Erisman e colleghi stimarono nel 2008 che quasi metà della popolazione mondiale fosse nutrita grazie a esso. Ma l'efficienza è bassa: secondo un'analisi di cinquant'anni di dati da 124 paesi, più della metà dell'azoto apportato ai campi non arriva mai nel raccolto, e gran parte di esso si disperde nell'ambiente. Il fosforo proviene da giacimenti di roccia limitati e concentrati in pochi paesi. L'aggiornamento dei limiti planetari del 2023 conta i flussi di azoto e fosforo tra i limiti che l'umanità ha già superato.
Le tecniche che chiudono il ciclo dei nutrienti
Tutte seguono una regola: restituire ciò che si prende, e tenere il suolo vivo e coperto perché possa trattenere ciò che riceve. Il grafico qui sopra mostra dove agisce ciascuna tecnica.
Aria e roccia. Le piante azotofissatrici portano l'azoto dell'aria nel sistema, grazie ai rizobi nei loro noduli radicali. Quando vengono potate o perdono le foglie, l'azoto raggiunge le vicine. Un accumulatore dinamico richiama con radici profonde i minerali dal sottosuolo e li depone in superficie con le sue foglie.
Radici e funghi. La micorriza estende la portata delle radici ed è importante soprattutto per il fosforo, che nel suolo si muove pochissimo. La policoltura e la gilda vegetale uniscono piante con profondità radicali ed esigenze diverse, così che si usa più suolo e si perde meno.
Piante in crescita. Le piante da biomassa si coltivano per essere potate più e più volte; le loro potature sono concime che cresce sul posto. Il sovescio fa lo stesso in una stagione. L'agricoltura sintropica, la foresta commestibile e l'agroforestazione costruiscono sistemi interi in cui potature e caduta delle foglie nutrono il suolo di continuo.
Raccolto e lettiera. La pacciamatura e la pacciamatura viva riportano sostanza organica in superficie, dove la vita del suolo può incorporarla. La pacciamatura a strati costruisce suolo con strati di materiale organico, e la cultura a cumulo fa del legno in decomposizione una lenta fonte di nutrienti.
Animali e persone. Nel sistema silvopastorale gli animali pascolano tra gli alberi e lasciano il loro letame là da dove i nutrienti erano venuti. La buca zaï concentra letame o compost proprio dove crescerà una pianta. Il compostaggio degli scarti di cucina e l'uso dell'urina come concime chiudono l'anello presso la casa.
Vita del suolo. La rete trofica del suolo è il motore del ciclo: senza di essa nulla ritorna. Un inerbimento la nutre tutto l'anno e d'inverno cattura il nitrato prima che la pioggia lo porti via.
Humus come riserva. L'humus trattiene i nutrienti e li rilascia lentamente. Il biochar apporta un carbonio stabile e poroso che può trattenere nutrienti e offrire casa alla vita del suolo. La terra preta, la terra scura dell'Amazzonia, mostra che cosa può nascere quando degli insediamenti restituiscono per secoli alla terra i propri rifiuti, cenere e carbone. Una buona struttura del suolo tiene tutto questo al suo posto.
Com'è a Sa Medada
Sa Medada è un pendio a Jerzu, in Ogliastra, sul lato orientale della Sardegna, con un vecchio oliveto e la macchia sui pendii più ripidi. Un'analisi di laboratorio del suolo non esiste ancora. Non possiamo quindi dire quali nutrienti vi siano scarsi o abbondanti, e non affermiamo nulla al riguardo. Sarebbe il primo passo prima di qualsiasi concimazione mirata, letta insieme a semplici prove di campo e alle piante indicatrici.
Si può dire come il ciclo debba mettersi in moto. Il Progetto Eden comincia con piante pioniere e copertura del suolo, perché il suolo non resti mai nudo e ciò che cade rimanga sulla terra. Diverse azotofissatrici sono già in terra, tutte senza inoculo di batteri dei noduli: Tephrosia, albero del corallo, Inga edulis, Pacay, arachide bambara, fava e Leucaena. Se ogni specie trovi i suoi batteri senza aiuto è una delle domande aperte. La Leucaena è considerata invasiva in molti paesi tropicali. Per Terra Humana le specie invasive sono la strategia con cui la natura risolve i problemi e hanno il potenziale più grande per una rinaturazione rapida; la Fondazione non usa mai specie dell'elenco di rilevanza unionale delle specie esotiche invasive dell'UE.
Le azotofissatrici hanno del lavoro davanti. In piena terra crescono, tra le altre, banani, mango, avocado, guava, cherimoya, papaya, frutti della passione, litchi, moringa, cachi e agrumi. Molte sono piante esigenti. Se il loro fabbisogno possa essere coperto dalla terra stessa, con azotofissatrici, copertura del suolo e la restituzione di tutto ciò che vi cresce, è la domanda a cui il ciclo dei nutrienti a Sa Medada deve rispondere.
Piante in questa voce
- TephrosiaTephrosia

- Albero del coralloErythrina

- IngaInga edulis

- PacayInga feuilleei

- BambaraVigna subterranea

- FavaVicia faba

- LeucaenaLeucaena leucocephala

- BananoMusa

- MangoMangifera indica

- AvocadoPersea americana

- GuavaPsidium guajava

- CherimoyaAnnona cherimola

- PapayaCarica papaya

- Frutto della passionePassiflora edulis

- LitchiLitchi chinensis

- MoringaMoringa oleifera

- CachiDiospyros kaki

- AgrumiCitrus

Domande frequenti
Che cos'è il ciclo dei nutrienti?
È il percorso che gli elementi del nutrimento delle piante compiono attraverso un paesaggio. L'azoto viene dall'aria, fosforo, potassio, calcio e magnesio dalla roccia che si altera. Le piante li assorbono, gli animali mangiano le piante, e foglie, letame e corpi morti ricadono al suolo. Lì la vita del suolo scompone tutto e restituisce i nutrienti in una forma che le radici possono usare di nuovo, una parte trattenuta per anni nell'humus. In un ecosistema integro la maggior parte dei nutrienti percorre questo anello molte volte prima che uno ne esca.
Dove perde i nutrienti la terra coltivata?
In quattro punti principali. Il raccolto porta via i nutrienti dal campo, e nell'agricoltura convenzionale ne torna poco. Il suolo nudo lascia che la pioggia invernale porti i nitrati sotto le radici; una meta-analisi globale ha trovato che le colture di copertura riducono questo dilavamento del 69 per cento rispetto al maggese nudo. L'erosione asporta lo strato superficiale, il più ricco. E i nutrienti degli escrementi umani finiscono per lo più in fognatura invece che sulla terra. Il concime minerale colma il vuoto, ma secondo un'analisi molto citata più della metà dell'azoto apportato ai campi non arriva mai nel raccolto.
Le piante possono davvero concimare il suolo?
Alcune possono fornire azoto. Le leguminose e diverse altre piante vivono con batteri nei noduli radicali che trasformano l'azoto dell'aria in una forma utilizzabile dalle piante. Quando le loro foglie, radici o potature si decompongono, quell'azoto entra nel suolo e nutre le vicine. Fosforo e potassio non si possono ricavare dall'aria. Qui le piante aiutano in altri modi: radici profonde portano in superficie minerali del sottosuolo, e i funghi micorrizici estendono la portata delle radici in pori del suolo dove queste non arrivano.
Perché il fosforo conta tanto?
Perché non ha sostituti e non esiste un'aria da cui fissarlo. Ogni cellula ha bisogno di fosforo, e il fosforo dei concimi commerciali proviene da giacimenti di roccia limitati e concentrati in pochi paesi. Quando finisce in fiumi e laghi nutre fioriture di alghe invece delle colture. Tenere il fosforo nel suolo, con la copertura, l'humus e la restituzione dei residui organici, è quindi uno dei compiti più importanti di ogni terra che voglia restare fertile da sé.
Cosa posso fare su un piccolo terreno per chiudere il ciclo dei nutrienti?
Lasciare sulla terra tutto ciò che vi cresce. Lasciare potature e piante verdi tagliate come pacciame, mettere piante azotofissatrici tra le colture, tenere il suolo coperto durante l'inverno perché la pioggia non porti via i nutrienti, e restituire scarti di cucina e del giardino come compost. Non bruciare né portare via i residui. Prima di aggiungere qualsiasi concime, scoprire che cosa manca davvero al suolo: le piante indicatrici danno un primo indizio, un'analisi di laboratorio fornisce i numeri.

Termini correlati






Citato in
Vedi nella pratica
I principi che agiscono qui
I principi di progettazione di David Holmgren che questa pagina mette in pratica.
Fonti
- Likens, Bormann, Johnson, Fisher and Pierce, Effects of forest cutting and herbicide treatment on nutrient budgets in the Hubbard Brook watershed-ecosystem, Ecological Monographs 40(1), pp. 23-47 (1970)
- Lassaletta, Billen, Grizzetti, Anglade and Garnier, 50 year trends in nitrogen use efficiency of world cropping systems: the relationship between yield and nitrogen input to cropland, Environmental Research Letters 9, 105011 (2014)
- Erisman, Sutton, Galloway, Klimont and Winiwarter, How a century of ammonia synthesis changed the world, Nature Geoscience 1, pp. 636-639 (2008)
- Nouri, Lukas, Singh, Singh and Machado, When do cover crops reduce nitrate leaching? A global meta-analysis, Global Change Biology 28(15), pp. 4736-4749 (2022)
- Jönsson, Richert Stintzing, Vinnerås and Salomon, Guidelines on the Use of Urine and Faeces in Crop Production, EcoSanRes Publications Series 2004-2, Stockholm Environment Institute, p. 7 (2004)
- Cordell, Drangert and White, The story of phosphorus: Global food security and food for thought, Global Environmental Change 19(2), pp. 292-305 (2009)
- Richardson et al., Earth beyond six of nine planetary boundaries, Science Advances 9(37), eadh2458 (2023)
- Herridge, Peoples and Boddey, Global inputs of biological nitrogen fixation in agricultural systems, Plant and Soil 311, pp. 1-18 (2008)
- Smith and Read, Mycorrhizal Symbiosis, 3rd edition, Academic Press (2008)
- Panagos et al., The new assessment of soil loss by water erosion in Europe, Environmental Science & Policy 54, pp. 438-447 (2015)
- Bill Mollison, Permaculture: A Designers' Manual, Tagari Publications (1988)
Ultimo aggiornamento: 2026-10-14