Curs 2013-2014 Influenta Factorilor Edafici Studenti (2)

  • Published on
    24-Sep-2015

  • View
    19

  • Download
    9

DESCRIPTION

GEOLOGIE-

Transcript

  • DEFINIREA NOIUNII DE SOL I DE FACTOR EDAFIC. PROPRIETILE FIZICE ALE

    SOLULUI. ROLUL LOR N DEZVOLTAREA ORGANISMELOR VII.

    1. Definirea noiunii de sol i de factor edafic

    Solul = corp natural, afnat, care se formeaz i evolueaz n timp, la suprafaa scoarei terestre, pe seama unor roci dezagregate, datorit aciunii organismelor i influenei condiiilor de mediu.

    Sub raport morfogenetic solul se definete ca o formaiune afnat de la suprafaa uscatului, rezultat prin aciunea ndelungat a factorilor pedogenetici i caracterizat prin compoziie specific trifazic, ntregit de prezena componentei vii, alctuire polidispers poroas a fazei solide, diferenieri de compoziie i nsuiri pe vertical i dinamic complex i nentrerupt.

    Solul este un corp cu o compoziie organomineral complex n care elementele nutritive sunt reinute i acumulate sub form de materie organic (humus) i eliberate treptat prin mineralizarea acestora.

    Avnd o compoziie chimic complex i fiind un corp afnat, poros, solul poate fi strbtut uor de rdcinile plantelor.

    Solul reine n el apa i aerul i reprezint o surs de elemente nutritive. Toate aceste proprieti fac ca solul s se deosebeasc de roca din care a provenit printr-o

    proprietate fundamental numit fertilitate, care asigur condiii pentru creterea plantelor. Din punct de vedere ecologic, solul se definete ca sediu al unui complex de substane i energie, organisme i microorganisme nsuiri i procese i posed un specific ecologic care determin un anumit potential productiv sau fertilitate

    Solul reprezint un suport i mediu pentru creterea plantelor. Solul ca sistem natural se formeaz n zona de interferen a litosferei cu atmosfera, biosfera i

    hidrosfera i formeaz nveliul Pmntului numit pedosfera Solul ca sistem natural este alctuit dintr-un ansamblu de elemente componente att de natur

    anorganic (mineral) ct i organic, aflate n toate cele trei faze de agregare a materiei solid, lichid i gazoas

    Solul este un sistem natural dinamic foarte complex organizat, sediul unor nentrerupte

    transformri materiale, energetice i funcionale, un veritabil sistem bio-fizico-chimic. Ca sistem dinamic complex, solul evolueaz o dat cu evoluia factorilor pedogenetici i n

    special a celor climatici i a vegetaiei sub care s-a format. Conexiunile directe i inverse dintre biocenoz i sol determin autoreglarea i realizarea unui echilibru dinamic ntre sol i biocenoz, stadiu la care se numete sol climax.

    Privit ca mediu de via teran al fitocenozelor solul format i evoluat sub aciunea factorilor pedogenetici, este permanent influenat de aceti factori i, la rndul su, mpreun cu atmosfera apropiat, constituie biotopul, mediul de via al biocenozei.

    De exemplu, n cadrul pdurii ca ecosistem, solul prin procesele generate de activitatea microorganismelor, particip alturi de plante, stratul atmosferic apropiat la o serie de cicluri biogeochimice ale elementelor (azot, carbon, fosfor etc.), adic la realizarea micului circuit biologic al elementelor. Prin aceste cicluri, solul particip la viaa ecosistemului i la producia de biomas.

    Toate elementele componente ale solului joac fa de biocenoz rolul de factori ecologici edafici sau factori pedoecologici. Dintre componentele solului, unele elemente ca

    macroelementele i microelementele, substanele organice fiziologic active, reacia solului, apa din sol, aerul, consistena, cldura, substanele toxice minerale au n special o influen direct asupra plantelor, fapt pentru care C. D. Chiri le denumete factori ecologici edafici. Alte componente ale solului, printre care mineralele primare i secundare, materia organic nedescompus i descompus, microorganismele i fauna, complexele organo-minerale, textura,

  • structura, porozitatea, nsuirile hidro-fizice etc. constituie factori pedoecologici cu aciune indirect sau determinani pedoecologici

    gr. edaphos=sol. Factori edafici: solul cu proprietile lui fizice, chimice i biologice

    Printre proprietile fizice amintim : textura, structura, compactitatea, densitatea, densitatea aparenta,

    porozitatea.

    1.1.TEXTURA - indice determinant al proprietatilor solului

    Textura influeneaz sau determin principalele proprieti ale solului, respectiv relaiile dintre

    matricea solului i faza lichid sau gazoas. Procentul de participare a celor 3 fraciuni

    granulometrice principale (nisip, praf, argil) la alctuirea fazei solide a solului determin influene

    importante.

    Textura grosier

    n solurile cu textura grosier care conin peste 50% nisip, proprietiile sunt cu att mai extreme cu ct nisipul este mai cuaros i mai dur i coninutul de humus mai redus. Nisipul grosier este foarte sarac n substante nutritive, are o suprafata specifica mic i deci o capacitate foarte mica de adsorbie i reinere i spaii lacunare mari. De accea este foarte permeabil pentru apa, afanat, cu un inceput de capilaritate i lipsit de coeziune i aderen. Pierd uor apa prin infiltraie i nu pot nmagazina rezerve mari de ap, dac nu au la partea inferioar a profilului un strat mai puin permeabil, care s pstreze apa. n sezonul cald, cnd sunt descoperite se nclzesc n general puternic i pe mari adncimi. De acea pierd uor apa prin evaporare i n perioadele secetoase-calde se usuc pn la 20-30 cm adncime. Fiind foarte uor permeabile, sunt expuse levigrii i antrenrii coloizilor. Humusul dac este prezent amelioreaz mult nsuirile solurilor nisipoase, mrind capacitatea lor de adsorbie pentru ap i substane nutritive, ridicnd coninutul de substane nutritive. Nisipul fin permite ridicarea apei prin capilaritate, retine bine apa, este uor permeabil pentru apa i aer, are o coeziune redusa i de aceea este uor de strabatut de radacini. Are o slaba putere de adsorbie pentru substanele nutritive i deci o fertilitate mica.

    Solurile cu textura grosiera se lucreaza foarte uar, din care cauz sunt numite soluri uoare, dei se pot tasa rapid, situatie n care au densiti aparente mari, ns avand pori grosieri au aer suficient. Coninutul mare de nisip i aer imprim variaii mari de temperatur de la zi la noapte i de la un sezon la altul. Solurile se ncalzesc i se rcesc rapid. Acest fenomen explic existena n aceste soluri a unei resurse suplimentare de ap provenit din condensarea vaporilor de ap n timpul nopilor de var.

    Permeabilitatea excesiva, cantitatea mica de apa reinuta fac necesara pe aceste soluri completarea deficitului de apa prin irigaii. Avand o aeraie puternic, humificarea este inferioara mineralizarii materiei organice. De aceea solurile nisipoase sunt sarace n humus, lipsite deci de

    cimentul care s uneasc particulele de nisip, fiind expuse unei eroziuni eoliane mai puternice. De aceea se recomand ca ele s fie protejate prin reele mai dese de perdele forestiere de protecie.

    Coeficientul de higroscopicitate i coeficientul de ofilire avnd valori mici, solurile nisipoase care s-au uscat n perioadele secetoase i satisfac repede apa necedabil, lsnd cea mai mare parte a apei primite i reinute la dispoziia plantelor. De aceea, n solurile nisipoase din regiuni de step, plantele ierboase i cele lemnoase (arbuti instalai natural, salcmul, via de vie etc.) folosesc apa ploilor mici i moderate de var mai bine dect n solurile grele. Plantele avnd n aceste soluri

  • sisteme de rdcini mult dezvoltate lateral i n adncime, capacitatea mic de reinere a apei i srcia n substane nutritive sunt n parte compensate.

    Capilaritatea mic nu permite folosirea apei freatice ; n schimb permeabilitatea mare pe care o au favorizeaz dezvoltarea puternic a rdcinilor n adncime pn la apa freatic. Stejarul poate trimite pivoii si la adncimi mari ceea ce la permite s folosesc apa freatic de la 8-10 i chiar 12m adncime. Aa se explic existena pdurilor de stejar de pe solurile nisipoase sau nisipo-lutoase formate pe depozite nisipoase, n Brganul Ialomiei i al Brilei.

    Microorganismele gsesc n solurile nisipoase condiii tipic aerobe. Descompunerea materiei organice este foarte rapid, n cea mai mare parte pn la mineralizare.

    n regiunile de step, acumulnd treptat humus, solurile nisipoase evolueaz spre unul din tipurile zonale, iar n regiunile umede spre soluri podzolite.

    Textura fin

    n solurile cu textur fin care conin peste 33% argil alcatuit din minerale argiloase i hidroxizi de Al, Fe, Mn, exist o porozitate scazut i predomina porii fini. Din aceast cauz circulaia apei prin solurile argiloase este foarte lent, mai ales ca i densitate aparenta este mai mare i solurile sunt deseori tasate.

    Fraciunea argiloas este format din particule cu diametrul sub 2 microni, reinnd mai bine prin adsorbie apa i substanele nutritive. n solurile argiloase, cantitatea de ap reinut este foarte mare. Coeficientul de ofilire are valoare de 16 - 20%, n schimb n soluriie nisipoase coeficientul de

    ofilire este de 1 - 3%. PLantele cresc greu n solurile argiloase insuficient structurate, rdcinile ntlnind o rezisten mare i neavnd asigurate raporturi favorabile ntre ap i aer. Bacteriile aerobe nu gsesc mediul aerat necesar.

    n timpul unei veri secetoase ploile mici sau irigatiile slabe nu pot asigura consumul de apa al

    plantelor ntruct apa este reinut foarte puternic de ctre argil. n stare umed solurile argiloase au aderen i plasticitate mare, se lipesc de unelte i frecvent gonfleaz.

    n stare uscat sunt foarte coezive, formeaz crpturi de 2-10 cm deschidere, care se continu pn la 1 m adncime. Circulaia apei din precipitaii este foarte defectuoas, ptrunznd n mare parte prin crpturi, iar alt parte se pierde prin evaporare; se mrunesc greu, motiv pentru care au fost numite soluri grele.

    Permeabilitatea sczut pentru ap determin n climatele umede fenomenul de bltire i stagnare prelungit a apei n profilul de sol. Acest lucru imprim solurilor condiii de anaerobioz ce se manifest prin pseudogleizare i turbificare a materiei organice.

    Datorit faptului ca rein timp indelung apa, solurile argiloase sunt primavara mai reci dect cele nisipoase, motiv pentru care i semanatul este ntrziat. Caracterele extreme ale solurilor agiloase sunt puternic ameliorate de prin formarea structurii glomerulare sau grunoase stabile. Aceste soluri sunt apte pentru cultura grului i a altor plante cu rdcini fasciculare. n regiuni umede sunt soluri de fnee i de pduri

    Avand o alcatuire mineralogica complex, solurile argiloase sunt mai bine aprovizionate cu substane nutritive, potentialul de fertilitate fiind mai ridicat. Pentru ridicarea fertilitii, solurile argiloase au nevoie de ameliorri de ordin fizic, fizico-chimic i biologic (ameliorarea structurii, a permeabilitii, a aeraiei, mrirea coninutului de humus prin gunoire, cultivarea plantelor perene n asolament, amedamente calcaroase etc.)

    Textura mijlocie

    Solurile cu textur mijlocie au cele mai bune insuiri fizice i chimice, continuul de nisip, praf i argil ocupnd procente aproximativ egale; astfel se creaza raporturi optime cu apa i aerul din sol. n

  • general proprietile fizice cum ar fi porozitatea, densitatea aparent i gradul de tasare au valori mijlocii asigurand o buna circulaie a apei n sol i o cantitate mare de ap accesibil plantelor.

    Totui sunt suprafee din ce n ce mai mari cu soluri tasate la 20 - 40 cm adncime, chiar dintre subtipurile de cernoziomuri cu textur mijlocie, datorit lucrarilor repetate la coninuturi nefavorabile de umiditate. n cazul soluriior cu textura mijlocie, insuirile chimice au i ele valori mijlocii, ex: pH-ul sau capacitatea totala de schimb cationic.

    Importana texturii

    Textura, determinnd, sau influennd condiiile de cretere a plantelor, care au cerine

    foarte variate, constituie un criteriu de baz n alegerea sortimentului de culturi. Marea

    majoritate a plantelor de cultur se dezvol n optim n cazul texturilor mijlocii. Unele cu lturi

    valorific bine sau chiar prefer textura grosier (de exemplu, cartoful, sfecla, via de vie etc.)

    sau pe cea fin (de exemplu, grul). Pentru unele culturi poate constitui un factor restrictiv,

    cum se ntmpl, de exemplu, cu textura fin (argiloas) n cazul viei de vie, pomilor,

    cartofului (n zone uscate) etc.

    Textura determin stabilirea difereniat a msurilor agrotehnice, agrochimice i ameliorative

    ce urmeaz s fie aplicate solului. Astfel, n cazul texturilor fine, n comparaie cu texturile

    grosiere, mobilizarea solului trebuie fcut pe adncime mai mare, ngrmintele chimice pot fi

    aplicate n doze mai mari i la intervale mai lungi, normele de irigare vor fi mai mari etc.

    FUNCIILE ECOLOGICE ALE TEXTURII SOLULUI I ROLUL EI N SISTEMUL COMPLEX SOL-AP-AER-PLANT RELATIA DINTRE TEXTURA SI ALTI DETERMINANTI ECOLOGICI AI SOLULUI

    Substanele nutritive accesibile i mobilizabile din soluri sunt condiionate de gradul de finee al materiei minerale, care determin att mrimea interfeei de contact a acestei materii cu factorii de alterare, ct i mrimea complexului adsorbtiv, deci mrimea suprafeei pe care se produce adsorbia apei i a ionilor, precum i schimbul de ioni cu rol de elemente nutritive.

    Solurile nisipoase, srace n fraciunea argiloas au un potenial nutritiv redus. n aceleai condiii de evoluie genetic solurile textural mijlocii i fine, bogate n fraciunea

    argiloas, au un fond de elemente nutritive mult mai mare i o activitate fizico-chimic mult mai intens dect solurile textural grosiere. Mai puin expuse levigrii cationilor bazici i mai bine tamponate, solurile bogate n fraciune activ argiloas sunt mai greu srcite de substane nutritive, rein mai bine ngrmintele, se acidific mai greu dect solurile srace n aceast fraciune.

    Apa este mai bine reinut, se acumuleaz n rezerve mai mari i mai greu epuizabile n soluri textural mijlocii i fine (dac sunt bine structurate), dect n solurile nisipoase. Solurile textural fine, avnd un coeficient de ofilire mare, rein ap pe care nu o pot ceda, iar apa din ploile de var este mai puin folosit de ctre plante dect n cazul solurilor nisipoase i nisipo-lutoase.

    Aerul din sol i aeraia solului sunt n general excesive n solurile nisipoase, bune n solurile textural submijlocii i n soluri lutoase bine structurate. n solurile argiloase i nestructurate, circulaia aerului i a apei sunt ngreunate , drenajul intern ntrziat sau inexistent, insuficiena aerului i a schimbului de gaze cu atmosfera fiind resimite de ctre plante. Structura grunoas i porozitatea biologic larg amelioreazmult condiiile de aeraie ale solurilor argiloase.

    Consistena este alt factor ecologic al solului condiionat de textur. La aceleai condiii de umiditate i structur aceast nsuire crete cu procentul de particule argiloase i prfoase n alctuirea granulometric a solului. Astfel, solurile nisipoase sunt (excepie orizonturile cimentate cu hidroxizi de

  • fier, carbonat de calciu) slab coezive, uor strbtute pe un mare volum de sistemele de rdcini, n timp ce solurile argiloase nestructurate se situeaz la extrema opus, cu o consisten mare i foarte mare, care mpiedic dezvoltarea normal a sisemelor de rdcini i folosirea intensiv a unui volum edafic mare.

    Cldura (temperatura din sol) care influeneaz direct viaa plantelor i procesele biochimice din sol, este condiionat de caracterul textural al acesteia. n general, cu creterea gradului de dispersitate al solului, de la textura nisipoas spre cea argiloas, solul se nclzete i se rcete mai greu. De aceea, n special n climate continentale, solurile nisipoase nregistreaz alternane mari pn la foarte mari de temperatur ntre zi i noapte. DE asemenea, primvara se nclzesc mai repede dect alte soluri. n zilele senine de var, temperatura n primii decimetri putnd depi frecvent 50-60C. n contrast cu solurile nisipoase i uoare, solurile cu textur fin, grele, mbibate cu ap primvara, se nclzesc mult mai greu, numite i soluri reci

    1.2.STRUCTURA SOLULUI- formare, tipuri de structuri

    Definirea structurii

    Structurarea solului este un fenomen natural ce se desfoar n cursul procesului de solificare, prin care particulele minerale primare de nisip, praf i argil se asociaz formnd agregate elementare de forme i dimensiuni diferite. Liantul care le leag e alctuit din humus, argil sau complexe organo-minerale, de tipul humailor sau floculanilor. Modul de asociere n agregate a particulelor de sol de forme i dimensiuni diferite poart denumirea de structur. Mrimea, forma i natura agregatelor de sol sunt caracteristice unui anumit orizont sau ntregului profil.

    De exemplu, n orizonturile superioare ale solurilor bogate n coloizi i cu activitate biologic intens, aceste agregate sunt stabile, rotunjite i de dimensiuni cuprinse ntre 0,5 i 2 mm. Ele asigur solului un bun drenaj intern, reinerea i nmagazinarea activ a apei din precipitaii i o bun aerisire. n orizonturile inferioare ale solurilor cu un coninut ridicat n argil coloidal i srace n substane humice, se formeaz agregate de fragmentare cu dimensiuni mari, cu muchii i coluri evidente care determin n acele orizonturi condiii aero-hidrice defavorabile dezvoltrii plantelor.

    De aici rezult importana pe care o prezint calitatea structurii solului pentru fertilitate i importana meninerii i refacerii structurii solurilor aflate n cultur. O dat cu evoluia solului, datorit n primul rnd activitii antropice i mai puin factorilor naturali, structura solului evolueaz n sensul degradrii i chiar a distrugerii agregatelor structurale

    Formarea structurii solului

    Agregatele structurale din sol se formeaz n esen prin fragmentri produse de: gonflarea i contracia argilei constituiente datorit variaiilor de umiditate i

    temperatur din sol; aciunea organismelor animale i vegetale.

    Materialul de sol se poate structura, dac exist n sol cantiti suficiente de substane coloidale argil, humus, complexe organo-minerale, sescvioxizi de Al i Fe care s declaneze procesul de coagulare ce duce la structurarea solului. Pentru formarea unor agregate stabile trebuie s existe n sol cantiti suficiente de substane coloidale din toate cele menionate. n alte condiii structura este

  • instabil. Humusul dei are o capacitate foarte mare de structurare, n lipsa argilei se formeaz agregate mici i puin stabile. Dac exist mult argil, dar humus n cantiti nesemnificative se formeaz agregate mari, cu fee plane i muchii ascuite, care sub aciunea apei se desfac foarte uor (Rogobete, 1993)

    Pentru o bun structurare este necesar prezena simultan a argilei i a acizilor huminici saturai n ioni de calciu i magneziu, care dau o coagulare ireversibil (Rogobete, 1993). Asemenea condiii se ntlnesc n orizontul de suprafa al cernoziomurilor, n care se formeaz o structur de cea mai bun calitate numit glomerular. O modificare a mineralogiei argilei prin predominana montmorillonitului n detrimentul caolinitului i a compoziiei humusului (acizi fulvici n loc de acizi huminici), duc la formarea unor agregate structurale slab rezistente hidric, datorit reversibilitii coagulrii acizilor fulvici.

    n cazul abundenei n complexul coloidal al solului, a ionului de Na+ cu rol de peptizant al coloizilor i deci de distrugere a structurii, la un coninut de Na+ care depete 20% din T (capacitatea total de schimb cationic), procesele de structurare sunt asemntoare (se formeaz agregate slab rezistente hidric). Efectul distructiv al sodiului poate fi anulat, atunci cnd exist n sol o concentrare mai mare de sruri solubile, chiar la coninuturi de Na+ care depesc 30% din T; structura solului este stabil (Rogobete, 1993).

    n solurile cu muli coloizi de tipul sescvioxizilor (ansamblu de oxizi i hidroxizi de Fe, Al, Mn, Ti) de Fe i Al, care au sarcin predominant pozitiv se realizeaz conexiuni adsorbtive cu coloizii acidoizi, oxizii de calciu i coloizii organici. n acest mod treptat se formeaz n jurul nucleului mineral o pelicul de gel alctuit din sescvioxizi i din silice coloidal, substane organice i sruri. Particulele primare de sol cu astfel de pelicule se reunesc n agregate tari cu mare stabilitate hidric (Rogobete, 1993).

    La procesele de aglutinare-cimentare care contribuie la formarea structurii solului particip fore de atracie van der Waals, fore de atracie electrostatic i procese de cimentare. Dintre substanele cu rol de liant ntre particule amintim carbonatul de calciu care se precipit din soluie n interiorul i n jurul agregatelor structurale (Black, 1968).

    La formarea structurii solului particip procese de nghe-dezghe, umezire-uscare la care se adaug activitatea biologic produs de organismele vegetale i animale.

    Iarna, particulele aglutinate i cimentate sunt supuse procesului de nghe-dezghe, care duce la dezagregarea agregatelor mari, bulgroase n fragmente mrunte de mrimea celor grunoase. Dac solul este bogat n humus aceste fragmente grunoase pot fi destul de stabile.

    Alternana perioadelor uscate cu cele umede duce de asemenea la mrunirea solului n agregate mai mici. Prin uscare, se nasc presiuni inegale, se produc contracii, crpturi prin care ptrunde aerul pn la nivelul porilor. Prin umezire brusc se produc gonflri inegale i comprimarea aerului din spaiul poros sub forma unor mici explozii n masa agregatelor de sol (Chiri, 1974). Procesul de umezire-uscare contribuie la fenomenul de automulcire (mulci-fragmente granulare mrunte) caracteristic vertosolurilor.

    Rdcinile gramineelor separ agregatele mari n fragmente mici, mrind suprafaa lor activ. Microorganismele prin secreiile lor contribuie la cimentarea agregatelor. Animalele subterane, n special rmele trecnd prin tubul digestiv particulele de sol, le elimin structurate sub forma unor aglomerri tipice, bine rotunjite, constituind cea mai bun structur glomerular. Uneori ntreaga mas a solului poart amprenta structurii zoogene datorit activitii intense de structurare a organismelor animale; structura are n ansamblu caracter vermic.

    Tipuri de structuri

    Structura agregatelor din sol poate fi clasificat n funcie de: mrimea, forma i natura agregatelor constituiente.

  • Agregatele structurale sunt aranjate n:

    - trepte de mrime: foarte fin, fin, mijlocie, grosier, foarte grosier - tipuri de structur, dup forma i aezarea agregatelor : glomerular, grunoas,

    subpoliedric, poliedric, columnar, prismatic, lamelar.

    Structura glomerular prezint agregate sferoidale, poroase, cu fee rotunjlte cu diametru ntre 1 i 5mm, cu aezare afnat, cu spaii inter- i intraglomerulare, care rein bine apa i aerul. Agregatele sunt uor friabile dar au o bun stabilitate hidric datorit liantului insolubil n ap, alctuit din substane humice de tipul acizilor humici cenuii i bruni i din humai de calciu. Este tipul optim de structur caracteristic orizontului A molic.

    Structura grunoas (granular) prezint agregate sferoidale relativ mari cu diametre ntre 5 i 10 mm i mai mari de 10 mm, neporoase sau slab poroase, cu muchii i coluri relativ rotunjite. Se ntlnete n orizontul humifer al solurilor cultivate, sub pajiti i sub pdure, avnd stabilitate hidric i calitate inferioar structurii glomerulare. Structura poliedric (cuboid) angular prezint agregate structurale aproximativ egal dezvoltate n direciia celor 3 axe rectangulare; au diametrul ntre 5-50 mm. Feele agregatelor sunt plane i se intersecteaz n muchii ascuite. Se ntlnete n orizonturile de tranziie A/B sau E/B ale unor soluri afectate de exces de umiditate (brune luvice pseudogleizate i pseudogleice). Determin permeabilitate i aerisire slab a orizontului.

    Structura poliedric subangular cuboid, asemntoare celei precedente, prezint agregate structurale cu muchii i coluri rotunjite. Caracterizeaz orizonturile Bv ale unor soluri brune eumezobazice, cernoziomuri cambice sau orizonturile de tranziie, de exemplu AB.

    Structura prismatic apare sub form de agregate alungite vertical, cu aspect de prism, cu fee plane, muchii i coluri evidente, cu latura bazei cuprins ntre 10-100 mm. Caracterizeaz orizonturile Bt ale solurilor argiloiluviale. Prin presare, agregatele se desfac, n agregate

    poliedrice mai mici.

    Structura columnar, aseamntoare celei precedente, se prezint sub form de prisme alungite, cu muchii i coluri evidente, dar capetele rotunjite . Caracterizeaz orizonturile B mbogite n sodiu (Btna) din solurile alcalice (soloneuri).

    Structura lamelar (istoas) este alctuit din agregate lamelare cu grosimea 1-10 mm Caracterizeaz orizonturile eluviale (Ea) ale solurilor tasate prin cultur, solurile cu exces periodic de umiditate pluvial (pseudogleice) sau orizonturile de tranziie BC formate pe roci istoase.

    Structura bulgroas (dei nu figureaz n noua clasificare) apare n terenurile de cultur argiloase, arate n condiii de umiditate prea mare sau prea mic, cnd se formeaz agregate de dimensiuni mari (bulgri, bolovani) care n urma proceselor de gelivaie se pot desface n agregate mai mrunte, poliedrice sau chiar granular-glomerulare.

    Solurile nestructurate apar atunci cnd:

    - lipsesc lianii (argila, humusul) dintre granulele de nisip, sau - solul este compact, masiv (cazul solurilor grele, argiloase, umezite excesiv).

    Stabilirea structurii se face pe teren, pe orizonturi, simultan cu descrierea solului.

  • Structura este unul dintre indicii morfologici, care constituie criteriu de delimitare a

    orizonturilor genetice i a tipurilor de sol. Gradul de dezvoltare a structurii ntr-un profil de sol variaz de la un orizont la altul, iar pe orizontal de la un tip de sol la altul.

    FUNCIILE ECOLOGICE ALE STRUCTURII SOLULUI I ROLUL EI N SISTEMUL

    COMPLEX SOL-AP-AER-PLANT. IMPORTANTA STRUCTURII PENTRU VIATA

    ORGANISMELOR VII

    Examinarea analitic detaliat a solului bine structurat n agregate complexe poroase (glomerule) n opoziie cu starea nestructurat a unui sol argilos i a unui sol nisipos cu alctuire din particule elementare sau cu aceea a unui sol foarte grosier structurat (bulgros) face posibil definirea solului bine structurat i a funciilor ecologice ale structurii acestuia. Prin formarea agregatelor glomerulare complexe, alctuite din microagregate aezate spaial, n masa solului se creeaz deosebiri de consisten i de nsuiri pe spaii foarte mici. Macroagregatele includ particule minerale, pelicule-geluri pe acestea, cimenturi organice i organo-minerale, n aezare relativ ndesat, cu pori fini, capilari, i au asigurat o coeziune intern accentuat. n cuprinsul macroagregatelor, microagregatele reunite prin aglutinare, presare prin rdcini etc., au o aezare spaial, cu puncte i suprafee pariale de contact reciproc, cu pori necapilari i capilari mai largi dect cei din interiorul lor.Macroagregatele, cu aceast alctuire complex, poroas, sunt aezate spaiat, cu suprafee reduse de contact reciproc i cu pori largi (necapilari) ntre ele. Un asemenea sol este i biologic foarte activ, cu numeroase spaii lacunare largi (tuburi, canale, galerii, lcauri de larve etc.), create de rdcini i faun, formnd aa numita porozitate biologic . Acest mod de organizare a structurii glomerulare determin modificri favorabile (pentru plante) de consisten, infiltraie a apei, permeabilitate, reinere i pstrare a apei, aeraie, mineralizare i humificare a materiei organice, activitate a mezofaunei i a microorganismelor, nutriie i aprovizionare cu ap a plantelor.

    Consistena. Solul mrunt i poros structurat are o consisten inter- i intraglomerular moderat, este uor friabil, separabil n microagregate, cu o coeziune reciproc suficient a microagregatelor (prin aglutinare, cimentare), pentru ca macroagregatul poros glomerula

    s se pstreze bine individualizat i s fie rezistent la aciunea dispersant a apei. Microagregatele, cu aezare intern mai ndesat a particulelor i aglutinare -cimentare mai puternic, au o coeziune accentuat, fiind deosebit de rezistente la aciunea dispersant a apei. Ca urmare a acestor condiii de consisten-coeziune, n solul bine structurat glomerular, seminele germineaz normal i tinerele plante se dezvolt bine. Solul este uor strbtut de rdcini, prin spaiile interglomerulare, iar perii absorbani ai rdcinilor se afl n contact intim cu suprafeele microagregatelor.Avnd asigurate condiii favorabile de consisten, umiditate, aeraie, nutriie, n solurile astfel structurate sistemele de rdcini ale plantelor se dezvolt bine i folosesc un mare volum fiziologic util , o prim condiie a potenialului de fertilitate. Aezarea afnat a glomerulelor, stabilitatea i rezistena lor la aciunea dispersant a picturilor de ploaie mpiedic formarea unui strat compact de crust la suprafaa solului.

    Relaiile cu apa n solul bine structurat glomerular sunt optime. Apa din precipitai sau din irigaii se infiltreaz uor prin porii largi (necapilari) , circul apoi lent de la un agregat glomerular la altul i n interiorul acestora, ca urmare a ntreruperii capilartelor i a contactelor dintre agregate, prin spaii lacunare largi. n acelai timp, apa este bine reinut n porii capilari fini ai microagregatelor i la suprafaa particulelor. n solul bine structurat se

  • infiltreaz practic ntreaga cantitate de ap ajuns pe suprafaa acestuia i se nmagazineaz pe un strat gros. Solul acumuleaz rezerve mari de ap, asigurnd aprovizionarea vegetaiei i n perioade secetoase. n solurile bine structurate pierderile de ap prin evaporare nu depesc 15% din apa primit n sol. Infiltraia activ a apei reduce mult sau elimin scurgerile de suprafa ce se produc pe terenuri nclinate + rezistena la dispersare a agregatelor, ceea ce frneaz mult procesul de eroziune a solului.

    Relaiile cu aerul n interiorul solului i schimbul cu atmosfera apropiat sunt optime n solul bine structurat glomerular. Porii largi, necapilari, dintre macroagregatele structurale

    frmeaz mpreun cu porii capilari maimlargi aa-numita porozitate de aeraie , asigur ptrunderea i circulaia normal a aerului n sol, schimbul activ de gaze cu atmosfera, prezena la suprafaa agregatelor glomerulare a aerului bine oxigenat, evitndu -se concentraia excesiv de CO2 n sol. Sunt asigurate condiii de respiraie pentru rdcini i mezofaun i de aerobioz pentru microorganisme. n interiorul microagregatelor, ai cror pori capilari rmn n majoritatea timpului plini cu ap, aerul ptrunde mult mai greu i mai puin, crendu-se condiii de anaerobioz pentreu microorganisme.

    n solurile lipsite de structur relaia cu apa i aerul sunt nefavorabile att solului ct i vegetaiei. Solurile textural fine (argiloase, luto-argiloase) nestructurate, sunt greu permeabile, nu pot nmagazina cantiti mari de ap, acestea pierzndu-se prin scurgeri laterale, mai ales din ploi repezi. La un grad ridicat de umiditate, n aceste soluri apa

    stagneaz, iar aerul este eliminat, sau prea puin prezent. n perioadele secetoase au loc mari pierderi de ap prin evaporare. Solul este sectuit repede de ap, capilarele conin aproape numai aer.

    Solurile textural grosiere (nisipoase), excesiv permeabile i cu capacitate mic de reinere a apei, pierd repede apa, n majoritatea timpului aerul fiind n exces, apa n mare deficit.

    Microorganismele gsesc n solul glomerular condiii foarte bune de via. Toate procesele biochimice, n special cele de mineralizare i humificare a materiei organice, amonificarea i nitrificarea azotului, se petrec ntr-un ritm viu.

    Procesele de mineralizare i humificare a materiei organice au condiii favorabile specifice solului structurat glomerular. Pe suprafeele macro- i microagregatelor, n prezena aerului, are loc descompunerea aerob rapid pn la mineralizare, cu eliberarea elementelor nutritive bazice i a azotului din compuii organici . Simultan, n interiorul microagregatelor, cu aer puin i aerare slab, are loc o descompunere lent, formarea i acumularea de humus activ.

    Procesele de nutriie a plantelor au loc n condiii optime n solul structurat glomerular, ca urmare a aprovizionrii active cu ap i substane nutritive accesibile rdcinilor abundent dezvoltate ntr-un volum de sol fiziologic util, moderat coeziv i biologic foarte activ.

    1.3.COMPACTITATEA

    Compactitatea depinde de textura i structura solului. n funcie de acestea, un sol poate s apar mai mult sau mai puin ndesat, i cu ct este mai ndesat, cu att se spune despre el c este mai compact. Solurile argiloase sunt cele mai compacte, pe cnd cele nisipoase sunt foarte

    afnate, din care cauz nu opun rezisten la arat.

    1.4.DENSITATEA SOLULUI

    Aceasta reprezint raportul dintre greutatea unei probe de sol uscat (M) i volumul ocupat de

    particulele minerale i organice (V):

  • D = M / V

    In general, densitatea solului este influenat de constituenii lui (minerali i organici) i de

    proporia cu care acetia intr n alctuirea masei solului. Cei minerali imprim solului o

    densitate mai mare, pe cnd constituenii organici o micoreaz.

    Densitatea principalilor componeni minerali din masa solului este cuprins ntre 2,5 i 5,3

    g/cm3 iar a celor organici nu depete 1,5 g/cm3 (1,2-1,5 g/cm3 ).

    1.5.DENSITATEA APARENT (DA)

    Spre deosebire de densitate, care de fapt arat numai greutatea unitii de volum a particulelor solide, densitatea aparent reprezint uniti de volum total (particule plus pori). Din aceast cauz, densitatea aparent variaz, de obicei, ntre 1 i 2 n funcie de sol i orizont, coninut de humus, structur. Valoarea densitii aparente este mai mic la solurile structurate i bogate n humus i, de asemenea, n partea superioar a solurilor, dect n jos pe profil. Densitatea aparent servete, n special, la aprecierea gradului de tasare i a porozitii solului.

    n general, densitatea aparent este un bun criteriu de apreciere a aezrii afnate a solului i

    acolo unde humusul nu este net acid, a calitii fizico-biologice a solului. Densitatea aparent

    mic indic sol afnat, bogat n humus, structurat, cu consisten moderat, biologic activ.

    DEnsitatea aparent mare indic sol ndesat, srac n humus, slab structurat, cu consisten

    ridicat n stare uscat sau chiar moderat umed, biologic puin activ. Rdcinile gsesc

    condiiile cele mai bune de dezvoltare n solurile afnate, cu densitate mic sub 1,4 -1,3 g/cm3 .

    n pdurile i pajitile cu soluri n structur i aezare netulburate de cauze de ordin antropic,

    cele mai mici densiti aparente se nregistreaz n partea superioar a orizontului cu humus,

    cea mai humifer, cea mai bine structurat i mai poroas, n care se dezvolt i cele mai

    multe rdcini fine. Spre un optim al densitii i optimum edafic al profilului de sol se tinde

    i n cultur, prin lucrrile de mobilizare-afnare a solului.

    1.6. POROZITATEA SOLULUI

    n orice sol exist o reea de pori. Totalitatea porilor (sau spaiilor) formeaz porozitatea total

    (se exprim n % din volumul solului n aezare normal). Dar, porii solului sunt de mrimi

    diferite. Se deosebesc pori capilari care au diametre sub 1 mm i care rein apa i pori

    necapilari. Totalitatea porilor capilari alctuiesc porozitatea capilar i caracterizeaz

    capacitatea pentru ap a solului. Porii de dimensiuni mai mari sunt ocupai cu aer, alctuiesc

    porozitatea necapilar i caracterizeaz capacitatea pentru aer a solului. De fapt, capacitatea

    pentru aer se exprim prin porozitatea de aeraie, care reprezint pori ocupai de aer atunci cnd

    solul se afl n condiii optime de umiditate, adic la capacitatea de cmp. Ea se calculeaz cu

    ajutorul relaiei:

    PA (%) = PT-CC*DA

    in care:

  • PA este porozitatea de aeraie; PT - porozitatea total; CC - capacitatea de cmp i DA - densitatea aparent.

    Att porozitatea total, ct i raportul dintre porozitatea capilar i necapilar depind, ndeosebi, de textura i structura solului. De regul, de la solurile nisipoase spre cele argiloase porozitatea total i cea capilar cresc, pe cnd porozitatea de aeraie se micoreaz. Condiiile optime de porozitate se realizeaz n cazul solurilor cu textur mijlocie (lutoas) i, bineneles, structurate (glomerulargrunoase). Dac porozitatea total a solurilor se micoreaz o dat cu adncimea, cea capilar crete, mai pregnant n cazul solurilor cu orizont Bt argic (argiloiluvial).

    Porozitatea total (PT) se determin prin metode directe sau indirecte folosind valorile densitii aparente (DA) i densitii (D) ale solului respectiv:

    Importana i funciile ecologice ale porozitii solului

    Porozitatea reprezint spaiul de nmagazinare i cile de ptrundere i circulaie a apei i aerului n sol i de schimburi ntre atmosfer i sol. n spaiul poros i moderat consistent al solului se dezvolt i gsesc condiii de via rdcinile, microorganismele i fauna solului. Porozitate solului, prin diversitatea ei cantitativ i calitativ, condiioneaz valorile i regimurile factorilor ecologici din sol (ap, aer, consisten, temperatur) i influeneaz numeroase nsuiri i procese din sol, cu caracter de determinani ai acestor factori (permeabilitatea, capacitatea de reinere a apei, procesele de oxidare i reducere, de migraie pe vertical i lateral a substanelor solubile sau coloidal disperse, procesele biochimice datorate activitii microorganismelor etc.).

    Volumul de sol folosit de rdcinile fine, rare, dese sau foarte dese este n n funcie de condiiile de porozitate. Rdcinile nu ptrund n orizonturile lipsite de pori largi dect pe unele fisuri.

    Prin funciile ei multiple, porozitatea este o nsuire esenial pentru fertilitatea solului. De aceea, asigurarea unor condiii optime de porozitate n solul de cultur trebuie s fie unul din obiectivele principale ale agrotehnicii. Lucrrile raionale de afnare a solului, formarea structurii glomerulare stabile prin cultura ierburilor perene n asolament, aplicarea judicioas a ngrmintelor organice i a amendamentelor sunt mijloace prin care se realizeaz condiii bune de afnare, coagulare istructur, drci de porozitate, n solul de cultur.

    Fa de solurile agricole , care se mobilizeaz annual prin lucrrile de cultur, solurile forestiere prezint o particularitate de structur-aezare i porozitate. La aceaste soluri, aezarea i porozitatea natural nu sunt deteriorate prin lucrrile de cultur, cel mult prin lucrarea iniial de plantare sau nsmnare i foarte rar prin lucrri de mobilizare superficial. Porozitatea lor este determinat de modul de grupare a particulelor i de aezare a grupelor acestora, ct i de un sistem de canale, tuburi i excavaii datorate aciunii ndelungate a faunei solului (roztoare, viermi, insecte etc.) ardcinilor arborilor i a florei ierbacee care strbate solul n toate direciile, crend o adevrat reea de spaii lacunare largi i lungi, dezvoltate n stratul superficial al solului (primii 15-20 cm). Acest reea de spaii lacunare constituie mpreun cu agregatele de particule numita arhitectura natural a solurilor forestiere sntoase. Solurile forestiere au n primii 10-20 cm o capacitate ridicat pentru aer, o aeraie activ i o bun permeabilitate pentru ap, chiar cnd structura lor glomerular sau grunoas este moderat degradat. Pentru pstrarea sistemului de spaii lacunare, important pentru activitatea biologic i fertilitatea solurilor forestiere, silvicultorul trebuie s se ngrijeasc ca arboretele s acopere bine solul i s-I furnizeze o litier abundent, iar pdurea s fie lsat s-i creeze solul ei afnat i poros, sa fie bine nchis, ferit de punat alte aciuni de compactare a solului.

  • PROPRIETILE FIZICO-MECANICE ALE SOLULUI. ROLUL LOR N DEZVOLTAREA

    ORGANISMELOR VII

    Principalele proprieti fizico-mecanice ale solului sunt urmatoarele: consistena, plasticitatea,

    adezivitatea i variaia de volum.

    1. CONSISTENA

    Prin consisten se inelege gradul de trie, de soliditate a unui corp, de rezisten a acestuia la deformare

    sau sfrmare. Solul prezint i el consistena, deoarece ntre particulele ce-l compun se manifest fore

    de atracie reciproc; particulele se gsese, de obicei, asociate, legate, cimentate n agregate; particulele i

    agregatele sunt dispuse n aa fel nct n aezare natural masa solului apare ca un tot unitar, cu o

    arhitectonic proprie (corp strabtut de o reea dens de pori mai mari sau mai mici, ocupai n diferite

    proporii de apa i aer) etc.

    Consistena solului se manifest prin rezistena pe care o opune la diferite solicitari mecanice: la penetrare

    (la patrunderea unui corp etalon, de obicei de forma conica), la compresiune (comprimare), la forfecare

    (taiere) etc. Consistenta solului se apreciaza prin rezistenta pe care o opune un fragment sau proba de sol

    la sfrmare n mn, n stare uscata sau n stare umed - reavn (aceast stare corespunde situaiei n care

    solul este astfel umezit nct las o senzaie clar de umezeal, dar nu murdarete mna la strngerea

    puternic). Prin urmare, la sol se deosebesc: consistena n stare uscat i consistena n stare umed

    (reavan).

    Consistena variaz foarte mult de la sol la sol. Din punct de vedere a consistenei n stare uscat, se

    deosebesc soluri: necoezive, slab coezive, uor dure, dure, foarte dure i extrem de dure, iar al celei n

    stare umed - reavn, soluri: necoezive, foarte friabile, friabile, ferme, foarte ferme i extrem de ferme. n

    cazul soiurilor necoezive, deci aflate pe treapta inferioar a scarii de consisten, att n stare uscat, ct i

    n stare umed, materialul de sol apare mobil, alctuit din particule grosiere (nisipoase) nelegate ntre ele.

    La extrema cealalt, materialul de sol nu poate fi sfrmat n mn n stare uscata i ntre degete n stare

    umed. Consistena variaz de la sol la sol, n funcie de textur, de structur, de coninutul n humus, de

    natura cationilor absorbii, de starea de afnare sau tasare:

    Textura nisipoas imprim solului o consisten slab, deoarece particulele fiind grosiere, forele de

    atracie reciproc sunt practic nule, legarea grunilor de nisip prin intermediul altor substante este

    anevoioas, posibilitatea de aezare indesat a acestora este mica etc. Cu ct textura este mai fin, cu att

    i consistena crete, atingnd maximum n cazul texturii argiloase.

    Structura influeneaz consistena n mod diferit, uneori mrind-o, alteori micornd-o. Aa, de exemplu,

    solurile cu textura grosier, necoezive, prin structurare capt o oarecare coeziune (deoarece particulele

    se leag ntre ele n agregate structurale), iar la cele cu textur fin se micoreaz consistena (prin

    formarea de agregate, dei n interiorul acestora coeziunea rmne foarte mare, ntre agregate scade, i

    deci consistena solului considerat n ntreaga lui mas se reduce, adic structura, n toate cazurile,

    influeneaz n mod favorabil consistena solului.

  • Humusul, i n general materia organic, influeneaz n mod pozitiv consistena solului, contribuind la

    micorarea acesteia n cazul solurilor cu textur fin i imprimnd o oarecare coeziune celor cu textur

    grosier.

    Natura cationilor adsorbii poate influena consistena att n sens negativ, ct i n sens pozitiv,

    mai ales prin rolul pe care-1 au cationii n definirea structurii. Complexul coloidal saturat,

    ndeosebi cu Ca i Mg, asigura o bun structurare a solului i, deci, o influen pozitiva asupra

    consistenei, ceea ce nu se ntmpl n cazul predominrii hidrogenului. O influen cu totul

    negativ exercit Na adsorbit n mare cantitate, mai ales atunci cnd textura este fin; n astfel de

    situaii, solul, att n stare uscat, ct i n stare reavan, se prezint ca o mas compact, iar la

    umiditate mai mare, ca o past dens.

    Starea de afnare sau de ndesare influeneaz consistena, n sensul c aceasta este mic la

    solurile afnate i mai mare la cele tasate, compacte.

    Consistena variaz de la un soi la a1tu1, ci i la acelai sol, n funcie de coninutul de ap.

    Excluznd solurile necoezive i slab coezive, la toate celelalte soluri, odata cu creterea

    coninutului de ap, consistena se micoreaz, pn la starea n care solul formeaz cu apa o

    suspensie ce curge. Micorarea consistenei datorit umezirii se explic prin faptul ca apa desface

    cimentul de legtur ce exist ntre particule, le mbrac pe acestea cu pelicule de ap, le

    ndeparteaz unele de altele i, ca urmare, gradul de soliditate a materialului de sol scade cu att

    mai mult, cu ct cantitatea de ap este mai mare, n funcie de coninutul de ap, solul (exceptie s.

    necoeziv sau slab coeziv) poate cpta forme de consisten diferite.

    Din punct de vedere al practicii agricole, consistena prezint o deosebit importan. Asa, de

    exemplu, consistena mare a solului impiedic creterea normal a rdcinilor i tuberculilor i,

    prin urmare, dezvoltarea generala a plantelor. Deosebit de sensibile n aceast privin sunt pomii,

    via de vie, cartoful, sfecla pentru zahrul etc. Consistena mare (sau compactitatea) este nsoit n

    sol de existena unui regim deficitar n ce privete apa, aerul i substanele de nutriie. Consistena

    mic permite dezvoltarea rdcinilor i a tuberculilor dar, i n acest caz, regimul de apa, aer i

    substane nutritive este deficitar, solul este supus spulberrii prin vnt etc. Cea mai buna situaie o

    prezint solurile cu consistena mijlocie.

    Consistena determin rezistena i comportarea solului la efectuarea diferitelor lucrri. Aa, de ex.,

    solurile cu consisten mic se lucreaz uor i bine, indiferent de starea de umiditate, nu fac crust etc.

    Din contra, solurile cu consisten mare opun o rezisten ridicat; dac sunt lucrate n stare uscat

    artura iese bulgroas, iar n stare prea umed, sub form de curele, fac crust, trebuie lucrate enegic,

    consumul de carburani este mare etc.

    2. PLASTICITATEA

    Prin plasticitate se inelege proprietatea unor materiale de a se modela uor prin apsare sau de a forma

    cu apa o past modelabil care i menine coeziunea, deci formele dbindite (dup frmntare i

    uscare). Solurile, cu exceptia celor cu textura grosier, prezint i ele plasticitate. Aceasta se datoreaz

    prezenei particulelor fine (indeosebi de argil), care mbrcate cu pelicule de ap alunec unele peste

  • altele sau joac rol de lubrefiant. Prin urmare, plasticitatea depinde de, textur. Solurile nisipoase nu

    manifest nsuiri de plasticitate, iar cele nisipo-lutoase au o plasticitate redus; n continuare, spre

    solurile argiloase plasticitatea crete treptat-treptat. Plasticitatea este influenat i de natura argilei

    (montmorillonitul manifest plasticitate mai mare dect caolinitul), de coninutul n humus (acesta d o

    oarecare plasticitate solurilor cu textura grosier i o micsoreaz pe aceea a solurilor cu textura fin),

    de natura cationilor adsorbii (Na imprim o plasticitate mai mare dect ali cationi) etc.

    Plasticitatea nu se manifest atunci cnd solul este prea uscat sau prea umed, ci, numai la anumite

    grade de umiditate. Cantitatea minim de ap, exprimat n procente, la care plasticitatea ncepe s se

    manifeste se numete limita inferioar a plasticitii, iar cantitatea maxim pna la care se menine,

    limita superioar de plasticitate. Diferena dintre procentul de ap corespunztor limitei superioare i

    inferioare a fost denumit indice de plasticitate. Cu ct acesta are valori mai ridicate, cu att plasticitatea

    este mai mare. Plasticitatea ridicat exercit o influen negativa n ce privete creterea plantelor,

    executarea diferitelor lucrri etc. Aa, de exemplu, solurile cu plasticitate mare prezint fenomene de

    gonflare i contracie (care duneaza rdcinilor i tuberculilor i deci dezvoltrii generale a plantelor);

    opun o rezisten mare i au un interval foarte scurt la care pot lucra n mod optim; dac se lucreaz n

    stare prea umed sau prea uscat, rezistena opus crete i mai mult, consumul de carburani se

    mreste, iar artura este necorespunzatoare (sub form de brazde-curele, n primul caz i bolovnoas,

    n cel de al doilea).

    3. ADEZIVITATEA SAU ADERENA

    Este proprietatea solului de a adera, de a se lipi n stare umed de uneltele cu care vine n contact.

    Aderarea solului are loc atunci cnd forele de atracie dintre particulele de sol sunt mai mici dect

    atracia dintre particule i obiectele cu care vin n contact. Adezivitavtea este determinat n primul

    rnd de cantitatea de ap din sol.

    Adezivitatea este influenat i de structura, textura, canititatea de humus i natura cationilor adsorbii de complexul coloidal al solului. Structura glomerular micoreaz adezivitatea solurilor, iar lipsa de structur o mrete. n ceea ce privete textura, aderena este cu att mai mare cu ct aceasta este mai fin, solurile argiloase prezentnd cea mai mare adezivitate. Humusul, contribuind la structurarea solului, micoreaz adezivitatea. Natura cationilor influeneaz diferit adezivitatea solului; astfel, cationii monavaleni cu rol dispersant (Na+), mresc adezivitaatea solului, iar cei bivaleni cu rol de coagulare (Ca

    ++, Mg

    ++), contribuind la structurarea solului, micoreaz adezivitatea. Adezivitatea se determn cu un aparat asemntor unei balane, care are ntr-o parte o placa metalic cu

    suprafaa cunoscut, care se pune n contact cu proba de sol umectat pn la capacitatea capilar

    pentru ap. Fora necesar pentru desprinderea plcii metalice de solul la care a aderat reprezint

    adezivitatea solului i se exprim n g/cm2.

    Cunoaterea adezivitii are importan n stabilirea momentului optim pentru lucrarea terenului, i

    anume atunci cnd solul nu se lipete de uneltele agricole i fora de tractiune este minim. La un sol

    mijlociu acest moment se realizeaz la un coninut de 15-20 % apa, ceea ce corespumde cu 60 65 %

    din apa capilar.

  • 4. VARIAIA DE VOLUM A SOLULUI

    Este o proprietate caracteristic solurilor i const n aceea c, prin imbibare cu ap, volumul solului se

    mrete, iar prin uscare revine la cel iniial. Aceast caracteristic este pus n eviden mai ales la

    solurile cu textur argiloas.

    Proprietatea solului de mrire a volumului prin mbibare cu ap se numete gonflare i se datorete

    hidratrii particulelor coloidale i a cationilor adsorbii. Apa de hidratare micoreaz coeziunea dintre

    particule pe care le ndeprteaz unele de altele i determin astfel mrirea volumului. Gonflarea este

    cu att mai accentuat, cu ct solul este mai bogat n argil. Mineralele argiloase de tip montmorillonit

    manifest o gonflare mai puternic dect cele de tip caolinit.

    Gonflarea solului este influenat n mare msur i de natur cationilor care satureaz complexul

    argilohumic. Astfel, prezena ionilor de sodiu determin o gonflare mai puternic dect cei de calciu, n

    urma fenomenului de gonflare, diametrul spaiilor lacunare se micoreaz, circulaia apei este

    ncetinit, iar condiiile de aeraie se nrutesc.

    Prin pierdere de ap are loc micorarea volumului solului, fenomen ce poart denumirea de contracie.

    Acest fenomen se explic prin apropierea particulelor din masa solului, pe msur ce apa se evapor.

    Contracia este cu att mai mare, cu ct solul este mai bogat n argila i n ioni dispersani de sodiu, i

    mai puin structurat. Fenomenul de contracie se petrece n perioadele secetoase i se mamifest prin

    formarea de crpturi n masa solului. La solurile argiloase crpturile pot ajunge pna la 10 15 cm

    lime i 150-200 cm adncime. Apariia crpturilor n masa solului creeaz condiii nefavorabile

    pentru practica agricola, prin aceea c marete suprafaa de evaporaie, duce la pierderea apei din

    precipitaii prin scungere n adncime i la ruperea sau uscarea rdcinilor plantelor. Variaia

    succcesiv de cretere i micorare a voluanului solului provoac adesea i dezrdcinarea plantelor;

    acest fenomen apare n mod frecvent la sfritul iernii, cnd variaia de volum este influenat, pe lng

    umiditate, i de nghe i dezghet.

    PROPRIETILE HIDROFIZICE ALE SOLURILOR

    1. Forele care acioneaz asupra apei din sol

    Asupra apei din sol acioneaz mai multe fore care determin reinerea sau micarea ei; dintre

    acestea mai importante sunt:

    fora gravitaional,

    forele capilare,

    forele de absorbie sau de sorbie,

    forele de sugere a rdcinilor plantelor,

    forele hidrostatice sau de submersie i

    forele osmotice. - fora gravitaional determin ptrunderea apei n adncimea solului sau scurgerea apei din prile mai

    nalte ale terenurilor spre cele mai joase;

  • - forele capilare determin reinerea i micarea apei n porii fini ai solului. Datorit acestor fore, solul

    poate nmagazina apa necesar plantelor;

    - forele de sorbie sunt acele fore care determin reinerea puternic a apei de ctre particulele solide

    ale solului;

    - forele de sugere a rdcinilor plantelor (o for de sugere a plantelor ajunge la 15-20 atmosfere);

    - forele hidrostatice sau de submersie actioneaz numai n cazul solurilor acoperite de ap (submerse),

    fiind determinate de greutatea stratului respectiv de ap;

    - forele osmotice se datoresc prezenei n apa din sol a srurilor solubile (Na) i acioneaz deci numai

    n cazul solurilor srturate.

    2. Suciunea solului

    Apa este reinut de ctre sol datorit forelor de sorbie i capilare. Fora cu care aceast ap este reinut, atras, supt de ctre sol este denumit fort de suciune sau suciunea solului. Suciunea solului poate fi pus n eviden i msurat cu ajutorul tensiometrului. Ea se msoar, de obicei, n cm coloan de ap sau n atmosfere, care echivaleaz cu fortia de reinere a apei de ctre sol. ntruct exprimarea suciunii n cm coloan de ap este incomod (variaz ntre 1 i 10.000.000), a fost introdus noiunea de ; pF, care reprezint logaritmul valorii n cm a coloanei de ap; log. de -1 este 0, deci pF=0, log. de 10.000.000 este 7. Prin urmare, pF Loscileaz ntre 0 i 7. La pF = 7 apa este reinut cel mai puternic. Fora de reinere a apei de ctre sol (la acelai coninut de ap) crete de la solurile nisipoase la cele argiloase (Fig. 7.3).

    3. Indicii hidrofizici

    La unul i acelai sol, fora de reinere a apei i, deci, mobilitatea i accesibilitatea pentru plante se

    modific n funcie de coninutul de umiditate. Valorile umiditilor, exprimate n procente de ap

    sau n uniti de pF, constituie ceea ce se cunoate sub denumirea de indici hidrofizici. Principalii

    indici hidrofizici sunt:

    echivalentul umiditii,

    coeficientul de higroscopicitate,

    coeficientul de ofilire,

    capacitatea de ap util,

    capacitatea pentru ap n cmp,

    capacitatea total pentru ap i

    permeabilitatea pentru ap.

    Acetia variaz de la un sol la altul, ca i n cadrul aceluiai sol.

    Echivalentul umiditii (EU) reprezint umiditatea pe care o reine o prob de sol aezat ntr-un

    strat gros de 1 cm i saturat cu ap, dup ce a fost supus unei fore centrifuge de 1000 de ori mai

    mare dect fora de gravitaie. n general, corespunde capacitii pentru ap n cmp i se obine n

    laborator.

  • Coeficientul de higroscopicitate (CH). Umiditatea la care ajunge un sol uscat la aer reprezint

    coeficientul de higroscopicitate. n aceast stare, solul conine numai ap fixat molecular n

    imediata apropiere a particulelor i corespunde la un pF n jur de 4,7.

    Pe lng alte scopuri (caracterizarea general a solurilor), coeficientul de higroscopicitate servete i

    la obinerea, prin calcul, a coeficientului de ofilire i echivalentului umiditii

    CO = CH x 1,5;

    EU = CH x 2,73.

    Coeficientul de ofilire (CO). Adesea umiditatea solului se poate micora ntr-att (datorit

    evaporaiei sau consumului de ctre plante), nct, se ajunge, la un moment dat, la situaia n care

    plantele se ofilesc ireversibil. Indicele hidrofizic corespunztor acestei situatii este cunoscut sub

    denumirea de coeficient de ofilire". Cele mai coborte valori ale acestui indicator se observ la

    solurile nisipoase. Se calculeaz dup formula:

    CO = 1,5 x CH.

    Capacitatea de ap util (CU). Apa accesibil sau apa productiv, cum i se mai spune, reprezint

    apa cuprins ntre capacitatea de cmp i coeficientul de ofilire. Depinde i se calculeaz n funcie

    de acestea

    (CU=CC-CO)

    Capacitatea pentru ap n cmp (CC). Aceasta este definit prin cantitatea de ap reinut n sol

    (dup o ploaie sau irigaie), dup ce excesul de ap s-a scurs gravitaional n adncime (apa din porii

    necapilari i o parte a apei din porii capilari). Prin urmare, solul aflat la capacitatea de cmp conine

    ap sorbit la suprafaa particulelor i apa n capilare. Acesta este i motivul pentru care, mrimea

    capacitii pentru ap n cmp depinde, ndeosebi, de textur i structur. Valorile cele mai coborte

    se nregistreaz la solurile nisipoase (6%), n comparaie cu cele argiloase la care capacitatea de ap

    n cmp poate depi 40%.

    Importana acestui indice const n faptul c reprezint limita superioar a apei utile pentru plante i

    exprim mrimea rezervei de ap pe care o poate avea solul respectiv.

    Cnd un sol conine ap sub nivelul capacitii de cmp nseamn ca prezint deficit de ap, iar dac

    are mai mult ap se consider excedent de ap.

    Capacitatea pentru care apa n cmp se determin, de regul, direct n teren, prin umezirea n exces a

    unor parcele de 1/1 sau 2/2 m. Capacitatea total pentru ap (CT) reprezint cantitatea maxim de

    ap n sol, la umplerea cu ap a tuturor porilor. Prin urmare, mrimea capacitii totale pentru ap (g

    de ap la 100 g sol) depinde de porozitatea total a solului. Se calculeaz dup formula:

    CT(%) = PT / DA

  • Cu excepia solurilor submerse sau a celor afectate de ap stagnat (din precipitaii sau din irigaii),

    celelalte categorii de soluri nu conin ap pn la saturaie.

    Permeabilitatea pentru ap. Apa din precipitaii sau din irigaii ajuns pe sol se infiltreaz mai

    repede sau mai ncet, umezindu-l. Posibilitatea infiltrrii n sol a apei este determinat de

    permeabilitatea lui. Prin urmare, prin permeabilitatea pentru ap a solului se nelege proprietatea

    acestuia de a lsa s treac prin el apa cu mai mult sau mai puin uurin.

    Permeabilitatea solului depinde, n primul rnd, de porozitatea acestuia, n special de dimensiunile

    porilor, i scade o dat cu micorarea diametrului porilor. De aceea, infiltraia apei se face deosebit

    de repede n solurile nisipoase i se reduce la zero n solurile argiloase. n al doilea rnd,

    permeabilitatea solului depinde de structura: Solurile nestructurate au o permeabilitate mai mic,

    dect cele structurate. De asemenea, solul cu ct este mai afnat cu att permeabilitatea este mai

    mare i cu ct este mai tasat, mai bttorit, cu att mai mic.

    Permeabilitatea solului pentru ap mai depinde de gradul de umezire al acestuia. Sub acest aspect,

    pot exista soluri saturate i soluri nesaturate. Cu mici excepii (solurile din orezrii, solurile

    hidromorfe etc.), n natur solurile sunt nesaturate cu ap. Ptrunderea apei n solul nesaturat se

    numete infiltraie i se exprim prin cantitatea de ap ce intr n sol n unitatea de timp (mm/h) i

    deci se msoar sub form de vitez de infiltraie. Aceasta este variabil n timp, deoarece, la

    nceput (cnd solul uscat), este mare, apoi scade relativ repede, iar dup cteva ore (cnd solul s-a

    saturat cu ap) devine constant.

    La determinarea curbei de infiltraie se folosesc urmtoarele metode:

    metoda permeametrului,

    metoda ramelor i

    metoda simulatorului de ploaie. Preferat este metoda ramelor, ntruct suprafaa pe care se aplic apa este mult mai mare i

    rezultatele obinute mai aproape de realitate.

    n solul saturat toi porii sunt plini cu ap i micarea apei se face prin filtraie. Aceasta se

    apreciaz cu ajutorul unui coeficient denumit coeficient de infiltraie sau conductivitate hidraulic

    saturat" i se noteaz cu K (exprimat n mm de ap ce ptrunde n sol ntr-o or. Cu ct valoarea lui

    K este mai mare, cu att permeabilitatea pentru ap a solului este mai ridicat. De regul, variaz n

    limite foarte largi, n raport de textur, cea mai mare fiind la solurile nisipoase (peste 35 mm/h) .

    Cunoaterea gradului de permeabilitate a solului ajut la caracterizarea proceselor de formare i a

    condiiilor aerohidrice din sol, precum i la stabilirea i aplicarea corect a diferitelor msuri

    hidroameliorative.

    FORMELE DE AP DIN SOL

    n sol se deosebesc urmtoarele forme sau categorii de ap:

    ap sub form de vapori

    ap de higroscopicitate

  • ap pelicular

    ap capilar

    ap gravitaional

    ap freatic

    Apa sub form de vapori

    Se gsete n porii solului provine din evaporarea altor forme de ap sau din atmosfer. Ea se mic prin difuziune de la locurile cu tensiunea vaporilor mai mare spre cele cu tensiunea mai mic. Acest ap contribuie ntr-o oarecare msur la redistribuirea umiditii din sol datorit proprietii de a se mica prin difuziune dintr-un loc n altul. n cazul solurilor cu umiditate sczut, apa n stare de vapori constituie singura form de micare a apei. Prezena vaporilor de ap din sol poate s atenueze seceta, n zonele unde aceasta se prelungete foarte mult.

    Apa de higroscopicitate

    Este reprezentat prin strate de molecule de ap reinute n imediata apropiere a suprafeei particulelor de sol, datorit forelor de sorbie (absorbie + adsorbie). Cantitatea de ap depinde n special de textur. Cu ct textura este mai fin cu att i suprafaa de contact dintre sol i ap este mai mare i de asemenea cantitatea de ap de higroscopicitate este mai mare. Acest ap se exprim n procente. Ea este reinut de fore extrem de puternice i anume primul strat de ap este reinut de o for de pn la 10.000 atm. i este o ap inaccesibil plantelor. Are densitatea >1 i nghea la temperaturi cu mult sub 0 oC, nu solubilizeaz srurile din sol.

    Apa pelicular

    Dup ce solul complet uscat a reinut apa de higroscopicitate n continuare fixeaz alte molecule de ap sub form de strate pn la satisfacerea total a capacitii de sorbie, ap care a fost numit pelicular. Cantitatea de ap pelicular crete de la solurile nisipoase spre cele argiloase. Este reinut cu fore ntre 50 -15 atm. Prezint o densitate mai mic dect a apei de higroscopicitate. Are o oarecare capacitate de solubilizare a srurilor. Poate fi folosit de ctre plante dar este insuficient.

    Apa capilar

    Dup fixarea apei de higroscopicitate i pelicular, apa este reinut n porii capilari prin fore capilare. Se numete ap capilar. Cantitatea de apa capilar depinde de textur i structur i crete de la solurile nisipoase la cele argiloase i de la solurile nestructurate spre cele structurate. Apa capilar este cuprins ntre coeficientul de ofilire i capacitatea pentru ap n cmp (coeficient de ofilire = cantitatea minim pn la care plantele se ofilesc). Apa capilar este considerat liber

    deoarece circul relativ uor n toate direciile inclusiv de jos n sus. Solubilizeaz substanele nutritive, este accesibil plantelor, fiind cea mai important din sol.

    n funcie de sursa de umezire a solului se deosebesc: - ap capilar sprijinit - provine din apa freatic i se gsete deasupra acesteea - ap capilar suspendat provine din umezirea solului din precipitaii, irigaii sau inundaii, nu are legtur cu apa freatic, deoarece aceasta se gsete la adncime mare. Pnza freatic fiind la adncime, apa ce se ridic prin capilaritate nu se ntlnete cu apa ce se infiltreaz de sus n jos, de aceea apare ca fiind suspendat n partea superioar a profilului de sol.

  • ntre apa capilar suspendat i cea sprijinit se gsete un strat cu umiditate variabil, apropiat de coeficientul de ofilire denumit orizont mort. Apa capilar suspendat corespunde indicelui

    hidroscopic numit capacitate pentru ap n cmp.

    Apa gravitaional

    Solul umezit peste nivelul capacitii de cmp conine ap care nu se reine ci se scurge n adncime sub influena gravitaiei. Se numete ap gravitaional. Exprimat n procente, cantitatea maxim de ap gravitaional corespunde capacitii totale pentru ap. Dei este accesibil plantelor, ea nu prezint importan pentru c n prezena ei solul are o aeraie deficitar.

    Apa freatic

    Apa gravitaional scurs n adncime ce se acumuleaz deasupra unui strat impermeabil, formnd pnza freatic. Prezint importan pentru sol numai dac se afl la adncimi de la care se poate ridica n profilul de sol. La apele freatice este important s se cunoasc pe lng adncime i gradul de mineralizare (coninutul n sruri solubile). La coninuturi foarte mari de sruri n ap se poate produce o srturare a solului. Gradul de mineralizare al apei prezint importan i n cazul n care aceast ap e folosit pentru irigaii.

    Pierderea apei din sol

    Apa se poate pierde prin evaporaie, transpiraie i drenaj. Evaporaia const n trecerea sub form de vapori a apei din sol i rspndirea ei n atmosfer sub aciunea cldurii solare. Cnd solul este aprovizionat cu ap din pnza freatic, cantitatea de ap evaporat este compensat de apa ce se ridic prin capilaritate.

    Transpiraia. Plantele pompeaz din sol i elimin prin transpiraie n atmosfer mari cantiti de ap. n acest fel se micoreaz coninutul de ap pe o adncime destul de mare a solului. Din totalul apei absorbite de plante, numai 0,2% este folosit pentru formarea substanelor organice i 99,8% este eliminat prin transpiraie. Evapotranspiraia. Deoarece este foarte greu de fcut o delimitare ntre pierderile prin evaporaie i cele prin transpiraie, se ia n consideraie efectul lor conjugat, adic evapotranspiraia. Drenajul intern se refer la infiltrarea apei spre spaiul subteran. Acest proces depinde de permeabilitatea solului.

    Drenajul extern se refer la scurgerea apei la suprafaa terenurilor nclinate i depinde de forma de relief.

    ROLUL ECOLOGIC AL APEI N SOL DE A ASIGURA ACCESIBILITATEA

    SUBSTANELOR NUTRITIVE

    Apa este un uria factor al naturii, indispensabil pentru via n general, pentru formarea, activitatea i nsuirea de fertilitate a solului, pentru alctuirea corpului plantelor, pentru procesele lor de nutriie i cretere etc. Pentru formarea fiecrui kg de materie vegetal, plantele consum din sol sute de litri de ap, care, n cea mai mare parte, dup ce i-au ndeplinit rolul fiziologic, se pierd n atmosfer prin transpiraie. Solul este un adevrat rezervor de ap n continu consumare prin plante i pierdere prin evaporare i scurgeri n adncime, i n continu rennoire, prin primirea de noi cantiti de ap din precipitaii, din apa freatic, din scurgeri de suprafa, din apa de irigaie i de inundaie.

  • Apa ndeplinete n sol, funcii ecologice complexe, avnd dublul caracter de factor ecologic, care particip la fiziologia i creterea plantelor, i de determinant ecologic, influennd sau condiionnd chiar existena altor factori i determinani ecologici (substanele nutritive accesibile, reacia, aerul, cldura, consistena, microorganismele i majoritatea proceselor fizico-chimice i biochimice de importan ecologic).

    Funcia ecologic fundamental a apei solului este aceea de a asigura aprovizionarea rdcinilor cu ap accesibil i substane nutritive accesibile necesare creterii i dezvoltrii plantelor.

    Apa solului asigur aprovizionarea rdcinilor cu substane nutritive accesibile (anioni, cationi) prin urmtoarele aciuni:

    solubilizri de substane furnizoare de anioni i cationi

    schimbului de cationi ntre complexul adsorbtiv i soluia solului i ntre aceasta i suprafaa rdcinilor absorbante

    difuziunea ionilor din soluie spre rdcinile absorbante

    deplasarea ionilor i a substanelor solubilizate n general, spre rdcini, prin micare n mas a apei

    ptrunderea ionilor n rdcini i transportul lor prin vasele conductoare ale plantelor spre frunze, mpreun cu apa, proces meninut activ prin transpiraie

    asigurarea microorganismelor importante n mobilizarea substanelor nutritive, cu apa necesar funciilor lor vitale

    Aciunea apei de solubilizare a substanelor nutritive din mineralele solului i diferite sruri din sol este

    mrit prin prezena n soluie a dioxidului de carbon, a unor acizi organici i a unor ageni naturali

    chelatani, produi de microorganisme i rdcini.

    Pentru a putea fi absorbite de rdcini, substanele nutritive trebuie s se afle n stare accesibil. Sunt

    accesibili rdcinilor toi ionii aflai n soluia solului, ca anionii srurilor uor solubile NO3-, Cl

    -, SO4

    2-,

    cationii extractibili prin schimb de ioni, elemente ca Fe, Zn, Cu, provenind din compuii greu solubili,

    devenite accesibile prin capacitatea de solubilizare a apei ncrcate cu substanele artate mai sus.

    Aceste procese de solubilizare , schimb de ioni i micarea ionilor spre rdcinile plantelor se produc n

    funcie de cantitatea i calitatea acestei ape.

    n condiii de umiditate ridicat sau excesiv, concentraia unor elemente crete, a altora scade, i n

    afar de aciunea solubilizatoare a apei, intervin reaciile chimice i biochimice (datorate

    microorganismelor) i concentraia oxigenului dizolvat n apa solului. Prin consumul oxigenului de

    ctre rdcini i organismele din sol, potenialul de oxido-reducere coboar, iar concentraia soluiei n

    NH4, P, Fe, Mn, Mo crete; NO3- este denitrificat i , dac procesele de reducere continu, SO4

    2- este

    redus la H2S toxic. n condiii de uscciune, unele soluri fixeaz neschimbabil NH4+ altele i K+, pe

    cnd unele libereaz K+, n form schimbabil. Influena coninutului diferit de ap n sol se manifest,

    de asemenea, n transportul ionilor prin soluie la suprafeele de absorbie ale rdcinilor.

    Acest transport are loc prin micarea soluiei i prin difuziunea lor n soluie. Spre deosebire de anionii

    i cationii solubili n apa solului, cationii reinui n complexul adsorbtiv (NH4+

    , K+, Ca

    2+, Mg

    2+) nu

    sunt sau sunt mult mai puin antrenai cu apa ce percoleaz solul. DE asemenea, Cu, Zn, i Co sunt

    foarte puternic reinui n solurile minerale, aprnd n soluia solului doar ca urme.

  • CATEGORII DE SPECII I ASOCIAII VEGETALE N FUNCIE DE UMIDITATEA

    SOLULUI

    Variabilitatea regimurilor de umiditate din soluri se manifest n mod natural n compoziia i repartiia

    n spaiul geografic a speciilor i a asociaiilor vegetale (de pajite, de pdure) de diferite exigene i

    tolerane fa de condiiile de umiditate i aeraie din sol.

    n funcie de acest caracter ecofiziologic, speciile i asociaiile vegetale s-au numit i grupat astfel:

    xerofite - adaptate anatomic i fiziologicla condiii de umiditate foarte redus n sol, cu perioade

    relativ lungi de scdere a rezervelor de ap sub limita coeficientului de ofilire, nsoite i de

    temperaturi ridicate i umiditate atmosferic redus, n special n timpul verii;

    mezoxerofite suport condiii predominante de umiditate redus n sol, dar au o vitalitate

    redus n condiii de uscciune accentuat i prelungit i suport numai perioade scurte de

    sectuire a apei solului sub limita coeficientului de ofilire;

    mrzofite au exigene mijlocii fa de apa din sol, suportnd perioade cu umiditate redus, la nivel de reavn-uor uscat, dar cu vitalitate redus cnd umiditatea scade n perioade mai lungi la nivelul uscat-reavn;

    mezohigrofite au exigene accentuate fa de umiditate i sensibilitate deosebit fa de uscciunea din sol.Au optimul de vegetaie la o umiditate apropiat de capacitatea de cmp i suport perioade scurte de umiditate sczut;

    higrofite- au exigene mai mari fa de apa din sol, necesitnd stri de umiditate peste valoarea capacitii de cmp, dar nu soluri submerse sau saturate complet cu ap;

    ultrahigrofite- sunt adaptate la condiii de umiditate excesiv, cu sol saturat sau aproape saturat cu ap, temporar chiar submers;

    eurifite au amplitudine relativ mare a exigenelor i toleranelor fa de umiditatea solului, extins peste cteva intervale de umiditate divers situate ntre extremele uscat-ud;

    alternant eurifite suport regimuri de umiditate alternante ntre limite largi (unele chiar ntre ud-parial submers i uscat-reavn);

    Speciile comunitilor de plante xerofite pn la mezohigrofite caracterizeaz n general, soluri nehidromorfe, cu drenaj intern bun, aflate n condiii climatice, pe larg amplitudine, de la pustiu pn n zona alpin.

    Solurile umezite de ap freatic, gleizate i semigleizate, sunt caracterizate prin specii i comuniti de plante mezofite i mezohigrofite. Speciile i comunitile de plante higrofite i ultrahigrofite caracterizeaz solurile cu ap freatic de mic adncime, de tip gleic, gleic-mltinos i turbo-gleic. Speciile i comunitile de plante alternant-eurifite caracterizeaz solurile cu exces prelungit de ap stagnant, de tip pseudogleic.

    Asociaiile naturale de plante lemnoase, erbacee,lemnoase+erbacee au compoziii i rspndiri geografice determinate predominant de temperatura din atmosfer i umiditatea din sol, condiionate de factorii climatici precipitaii-temperatur. n arealele cu temperaturi favorabile, compoziia i rspndirea asociaiilor vegetale sunt condiionate de umiditatea solului.

    Asociaiile de tip stepic, silvostepic (pajiti mezoxerofite i grupe sau arborete de Quercus pedunculiflora, Q. pubescens), fgetele i leaurile de deal pe versanii umbrii, iar n lunci zvoaiele de slcii i plopi, frsinetele, leaurile de lunc depind de factorul umiditatea din sol.

  • AERUL DIN SOL

    Aerul din sol provine din aerul atmosferic. Cu toate acestea prezint unele diferene n proporia principalelor componente.

    Aerul din orizontul superior - conine ntre 10 - 20% O2, fa de 21% n atmosfer. 78,5 - 80% N2 fa de 78% n atmosfer, 0,2 3,5% CO2 fa de aer 0,03 din atmosfer.

    Aerul din sol este n general mai bogat n vapori de ap i amoniac. Mai poate conine hidrogen sulfurat (H2S) i metan (CH4). O importan deosebit pentru creterea i dezvoltarea plantelor de cultur o prezint coninutul de oxigen i dioxid de carbon din sol. n procesul de respiraie a rdcinilor se consum oxigen i se elimin dioxid de carbon. Coninutul de oxigen i dioxid de carbon variaz foarte mult n sol. Descompunerea substanelor organice din sol sub influena microorganismelor este un proces predominant oxidativ, care se petrece cu consum de oxigen.

    Micorarea coninutului de oxigen din sol poate avea loc i prin consumarea acestuia n procesele de alterare chimic a diferiilor componeni minerali. Coninutul de oxigen i dioxid de carbon variaz i de la un sol la altul. Aerul din solurile bogate n substane organice i cu activitate microbiologic intens are un coninut mai ridicat de dioxid de carbon i mai sczut de oxigen dect aerul din solurile care au o cantitate mai mic de substane organice i o activitate microbiologic mai redus. Deasemenea este mai ridicat coninutul de CO2 i mai sczut cel de O2 n aerul din solurile grele, nestructurate, ndesate, prea umede, dect aerul din

    solurile uoare sau mijlocii, structurate, afnate, potrivit de umede. Coninutul de CO2 i O2 variaz i n cadrul aceluiai sol n funcie de anotimp, de calitatea lucrrilor agrotehnice, de cantitatea de ap i de adncime. Scderea sub anumite limite a coninutului de O2 din aerul solului, care este nsoit de creterea proporiei de CO2 nflueneaz negativ germinaia, nrdcinarea, i ptrunderea n plante a apei i a substanelor nutritive. Normalizarea compoziiei aerului din sol are loc prin nlocuirea continu cu aer atmosferic sau prin difuziunea unor gaze din sol n atmosfer i invers. Normalizarea compoziiei aerului din sol este influeat de temperatur, umiditate, presiunea atmosferic i vnt. La temperaturi ridicate gazele din sol se dilat, se mrete presiunea i trec n atmosfer. La temperaturi coborte aerul din sol se contract permind accesul de aer atmosferic. Ritmul de primenire a aerului din sol depinde de proprietile acestuia, de porozitate, care la rndul ei este n funcie de structur, textur, gradul de afnare sau tasare.

    Regimul de aer al solului este strns legat de cel de ap mpreun cu care formeaz regimul

    aerohidric. Regimul aerohidric se refer la totalitatea proceselor de ptrundere n sol, micare prin sol i eliminare din sol a aerului i apei. Un bun regim de aer nseamn i un bun regim de ap.

    FUNCTIILE ECOLOGICE ALE AERULUI IN SOL

    Aerul ndeplinete n sol funcii ecologice importante, care l fac indispensabil pentru formarea solului, pentru fertilitatea i activitatea lui interioar, pentru viaa plantelor, a faunei i microorganismelor aerobe. Fr amestecul cantitativ i calitativ variabil de gaze n sol, nu se poate concepe fertilitatea solului, viaa n sol, creterea celor mai multe specii de plante i productivitatea comunitilor naturale sau cultivate. n condiii de aeraie bun, deci n prezena normal a oxigenului n aerul solului, materia organic este oxidat i descompus n CO2, H2O etc., prin trecerea n stadiul intermediar de humus activ, supus ca i materia organic proaspt, procesului de mineralizare. n aceste condiii de aeraie, constituenii minerali ai solului rmn aproape n

  • ntregime oxidai. n solurile bine aerate, microorganismele fixatoare de azot gsesc acest element n atmosfera solului, contribuind astfel la acumularea de azot n materia organic a acestuia.

    n soluri excesiv de umede, cu aeraie slab, oxigenul (n parte dizolvat n ap) este repede epuizat, se realizeaz condiii de anaerobioz. Se formeaz i se acumuleaz produi organici solubili i produi minerali de reducere ()bicarbonat feros sau manganos, fosfat feros, sulfur feroas, oxid feros FeO i ioni Fe2+ etc., n cea mai mare parte cu caracter toxic pentru plante.

    EXIGENTELE PLANTELOR SI MICROORGANISMELOR FATA DE AERUL DIN SOL

    PLantele, microorganismele vegetale aerobe, ca i fauna de diferite dimensiuni din sol, au nevoie de aer cu coninut normal de oxigen, pentru procesul lor vital de respiraie. Germinaia seminelor are, de asemenea, cerine fa de aer i aeraia solului. n sol, respiraia plantelor i microorganismelor poate fi n funcie de condiiile de aer i aeraie :

    aerob-cnd numrul molilor de CO2 format este egal cu acela al molilor de oxigen absorbit prin respiraie ;

    parial anaerob-cnd cantitatea de CO2 format depete pe aceea de oxigen absorbit;

    anaerob fr consum de oxigen liber din sol, microorganismele anaerobe reducnd substane oxidate ; n sol se acumuleaz compui organici parial oxidai i se degaj compui gazoi ai carbonului, alii dect CO2.

    Nevoia de aer a plantelor este diferi, ca i limita lor de toleran pentru insuficiena de aer i aeraie. Nevoia optim de aer a celor mai multe dintre plantele de cultur i speciile forestiere este de 20-30% din volumul total al porilor, adic la un raport ap/aer la care 4/5-2/3 din pori sunt plini cu ap. Dar n afar de volumul porilor ocupai cu ap, optimul, suboptimul i condiiile mai slabe de vegetaie sunt determinate de raportul

    O:CO2 n aerul solului, adic de intensitatea aeraiei. Optimul capacitii de aer pentru plante este variabil de la cca 10% pentru solurile lutoase, 12% pentru solurile argiloase i 15% pentru solurile nisipoase. Creterea rdcinilor este maxim la valori mari ale capacitii de aer. Dup alti cercettori pentru creterea rdcinilor este suficient o treime din cantitatea total de oxigen consumat de sol. Celelalte 2 treimi sunt necesare pentru procesul de respiraie al solului, pentru descompunerile organice i alte oxidri din sol. n soluri nu se realizeaz ntotdeauna condiii optime de aer i aeraie pentru plante i microorganisme. Deseori exist deficiene de aer i de compoziie (primenire) a acestuia. De aceea, plantele i microorganismele aerobe sufer n msur variat, n funcie de exigenele lor pentru aer i sensibilitile i toleranele lor fa de insuficiena aerului, n special a oxigenului, i de mrimea excesului de CO2 n aerul solului. Aceasta se ntmpl n soluri cu exces de umiditate, n special n soluri submerse, inundate, sau n soluri puternic tasate, cu aeraie minim, ceea ce mpiedic creterea rdcinilor n lungime. Vrfurile rdcinilor sunt cele mai sensibile la lipsa de oxigen. Prezena peste anumite limite a CO2 le produce toxicitate, dar concentraiile joase de CO2 sunt benefice pentru creterea rdcinilor (ex, la porumb). n general creterea concentraiei de CO2 i scderea concentraiei oxigenului n aerul solului determin nhibarea creterilor i a altor funcii fiziologice ale plantelor.

    La densiti aparente (afnri, poroziti) moderate, creterile n lungime i ptrunderea vrfului rdcinilor n sol sunt influenate simultan de rezistena mecanic (consisten) a solului i de coninutul de oxigen i cel de dioxid de carbon di sol ; la densiti aparente mari este predominant efectul rezistenei mecanice a solului, iar la densiti aparente (ndesri) extreme efectul mecanic este att de puternic, nct modificrile n compoziia aerului din sol nu se fac simite.

  • Absorbia substanelor minerale de ctre plantele de cultur (excepie orezul i alte plante adaptate la exces de umiditate) este frnat odat cu scderea concentraiei de oxigen n atmosfera i apa solului.

    Plantele adaptate la aeraia activ n sol sufer prin scderea acesteia, avnd efecte negative asupra absorbiei apei, a substanelor nutritive i a creterii coninutului de elemente nutritive n frunze.

    Scderea brusc a aerului din sol, prin inundarea acestuia cu ap stagnant sau prin ridicarea n profilul de sol a apei freatice, poate cauza moartea plantelor neadaptate la lipsa de aer (de oxigen

    molecular) n sol.De ex. uscarea cireului i a altor pomi fructiferi pe soluri argiloase brun rocate, saturate cu ap stagnant datorit precipitaiilor abundente de primvar. Alt ex. uscarea brusc a salcmului din interdunele din Oltenia, datorit creterii nivelului apelor Dunrii.

    TEMPERATURA SOLULUI

    Temperatura solului este rezultanta cuantumului de calorii primite din diferite surse i pierdute pe diferite ci. Principala surs de energie caloric o constituie radiaia solar. Alte surse sunt procesul de descompunere a resturilor organice, de humificare, de hidratare a coloizilor, de

    condensare a vaporilor de ap care sunt procese exoterme.

    Micorarea temperaturii solului se datoreaz: - difuziei radiaiilor calorice din sol n atmosfer; - evapotranspiraiei i topirii gheii n sol (procese endoterme); - propagarea energiei calorice din prile superioare ale solului n adncime.

    Temperatura solului este n strns legtur cu temperatura aerului, fiind influenat de latitudine, altitudine, expoziie, umiditate atmosferic, nebulozitate, cureni de aer, ploi, alternana zi - noapte i anotimp.

    REGIMUL TERMIC AL SOLULUI. TEMPERATURA SOLULUI CA FACTOR

    ECOLOGIC

    Regimul termic reprezint ansamblul fenomenelor de nclzire i rcire a solului determinat de diferii factori. Regimul termic este o expresie a factorilor externi i a proprietilor solului.

    Regimul termic influeneaz att solul ct i mediul nconjurtor, influeneaz procesele fizice, chimice i biologice din sol, formarea i evoluia solurilor.

    n cazul solurilor reci din zona montan, microflora este srac i puin activ, humificarea redus, descompunerea materiei organice i eliberarea substanelor nutritive slab. Regimul termic al solului determinat de factori externi influeneaz pe cel al mediului nconjurtor. Prezena unor soluri reci determin i scderea temperaturii aerului din imediata apropiere a solului.

    De regimul termic depinde germinaia seminelor, creterea rdcinilor i dezvoltarea general a plantelor. Exigenele i toleranele plantelor fa de temperatura solului difer dup specie i stadiul lor de dezvoltare. Aceste deosebiri s-au constatat nc din faza germinaiei seminelor, care la multe specii de plante, arat optime i limite termice sensibil deosebite.

    Cele mai multe specii de arbori germineaz la temperaturi de 20-30 C. Condiionarea germinaiei de anumite temperaturi n sol oblig semnarea la condiii termice ct mai apropiate de optim. Altfel seminele pot fi atacate de ciuperci sau ali duntori sau pot germina att de ncet, nct s fie depite de burieni, cu temperaturi de germinaie mai sczute.

    n solurile foarte reci rdcinile sunt mici i deformate, aprovizionarea plantelor cu ap i substane nutritive fiind mult ncetinit. De ex. n etajul subalpin, pe versanii cu expoziie nordic, sistemul de rdcini al molidului este extrem de superficial, concentrat n stratul de humus brut, n rest solul fiind foarte rece chiar i vara.

  • Cercetrile arat c fiecare specie de plante are un minimum de temperatur a solului sub care nici o cretere n lungime a rdcinilor nu are loc.

    Temperaturile prea ridicate cauzeaz transpiraii i evaporri puternice, sectuirea de ap a prii superficiale a profilului de sol, agravarea deficitului de ap n sol.

    Intensificnd respiraia, temperaturile ridicate din sol i atmosfera apropiat diminueaz procesul de fotosintez.

    Regimul termic poate fi influenat prin: - ndeprtarea excesului de ap pentru uurarea nclzirii solului, - incorporarea gunoiului de grajd i a altor materii organice care prin descompunere degaj

    cldur

    - folosirea de straturi protectoare la suprafaa solului n vederea micorrii pierderilor de cldur;

    - reinerea zpezii i meninerea afnat a acestuia; - lucrarea difereniat a solurilor (ex: la soluri cu textur fin i exces de umiditate, arturile se

    fac mai adnci);

    - utilizarea de ape de infiltraie cu temperatura mai ridicat dect cea a solului, iar n cazul combaterii ariei se recomand irigarea cu ape a cror temperatur este mai sczut.

    PROPRIETILE CHIMICE ALE SOLURILOR

    1. Soluia de sol, coloizii solurilor i principalele lor proprieti

    n condiii naturale, solul conine o anumita cantitate de ap. Aceasta ap dizolv diferitele substane (minerale i organice) aflate n stare de dispersie ionica,

    moleculara sau coloidala, formand o soluie mai mult sau mai puin diluat, complex, cunoscut sub denumirea de soluia solului.

    Soluia solului reprezint mediul n care plantele absorb substanele nutritive de care au nevoie. Ea conine toate elementele care intr n alctuirea plantelor i anume: azot, fosfor, potasiu, calciu, magneziu, fier, sulf etc.

    Compoziia i concentraia soluiei de sol variaz foarte mult att de la un sol la altul ct i la acelai sol, n funcie de:

    - coninutul de humus (i alte substane organice), - coninuul, gradul de solubilitate i natura substanelor minerale, - activitatea microorganismelor i a plantelor, - complexul coloidal, - cantitatea de ap din sol, - msurile agrotehnice, agrochimice i ameliorative aplicate etc. Prin descompunerea humusului (sub aciunea microorganismelor), rezult o serie de substane

    minerale care trec n soluie. n solurile bogate n humus, soluia de sol prezint o compoziie i o concentraie favorabile

    creterii i dezvoltrii plantelor pe cnd n solurile srace n humus, cu activitatea microbiologic slab, soluia de sol este deficitar, mai ales sub aspectul coninutului de substane nutritive.

    n ceea ce priveste coninutul, gradul de solubilitate i natura substanelor minerale, soluia solului este srac n substane minerale, n cazul solurilor puternic levigate din zonele umede, n timp ce n salsodisoluri (solonceac, solone) prezint o concentraie mare n sruri solubile, n special, n sodiu (de ordinul zecilor i chiar sutelor de grame la litru).

  • O foarte mare influen asupra compozitiei i concentraiei solutiei de sol o exercit coninutul de ap. O cantitate mare de ap n sol marete posibilitatea de trecere n soluie a diferiilor compui, concentraia acestora, de obicei, micorndu-se.

    Materia n stare de dispersie coloidal a solului este cunoscut sub denumirea generic de coloizii solului. Coloizii formeaz partea activ a solului i se mpart n trei grupe: coloizii minerali, organici i coloizii organominerali.

    Cei minerali sunt reprezentai, n principal, prin argile (minerale argiloase), hidroxizi sau oxizi hidratai de fier, aluminiu i prin silice coloidal.

    Coloizii organici cuprind acizi humici i alte materii humice, hidrai de carbon i proteine, iar coloizii organominerali sunt reprezentati prin compuii acizilor humici i ai altor acizi organici cu elemente chimice i compui minerali (humaii, argilo-huminele, fero - i alumohumaii).

    Coloizii au proprietatea de a atrage din soluie i a retine la suprafaa particulelor respective diferii ioni.

    Aceasta proprietate poarta denumirea de adsorbie ionic. Argila i humusul fiind coloizi electronegativi, atrag din soluia solului cationi, cum sunt cei de Ca, Mg, K, Na, Si i H.

    De asemenea, pot trece, sub influena diferitelor sruri (electrolii) dizolvate n soluia solului, n stare dispers, n stare de gel. Fenomenul poart denumirea de coagulare.

    Coloizii din sol se asociaz unii cu alii, alctuind complexe coloidale. Astfel, hidroxizii de fier, care se comport n general, ca substane coloidale electropozitive se asociaz, prin relaii de neutralizare cu coloizii electronegativi (argila, humus i silice), formnd complexele respective (argilo-ferice, fero-humice i silicoferice sau fero-silicice).

    Coloizii din sol se unesc chiar i n cazul n care acetia au sarcina electric de acelai semn. De exemplu, argila i humusul, principalii coloizi ai solului (coloizii electronegativi) formeaz, n sol, cunoscutul complex argilo-humic. Ei pot atrage i fixa ioni pozitivi (cationi).

    Coloizii se gsesc deci n sol unii, asociai, formnd un complex coloidal al solului i iau natere n urma unor reacii specifice ce au loc n cadrul procesului de formare a solului.

    2. Capacitatea de reinere a solului

    Solul, datorit ndeosebi componenilor coloidali, poate s rein o serie de substane, opunndu-se deplasrii acestora n adncime pe profil. Aceast proprietate poart denumirea de capacitate de reinere.

    n funcie de specificul ei, capacitatea de retinere poate fi molecular, cationic i anionic. Capacitatea de reinere molecular const n reinerea la suprafaa particulelor de sol a

    moleculelor unor substane. Procesul se datorete faptului ca particulele coloidale dispun de sarcini electrice libere, iar unele substane au chiar molecule cu structura dipolar. Aa sunt reinute molecule de ap la suprafata particulelor de sol, ca i amoniacul care, volatil fiind, s -ar pierde din sol prin difuzie n atmosfer.

    Gunoiul de grajd pus la fermentaie n platforme se acoper, de obicei, cu un strat de pmnt gros de civa cm, care s mpiedice pierderea amoniacului.

    Capacitatea de reinere cationic sau de schimb cationic, cum mai este denumit, const att n reinerea (adsorbia) cationilor la suprafaa particulelor (argila i humus), ct i n schimbarea acestora cu ali cationi aflai n soluia de sol. Astfel, complexul coloidal reine i schimb frecvent cationii de Ca, Mg, Na, K i H.

    Pentru a cunoate capacitatea de reinere i schimbul cationic, se ia o prob de sol i se trateaz cu o soluie de clorur de amoniu (NH4CI), se agit i apoi se filtreaz. Analiznd filtratul, se va gasi o cantitate mai mic de NH4Cl, dect cea adaugat i CaCI2, MgCl2, NaCl, HCl i KCI. Prin urmare, cationii de amoniu din soluie (NH4) au nlocuit cationii de Ca, Mg, K i H, care au trecut n soluie sub forma de cloruri i, respectiv, acid clorhidric.

  • De regul, capacitatea de schimb cationic se exprim n me la 100 g sol. n ara noastr, are valori de 2 (n cazul solurilor nisipoase) pn la 50 me la 100 g sol (n cazul solurilor argiloase i bogate n humus).

    * La baza schimbului cationic stau anumite reguli sau legi i anume: Legea echivalenei - potrivit creia cantitatea de cationi deplasat din sol este echivalent

    cu aceea a cationilor ce trec din soluie n starea reinut (adsorbit); n locul fiecrui cation bivalent de Ca sau Mg ptrund cte doi cationi monovalenti de NH4;

    Legea reversibilitii - evidentiaz trecerea continu a cationilor n soluia solului i a celor din soluie n stare adsorbit. Cunoaterea acestei legi este oportun, ntruct solurilor li se administreaz o serie de ngraminte chimice sau amendamente;

    Legea echilibrului - arat c schimbul de cationi are loc pna la stabilirea unui echilibru, deoarece reacia are caracter reversibil.

    n condiii naturale are loc permanent o deteriorare i o restabilire destul de rapid a echilibrului dintre cationii reinui i cei din soluie.

    La determinarea echilibrului contribuie ploile, alterarea unor minerale, descompunerea unor

    substane organice, ncorporarea n sol a ngrmintelor i amendamentelor; Legea energiei de reinere (de adsorbie) - potrivit creia reinerea cationilor din soluie,

    precum i trecerea acestora din starea reinut n soluie se face cu energii diferite, n raport cu valena i gradul de hidratare a cationilor respectivi. De exemplu, cationii bivalenti sunt reinuti (adsorbii) din soluie cu o energie mai mare decat cationii monovalenti;

    Capacitatea de schimb cationic se caracterizeaz printr-o serie de indici: - Capacitatea de schimb pentru baze. n complexul coloidal al solului se pot gsi adsorbii

    numai cationi bazici (Ca, Mg, Na, K) sau cationi bazici i cationi de hidrogen. Suma cationilor bazici, reinui n complexul coloidal reprezint capacitatea de schimb

    pentru baze sau suma bazelor de schimb; se noteaz cu SB i se exprim n me la 100 g sol. La noi n ar, soluri saturate n baze se ntlnesc n zonele mai puin umede de step, unde levigarea este slab.

    - Capacitatea de schimb pentru hidrogen. Se refer la totalitatea cationilor de hidrogen adsorbii de soluia solului. Se noteaza cu SH i se exprim, de asemenea, n me la 100 g sol. Cu ct levigarea este mai accentuat i roca de formare a solului este mai srac n elemente bazice, cu att proporia de H adsorbit, fa de cea a cationilor bazici, este mai mare.

    - Capacitatea total de schimb cationic. n complexul coloidal al solurilor se pot gsi deci cationi bazici sau cationi bazici i cationi de hidrogen n diferite proporii. Totalitatea cationilor adsorbii n complex alcatuiete capacitatea total de schimb cationic, care se noteaz cu T i se exprim tot n me la 100 g sol uscat la 105 C.

    Prin urmare, la solurile care nu au H adsorbit n complex, capacitatea total de schimb cationic este egal cu suma bazelor de schimb, adica T=S, iar cele care au H adsorbit, capacitatea total este egal cu suma bazelor plus H adsorbit, adica T=S+H.

    - Gradul de saturaie n baze. Acesta se refera la gradul n care complexul coloidal al solului este saturat cu cationi bazici; se noteaza cu V, se exprima n % i se calculeaz cu ajutorul formulei:

    V %= S/T x100

    De reinut c la solurile care nu au H adsorbit n complex, T=S deci V=100. n cazurile n care solurile au H reinut n complex, V are valori sub 100 cu att mai sczute,

    cu ct H (adsorbit ?) este mai mare, deci S este mai mic.

    Dup V, solurile pot fi de la eubazice pna la extrem de oligobazice (tabelul 8.1). Valoarea ridicat a gradului de saturaie (V=100%, sau aproape de 100%) arat o levigare slab a solului, o reacie neutr pna la alcalin, proprieti n general favorabile.

  • - Capacitatea de reinere anionic. Ionii cu valene negative sunt de fapt anioni. Solul are posibilitatea de a reine aceti anioni. Dintre anionii solului ce pot fi reinuti cea mai mare importan o au anionii acidului fosforic (PO4

    -3 ),care constituie sursa de aprovizionare cu fosfor a

    plantelor.

    Anionii acidului fosforic se gsesc, n sol, sub form de fosfai de Na, K, Al i, mai ales, de Ca. Fosfaii de Na i K sunt solubili i deci, pot fi folosii de ctre plante, dar nu se rein n sol. Cei mai importani pentru reinerea plantelor sunt fosfaii de Ca.

    2. Reacia. Rolul reaciei solului

    Prin reacia unei soluii se nelege gradul de aciditate sau alcalinitate (bazicitate) i este dat de raportul dintre concentraia de ioni de H (care dau aciditate) i OH (care dau alcalinitate).

    Acetia se gsesc n soluie, n raport invers proporional, adic, cu ct crete concentraia de ioni de H, cu att se micoreaz aceea de ioni de OH. Deci, pentru a determina reacia, este suficient s se cunoasc concentraia sau a ionilor de H+ sau a celor de OH.

    n mod obinuit, se msoar concentraia ionilor de H. Pentru acest motiv, n loc de reacie se folosete noiunea de aciditate.

    La sol se deosebete o aciditate actual i una potenial. Aciditatea actual este dat de concentraia ionilor de H n soluie i se exprim n valori pH,

    care reprezinta logaritmi cu semn schimbat a concentraiilor respective de ioni de H+ (pH sub 7, reacie acida; pH peste 7, reacie alcalina i pH=7, reacie neutr).

    Solurile bogate n CaC03 (fr a avea i NaC03) au pH n jur de 8. n mod normal, n formarea i evoluia solurilor, carbonatul de calciu tinde s fie splat n adncime. La unele soluri din partea cea mai puin umed a zonei de step din ara noastr, cum sunt, de exemplu, solurile blane (kastanoziomuri), datorit levigrii slabe, CaC03 nu a putut fi ndeprtat, aa c aceste soluri au nc de la suprafa pH-ul n jur de 8. Aceeai situaie se intlnete i la unele soluri din zone mai umede, formate din roci calcaroase sau bogate n CaCO3 : rendzinele, i pseudorendzinele (faeziomuri).

    Solurile care au i NaC03 sau complexul argilohumic n mare saturat cu cationi de sodiu (in general soloneurile) au cele mai ridicate grade de alcalinitate (pH mai mare de 9, pna la 10-11).

    - Aciditatea potenial. Denumirea de aciditate potenial vine de la faptul c ionii de hidrogen reinui de ctre complexul argilohumic nu dau aciditate dect prin trecerea lor n soluie. Cu ct solul este mai debazificat cu att mai mare este aciditatea sa.

    La acelai mod de debazificare, deci la acelai grad de saturaie cu baze (V%), aciditatea potenial are o valoare cu att mai mare cu ct capacitatea total de schimb cationic (T) este mai ridicat, adic cu ct complexul argilohumic este mai bine reprezentat.

    Reactia solului are nsemntate atat n caracterizarea general a solurilor, ct i pentru practica agricol.

    Reacia solului influeneaz puternic activitatea diferitelor grupe de microorganisme. Astfel,

    - actinomicetele se dezvolt cu precdere n condiii de pH de la 7,0 la 7,5, - bacteriile de la 6,0 la 8,0, - iar ciupercile de la 4,0 la 5,0.

    O influen aparte exercit reacia solului asupra vegetaiei spontane i cultivate. n decursul evoluiei lor, diferitele specii de plante din vegetaia spontan s-au adaptat la anumite condiii de reacie a solului.

    Unele specii din vegetaia spontan sunt rspndite n mas numai la anumite reacii ale solului. Aa de exemplu:

    Nardus stricta (tepoica) indic o reacie puternic acid;

  • Oxalis acetosella (macrisul iepurelui) acida,

    Anemone nemorosa (floarea de pati), slab acid neutr. Solurile acide sunt sarce sau, uneori, total lipsite de calciu, element important pentru viaa

    plantelor i, de asemenea, lipsite de unele microelemente (bor, molibden, cobalt). Reacia puternic-alcalin a solului determin blocarea unor microelemente (Zn, Cu, Mn, Bo, etc.)

    i, prin urmare, carene n ceea ce privete aprovizionarea plantelor. Solurile puternic alcaline au proprieti fizice nefavorabile; nu au structur, au porozitate mic,

    practic, sunt impermeabile.

    Cunoaterea reaciei ajut la stabilirea formei sub care trebuie folosite ngrmintele chimice pe diferite soluri. Pe solurile acide, trebuie evitat ncorporarea ngrmintelor minerale cu reacie acid, dup cum pe cele alcaline nu se folosesc ngrmintele cu reacie bazic. Prin urmare, reacia unui sol este expresia de formare i de evoluie a solului respectiv. Ea influienteaza majoritatea insuirilor fizice chimice i biologice ale solului i, n final, viaa plantelor.

    CAPACITATEA DE TAMPONARE A SOLULUI

    n fiziologia plantelor, pe lng concentraia ionilor de hidrogen a soluiei solului, este important i meninerea fr variaii nsemnate a acestei concentraii. Solul are nsuirea de a rezista la aciunea diverselor cauze de variaie a reaciei lui, amortiznd sau tamponnd efectele acestei aciuni.

    Solul este un tampon, el se opune schimbrii brute a pH-ului. Aceast capacitate de tamponare a solului se datoreaz unor complexe de substane cu caracter amfoter, capabile s reacioneze ca un acid cnd mediul tinde s devin alcalin i ca o baz, cnd mediul tinde s devin acid.

    n soluri complexul argilo-humic i sistemul carbonat-bicarbonat de calciu-acid carbonic, fosfat-acid fosforic, joac rolul de substane tampon. Dintre acestea, complexul adsorbtiv poate fi considerat ca un amestec al unui acid slab polibazic i srurile lui cu baze puternice de Ca, Mg, Na, K etc.

    Complexul adsorbtiv se opune schimbrii brute a reaciei n sens acid prin trecerea ionilor de H+ din soluie n complex, conform reaciei i n sens alcalin prin blocarea ionilor de OH- n molecule de ap, cu ajutorul ionilor de H+ deplasai din complex:

    Capacitatea de tamponare a solurilor este cu att mai mare cu ct ele sunt mai bogate n argil i humus- principalii coloizi care formeaz complexul adsorbtiv. Solurile care au n complexul adsorbtiv att cationi bazici ct i cationi de hidrogen au capacitatea de tamponare att pentru acizi ct i pentru baze. Dac solul are complexul adsorbtiv saturat numai cu cationi bazici, el are capacitatea de tamponare numai pentru acizi, iar dac complexul adsorbtiv este saturat cu ioni de hidrogen, solul are capacitate de tamponare numai pentru baze.

    Capacitatea de tamponare a solurilor servete pentru stabilirea msurilor de corectare a reaciei prin aplicarea de amendamente, precum i la aplicarea ngrmintelor.

    POTENIALUL DE OXIDO-REDUCERE (REDOX) AL SOLULUI

    Solurile conin n afar de ionii de hidrogen i hidrogen molecular H2 a crui concentraie d indicaii asupra potenialului de reducere al solului. Presiunea hidrogenului molecular din sol se exprim tot ca pH-ul, prin cologaritmul concentraiei sale, notat cu rH.

    rH=log*1/p,

    n care P=presiunea hidrogenului molecular

    rH-ul indic att capacitatea de reducere ct i pe cea de oxidare a solului. Presiunea hidrogenului molecular este invers proporional cu aceea a oxigenului molecular. De aceea, rH-ul exprim

  • potenialul oxidoreductor al solului, determinat de echilibrul dintre substanele oxidante i cele reductoare.

    Teoretic rH-ul variaz ntre 0, atunci cnd presiunea hidrogenului molecular este egal cu presiunea atmosferic care arat condiii maxime de reducere i 40, care arat condiii minime de reducere i maxime de oxidare. n soluri, rH-ul variaz n mod obinuit ntre 10 i 30, valorile maxime ntlnindu-se n solurile bine aerate, iar minime n solurile cu anaerobioz (hidromorfe la care rH-ul poate s coboare sub 20). REstul solurilor prezint valori ale rH-ului peste 25.

    PROCESUL DE SALINIZARE SI ALCALIZARE

    Salinizarea i alcalizarea sunt denumite i srturare.

    Salinizarea rezulta n urma acumularii n sol a unor saruri solubile n concentratii ce depasesc

    0,10% cand predomina clorurile i 0,15% cand predomin sulfatii. - cloruri: NaCI, KCI, CaCI2, MgC12;

    - sulfati: Na2SO4 K2SO4, Mg SO4;

    - carbonati: Na2C03, K2C03;

    - bicarbonati: NaH C03, Ca(HC03)2.

    Sarurile pot proveni din:

    - apele de suprafata (ape marine, ape curgatoare, lacuri cu continut mare de saruri)

    - ape subterane ( strate acvifere mineralizate aflateaproape de suprafata terenului).

    Sarurile se acumuleaza n sol n conditii de climat arid sau semiarid i relief depresionar. Ca urmare se formeaza un orizont hiposalic notat sc care conine sruri uor solubile: - ntre 0,1 i 1% dac predomin clorurile i - ntre 0,15 i 1,5 dac predomin sulfaii.

    Este caracteristic solurilor salinizate la care orizontul sc se grefeaza pe alte orizonturi.

    Cand continutul de saruri solubile depaete 1% la salinizare clorurica sau 1,5% la salinizare sulfatica, orizontul nou format este denumit orizont salic i se noteaza sa i este caracteristic solului numit solonceac.

    Alcalizarea se refera la creterea procentului de ioni de sodiu care patrund n complexul coloidal al solului i imbogatirea n carbonat de sodiu. Ionul de sodiu mentine dispersia coloidala i favorizeaza migrarea coloizilor din partea superioara a profilului; astfel c se formeaz un orizont argiloiluvial extrem de greu permeabil, plastic i aderent n stare umed.

    Carbonatul de sodiu care se formeaz n solurile cu mult Na n complexul coloidal mrete mult alcalinitatea solului, astfel ca pH-ul urca pna la 10-11.

    Alcalizarea se produce n urma alternarii proceselor de salinizare-desalinizare, rezultat al

    modificarii regimului hidric natural sau al irigrii. In cazul n care continutul de sodiu reprezinta 5 - 15% din complexul coloidal, orizontul

    format este un orizont de alcalizare numit hiponatric sau hiposodic notat cu ac care se grefeaza pe

    alte orizonturi ale solurilor alacalinizate.

    Daca procentul de Na adsorbit depaete I5% din capacitatea totala de adsorbie, orizontul respectiv se numete orizont natric notat na caracteristic solurilor numite soloneuri.

  • PROPRIETILE BIOLOGICE ALE SOLURILOR. ACTIVITATEA BIOLOGIC A

    ORGANISMELOR I MICROORGANISMELOR ANIMALE I VEGETALE DIN SOL.

    INFLUENA ORGANISMELOR ASUPRA SOLIFICRII.

    Proprietile biologice ale solurilor sunt controlate de componenta organic vie din sol care este alctuit din bacterii, actinomicete i ciuperci, la care se adaug populaiile de protozoare, nematode, enchitreide, rme, artropode i vertebrate.

    ntr-un gram de sol se gsesc cca 2*109 bacterii, a cror biomas reprezint 0,2% din greutatea solului. Actinomicetele apar n solurile cu reacie uor alcalin, iar ciupercile n cele cu reacie acid. Numrul de protozoare ajunge la cca 105 pn la 3*105 exemplare la un gram de sol. Fauna din sol este reprezentat prin protozoare, nematode, rme, colembole, acarieni, enchitreide, miriapode, molute, crustacee i mamifere (crtie, obolani) etc. Bacteriile actinomicetele i ciupercile ndeplinesc rolul de descompuntori, iar organismele animale, cu excepia protozoarelor, rolul de consumatori (fitofage, micofage i zoofage)

    Edafonul solului este reprezentat prin totalitatea vieuitoarelor n sol sau pe sol, animale i specii de micro- i macroflor, de micro- i macrofaun. ntre elementele de flor i faun, pe de o parte i masa solului pe de alt parte se realizeaz un echilibru caracterizat prin schimb de substan i energie, datorit cruia materia organic i cea mineral sufer permanente transformri biochimice.

    ACTIVITATEA BIOLOGICA DIN SOL

    Solul constituie, n acelai timp, un corp natural, rezultatul unor procese fizice, chimice i biologice dar, i mediul de via pentru unele specii de plante inferioare i animale ce alcatuiesc fauna din sol. n cadrul ecosistemelor terestre, solul este un sistem n principal de natur anorganic, dar animat de un numar mare de organisme i microorganisme animale i vegetale care ndeplinesc o serie de funcii biologice cum ar fi mineralizarea i humificarea resturilor organice i desfurarea ciclurilor biogeochimice din biosfer. Organismele din sol aparin tuturor gruprilor curente de microorganisme (bacterii, actinomicete, ciuperci, alge, protozoare i virusuri), precum i unor grupri de animale, mai ales nematode, anelide i artropode.

    Organismele vegetale din sol, datorit dimensiunilor foarte mici pe care le au, au mai fost denumite i microorganisme, iar totalitatea lor constituie microflora solului. In raport cu modul lor de nutriie, acestea se mpart n autotrofe i heterotrofe. Cele autotrofe joac, alturi de plantele superioare, un rol important n transformarea substanelor minerale n substane organice, iar cele heterotrofe n transformarea substanelor organice n substane minerale.

    Alturi de organicizare i mineralizare, organismele din sol contribuie i la formarea unor substane organice de resintez - humusul i substanele humice i a unor complexe organo-minerale. Toate aceste procese sunt rezultatul unor relaii extrem de complexe care se stabilesc ntre componentele vii i moarte din sol, precum i ntre acestea i cele exterioare solului.

    Principalele grupe de microorganisme din sol sunt urmtoarele: bacteriile, actinomicetele, ciupercile i algele. Dintre bacterii apar att eubacteriile unicelulare, ct i eubacteriile ramificate i mixobacteriile. Dintre ciuperci, apar Myxomicetele (ciuperci primitive) Chytriodiomicetele, Oomicetele, Zigomicetele, Ascomicetele i Bazidiomicetele, Deuteromicetele sau ciupercile imperfecte i Endomicetele. Ciupercile care produc putregaiul lemnului sunt de trei tipuri: cele care produc putregaiul alb,

    reprezentate prin Ascomicete (Xylaria) i mai ales Bazidiomicete; cele care produc putregaiul

  • brun (bazidiomicetele ca Armillaria mellea i Laccaria laccata); cele care produc putregaiul maduvei (Ascomicete ca Xylaria, cuperci imperfecte etc.).

    In ceea ce privete dimensiunile vieii din sol, se apreciaz c un gram de sol conine ntre 10

    6-10

    10 unitati de bacterii, 10

    5-10

    8 actinomicete, 10

    3-10

    6 ciuperci, 10-10

    4 alge i 103-l06

    protozoare. Sub raportul biomasei, acesta variaz ntre 300-7 000 kg/ha n cazul bacteriilor, 1000 kg/ha pentru ciuperci, 20-40 kg/ha alge, 100-800 kg/ha protozoare, 200-800 kg/ha viermi

    i cca 6 000 kg/ha pentru fauna total. Continuitatea vieii n biosfer nu este posibil fr distrugerea materiei organice moarte,

    proces care se numete mineralizare i este realizat de ctre microorganismele heterotrofe, bacterii, ciuperci, actinomicete.

    Microorganismele heterotrofe asimileaz ntre 20-40 kg din carbonul aflat n substana organic, restul degajandu-se sub form de CO2 sau rmnnd prins in compui greu atacabili. Ciupercile asimileaz numai n mod excepional 10% din carbon, iar bacteriile anaerobe numai ntre 2 i 5% cu risip mare de produi intermediari incomplet oxidai. Viteza de descompunere a substantelor organice ncorporate n sol depinde de natura substanei organice i de condiiile fizico-chimice i n special de temperatur, aeraie, umiditate, aciditate etc.

    Mineralizarea se desfoar treptat, n mai multe etape, fiecrei etape fiindu-i caracteristic o anumit grup de organisme. Degradarea substanelor organice din sol are loc, pe de o parte, printr-o mineralizare a constituenilor, iar pe de alt parte printr-o ardere (oxidare) a acestora terminat cu eliminarea de CO2. De asemenea are loc concomitent o sintez de substane proprii microorganismelor i elaborarea unor metabolii eliminai n mediu i constituirea unor rezerve de materie organic proprie solului-humusul, prin procese de resintez i polimerizare.

    Materia organic mai mult sau mai puin biodegradat este utilizat de ctre microorganismele heterotrofe ca surs de carbon i energie, care transform n noi compui microbieni i n produse de metabolism gazoase, lichide, solide care apoi sunt mineralizate: (CO2, H2O, NH3). Alt parte rezistent la biodegradare prin resintez i policondensare d natere humusului.

    Microorganismele din sol au i un important rol pedogenetic fie direct, prin aciunea rolului lor enzimatic, fie indirect, prin aciunea metabolismului lor. Astfel, ele contribuie prin acizii organici minerali pe care i formeaz la solubilizarea elementelor sub form de sruri. De asemenea, microflora fungic sau bacterian formeaz complexe organo-minerale stabile, cu Fe i Al. Microflora contribuie i la biosinteza unor metabolii alcalini, favoriznd astfel solubilizarea silicailor. Flora microbian din litier poate determina reducerea fierului i manganului.

    Ca rezultat al activitii microbiene, unele minerale se altereaz, ca de exemplu: gethitul, limonitul, biotitul, cloritul, vermiculitul etc.

    Microorganismele pot absorbi sau adsorbi pe/sau n celulele lor numeroase minerale: Si, Fe,

    Mn, Mg, K, Na; prin absorbirea potasiului ele pot transforma biotitul n vermiculit.

    Microorganismele pot contribui la podzolirea solurilor prin producerea unei can titi importante de produi acizi complexani sau prin ncetinirea biodegradrii compuilor organici complexani sau prin oxidarea fierului de ctre organismele chemautotrofe i chemoheterotrofe.

    Microorganismele din sol aparin la dou grupe mari procariote i eucariote. Dintre procariote, mai bine reprezentate sunt algele albastre, bacteriile i actinomicetele, iar dintre eucariote, algele verzi i diatomeele (algele superioare), ciupercile i protozoarele. Dintre acestea, n solurile forestiere apar cu deosebire bacterii, actinomicete, ciuperci i protozoare.

    Rspndirea diferitelor grupe de microorganisme este deteminat de factorii zonali de natur climatic i edafic. Astfel, n zonele calde i umede ecuatoriale predomin ciupercile din genul Aspergillus, iar n cele temperate, genul Penicillium precum i multe ciuperci din clasa Phycomycetes.

    Litiera cazut pe solul pdurii, alctuit n mare parte din frunze sau ace brunificate, datorit prezenei intracelulare a unor produi bruni nchii care provin din contactul compuilor fenolici

  • vacuolari cu substane proteice din citoplasm i care sunt foarte greu biodegradabili este invadat de valuri succesive de ciuperci foarte variate: saprofite primare (Ascomicete i Fungi imperfeci), de saprofite secundare i apoi de Basidiomicete care produc putregaiul alb i de ciupercile de sol (Mucorale, Penocillium).

    Filamentele ciupercilor ptrund n interiorul limbului prin stomate, se intercaleaz ntre celulele parenchimului i degradeaz membranele pectice, izolnd celulele unele de altele. Filamentele ciupercilor de putregai perforeaz apoi membranele celulozice i ptrund n interiorul celulelor cu ajutorul enzimelor pe care le elimin, provocand o transformare a constituenilor celulari.

    Ciupercile care provoac putregaiul alb sunt singurele care posed un sistem enzimatic capabil s transforme polimerii bruni ai frunzelor i s le decoloreze. Frunzele astfel transformate sunt invadate de ciuperci celulotice i bacterii, care asigur degradarea lor complet i punerea n libertate a unor produi organici solubili. Microorganismele din sol au ca rol principal transformrile de energie i transformarea elementelor n cadrul ciclurilor biogeochimice. Rolul lor pentru reciclarea C, H, S, este esenial.

    Activitatea microorganismelor din sol depinde de sursa de energie, umiditate, temperatur, pH etc. Un rol important l joac i enzimele din sol.

    Fauna din sol joac un rol important n grbirea proceselor de humificare i mineralizare a resturilor organice, n structurarea solului, n creterea permeabilitii pentru ap i n aerarea solului i mbogirea lui n substane anorganice.

    n raport cu marimea corpului, fauna din sol a fost mparit n patru categorii principale: microfauna, care cuprinde organismele animale cu o marime a corpului in

    limitele 0,02--0,2 mm i care aparine grupelor Protozoare, Rotifere, Tardigrade i Nematode;

    mezofauna (meiofauna), care cuprinde animalele cu marimea corpului intre 0,2 i 4 mm n care se ncadreaz Collembolele, Acarienii, Enchytreidele, Miriapodele i unele Insecte;

    macrofauna, format din organisme animale cu talia corpului cuprins ntre 4 i 80 mm, din care fac parte Lumbricidele, Isopodele, Diplopodele, Chilopodele, Araneele, Insectele superioare i larvele lor;

    megafauna, care cuprinde animalele cu dimensiunea corpului peste 80 mm i printre care vertebratele mici i micromamiferele.

    Dupa regimul lor de hran, se deosebesc mai multe grupe de animale i anume: fitofage, care se hrnesc cu plante superioare; zoofage care se hranesc cu alte animale; necrofage care se hranesc cu corpuri moarte ale altor animale; micofage care se hranesc cu hife de ciuperci; saprofage care se hranesc cu resturi vegetale intrate in descompunere scatofage (coprofage) care se hrnesc cu excrementele altor organisme.

    La nivelul litierei i al orizontului cu humus domin fauna saprofit. Protozoarele sunt reprezentate prin flagelate ciliate i ameobe, care apar n cantitate mare

    n sol. Metazoarele sunt reprezentate prin nematode (ncrengtura Nematelmini), Anelidele

    (Enchytreide, Lumbricide), Gasteropode (Mollusca), Crustaeee (Arthropode), Miriapode, Arahnide i Insecte.

    Nematodele apar att n sol ct i n litier. Ele sunt fitofage sau saprofage. Enchytreidele apar n litier i se hrnesc cu resturi de frunze.

    Lumbricidele apar cu deosebire n solurile de pajiti, dar i n solurile pdurilor de foioase cu humus de tip mull. Apar rar n solul pdurilor de rinoase sau n cele nisipoase sau foarte acide (pH < 4). Au nevoie de o mare umiditate pentru a fi foarte active.

    Gastropodele din ncrengtura Molutelor apar n litiera solurilor forestiere totdeauna n condiii de umiditate ridicat.

    Crustaceele din ncrengtura Artropodelor sunt reprezentate prin Izopode, iar Myriapodele din aceeai ncrengtur prin Diplopode i Chilopode care apar n litier.

  • Arachnidele, tot din ncrengtura Arthropodelor, sunt reprezentate prin: Pseudoscorpioni, Opilioni, Acarieni i Paianjeni. Insectele, din aceeai ncrengtur a Arthropodelor, sunt reprezentate prin Collembole, Coleoptere i Diptere.

    Microfauna este reprezentat n special prin rotifere i nematode, care apar n staiunile cu

    sol umed, iar mezofauna prin collembole i acarieni, care apar mai ales n solurile pdurilor de rinoase.

    Macro i megafauna sunt reprezentate prin unele izopode i lumbricide, scarabeide n solurile nisipoase i n solurile grele. Animalele din sol i n special lumbricidele sunt cele care iniiaz procesele de descompunere a materiel organice. Acarienii, collembolele i unele specii de lumbricide, decupeaz i rod parenchimele frunzelor moarte, producand scheletizarea lor, ceea ce favorizeaz apariia bacteriilor i ciupercilor i accelerarea proceselor chimice i de humificare. n aceeai msur acioneaz i alte arthropode, furmicidele, coleoptere, larve de diptere etc.

    Fauna din sol are un rol decisiv n stadiile iniiale ale proceselor de pedogenez, iar n cele avansate rolul su se limiteaz numai la orizonturile superioare ale solului. Lumbricidele i enchytreidele joac un rol important n formarea humusului de tip mull. Ele pot prelucra 15 tone de resturi organice de rezerv la hectar i amestec aproape 15 tone de sol. O importan deosebit o au larvele de diptere cu regim saprofag, care descompun resturile de vegetale i le amestec cu solul mineral. Activitatea lumbricidelor are efect asupra micrii apei din sol, gravitaional, capilar i probabil pelicular, atat prin sistemul de galerii ct i prin efectul agregrii particulelor de sol.

    Multe grupe de arthropode consumatoare de resturl vegetale moarte, isopode, acarieni, collembole particip la mbogairea substanelor humice a solurilor, deci la creterea fertilitii.

    Vertebratele influeneaz asupra structurii i a altor proprieti fizice i fizico-mecanice ale solului. Fauna de ap din sol este reprezetat de unele nematode i protozoare.

    In procesele de humificare i mineralizare a materiei organice fauna solului are o importan principal prin fragmentarea resturilor organice i amestecarea lor i a dejeciilor cu partea mineral. Meninerea unui echilibru ntre fauna din sol i microorganisme este considerat n general necesar pentru humificarea activ i formarea humusului de calitate superioar. Structura glomerular i grunoas de agregare, formarea porozitii largi i prin aceasta mbuntirea condiiilor de permeabilitate pentru ap, aeraie, consisten, se datoresc n mare parte activitii faunei.

    n solurile cu mull, repartiia diferitelor grupri de organisme animale este foarte variat, fiecare specie fiind reprezentat de printr-un numar mic de indivizi (lanurile trofice sunt complexe i continue, pe cnd n cele cu humus brut, varietatea este redus, dar densitatea este mare (lanurile trofice sunt simple, dar instabile).

    In general, repartiia faunei din sol se supune legilor generale ale biocenozelor. Cu ct condiiile de via sunt mai diferite, cu att mai mare este numarul de specii care apar n biocenoz. Cu ct conditiile de via ale biocenozei se ndeparteaz de condiiile optime, cea mai mare parte a animalelor biocenozei devine mai srac n specii, iar densitatea lor este mai mare. Cu ct condiiile de mediu sunt mai favorabile, cu att comunitatea este mai bogat n specii i mai echilibrat.

    SUBSTANELE ORGANICE DIN SOL I ROLUL LOR N NUTRIIA PLANTELOR

    Materia organic din sol i de la suprafaa acestuia apare ca un constituent de importan

    ecologic fundamental. Prin procesul de mineralizare a materiei organice proaspete i humificate se

    realizeaz circuitele biologice i ciclurile boigeochimice ale substanelor, fr de care viaa pe pmnt

    ar fi imposibil. Prin aceste procese se elibereaz sub forme accesibile plantelor elementele nutritive

    necesare nutriiei minerale, fotosintezei i deci producerii de materie organic primar n biosfer.

    Fertilitatea solului i nutriia mineral a plantelor sunt condiionate n primul rnd de bogia

    solului n elemente minerale accesibile eliberate n cadrul circuitului biologic prin procesul de

    mineralizare a resturilor organice.

  • Humusul influeneaz i alte proprieti fizice, chimice i biologice ale solului, care determin specificul su ecologic i potenialul productiv. Astfel, prin culoarea sa nchis, humusul favorizeaz absorbia cldurii i incalzirea solului, contribuie la structurarea acestuia, la reinerea apei, reprezint un rezervor de elemente nutritive i n special de azot, determinnd troficitatea azotat a solurilor; are capacitate de absorbie i schimb cationic mai mare dect a componentei minerale i favorizeaz dezvoltarea unei intense activiti biologice; conine substane fiziologice active (stimulatori sau inhibitori) pentru creterea plantelor etc.

    FORMAREA I ALCATUIREA PARTII ORGANICE A SOLULUI

    Formele materiei organice din sol

    Materia organic a solului se poate afla sub diferite forme:

    resturi proaspete de origine animal i vegetal;

    substane organice complexe;

    substane humice.

    1.Resturile proaspete se gasesc in faza initiala de descompunere. De ex: in pduri predomin acumularea de resturi organice la suprafaa solului. Frunzele, ramurile, seminele formeaz pe solurile forestiere o ptur continu numita litier. Aceasta poate avrea o grosime de 1-3cm in padurile de conifere i 3-6 cm in pdurile de foioase. Cantitatea de materie organic primit anual de sol este intre 3,5-4 t/ha. Pe langa litier solul primete i materie organic care poate proveni din rdcinile arborilor i ierburilor.

    n pajiti solul primeste anual partea aerian a plantelor moarte precum i prile subterane, cantitatea ajungnd la 10-12 t/ha, adic de 2-3ori mai mutt decat in padurile de foioase. Resturile ierboase de la suprafat sunt mineralizate repede, pe cand cele din interiorul solului sunt humificate. n culturile agricole solul primete pe cale naturalsau artificial l:2 t/ha resturi vegetale provenite de la plantele de cultur. Buruieniie pot lasa i ele intre 2,5-4,4 t/ha.

    2. Substanele organice complexe din sol pot fi reprezentate de: compusi organici cu N (protide, amide, aminoacizi), glucide (glucoz, hemiceluloz), lignine, substane tanante, grsinii, acizi grai, rini i terpene, bitumine, glucozamine etc. Acestea reprezinta 10-15% din materia organic a solului i particip la descompunerea mineralelor din sol, la procesele de evoluie a solului i la farmarea agregatelor structurale stabile.

    3. Substanele humice stabile sunt reprezentate printr-un ansamblu de molecule organice foarte mari. Ele conin acizi humici, humine, acizi fulvici, acizi humatomelanici. Rezervele solului in humus sunt in funcie de biomasa incorporat anual.

    Transformarea materiei organice i formarea humusuiui

    S-a stabilit c 64-70% din carbonul existent in materia vegetal se pierde prin CO2. Dup 1 an de la incorporarea materiei organice, in sol rrnne 30% din carbonul acesteia, dupa 5 ani - 20%, dupa 10 ani - 8 -10%. Carbonul compuilor organici ai solului se conserv 1240 am, iar cel al fraciunilor usor degradabile intre 1-26 ani. Degradarea materiei organice depinde de compoziia chimic. Astfel, glucoza se descompune mai repede decat hemiceluloza, aceasta mai repede decat celuloza, iar lignina

    se descompune cel mai greu. Descompunerile sunt cu atat mai active cu cat in tesuturile organismelor

    compusii hidrocarbonai i proteinele au proporii mai mari, iar ligninele se gsesc in cantitate mai mic.

  • Glucidele solubile sunt primele substane care sufer o degradare microbian efectuat de bacteriile fixatoare de N. Glucidele solubile se transform in CO2 (60-80%), in acizi organici, alcool i substane de sintez.

    Hemicelulozele se degradeaz in cea mai mare parte. Fraciunea netransformat este alctuit din acizi uronici ce se degradeaza foarte greu.

    Celuloza reprezinta intre 45-80% din greutatea materiei vegetale uscate. Ea este descompus de bacterii aerobe si anaerobe, actinomicete si ciuperci. Celuloza poate s conin pn la 1500 molecule de glucoz. Degradarea celulozei duce in final la formarea de acizi grasi, CO2, hidrogen.

    Lignina se gasete in proporie de 30% in plante. Prezinta o rezisten destul de mare la aciunea de degradare microbian. Degradarea biologic a ligninelor, care sunt polimerifenolici, e produs de bacterii, actinomicete i ciuperci. Produsele de degradare care se obin sunt alcooli, acizi, chinone.

    Lipidele sunt degradate de bacterii, ciuperci, actinomicete, iar produsele rezultate sunt acizi grasi,

    glicerol.

    Fixarea azotului molecular din aerul solului

    Fixarea azotutui atmosferic de ctre microorganisme reprezint o verig important a circuitului biologic al azotului. Azotul nitric sau amoniacal asimilabil de catre plante, ia nastere in sol prin degradarea substantelor

    proteice. El este insa insuficieut pentru nutriia plantelor. Ca urmare se folosete N din atmosfer ce poate fi fixat in sol :

    in cursul descrcrilor electrice (intre 3-5 kg/ha/an); de ctre rdcinile leguminoaselor care triesc in simbioz cu speciile de "Rhizobium' (50-100 kg/ha/an).

    N fixat de microorganisme este transformat in substante complexe de tipul suhstanelor proteice, iar dup moartea microorganismelor aceste substante sunt supuse proceselor de degradare.

    Gradul de descompunere a materiei organice

    Materialul fibric este materialul organic foarte stab descompus, deci are o densitate aparent mai mic de 0, l g/ cm

    3, iar fibrele ocup 2/3 din volum in asezare naturala. Continutul de ap la saturare = 850-3000% din greutate. Culoarea este brun- galbuie deschisa, bruna sau brun-roscata.

    Materiatul hemic este materialul organic aflat intr-un stadiu intermediar de descompunere intre

    materialul fibric si cel sapric. Are densitatea aparent = 0,1-0,2 g/ cm 3. Fibrele ocupa 1/3-2/3 din volum in aezare natural; coninutul de ap la saturare = 450-850 % din greutate; culoarea este bruna-cenusie inchisa paua la brun-roscata inchisa.

    Materialul sapric este considerat materialui organic intens descompus. Are densitatea aparent mai mare de 0,2 g/ cm

    3. Fibrele ocup dup sframare rnai putin de 1/6 din volum; coninutul de ap = 450% din greutate.

    Humificarea si tipurile de humus

    Formarea humusului, (proces biochimic dominant in soluri), are loc in urma unor reacii de degradare parial a materiei organice vegetale i de sintez a substanelor rezultate.

    Exist cateva ipoteze privind formarea humusului. ipoteza degradrii plantelor care sustine ca esuturile lignificate ale plantelor sunt

    degradate, ele fiind producatoare de substane humice;

  • ipoteza polimerizrii chimice, conforim creia resturite vegetale descompuse pn la substante cu molecule mici sunt folosite de microorganisme ca surse de C si energie

    rezultand in mediul inconjurtor fenoli i aminoacizi. Acetia, prin oxidri si polimeriazri, ajung la substane humice;

    ipoteza sintezei microbiene, care susine c moleculele mai mari ale compuilor reprezint primul stadiu de humificare, urmnd degradarea pn la acid humic, fulvic i mineralizare.

    Alctuirea humusului

    Acizii fulvici sunt substante humice de culoare galbuie-brun cu un continut de C de 44--45% si N de 1,1%, usor solubili in ap. Acizii fulvici dau sruri solubite cu Na+, K+, Ca2+, Mg2+ Al

    3+, Fe

    3+ i se distrug uor. Acizii fulvici sunt cei care acioneaz asupra hidroxizilor de Al i Fe

    crora le imprim o mobilitate pronunat, astfel c acetia migreaz in profunzime. Capacitatea de reinere prin schimb cationic este relativ redus, de 318-334 me/100g. Fiind acizi puternici produc o alterare intens a mineralelor i mpiedic formarea argilei. Acizii fulvici se formeaza in cantitati mari in solurile din zona forestier cu participarea activ a ciupercilor.

    Acizii huminici se prezint sub form de coloizi sferici dispui in reea tridimensional. Sunt insolubili in ap si au un continut de C de 52-62% i N de 3,6-4%. Formeaza cu bazele din sol humai de Na si K - solubili in apa si humai de Ca i Mg - insolubili in ap. Capacitatea de retinere prin schimb cationic este de 350-600 me/100g.

    Tipuri de humus

    n solurile bine drenate cu condiii aerobe se disting urmtoarele tipuri de humus: Mullul este un tip de humus de mediu bine aerat, cu humificare foarte avansat, amestecat

    intim cu materia minerala formand un complex argilo-humic. Se poate forma pe soluri alcaline,

    bogate in Ca, in care caz se numeste mull calcic. Stratul humifer este negricios, bine structurat si

    cu grad de saturatie in baze de aproape 100% i pH=7,5. Mullul calcic se formeaz in special pe cernoziomuri, dar se poate forma si pe rendzine. Dac se formeaz pe soluri neutre cu coninut slab in CaCO3 , acoperit de paduri de foioase, se numeste mull forestier. Aici stratul humifer este

    de culoare brun i are o structur glomerular, pH =5,5- 6,5 i grad de saturatie in baze de 30-60%.

    Moderul - este un tip de humus imperfect in care se pot observa resturi de tesuturi vegetate.

    Se gaseste sub paduri de foioase si pe roci cristaline debazificate. Stratul humifer este negru sau

    gri, pH < 5, gradul de saturatie in baze -20%. Are o slaba capacitate de structurare a materialului

    mineral. Moderul se gaseste in solurile podzolite si podzolice din zonele de pdure. Moorul - (humus brut) este un tip de humus grosier cu resturi organice puin marunite si

    transformate biochimic. Resturile organice sunt net separate de materia mineral a solului. Moorul se gaseste sub paduri de rasinoase, pe soluri silicioase lipsite total de baze. Stratul humifer

    este negru cu granule de nisip, pH - 4.5, gradul de saturatie in baze < 10%.

    Turba - este o aglomerare de resturi organice saturate cu ap, cu humificare foarte lent in conditii de anaerobioz. Dac se formeaz pe terenuri joase, pe un substrat calcaros, se numeste turba calcic. Aceasta are gradul de saturatie in baze - 100%, pH = 7-7.5. Dacd se formeaz n depresiuni sau unde se acumuleaz apa din precipitaii si unde exista muschi de tip Sphagnum se numete turb acid sau oligotrof. Aceasta are grad de saturaie in baze < 10%, pH ~ 4 -4.5.

    Anmoorul - este format dintr-un amestec de argil i de materie organic cu structur compact

  • Rolul humusului in sol

    Humusul se gaseste in sol in proporie de 1-10% ceea ce ar corespunde pe adancimea de 50 cm unei cantitati de 60 tone/ha pentru solurile slab aprovizionate si peste 500 tone/ha pentru solurile extrem

    de bogate in materie organica.

    Humusul reactioneaz cu partea mineral a solului formand combinaii organo-minerale care se fixeaz sub form de pelicule pe suprafata particulelor de nisip, silt {praf}, sau ptrunde in reteaua cristalin a mineralelor argiloase.

    In solurile bogate in ioni de Ca se forrneaza complexe argilo-humice rezistente la actiunea de

    descompunere a apei.

    Humusul saturat se acumuleaz in orizontul superior a1 solului actioneazd ca un ciment i favorizeaza formarea structurii glomerulare si grunoase a solului. Ex. in cernoziomuri si eutricambosoluri (soluri brume eu-mezobazice).

    O aciune contrar exercit humusul nesaturat de tip moder din acizii fulvici care elibereaz continuu in sol ioni de H

    + care sunt un agent puternic de alterare a silicailor primari. Ionii de H+ distrug

    reeaua cristalin a silicatilor si o desfac in acid silicic, hidroxizi de Al, Fe si baze. Acizii fulvici favorizeaz i intensific eluvierea {spalarea} din orizonturile superioare i

    iluvierea {acumularea} in orizonturile inferioare.

    Prin prezenta in sol a materiei orgauice mereu improspatat i descompunerea ei prin mineralizare, se elibereaza in mod continuu in forme accesibile planteior elemente nutritive ca: N, P, K.,

    S, Ca, Mg, Na etc. In aeelasi timp humusul, avand caracter coloidal, poate adsorbi i elibera prin schimb ioni. nutritivi necesari plantelor.

    Avand o mare capacitate de retinere a apei, de 3-5 ori greutatea proprie, materia organica ridic sensibil capacitatea pentru apa a solului, insuire foarte important mai ales pentru solurile nisipoase. Humusul este de asemenea un acumulator de energie solar, energie ce joaca un rol importanr in circuitul biologic al elementelor si in desfurarea proceselor biologice.

    i

    Complexele organo-minerale. Materia organic este divers legat de materia mineral prin

    legturi chimice formnd complexe organo-minerale:

    Complexe argilo-humice. Acizii humici au tendina de a forma cu coloizii minerali

    complexe argilo-humice. Aceste complexe sunt stabile datorit legturilor, legturilor prin

    intermediul metalelor polivalente (Fe, Al), Forelor Wan der Walls, de chemosorbie, forelor de

    adeziune etc. Complexele argilo-humice se pot forma i prin ptrunderrea moleculelor de acizi

    humici ntre foiele elementare ale cristalelor mineralelor argiloase.

    Complexe chelatice. Compuii unor molecule sau ioni organici cu un ion metalic, reunii

    prin una sau mai multe legturi convalente se numesc complexe chelatice sau chelai.

    Complexe humico-alofanice sunt caracteristice solurilor formate pe materiale parentale

    bogate n alofane (= geluri de alumino-silicai, hidratai amorfi). Asemenea soluri se formeaz pe

    cenue vulcanice i pe andezite. Solurile respective se numesc andosoluri. Alofanele manifest o

    mare capacitate de fixare a substanelor humice.

    Rolul humusului n nutriia plantelor

    n ultimele decenii, numeroase experiene efectuate cu materie organic sub diferite forme (paie mai mult sau mai puin fermentate, acidul humic, humaii) au evideniat influena favorabil a

  • acesteia asura creterii plantelor. Astfel, Blanchet R. (1957) arat c adaosul ntr -o soluie nutritiv a humatului de amoniu exercit o aciune acceleratoare de absorbie a elementelor nutritive n primele 6 ore, dup care (12 ore) viteza de absorbie revine la regimul normal. Alte lucrri arat modificri ale compoziiei chimice a plantelor care au loc sub influena materiei organice. Aceasta se explic pe de o parte datorit aciunii de stimulare a creterii plantelor, iar pe de alt parte prin modificarea mediului nutritiv i a modului de nutriie al plantelor .

    Humusul are o aciune de tamponare asupra excesului unuia sau altuia dintre elementele nutritive. Astfel, doze mari de azot n absena humusului pot avea o aciune depresiv mai mare pentru plante. De asemenea, efectul stimulent al materiei organice asupra creterii plantelor duce la creterea energiei de absorbie a fosforului de ctre acestea.

    Materia organic a solului constituie un factor de fertilitate al soluluii este necesar de a avea n vedere un bilan al humusului corespunztor meninerii la nivel ct mai ridicat al acestei fertiliti i deci a o pstra. Asupra coninutului de potasiu al plantelor are un efect depresiv; de asemenea i asupra unor microelemente. Humusul favorizeaz creterea raportului Mg/Na, fiind un factor de combatere a clorozei la plante, i are un efect favorabil pe solurile salinizate.

    Dac acidul humic are efect favorabil asupra creterii plantelor, aceasta nseamn c la rndul su are aciune favorabil i asupra respiraiei, sintezei, i fotosintezei.Moleculele de acid humic fiind formate i dintr-un amestec de aminoacizi i proteine, acestea i confer nsuiri enzimatice. Reaciile enzimatice avnd un caracter catalitic pot s participe n procese de fotosintez. Gruprile fenolice pot s participe n reaciile de respiraie. Intensificarea proceselor de respiraie are un efect favorabil asupra creterii sistemului radicular i absorbiei elementelor nutritivei a CO2 din sol. De aceea, aplicarea unor cantiti mici de humus stimuleaz procesele de sintez.

    Natura substanelor humice are, de asemenea, o importan deosebit asupra creterii plantelor. humusul extras din gunoiul de grajd fermentat are o aciune asupra creterii plantelor mult mai favorabil dect humusul extras din turb.