Un terreno argilloso o pesante o compatto, in agronomia, è un suolo la cui tessitura è composta da oltre il 18% in argilla sul totale della terra fine. Da un punto di vista chimico e mineralogico, la frazione granulometrica prevalente, l'argilla, è rappresentata da minerali argillosi, silice, idrossidi di ferro e alluminio e dall'humus.
L'aggettivo compatto, attribuito a questo terreno, si deve al ruolo preponderante delle forze di coesione sullo stato di coerenza del terreno, che appare tenace e povero di macropori. L'aggettivo pesante è invece derivato dallo sforzo fisico richiesto dalla lavorazione di questo terreno. In realtà la densità dei terreni argillosi, sia apparente sia reale, è inferiore a quella dei cosiddetti "terreni leggeri", i terreni sabbiosi, sia per la maggiore porosità totale sia per la natura chimica e mineralogica delle particelle primarie. Queste denominazioni fanno comunque riferimento alle proprietà intrinseche dei terreni argillosi allo stato coesivo, ovvero con un modesto contenuto in acqua, condizione in cui sono prevalenti le forze di coesione interna.
Caratteristiche strutturali Le particelle più fini, di dimensioni inferiori a 1 μm, sono composte prevalentemente da minerali argillosi o humus e hanno proprietà colloidali. Il rapporto quantitativo tra colloidi minerali e colloidi organici condiziona il tipo di struttura: nei terreni argillosi poveri di sostanza organica prevale l'effetto dei colloidi minerali e si forma una struttura di tipo granulare, con aggregati di forma poliedrica; nei terreni argillosi ricchi di sostanza organica può prevalere il ruolo dei colloidi organici con formazione di una struttura di tipo glomerulare, con aggregati irregolari e mediamente più ricchi di macropori.
Nei terreni argillosi degli ambienti a clima temperato-caldo, il tenore di sostanza organica è generalmente modesto, perciò i terreni argillosi hanno una struttura tipicamente granulare, con tendenza a un'eccessiva microporosità. Nei suoli agrari, generalmente sottoposti a lavorazione, si forma una struttura di disgregazione, che ha carattere transitorio, caratterizzata da un miglior rapporto tra macroporosità e microporosità, fondamentale per creare condizioni di abitabilità compatibili con l'esercizio ordinario dell'agricoltura.
Proprietà fisico-meccaniche Le proprietà fisico-meccaniche dei terreni argillosi sono strettamente dipendenti dal loro stato strutturale e dalle spiccate proprietà colloidali. Allo stato coesivo sono terreni notoriamente compatti e dotati di una notevole tenacità, mentre allo stato plastico sono fortemente adesivi. La porosità è elevata, generalmente superiore al 50%, perciò hanno una densità apparente relativamente bassa, dell'ordine di 1,2 t/m3 quando non sono lavorati. Tuttavia, il rapporto tra macroporosità e microporosità è sbilanciato a favore di quest'ultima. L'elevata dotazione di colloidi e, più in generale, di particelle fini, conferisce a questi terreni una buona capacità di ritenzione idrica ma, al tempo stesso, li rende poco permeabili e di difficile drenaggio, specialmente se mal strutturati.
Fra le proprietà fisico-meccaniche va segnalata anche la crepacciabilità, per quanto questa sia strettamente associata al tipo di minerali argillosi presenti nella frazione fine. La crepacciabilità è elevata nei terreni ricchi di minerali del gruppo della montmorillonite: questi minerali hanno la proprietà di espandere reversibilmente il reticolo cristallino in condizioni di idratazione, perciò si rigonfiano o si ritraggono in funzione dell'umidità. Conseguenza di questa proprietà è la formazione di diffuse crepacciature sul terreno, sia in superficie sia in profondità, quando è asciutto.
Proprietà chimiche Le proprietà chimiche dei terreni argillosi, spesso formati su suoli alluvionali di pianura, sono potenzialmente buone sia per la composizione chimico-mineralogica equilibrata sia per l'elevato potere assorbente. Le proprietà colloidali di questi terreni conferiscono infatti un'elevata capacità di scambio cationico, inferiore solo a quella dei terreni ricchi di sostanza organica, che associata all'elevata microporosità contribuisce a limitare i fenomeni di lisciviazione delle basi. I terreni argillosi sono fondamentalmente ben dotati in potassio, ma nei terreni con un alto tasso di saturazione in basi vi è una dotazione sostanzialmente equilibrata. Sotto questo punto di vista, perciò, i terreni argillosi hanno potenzialmente una buona fertilità chimica, che può raggiungere livelli elevati se ben dotati di sostanza organica.
Le proprietà chimiche, tuttavia, subiscono un notevole peggioramento nei terreni argillosi mal strutturati e soggetti a frequenti e prolungati ristagni idrici. In queste condizioni il potenziale di ossidoriduzione può abbassarsi sensibilmente e favorire processi degenerativi che abbassano sensibilmente la fertilità: perdite di azoto per denitrificazione, carenza di zolfo in forma assimilabile, insolubilizzazione del ferro, accumulo di prodotti fitotossici (solfuri e ioni Mn++, ecc.). Questi fenomeni sono peraltro collaterali alla carenza di ossigeno che ha un effetto di depressione dell'attività biologica sia dei microrganismi aerobici, con conseguente decomposizione stentata della sostanza organica e arresto della mineralizzazione, sia delle piante agrarie, per la maggior parte suscettibili di asfissia radicale.
Proprietà agronomiche Fermo restando che le proprietà fisiche, chimiche e biologiche di un terreno argilloso sono fortemente condizionate dal suo stato strutturale, le proprietà agronomiche possono essere distinte in due gruppi, discernendo fra quelle positive e quelle negative. Entrambe le categorie sono sostanzialmente correlate al potere colloidale e alla porosità sbilanciata verso la microporosità.
Sono proprietà negative la tenacità, l'impermeabilità, la scarsa portanza, la plasticità e l'adesività nel terreno umido. Sono invece proprietà positive la capacità di ritenzione idrica e il potere assorbente. Hanno invece un duplice aspetto, positivo o negativo secondo il contesto, la capillarità e la crepacciabilità.
Difetti La tenacità è il difetto più evidente dei terreni argillosi, in quanto li rende di difficile lavorazione quando sono allo stato coesivo, sia manualmente sia meccanicamente. Un terreno argilloso allo stato coesivo offre una notevole resistenza alla penetrazione degli organi lavoranti, con conseguente aumento dello sforzo fisico in caso di lavorazione manuale e consumo di carburante in caso di lavorazione meccanica. Va inoltre considerato che l'aratura di un terreno allo stato coesivo genera un'eccessiva macrozollosità, perciò, a parità di condizioni, è necessario eseguire interventi più energici e onerosi in sede di lavorazione complementare.
L'impermeabilità è un difetto derivante dall'eccessiva microporosità dei terreni argillosi. L'elevato tenore in particelle fini e la struttura prevalentemente di tipo granulare sono responsabili di uno sbilanciamento della porosità totale verso la microporosità. Questa condizione rappresenta un ostacolo al movimento dell'acqua e causa una sostanziale impermeabilità di questi terreni. L'impermeabilità ha riflessi su due aspetti: la velocità d'infiltrazione dell'acqua superficiale e la velocità di smaltimento dell'acqua gravitazionale. Il primo aspetto va messo in relazione con l'intensità della pioggia o dell'irrigazione: un'infiltrazione lenta può causare un prolungato ristagno superficiale, con conseguente rischio di insorgenza di marciumi del colletto, oppure, su terreni in pendio, può causare il deflusso superficiale con conseguente ruscellamento e rischio di erosione. Il secondo aspetto va messo in relazione con la necessità di garantire un rapporto equilibrato fra disponibilità idrica e stato di aerazione del suolo: un terreno poco permeabile drena con difficoltà l'acqua in eccesso ed è facilmente soggetto al ristagno sottosuperficiale, con conseguente rischio di asfissia radicale e abbassamento del potenziale di ossidoriduzione.
La scarsa portanza e la plasticità nel terreno umido sono aspetti negativi associati all'instabilità dello stato strutturale. La compressione del terreno, causata sia dal passaggio di mezzi agricoli o, in generale, dal calpestamento, e dalla penetrazione degli organi lavoranti distrugge la struttura quando il terreno è allo stato plastico, rendendone difficile il ripristino. Va tenuto presente che il peggioramento della struttura esalta le proprietà negative dei terreni argillosi fino ad annullare del tutto quelle positive. Si deve perciò evitare l'ingresso con macchine sui terreni argillosi umidi e, a maggior ragione, evitare assolutamente le lavorazioni. Questo vincolo interferisce negativamente con le esigenze relative all'organizzazione dei lavori, in quanto l'impraticabilità del terreno può causare ritardi se non l'impossibilità di eseguire gli interventi agronomici nel periodo opportuno e nei tempi indicati.
L'adesività, proprietà associata anch'essa allo stato plastico del terreno, interferisce con la corretta esecuzione delle lavorazioni e richiede un maggior onere per la pulizia di macchine e attrezzi in quanto la terra aderisce alle ruote e agli organi lavoranti. Non va peraltro trascurato il rischio causato da questo fenomeno alla viabilità stradale: il transito intenso di mezzi agricoli che accedono da terreni umidi sulle strade bitumate determina un accumulo di fanghiglia che rende più viscido il fondo stradale.
Pregi La capacità di ritenzione idrica è una delle proprietà agronomiche più evidenti. Il terreno argilloso è in grado di invasare cospicui quantitativi d'acqua e trattenerla stabilmente per tempi relativamente lunghi, anche se, a parità di umidità, il potenziale idrico è più basso rispetto ai terreni poveri di colloidi. Questa proprietà assume un'importanza fondamentale nelle regioni e nelle stagioni dove la disponibilità idrica è un fattore limitante, in quanto consente l'adozione di pratiche di aridocoltura o, in irriguo, l'adozione di turni di adacquamento più lunghi e una gestione più elastica delle risorse idriche.
Il potere assorbente, derivato principalmente dall'alta capacità di scambio, è il secondo importante aspetto positivo. Un terreno argilloso, gestito con un piano di concimazione razionale, è in grado di fornire elevate prestazioni produttive e, nell'ambito di una rotazione colturale poliennale, si presta all'ottimizzazione dell'impiego dei fertilizzanti.
Aspetti bivalenti Come si è detto, la capillarità e la crepacciabilità dei terreni argillosi sono proprietà che possono rivelarsi negative o positive secondo il contesto.
La capillarità è una proprietà derivata dall'elevata incidenza della microporosità sulla porosità totale del terreno. In generale, il fenomeno concorre a determinare il potenziale matriciale e, quindi, influisce positivamente sulla capacità di ritenuta idrica. La capillarità può costituire inoltre una proprietà positiva in caso di apporto idrico da falde freatiche relativamente profonde, permettendo la risalita per capillarità fino agli strati esplorati dalle radici. La risalita capillare è invece un fenomeno negativo in condizioni di scarsa disponibilità idrica in quanto incrementa le perdite d'acqua per evaporazione: l'evaporazione dalla superficie del terreno è infatti più intensa se c'è un continuo rifornimento per risalita capillare dagli strati più profondi, fenomeno alquanto frequente nei terreni argillosi.