90
Suport de curs PEDOLOGIE Specializarea: AGRICULTURA Conf.dr. Laura PAULETTE 2011 CUPRINS 1 UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ NAPOCA FACULTATEA DE HORTICULTURĂ SPECIALIZAREA: HORTICULTURĂ FORMA DE ÎNVĂŢĂMÂNT: ID

Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Curs Pedologie generala

Citation preview

Page 1: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Suport de curs

PEDOLOGIESpecializarea: AGRICULTURA

Conf.dr. Laura PAULETTE

2011CUPRINS

1

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂVETERINARĂ CLUJ NAPOCA

FACULTATEA DE HORTICULTURĂSPECIALIZAREA: HORTICULTURĂ

FORMA DE ÎNVĂŢĂMÂNT: ID

Page 2: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Cap. 1. SOLUL. Definiţii şi concepte................................................... 4

2

Page 3: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

1.1. Definiţii şi concepte………………………………............. 4Cap. 2. Factorii de formare a solului………….................................... 6

2.1. Timpul……………………………...................................... 62.2. Clima……………………………........................................ 72.3. Roca......................……………………………………….... 82.4. Relieful………………………………………..................... 92.5. Apa freatică şi stagnantă…………………………….......... 92.6. Organismele……………………………………….............. 10

2.6.1. Vegetaţia………………………………………......... 102.6.2. Organismele animale…………………………..….... 102.6.3. Omul (factorul antropic)……………………….….... 10

Cap. 3. Formarea şi alcătuirea părţii minerale a solului………........ 133.1. Originea părţii minerale a solului ……………………….... 13

3.1.1. Compoziţia mineralogică a scoarţei terestre……....... 133.1.2. Compoziţia petrografică a scoarţei terestre………..... 13

3.2. Procesele de formare a părţii minerale a solului………....... 143.2.1. Dezagregarea………………………………….......... 143.2.2. Alterarea………………………………….................. 16

Cap. 4. Formarea şi alcătuirea părţii organice a solului………......... 214.1. Biocenoza solului………...................................................... 214.2. Originea părţii organice a solului…………………….......... 24

4.2.1. Acumularea resturilor organice în sol ........................ 254.2.2. Compoziţia chimică a resturilor organice din sol ....... 26

4.3. Transformarea resturilor organice din sol………….............. 274.3.1. Mineralizarea resturilor organice din sol..................... 274.3.2. Humificarea resturilor organice din sol........................ 28

4.4. Alcătuirea şi însuşirile humusului…..................................... 304.5. Tipuri de humus …………………….................................... 334.6. Importanţa humusului pentru sol........................................... 34

Cap. 5. Procese pedogenetice de formare a profilului de sol............... 375.1. Procese care determină diferenţierea în adâncime a solului

………...................................................................................37

5.2. Profilul de sol şi orizonturile pedogenetice ……........................ 45Cap. 6. Proprietăţile fizice ale solului……………................................ 53

6.1. Textura solului……………................................................... 536.2. Structura solului……………................................................. 576.3. Densitatea. Densitatea aparentă. Porozitatea solului.............. 596.4. Proprietăţile fizico-mecanice ale solului………………....... 626.5. Însuşirile hidrofizice ale solului............................................. 64

6.5.1. Apa din sol................................................................... 646.5.2. Indici hidrofizici ai solului........................................... 65

Cap.7. Proprietăţile chimice ale solului…….….................................... 697.1. Coloizii solului şi micela coloidală........................................ 697.2. Capacitatea de adsorbţie a solului………….......................... 717.3. Reacţia solului........................................................................ 74

Cap.8 Morfologia profilului de sol………………................................ 798.1. Proprietăţi morfologice.........................……......................... 798. 2. Întocmirea fişei de cercetare a profilului de sol în teren....... 87

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ………………………………......................... 149

3

Page 4: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul I

SOLUL. DEFINIŢII ŞI CONCEPTE

Solul reprezintă formaţiunea cea mai recentă de la suprafaţa litosferei,reprezentat printr-o succesiune de straturi (orizonturi) care s-au format printransformarea rocilor şi mineralelor sub acţiunea unor factori fizici, chimici,biologici în zona de contact a atmosferei cu litosfera. Aceste transformări au locîntr-un timp îndelungat şi în condiţii diferite de climă şi vegetaţie.

Solul reprezintă mediul natural care oferă plantelor condiţii de creştere şidezvoltare prin însuşirile sale şi prin caracteristica lui dominantă, fertilitatea şi sedeosebeşte de roca mamă prin faptul că:

este un corp natural, fiind rezultatul acţiunii factorilor de mediu; se întinde pe verticală de la suprafaţa uscatului până la roca dură sau

materialul parental (de la câţiva cm la metri); evoluează sub acţiunea proceselor naturale fundamentale de formare a

profilului de sol: dezagregare, alterare şi activitatea organismelor(vegetale şi animale);

conţine materie vie, are o compoziţie chimică complexă, este poros şieste uşor străbătut de rădăcinile plantelor, reţine apa şi aerul, este unrezervor de substanţe nutritive.

HILGARD defineste solul ca fiind materialul mai mult sau mai puţin afânat şifriabil în care plantele prin rădăcinile lor extrag substantele nutritive şi găsesccondiţii optime pentru creştere şi dezvoltare.

Alţi autori consideră solul ca fiind partea alterată a suprafeţei litosferei(RAMMAN) dar care nu este acceptată datorită faptului că nu face o distincţie clarăîntre sedimentele afânate şi conceptul de sol. JOFFE consideră solul ca fiind un corpnatural, constituit din orizonturi minerale şi organice situate la adâncimi diferite şicare prezintă proprietăţi morfologice, fizice, chimice şi biologice prinb care sedeosebeşte de materialul parental.

Astfel, solul se defineşte ca fiind stratul afânat de la suprafaţa litosferei,formaţiunea cea mai recentă care oferă plantelor condiţii de creştere şi dezvoltareprin însuşirile sale şi prin caracteristica lui dominantă, fertilitatea.

Fertilitatea reprezintă proprietatea solului de a pune la dispoziţia plantelorsubstanţe nutritive, apă, aer în mod permanent, simultan şi în cantităţiîndestulătoare pentru creşterea şi dezvoltarea plantelor.

Este o rezultantă a acţiunii factorilor de pedogeneză, ea s-a format îndecursul timpului şi se caracterizează prin ansamblul proprietăţilor solului(morfologice, fizice, fizico-mecanice, chimice şi biologice).

Fertilitatea solului poate fi naturală şi culturală.

4

Page 5: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Etapele formării solului: • dezagregarea rocilor tari şi compacte cu formarea de sedimente afânate;• alterarea materiei minerale a rocii mame cu formare de noi compuşi şi

complexul coloidal mineral al solului;• dezvoltarea biocenozei interne (microorganisme, rădăcini de plante) şi a

activităţii biologice a acesteia;• formarea şi descompunerea materiei organice, formarea şi acumularea

humusului• translocarea, depunerea şi acumularea produselor minerale şi a humusului;• gruparea particulelor materiei minerale şi organice în complexe structurale;• formarea porozităţii complexe a solului (apă+aer).

naturală, sau fertilitatea solului în condiţii naturale, fără intervenţia omului.

FERTILITATEA = Proprietăţile solului + Procesele din sol

culturală sau efectivă rezultată în urma intervenţiei factorului antropic (omul), ca urmare a aplicării fertilizanţilor, irigării, lucrărilor solului, etc.

producere a biomasei vegetale

filtru pentru apa freatică şi tampon pentru diverse reacţii chimice

habitat biologic şi rezervă a genofondului

fundament pentru construcţiile antropice

rezervor pentru resursele minerale - neregenerabile (cărbune, petrol,

minereuri)

unic păstrător al probelor istorice din vechime (arheologice, paleontologice)

1

2

3

4

5

6

5

Fig. 1.1. Funcţiile de bază a solului

Page 6: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul II

FACTORII DE FORMARE A SOLULUI

Solul s-a format la suprafaţa litosferei, care iniţial era alcătuită numai dinminerale şi roci compacte, care nu asigurau mediul de creştere şi dezvoltare pentruplante. Scoarţa terestră era stâncoasă şi masivă şi deşi conţinea elemente de nutriţie,ele nu erau accesibile plantelor. Solul s-a format prin acţiunea cumulativă asupra scoarţei terestre a 5 marifactori: timpul, clima, materialul parental, relieful (topografia) şi organismele,la care se adaugă apele stagnante şi freatice şi omul (factorul antropic). Influenţaacestor factori variază, însă combinaţia lor determină formarea unui anume tip desol.

2.1.Timpul

Gradul de evoluţie a solurilor depinde de vârsta teritoriului, mareamajoritate a suprafeţelor sunt unităţi de relief vechi însă pe suprafeţele formate decurând sau în curs de formare cum sunt luncile, gradul de evoluţie a solurilor esteredus, ele sunt soluri tinere, în curs de formare deoarece solificarea este foarte slabăsau nu are loc.

Teoria lui V.R. Viliams: timpul este condiţia producerii acumulărilorcantitative necesare salturilor calitative, adică de realizare a anumitor tipuri desol.

Din punct de vedere a timpului se deosebesc două categorii de vârste.Vârsta absolută a regiunilor este considerată din momentul eliberării

învelişului de gheţari din cuaternar până la evoluţia lui ca sol. Eliberarea de sub

6

Fig. 1.2. Interacţiunea factorilor de formare a solului

Page 7: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

gheţari fiind lentă, deosebirile de vârstă absolută între regiunile îndepărtate ca şilatitudine pot fi de mii sau zeci de mii de ani. Vârsta cernoziomurilor Câmpiei Ruseeste de 8-10 mii de ani iar vârsta podzolurilor Scandinaviei de 5-6 mii de ani.

Vârsta relativă a solului reprezintă gradul de dezvoltare a învelişului desol, caracterizează viteza procesului de pedogeneză determinată de acţiuneamodificatoare a reliefului şi rocii mame.

2.2. ClimaClima influenţează procesele de formare a solului în special prin

temperatură şi precipitaţii. Tipul de climat determină în mare măsură naturaprocesului de alterare precum şi nivelul proceselor fizice şi chimice care au loc.Temperatura şi precipitaţiile guvernează intensitatea proceselor de alterare din solşi permit acumularea la nivelul orizontului de suprafaţă a materiei organice.

Elementele climatice au importanţă atât în procesele de dezagregare şialterare a materialului parental cât şi asupra proceselor biologice din sol, dedescompunere a materiei organice, în transportul şi acumularea în sol a produşilorrezultaţi (minerali şi organici), influenţând regimul hidric, termic şi de aeraţie asolului. De asemenea, are efecte directe asupra vegetaţiei din zona care la rândul eiinfluenţează formarea solului prin procese specifice, legate de tipul de vegetaţie.

Pe teritoriul României au fost identificate regiuni climatice diferite, care înfuncţie de variaţia elementelor meteorologice, determină apariţia unui paralelismîntre condiţiile climatice şi repartiţia zonală a solurilor şi vegetaţiei.

Precipitaţiile influenţează intensitatea proceselor de levigare care suntdeterminate de nivelul precipitaţiilor, care la valori mai ridicate duc la eliminareadin profilul de sol a materialului solubil şi contribuie la diferenţierea profilului de

7

Sol imatur

Sol tânăr

Sol matur

Fig. 1.3. Evoluţia solurilor sub acţiunea timpului

Page 8: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

sol, prin iluvierea materialelor translocate. Cu cît precipitaţiile sunt mai mari cu atâtprocesul de spălare=eluviere/iluviere este mai intens.

Temperaturile au ca efect mărunţirea materialului parental mineral(îngheţ/dezgheţ) precum şi efecte directe asupra tipului de vegetaţie, influenţândastfel procesul de bioacumulare.

Legătura dintre climă şi vegetaţie se exprimă prin indicele de ariditate „de

Martonne”, dat de relaţia: Iar = 10T

P,

unde: P – valoarea medie anuală a precipitaţiilor în mm; T – valoarea medie anuală a temperaturilor, în grade; 10 – coeficient care permite calculul şi în cazul în care temperatura este de 0 sauare valori negative.

Cu cât Iar este mai mare cu atât climatul este mai umed (fig. 1.4.).

2.3. RocileReprezintă materialul care stă la baza formării solului, este determinat de

compoziţia mineralogică şi influenţează în mare măsură proprietăţile fizice şichimice ale solului, precum şi intensitatea proceselor de formare.

Influenţa rocii asupra procesului de solificare, depinde de caracteristicilefizice şi chimice ale acesteia. Pe rocile masive, compacte solificarea este maigreoaie comparativ cu rocile afânate. Pe roca nisipoasă, permeabilă şi săracă înelemente nutritive bioacumularea este mai slabă şi eluvierea mai intensă decât perocile argiloase.

De asemenea tipul de rocă imprimă solului din caracteristicile sale. Astfel,nivelul fertilităţii solului se corelează cu însuşirile şi compoziţia rocii de solificare.Pe seama rocilor magmatice acide (granite, granodiorite) şi a nisipurilor, seformează soluri cu fertilitate naturală scăzută. Pe rocile intermediare şi bazice(gabrouri, bazalte) bogate în elemente nutritive şi cationi alcalino-pământoşi se

eluviere = îndepărtarea unor constituenţi ai solului din orizont superior, în suspensie sau soluţie

iluviere = acumularea/depunerea materialului translocat din orizontul superior într-un orizont inferior.

StepăIar= 20-24

silvostepăIar= 24-28

PădureIar > 29

8

Fig. 1.4. Valorile Iar pentru diferitele zone vegetative ale României

Page 9: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

formează soluri cu fertilitate ridicată, saturate în baze, cu reacţie neutră sau slabacidă, cu un conţinut ridicat de humus.

Procesul de solificare este diferit în funcţie de natura rocii asupra căruiaacţionează, astfel rocile pot fi clasificate în funcție de gradul lor de solificare astfel:

◘ uşor solificabile: nisipul, loessul, argilele, marnele◘ mijlociu solificabile: rocile magmatice şi metamorfice bogate în elemente

bazice, calcarele gresiile.◘ greu solificabile: roci magmatice acide (granit, granodiorit), cuarţite, şisturiamfibolice.

2.4. ReliefulRelieful diferenţiază solificarea prin prezenţa unităţilor de relief, fiecare

având un rol determinant în procesul de pedogeneză. Relieful influenţează prindistribuţia radiaţiilor solare şi a precipitaţiilor în funcţie de expoziţie, de înclinareapantei, are o influenţă majoră asupra regimului de apă, de căldură, de hrană,oxidoreducător şi salin din sol.

O distribuirea inegală a temperaturii şi precipitaţiilor datorată reliefului,determină dezvoltarea unei vegetaţii diferite. Relieful foarte diferit determină astfelclimate diferite care condiţionează existenţa unei vegetaţii specifice: de stepă,silvostepă, de pădure şi de pajişti alpine. Toate acestea determină formarea şidiversificarea învelişului de sol (zonalitatae verticală).

Dacă teritoriul ţării noastre ar avea un relief uniform (deci şi o climă şivegetaţie uniformă) şi solurile ar fi uniforme.

2.5. Apa freatică şi stagnantăSolificarea, de regulă, decurge în condiţii normale de umiditate, apa fiind

un factor important în desfăşurarea proceselor de dezagregare şi alterare, debioacumulare, eluviere şi iluviere, etc. Uneori însă solificarea are loc în condiţii deexces de apă, atunci când apa freatică se află la mică adâncime sau datorită

Macrorelieful – cuprinde unităţile mari de relief care determină aspectul global al unui teritoriu: câmpie, platou, sistem muntos

Mezorelieful – se referă la formele de relief de dimensiuni medii: dealuri, vălcele, văi, terase

Microrelieful – reprezentat de formele mici de relief care ocupă suprafeţe neînsemnate: moviliţe, depresiuni, crovuri

9

Materialul parental este un element subordonat celorlalţi factori daruneori este factorul determinant. Există soluri a căror formare este influenţată întotalitate de roca mamă, ele se numesc litomorfe:

- rendzinele (formate pe calcare., dolomite, gipsuri);- andosolurile (materiale vulcanice efusive);- vertosolurile (argile gonflante);- psamosolurile (nisipuri);- solonceacurile (roci salifere: marne, nisipuri, etc.)

Fig. 1. 5. Caracterizarea elementelor de relief

Page 10: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

excesului pluvial şi stagnării apelor în stratele impermeabile iar procesul desolificare capătă anumite particularităţi: apar procese de reducere datorită lipseiaerului, cu formare de compuşi reduşi de fier şi mangan, care prezintă culorispecifice, albăstrui vineţii pe care le imprimă solului.

Procesele determinate de excesul de apă freatic poartă denumirea degleizare iar orizonturile rezultate pe profil se numesc orizonturi gleice de reducere,respectiv gleice de oxido-reducere. Procesele determinate de excesul de apă desuprafaţă poartă denumirea de stagnogleizare iar orizonturile rezultate orizonturistagnogleice.

2.6. Organismele2.6.1. Vegetaţia. Reprezintă factorul biologic cu variaţii foarte mari, rolul

vegetaţiei în procesul de pedogeneză este diferit. Vegetaţia de stepă lasă pe sol cantităţi mai mari de materie organică decât

cea de pădure, cu un conţinut mai ridicat de substanţe minerale şi proteine sunt maiuşor descompuse de către microorganisme, iar resturile organice sunt reprezentateîn principal prin rădăcini, repartizate la adâncimi mai mari.

Vegetaţia lemnoasă reprezentată în principal de resturi organice superioare,frunze, fructe, se acumulează la suprafaţa solului, sunt mai sărace în proteine şibogate în celuloze, hemiceluloze, lignine şi derivaţi ai lor, iar descompunerea estemai greoaie şi se realizează în principal de către ciuperci. Ca urmare, apar diferenţeatât cantitative cât şi calitative a componentei organice a învelişului de sol.

2.6.2. Organismele animale. Pe lângă vegetaţia superioară, procesulbiologic este asigurat şi de prezenţa faunei solului, nevertebrate sau vertebrate, carepopulează solul sau trăiesc la suprafaţa luI. Acţiunea faunei în sol este diversă, ease manifestă în principal prin afânarea materialului organic, mărunţirea acestuia,condiţionând astfel descompunerea lor mai rapidă şi prelucrarea chimică a materieiorganice de către microorganisme.

Microorganismele din sol descompun materia organică moartă, până laprodusele finale CO2, H2O, NH3, H2S, săruri de Ca, Mg, K, P, etc, care la rândul lorsunt folosite din nou de plante, pentru resintetizarea materiei organice.

2.6.3. Omul (factorul antropic). Acţiunea omului asupra procesului desolificare, este foarte variată. Activitatea agroproductivă a omului este constantă,este un factor conştient care determină de multe ori schimbarea însuşirilor solului.Intensificarea exploatării prin tehnologii agricole performante adus la schimbareamajoră a solurilor naturale.

Intervenţia omului s-a făcut în direcţia îmbunătăţirii condiţiilor de creştereşi dezvoltarea a plantelor, prin aplicarea îngrăşămintelor, irigaţii, desecări, drenaje,lucrări agrotehnice, însă uneori nu în sens pozitiv. Intervenţia iraţională manifestatăprin despăduriri, aplicarea necorespunzătoare a irigaţiilor, a îngrăţămintelor

Apa freatică GleizareOrizonturi gleice de reducere Gr

Apa de suprafaţă Stagnogleizare Orizonturi stagnogleice W,w

SursaSursa ProceseProcese OrizonturiOrizonturi

10

Fig. 1.6. Procesele pedogenetice induse de excesul de apă

Page 11: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

chimice duce la apariţia unor fenomene nedorite, de salinizare, acidifiere,înmlăştinire, manifestarea fenomenelor de eroziune, etc.

Evaluare1. Cum definiţi solul?a. partea afânată de la suprafaţa litosferei, reprezentată de o succesiune de

straturib. primii 200 cm la suprafaţa litosfereic. depozitele afînate de la suprafaţa litosferei

2. Care sunt factorii de formare a solului:a. relieful, clima, vegetaţiab. râurile şi apele de şiroire şi torenţic. vîntul, variaţiile de temperatură, ploile, gelivaţia, omul.

3. Care sunt valorile Iar caracteristice pentru zona de stepă?a. 24-29b. 20-24c. 20-29

4. Cum definiţi vârsta absolută a solului?a. Momentul începerii procesului de solificareb. Momentul eliberării de sub gheţari

11

Acţiune pozitivă:* Lucrările agrotehnice îmbunătăţirea regimului

aerohidric* Fertilizare raţională creşte starea de aprovizionare cu

substanţe nutritive* Drenaj, desecare, etc. reducerea excesului de apă* Amendare corectarea reacţiei solului

Acţiune negativă:* Despădurire eroziune, alunecări de teren* Lucrări agrotehnice - destructurare,

- mineralizarea materiei organice şi deci la micşorarea

conţinutului de humus - subsolaj + desfundat= amestecarea

orizonturilor* Fertilizare iraţională acidifiere* Irigare iraţională înmlăştinire

Fig. 1. 7. Acţiunea antropică asupra solului

Page 12: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

c. Momentul apariţiei biotei (primelor organisme)

5. Care este acţiunea temperaturii în procesul de formare a solurilor:a. Mărunţire a materialului mineral b. Translocare/transport a materialului mineralc. Transformare a materialului mineral

6. Care sunt rocile uşor solificabile?a. calcarele, gresiile, graniteleb. cuarţul, calcitul, bazaltulc. argilele, luturile, loessul, marnele

7. Care tip de rocă determină apariţia unui tip de sol specific indiferent decondiţiile climatice?

a. Nisipul, rocile vulcanice, rocile salifereb. Cuarţitele, gipsul şi loessulc. Granitul, bazaltul, calcarele

8. Care este sursa excesului de apă:a. Apele supraterane şi subteraneb. Apele freatice c. Apele stagnante

9. Care este sursa principală de materie organică din sol?a. plantele superioareb. ciupercile şi bacteriilec. protozoarele, nematodele, vertebratele

10. Care sunt etapele de formare a solului?a. dezagregarea rocilor tari, crearea porozităţii solului, apariţia

plantelor superioare, alterarea materiei minerale şi formarea orizonturilorsolului

b. dezagregarea şi alterarea rocilor tari, apariţia biotei şiacumularea humusului, crearea porozităţii solului

c. alterarea şi dezagregarea rocilor, apariţia primelor organisme,pătrunderea apei şi aerului, translocarea materiei minerale şi organice peprofil, formarea orizonturilor de sol

Răspuns:1 – a; 2 – a; 3- b; 4- b; 5 – a,b; 6 – c; 7 – a; 8 – b,c; 9 – a; 10 – b.

12

Page 13: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul III

FORMAREA ŞI ALCĂTUIREA PĂRŢII MINERALE A SOLULUI

3.1. Originea părţii minerale a soluluiSolul se formează pe seama rocilor constituente ale litosferei. Litosfera este

partea solidă a Pămîntului şi este formată din două părţi: mantia superioară şi crustasau scoarţa.

Scoarţa terestră reprezintă stratul superior al Pământului cu o grosime cevariază între 5-70 km şi care este formată din roci şi minerale, pe baza cărora seformează solul, prin interacţiunea litosferei cu atmosfera.

Crusta sau scoarţa terestră reprezintă stratul de la suprafaţa pământuluialcătuit din roci magmatice, metamorfice şi sedimentare. Compoziţia chimică arocilor şi mineralelor este variată, dar este formată în principal din 8 elemente:oxigen 46,6%, siliciu 27,72%, aluminiu 8,13%, fier 5%, calciu 3,64%, sodiu2,83%, potasiu 2,7%, magneziu 2,09%.

3.1.1. Compoziţia mineralogică a scoarţei terestreMineralele sunt substanţe anorganice, solide, omogene din punct de vedere

fizico-chimic şi care intră în alcătuirea rocilor. S-au identificat până în prezentpeste 3000 de minerale din care mai frecvent întâlnite sunt 100. Ele se clasifică înfuncţie de compoziţia lor chimică şi proprietăţi în 6 clase:

1. Clasa elementelor native2. Clasa sulfurilor3. Clasa compuşilor halogenaţi sau sărurilor haloide4. Clasa oxizilor şi hidroxizilor5. Clasa sărurilor acizilor oxigenaţi6. Clasa compuşilor organici3.1.2. Compoziţia petrografică a scoarţei terestre Rocile sunt asociaţii de două sau mai multe minerale, fiind neomogene din

punct de vedere fizico-chimic. Ca stare de agregare, ele pot fi întâlnite sub toatecele trei forme, lichide, solide (majoritatea) sau gazoase.

Procesele de formare a rocilor magmatice şi metamorfice sunt proceseendogene, care au loc în scoarţa terestră sub influenţa factorilor interni,temperatura, presiune, agenţi mineralizatori. Formarea rocilor sedimentare estedeterminată de procese de natură exogenă, deci care au loc la suprafaţa scoarţeiterestre sub influenţa factorilor atmosferici în prezenţa oxigenului şi apei, pe seamarocilor magmatice şi metamorfice.

13

După origine şi modul de formare rocile se împart în trei categorii:1. Roci magmatice sau eruptive2. Roci metamorfice3. Roci sedimentare

Page 14: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

3.2. Procesele de formare a părţii minerale a soluluiDintre procesele care transformă mineralele şi rocile de la suprafaţa

litosferei, deci cele care contribuie la formarea părţii minerale a solului, oimportanţă deosebită o are dezagregarea şi alterarea.

3.2.1. DezagregareaReprezintă procesul fizic de mărunţire treptată a substratului litologic

(minerale şi roci) în fragmente din ce în ce mai mici, rezultând mase afânate,poroase, permeabile pentru apă şi aer. Se formează astfel prima însuşire necesarăfertilităţii solului, adică formarea regimului aero-hidric al solului sau permitereapătrunderii apei în sol.

Dezagregarea se produce sub acţiunea complexă a factorilor ecologicicomponenţi ai atmosferei, hidrosferei şi biosferei şi care sunt: Dezagregarea sub acţiunea variaţiilor de temperatură –

dezagregarea termică.Răcirea şi încălzirea alternativă a rocilor determinată de variaţiile diurne de

temperatură (de la zi la noapte) provoacă dilatări şi contracţii succesive ale maseirocilor şi mineralelor, mai puternice la suprafaţă decât în interior. Diferenţele detensiune între straturile externe şi interne duc la apariţia de fisuri paralele cusuprafaţa sau perpendiculare cu aceasta, fisuri care devin profunde astfel că roca semărunţeşte, se transformă din masa masivă, compactă, în sedimente afânate, dedimensiuni din ce în ce mai mici (fig. 3.1.).

Rocile magmatice – sunt formate prin răcirea şi consolidarea magmelor fluide din interiorul Pământului prin procese ce au loc în interiorul scoarţei terestre, aproape de suprafaţa sau la suprafaţa.

Rocile metamorfice – sunt formate prin transformarea celorlalte categorii de roci, transformări mineralogico-petrografice numite metamorfism. Ele iau naştere prin procesul de metamorfism de contact când se formează roci corneene de contact sau prin metamorfism regional.

Rocile sedimentare – reprezintă depozite de substanţe, cristalizate sau amorfe rezultate în urma unor procese exogene de dezagregare, alterare, precipitare sau acumulare, în prezenţa apei şi oxigenului. Ele sunt rezultatul stratificării,

14

Fig. 3.1. Rocă exfoliată sub acţiuneadezagregării

Fig. 3.2. Rocă exfoliată sub acţiuneagelivaţiei

Page 15: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Dezagregarea sub acţiunea gelivaţiei (îngheţ - dezgheţ) - estedeterminată de apa care pătrunde în interiorul rocilor, în pori şi crăpături şi caresupusă îngheţului şi dezgheţului alternativ exercită presiuni asupra pereţilorproducând noi crăpături şi fragmentări în masa rocii rezultând astfel mărunţireaacesteia. Prin îngheţ apa îşi măreşte volumul lărgind fisurile, proces mai intensîn zonele şi perioadele cu precipitaţii mari şi cu variaţii frecvente aletemperaturii în jurul punctului de îngheţ al apei (fig. 3.2.).

Dezagregarea sub acţiunea apei (dezagregarea sub acţiuneahidrosferei)- apa reprezintă cel mai important factor ce determină dezagregarearocilor, acţiunea ei este foarte variată, acţionînd prin presiunea exercitată îninteriorul rocii, prin dizolvarea nor compuşi chimici, prin coroziune şi eroziune,prin rostogolire, lovire, izbire (fig. 3.3.).

Acţiunea apei se manifestă în toate formele ei: apa din fisuri şi pori, apele deşiroire şi torenţi, apele curgătoare, lacurile, mările şi oceanele, zăpezi şi gheţari.

Figura 3.3. Dezagregarea produsă de ape şi produsele acesteia

Dezagregarea sub acţiunea vântului - acţionează prin fenomene dedeflaţie sau îndepărtarea fragmentelor fine, coraziune sau acţiunea deroadere a vântului, care are intensităţi diferite în funcţie de frecvenţa, vitezaşi gradul de încărcare a vântului cu particule (fig. 3.4.).

Dezagregarea datorită forţei de gravitaţie - este caracteristică pe versanţiidin zona montană unde fragmentele de roci sau minerale rezultate datorităfactorilor prezentaţi anterior nu rămân pe loc, ci datorită forţeigravitaţionale sunt desprinse, cad şi se mărunţesc în continuare prin lovireşi frecare.

Dezagregarea datorită organismelor. - acţiunea cea mai frecventă aorganismelor este aceea de fărâmiţare mecanică care se datorează presiuniiexercitate de rădăcinile tuturor plantelor şi, în special a arborilor carepătrund prin crăpăturile rocilor şi pe măsură ce se îngroaşă presează asupraacestora producând mărunţirea lor (fig. 3.5.). Presiunea exercitată derădăcinile plantelor poate ajunge la 30 – 50 kg/cm2. Acţiunea de dezagregare are loc şi datorită animalelor dar aceasta numai în

rocile moi ca de exemplu în loess, în care sapă galerii (crotovine şi cervotocine),

15

deflaţie- îndepărtarea fragmentelor fine coraziune - acţiunea de roadere a vântului

Fig. 3.4. Rocă şlefuită sub acţiunea de roadere a vîntului

Page 16: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

căi de pătrundere a aerului şi a apei şi deschid astfel calea dezagregării directe prinacţiunea altor factori cum ar fi cazul apei, a cărei acţiune, aşa cum am văzut, estefoarte puternică în procesul de dezagregare (fig. 3.6.).

Produsele dezagregării:

Produsele rezultate prin dezagreagare sunt alcătuite din particule grosiere,diferenţiate după gradul de mărunţire. După Atterberg se deosebesc următoarelefracţiuni: bolovani, pietre, pietriş, nisip şi praf.

Bolovani> 20 cm

Pietre2-20 cm

Pietriş2– 20 mm

Nisip2 mm - 0,2 mm

Praf0,02 –0,002mm

3.2.2. Alterarea mineralelor

Alterarea - procesul chimic de transformare a constituţiei materiei cuformare de produşi noi. Are loc concomitent cu dezagregarea, cu cât în procesulde dezagregare suprafaţa totală a particulelor este mai mare cu atât alterarea estemai intensă.

Principalii factori ce acţionează în alterare sunt:

Procesele alterării:

Apa CO2

O2

Saruri, acizi, baze Substante humice acide

microorganisme

Radacini

16

Fig. 3.5. Dezagregare produsă prin îngroşarea rădăcinilor

Fig. 3.6. Galerii în loess săpate de rozătoare

Page 17: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

a) Hidratarea – legarea fizico-chimică a moleculelor de apă de cătremateria minerală.

b) Deshidratarea - pierderea apei, fenomen accentuat de perioadele deuscăciune accentuată prin care mineralele îşi micşorează volumul. Apa reţinută prinhidratare fizică se pierde mai uşor în timp ce apa reţinută chimic se pierde latemperaturi mai ridicate. c) Dispersarea şi dizolvarea

Dispersare = pătrunderea apei în interiorul rocilor fragmentarea rocilor desfacerea în molecule = dizolvare.

• Nu are un rol foarte important, contribuie la transportarea produseloralterării, la formarea rocilor sedimentare, la spălarea în profunzime acompuşilor, la pătrunderea în plantă a substanţelor nutritive.d) Hidroliza – este fenomenul de descompunere a unei sări, sub acţiunea

apei, în acidul şi baza din care este formată sarea respectivă.În funcţie de natura acidului sau a bazei din care este formată sarea, aceasta

poate hidroliza bazic, acid sau neutru. Dintre procesele de alterare, hidroliza prezintă cea mai mare importanţă,

deoarece contribuie la formarea uneia dintre cele mai importante părţi alesolului, argila (mineralele argiloase).

Etapele hidrolizei: 1. debazificarea – prin mărunţirea silicaţilor la suprafaţa particulelor

rezultate sunt expuşi cationii constitutivi ai reţelei (K, Na, Mg, Ca). Încontact cu apa disociată în ioni de H şi OH aceşti cationi sunt înlocuiţicu ionii de H, trec în soluţie şi formează împreună cu ionii de OH bazelerespective.

K K

Hidratarea fizică – atragerea moleculelor de apă cu structură dipolară la suprafaţa particulelor minerale ce dispun de valenţe libere pozitive sau negative, peliculă de apă (de hidratare). - nu determină o modificare esenţială a mineralelor dar facilitează alterarea prin alte procese

Hidratarea chimică – pătrunderea apei în reţeaua cristalină a mineralelor fie sub formă moleculară (apa de cristalizare) fie sub formă de grupări OH - (apa de constituţie) formarea de noi minerale.- hidratarea cationilor determină slăbirea coeziunii dintre aceştia şi anionii cu care formează reţeaua cristalină a mineralelor afânarea şi dezintegrarea parţială sau totală a mineralelor.

17

Fig. 3.7. Hidratarea fizică Figura 3.8. Hidratarea chimică Sursa: www.jogmec.qo.jp

Page 18: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

K + H+ + OH- = H + KOH-

K K

2. Desilicifierea – soluţia bazică rezultată în prima etapă (KOH)solubilizează parţial bioxidul de siliciu eliberat din reţeaua silicatuluiprimar sub formă de silice secundară hidratată care se depune sub formaunui praf albicios.

3. Argilizarea – reprezentată de formarea silicaţilor secundari, prin procesede hidratare şi afânare a nucleelor alumino – silicice rămase dupădebazificare şi desilicifiere, Silicaţii secundari nou formaţi suntprincipalii constituenţi ai argilei.

e) Carbonatarea - este procesul de formare a carbonaţilor pe seamahidroxizilor bazelor (K, Na, Ca, Mg) eliberaţi în prima fază a procesului dehidroliză a silicaţilor sub acţiunea CO2 dizolvat în apă.

f) Oxidarea – procesul prin care, în mediu bogat în oxigen, se producetrecerea unor elemente la grade de oxidare mai înaintate (combinarea cu O saupierderea de H) şi la o valenţă mai mare.

Cele mai frecvente procese de oxidare de întâlnesc la compuşii fierului,manganului, care trec în formă de oxizi ferici şi manganici, de culoare roşcată.

g) Reducerea - procesul de alterare care are loc pe baza reacţiei inverseoxidării, adică pierdere de O2 sau câştig de H.

Formele reduse de Fe şi Mn sunt solubile şi sunt deci uşor transportate decătre apă.

Compuşii reduşi ai Fe şi Mg, spre deosebire de cei oxidaţi au culori verzui,albaştrii, vineţii, care sunt culori de recunoaştere a acestui proces.

Procesele de oxidare şi reducere au un rol foarte important în legătură cusolubilizarea şi insolubilizarea compuşilor de Fe şi Mg.

Produsele rezultate prin procesele de alterare:

În urma alterării mineralelor principalii produşi sunt: Sărurile – rezultate în urma reacţiei dintre diferiţii acizi (HNO3, H2CO3,

HCl, ş.a.) şi diferiţii hidroxizi rezultaţi prin hidroliza silicaţilor (NaOH,KOH, ş.a.), sunt importante, deoarece în funcţie de solubilitatea lorconstituie o sursă de elemente nutritive pentru plante şi microorganisme (N,P, K, Ca, ş.a.).

oxizii şi hidroxizii – produşi rezultaţi în urma hidrolizei silicaţilor.Exemplu: - oxizii şi hidroxizii de Fe (geothit FeO2xH2O, hematit Fe2O3,ş.a.) formaţi în sol prin alterarea silicaţilor feromagnezieni, imprimă soluluiculori diferite în funcţie de gradul de hidratare (ruginie-cei slabi hidrataţi,galben- brunie- cei puternic hidrataţi).

Silicea coloidală – sau silicea liberă rezultată din alterarea silicaţilor, seprezintă în sol sub forma unei pulberi albicioase, foarte fine care acoperăparticulele şi agregatele solului din orizonturile eluviale îndată ce alterareatrece de faza de debazificare. Precipită uşor cu hidroxizii de fier şi aluminiu

18

Page 19: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

şi formează complexe silico-ferice şi aluminice care stau la baza formăriimineralelor argiloase.

mineralele argiloase - silicaţi secundari, sunt silicaţi de aluminiu hidrataţicu formula generală nSiO2 Al2O3 nH2O. Ele sunt componentele principaleale argilei, au structură cristalină în foiţe, o foiţă elementară fiind alcătuitădin pături de ioni de O, Si, Al (Fe), OH şi cationi bazici. Pot fi:

Sursa:www.soils.umn.edu

Evaluare

11. Ce este dezagregarea?a. Procesul de formare a compuşilor noib. Proces mecanic de fragmentare/sfărâmare a rocilor

12. Nisipul constituie produs al:a. Alterăriib. Dezagregării

13. Care sunt factorii dezagregării?a. apa, presiunea litostatică, vaporii de apăb. gheaţa şi zăpadac. apa, vântul, temperatura, organismele

14. Alterarea se produce sub acţiunea:a. vântului şi apelorb. O2, CO2, apa, microorganisme c. variaţiilor de temperatură

Minerale argiloase cu foiţe bistratificate sunt formate dintr-un strat de tetraedrii de siliciu şi un strat de octaedrii de aluminiu iar legătura între două foiţe învecinate se face prin intermediul ionilor de O care determină un spaţiu foarte mic (2-7 A) şi rigid, mineralele nu au capacitate de gonflare, reţinerea cationilor şi a moleculelor de apă se face pe suprafeţele de ruptură. - caolinit şi halloysit

Minerale argiloase cu foiţe tristratificate sunt formate din două straturi de tetraedrii de siliciu legate printr-un strat de octaedrii de aluminiu. Legătura dintre două foiţe învecinate se face prin diferiţi cationi adsorbiţi. Au proprietatea de a reţine moleculele de apă (gonflare) şi a cationilor. - montmorillonit, beidelit, illit.

19

Page 20: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

15. Procesele alterării sunt:a. Hidroliza b. oxidarea şi reducerea c. sfărâmare/fragmentare

16. Etapele hidrolizei sunt:a. mărunţire, sedimentareb. hidratare/deshidratarec. debazificare, desilicifiere, argilizare

17. Produsele alterării sunt:a. bolovanii, pietrişul, nisipulb. O2, CO2, sărurilec. săruri, silice coloidală, minerale argiloase, oxizi şi hidroxizi

Răspuns:11 – b; 12 – b; 13- c; 14- b; 15 – a,b; 16 – c; 17 – c.

20

Page 21: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul IV

FORMAREA ŞI ALCĂTUIREA PĂRŢII ORGANICE A SOLULUI.

Faza solidă a solului este alcătuită din partea minerală şi partea organică.Partea organică specifică solului se formează pe baya descompunerii şi

humificării resturilor organice moarte lăsate în şi pe suprafaţa solului denumeroasele organisme vegetale şi animale şi care constituie biocenoza solului.

4.1. Biocenoza solului

Biocenoza solului are rol important în desfăşurarea următoarelor procese:- descompunerea materiei organice moarte, de multe ori până la

produse finale de echilibru chimic (CO2, NH3, H2O, H2S, săruri deCa, Mg, K, etc.).

- fixarea azotului atmosferic;- sinteza materiei organice vii a plantelor;- formarea de materie animală vie (prin consum de materie vegetală

vie);- formarea de produse intermediare humice şi de humus.

În solurile cultivate, biocenoza solului este foarte mult influenţată deactivitatea omului. Exemplu: aplicarea insectofungicidelor duce la moartea unorgrupe de microorganisme şi în consecinţă se produc o serie de dezechilibre înbiocenoza solului, deoarece unele grupe constituie hrană pentru altele.

Factorul regulator al biocenozei solului este gunoiul de grajd, fertilizantulcel mai complex atât din punct de vedere chimic (N,P,K, etc.) dar mai ales câtpriveşte popularea solului cu un mare număr de microorganisme.

În procesul de solificare, în funcţie de condiţiile de mediu oferite, datorităplasticităţii ecologice a organismelor vegetale şi animale, în fiecare sol, odată cuevoluţia lui se realizează o anumită biocenoză, specifică de multe ori fiecărui tipgenetic de sol. Dar, în principiu biocenoza solului este alcătuită din:

4.1.1. Microflora solului

Adică totalitatea microorganismelor vegetale ce trăiesc în sol şi suntreprezentate prin : bacterii, actinomicete, ciuperci, alge şi virusuri.

- Bacteriile – sunt microorganisme unicelulare de dimensiuni foarte mici,dar cele mai numeroase din sol. Într-un gram de sol uscat sunt un număr de cca. 106

– 109 indivizi cu o biomasă de 1000 – 2000 kg/ha (3000 – 7000 kg/ha în solurilefoarte fertile). După modul de nutriţie bacteriile se clasifică în două grupe:

- bacterii heterotrofe – care îşi procură atât CO2 cât şi energia prinoxidarea substanţelor organice, contribuind deci la descompunereasubstanţelor organice;

- bacterii autotrofe – care îşi procură CO2 din aer, iar energia dinoxidarea substanţelor anorganice, contribuind deci la alterareacompuşilor minerali.

Cele mai răspândite bacterii aparţin familiei Corynebacteriaceae carealcătuiesc până la 65% din microflora bacteriană totală, apoi speciile deAgrobacterium, Azotobacter, Nitrosomonas, Nitrobacter, Rhizobium (fig. 4.1.) ş.a.

21

Page 22: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- Actinomicetele – sunt organisme de tranziţie intre bacterii şi ciuperci, maipuţin răspândite comparativ cu bacteriile, dar foarte importante în procesul desolificare, deoarece actinomicetele degradează substanţele organice greu dedescompus de către alte microorganisme (bacterii şi ciuperci). Actinomiceteledescompun chiar şi masele plastice. De asemenea, rolul lor constă şi în faptul căsintetizează substanţele biotice (vitamine) sau actinobiotice, care contribuie lamenţinerea unui anumit echilibru a microflorei solului. Actinomicetele producgeosminul, substanţă căreia i se datorează mirosul caracteristic al solului.

Cele mai multe actinomicete din sol aparţin genurilor Streptomyces (70-90% din populaţia de actinomocete, caracteristice pentru sulurile neutre) (fig. 4.2.),Nocardia (10-30%) şi Micromonospora (1-15%).

Figura 4.2. Streptomyces, imprimă mirosul de « sol» datorităgeosminelor, compuşi ciclici nesaturaţi ai C,O, H.

Sursa: No. 14 din Soil Microbiology and Biochemistry Slide Set.1976. J.P. Martin, et al., eds. SSSA, Madison, WI

- Ciupercile – sunt microorganisme heterotrofe ce se dezvoltă bine şi încondiţii de reacţie acidă, cu o biomasă de 100-1000 kg/ha. Ciupercile au funcţia ceamai intensă în transformările biochimice mai ales a vegetaţiei lemnoase (7/10 dinactivitatea respiratorie a solului aparţine ciupercilor). În solurile României orăspândire mai mare o au genurile: Penicilium, Fusarium, Aspergilus, Mucor ş.a.

Ciupercile preferă medii acide, numărul lor creşte pe măsura creşteriiacidităţii până la pH =4 după care scade sensibil, deci ele predomină în microflorade pădure.

Au rol important în descompunerea materiei organice lemnoase, transformămateria organică greu degradabilă în forme accesibile plantelor, au rol în creareaagregatelor de sol stabile, ducând la creşterea capacităţii de reţinere a apei în sol.

Un rol foarte important îl au ciupercile de micoriză cum sunt cele dinBasidiomycete, care sunt localizate pe terminaţiile radicelare de ordinele 3 şi 4, eleîndeplinesc funcţia de peri absorbanţi extrăgând apa cu substanţele nutritive din solşi asigura nutriţia cu azot rădăcinilor arborilor. Fără rădăcinile de micoriză însolurile forestiere acide, cu slabe procese de amonificare a azotului organic,nutriţia cu azot a arborilor ar fi foarte slabă sau imposibilă.

22

Fig. 4.1. Noduli formaţi prin infecţie cu bacteriaRhizobium pe rădăcinile de soia

Sursa: Stephen Temple, New Mexico State University

Page 23: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- Algele – sunt organisme unicelulare sau pluricelulare autotrofe, capabilede fotosinteză, folosind deci lumina solară ca sursă de energie. Algele constituie osursă de hrană importantă pentru multe grupe de animale din sol.

Cianofitele sunt singurele organisme care au capacitatea de a folosi energiasolară ca sursă de energie (fotosinteză) şi azotul gazos (N2) ca sursă de azot. Algelereprezintă şi o importantă sursă de hrană pentru alte organisme din sol (protozoare).

Algele îmbogăţesc solul în oxigen rezultat din procesul de fotosinteză,element foarte important în solurile cu exces de umiditate, solubilizează anumiţicompuşi din sol, în special cei de Ca şi contribuie la precipitarea unor elementecum este Fe. Sunt organisme „pionier”, fiind primele care colonizează rociledezagregate (mai ales cele calcaroase) la începutul procesului de solificare.

4.1.2. Populaţia animală a solului

Organismele animale frecvent întâlnite în solurile din ţara noastră sunt:- Protozoarele – organisme de origine acvatică, se găsesc în sol într-un

număr foarte mare, 103-105 indivizi la 1 gr. de sol. Cele mai răspândite protozoare din sol fac parte din clasele: Rizopode,

Flagelate, Ciliate. Rolul protozoarelor în sol nu este suficient cunoscut. Se presupune că

datorită acestora are loc fenomenul de “oboseală a solului”.- Nematodele – sunt foarte numeroase în sol. Trăiesc liber şi se hrănesc cu

ciuperci, alge şi bacterii. Unele specii pot să fie parazite sau saprofite.- Viermi inelaţi – sunt reprezentaţi în special prin lumbricide, ex. Lumbricus

terestris, care constituie 2/3 din numărul de indivizi şi cca. 90% din biomasă. Rolulrâmelor a fost prezentat la capitolul factorii de solificare şi anume organismele cafactor de solificare.

Denumire DescriereLumbricus terestris râma comună, lungime 9-30 cm, 110-

180 segmente. Trăieşte în pământumed şi gras în care îşi sapă galerii depeste 1 - 2 m adâncime.

Allolobophora rosea de culoarea cărnii, lungimea 3-8 cm,120-150 segmente; răspândită înstaţiuni cu umiditate mare

Allolobophoraterrestris longa

brun cenuşie, lungimea 12-16 cm,160-200 segmente; preferă soluri decultură sau de grădină

Allolobophoracaliginosa

cenuşie, lungimea 6-17 cm, număr desegmente foarte variabil, de la 100 la200, preferă soluri de cultură sau degrădină bogate în humus; răspândităîn Europa centrală

Eisenia foetida vierme de gunoi; pe fiecare segmentprezintă o bandă transversală purpuriesau brună, lungimea 3-13 cm, 80-110segmente; se găseşte în compost şi îngunoi de grajd

Lumbricus castaneus purpuriu-violet, lungimea 3-5 cm, 80-100 segmente; în pădurile de foioase,degradează litiera

Dendrobaena octaedra arămie, lungimea 2-4 cm, 80-100segmente; trăieşte în soluri acide

23

Page 24: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Allolobophoralimnicola

cenuşie, lungimea 6-9 cm, 100-130segmente, preferă soluri lutoaseumede

Octolasium cyaneum albăstruie, lungimea 5-16 cm, 100-150 segmente; se găseşte în soluricalcaroase

(Sursa: EUKARYA - ENCICLOPEDIA FLOREI SI FAUNEI DIN ROMANIA)

Atât din punct de vedere cantitativ cât şi calitativ, densitatea precum şimigrarea în adâncime a râmelor se află în interacţiune strânsă cu condiţiile demediu, dar mai ales cu conţinutul în humus, umiditatea, natura, structura şitemperatura solului. Foarte sărace în râme sunt solurile cultivate cu fertilitatescăzută. Dimpotrivă solurile de pajişti, sărace în humus, prezintă o densitate şi unspectru de specii mult mai mare. În aceste soluri sunt răspândite mai alesAllolobophora chlorotica, A. rosea şi Dendrobaena octaedra. În număr mic, darprezente întotdeauna sunt aici speciile Lumbricus castaneus şi Dendrobaenarubida. W. Kühnelt (1950) menţionează drept specie caracteristică a frunzarului peLumbricus rubellus. Speciilor Eiseniella tetraeda şi Octolasium cyaneum le placmai ales staţiunile foarte umede.

Activitatea bioedafică utilă din multe puncte de vedere a râmelor poate firezumată astfel: o ele favorizează formarea şi stabilizarea structurii glomerulare a

solului, aerisirea şi circulaţia mai bună a apei. o în cursul hrănirii ele degradează, amestecă şi combină substanţele

humice cu componentele anorganice din sol şi contribuie astfel la mărireacapacităţii de adsorbţie a solului, atât de importantă pentru plantelesuperioare, prin creşterea aşa numitelor complexe argilo-humice.

o sunt o componentă importantă a lanţurilor trofice din sol. Animalelemoarte îmbogăţesc solul cu compuşi valoroşi mai ales cu proteine bogate înazot. Prin această activitate ele favorizează activitatea biologică şi decifertilitatea solului.

- Artropodele - dintre acestea răspândire mai mare o au acarienii şicolembolele şi mai mică miriapodele.

Acarienii, ca de altfel şi celelalte grupe de animale sunt foarte răspândiţi înlitieră şi au un rol important în descompunerea resturilor organice pe care lemărunţesc foarte fin.

4.2. Originea părţii organice a solului şi compoziţia ei

Materia organică din sol reprezintă rezerva de energie şi nutrienţi necesarăplantelor şi organismelor, bacteriile, ciupercile şi altor organisme specifice caretransformă şi eliberează elementele nutritive prin descompunerea resturilororganice.

Materia organică din sol, se prezintă sub formă de humus, parte organicăspecifică a solului intim amestecată cu materia minerală din sol, sau sub formă deresturi organice în diverse stadii de descompunere. Bacteriile descompun cuprecădere compuşii organici simpli cum sunt secreţiile exudative ale rădăcinilor sauresturi organice proaspete în timp ce ciupercile descompun compuşii organicicomplecşi, cum sunt resturile lemnoase sau humusul din sol.

24

Page 25: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Surse de materie organică în sol: organismele vii : bacterii, ciuperci, nematode, protozoare,

viermi, artropode şi rădăcini materie organică moartă, litiera : frunze, ramuri, seminţe,

rădăcini moarte, rizomi, organisme animale moarte. fracţiunea organică activă : compuşi organici ce pot fi utilizaţi

ca hrană de către microorganisme, mai uşor degradabilă decât materiaorganică.

exudat radicular : zaharuri solubile, aminoacizi sau alţi compuşisecretaţi de rădăcini.

lignine : descompuse de ciuperci humusul sau materie organică humificată : compuşi organici

complecşi rezultaţi după transformarea resturilor organice, strâns legată demateria minerală cu care formează agregate de sol.Cea mai importantă sursă de materie organică o reprezintă vegetaţia, la care se

adaugă în cantităţi mai reduse microorganismele şi animalele.În ţara noastră resturile organice sunt reprezentate de vegetaţie ierboasă şi

de pădure.Vegetaţia ierboasă – resturile sunt alcătuite din organele superioare şi mai

ales subterane – rădăcini – repartizate pe o grosime mare (40-50 cm-100) care moranual rezultând astfel o cantitate mare de materie organică cuprinsă între 4,2 – 11,2t/ha, de calitate superioară fiind alcătuite în principal din proteine (10-20% din s.u.)şi elemente bazice.

Vegetaţia lemnoasă – reprezentată de litiera pădurii alcătuită din frunze,fructe, seminţe, ramuri, în cantităţi mai reduse decât vegetaţia ierboasă (o pădurebine încheiată lasă anual 3-4 t/ha de litieră, la care se adaugă şi rădăcinile pomilor,covorul vegetal ierbos al pădurii, microflora şi fauna solului) şi repartizate lasuprafaţa solului pe o grosime ce variază în funcţie de specia lemnoasă (între 1-3cm în pădurile de răşinoase şi 3-6 cm în pădurile de foioase), vârsta şi consistenţaarboretului.

Resturile organice lemnoase sunt sărace în substanţe proteice şi elementebazice, mai bogate în substanţe minerale, bogate în celuloză şi hemiceluloză,lignine, taninuri, ceruri, răşini, care încetinesc ritmul de descompunere. Resturileorganice animale au un aport mai redus în procesul de humificare şi sunt alcătuitedin grăsimi, hidraţi de carbon, substanţe albuminoide, etc.

4.2.1. Acumularea resturilor organice în solMateria organică din sol este constituită pe de o parte din edafon (plante,

animale şi microorganisme), iar pe de altă parte din resturi moarte de naturăvegetală, animală şi corpul microorganismelor.

Cantitatea acestor resturi este diferită de la o zonă la alta în funcţie dediferiţii factori de mediu.

În condiţiile pajiştilor încheiate de stepă, cantitatea de resturi organiceprovenite din masa aeriană şi rădăcini este de 10-20 t/ha/an. Cum însă, cea maimare cantitate provine din rădăcini, aceasta este cantonată în interiorul solului, pe ogrosime de până la 100cm, dar cu o concentraţie mai mare în primii 40-50 cm.

În zona de pădure, resturile organice reprezentate prin frunze, ramuri,fragmente de scoarţă, seminţe ş.a., în cantitate de 3-4 t/ha/an se acumulează la

25

Page 26: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

suprafaţă unde formează litiera cu o grosime de 1-3 cm sub pădurea de răşinoase şi3-6 cm sub pădurea de foioase.

Plantele cultivate lasă în sol cantităţi variabile de resturi organice, în funcţiede felul culturii. Exemplu: plantele anuale lasă în sol 3-4 t/ha rădăcini şi resturi detulpini (mirişte), în timp ce o cultură de lucernă sau trifoi aduce anual 3-12 t/harădăcini.

O altă sursă de materie organică o constituie microorganismele (bacterii,ciuperci, actinomicete), care lasă anual în sol 2-2,5 t/ha. Se apreciază că, materiaproteică a humusului poate proveni în proporţie de până la 35% numai dinprotoplasma celulară a microorganismelor.

Fauna şi microfauna solului lasă de asemenea 0,1-0,5 t/ha materie organicăreprezentată prin dejecţii şi corpurile moarte ale acestora.

4.2.2. Compoziţia chimică a resturilor organice din solCompoziţia materiei organice din sol este foarte diversă şi permanent

modificată. Există o concepţie în sens larg a humusului care cuprinde ansamblulmateriei organice din sol, definită de Waksman, care nu credea că în sol existăsubstanţe humice caracteristice. El denumeşte acest tip de materie organică humusbrut, iar humusul solului se măsoară în funcţie de conţinutul în carbon organic.

De aceea, este absolut necesar să distingem materia organică proprie solului(humus), de substanţele organice incomplet transformate şi care sunt doaramestecate:

1. Materia organică proaspătă (nedescompusă) – reprezentată de frunzemoarte, resturi de plante cultivate, rădăcini moarte, exudate foliare şiradiculare, celule moarte, cadavre de animale.

2. Materia organică nehumificată (în curs de humificare) – fracţiune-liberă de C, uşor degradabilă, uşor separabilă de partea minerală (litierapădurii), în diferite stadii de descompunere = humus liber.

3. Materia organică humificată (humusul legat) – fracţiune densă, curaportul C/N ridicat, peste 10, mai mult sau mai puţin rezistentă labiodegradare, legată de materia minerabilă şi neseparabilă de ea,conţine acizi fulvici, humine, acizi huminici.

Datorită faptului că resturile organice constituie materialul de formare ahumusului, iar împreună (resturile organice şi humusul) sursa de substanţe nutritivepentru plante, este absolut necesar ca pe lângă cunoaşterea cantităţii acestora să secunoască şi calitatea lor, adică compoziţia chimică a acestora.

În principal, resturile organice din sol sunt constituite din apă cca. 75-90%şi diferiţi compuşi organici alcătuiţi din C,H şi O sau C,H,O şi N la care se adaugăîn cantităţi mai mici Ca, Mg, Fe, K, P,S ş.a.

Principalii compuşi organici ai resturilor vegetale sunt reprezentaţi prin:- hidraţi de carbon şi derivaţii lor (monozaharide, dizaharide,

celuloza, hemiceluloza, pectine, pentoze, hidrocarburi, alcali,compuşi aromatici ş.a.);

- lignină;- proteinele şi derivaţii lor (aminoacizi, amide, baze purinice, ş.a.);- lipide;- substanţe tanante;

Vegetaţia ierboasă, spre deosebire de vegetaţia lemnoasă este mai bogatăîn substanţe proteice. Substanţele proteice au cel mai important rol atât în cepriveşte eliberarea în sol a substanţelor nutritive, cât şi în formarea humusului.

26

Page 27: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

4.3. Transformarea resturilor organice în sol

Materia organică proaspătă încorporată în sol sau acumulată la suprafaţaacestuia, în urma activităţii organismelor, este divers transformată prin procese dedescompunere (mineralizare) şi procese de sinteză (humificare).

De remarcat că, ambele procese se petrec simultan, uneori predominândmineralizarea, exemplu: descompunerea ierburilor uscate de la suprafaţa solului,iar în anumite condiţii predomină humificarea, dar în cele mai multe cazuri serealizează un echilibru între mineralizare şi humificare.

Mineralizarea şi humificarea materiei organice din sol se produce cuintensităţi diferite în funcţie de :

- natura resturilor organice;- condiţiile de mediu (aer, umiditate, pH, ş.a.);- intensitatea activităţii microorganismelor.

4.3.1. Mineralizarea resturilor organice din solDescompunerea este procesul de simplificare a constituenţilor materiei

organice proaspete în urma activităţii biologice. Pentru că rezultă, de cele maimulte ori, compuşi în stare solubilă sau în stare gazoasă (NH3, NO3H, CO2, ş.a.)procesul se mai numeşte şi mineralizare.

După ALEXANDROVA, în cadrul procesului complex de descompunere amateriei organice se deosebesc trei faze succesive: hidrolize, reacţiile de oxido-reducere şi mineralizarea totală.

I. Hidroliza – în cadrul acestei faze substanţele organice complexe suntdescompuse în produşi mai simpli dar tot de natură organică. Astfel rezultă:

- aminoacizi, peptide, baze purinice şi pirimidinice prin proteolizăadică hidroliza proteinelor;

- hexoze, pentoze, aminozaharuri, acizi uronici prin celuloiză adicăhidroliza celulozei;

- polifenoli prin lignoliză adică hidroliza ligninei;- acizi graşi şi glicerină, prin hidroliza lipidelor şi grăsimilor.

II. Oxido-reducerea – produşii hidrolizei sunt supuşi în continuare unorprocese de oxidare sau de reducere şi transformare a lor în substanţe organice maisimple sau în diverşi compuşi minerali. Exemple:

- oxido-reducerea produşilor de hidroliză a substanţelor proteice ducela formarea de acizi organici, acizi graşi, alcooli, hidraţi de carbon,amoniac, CO2, H2O, H2S, ş.a.

- oxido-reducerea produşilor de hidroliză a hidraţilor de carbon ducela formarea de oxiacizi, acizi organici volatili, aldehide, alcooli,CO2, H2O,ş.a.

- oxido-reducerea produşilor de hidroliză a ligninelor şi substanţelortanante duce la formarea de compuşi de tipul fenolilor şi chininelorşi eliberare de CO2, H2O, ş.a.

- oxido-reducerea produşilor de hidroliză a lipidelor şi răşinilor ducela formarea de oxizi nesaturaţi, oxiacizi, acizi organici volatili, CO2,H2O, ş.a.

III. Mineralizarea totală – are ca rezultat formarea de compuşi mineralisimpli. Astfel rezultă:

27

Page 28: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- HNO2, HNO3, H2SO4, H3(PO)4 – prin descompunerea aerobă. Înurma combinării acestor acizi cu bazele din sol (Ca, Mg, Na, K ş.a.)rezultă sărurile corespunzătoare;

- CH4, H2, N2, H2S ş.a. prin descompunerea anaerobă;- NH3, CO2, H2O – atât aerob cât şi anaerob.

Cât priveşte condiţiile de mediu, descompunerea este mai rapidă în mediuaerob, cu temperatură ridicată, reacţie neutră, textură nisipoasă şi mai lentă încondiţii anaerobe, temperatură scăzută, reacţie prea acidă sau prea alcalină, texturăargiloasă.

4.3.2. Humificarea resturilor organice din solSpre deosebire de mineralizare, prin care se formează produşi minerali

simpli, prin humificare rezultă substanţe organice complexe, specifice solului, carepoartă denumirea de humus.

Humusul reprezintă principalul constituent specific al solului, reprezintămateria organică înaintat transformată a solului sub acţiunea factorului biologic.

Formarea humusului este un proces complex, predominant biochimic, carenu este elucidat în totalitate, iar în ipoteza formării lui s-au exprimat numeroaseteorii. După concepţiile moderne procesele de humificare constau în:

- divizarea înaintată a resturilor organice;- descompunerea rapidă a substanţelor organice uşor atacabile (zaharuri,

celuloză, amidon, proteine);- descompunerea ligninelor (mai grea) în compuşi organici mai simpli;

Proteinele

peptide, aminoacizi, baze purinice şi

pirimidinice

hidraţii de carbon

hexoze, pentoze, aminozaharide

lignina şisubstanţele tanante

polifenoli

lipidele şi răşinile

glicerină şi acizi graşi

Oxido-reducerea – procese intense de descompunere prin care se formează produşi şi mai simpli sau chiar minerali

acizi organici, alcooli,amoniac, H

2O, metan,

CO2, H

2S

oxiacizi, acizi organicivolatili, aldehide,

alcooli

fenoli, chinone,apă, CO

2

acizi nesaturaţi,oxiacizi, hidrocarburi,

H2O

Mineralizarea totală – desfacerea în compuşi minerali simpli a substanţelor organice simple formate în primele faze

În mediu aerob =acizi minerali: HNO2,

HNO3, H

2SO

4, H

3PO

4 + bazele din sol (Ca,

Mg, K, P) => sărurile corespunzătoare

În mediu anaerob => compuşi de tipul CH

4, H

2, N

2, H

2S, H

3P.

NH3, H

2O şi CO

2

Hidroliza – substanţele organice complexe sunt descompuse în compuşi simpli de natură organică.

28

Fig. 4.3. Procesul de descompunere a substanţelor organice

Page 29: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- îmbogăţirea reziduală în lignine foarte rezistente la descompunere;- formarea prin fenomene de sinteză de noi proteine şi alţi compuşi din

plasma microorganismelor;- formarea de compuşi specifici noi, caracteristici materiei humice.

După M.M. KONONOVA (1968), procesul de humificare constă înurmătoarele trei faze:

I- formarea unităţilor structurale- la formarea unităţilor structurale,ponderea cea mai mare este deţinută de lignină, iar pe lângă aceasta taninurile,flavonidele, chitina şi unii produşi de sinteză ai microorganismelor;

II- condensarea unităţilor structurale cu azot, III- polimerizarea produselor de condensare.Concepţia actuală consideră ca humusul este rezultatul a două faze

distincte:1. descompunerea substanţelor organice din ţesuturi, în substanţe cu masă

moleculară redusă, prin reacţii de oxidare în prezenţa O atmosferic şi aoxidazelor microorganismelor;

2. sinteza compuşilor organici no,i prin condensare şi polimerizare reciprocă aproduşilor rezultaţi din descompunerea substanţelor organice. Se formeazăsubstanţe de natură specifică, cu structură moleculară complexă, cunoscutesub denumirea de acizi humici sau humusul din sol.

Factorii care influenţează humificarea- natura resturilor vegetale: cantitatea şi natura materiei organice prezente în

so,l determină caracteristicile solului şi condiţionează totodată fertilitatea acestuia.Humusul se comportă ca un rezervor, ce regularizează ciclul biogeochimic alelementelor nutritive, dar uneori împiedică desfăşurarea lor. De exemplu, până la3% din N organic din sol este în general mineralizat în fiecare an, asigură oalimentaţie suficientă plantelor superioare. Dacă acest proces de mineralizare esteîmpiedicat, prin formarea de complexe prea stabile, fertilitatea solului estediminuată, fiind legată de o degradare progresivă a vegetaţiei.

- intensitatea activităţii biologice: activitatea microorganismelor este diferită înfuncţie de condiţile climatice şi edafice ale zonei, existând soluri cu activitateintensă care determină descompunerea ligninelor, celulozelor, hemicelulozelor iarproduşii rezultaţi participă la formarea compuşilor chinonici, care în combinaţie cualţi acizi duc la formarea acizilor humici. Dacă activitatea biologică etse redusă,descompunerea materialului este redusă, are loc acumularea substantelor numiteprehumice (Duchafour, 1956).

- condiţiile climatice: temperatura optimă de humificare se situează în jurulvalorii de 30-350C, la o umiditate e 60-70%.

- regimul de aeraţie: o porozitate redusă duce la predominarea proceselor dereducere, la acumularea de lignină, pierderea produşilor solubili. O aeraţieputernică stimulează descompunerea humusului.

- reacţia solului şi conţinutul în baze schimbabile: în solurile foarte acide şinesaturate în baze predomină complexele sărace în azot (humico- ligninice) cu unraport C/N ridicat, peste 20, în timp ce pe solurile bogate în ioni de Ca, se formeazădominant acizi humici cenuşii, cu un raport C/N între 8-10.

- utilizarea terenului: o tehnologie de cultură care nu implică realocarea în sol abiomasei, prin aplicarea îngrăşămintelor organice duce la diminuarea constantă asubstanţei humice. Descompunerea humusului este accelerată şi prin practiciagricole de afânare adâncă, desecare şi drenare, irigaţii, amendare, etc.

29

Page 30: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

4.4. Alcătuirea şi însuşirile humusului4.4.1. Alcătuirea humusului

Alcătuirea, structura chimică a humusului şi a acizilor humici, a foststudiată de peste 160 de ani, fără ca nici la această dată să fie elucidată pe deplinaceastă problemă. Humusul rămâne în continuare o “enigmă chimică”.

Obişnuit se consideră că humusul este constituit din două grupe principalede constituenţi:

- nespecifici sau substanţe nehumice;- specifici sau substanţe humice propriu-zise.

Componenţi nespecificiAlcătuiesc 10-12% din masa humusului din sol şi sunt reprezentaţi prin

lignine, celuloză, hemiceluloze, substanţe pectice, proteine, monozaharide, fenoli,aminoacizi, grăsimi, ceruri ş.a.

Componenţii nespecifici se găsesc în:- resturile organice moarte puţin descompuse - produşi intermediari de transformare - compuşi coloidali cu caracter de humus stabil

Componenţi specificiComponenţii specifici (substanţele humice propriu-zise) sunt substanţe

organice specifice solului şi reprezintă 80-90% din masa humusului din sol. Acestea provin din transformarea substanţelor nehumice şi sunt reprezentaţi princompuşi macromoleculari în stare de dispersie coloidală şi acestea sunt:

- acizii humici- huminele.

Acizii humici

Sunt reprezentaţi prin două categorii diferite de acizi:a) Acizi huminici – sunt compuşi ciclici cu un grad mare de polimerizare,

ce se formează prin humificarea resturilor vegetale ierboase, bogate însubstanţe proteice şi elemente bazice, sub acţiunea predominantă abacteriilor, în condiţiile unui climat cald şi puţin umed şi o reacţieneutră, slab alcalină sau slab acidă (deci ca in stepă).

Acizii huminici sunt reprezentaţi prin trei categorii de acizi: acizi huminicicenuşii, acizi huminici bruni şi acizi hematomelanici.

Acizi huminici cenusii : - puternic polimerizati, - greutate moleculară mare- culoare brună închisă, negricioasa- strins legați de argila- predomină în cernoziomuri, rendzine -T=600 m.e./100 g sol

Acizi huminici bruni :Culoare brună gălbuiePolimerizare mijlocieConținut redus de N sub 5%Districambosoluri

Acizi huminici hematomelanici :Culoare deschisa, brun rosiaticaFrecvent în resturile organice în curs de humificare

30

Page 31: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

b) Acizii fulvici – prezenţi în toate solurile, în jur de 70% în solurileputernic acide şi 15 – 20% în cele slab acide şi neutre, se formează prinhumificarea resturilor vegetale lemnoase, cu un conţinut redus de substanţeproteice şi elemente bazice, sub acţiunea preponderenţă a ciupercilor, în condiţiileunui climat umed şi rece, în absenţa în sol a Ca liber, deci în condiţiile unui mediuacid.

În componenţa humusului intră în mod frecvent ambele grupe de acizi. Înfuncţie însă de condiţiile de solificare raportul acizilor huminici/acizi fulvici(AH/AF) are valori mai mari de 3 în zona de stepă şi scade pe măsură ce se treceînspre zona mai umedă şi rece. Acest raport poate ajunge la 1 sau mai mic în zonaforestieră. Cu cât raportul H/F este mai mare solul este mai fertil.

Huminele

Constituie fracţiunea cea mai stabilă a humusului. Au culoarea neagră şisunt puţin cunoscute din punct de vedere chimic deoarece fiind insolubile în soluţiialcaline în mod practic nu pot fi separate de materia organică proaspătă. În ele s-augăsit majoritatea polizaharidelor şi aminopolizaharide specifice solului.

4.4.2. Însuşirile humusului (acizilor humici)

Alături de raportul AH/AF a pH-ului şi V% o importanţă deosebită pentrucaracterizarea humusului, a modului de humificare şi precizarea tipului de humus oare:

1) raportul C/N;2) capacitatea de adsorbţie şi de schimb cationic;3) interacţiunea acizilor humici cu partea minerală a solului;

Raportul C/N (carbon/azot)

Raportul C/N este un indice sintetic cantitativ ce oferă o imagine realăasupra activităţii biologice din sol pe care de altfel o reflectă foarte fidel. Astfel,acest raport este foarte ridicat în materia organică proaspătă (113 în litiera de larice,66 în litiera de pin, 51 la fag, 47 la stejar, 80 la paiele de grâu, 23 la resturile detrifoi, ş.a.). Pe măsură ce se dezvoltă activitatea microbiologică, deci pe măsură cese formează humusul, valorile raportului C/N scad progresiv şi se stabilizează lavalorile caracteristice condiţiilor climatice şi tipului de sol.

Exemplu: în condiţiile de climă caldă şi uscată, vegetaţie ierboasă şi reacţiealcalină slab acidă (stepă), când se formează predominant acizi huminici, raportulC/N are valori scăzute <15. În condiţii de climă rece şi umedă, vegetaţie lemnoasă,reacţie acidă (zonă de pădure), activitatea biologică este slabă şi ca urmare şihumificarea este slabă, formându-se în general acizi fulvici, raportul C/N are valori> 26.

Raportul C/N arată bogăţia în azot a humusului, acesta fiind cu atât maimare cu cât valoarea acestuia este mai mică, adică cu cât viteza de mineralizareeste mai mare.

Valorile extreme ale acestui raport sunt cuprinse între 7 – 35.

Capacitatea de adsorbţie şi de schimb cationic

Humusul, substanţă de natură coloidală, are nucleul cu sarcină electricănegativă fapt ce determină atragerea cationilor de Ca, Mg, K, Na, ş.a. care înanumite condiţii pot fi înlocuiţi de către cationi de H sau de alţi cationi din soluţiasolului.

Deci, acizii humici ca şi orice acizi conţin în molecula lor cationi de H.

31

Page 32: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

În prezenţa în sol a Ca, Mg, K, NA, ş.a. aceşti acizi au tendinţa deneutralizare prin fixarea acestor cationi bazici în locul H. Aceşti cationi bazici apardeci ca şi adsorbiţi , de asemenea ei pot fi din nou schimbaţi de către alţi cationi dinsoluţia solului.

Această proprietate a humusului în general, a acizilor humici în special, de areţine cationi la suprafaţa lor pe care în anumite situaţii îi pot schimba cu alţicationi din soluţia solului, poartă denumirea de adsorbţie şi schimb cationic.

Această proprietate întâlnită şi la mineralele argiloase are mare importanţă,deoarece prin adsorbţia cationilor respectivi, sunt feriţi de a fi spălaţi în profunzimeiar prin trecerea lor în soluţie, ca urmare a fenomenului de schimb, pot fi folosiţi decătre plante.

Humusul are o capacitate de adsorbţie mult mai mare decât mineraleleargiloase. Exemplu: acizii fulvici au o capacitate de adsorbţie ce poate ajunge pânăla 300 me, 600 me acizii huminici faţă de cel mult 100 me cât au mineraleleargiloase.

Interacţiunea humusului cu partea minerală a solului

În mod obişnuit, materia organică a solului este combinată prin diverselegături chimice sau fizico-chimice de materia minerală a solului, constituind aşanumitele „complexe organo-minerale”. Exemplu: materialul amorf rezultat în urmaalterării rocilor vulcanice necristalizate. Adsorbţia acizilor humici de către acesteallofane se face tot prin intermediul a diferiţi cationi.

Complexele organo-minerale, prin însuşirile lor şi prin acţiunile lor în sol,au un rol foarte important în formarea şi păstrarea fertilităţii solului. Astfel, ele au omare capacitate de reţinere a apei, de adsorbţie şi de schimb cationic, constituind osursă importantă de elemente nutritive accesibile plantei.

De asemenea, ele măresc rezistenţa la descompunerea materiei organicecontribuind la formarea structurii glomerulare şi deci la menţinerea unui bun regimaerohidric, precum şi la alte acţiuni cu efecte pozitive asupra activităţii biologice asolului şi deci asupra fertilităţii solului.

Întrucât humusul şi argila este un coloid cu sarcină electrică negativă sepresupune că legătura dintre humus şi mineralele argiloase se face prin intermediulcationilor de Ca, Mg, K, Na, Fe, Al, ş.a. Când legătura se face prin ioni de Fe senumesc complexe argiloferihumice.

Aceste combinaţii se găsesc practic în toate solurile alcătuind mai mult de50% din materia organică a solului şi constituie partea cea mai importantă asolului.

Astfel de complexe se formează şi prin trecerea materiei organice şiminerale prin tubul digestiv al lumbricidelor, insectelor, ş.a.

32

Page 33: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

4.5. Tipuri de humus

În funcţie de condiţiile de solificare: temperatură, umiditate, dar mai alesaeraţie, humusul poate fi reprezentat prin materia organică integral transformatăsau prin materia organică aflată în diferite stadii de transformare, deosebindu-semai multe tipuri şi subtipuri de humus: mull, moder, mor, anmor, turbă.

Humusul mull

Este reprezentată prin materia organică complet humificată şi amestecatăintim cu partea minerală a solului. Se formează în condiţii favorabile activităţiimicrobiologice care determină transformarea completă a resturilor organice în acizihumici şi cele două feluri:

a) Mull calcic – rezultă în condiţii de humificare foarte activă, în zona destepă, silvostepă sau chiar pădure, dar cu substrat litologic calcaros. Este alcătuitdin acizi huminici saturaţi în calciu, culoarea închisă (brună până la neagră), reacţianeutră sau uşor alcalină, raportul C/N scăzut < 15, frecvent în jur de 10, binestructurat grăunţos sau glomerular. Este humusul de cea mai bună calitate.

- Mull acid – se formează în solurile lipsite sau sărace în calciu, pe seamaresturilor organice provenite de la vegetaţia de pădure sau pajişti alpine subacţiunea în special a ciupercilor, fiind alcătuit în principal din acizi fulvici, avânddeci o reacţie uşor acidă, raportul C/N în jur de 12-15, culoare deschisă.

Humus moder

Este reprezentat prin materia organică mai slab humificată şi parţial legatăde partea minerală a solului. Este alcătuit din acizi humici (raportul F:H>1) dar şidin resturi organice în curs de transformare. Se formează în condiţii de mediu mai

combinaţii ale acizilor humici cu cationii metalelor

alcaline şi alcalino – teroase – prin înlocuirea

ionilor de H cu cationii alcalini Ca, Mg, P şi K rezultând

sărurile respective

complexe adsorbtive humico – allofanice – specifice solurilor din

zona montană unde datorită climatului umed şi rece şi puternic acid prin

alterare se formează produse necristalizate, amorfe care prezintă

valenţe nesatisfăcute

complexe adsorbtive argilo – humice

– combinaţii ale acizilor humici cu mineralele argiloase. Legătura se face prin

intermediul cationilor de Ca, Mg, K, P, Fe, Al, etc

combinaţii ale acizilor humici cu fierul şi aluminiul –prin înlocuirea ionilor de H cu Fe şi Al sub formă de Fe(OH)+, Fe(OH)

2++, Al(OH)+, Al(OH)

2++

33

Fig. 4.4. Combinaţii ale humusului cu partea minerală a solului

Page 34: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

slab aerat comparativ cu humusul mull, cu temperatură mai mică şi umiditate maimare, microflora mai săracă şi mai puţin activă ş.a., condiţii ce nu permithumificarea completă a resturilor organice. Are pH - 4-5, gradul de saturaţie înbaze <20%, raportul C/N 16-28.

În funcţie de condiţiile de formare poate avea următoarele subtipuri:- moder forestier – caracteristic solurilor formate sub pădure de

amestec şi răşinoase;- moder de pajişti – format în solurile de pajişti acide montane;- moder calcic sau rendzinic – este caracteristic solurilor formate pe

calcar în condiţii de climă umedă şi rece;- moder hidromorf – se poate întâlni în unele soluri cu exces prelungit

de apă stagnantă (soluri stagnogleice).

Humus mor

Este reprezentat, predominant, prin resturi organice prea puţin mărunţite,slab humificate, şi transformate biochimic, cu un procent mic de acizi huminici, iardintre aceştia predomină acizii fulvici şi este practic nelegat de partea minerală asolului. Se formează în solurile din zona montană (etajul molidului, jneapănului,pajiştilor alpine ), cu condiţii nefavorabile humificării (microfloră săracă şi puţinactivă, temperatură foarte scăzută ş.a.). Are pH-ul 3,5-4,5, gradul de saturaţie înbaze 10, raportul C/N > 28.

Anmorul

Spre deosebire de humusul brut este un humus activ fiind constituitpreponderent dintr-un amestec intim şi fin de materie bine humificată, excrementede faună acvatică şi grăunţi mionerali. Este specific pentru condiţiile deanaerobioză temporară (soluri gleice).

Turba

Se formează într-un mediu saturat cu apă (anaerob), din plante hidrofiletransformate prin procese lente de descompunere şi sinteză (turbificare). Naturaresturilor organice, a apei şi substratul determină formarea diferitelor tipuri deturbă:

- turbă eutrofă (calcică) – s-a format pe seama vegetaţiei de rogoz, stuf ş.a.este neutră sau slab alcalină, bogată în substanţe minerale;

- turba oligotrofă –formată din muşchi, în regiuni montane, puternic acidăşi săracă în substanţe minerale

4.6. Importanţa humusului pentru solC. CHIRIŢĂ (1974) arată că “humusul este constituientul solului cu cele

mai numeroase şi importante influenţe asupra însuşirilor fizice, chimice şibiologice ale solului, care determină specificul ecologic şi nivelul potenţialuluiproductiv al acestuia”.Influenţa humusului asupra însuşirilor fizice ale solului cum ar fi:

- textura – humusul măreşte coeziunea la soluri nisipoase şi o micşorează lacele argiloase (soluri grele).

- structura – humusul contribuie la unirea şi cimentarea particulelorelementare rezultate prin dezagregare şi alterare formând deci agregate dedimensiuni mici şi mijlocii.

- regimul aerohidric - în prezenţa humusului este mult îmbunătăţitdatorită unei bune structurări ce măreşte porozitatea solului.

34

Page 35: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- regimul termic – de asemenea este direct influenţat de conţinutul dehumus în sensul că humusul determină o absorbţie mărită a radiaţiilor calorice şideci influenţează direct gradul de încălzire ala solului.Influenţa humusului asupra însuşirilor chimice ale solului

Prin compoziţia sa chimică şi prin proprietatea de absorbţie şi de schimbcationic, humusul reprezintă împreună cu mineralele argiloase, componenţii soluluicare conţin “stocuri” de elemente nutritive necesare creşterii şi dezvoltăriiplantelor.

De asemenea prin descompunerea materiei organice rezultă CO2 care ştimcă este agentul mobilizator al elementelor nutritive din sol (creşterea conţinutuluisău declanşează procesul de schimb al bazelor şi în acest fel este favorizatăasimilarea lor de către plante).Influenţa humusului asupra însuşirilor biologice ale solului

Materia organică este în realitate suportul vieţii în sol; ea asigură activitateabiologică şi furnizează microorganismelor şi microfaunei, hrana iar prin combustiasa energia vitală.

Evaluare

18. Care este reacţia solului optimă pentru bacterii?a) acidăb) Neutră c) puternic alcalină

19. Care din următoarele săruri în concentraţie mare sunt toxice pentru bacterii:

a) fosfaţiib) Nitraţii c) sulfaţii

20. Care este umiditatea solului optimă pentru bacteriile aerobe?a. 60% din capacitatea minimă pentru apă a solului b. 45%c. 75%

21. Care sunt microorganismele responsabile pentru descompunerea ligninelor/răşinilor/taninurilor?

a) Ciupercile b) protozoarelec) bacteriile

22. Care este reacţia solului optimă pentru dezvoltarea ciupercilor:a) Acidă (între 4-6) b) puternic acidă (sub 4)c) Neutră (6,8-7,2)

23. Ce este humificarea?a. Formarea acizilor humici b. Descompunerea materiei organicec. Acumularea de materie organică parţial descompusă

35

Page 36: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

24. Care sunt factorii defavorabili activităţii râmelor?a) Umiditatea excesivă b) pH-ul acid c) Materia organică în exces

25. Care sunt etapele caracteristice descompunerii materiei organice?a) hidroliza, oxido-reducerea, mineralizarea totală b) hidroliza, reducerea, carbonatareac) oxidarea, condensarea şi polimerizarea

26. Care sunt condiţiile de formare a acizilor huminici?a) Climat cald şi uscat, vegetaţie ierboasă, reacţie neutră sau slab alcalină b) Temperaturi scăzute, precipitaţii ridicate, vegetaţie de stepăc) Climat umed, vegetaţie lemnoasă/ierboasă, sub acţiunea ciupercilor

27. Humusul de tip mull se caracterizează prin:a) materie organică bine humificată, intim amestecată cu partea minerală b) are un aspect pământos, fin glomerular, de culoare brună închisă – neagră c) Raport C/N peste 25.

28. Turba reprezintă:a. aglomerări mari de resturi organice ale unor plante hidrofile în mediusaturat cu apă (anaerob). b. Acumulare de materie organică în diverse stadii de descompunerec. Litiera pădurii

29. Care sunt funcţiile humusului în sol?a. Sursă de elemente nutritive b. Suport mecanic al plantelor superioarec. Structurarea solului şi activităţii biologice

Răspuns: 18 - b; 19 -b; 20 - ; 21 - a; 22 - a; 23 - a; 24 – a,b; 25 -a; 26 - a; 27 –a,b ;28 -a ; 29 –a, c .

36

Page 37: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul V

PROCESE PEDOGENETICE DE FORMARE APROFILULUI DE SOL

5.1. Procese care determină diferenţierea în adâncime a soluluiProfilul de sol sau pedonul, se consideră a fi succesiunea de straturi, formate

în procesul de solificare, prin care solurile se deosebesc unele de altele. In conceptialui HANS JENNY (1899-1992), solurile prezintă o caracteristică comună şi anumenon-isotropismul. Acest caracter este determinat de faptul că, distribuţia spaţială acaracteristicilor solului nu este întâmplătoare, dar depinde de direcţia de dezvoltare.

Fiecare profil de sol prezintă un tipar, o succesiune de orizonturi genetice,diferenţiate în funcţie de procesele ce le generează precum şi de proprietăţile lorspecifice (fig. 5.1.).

Formarea solului este rezultatul unui complex de procese al interacţiunii atrei geosfere, aflate în contact la suprafaţa pedosferei: litosfera, atmosfera şibiosfera. Procesul de solificare reprezintă un complex de pro-cese de natură fizică,chimică şi biologică, procese caracteristice dezagre-gării, alterării şi transformăriilitosferei în evoluţia ei geologică, alte procese fiind specifice solificării.

Principalele procese pedogenetice, care duc la formarea orizontu-rilor şideci la diferenţierea profilului de sol în condiţiile României (zona temperată) sunt:bioacumularea; argilizarea; argiloiluvierea; chiluvierea sau spodosolizarea; gleizarea

BIOACUMULARE – A- O- T

ELUVIERE - E

ARGILIZARE - BvARGILOILUVIERE - Bt

STAGNOGLEIZARE - W

GLEIZARE - G

CARBONATOILUVIERE - Cca

37

Fig. 5.1. Profilul de sol şi procesele pedogenetice principale

Page 38: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

şi stagnogleizarea; criptopodzolirea; salinizarea, sodizarea; carbonatoiluvierea;procese vertice şi procese andice.

FORMAREA ORIZONTURILOR A, O ŞI Tacumularea în sol a substanţelor organice

caracteristice

Orizontul Abioacumulare de materiei organice bine humificată şi intim amestecată cu materia minerală a solului

- zone mai puţin umede- vegetaţie ierboasă sau mixtă- reacţie alcalină, neutră sau slab acidă- material parental carbonatic- humus mull calcic- culoare închisă, afânat, bine structurat-grad de saturaţie în baze > 53%

- mediu umed, rece - material parental acid- pajişti organice secundare- humus mull forestier- grad de saturaţie în baze<53%

- zone umede forestiere- păduri cu litieră săracă- reacţie acidă- grosime redusă- culoare deschisă

Orizontul O- bioacumulare de materie organică în diferite grade de humificare şi neamestecată cu partea minerală a solului- zone foarte umede şi reci, pe roci dure aflate aproape de suprafaţă

Oh – orizont de humificare, stadiu foarte avansat de descompunere;

- orizont folic peste 20 cm grosime.

Ol – litiera, material organic proaspăt, nedescompus sau foarte puţin descompus Of – orizont de fermentaţie

format din materie organică incomplet descompusă;

Orizontul T - bioacumulare prin înmagazinarea masivă de resturi organice- caracteristic suprafeţelor cu exces permanent de umiditate şi vegetaţie higrofilă

FORMAREA ORIZONTULUI Bv

îmbogăţirea unui orizont cu argilă formată „in situ”, prin alterarea silicaţilor primari şi formarea de silicaţi secundari.

proces caracteristic pentru solurile formate în zona de silvostepă sau în zona forestieră (păduri de foioase şi de amestec).

Orizontul Bv(cambic) verwitterung = alterare - sărac în humus- culoare ruginie sau roşcată (oxizi de fier liberi rezultaţi prin alterarea silicaţilor primari) - structură poliedrică, subpoliedrică sau prismatică

B de culoare sau structură sau de alterarespecific pentru solurile din clasa cambisoluri (eutricambosoluri şi

districambosoluri) şi pentru subtipurile cambice ale unor tipuri de sol.

38

Page 39: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

• Uneori formarea orizontului Bt nu este însoţită de separarea deasupra lui aunui orizont El sau Ea ci a unui orizont cu caractere atât de iluviere cât şi deacumulare a humusului de tip mull. Acest orizont se numeşte molic eluvial,se notează cu Ame şi este specific faeoziomurilor greice.

• Dacă orizontul E pătrunde în orizontul B sub formă de limbi, orizontulastfel format se notează cu E+B, poartă denumirea de orizont glosic (lat.glossa = limbă).

• trecerea între orizontul Ea sau El şi Bt se face treptat, situaţie în care sesepară un orizont de tranziţie ce se notează E/B.

• Uneori însă trecerea este bruscă; acest caracter se numeşte planic adicăsepararea a două planuri cât priveşte conţinutul de argilă, denumit şischimbare texturală bruscă sau abruptă.

• Caracterele planice sunt specifice planosolurilor, care se datoreazămanifestării intense a proceselor de iluviere – eluviere sau a unui materialbistratificat din care primul strat este sărac în argilă, iar al doilea bogat înargilă.

FORMAREA ORIZONTURILOR Bt şi E

climat umed, regim hidric periodic percolativ care generează două procese distincte: translocarea particulelor argiloase şi depunerea acestora.

levigarea CaCO3 şi debazificarea complexului coloidal, cationii de Ca şi Mg sunt

parţial înlocuiţi cu cationi de H, producând acidifierea soluţiei solului.Eluvierea particulelor argiloase + iluviere (depunere) a particulelor coloidale

Orizontul E (eluvial) - El, Ea- îmbogăţit rezidual în silice şi particule de cuarţ

culoare albicioasăapare la luvisoluri

Orizontul Bt (argic)- rezultat prin acumulare de argilă eluviată

acumularea oxizilor de Fe (gălbui-roşcaţi) culoare marmorată

39

Page 40: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

FORMAREA ORIZONTURILOR Ea, Bhs şi Bs

Migrarea sescvioizilor de fier/aluminiu şi a fracţiunilor humice din orizontul superior şi acumularea lor în orizontul inferiorclimat umed şi rece pH< 5vegetaţie de coniferedescompunere lentă de către ciuperci acizi fulvicialterare înaintată a silicaţilor silice şi sescvioizi de Fe şi Al

Orizontul Ea (eluvial albic)Eluviat de baze, hidroxizi şi humusîmbogăţit rezidual în silice şi particule de cuarţculoare cenuşie deschisă

Orizontul B spodic - Bhs-humicoferiiulvial

rezultat prin acumulare de argilă eluviată, acizii humici şi oxizi de Fe

culoare neagră, neagră cafenie- Bs-feriiluvial

- acumulare mare de hidroxizi de Fe şi Al- culoare portocalie

SPODISOLURI

Specifică podzolurilor care au evoluat o perioadă îndelungată de timp sub vegetaţie ierboasă

procesul de bioacumulare este reprezentat de acumularea intensă de materie organică acidă, închisă la culoare, la nivelul orizonturilor A, E şi B spodic, mascându-le

- diferenţierea dintre orizonturi nu se mai evidenţiază morfologic, ci doar pe baza analizelor chimice de laborator.

- orizontul E este practic „înecat în humus”, partea minerală a orizontului rămîne albă la ardere în cazul criptopodzolurilor şi gălbuie – cărămizie în cazul subtipurilor de sol prespodice.

FORMAREA ORIZONTULUI Bcp

Orizontul B criptospodic Bcp -orizont spodic de iluviere a materialului amorf activ, predominant humic şi aluminic- nu mai prezintă coloritul roşcat specific orizontului spodic, sau acest colorit este mascat de conţinutul ridicat de materie organică (peste 10%).

40

Page 41: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

FORMAREA ORIZONTURILOR Gr, Go

Excesul prelungit de umiditate, datorat apelor freatice aflate aproape de suprafaţa solului, climat umed şi rece

Proces de reducere a Fe şi Mn în profilul de sol datorită apei freaticeOrizont gleic - G

Orizontul Gr (gleic de reducere) intensitate mare a proceselor de reducere a compuşilor de Fe

şi Mn; se caracterizează prin culori verzui, albăstrui, vineţii

Orizontul Go (gleic de oxido/reducere) se formează în condiţii de exces de apă mai puţin accentuat

în anumite perioade ale anului, motiv pentru care compuşii de Fe şi Mn se prezintă atât în stare redusă cât şi în stare oxidată

culorile caracteristice : pete verzui, albăstrui şi vineţii determinate de procesul de reducere, precum şi pete roşiatice, ruginii şi gălbui determinate de procesul de oxidare.

41

Fig. 5.2. Procesul de gleizare cuformarea orizontului Gr (culori

vineţii albăstrui în baza profilului desol) Foto: original

Page 42: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

FORMAREA ORIZONTULUI W

Procesul de reducere a Fe şi Mn care are loc datorită stagnării apei de precipitaţii în profilul de sol, deasupra unui orizont impermeabil sau slab permeabil

orizont specific pentru hidrisoluri (stagnosoluri, gleiosoluri, limnosoluri), precum şi pentru subtipurile gleice şi stagnice ale altor tipuri de sol.

Orizontul W (stagnogleic)

- aspect marmorat în care culorile de reducere, prezente atât pe feţele cât şi în interiorul elementelor structurale, ocupă peste 50% din suprafaţa rezultată prin secţionarea elementelor structurale;- precipitare a sescvioizilor sub formă de pelicule şi concreţiuni;

42

Fig. 5.3.. Plante indicatoare a excesului de umiditate (de la stânga la

dreapta): Phragmites communis, Typha latifolia, Carex riparia, Juncus glaucus

Page 43: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Suaedamaritima

Salicornia herbacea Puccinellia distans Salsola soda

Fig. 5.4. Plante indicatoare de soluri sărături

• Procesele de salinizare sunt mai frecvent întâlnite în zonele puţin umede,chiar aride, pe terenurile cu ape freatice situate la adâncimi mici şi bogate însăruri de sodiu, situaţie în care, sărurile se ridică odată cu apa şi se depun,uneori chiar la suprafaţă, unde formează o crustă.

• Orizontul salic şi hiposalic se grefează pe alte orizonturi genetice. Ex. Aosa,Amsa, Aosc.

• Când coboară nivelul apei freatice, acumularea sărurilor la suprafaţăîncetează şi precipitaţiile le antrenează în profunzime.

• În condiţiile reacţiei puternic alcaline a soluţiei solului (datorită prezenţeiNa2CO3 şi conţinut mare de Na+ în complexul coloidal), humusul şi argila,saturate cu cationi de Na dispersaţi în apă, migrează în adâncime.

• În acest fel, la adâncimea de 20-25 cm, se formează un orizont argiloiluvial,cu un conţinut de Na în complexul coloidal de peste 15%. Acest orizont senumeşte Bt natric şi se notează cu simbolul Btna sau Bt soloneţic deoareceeste specific pentru tipul soloneţ.

Salinizarea reprezintă procesul de îmbogăţire a solului în săruri uşor solubile, adică peste 0,10-0,15%.Alcalizarea reprezintă procesul de îmbogăţire a complexului coloidal al solului în ioni de sodiu adsorbiţi peste 5%.

FORMAREA ORIZONTURILOR sa,sc,ac, na

Orizontul sa (salic) acumularea de săruri solubile este mai mare de 1-1,5%

Orizontul sc (hiposalic)săruri uşor solubile între 0,1% - 1% dacă tipul de

salinizare este cloruric şi între 0,15% - 1,5% dacă tipul de salinizare este sulfatic

Orizontul na (natric sau alcalic)-saturaţie în Na+ schimbabil mai mare de 15% pe o grosime de cel puţin 10 cm.

Orizontul ac (hiponatric sau hiposodic)- saturaţie în natriu de 5 – 15% cu o grosime minimă de 10 cm.

43

Page 44: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

• Orizontul salic (sa) este specific pentru solonceacuri iar orizontul natric(Btna) pentru soloneţuri, adică pentru clasa salsodisoluri.

Procesul de carbonatoiluviere. Formarea orizontului Cca.• procesul de spălare a carbonaţilor din orizonturile superioare şi depunerea

lor în profunzime - carbonatoiluviere• orizont carbonatoacumulativ şi se notează cu simbolul Cca când are mai

mult de 12% CaCO3 şi Ck când are mai puţin de 12% CaCO3.• se mai poate forma şi prin depunerea hidrochimică a carbonaţilor din pânza

freatică, în zona de interferenţă a fronturilor de umezire freatică. • Regradarea carbonaţilor - procesul pedogenetic de carbonatare a

orizonturilor superioare ale solului odată cu precipitarea carbonaţilor dinapa capilară sau când fauna din sol aduce material carbonatic dinorizonturile inferioare

• este specifică în general spaţiilor protejate, solurilor de pe terase, formate pecoluvii, iar morfologic se prezintă sub formă de eflorescenţe, pete,pseudomicelii, etc.

Procese vertice. Formarea orizontului Y• În soluri cu peste 30% argilă gonflantă • în perioada uscată, ca urmare a contracţiei puternice a materialelor

argiloase, se formează crăpături largi (>1cm) care are drept urmarefragmentarea în agregate mari ;

• în perioadele umede, datorită gonflării, agregatele apasă unele asupra altora,sunt întoarse sau răsturnate iar suprafeţele sunt lustruite.

• orizont vertic (lat. verto = a întoarce) care se notează cu y, alături desimbolul orizontului cu care se asociază. Ex. Ay, By, Cy ş.a.

• „relief de gilgai”.

Procese vermice• Specifice solurilor cu intensă activitate a faunei .• Sunt considerate vermice solurile care prezintă în proporţie de peste 50%

din volumul orizontului A şi de peste 25% din volumul orizontului următor,canale de râme, coprolite sau galerii de animale umplute cu materiale adusedin orizonturile supra sau subiacente.

Formarea de allofane şi a orizontului andic (an)• Determinate de prezenţa în sol a unor cantităţi apreciabile de allofane,

imogolit, ferihidrit sau complecşi alumino – humici rezultate din alterareamoderată a depozitelor piroclastice.

• Orizontul de acumulare a acestor allofane se numeşte orizont andic, notatcu simbolul an

• În afară de andosol (jap. ando = vulcan), procese andice mai apar şi lasubtipurile andice ale altor soluri formate pe materiale parentale vulcanice(eutricambosoluri andice, districambosoluri andice, erodosoluri andice)

44

Page 45: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

5.2. Profilul de sol şi orizonturi pedogeneticeMaterialul de sol este diferit de materialul parental prin prezenţa

orizonturilor sau straturilor, ca urmare a depunerii, spălării, transferului sautransformării materialului iniţial de sol şi care prezintă condiţii optime de creştereşi dezvoltare a plantelor, datorită fertilităţii sale.

Profilul solului reprezintă o succesiune de straturi deosebite ca aspect, de lasuprafaţă până la roca mamă, straturi denumite orizonturi gene-tice, formate în urmaproceselor pedogenetice. Apariţia orizonturilor gene-tice este specifică fiecărui tipde sol, în funcţie de procesul pedogenetic dominant, iar variaţia pe verticală aprofilului de sol, este corelată cu acţiu-nea procesului de solificare în timp, subacţiunea factorilor de mediu.

Orizont genetic - este un strat paralel cu suprafaţa terenului, care prezintăproprietăţi morfologice diferite de cele ale straturilor supra- sau subiacente.

Orizonturile de sol se identifică în teren pe baza proprietăţilor morfologice(culoare, grosime, textură, structură, neoformaţii etc.), recu-noaşterea lor fiindcompletată cu determinări în laborator.

Orizonturile de sol pot fi: minerale sau organice.Material (orizont) mineral - este considerat orizontul care are sub 35%

materie organică, în cazul în care nu este saturat cu apă mai mult decât câteva zile.În cazul materialelor (orizonturilor) saturate cu apă perioade lungi, sau care

au fost drenate superficial, sunt considerate minerale, când conţin sub 35% materieorganică, dacă conţinutul de argilă este peste 60% sau mai puţin de 20% materieorganică dacă nu conţin argilă. La conţinuturi inter-mediare de argilă cantităţile dematerie organică maximă, vor fi cuprinse proporţional între 20% şi 35% materieorganică.

Materialul mineral care conţine între 25 şi 35% materie organică, dacăconţinutul de argilă este peste 60% sau între 5 şi 20% materie organică dacă nuconţine argilă, este considerat material organo-mineral (la conţinuturi intermediarede argilă limitele menţionate se modifică proporţional cu acestea).

Material (orizont) organic - este considerat materialul de sol care are unconţinut de materie organică mai mare decât cantităţile menţionate mai sus pentrumaterialul mineral.

Încadrarea solurilor în clase (categorii sau taxoni) se realizează pe bazaunor elemente diagnostice: orizonturi diagnostice şi caractere diag-nostice.

Orizont diagnostic - este considerat orice orizont care constituie un criteriupentru definirea unităţilor taxonomice superioare din sistemul de taxonomie asolurilor. Un orizont diagnostic este definit atât prin caracte-rele generate deprocesul de pedogeneză care l-a creat, cât şi prin alte însuşiri, exprimate cantitativ,cum sunt: grosimea, culoarea, conţinutul de materie organică, etc.

Caracter diagnostic - este considerat orice însuşire sau grup de însuşirifolosite drept criterii pentru definirea unităţilor din sistemul de taxonomie asolurilor. Deci, caracterele care nu sunt incluse în definiţia orizonturilordiagnostice, ci se referă la alte caracteristici importante ale solului sau care,asociate cu anumite orizonturi diagnostice, fac ca aceste orizonturi să fie folositediferenţiat în clasificare, sunt considerate carac-tere diagnostice.

Material parental diagnostic - se referă la materialele parentale careimprimă solului unele caractere specifice nelegate de procesele de pedogeneză, ciîndeosebi de substratul mineral al solului, fie cu caracter permanent, fie numai înprimele faze de evoluţie a acestuia (figura 5.5.).

45

Page 46: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Analiza morfologică se realizează în teren prin deschiderea unei secţiuni decontrol, care să permită descrierea şi identificarea orizonturilor profilului de sol.

Secţiunea de control este o grosime convenţional stabilită a profilului desol, în limitele căreia se pot identifica orizonturile diagnostice şi caracterelediagnostice, necesare pentru încadrarea în unităţi taxonomice de sol (fig.5.6.).

Limita superioară a secţiunii de control este, pentru solurile minerale, suprafaţasolului mineral iar pentru cele organice, suprafaţa solului organic. Limita inferioarăeste dată fie de adâncimea la care apare roca dură, com-pactă, fie la 200 cmadâncime, dacă până la această adâncime nu apare roca dură. Aceste limite potcreşte, în condiţiile în care acest studiu se realizează în scopul executării unorlucrări de îmbunătăţiri funciare.

Orizonturile de solÎn general orizonturile se notează cu literele alfabetului (ex.: A, B, C, R

etc.). (descriere conform Sistemul Român de Taxonomie a Solurilor - SRTS, 2003).► Orizonturi principale:

◙ Orizont O (organic nehidromorf) - rezultat prin acumulare de materialorganic la suprafaţa solului care nu este saturat cu apă decât câteva zile pe an, iarfracţia minerală este foarte redusă (mai puţin de jumătate din greutate). Se dezvoltăpe solurile de sub pădure şi este constituit din:Ol - litiera, material organic proaspăt, nedescompus sau foarte puţin des-compus;

46

Fig. 5.6. Secţiune de control

Material fluvic sedimente aluviale, marine şi lacustre, care

primesc straturi noi la diferite intervale

Material antropogen material mineral sau organic

neconsolidat, rezultat din activităţi umane: deponii, halde de steril, depozite de

gunoaie sau deşeuri, care nu au suferit o solificare de

lungă durată

Material marnic provenit din transformarea marnelor, marnelor argi-loase sau argilelor mar-noase, conţin peste 33%

argilă şi peste 14% carbonaţi

Material erubazic rezultat din dezagregarea şi alterarea rocilor ultrabazice necarbonatice: piroxenite,

gabrouri, serpentine.

Material scheletic calcarifer

roci calcaroase sau materiale parentale provenite din deza-gregarea unor roci calcaroase

Fig. 5.5. Materiale parentale diagnostice

Page 47: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Of - orizont de fermentaţie format din materie organică incomplet descom-pusă, curesturi organice cu structura caracteristică vizibilă cu ochiul liber sau cu lupa.

Oh - orizont de humificare, materialul organic se află într-un stadiu foarte avansatde descompunere, structura resturilor organice vizibilă numai cu lupa.

Dacă orizontul O depăşeşte grosimea de 20 cm se numeşte orizont folic◙ Orizont A (bioacumulativ) - orizont mineral format la suprafaţă sau sub

un orizont O. Se caracterizează prin:- acumulare de materie organică intim amestecată cu fracţiunea minerală;- nu manifestă proprietăţi caracteristice orizontului E sau B;- proprietăţi rezultate în urma cultivării, păşunatului sau altor activităţi similare de

perturbări;Sunt considerate orizonturi A şi straturile arate, notate cu Ap, chiar dacă sunt

grefate direct pe orizonturi E, B sau C.

◙ Orizontul T (organic hidromorf sau turbos)Este o pătură organică de suprafaţă sau de subsuprafaţă, format la mică

adâncime, constituită predominant din material organic în diferite stadii dedescompunere şi care este saturată cu apă perioade lungi (de peste o lună), în ceimai mulţi ani, cu excepţia solurilor drenate artificial.

◙ Orizontul E (eluvial) este un orizont mineral caracterizat prin:- conţinut mai scăzut de argilă şi/sau oxizi de fier şi/sau aluminiu şi materie

organică;- creşterea conţinutului de particule de nisip şi praf;- se formează sub un orizont A sau O şi deasupra unui orizont B;- culori deschise având în stare umedă valori de 4 şi mai mari iar în stare

uscată mai mari de 5;- lipsit de structură sau structură lamelară.Simbolul E poate fi utilizat fără a se ţine cont de poziţia în profil, pentru

toate orizonturile care îndeplinesc cerinţele menţionate şi care sunt rezultatul uneipedogeneze.

Orizontul E este în general, dar nu şi în mod necesar, de culoare maideschisă decât un orizont B subiacent. În anumite soluri, culoarea este cea aparticulelor de nisip şi de praf, dar în altele, pelicule de oxizi de fier sau alţicompuşi maschează culoarea particulelor primare. Un orizont E se diferenţiază deun orizont B subiacent, în acelaşi profil, printr-o culoare de valoare mai ridicată saude cromă mai mică, sau prin amândouă, ori printr-o textură mai grosieră sau princombinarea acestor caracteristici.

◙ Orizontul B sau orizont de subsuprafaţă, este un orizont mineral formatsub un orizont A, O sau E, care a pierdut în totalitate structura iniţială a rocii,caracterizat prin:

- concentrare iluvială, singură sau în combinaţie, de argilă silica-tică,substanţe amorfe active compuse din materie organică şi compuşi (oxizi) cualuminiu, cu sau fără fier;

- levigare a carbonaţilor;- pelicule de argilă şi sescvioxizi, care imprimă o culoare cu o valoare mai

mică sau o cromă mai mare sau o nuanţă mai roşie decât orizontul supra- sausubiacent, fără iluviere aparentă de oxizi de fier;

- alterare care generează sau eliberează argilă silicatică şi/sau oxizi şi careformează structură poliedrică sau prismatică, dacă au loc schimbări de volum odatăcu modificarea conţinutului de umiditate;

47

Page 48: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- casant la presare între degete. Toate orizonturile B sunt de subsuprafaţă, cu excepţia cazurilor când o parte

din profil a fost erodat sau decopertat.Orizonturile B diferă foarte mult între ele, pentru aprecierea corectă este

necesară stabilirea relaţiilor cu orizonturile supra şi subiacente. Ca urmare,orizonturile B trebuie să poarte şi un sufix pentru a dobândi sufi-cientă semnificaţieîn descrierea profilului de sol.

Orizontul de alterare şi schimbare de culoare in situ se notează Bv; un orizotde acumulare a argilei se notează Bt, cel de acumulare cu oxizi de fier (şi aluminiu)se notează Bs, cel de iluviere de humus se notează cu Bh.

◙ Orizontul C (material subiacent) - este un orizont mineral situat în parteainferioară a profilului, constituit din materiale neconsolidate sau slab consolidate.El poate reprezenta sau nu materialul parental al orizon-turilor supraiacente. Poatefi penetrat de rădăcinile plantelor. Poate fi:

- Cn - fără carbonaţi (necarbonatic);- Ck - cu carbonaţi, de regulă reziduali;- Cca - carbonatoacumulativ, calcic sau calxic. Sunt considerate orizonturi C şi materialele geologice relativ com-pacte

care se desfac în 24 de ore, dacă fragmentele uscate sunt puse în apă, sau dacă înstare umedă pot fi sfărâmate.

◙ Orizontul R (rocă subiacentă consolidată, compactă) - orizont mineralsituat la baza profilului, constituit din roci compacte (granit, bazalt, gnais, calcar dur,gresia), nu poate fi săpat, are crăpături. Se includ şi stra-turile de pietriş, pietrişurilecimentate sau rocile fisurate. Poate reprezenta sau nu materialul parental. Poate fi:

- Rn - stratul R este nefisurat şi impermeabil;- Rp - strat fisurat, permeabil sau este format din fragmente de rocă sau

pietriş fluviatil (cu mai puţin de 10% material fin).

► Orizonturi de asociere

◙ Orizontul G (gleic) - este un orizont mineral format în condiţiile unuimediu saturat cu apă, cel puţin o parte din an, determinat de apa frea-tică situată laadâncime mică. Se găseşte în general sub un orizont T sau asociat cu A, B sau C.Se disting două tipuri de orizont G:

Gleic de reducere: se notează cu simbolul Gr, este orizont G format încondiţii predominant de anaerobioză cu următoarele caractere:

- colorit uniform cu culori de reducere sau aspect marmorat. Culori dereducere sunt culori neutrale N (cu crome de 1 sau mai mici), culori mai sprealbastru decât 10YR, nuanţe 2,5Y-10Y cu crome de 1,5 sau mai mici.

- exces de umiditate din apa freatică o mare parte din an. Acest caracter poatelipsi dacă solul este artificial drenat, dar revine dacă se înlătură drenajul.

Gleic de oxidare-reducere: se notează cu simbolul Go, este orizont Gformat în condiţii de aerobioză alternând cu perioada de anaerobioză, cuurmătoarele caractere:

- aspect marmorat în care culorile de reducere apar în proporţie de 16-50%.Culori în nuanţe de 10YR şi mai roşii cu crome mai mari de 2 (pete de oxidare);

- exces de umiditate o parte din an, care poate lipsi dacă solul este drenatartificial.

◙ Orizontul W (pseudogleic sau stagnogleic) - orizont mineral format lasuprafaţă sau în profilul solului în condiţiile unui mediu în care mare parte din ansolul este saturat cu apă acumulată din precipitaţii şi stagnează deasupra unui strat

48

Page 49: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

impermeabil sau slab permeabil. Se notează cu simbolul W scris după simbolulorizontului cu care se asociază şi pre-zintă următoarele caractere:

- aspect marmorat în care culorile de reducere, prezente atât pe feţele cât şiîn interiorul elementelor structurale, ocupă peste 50% din suprafaţa rezultată prinsecţionarea elementelor structurale;

- precipitare a sescvioizilor sub formă de pelicule şi concreţiuni;- se grefează pe orizonturi A, E sau Bt.

► Orizonturi de tranziţie

Sunt orizonturi care prezintă o parte din caracterele orizontului supraiacentşi o parte din a celui subiacent către care se face tranziţia. Există 2 tipuri de orizonturide tranziţie:

- orizonturi de tranziţie propriu-zise la care tranziţia se face treptat şi senotează cu cele două majuscule corespunzătoare orizonturilor respective: AB, BC,EB, CR, etc.

- orizonturi de tranziţie mixte (de întrepătrundere) la care trecerea întreorizonturi este neregulată sau în limbi (glosică). În acest caz notarea se face prinintroducerea semnului + între caracterele orizonturilor cores-punzătoare: E + B; B+ C etc.

Caracteristici morfologice secundare de subdivizare a orizontu-rilorprincipale. Se utilizează sufixe cu litere mici, la literele mari corespun-zătoareorizontului principal, pentru a preciza anumite caracteristici ale acestuia. Pentru aindica anumite subdiviziuni pe verticală a unui orizont pedogenetic se utilizează casufix cifre arabe. Când sunt utilizate ca şi prefix, ele indică o discontinuitatelitologică.

Sufixele literale - pentru marcarea prezenţei unor trăsături morfo-logice concomitente în orizontul pedogenetic principal, pot fi utilizate două sau celmult trei litere (tabelul 5.1). În orizonturile de tranziţie se utilizează sufixe literalepentru caracterizarea orizontului ca întreg (ex: EBw, BCk etc.).

Tabel 5.1.Notaţii pentru caracteristici morfologice secundare(sau pentru subdiviziuni ale orizonturilor principale)

Sufixeliterale

Descriere

d caracter aric (strat desfundat) rezultat prin amestecul mai multor orizonturideranjate prin desfundare sau altă acţiune mecanică. Orizonturile diagnosticenu pot fi identificate sau apar numai ca fragmente. Este situat deasupra unororizonturi diagnostice sau materialului parental al profilului de sol. Senotează prin litera d adăugată după simbolurile orizonturilor amestecatepuse în paranteză (A+B)d.

e (caracter luvic) acumulare reziduală de grăunţi de nisip sau praf fărăpelicule coloidale

g gleizare slabă, 6-15% cu culori de reducere iz conţinut apreciabil de rizomij recent maturatk prezenţa carbonaţilor (pentru un orizont cu peste 1% carbonaţi, care nu

este Cca)l caracter lamelar (orizont Bt din benzi, constituite din material mai fin

decât restul masei)m caracter melanic (orizont Bt cu un suborizont mai închis la culoare, care

contrastează cu orizonturile adiacente)

49

Page 50: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

n material coprogenic (turbă sedimentară suborganică). Se referă la stratu-rile de material organic, formate pe fundul lacurilor eutrofe, alcătuite dindejecţiile faunei şi resturile vegetaţiei subacvatice. În condiţii de submersiese prezintă ca un nămol organic slab vâscos

p stratul arat, notat cu Aptp talpa plugului - strat îndesat format la partea inferioară a stratului arat din

cauza circulaţiei excesive şi a executării repetate a arăturii la aceeaşi adân-cime

ţ orizont înţelenit (orizont cu peste 50% masă vegetală vie sau în curs dedescompunere, situat la suprafaţa solului), partea superioară a orizontuluiA al solului din pajişti, în care predomină masa de rădăcini a plantelorierboase

x caracter de fragipan, densitate aparentă mare, consistenţă dură, friabil, casant

Cifre sufixe - divizarea pe verticală a unui orizont se face prin utilizareacifrelor arabe, numerotând fiecare subdiviziune începând de la partea superioară aorizontului (ex: Bt1, Bt2). Sufixul cifric întotdeauna urmează după notaţia orizontuluiprincipal (ex : Bt1w, Bt2w), această secvenţă de sub-diviziune nefiind întreruptă nicide discontinuitatea litologică (ex: Bt1w, 2Bt2w).

Cifre prefixe - se folosesc cifre arabe prefixe pentru a marca dis-continuitatea litologică. Cifra “1” ca prefix nu se utilizează, ea fiind subînţeleasă,notarea începe cu cifra 2 (ex: A, B, 2C, 3C).

Caractere diagnostice de nivel inferior: cuprind anumite caracteristicimorfologice, nefolosite la clasificarea de nivel superior, intensitatea de manifestare aunor caractere diagnostice folosite şi la nivel superior, anumite însuşiri ale soluluisau ale materialului parental, importante din punct de vedere practic, însuşirideterminate de substratul geologic, provenite prin procesul de formare şi evoluţie asolului sau rezultate prin procesul de folosire a solului în diferite condiţii deproducţie.

Evaluare30. Ce este procesul de bioacumulare?a) Proces de alterare a materiei mineraleb) Proces de acumulare a materiei organice la suprafaţa soluluic) Acumularea în sol a substanţelor organice caracteristice

31. Care sunt orizonturile rezultate prin procesul de bioacumulare?a) G, w, Ab) A, O şi T c) Bt, T şi O

32. Ce este un orizont O?a. Orizont nehidromorf de acumulare a materiei organice în diverse

stadii de humificare b. Orizont hidromorf de bioacumularec. Orizont organo-mineral

33. Argiloiluvierea reprezintă?a) Proces de alterare a materiei mineraleb) Proces de alterare, translocare a particulelor argiloase şi depunerea lor c) Proces de formare a mineralelor argiloase “in situ”

50

Page 51: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

34. Cum se numeşte orizontul rezultat din procesul de argiloiluviere?a) Orizont argic (Bt) b) Orizont cambic (Bv)c) Orizont spodic (Bs)

35. Orizontul E este un orizont?a. eluvial b. Iluvialc. de tranziţie

36. Argilizarea “in situ” determină formarea orizontului?a) B cambic (Bv) b) B spodic (Bs)c) Btna

37. Cum se numeşte procesul de formare a orizontului G?a) stagnogleizareb) Oxido-reducere c) Eluviere-iluviere

38. În urma chiluvierii se formează orizonturile?a. A, Bt şi Cca b. Ea, Bhs şi Bs c. El, Bs şi Cca

39. Ce înseamnă procesul de gleizare?a. Proces de reducere a Fe şi Mn în profilul de sol datorită excesului de

apă freatică b. Proces de reducere a Fe şi Mn în profilul de sol datorită apei

stagnantec. Proces de oxidare a compuşilor cu Fe şi Mn

40. Orizontul criptopodzolic reprezintă:a) Acumulare de argilă şi oxizi de fierb) iluviere de material amorf activ c) Eluviere de materie organică

41. Stagnogleizarea este specifică solurilor:a. Stagnosolurib. Gleiosoluric. Stagnosoluri, limnosoluri, gleiosoluri

42. Salinizarea reprezintă:a) Procesul de îmbogăţire a solului în săruri cu concentraţie foarte mareb) Procesul de îmbogăţire a solului în ioni de OHc) Procesul de îmbogăţire a complexului adsorbtiv în săruri uşor solubile

peste 0,10-0,15%.

43. Alcalitatea reprezintă:

51

Page 52: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

a. Acumularea în sol de ioni de OHb. Saturaţie în ioni de Na schimbabili peste 15% din Tc. Saturaţie în ioni de Na schimbabili peste 5% din T

44. Procesele vertice sunt determinate de:a. Prezenţa argilei gonflabile peste 30% b. Prezenţa mineralelor argiloase nesmectiticec. Prezenţa unei cantităţi de argilă peste 45%

45. Orizontul W înseamnă:a) Gleizareb) Reducerec) Stagnogleizare

46. Orizontul C se notează Cca când: a. are sub 12% CaCO3

b. are peste 12% CaCO3

c. conţine eflorescenţe şi acumulări de CaCO3 secundar

47. Procesele vermice înseamnă:a. Activitate intensă a microorganismelorb. material de sol prelucrat de faună în procent de 50% c. prezenţa râmelor în orizontul superior şi subiacent

48. Se notează cu z:a) Orizontul carbonato-acumulativb) Orizontul de aloffanec) Orizontul pelic

49. Orizontul na rezultă prin:a. salinizareb. argilizarec. alcalizare

50. Spodosolizarea este:c. argilizared. chiluvieree. formare de allofane

RĂSPUNS: 30 - c; 31 - b; 32 - a; 33 - b; 34 - a; 35 - a; 36 - a; 37 - /; 38 - b; 39 - a;40 - b; 41 - a; 42 - c; 43 - c; 44 - a; 45 - c; 46 - b; 47 - b ; 48 - c; 49 - c ; 50 - b ;

52

Page 53: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul VI

PROPRIETĂTILE FIZICE ALE SOLULUI

6.1. Textura soluluiPartea minerală a solului, componentă a fazei solide împreună cu partea

organică, este rezultatul proceselor de dezagregare şi alterare, din care se formeazăproduse diferite, separate în funcţie de dimensiuni şi nu după natura lor.

Partea minerală a solului este astfel alcătuită din produse de mărimi diferite,care poartă denumirea de fracţiuni granulometrice, iar conţinutul procentual alacestora în alcătuirea solului determină compoziţia granulometrică (alcătuireagranulometrică) sau textura solului.

Textura solului reprezintă gradul de mărunţire a părţii minerale a soluluişi proporţia acestora în alcătuirea solului.

Gruparea fracţiunilor granulometrice, în clase de mărimi s-a făcut în funcţiede caracteristicile fragmentelor de diferite mărimi şi modul lor de comportare în sol,separându-se astfel fracţiunea granulometrică de nisip, praf şi argilă. Proporţiaacestor fracţiuni în sol, determină clasa texturală a solului.

Textura solului ia în considerare fracţiunile granulometrice cu dimensiuni maimici de 2 mm (tabel 6.1.), toate fracţiunile de dimensiuni mai mari din sol (2-200mm) fiind componente aparţinând scheletului solului.

Tabel 6.1.Gruparea fracţiunilor granulometrice pe mărimi

Sistemul ATTERBERG(Internaţional)

Argilă< 0,002 mm

Praf 0,02 - 0,002

Nisip fin 0,2 - 0,02

Nisip grosier 2,0 - 0,2

Pietriş20 - 2Pietre

200 - 20Bolovani

> 200

Gruparea fracţiunilor granulometrice, în clase de mărimi s-a făcut în funcţiede caracteristicile fragmentelor de diferite mărimi şi modul lor de comportare însol, astfel:

53

Page 54: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Clase texturaleÎn gruparea particulelor texturale, criteriul de bază a fost includerea în

aceeaşi grupă (categorie) de particule care prezintă aceleaşi proprietăţi. Particulelecu anumite diametre au proprietăţi specifice, determinate de gradul de mărunţire,care cu cât este mai înaintat, suprafaţa particulelor creşte şi categoria de particuleeste mai activă fizico-chimic.

Există trei clase texturale, fiecare fiind grupate în subclase texturale, rezultatedin combinarea diferitelor procente a nisipului, prafului şi argilei:

textura nisipoasătextura nisipoasăgrosieră sau uşoară are un procent ridicat de nisip, care datorită suprafeţelor neregulate formează spaţii lacunare mari, determină un contact redus între particule care fac solul afânat şi uşor de lucrat, dar care nu reţin apa, care se scurge în profunzime uşor şi repede, sau nutrienţi, ca urmare aceste soluri sunt uscate şi nefertile (nu există condiţii de creşterea vegetaţiei şi acumulare de humus)

textura lutoasătextura lutoasămijlocie, are proprietăţi intermediare între textura grosieră şi cea fină, are o bună capacitate de reţinere a apei fără să devină plastică, este uşor de lucrat, reţine substanţele nutritive, este textura cea mai potrivită pentru marea majoritate a organismelor din sol

textura finătextura finăsau argiloasă, în stare umedă este plastică, în stare uscată devine dură, are o porozitate totală ridicată dar porii sunt foarte fini, are o capacitate ridicată de reţinere a apei şi elementelor nutritive, dar circulaţia apei în sol este redusă datorită forţelor de tensiune ridicate, are capacitate redusă pentru aer, sunt soluri reci procesul de mineralizare este mai redus (transformarea resturilor organice în forme anorganice care nu sunt accesibile plantelor)

54

* Nisipul grosier – este foarte permeabil, afânat, cu un început decapilaritate, o slabă reţinere a apei şi substanţelor nutritive;

* Nisipul fin – permite ridicarea apei prin capilaritate, reţine apa, uşorpermeabil pentru apă şi aer, are o coeziune redusă, este uşor străbătut derădăcini, slabă adsorbţie a substanţelor nutritive, este un material inactivsau puţin activ din punct de vedere fizico – chimic

* Praful – formează spaţii lacunare mici care permit ridicarea apei princapilaritate, reţine bine apa, adsorbţie a substanţelor nutritive mai bunădecât nisipul.

* Argila – coeziune mare datorită dimensiunilor foarte mici, formeazăspaţii lacunare foarte mici, are o capacitate mică pentru aer, reţinefoarte bine apa, devine plastică şi lipicioasă, aderă la unelte, prin uscaredevine compactă, mare putere de adsorbţie a elementelor nutritive, estesediul reacţiilor chimice din sol.

Page 55: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Determinarea texturiiDeterminarea texturii solului se poate face în teren sau în laborator prin

analiza granulometrică şi care permite exprimarea procentuală a fiecărei componente,iar interpretarea se poate face cu ajutorul diagramei triunghiului texturii (fig.6.1)sau cu ajutorul tabelelor de clase texturale elaborate de ICPA (tabel 6.2).

Tabel 6.2.Grupe de clase, clase şi subclase texturale

Simbol DenumireArgilă<0,002

mm

Praf 0,002-0,02

mm

Nisip 0,02-2

mm

RaportNf/Ng

GNNGNMNF

texturi grosierenisipnisip grosiernisip mijlociunisip fin

≤12≤5≤5≤5≤5

≤32≤32 ≤32≤32≤32

≥56 63≥63≥63≥63

oricareoricare

<11–20>20

UUGUMUF

nisip lutosnisip lutos grosiernisip lutosmijlociunisip lutos fin

6-126-126-126-12

≤32≤32≤32≤32

56-9456-9456-9456-94

oricare<1

1–20>20

M

S

SGSMSFSSSP

texturi mijlocii

lut nisipos

lut nisipos grosierlut nisiposmijlociulut nisipos finlut nisipos prăfospraf

13-32≤32

13-20≤20

13-2013-2013-20≤20≤20

≤32≥33≤32≥33≤32≤32≤32

33-50≥51

35-87≤67

48-87≤67

48-6748-6748-6730-67≤49

oricareoricareoricareoricare

<11-20>20

oricareoricare

LLNLLLP

lutlut nisipo-argiloslut mediulut prăfos

21-3221-3221-3221-32

≤79≤14

15-3233-79

≤7954-7923-52≤46

oricareoricareoricareoricare

FTTNTTTP

texturi finelut argilosargilă nisipoasălut argilos mediulut argilos-prăfos

≥3333-4533-4533-4533-45

≤67≤7914

15-3233-67

≤67≤67

41-6723-52≤34

oricareoricareoricareoricareoricare

AALAPAAAF

argilăargilă lutoasăargilă prăfoasăargilă medieargilă fină

≥4646-6046-6061-70≥71

≤54≤32

33-54≤39≤29

≤548-32≤21≤39≤29

oricareoricareoricareoricareoricare

CPZH

sedimente cu peste 40% CaCO3

roci compacte fisurate şi pietrişuri (permeabile)roci compacte dure (nepermeabile)depozite organice

(după Metodologia de elaborare a studiilor pedologice, 1987)

55

Page 56: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Importanţa texturii• importantă în procesul de solificare

O textură grosieră levigare mai intensă, o dezvoltare maimare pe adâncime a profilului de sol, o diferenţiere slabă a orizonturilor, slabăacumulare de humus, favorizează eroziunea.

O textură fină se opune levigării, determină formarea deprofile scurte, cu orizonturi bine evidenţiate, stimulează acumularea de humus.

• influenţează regimul aero – hidric al solului şi celelalte proprietăţi alesolului

O textură grosieră are o permeabilitate mare pentru apă şi aer, ocapacitate mică de reţinere a apei, afânare excesivă, conţinut mic de humus şielemente nutritive = fertilitate naturală scăzută.

O textură fină presupune o permeabilitate mică pentru apă şi aer,capacitate ridicată de reţinere a apei, afânare redusă, conţinut ridicat de humus şisubstanţe nutritive, capacitate mare de adsorbţie.

• influenţează condiţiile de creştere a plantelor, constituie criteriul de bazăîn alegerea sortimentului de culturi (unele culturi valorifică mai bine otextură nisipoasă = cartof, sfeclă, viţa de vie iar altele cea fină = grâul).

• determină stabilirea diferenţiată a lucrărilor agrotehnice, agrochimiceşi ameliorative

O textură fină necesită o mobilizare a solului pe adâncimi mai mari,îngrăşăminte chimice în doze mai mari şi la intervale mai lungi de timp, norme deirigare mai mari

56

% Argilă % Praf

% nisip

100

100

100

80

80

80 20

3032

70

60

60

45

33

40

55

67

40

40 60

20

20

12

68

6

0

0

0

NU

S

L

T

A

SG+SM+SF

LN LL LP

SS SP

TN TT

AL

AA

AP

TP

AF

G

M

F

Fig. 6.1. Diagrama triunghiului texturii (FILIPOV, 2003)

Page 57: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

O textură grosieră necesită aplicarea îngrăşămintelor chimice îndoze mai mici şi la intervale mai scurte de timp, pentru evitarea pierderii lor prinlevigare (spălare).

determină modul de comportare la lucrările solului. O cantitate mare deargilă, în condiţii de umiditate prezintă plasticitate şi adezivitate, iar încondiţii de secetă devine dură şi uscată, condiţii care determină creşterea„rezistenţei solului la arat”.

6.2. Structura soluluiParticulele solide - minerale şi organice - datorită proprietăţilor de adsorbţie

se găsesc în sol unite, formând agregate complexe (fig. 6.2.), numite elementestructurale, care prezintă forme şi mărimi diferite, precum şi grad diferit destabilitate.

Când solul nu prezintă agregate structurale, particulele solului nu suntlegate între ele ci sunt dispuse într-o aşezare compactă, masivă, spunem despre sol căeste nestructurat sau astructurat (solurile nisipoase).

Agregatele structurale se mai numesc şi ped-uri, iar gradul de stabilitate astructurii, a pedurilor se numeşte pedalitate (FLOREA, ILIE, DANIELA RĂDUCU, 2005).

Tipuri de structurăTipurile de structură se stabilesc de obicei după formă, mărimea şi

caracteristicile suprafeţelor şi muchiilor elementelor structurale.Stabilirea tipului de structură, a mărimii agregatelor şi a gradului de

dezvoltare a structurii se determină în teren odată cu deschiderea profilului de sol.Principalele tipuri de structură sunt:

- glomerulară: elementele structurale sunt aproximativ sferice, poroase.Structură caracteristică orizonturilor Am;

- grăunţoasă: elementele structurale sferice, aşezate mai îndesat decât lastructura glomerulară. Caracteristică solurilor intens cultivate;

57

particule de sol agregate de sol structura solului

Fig. 6.2. Modul de grupare a particulelor de sol în formarea structurii

fertilizanţi

materie organică

particule de sol

agregate

Fig. 6.3. Structură grăunţoasă

Page 58: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Fig. 6.5. Structură prismatică

- poliedric angulară: agregate egal dezvoltate pe cele trei axe, cu feţeneregulate plane, delimitate de muchii evidente, aşezate îndesat rezul-tând un aspectcolţuros (angular). Întâlnit în orizontul Bt al Luvisolurilor;

- poliedric subangulară: asemănătoare cu cea angulară, dar muchiileelementelor structurale sunt mai rotunjite. Caracteristică pentru orizontul Bv;

- prismatică: agregatele sunt alungite, orientate vertical, cu feţe plane, muchiiascuţite, iar capetele prismelor nerotunjite. Specifică orizontului Bt.

- columnoid - prismatică: similară celei prismatice, dar muchiile suntrotunjite;

- columnară: asemănătoare celei prismatice, dar capetele prismelor suntrotunjite. Este caracteristică orizontului Btna;

- lamelară, foioasă: constituită din agregate sub formă de plăci sau lamele,orientate orizontal. Specifică solurilor tasate, cu hardpan şi orizonturilor El şi Ea;

- compusă: agregate mari care se desfac în agregate mici.

58

Fig. 6.4. Structură poliedric angulară

Fig. 6.7. Structură lamelară

Fig. 6.6. Structură columnară

Fig. 6.8. Structură monogranulară

Page 59: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- monogranulară: grăunţi minerali nelegaţi, solul curge printre degete.

- Masivă: masa unui orizont sau a unei părţi dintr-un orizont apare ca unmonolit, în care nu se recunosc agregate structurale, ci numai parti-cule elementarecimentate cu un liant.

6.3. Densitatea specifică, densitatea aparentă şi porozitatea solului

Densitatea sau greutatea specificăReprezintă greutatea unităţii de volum din faza solidă, este raportul dintre

greutatea unei probe de sol complet uscat şi volumul ocupat de particulele solide(minerale şi organice), în aşezare compactă, (fără pori).

Densitatea se notează cu D (se mai foloseşte şi Gs), se exprimă în g/cm3, sedetermină prin metoda picnometrului şi se calculează după următoarea formulă:

D = sV

G g/cm3

în care: G - greutatea solului uscat Vs - volumul fazei solide (cm3)

a) Coagularea – gruparea particulelor primare coloidale în microagregate datorită prezenţei unei abundenţe de ioni coagulanţi – de calciu – în complexul coloidal şi în soluţia solului = precipitări izoelectrice.- se formează mai ales microagregate- nu este o agregare durabilă.

b) Aglutinarea (lipirea) şi cimentarea – constă în unirea şi cimentarea particulelor minerale, sau a particulelor minerale cu cele coloidale de substanţe humice => micro şi macroagregate. cu o mare stabilitate hidrică.

c) Legarea şi presarea – constă în fenomene pur fizice de unire a particulelor între ele ca urmare a unor forţe exterioare.

Fig. 6.10. Procesele de formare a structurii solului

59

Fig. 6.9. Structură masivă

Page 60: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Depinde de:- compoziţia mineralogică;- conţinutul în humus = caracterizat prin valori ale densităţii mai mici 1,2-

1,5.Greutatea specifică a solurilor variază între 2,5-2,7. Valori mai mici indică

prezenţa în sol a materiei organice în cantităţi mai mari, valorile mai mari indicăprezenţa în sol a mineralelor. Odată cu creşterea conţinutului în argilă şi praf,valorile densităţii se micşorează.

Densitatea aparentă sau greutatea volumetricăDensitatea aparentă a solului reprezintă greutatea unităţii de volum de sol

uscat în aşezare naturală, este raportul între greutatea unei probe de sol completuscat şi volumul total al probei (faza solidă + pori).

Deci această caracteristică a solului depinde de densitatea solului (greutateamateriei fazei solide) şi de porozitatea solului.

Densitatea aparentă se notează cu DA (sau frecvent se întâlneşte Gv), seexprimă în g/cm3, se determină prin metoda cilindrilor metalici şi se calculează

după formula: DA=V

M g/cm3

în care: DA - densitatea aparentă (g/cm3); M - masa solului uscat la 1050C (g);

V - volumul total al solului (cm3).Are valori mai mici decât densitatea, depinde de: compoziţia mineralogică; aşezarea particulelor solide în masa solului - este un indicator al gradului

de tasare sau afânare a solului; lucrările agrotehnice - ea scade imediat după efectuarea arăturii (sub 1,0),

după care treptat revine la valorile normale. diferă de la un sol la altul, are valori mici la solurile bogate în humus

(turbării) şi mare la cele sărace în humus, este mică la solurile nisipoase şi mare lacele argiloase, mică la solurile structurate şi mare la cele nestructurate.

diferă pe profilul de sol, este mică în partea superioară şi mare înprofunzime (Bv, Bt).

60

Importanţa cunoaşterii valorilor densităţii solului constau în: caracterizarea solului din punct de vedere fizic; ajută la calcularea porozităţii solului; determinarea alcătuirii granulometrice (calculul vitezei de sedi-mentare

a particulelor de sol); stabileşte proporţia dintre partea minerală şi organică din sol.

Page 61: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Importanţa densităţii aparente: este indicator al gradului de tasare sau afânare al solului. Valorile

densităţii aparente se modifică odată cu lucrările solului, deseori avândvalori mai mici de 1 în urma lucrărilor mecanice;

oferă indicaţii asupra compoziţiei solului, valori mai mici fiindspecifice solurilor cu un conţinut mai ridicat de materie organică;

se utilizează în calculul porozităţii totale; calculul rezervelor absolute a diferitelor componente din sol

(rezrva de humus, rezerva de apă, rezerva de elemente nutritive), cuajutorul formulei: M t/ha = p x Da x h

în care: M - rezerva pe hectar; p - conţinutul procentual al substanţei respective; Da - densitatea aparentă; h - adâncimea stratului de sol (cm).

Depinde de: textură. O textură fină determină valori mai ridicate a porozităţii

capilare a solului, în detrimentul porozităţii lacunare (necapilare); structură. Solurile structurate au porozitate ridicată, iar cele

nestructurate sunt slab poroase; gradul de afânare sau tasare a solului; conţinutul în materie organică. La solurile cu textură fină, deficitare

în ceea ce priveşte valorile porozităţii totale, un conţinutul mare de materieorganică duce la creşterea valorilor porozităţii totale.

activitatea biologică. La o activitate biologică intensă, porozitateatotală a solului are valori mai ridicate.

adâncime - valorile PT se micşorează cu adâncimea.

Porozitatea soluluiPorozitatea totală a solului este reprezentată de reţeaua de spaţii şi pori

rezultată din aranjarea particulelor şi agregatelor de sol.- se exprimă în % din volumul total al solului

- se calculează cu relaţia P% = (1 - D

Da) 100

Porozitatea de aeraţie – este parte a porozităţii totale reprezentată de poriiocupaţi cu aer, la umiditatea corespunzătoare capacităţii de câmp.

Pa = PT - CC x Da

Condiţii optime de aeraţie în sol sunt considerate la valori ale poro-zităţii deaeraţie de 25-30% din porozitatea totală a solului (KACINSKI, citat deTEODORESCU, 2006).

Porozitatea solului este rezultatul unor procese variate, fiind determinată degradul de împachetare a particulelor şi agregatelor de sol, mobilizarea masei de solprin diverse procese naturale (îngheţ-dezgheţ, umezire-uscare) care determinădilatarea-comprimarea solului, sau prin activitatea organismelor vii din sol (faună,microorganisme, rădăcinile).

61

Page 62: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Solul prezintă aderenţă numai de la o anumită stare de umiditate, cândforţele de atracţie dintre particulele de sol devin mai mici decât atracţia dintreparticulele de sol şi obiectele cu care vin în contact, umiditate corespunzătoarelimitei superioare a plasticităţii. La umiditatea corespunzătoare limitei inferioarea plasticităţii solul nu mai aderă la unelte, se mărunţeşte uşor şi manifestă cea maimică rezistenţă specifică la lucră-rile agricole.

Porozitatea totală este deci mai mare la solurile nisipoase, afânate şistructurate şi mai mică la cele argiloase, compacte sau nestructurate.

6.4. Proprietăţile fizico-mecanice ale soluluiCaracterizează comportamentul solului în anumite situaţii, în special la

aplicarea lucrărilor agrotehnice şi agrochimice.Consistenţa - caracterul stării de agregare a materialului solului la diferite

grade de umiditate, determinat de mărimea coeziunii. ATTERBERG a diferenţiat 6tipuri de consistenţă, în funcţie de gradul crescând de umiditate (tabel 6.3).

Tabel 6.3.Clase de consistenţă a solului (după ATTERBERG)

Consistenţa Descrieretare solul este uscatfriabilă solul este jilav, friabilplastică nelipicioasă solul este plastic fără să fie lipicios

plastică lipicioasăsolul este o pastă groasă, nu curge subacţiunea gravitaţiei şi aderă la unelte

de curgere vâscoasăsolul formează o pastă vâscoasă carecurge sub acţiunea gravitaţiei

de curgere subţiresolul transformat în suspensie curge caapa

În mod obişnuit, în sol se formează numai primele patru tipuri deconsistenţă. Stările de consistenţă sunt foarte importante pentru efectuarealucrărilor agrotehnice, importante sunt consistenţa tare şi cea friabilă, efect alcoeziunii solului uscat până la reavăn, cea plastică, nelipicioasă determinată deplasticitatea solului şi cea lipicioasă la care solul prezintă însuşirea numităaderenţă.

Plasticitatea - însuşirea solului de a-şi modifica forma la acţiunea unorfactori externi, la o anumită umiditate şi de a-şi păstra forma după încetarea forţei şipierderea apei. Nu se manifestă când solul este prea uscat sau prea umed.

Cantitatea minimă de apă, exprimată în procente, la care plasticitatea începesă se manifeste se numeşte limita inferioară a plasticităţii, cantitatea maximă pânăla care ea se menţine se numeşte limita superioară a plasticităţii, iar diferenţa întreele a fost numită indicele plasticităţii. Cu cât acest indice are valori mai mari, cuatât plasticitatea este mai mare.

Aderenţa sau adeziunea solului - proprietatea solului de a se lipi deobiectele cu care vine în contact. Este considerată o însuşire negativă, prin aderenţăla suprafaţa uneltelor agricole lucrările devin greoaie, costisitoare şi slab calitative.

62

Page 63: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Gonflarea poate avea ca efect distrugerea structuriisolului, dacă prin umectare acţiunea reciprocă dintre particulele de solîncetează. Prin gonflare, secţiunile porilor se micşorează iar circulaţia apeiîn sol încetineşte.

Contracţia are ca efect formarea la suprafaţa solului decrăpături, în perioadele secetoase, determinând ruperea rădăcinilor şichiar uscarea acestora.

Limita inferioară a umidităţii la care se poate efectua arătura, estecorespunzătoare coeficientului de ofilire, iar efectuarea lucrărilor deprimăvară sunt corespunzătoare capacităţii de apă în câmp.

Rezistenţa specifică influenţează productivitatea maşinilor agricole,uzura lor şi consumul de carburanţi. Depinde atât de elementeleconstructive ale utilajelor (forma pieselor, viteza de lucru, lăţimea de lucru autilajului) precum şi de caracterele solului: textură, structură, consistenţă,plasticitate etc.

Gonflarea şi contracţia solului sau variaţia de volum - sunt feno-mene şiînsuşiri opuse, gonflarea determină mărirea volumului în urma umezirii înaintateiar contracţia determină micşorarea volumului solului prin pierderea apei.

Sunt caracteristice solurilor bogate în particule coloidale de argilă, cu marecapacitate de adsorbţie a apei, care se umflă şi crapă puternic, precum şi solurilorsaturate cu cationi puternic disociaţi cum sunt ionul de Na, care asigură o puternicăhidratare a particulelor coloidale de argilă.

Maturitatea fizică a solului - starea optimă de umiditate la care se potefectua lucrările solului. Solul se lucrează în cele mai bune condiţii, cândumiditatea din sol permite ca brazda întoarsă să se desfacă în urma plugului înglomerule de diferite mărimi, rezistenţa la tracţiune a solului este minimă şi seobţine o lucrare de bună calitate.

Rezistenţa la arat - comportarea solului în procesul de lucrare. Forţa de tracţiune aplicată plugului la efectuarea arăturii determină în sol

evidenţierea unor reacţii elementare de compresiune, de tăiere, de torsiune, demişcare a particulelor de sol, de frecare, întindere şi rupere, reacţii care definescrezistenţa opusă de sol la înaintarea plugului.

Rezistenţa solului la arat se raportează la suprafaţa secţiunii brazdei iarvaloarea obţinută este numită rezistenţă specifică exprimată în kg/cm2 sau kg/dm2.

Se notează cu K şi este dată de relaţia: K= axb

P

unde: P - forţa de tracţiunea - adâncimea brazdeib - lăţimea brazdei

În funcţie de rezistenţa la arat, solurile se clasifică astfel (tabelul 6.4.):

Tabelul 6.4.Clasificarea solurilor în funcţie de valorile rezistenţei la arat

Rezistenţa la arat kg/dm2 Apreciere<35 Soluri uşoare

36-45 Soluri mijlociu - uşoare46-55 Soluri mijlocii

63

Page 64: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

56-75 Soluri grele76-100 Soluri foarte grele>100 Soluri extrem de grele

6.5. Însuşirile hidrofizice ale solului6.5.1. Apa din solPrezenţa apei într-un ecosistem reprezintă condiţia ecologică esen-ţială

pentru existenţa vieţii şi desfăşurarea anumitor procese.Faza lichidă a solului, adică apa din sol, are o importanţă deosebită atât

pentru desfăşurarea procesului de solificare cât şi pentru satisfacerea necesităţilorplantelor, este baza aplicării măsurilor agrotehnice şi ameliorative (irigaţii,desecări, drenaje).

În apa din sol sunt dizolvate principalele elemente nutritive, de unde şidenumirea de soluţia solului sau mai plastic, CHIRIŢĂ o numeşte „sângele solului”,din care plantele şi microorganismele îşi iau hrana.

Surse de apă: precipitaţiile atmosferice, sub formă de ploaie şi zăpadă, apaprovenită prin condensarea sau absorbţia vaporilor de apă din atmosferă (încantităţi foarte mici) sau apa provenită din scurgeri laterale sau din irigaţii.

Formele (categoriile) de apă din sol

Apă legată chimic

apa de constituţie- intră în reţeaua cristalină a mineralelor sub formă ionică OH-, este cedată la temperaturi de peste 4000C prin descompunerea mineralului

apa de cristalizare- este legată în reţeaua cristalină a mineralelor sub formă moleculară (H

2O) şi

se elimină la 2000C fără descompunerea substanţei

Apă legată fizic

apa de higroscopicitate- formată prin condensarea vaporilor din atmosfera solului în jurul particulelor de sol până la satisfacerea energiei libere => 16-110 rânduri de molecule de apă. - Este strâns legată de particulele de sol, la contactul cu particula este reţinută cu 10.000 atm. iar la exterior 50 atm. - îngheaţă la –780C, densitate 1,7, nu are capacitate de dizolvare pentru sărurile solubile, circulă numai sub formă de vapori. Nu este folosită de plante de unde denumirea de „apă fiziologic inactivă sau moartă”.

apa peliculară- se acumulează peste apa higroscopică până la satisfacerea totală a capacităţii de adsorbţie a solului- este reţinută la interior cu forţe de 50 atm. iar la exterior 15 atm. -are capacitate redusă de dizolvare a sărurilor solubile, circulă lent pe baza diferenţelor de tensiune superficială, poate fi folosită numai de plantele care au o forţă de sucţiune mai mare de 15 atm.

64

Page 65: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

6.5.2. Indici hidrofiziciLa unul şi acelaşi sol sucţiunea solului se modifică, în funcţie de umiditate. Prin sucţiunea solului se înţelege forţa cu care apa este atrasă şi reţinută

de către sol.

Valorile umidităţi exprimate în % de apă sau în unităţi pF, la care sepetrec modificări evidente în ce priveşte reţinerea, mobilitatea accesibilitatea apeidin sol, constituie ceea ce se numeşte indici hidrofizici sau constante hidrofizice.

Ele poartă denumirea de constante datorită faptului că, diverselor categoriide apă complet realizate, le corespund totdeauna anumite valori ale conţinutului deapă.

Apă liberă

apa capilară- apa reţinută în spaţiile capilare, se mişcă în toate direcţiile sub acţiunea forţelor capilare- depinde de textură, structură, porozitate, creşte de la solurile nisipoase la cele argiloase şi de la solurile nestructurate la cele structurate. - Are proprietatea de a solubiliza substanţele nutritive rezultând soluţia solului. Este cea mai importantă formă de apă.

apă capilară imobilă – apă de colţ – picături izolate la contactul dintre particulele de sol, reţinută cu forţe mai puternice, este mai greu folosită de către plante.

apă capilară mobilă – apă funiculară – rezultată din unirea picăturilor de apă de colţ formând coloane de apă în spaţiile capilare, întreruptă de bule de aer, este complet folosită de plante.

apă capilară uşor mobilă – coloane de apă continue fără bule de aer (după ploaie sau irigaţii sau în profilul solurilor cu apă freatică la mică adâncime).

apa freatică- la contactul cu un strat impermeabil apa gravitaţională se acumulează formând apa freatică. În funcţie de adâncime se întâlnesc trei cazuri:

adâncime critică: când pânza de apă freatică se află aproape de suprafaţă iar fluxul ascendent de apă prin capilaritate ajunge la suprafaţă determinând exces de umiditate şi apariţia condiţiilor de anaerobioză.adâncime subcritică: când franja capilară umezeşte numai partea inferioară a profilului.adâncime acritică franja capilară nu atinge profilul de sol iar plantele nu pot folosi apa freatică.

apa gravitaţională- se acumulează în spaţiile necapilare ale solului, menţinută o perioadă scurtă de timp după ploi abundente sau irigări cu cantităţi mari de apă. se scurge repede în adâncime sub influenţa forţei gravitaţionale până în pânza freatică, în drumul ei alimentează celelalte forme de apă, spală pe profil elementele nutritive, este folosită scurt timp de plante, creează condiţii de anaerobioză.

65

Page 66: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Principalii indici hidrofizici sunt: coeficientul de higroscopicitate,coeficientul de ofilire, capacitatea de apă în câmp, capa-citatea de apă utilă şicapacitatea totală pentru apă.

a) Coeficientul de higroscopicitate (CH) Reprezintă cantitatea de apă pe care o absoarbe un sol, complet uscat la

aer, dintr-o atmosferă saturată cu vapori de apă sau apa pe care o reţine o probăde sol pusă într-o atmosferă ce are umiditatea relativă de 94%.

Această cantitate de apă absorbită, depinde de suprafaţa totală de adsorbţiea particulelor, adică de textura solului, şi ca urmare valorile CH-ului scad de lasolurile argiloase (14%) la cele cu textură lutoasă (8%), fiind minime la cele cutextură nisipoasă (aprox. 1%).

Importanţa cunoaşterii valorilor coeficientului de higroscopicitate constă înfaptul că acestea servesc la:

- caracterizarea texturală a solului;- calculul CO, CO=CH x 1,5;- calculul echivalentului umidităţii, EU=CH x 2,73.

b) Coeficientul de ofilire (CO)Reprezintă umiditatea solului la care plantele se ofilesc definitiv, adică

conţinutul inutil de apă pentru plante sau rezerva de „apă moartă” a solului, decilimita inferioară a apei acce-sibile pentru plante.

Ca şi CH, CO depinde foarte mult de textura solului. Astfel, valorile maximea CO (în % de volum) sunt 2% la solurile nisipoase, 12 % la solurile lutoase şi24% la solurile argiloase.

Cunoaşterea valorilor coeficientului de ofilire prezintă mare impor-tanţă,deoarece arată cantitatea minimă de apă pe care trebuie să o conţină un sol, pentruca plantele să nu se ofilească ireversibil.

c) Capacitatea pentru apă în câmp (CC) Reprezintă cantitatea de apă pe care o reţine solul în mod durabil, în

absenţa umezirii freatice, după ce a fost umezit în exces şi după ce micşorareaumidităţii ca urmare a mişcării apei sub acţiunea forţei gravitaţionale devineneglijabilă.

Mărimea acestei valori depinde de textura şi structura solului. Astfel, lasolurile nisipoase valorile pot ajunge până la 6%, la solurile lutoase până la 32% iarla cele argiloase până la 42%.

66

Sol saturat Sol la capacitatea de câmp

Sol la coeficientul de

ofilireFig. 6.11. Exces de apă, optim (CC) şi deficit de apă în sol(Sursa: www.bettersoils.com. Depart. of Agriculture 462, 1960)

Page 67: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Cunoaşterea valorilor capacităţii de câmp pentru apă, are o impor-tanţădeosebită, deoarece reprezintă limita superioară a apei utile pentru plante şi deciexprimă mărimea rezervei de apă pe care o poate avea solul respectiv.

Solul aflat la capacitatea de câmp pentru apă, se găseşte în condiţii optimede umiditate. Dacă un sol conţine apă sub nivelul capacităţii de câmp, înseamnă căprezintă deficit de apă, iar dacă are mai multă se consideră exces de apă (fig.6.11.).

d) Capacitatea de apă utilă (CU) Numită şi apă accesibilă sau apă productivă - este apa cuprinsă între

capacitatea de câmp şi coeficientul de ofilire, rezultă deci că CU=CC-CO.Importanţa deosebită a cunoaşterii acestui indice hidrofizic constă în faptul

că arată domeniul de valori în cadrul căruia poate oscila apa folo-sitoare plantelor,precum şi capacitatea solului respectiv de a înmagazina din precipitaţii sau irigaţiiapa utilă pentru plante.

Evaluare51. Ce este textura solului?a) Gradul de mărunţire a materiei organiceb) Gradul de mărunţire a particulelor coloidale minerale şi proporţia acestora

în alcătuirea solului c) Proporţia fracţiunilor granumlometrice cu dimensiuni peste 2 mm.

52. Care sunt principalele sisteme granulometrice utilizate în aprecierea texturii solului:

a) Sistemul Atterberg b) Sistemul Munsellc) Sistemul Kacinski

53. Care sunt principalele clase texturale?a) Textura mijlocie b) Textură lutoasăc) Textură argilo-lutoasă

54. Care sunt dimensiunile corecte ale fracţiunii granulometrice de argilă?)a 0,01 – 0,002)b < 0,002 mm c) > 0,02 mm

55. Care este rolul texturii solului:a) Influenţează regimul aerohidric b) Determină alegerea măsurilor agrotehnice c) Influenţează capacitatea de schimb cationic al solului

56. Ce este structura solului?)a Gruparea particulelor de sol în agregate b) Coagularea materiei organice şi minerale în forme geometrice specifice b) Aglomerare de materie minerală

67

Page 68: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

57. Enumeraţi tipuri de structură :a) b) c) d)

58. Care este tipul de structură caracteristică în general orizonturilor superioare?

a) Structură glomerulară şi grăunţoasă b) Structură prismaticăc) Structură monogranulară

59. Care sunt factorii implicaţi în formarea structurii solului?a) Coloizii organici şi minerali, CaCO3, microorganismele a) Agrotehnica aplicată a) Materialul parental şi relieful

60. Ce reprezintă densitatea specifică (D):a) greutatea de volum a fazei solide a solului b) greutatea de volum a probei de solc) greutatea fazei organice a solului

61. Care sunt factorii de care depinde densitatea aparentă (Da)?)a lucrările agrotehnice, structura )b textura, conţinutul în materie organică . c) conţinut de săruri

62. Proprietăţile fizico mecanice ale solului sunt influenţate de?)a textură )b reacţia soluluic) conţinut de apă

63. Enumeraţi indicatorii hirofizici ai solului:a)b)c)d)

64. Definiţi capacitatea de ofilire (CO):________________________________________________________

65. Care din următoarele forme de apă se mişcă în sol în toate direcţiile:)a apa gravitaţională )b apa capilară c) apa freatică

Răspuns: 51 –b; 52 - a,c; 53 - a,b; 54 – b; 55 – a,b,c; 56 -a; 58 – a; 59 – a; 60– a; 61 – b; 62 – a,c; 65 – b.

68

Page 69: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul VII

PROPRIETĂTILE CHIMICE ALE SOLULUI

7.1. Coloizii solului şi micela coloidală7.1.1. Coloizii solului Totalitatea particulelor fine ale solului, adică cele de mărimi coloidale

(0,1 microni în chimie şi 2 microni în pedologie) ce se găsesc fie libere, în stare dedispersie în spaţiile dintre particulele de nisip, praf şi argilă, fie fixate sub formăde particule fine la suprafaţa acestor particule, poartă denumirea de coloiziisolului.

Un sistem coloidal se caracterizează în primul rând prin dimen-siunile fazeidisperse. Limita superioară a unei particule coloidale este considerată limitainferioară a vizibilităţii la microscop, adică 0,2 microni, limita inferioară fiind maigreu de precizat (50 A).

După natura lor, coloizii solului sunt:

Coloizii solului trec în mediul de dispersie, reprezentat prin soluţia solului,sub formă de particule cu o anumită alcătuire, cunoscute sub denumirea de micelecoloidale.

7.1.2. Alcătuirea micelei coloidale

Coloizii minerali:= formaţi prin dispersarea mineralelor primare în particule din ce în ce mai mici în timpul procesului de solificare= şi prin dispersarea şi condensarea produşilor de alterare în complexe coloidale. =sunt : argila, hidroxizi de Fe, Al, Mn, silicea coloidală, diverse minerale primare

Coloizii organici =formaţi prin dispersarea înaintată a resturilor organice în timpul descompunerii =şi prin condensarea produşilor rezultaţi în molecule complexe şi agregate de molecule.=sunt : acizi humici şi alte materii humice, hidraţi de carbon şi proteine

Coloizii organo-minerali:=compuşi formaţi din acizi humici sau alţi acizi organici, cu elemente şi compuşi minerali =reprezintă complexe organo-minerale. =sunt : humaţi, argilo-humaţi, fero şi aluminohumaţi

Nucleul

strat intern determinant de potenţial

ioni compensatori

69

Fig. 7.1. Reprezentarea micelei coloidale

Page 70: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Nucleul este format dintr-o moleculă sau un agregat de molecule sau dintr-un fragment foarte fin < 1-2 microni al reţelei cristaline (în cazul mineralelorargiloase, oxizilor şi hidroxizilor).

La suprafaţa nucleului se găseşte un strat de ioni, denumit strat interndeterminant de potenţial. Dacă ionii din acest strat sunt pozitivi, coloidul esteelectropozitiv, iar dacă sunt negativi, coloidul este electronegativ.

În continuarea stratului intern se găsesc alţi ioni, de semn contrar celorprecedenţi, denumiţi din această cauză ioni compensatori.

Aceştia sunt dispuşi astfel încât formează două straturi succesive, diferite înce priveşte densitatea şi mobilitatea ionilor respectivi. Primul strat este alcătuit dinioni dispuşi dens, puternic legaţi şi deci, practic imobili, denumit strat dens de ioni,iar următorul este format din ioni dispuşi difuz, slab legaţi şi deci, mobili, denumitstrat difuz de ioni sau strat adsorbit (fig. 7.1.).

Principalii coloizi din sol sunt humusul (acizii humici) şi argila (mineraleleargiloase). Ca frecvenţă şi importanţă, urmează hidroxizii sau oxizii hidrataţi defier şi silicea.

În cazul silicei coloidale nucleul este format dintr-un agregat de moleculede SiO2. Moleculele de la suprafaţa nucleului reacţionează cu apa (mediul dedispersie), formându-se molecule de acid silicic (H2SiO3) care disociază în SiO3¯ şi2H2

+. Ionii de SiO3¯ se reţin la suprafaţa nucleului formând stratul interndeterminant de potenţial, deci silicea este un coloid electronegativ. O parte din ioniide H dau naştere stratului dens de ioni iar o parte stratului difuz de ioni (fig.7.2.).

Micelele acizilor humici au nucleul format din moleculele acizilorrespectivi, stratul intern determinant de potenţial conţine ioni negativi rezultaţi dindisocierea grupărilor carboxilice şi hidroxilfenolice COO¯, O şi OH¯ (deci este uncoloid electronegativ), iar stratul dens şi cel difuz din ioni de H (fig. 7.3.).

În cazul unei soluţii coloidale de hidroxid de fier Fe(OH)3 în stratulsuperficial de molecule rezultă un strat de ioni de FeO cu sarcini pozitive. Stratulde contraioni este format din anioni, Cl¯ în cazul unei soluţii de clorură ferică(fig.7.4.).

70

Fig. 7.2. Micela de silice coloidală Fig. 7.3. Micela de acid humic

Fig. 7.4. Micela de hidroxid de fier

Page 71: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

În cazul micelelor coloidale ale mineralelor argiloase nucleul estereprezentat dintr-un fragment sub 1-2 microni al reţelei cristaline respective, stratulintern determinant de potenţial este alcătuit din ioni negativi iar stratul de contraionidin ioni pozitivi, dispuşi în cele două straturi, imobil şi mobil de ioni.

Deci argila, humusul şi silicea coloidală sunt coloizi electronegativi, iarhidroxizii de Fe şi Al sunt coloizi electropozitivi.

7.2. Capacitatea de adsorbţie a soluluiÎnsuşirea solului de a atrage din soluţia solului şi de a reţine substanţe

minerale în stare de dispersie moleculară sau ionică, se numeşte adsorbţie (spredeosebire de absorbţie, care înseamnă ansamblul fenomenelor care alcătuiesccapacitatea de fixare a solului).

Adsorbţia poate fi:- adsorbţie moleculară- adsorbţie ionică - a) cationică

- b) anionică

Adsorbţia moleculară Adsorbția moleculară, numită şi adsorbţie fizică sau apolară, constă din

atragerea, adsorbţia sau reţinerea la suprafaţa particulelor de sol a unorsubstanţe în stare de dispersie moleculară.

Acest fenomen are loc mai ales la suprafaţa particulelor coloidale, care ausarcini electrice libere şi care atrag moleculele dipolare din soluţia solului.

Pe această cale solul reţine, de exemplu, moleculele de apă, care avândcaracter de dipol (adică centrul sarcinilor + nu corespunde cu centrul sarcinilor -),îmbracă particulele de sol cu o peliculă subţire, aşa numita apă de higroscopicitateşi peliculară.

Pe această cale pot fi reţinute şi moleculele de amoniac, CO2, acizi humici,oxizi de Fe etc., care de asemenea formează pelicule în jurul parti-culelor coloidale.

Întrucât acest fenomen este de suprafaţă, la solurile cu textură argiloasă(deci cu particule mai fine şi deci şi cu suprafaţă de contact mai mare), capacitateade reţinere moleculară este maximă, iar la solurile cu textură nisipoasă aceastăcapacitate este minimă.

Adsorbţia ionică

Proprietatea coloizilor solului de a adsorbi la suprafaţa lor diferiţi ioni,poartă denumirea de adsorbţie ionică.

În funcţie de natura ionilor adsorbiţi se deosebesc: A. Capacitatea de adsorbţie cationică - numită şi adsorbţie fizico-chimică

sau adsorbţie polară, constă în adsorbţia din soluţia solului a ionilor pozitivi, adicăa cationilor (Ca, Mg, Na, K, H, Al, Fe. Mn, Zn, Cu etc.).

Aceşti cationi reţinuţi de către particulele coloidale a solului (argila şihumusul), prin reacţii de schimb cu alţi cationi, pot ajunge din nou în soluţiasolului, de unde şi denumirea de adsorbţie cationică sau schimb cationic.

Astfel, are loc un permanent schimb de cationi între faza solidă şi fazalichidă a solului, fixarea cationilor fiind superficială (fig.7.5).

71

Page 72: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Fig. 7.5. Schimbul de cationi de K+ din stare adsorbită cu ionii de H+

din soluţia soluluiSursa: www.terragis.bees.unsw.edu.au

Argilă Soluţia solului Argilă Soluţia solului

H

Schimbul cationic are loc după următoarele legi (reguli):■ legea echivalenţei - numărul de miliechivalenţi (me) de cationi adsorbiţi

de complexul coloidal este egal cu numărul de me ce trec din complexul coloidal însoluţie. Importanţa practică constă în posibilitatea calculării necesarului deamendamente.

Schimbul se face în proporţii echivalente, conform constanteitermodinamice a schimbului reversibil între doi cationi de aceeaşi sarcină A şi B,care trebuie să fie =1.

■ legea reversibilităţii - schimbul de cationi este un proces rever-sibil.Astfel, când soluţia solului sărăceşte în cationi de K, se eliberează cationi de K dincomplex şi invers, dacă se îmbogăţeşte soluţia solului în K, printr-un aport deîngrăşăminte potasice, complexul coloidal se îmbo-găţeşte în cationi de K.Importanţa practică: cationi importanţi pentru nutriţia plantelor (NH4, Ca, Mg, K)introduşi în sol sub formă de substanţe fertilizante, sunt adsorbiţi prin schimb şideci feriţi de levigare în profun-zime şi de unde treptat, tot prin schimb, ajung dinnou în soluţia solului şi accesibili pentru plante.

■ legea echilibrului - schimbul cationic ca orice reacţie reversibilă, are locpână la stabilirea unui echilibru între soluţia solului şi complexul coloidal. Acestechilibru ce se stabileşte relativ uşor, are un caracter dinamic, adică are tendinţa de a sedeplasa într-o direcţie sau alta, în funcţie de diferiţi factori cum ar fi:

- natura anionilor sau cationilor din soluţie;- modificarea compoziţiei şi concentraţiei soluţiei prin ploi sau iri-gaţii

(care diluează soluţia solului şi aduc ioni de H, rezultaţi din disocierea aciduluicarbonic, format prin dizolvarea în apă a bioxidului de carbon din aer);

- aportului de cationi, prin încorporarea îngrăşămintelor şi amenda-mentelor.

72

Page 73: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

■ legea energiei de adsorbţie - energia de adsorbţie a cationilor din soluţie şienergia de deplasare a cationilor din complexul coloidal depinde de valenţă şi degradul de hidratare a cationilor.

Cationii bivalenţi sunt adsorbiţi din soluţie şi reţinuţi în stare adsorbită cuenergie mai mare decât cei monovalenţi (fig. 7.6.). De asemenea, cu cât gradul dehidratare a cationilor va fi mai mare, cu atât energia de adsorbţie din soluţie şi dereţinere în stare adsorbită, va fi mai mică.

Indicatori de caracterizare a capacității totale de schimb cationicCapacitatea de schimb cationic este una dintre cele mai importante însuşiri

chimice ale solului şi pentru caracterizarea ei se folosesc următorii indici:a) capacitatea de schimb pentru baze;b) capacitatea de schimb pentru hidrogen;c) capacitatea totală de schimb cationic;d) gradul de saturaţie în baze;

73

Fig. 7.6. Descreşterea energiei de adsorbţie a cationilor din sol, de lastânga la dreapta

Sursa: www.terragis.bees.unsw.edu.au

a) Capacitatea de schimb pentru baze (suma bazelor de schimb) -reprezintă suma cationilor bazici adsorbiţi în complexul coloidal alsolului

În complexul coloidal al solului, în mod obişnuit sunt adsorbiţi cationi bazici Ca,Mg, K, Na, precum şi cationi de H. Se mai numeşte şi capacitate de schimbpentru baze.

Capacitatea de schimb pentru baze se notează cu SB sau S şi seexprimă în me/100 g sol uscat la 1050C.

b) Capacitatea de schimb pentru hidrogen - reprezintă suma cationilorde H+ adsorbiţi în complexul coloidal al solului.

Se notează cu SH sau H şi se exprimă în me/100 g sol uscat la 1050 C.

c) Capacitatea totală de schimb cationic - reprezintă suma tuturorcationilor adsorbiţi şi care pot fi înlocuiţi prin reacţii de schimb.

Se notează cu T şi se exprimă în me/100 g sol uscat la 1050C.Valorile acestui indice variază între 5-100 me/100 g sol uscat la 1050C,

în funcţie de conţinutul solului în coloizi electronegativi şi anume humus şiargilă şi de natura acestora.

Diferitele tipuri de humus, precum şi diferitele tipuri de argilă aucapacităţi totale de schimb cationic diferite.

Când SB = 100 rezultă T = SB Dacă SB < 100 T = SB + SH

Page 74: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

B. Capacitatea de adsorbţie anionică - cunoscută şi sub denumirea dechemosorbţie sau adsorbţie chimică, este fenomenul de reţinere a anionilor dinsoluţia solului (PO4, H2PO4, SO4, NO3, Cl-) la suprafaţa complexului coloidal, saude trecere a acestora în componenţa unor compuşi greu solubili sau insolubili.

Deoarece principalii coloizi din sol au sarcină electrică negativă, deciadsorb cationi, adsorbţia anionică este mai redusă (1-5%) şi numai la solurile cuorizonturi bogate în hidroxid de Fe şi Al, care sunt coloizi electropozitivi, sau cucaracter amfoter.

Adsorbţia anionică în sol are importanţă deosebită, cât priveşte regimulfosforului din sol, deoarece adsorbţia anionilor fosforici poate fi reversibilă sauireversibilă, iar anionii reţinuţi ireversibili nu pot fi folosiţi de către plante, cumsunt fosfaţii greu solubili sau insolubili (fosfaţii de fier şi aluminiu).

7.3. Reacţia soluluiLa nivelul soluţiei solului, substanţele dizolvate sunt în mare parte disociate

electrolitic, în ionii corespunzători. Prin disocierea hidrolitică a unor săruri, ioniiacestora formează cu apa, acizi şi baze, care pot fi elec-troliţi puternici, cânddisociază complet în ionii corespunzători, sau elec-troliţi slabi, când nu disociazăsau disociază slab.

Rezultă astfel diferite raporturi între ionii de H+ şi de OH- la nivelul soluţieisolului. Diferitele activităţi din sol (secreţiile rădăcinilor, activitateamicroorganismelor, prezenţa carbonaţilor şi bicarbonaţilor, humusului, CO2 etc.),determină rapoarte diferite între ionii de H+ şi OH-, excesul ionilor de H+ ce conferăsolului o reacţie acidă, sau excesul ionilor de OH-, ce imprimă o reacţie alcalină.

Deci reacţia solului poate să fie acidă, neutră sau bazică în funcţie dedominanţa sau absenţa ionilor de H+ şi OH-. Soluţiile acide conţin mai mulţi ioni deH+ şi mai puţini ioni de OH-. Soluţiile alcaline prezintă o situaţie exact inversă.Soluţiile neutre conţin în proporţie egală cei doi ioni, adică 10-7 ioni g de H+ şi 10-7

ioni g de OH-, cum este apa pură.

74

d) Gradul de saturaţie în baze (V%) - reprezintă gradul în carecomplexul coloidal este saturat cu cationi bazici (Ca, Mg, K, Na), adicăraportul dintre suma bazelor schimbabile şi capacitatea totală de schimbcationic.

Se notează cu V şi se exprimă în procente. Se calculează cu relaţia:

V% = 100.T

SBsau V%= 100.

SHSB

SB

Valorile acestui indice poate să ajungă la 100%, când complexulcoloidal este saturat numai cu cationi bazici,

Page 75: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Aciditatea solului

Este dată de către totalitatea cationilor de H+ şi Al din soluţia solului,precum şi cei din complexul adsorbtiv al solului.

neutră H+ = OH-

acidă H+ > OH-

alcalină H+ < OH-

75

Fig. 7.7. Reacția solului - raportul dintreconcentrația ionilor de H+ și OH-

Page 76: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Se mai numeşte efectivă sau culturală, fiind cea care influenţează directcreşterea şi dezvoltarea plantelor. Prezintă o importanţă deosebită valorile acidităţiiactuale (tabel 6), având influenţă asupra activităţii micro-organismelor din sol şi aproceselor vitale din celula vegetală a plantelor superioare, activitatea acestora sedesfăşoară la anumite intervale caracteristice ale reacţie solului.

Tabelul 7.1.Reacţia solului (pH în suspensie apoasă) în stratul arat

sau în primii 20 cmLimite Apreciere

3,5 extrem de acidă3,51-4,30 foarte puternic acidă4,31-5,00 puternic acidă5,01-5,405,41-5,80

moderat acidă

5,81-6,406,41-6,80

slab acidă

6,81-7,20 neutră7,21-8,40 slab alcalină8,41-9,00 alcalină

>9,41 puternic alcalină(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Aceşti ioni pot să fie adsorbiţi cu o forţă mai mare sau mai mică şi înfuncţie de aceasta avem:

- aciditate de schimb- aciditate hidrolitică

a) Aciditatea de schimb - parte a acidităţii potenţiale, ce se pune în evidenţăprin tratarea solului cu o soluţie neutră (KCl, BaCl2).

ACIDITATEA TOTALĂACIDITATEA TOTALĂ

ACTUALĂACTUALĂ (efectivă, activă, culturală) (pH)

POTENŢIALĂPOTENŢIALĂ

de schimb (As)

hidrolitică (Ah)

Aciditatea actuală - este determinată de totalitatea ionilor de h+ liberi, existenţi la un moment dat în soluţia solului. se exprimă prin pH şi reprezintă mai puţin de 1% din aciditatea totală.

76

Aciditatea potenţială reprezintă totalitatea ionilor de H+ şi Al reţinuţi adsorbtiv de complexul coloidal şi care, prin procese de schimb, pot trece în soluţia solului.

Page 77: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Deci o parte din ioni de H+, cei slab fixaţi, au fost scoşi şi se găsesc însoluţia solului, sub formă de acid clorhidric, care poate fi măsurat prin titrare cu obază (NaOH). Se notează cu simbolul As şi se exprimă în me/100 g sol.

b) Aciditatea hidrolitică - formă a acidităţii potenţiale, ce se pune înevidenţă când se tratează solul cu o soluţie ce hidrolizează alcalin (Ca(CH3COO)2,KCH3COO, NaCH3COO).

Ca urmare, au fost scoşi toţi ionii de H+ din complex adsorbtiv al solului,rezultând acidul acetic, care se pune în evidenţă prin tratare cu o bază (NaOH). Senotează cu simbolul Ah, se exprimă în me/100 g sol, rar depăşeşte 10 me/100 g sol.

Evaluare

66. Definiţi coloizii solului:___________________________________________________________________________________________________________________________

77

CAS

H+

H+

H+

H+

Na

+ KClCAS

H+

K+

K+

H+

Na

+ HCl

CAS

H+

H+

K+

H+

Ca

+ 3KH3COO CAS

K+

K+

K+

K+

Ca

+ 3CH3COOH

Importanţa determinării Ah: calculul cantităţilor de amendamente, calculul capacităţii totale de schimb cationic (T), calculul gradului de saturaţie în baze (V%).

Page 78: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

67. Care sunt legile schimbului cationic:)a legea echivalenţei )b legea echilibrului c) legea lui Stockes

68. Gradul de saturaţie în baze reprezintă:)a gradul în care complexul coloidal este saturat cu cationi bazici (Ca, Mg, K,

Na) )b suma cationilor bazici adsorbiţic) suma totală a cationilor adsorbiţi

69. Reacţia acidă a solului este determinată de ionii:)a H+

)b Ca++

c) OH-

70. Corectarea reacţiei acide a solului presupune:)a aplicarea de amendamente calcice )b aplicarea de materie organicăc) aplicarea de fosfogips

71. Care este domeniul de pH neutru:)a 6,0- 5,0)b 6,2 – 6,8c) 6,8 – 7,2 d) > 7,4

72. Daţi 3 exemple de plante tolerante la reacţie puternic acidă:_______________________________________________________________________

Răspuns: 67 – a,b; 68 – a; 69 – a; 70 – a,b; 71 – c.

78

Page 79: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Capitolul VIII

MORFOLOGIA PROFILULUI DE SOL

8.1. Proprietăţi morfologiceMorfologia solului se ocupă cu studiul formei, alcătuirii şi organizării

componentelor de sol, studiu care se efectuează în teren (in situ) - studiul la nivelmacroscopic, precum şi în laborator - studiul la nivel microscopic.

Caracterizarea morfologică a solului, a orizonturilor de sol, reprezintă unelement ajutător important al deducerii proceselor pedogenetice şi a unorcaracteristici ale solului de natură fizică, chimică şi biologică şi în final, înemiterea unor enunţuri privind fertilitatea solului şi modul de utilizare.

Analiza morfologică a solului presupune descrierea caracterelor observabileîn teren, a orizonturilor componente ale profilului de sol, precum şi stabilireasuccesiunii de orizonturi. Studiul morfologic este completat cu studii de laboratorprivind proprietăţile fizice, chimice, hidrice ale solului.

Caracteristicile morfologice sunt considerate toate elementele de formă,mărime, culoare, compactare etc., care permit diferenţierea şi descriereaorizonturilor succesive ale solului. Aceste caracteristici sunt rezultatul proceselorde pedogeneză şi constituie punctul de pornire în stabilirea genezei solurilor,clasificarea solurilor şi cartarea pedologică.

Pentru descrierea morfologică a profilurilor de sol pe teren, se iau înconsiderare anumite proprietăţi ale solului care se referă în principal la: grosimeaorizonturilor, culoarea, umiditatea, textura, structura, coeziunea, neoformaţii,frecvenţa rădăcinilor, conţinutul în humus, porozitatea, scheletul, trecerea întreorizonturi, profunzimea solului, volumule edafic util etc.

Grosimea orizonturilor. Se măsoară în centimetrii,de sus în jos la orizonturile minerale, imediat sub stratul de ierburi(ex: A = 0-30 cm) şi de jos în sus la orizonturile organice O şi T, dela limita orizontului mineral în sus (ex: T = 30-0 cm).

Culoarea. Reprezintă principalul criteriu de delimi-tare a orizonturilor în profilul de sol, reprezintă prima însu-şireevidentă din punct de vedere optic.

Culoarea variază în funcţie de zona climatică, fiind roşie în zona caldă,cenuşie la brun deschis în zonele aride, neagră în zona de stepă, brună în zonatemperată şi cenuşie-negricioasă în zona temperată rece.

Culoarea variază şi pe verticală, pe profilul solului, fiind de regulă maideschisă la culoare în profunzime, în funcţie de diferitele materiale constitutive.Principalii constituenţi ai solului care determină culoarea sunt:

- substanţele humice, care imprimă solului culori închise, până la negruastfel: solurile lipsite de humus au în orizonturile superioare culori deschise(gălbui, albicioase), solurile sărace în humus sunt gălbui brune sau brune gălbui, iarsolurile bogate în humus sunt brune închis sau negricioase.

- hidroxizii de fier, imprimă solului culoare ruginie sau roşcată când suntslab hidrataţi şi gălbuie când sunt puternic hidrataţi.

- silicea hidratată, sulfatul şi carbonatul de Ca, sărurile solubile (cloruri,sulfaţi), hidroxidul de Al, argila, imprimă solului culori deschise, albicioase.

79

Page 80: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Fig. 8.1. Sistemul Munsell

Culoarea solului este folosită pentru definirea unor orizonturi diagnostice (Amolic, A umbric, B rodic etc.) sau a unor proprietăţi diagnostice.

Acest sistem, care cuprinde 9 planşe cu 196 de eşantioane colorate, ia înconsiderare 3 scări de apreciere: scara nuanţelor, scara valorilor şi scara cromelorîn aprecierea culorii.

Nuanţa sau culoarea dominantă spectrală - se bazează pe roza culorilor,care are în centru cenuşiul neutral N şi radial 5 culori principale, de bază, notate R(red), Y (yellow), G (green), B (blue), P (purple) + 5 culori intermediare (YR, RPetc.). Culorile de bază se împart în 10 trepte, notate cu cifre arabe de la 1 la 10 şicare se aşează înaintea iniţialelor culorilor de bază (ex: 10 YR, 5YR etc.).

Valoarea sau gradul de strălucire a culorii (gradul de luminozitate sau deîntunecare a culorii), se reprezintă pe verticala stângă a fiecărei planşe, în trepte dela 0 pentru negru pur, la 10 pentru albul pur. Culoarea se deschide de la bazaplanşei în sus, cifra 5 arătând o valoare medie.

Croma sau intensitatea culorii (puritatea culorii), corespunde culoriispectrale dominante, la care se adaugă o anumită cantitate de cenuşiu, ce descreştede la stânga la dreapta. Notarea se face pe orizontal, începând de la 0 până la 10-14.

Pentru determinarea culorii unui sol, se compară un fragment de sol dinorizontul analizat, cu mostrele colorate ale unei planşe (rareori se potrivesc perfectastfel încât se alege cea mai apropiată culoare din planşă). Denumirea culorii şilimitele ei sunt alese din diagrama opusă fiecărei planşe. Ex: culoareacorespunzătoare pentru 5YR 5/6 este galben-roşcat.

80

Datorită faptului că aprecierea culorii cu ochiul liber este subiectivă şivariază de la un individ la altul, pentru aprecierea şi exprimarea culorii solului seutilizează sisteme numerice de standardizare a culorilor, cel mai frecvent folositfiind sistemul MUNSELL (Munsell Soil Color Charts) (fig. 8.1).

Fig. 8.2. Ruperea agregatelor de sol

Fig. 8.3. Umezirea agregatelor de sol

Fig.8.4. Compararea cu sistemul Munsell

Page 81: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Culoarea solului mai este influenţată şi de gradul de umezeală, solurileumede şi ude fiind mai închise la culoare decât cele uscate şi reavene, precum şi deintensitatea luminii (la răsăritul şi apusul soarelui solul are o slabă nuanţăroşiatică, determinarea se face în cursul şi la lumina zilei).

Umiditatea solului se determină şi se notează pentru fiecare ori-zont în parte, pe întreg profilul solului gradul de umiditate fiind diferit, în funcţiede precipitaţii, de textură, de prezenţa unui start impermeabil, adâncimea apeifreatice, natura vegetaţiei, forma de relief, expoziţia, pantă etc.

Clasificarea solurilor după gradul de umiditate este prezentată în tab. 8.1.Între aceste grade principale de umezeală, se disting de obicei grade intermediareca: reavăn-uscat; reavăn-jilav; jilav-umed; umed-ud.

Tabelul 8.1Denumire Caracteristici

uscatenu lasă o senzaţie de umezeală şi care pot fi tari la pipăit sau impo-sibil de sfărâmat între degete, friabile când dau un praf uscat sau mobile dacă sunt nisipuri. Prin umezire se închid la culoare

reavenenu umezesc mâna când sunt apăsate sau strânse ci lasă numai o uşoară senzaţie de răceală sau umezeală

jilaveumezesc mâna la apăsare sau strângere dar nu lasă să se vadă apa. Prin uscare se deschid la culoare

umedeumezesc bine mâna la strângere, lasă să se vadă apa dar nu picură. Solul argilos este plastic şi lipicios

udeSe observă pelicule de apă între agregate. Solul luat în mână şi strâns lasă să cadă picături de apă

saturatesunt complet sau aproape complet saturate cu apă (toţi porii sunt umpluţi cu apă)

(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Textura solului (alcătuirea granulometrică a solului). Texturasolului se referă la diferenţierea particulelor solide de sol în funcţie de mărime (nuşi după natura lor) şi gruparea lor în clase textural, în funcţie de participarea lorprocentuală în masa solului.

Frecvent textura solului se determină prin umectarea a 10-20 g de sol, carese frământă până la obţinerea unei paste omogene, de forma şi grosimea uneiţigarete. Fiecare specie texturală se comportă diferit la modelare, astfel:

81

- nisipos, dacă nu se poate modela în formă cilindrică. Frecat întredegete materialul de sol este aspru la pipăit şi nu lasă urme de argilă.

- nisipo-lutos, dacă se modelează greu în formă cilindrică care crapă şise desface uşor. Frecat între degete fragmentele de sol se sfarmă, sunt uşorfriabile, cu o uşoară senzaţie de asprime şi evidente urme murdare.

- luto-nisipos, dacă se modelează, dar crapă şi se rup când se ţin ver-tical de un capăt. Frecate între degete, în stare umedă, lasă o senzaţie dematerial făinos - aspru şi murdăresc bine pielea.

- lutos, când prin îndoire apar crăpături pe marginea exterioară. Mate-rialul de sol lutos este făinos-alunecos.

- luto-argilos când crăpăturile pe marginea exterioară sunt foarte fine.Bine umezit şi frământat, lasă între degete o senzaţie de unsuros slab făinosşi este foarte lipicios.

- argilos, când se poate îndoi în inele fără să crape. Materialul argilosumezit este unsuros-alunecos, fără nici o senzaţie de asprime, prezintă omare aderenţă.

Page 82: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Structura solului. Particulele de sol (minerale şi organo-minerale)se găsesc grupate prin intermediul unor agenţi coagulatori (materia organică, argila,ionii de Ca, oxizi), în forme variate, numite agregate structurale (ped-uri), dediverse dimensiuni.

Structura sau modul de grupare în spaţiu a particulelor elementare cealcătuiesc solul, este caracteristică pentru fiecare orizont în parte, deci variază peprofil, odată cu adâncimea solul devenind mai grosolan structurat sau chiarnestructurat, aşezarea mai îndesată.

Aprecierea structurii se poate face:- chiar în timpul săpării gropii, urmărind modul cum se sfarmă solul tăiat cu

cazmaua şi aruncat lângă groapă;- se ia un bulgăre de la adâncimea dorită şi se lasă să cadă de la

aproximativ 0,5 m şi se observă modul de grupare a particulelor în fragmentestructurale (glomerule, prisme etc.).

- presarea unui bulgăre de sol în mână, observându-se suprafeţele lui deruptură şi desfacerea lui în fragmente structurale caracteristice.

Cercetarea structurii pe teren are în vedere stabilirea tipului de structură,gradul de dezvoltare şi mărimea elementelor structurale, pentru caracterizăricantitative (compoziţia structurală, stabilitate hidrică şi mecanică a agregateloretc.), se fac analize în laborator.

Principalele tipuri de structură sunt (tab.8.2):Tabelul 8.2.

Tipuri de structură

Denumire Descriere

glomerularăelementele structurale sunt aproximativ sferice,poroase. Structură caracteristică orizonturilor Am

grăunţoasăelementele structurale sferice aşezate mai îndesatdecât la structura glomerulară. Caracteristicăsolurilor intens cultivate

poliedric angulară

agregate egal dezvoltate pe cele trei axe, cu feţeneregulate plane, delimitate de muchii evidente,aşezate îndesat rezultând un aspect colţuros(angular). Întâlnit în orizontul Bt al preluvosolurilor

poliedric subangulară

asemănătoare cu cea angulară dar muchiile elementelor structurale sunt mai rotunjite. Caracteristică pentru orizontul Bv

82

Fig. 8.5. Textură grosieră Fig.8.6. Textură mijlocie

Fig.8.7. Textură fină

Page 83: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

prismatică

agregatele sunt alungite, orientate vertical, cu feţe plane, muchii ascuţite iar capetele prismelor nerotunjite. Specifică orizontului Bt

columnoid - prismatică

similară celei prismatice dar muchiile sunt rotunjite

columnarăasemănătoare celei prismatice dar capetele prismelor sunt rotunjite. Este caracteristică orizontului Btna

lamelară, foioasă

constituită din agregate sub formă de plăci sau lamele, orientate orizontal. Specifică solurilor tasate, cu hardpan şi orizonturilor El şi Ea

compusă agregate mari care se desfac în agregate mici

monogranulară

grăunţi minerali nelegaţi, solul curge printre degete

masivă

masa unui orizont sau a unei părţi dintr-un orizont apare ca un monolit în care nu se recunosc agregate structurale ci numai particule elementare cimentate cu un liant

Compactitatea reprezintă capacitatea solului de a se opune la pătrun-derea unui corp rigid (unelte agricole) şi depinde de starea de umiditate amaterialului de sol. Determinarea se face cu penetrometre sau prin estima-rearezistenţei opusă la pătrunderea cuţitului pedologic în peretele profi-lului de sol.

În funcţie de rezistenţa solului la apăsare (sau rezistenţa la pene-trare) sedeosebesc diferite grade de compactitate (tabel 8.3).

Tabel 8.3.Denumire Caracteristici

foarte afânatnu opune nici o rezistenţă la pătrunderea cuţitului. Călcândpe sol rămân urme adânci

afânatcuţitul pătrunde cu uşurinţă în sol, fără efort. Masa de solîn stare uscată se sfărâmă şi curge uşor

slab compactcuţitul pătrunde uşor în sol pe câţiva cm, necesitând unefort mic

moderat compactcuţitul pătrunde greu în sol pe 2-3 cm printr-o împingereputernică

foarte compactcuţitul nu pătrunde în sol, iar săparea solului nu se poateface decât cu ranga şi târnăcopul. În stare umedă formeazăbulgări şi bolovani foarte tari

(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Neoformaţiile solului reprezintă acumulări şi separaţiuni de diversesubstanţe (de natură minerală, organică sau organo-minerală), precum şi urme saumodificări în sol, în urma acţiunii plantelor şi microorganismelor (neoformaţii deorigine biologică). Ele se disting în masa solului după culoare şi compoziţiachimică.

Neoformaţiile de natură chimică pot fi:a) acumulare de săruri (CaCO3, MgCO3, NaCl, CaCl2, MgCl2, Na2SO4) de

culoare albicioasă, sub formă de:- pseudomicelii - aspect de micelii de ciuperci;- eflorescenţe - depuneri în lungul traseelor de circulaţie a soluţiei solului;- vinişoare - depuneri în golurile rămase din descompunerea rădăcinilor

fine;

83

Page 84: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

- tubuşoare - asemănătoare vinişoarelor, dar cu canale de-a lungul axei lorlongitudinale;

- pete - depuneri de săruri pe feţele elementelor structurale sau pe pereţiicrăpăturilor;

- pungi sau cuiburi - depuneri în spaţiile libere din sol;- bieloglasca - concreţiuni de carbonaţi slab cimentate;- concreţiuni - sau acumulări cimentate (carbonaţi sau oxizi).b) acumulări de oxizi de fier, aluminiu, mangan apărute în urma iluvierii

sau proceselor de reducere şi oxidare:- dendrite - depuneri de mangan sub formă de pată ramificată pe feţele

elementele structurale. Dau impresia unor picturi;- bobovine - concreţiune formată prin precipitarea Fe şi Mn având

frecvent o formă sferică în care se observă frecvent depuneri concentrice. Pot fipunctiforme sau pot atinge 1 cm diametru sau mai mari. Au culoare brun închisăsau ruginie, cu atât mai negricioasă cu cât au un conţinut de Mn mai mare, suntcaracteristice solurilor în care stagnează temporar apa în profil;

- pete de oxidare - depunerea de oxizi ferici hidrataţi de culoare roşcată;- pete de reducere - depunerea fierului feros de culoare cenuşie, vineţie

sau albăstruie.c) acumulări de argilă - sub formă de pelicule sau cutane.d) acumulări reziduale:- silicea, sub formă de pulbere albă sau cenuşie, sau de aglomerări de

particule fine minerale (cuarţ, feldspaţi) pe suprafaţa elementelor struc-turale, peteşi limbi sau vinişoare albicioase;

- granule de nisip fără peliculă coloidală. Se întâlnesc frecvent în orizontulhumifer al solurilor puternic acide, se observă sclipind pe fondul brun - închis saunegricios al solului.

Neoformaţii de natură biologică:a) neoformaţii de origine animală:- crotovinele - vechi galerii de popândăi, hârciogi şi alte rozătoare

specifice stepei, umplute în prezent cu material pământos din alt orizont;- coprolite - sol trecut prin tubul digestiv al râmelor şi larvelor diferitelor

insecte, sub formă de şiruri sau grămăjoare, alcătuite din frag-mente rotunjite;- cervotocine - galerii făcute de râme sau alte animale mici (insecte); sunt de

obicei sinuoase şi prezintă de-a lungul lor coprolite;- pelotele sau nodurile - grăunciori rezultaţi din activitatea furni-cilor care

îşi construiesc cuibul la suprafaţa pământului.b) neoformaţii de provenienţă vegetală:- cornevinele - canale rămase după moartea şi descompunerea rădă-cinilor

arborilor, care pot fi umplute cu pământ sau material organic;- amprente - urme lăsate de rădăcini subţiri pe suprafaţa elemen-telor

structurale.

Conţinutul total în schelet (fragmente de roci): odată cudeterminarea texturii solului se face şi aprecierea cantităţii de schelet, naturamineralogică a acestuia precum şi proporţia diferitelor categorii de fragmente(pietricele: Ø=0,2 – 2 cm; pietre: Ø=2 – 20 cm; bolovani: Ø>20 cm), elementeimportante în stabilirea volumului edafic util.

Tabel 8.3.Grupe de material scheletic

Denumire % din volumsol fără schelet sub 5%sol slab scheletic 6 – 25%sol moderat scheletic 26 – 50%

84

Page 85: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

sol puternic scheletic 51 – 75%sol excesiv scheletic 76 – 90%roci compacte fisurate şipietrişuri (permeabile)

peste 91%

(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Figura 8.8. Estimarea procentului de schelet din volumulsolului/orizontului(după Ghidul FAO)

Incluziunile: materiale care ajung în masa solului cu totulîntâmplător pe cale mecanică, apariţia lor nu este legată de procesele de solificare.

Tabel 8.4.Tipuri de incluziuni

Simbol Denumirenu nu este cazulic cenuşă/cărbuniiv cioburi de vaseir resturi de cărămiziil resturi de lemn putrezit sau silicifiat

iudiferite obiecte arheologice (uneltesau alte obiecte de folosinţă umană)

io oaseib bulgări vechi de material autohton

(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Trecerea între orizonturi: indică intensitatea proceselor depedogeneză şi direcţia acesteia şi este un indicator utilizat în clasificarea solurilorca şi caracter diagnostic (trecere albeluvică între E şi Bt la luvosoluri, schimbaretexturală bruscă între E şi Bt specifică planosolurilor).

Se notează contrastul dintre orizonturi sau claritatea trecerii (tabelul 8.5.),precum şi forma trecerii între orizonturi (tabelul 8.5.).

85

Page 86: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Tabel 8.5.Claritatea trecerii între orizonturi (ind. 206)

Denumire Descrierenetă trecerea se face pe o distanţă mai mică de 2 cm şi

între orizonturile separate sunt deosebiri clare deculoare, textură etc

clară trecerea se face pe o distanţă de 2 – 5 cm şi nu esteatât de evidentă ca în cazul anterior

treptată trecerea se face pe o distanţă de 6 – 10 cm, iardeosebirile între orizonturi se pot observa mai greu

difuză trecerea se face pe o distanţă mai mare de 10 cm,când se separă un orizont de tranziţie

(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Prezenţa şi adâncimea de apariţie a carbonaţilor: adâncimea deapariţie a carbonaţiilor (CaCo3 şi MgCO3) ne dă relaţii asupra intensităţiiproceselor de levigare din sol, asupra naturii materialelor din sol, îndeosebi degradul de saturaţie a argilei şi humusului, de rezerve de ioni de Ca din sol, dereacţia solului, cu implicaţii asupra determinării tipului genetic de sol.

Determinarea se face prin încercări repetate, cu probe luate din adâncimiapropiate începând de la suprafaţa solului şi tratarea lor cu acid clorhidric 10%şi se stabileşte nivelul la care începe efervescenţa evidentă, adică adâncimea lacare solul a fost practic levigat de carbonaţi. Uneori solul face efervescenţăevidentă începând chiar de la suprafaţă, alteori la o adâncime mai mare sau chiarîn profunzime.

Tabelul 8.6.Aprecierea carbonaţilor (ind. 230)

Efervescenţă Denumirea soluluidupă conţinutul în

carbonaţi (%)

Apreciereaconţ. de CaCO3Efect vizual efect auditiv

fără efervescenţă nu se aude - -fără efervescenţă slab - -

efervescenţă slabăefervescenţă moderată

moderatdistinct

slab carbonaticmic≤ 4

efervescenţă puternică zgomotos moderat carbonaticmoderat4,1-12,0

eferv. foarte puternică zgomotos puternic carbonatic mare 12,0-25,0

efervescenţă persistentă zgomotosfoarte puternic

carbonaticfoarte mare25,1-40,0

eferv. violentă şi scurtăfoarte zgomotos

(sfârâie)excesiv carbonatic

extrem de mare≥ 40,1

(după Metodologia elaborării studiilor pedologice, 1987)

Reacţia solului: pe teren se folosesc metode şi procedee simple,colorimetrice, cum este utilizarea pehametrului de buzunar Hellinge. Acestaconstă dintr-o paletă de plastic cu o adâncitură semisferică şi un canal în lungulcăruia este imprimată o scară cromatică.

Solul bine mărunţit se introduce în adâncitură, se adaugă indicator până laumectarea completă şi solul este puţin acoperit de indicator universal. După cca. 5minute se înclină pehametrul astfel încât soluţia să curgă pe canal şi se comparăculoarea ei cu scara cromatică, stabilindu-se astfel valoarea pH-ului (figura 8.9).

86

Page 87: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Acid Neutru Alcalin

8.2. Utilizarea taxonilor şi întocmirea fişei de cercetare a profilului de sol înteren

Sistemul de Taxonomie a Solurilor este un sistem care defineşte înrudirileexistente între şi în cadrul claselor separate, termenul de taxonomie având un sensprofund genetic.

S.R.T.S. (FLOREA, MUNTEANU, 2003) are ca entitate de bază tipul geneticde sol, considerat ca unitate principală în taxonomia solurilor României. S.R.T.S.include o serie de unităţi de diferite ranguri numite taxoni, ierarhizate, alcătuindun sistem taxonomic unitar. Structura lui cuprinde (tabel 8.7): 3 taxonicorespunzători sistematizării la nivel superior (clasa de sol, tipul de sol şi subtipulde sol) şi 4 taxoni corespunzători sistematizării la nivel inferior (varietate, specie,familie şi variantă).

Tabel 8.7.Taxoni utilizaţi în SRTS, 2003

Nivelul taxonomicExemple de încadrarea unui sol în sistem

Nivelul dedetaliere

Seria ierarhică detaxoni

Nivelul superior

Clasă de soluri Luvisoluri (LUV)Tip genetic de sol Preluvosol (EL)Subtip de sol EL roşcat psamic-gleic (EL rs-

ps-gc)

Nivelul inferior

Varietate de sol Preluvosol roşcat psamicbatigleic

Specia de sol* – nisipolutos / lutosFamilia de sol – pe loess grosierVarianta de sol – arabil, tasat, erodat-slab

eolian

Clasa de sol reprezintă totalitatea (mulţimea) solurilor caracterizate printr-unanumit stadiu sau mod de diferenţiere a profilului de sol, dat de prezenţa unuianumit orizont pedogenetic sau proprietate esenţială, considerate elementediagnostice specifice celor 12 clase de soluri.

Tipul (genetic) de sol reprezintă o grupă (submulţime) de soluri asemănătoare,separate în cadrul unei clase de soluri, caracterizate printr-un anumit mod specific demanifestare a uneia sau mai multor dintre următoarele elemente diagnostice:orizontul diagnostic specific clasei şi asocierea lui cu alte orizonturi, trecerea de lasau la orizontul diagnostic specific clasei, proprietăţile acvice, salsodice.

Subtipul de sol reprezintă o subdiviziune în cadrul tipului genetic de sol,care grupează solurile caracterizate printr-un anumit grad de manifestare(exprimare) a caracteristicilor specifice tipului, fie o anumită succesiune deorizonturi, unele marcând tranziţii spre alte tipuri de sol, iar altele fiindcaracteristici de importanţă practică deosebită.

87

Fig. 8.9. Scara cromatică şi valorile de pH

Page 88: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

Denumirea solurilorObiectivul principal al SRTS 2003 este identificarea, denumirea şi

încadrarea solurilor în clase ierarhice pe baza proprietăţilor intrinseci ale solurilor(morfologice, fizice şi chimice).

La nivel de clasă: se utilizează un substantiv la plural care defineştecaracterul esenţial al solurilor corespunzătoare clasei, terminat în soluri. Seremarcă folosirea la toate denumirile prezenţa vocalei „i” ca element de legăturăcu sufixul soluri.

Ex: Cern isoluri, Luv isoluri, Salsod isoluri, ......... etc. La nivel de tip genetic de sol: condiţia de existenţă + sol în poziţie

finală. Se remarcă folosirea la toate denumirile de sol prezenţa vocalei „o” caelement de legătură cu sufixul sol.

Ex: luvosol, aluviosol, gleiosol, regosol......cernoziom, kastanoziom La nivel de subtip de sol: albic, abruptic, sodic, greic, gleic, turbic,

urbic etc Denumirea de subtip de sol se adaugă la denumirea tipului de sol putându-se adăuga 1 la 3(4) adjective, după caz.Ex: cernoziom calcaric batigleic

Simbolurile utilizate: 3 litere mari pentru clasa de sol, 2 litere mari pentrutip de sol, grupuri de 2 litere mici (cel mult trei grupuri) pentru subtip de sol.

Exemplu de formulă la nivel superior: LUV EL-rs-vs-gc

LUV – clasa Luvisoluri EL – Preluvosol rs – roşcat vs – vertic gc – gleic

Fişă de cercetare a profilului de sol în teren

Profil nr. 1 Clasa de sol: Tip şi subtip de sol:I. Date generale: Localizare:

Coordonate:Folosinţă: Suprafaţă: Vegetaţia

-spontană-cultivatăII. Condiţii de mediu: Relief:

Pantă:Expoziţie: Altitudine:

Apa freatică: Drenaj global:Roca:

Procese de pantă:

Influenţă antropică:

III. Descrierea morfologică şideterminarea unor însuşirichimice: Succesiunea de orizonturi: Trecerea între orizonturi:

grosimea: culoarea: umiditatea: textura: schelet: structura: compactitatea: neoformaţiuni: incluziuni: efervescenţa (HCl 10%): pH-ul: identificarea sărurilor

solubile:IV. Grosimea profilului de sol :

V. Fertilitate şi pretabilitate:

VI Factori limitativi şirecomandări

VII Alte menţiuni:

88

Page 89: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

BIBLIOGRAFIE 1. BLAGA GH, F. FILIPOV, I. RUSU, S. UDRESCU, D. VASILE, 2005 - Pedologie. Editura

AcademicPress, Cluj Napoca, 403 p.

2. BLAGA GH., RUSU I., UDRESCU S., şi alţii, 1996 - Pedologie, Ed. Didactică şiPedagogică, Bucureşti.

3. BLAGA GH., 2004 - Pedologie, alcătuire, geneză şi proprietăţile solurilor. Ed. AcademicPres Cluj - Napoca.

4. CHIRIŢĂ C-TIN, 1955 - Pedologie generală. Ed. Agrosilvică de Stat. Bucureşti.

5. CHIRIŢĂ C., 1974 - Ecopedologie cu baze de pedologie generală. Ed. Ceres, Bucureşti.

6. CANARACHE A., 1990 - Fizica solurilor agricole, Ed. Ceres, Bucureşti, pag. 286.

7. CIOCÂRLAN V. 2000 - Flora ilustrată a României. Pteridophyta et Sperma-tophyta. Ed.a II-a revăzută şi adăugită. Bucureşti: Edit. Ceres.

8. FILIPOV F., LUPAŞCU GH., 2003 - Pedologie - alcătuirea, geneza, proprietăţile şiclasificarea solurilor. Editura Terra Nostra, Iaşi.

9. FLOREA N., 1964 - Cercetarea solului pe teren. Editura ştiinţifică, Bucureşti.

10. FLOREA N., I. MUNTEANU, C. RAPAPORT, C. CHIŢU, M. OPRIŞ, 1968 - Geografia solurilorRomâniei, Editura Ştiinţifică, Bucureşti, p. 65-66.

11. MICLĂUŞ V., 1983 - Pedologie, Ed, Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.

12. MICLĂUŞ V., 1991 - Pedologie ameliorativă, Ed. Dacia, Cluj.

13. PAULETTE LAURA, 2008 - Pedologie. Studiul solului în teren şi laborator. Ed. Todesco,Cluj Napoca, 206 p.

14. PAULETTE LAURA, 2008 - Pedologie. Ed. Todesco, Cluj Napoca, 320 p.

15. PAULETTE LAURA, BUTA M., 2010. Practicum de Pedologie.Ed. Napoca Star, ClujNapoca, 209 p.

16. TEACI D., 1980 - Bonitarea terenurilor agricole, Ed. Ceres, Bucureşti.

17. ŢĂRĂU, D., 2003 - Cartarea şi bonitarea solurilor, Ed. Solness, Timişoara.

18. ŢĂRĂU, D., 2003 - Bazele teoretice şi practice ale bonitări şi evaluării terenurilor dinperspectivă pedologică, Ed. Solness, Timişoara.

19. ŢĂRĂU, D., 2006 - Cartarea, bonitarea solurilor şi evaluarea terenurilor, Ed. Eurobit,Timişoara.

89

Page 90: Suport de Curs Id Agr an i -Sem II Pedologie Geerala

90