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L'obiettivo generale che questa U.O. si propone di raggiungere col suo programma di ricerca specifico, integrato con i programmi parallelamente svolti dalle altre U.O. del Progetto e coordinato in maniera omogenea a livello nazionale, consiste nella caratterizzazione comparativa a livello molecolare, strutturale e funzionale di varie frazioni di sostanze umiche (SU) e di sostanza organica disciolta (SOD) isolate da una serie di suoli. Ciò al fine di ottenere informazioni sui fattori chimici e pedologici che determinano la distribuzione e l'immobilizzazione del carbonio organico del suolo nelle varie frazioni organiche umificate, ed in particolare in quelle più stabili e refrattarie. La Sostanza Organica (SO), quindi, potrebbe rivelarsi un indice descrittivo dell'evoluzione del sistema suolo verso una condizione di equilibrio. In una prima fase, insieme con le altre U.O. del Progetto, saranno individuati, campionati e caratterizzati relativamente alle loro proprietà fisiche, chimiche e biologiche alcuni tipi di suoli rappresentativi su scala nazionale. Per ciascun campione di suolo verrà individuato il profilo, che sarà frazionato nei vari orizzonti. In una seconda fase, insieme con le altre U.O. del Progetto, da tutti gli orizzonti campionati nella fase precedente saranno isolate le SU e la SOD. Successivamente, tutti i campioni di SU ottenuti saranno caratterizzati tramite analisi della loro composizione in elementi principali (C, H, N, S, O), dei gruppi funzionali acidi (gruppi carbossilici ed ossidrili fenolici, acidità totale), rapporto E4/E6 , spettroscopia di fluorescenza 2D e 3D, spettrometria di risonanza di spin elettronico (ESR), spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FT-IR) e analisi termica in Calorimetria a Scansione Differenziale (DSC). In una terza fase, questa U.O. si occuperà del frazionamento delle SU mediante cromatografia su gel, per determinarne i valori medi dei pesi molecolari (PM) e l'intera distribuzione di tali pesi. Contemporaneamente, si procederà all'isolamento della SOD e al successivo frazionamento su resina XAD8 in una frazione idrofila e una frazione idrofoba. Successivamente, tutti i campioni di SU e di SOD così ottenuti saranno nuovamente caratterizzati tramite analisi della loro composizione elementare (C, H, N, S, O), dei gruppi funzionali (gruppi carbossilici ed ossidrili fenolici, acidità totale), rapporto E4/E6 , spettroscopia di fluorescenza 2D e 3D, e spettrometria di risonanza di spin elettronico (ESR), spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FT-IR) e analisi termica in Calorimetria a Scansione Differenziale (DSC). In tal modo sarà possibile studiare le diverse proprietà chimico-fisiche della SO (SU e SOD) in funzione della distribuzione dei pesi molecolari, e quindi avere informazioni più dettagliate sulla stabilità di ciascuna frazione relativamente al suolo in esame ed alla sua evoluzione pedologica. L'indagine spettroscopica e termica consentirà, invece, di caratterizzare chimicamente le diverse frazioni della SO e di acquisire informazioni sulla loro diversa reattività in funzione del tipo di suolo. In un ultima fase, i risultati e le informazioni ottenute da questa UO, diffuse e discusse in itinere con le altre UO del Progetto, saranno confrontate e combinate con quelle ottenute dalle altre UO, al fine di raggiungere l'obiettivo complessivo del Progetto. Tempistica della ricerca: 1° fase: circa 4 mesi; 2° fase: 12 mesi; 3° e 4° fase: 8 mesi.
