Procesele de Formare a Partii Minerale Si Organice a Solului

PROCESELE DE FORMARE A PĂRȚII MINERALE ȘI ORGANICE A SOLULUI

C U P R I N S

A R G U M E N T

Mi-am ales ca temă pentru acest proiect „ Procesele de formare a părții minerale și organice a solului” deoarece solul este un corp natural specific format sub influența condițiilor de mediu, caracterizat prin anumite proprietăți, capabil să întrețină viața plantelor, în care au loc procese de asimilație, dezasimilație, sinteză și descompunere a substanțelor organice, cu eliberare de energie;se formează și evoluează în timp la suprafața uscatului; poate fi străbătut de rădăcini, poate reține apă și aer în anumite proporții; are o compoziție organo-minerală complexă și este rezervor de substanțe nutritive.

Pe lângă aceste caracteristici menționate mai sus, solul poate îndeplini o serie de funmcții, cum ar fi: ecologice, economice, energetice, tehnico – industriale și informatice. Pe lângă aceste funcții amintite, solul îndeplinește o funcție complexă regenerabilă cunoscută sub numele de fertilitate, adică are capacitatea de a pune la dispoziția plantelor substanțe nutritive și apă (permanenet, simultan și în cantități suficiente), de a asigura condiții fizice, chimice și biolochimice necesare creșterii acestora în contextul satisfacerii și a celorlalți factori de vegetație.

În prima fază a formarii , partea superioar a litosferei a avut un aspect dur, fiind alcătuită din roci masive, rezultate prin răcirea și consolidarea magmei vulcanice. Aceste roci au fost supuse permanent acțiunii distructive a factorilor de mediu, suferind modificări fizico-chimice profunde. Rocile dure au fost mărunțite și afânate, partea superioară a litosferei fiind formată, ulterior, predominat din roci sedimentare și mai puțin din roci dure. Asupra rocilor mărunțite și afânate a acționat în permanență factorul biologic, determinând, pe lângă transformările fizico-chimice, și transformări biochimice, care au dus la formarea solurilor.

Procesul fizico-mecanic de mărunțire a mineralelor și rocilor în fragmente din ce în ce mai mici, fără ca materialul respectiv să sufere modificări chimice se numește dezagregare. Prin mărunțire , materialul devine poros și permeabil pentru apă și aer. Procesele de dezagregare au loc datorită variațiilor de temperatură, a înghețului și dezghețului, a vântului, apei, forței gravitaționale și a viețuitoarelor.

Totalitatea, transformărilor chimice ale rocilor și mineralelor care intră în alcătuirea scoarței terestre duc la formarea de produși noi, cu proprietăți specifice, diferite de cele ale vechiului material, aflate în strânsă corelație cu dezagregare, are loc în același timp, reprezintă procesul de alterare. Alterarea se manifesta mai frecvent la suprafața particulelor rezultate în procesul de dezagregare și ca atare este mult înlesnită, condiționată de gradul de mărunțire a materialului parental – are o intensitate sporită în cazul materialelor fin mărunțite ca urmare a creșterii suprafeței specifice. În natură se disting două procese de alterare:  alterarea  chimică, produsă de acțiunea unor elemente și compuși chimici (apa, CO2, NH3, etc.) și  alterarea biochimică sau biologică, realizată de către organismele din sol.

Principalul agent al alterării chimice este apa care conține diferiți compuși în stare dizolvată. Pe măsură ce aceasta pătrunde în roca afânată se încarcă cu alți compuși chimici, acizi minerali și organici, intensificându-și mai mult puterea de alterare. Fenomenul complex al alterării chimice se realizează prin intermediul unor procese chimice simple dintre care importanță mai mare o prezintă următoarele: hidratarea, dizolvarea, hidroliza, carbonatarea și oxido-reducerea.

Alterarea biochimică este condiționată de factorul biologic și în mod preponderent de regnul vegetal reprezentat prin microorgansime – microfloră și macrofloră respectiv, plantele evoluate. Cu toate că organismele reprezintă doar 0,1% din scoarța terestră prin acțiunea lor multiplă, activă, ele determină transformări profunde și deosebit de diferite de la o zonă geografică la alta. Acțiunea biochimică a organismelor asupra materiei minerale prezintă două aspecte: acțiunea directă a unor organisme care extrag din minerale unii compuși necesari vieții lor. În urma acestor activități, mineralele și rocile se alterează, și acțiunea indirectă, mult mai importantă pe care o desfășoară microorganismele în procesele biochimice de descompunere a materiei organice.

În urma proceselor de alterare și dezagregare a materiei minerale rezultă produși care se diferentiază după gradul de mărunțire și compoziția chimică. În urma procesului de dezagregare se formează particule mai grosiere, iar în urma proceslor de alterare se formează compuși noi, foarte fini, care în contact cu apa pot da soluții sau suspensii coloidale. Produsele rezultate prin alterare și dezagregare sunt reprezentate în principal de: săruri, oxizi și hidroxizi, silice coloidală, minerale argiloase, praf, nisip, pietriș, pietre și bolovani.

Produsele rezultate în urma proceselor de dezagregare și alterare pot rămâne pe locul de formare sau pot fi transportate sub formă de: soluții (sărurile), soluții coloidale (hidroxizi de fier și aluminiu, minerale argiloase), suspensii (praful, nisip fin) sau pe cale mecanică (nisipul grosier, pietricele, bolovani). În timpul transportului, mai ales la particulele grosiere, se produc transformări fizice și chimice.

Materia organică a solului reprezintă un amestec extrem de complex de substanțe dintre cele mai diferite ca origine și structură. Materia organică din masa solului este, în cea mai mare parte, de natură vegetală (alcătuită din resturi de plante), acesteia i se adaugă materia organică de origine animală și aceea rezultată din corpul microorganismelor. Cantitățile de resturi organice din sol, care sunt supuse în mod permanent proceselor de descompunere, variază foarte mult în funcție de cantitatea de materie organică ce se realizează anual în cadrul ecosistemelor respective.

Resturile organice constituie materialul de formare a humusului, cel mai important component al solului, iar împreună (resturile organice și humusul) sursa de substanțe nutritive pentru plante.

Caracteristic pentru materia organică a solului este faptul că se găsesc într-o continuă transformare, datorită unor procese biochimice, de descompunere și de sinteză, sub influența îndeosebi a microorganismelor care populează solul (bacterii, ciuperci, actinomicete). Procesele de descompunere a materiei organice sub influența microorganismelor sunt foarte complexe și au loc în trei etape: hidroliză, reacții de oxidare – reducere și mineralizare totală. Descompunerea resturi organice se produce cu intensitate diferită, în funcție de compoziția chimică a materiei organice și de condițiile de mediu (aerob sau anaerob, reacție, temperatură, textură, etc.).

Spre deosebire de mineralizare, în cadrul căreia din resturile organice rezultă compuși minerali simpli, humificarea duce la formarea humusului, component organic specific solului.

Prin humus se înțelege materia organică înaintat transformată sau aflată în diferite stadii de transformare și care are drept componenți esențiali acizii humici.

În solurile din țara noastră, răspândire mai mare au următoarele tipuri: mullul, moderul, humusul brut, turba.

Humusul, și în general materia organică din sol, reprezintă componentul esențial al acestuia. Cu cât solul este mai bogat în humus și acesta este mai de calitate, cu atât potențialul lui agroproductiv este mai ridicat.

CAPITOLUL I

PROCESELE DE FORMARE A PĂRȚII MINERALE

ALE SOLULUI

Generalități despre sol

Pedologia este știința care se ocupă cu studiul solului, privind geneze, evoluția, caracterele morfologice, proprietățile fizice, chimice și biologice, clasificarea repartiția geografică și utilizarea rațioanală a acestuia.

Etimologic, termenul de pedologie este de origine greacă ce provine din cuvintele „pedon” (sol, teren, ogor) și „logos”(vorbire despre), termen folosit pentru prima dată de [NUME_REDACTAT] în anul 1862 în lucrarea „Pedologia sau știința generală și specială a solului”.

Solul – obiect de studiu al pedagogiei a fost definit de către savantul V.V. Dokuceaev în 1881 ca fiind un corp natural specific format sub influența condițiilor de mediu, caracterizat prin anumite proprietăți, capabil să întrețină viața plantelor. De asemenea, prezintă anumite caracteristici care practic îl definesc și anume:

este un corp care conține materie vie (microfloră, faună) în care au loc procese de asimilație, dezasimilație, sinteză și descompunere a substanțelor organice, cu eliberare de energie;

este un corp natural care se formează și evoluează în timp la suprafața uscatului;

este un corp poros, afânat, ce poate fi străbătut de rădăcini, poate reține apă și aer în anumite proporții;

este un corp cu o compoziție organo-minerală complexă, rezervor de substanțe nutritive;

Pe lângă aceste caracteristici menționate mai sus, solul poate îndeplini o serie de funcții, cum ar fi: ecologice, economice, tehnico-industriale și informatice, după cum urmează:

1 – funcții ecologice:

contribuie la reglarea compoziției atmosferei și hidrosferei prin participarea sa la circuitul elementelor chimice și apei în natură;

contribuie la reglarea compoziției atmosferei și hidrosferei prin participarea sa la circuitul elementelor chimice și apei în natură; are rol de autocurățire (epurare a diferitelor substanțe);

asigură condiții de protecție, funcționare și evoluție normală a biosferei;

protejează anumite specii asigurând biodiversitatea;

habitat pentru organismele din sol.

2. – funcții economice:

■ contribuie la producerea de fitomasă, ce servește ca materie de bază în producerea alimentelor, îmbrăcăminte, combustibil, etc.;

■ regenerarea capacității de producție a ecosistemului (mineralizarea materiei organice).

3. – funcții energetice:

 acumularea de energie chimică, prin convertirea energiei solare în procesul de fotosinteză, rezultând substanțe organice, care apoi se transformă în humus;

 realizează schimbul de energie și substanțe între geosfere.

4. – funcții tehnico-industriale:

○ infrastructură pentru diferite construcții, drumuri, conducte subterane etc.;

○ materie primă pentru industrie (nisip, lut, argilă etc.). 

Pe lângă aceste funcții amintite, solul îndeplinește o funcție complexă regenerabilă cunoscută sub numele de fertilitate. De-a lungul timpului, acest termen a fost interpretat de diferiți autori, după anumite concepte (Williams – 1949, Chiriță – 1977) însă, o definiție completă a fost dată de D. Davidescu și anume că fertilitatea reprezintă capacitatea solului de a pune la dispoziția plantelor substanțele nutritive și apa (permanent, simultan și în cantități suficiente) de a asigura condițiile fizice, chimice și biochimice necesare creșterii acestora în contextul satisfacerii și a celorlalți factori de vegetație.

1.2.Originea și compoziția chimică a solului

Mineralele și rocile de la suprafața litosferei au fost supuse permanent unor procese intense de transformare sub acțiunea agenților atmosferei, hidrosferei și biosferei, rezultând o formațiune nouă care poartă denumirea de pedosferă. În aceasta, rocile au devenit afânate, permeabile pentru apă și aer, iar elementele chimice componente au trecut în forme mai simple, accesibile organismelor vegetale. Procesele care au determinat aceste transformări sunt cele de dezagregare și alterare.

Originea părții minerale a solului

În prima fază a formarii , partea superioară a litosferei a avut un aspect dur, fiind alcătuită din roci masive, rezultate prin răcirea și consolidarea magmei vulcanice. Aceste roci au fost supuse permanent acțiunii distructive a factorilor de mediu, suferind modificări fizico-chimice profunde. Astfel, rocile dure au fost mărunțite și afânate, partea superioară a litosferei fiind formată, ulterior, predominat din roci sedimentare și mai puțin din roci dure (magmatice și metamorfice). Asupra rocilor mărunțite și afânate a acționat în permanență factorul biologic, determinând, pe lângă transformările fizico-chimice, și transformări biochimice, care au dus la formarea solurilor.

Deci, litosfera, prin compoziția ei chimică, mineralogică și petrografică, influențează direct formarea și însușirile solului.

Compoziția chimică a scoarței terestre

Litosfera, învelișul solid (scoarța terestră) cel mai exterior al globului pământesc, care are o grosime variabila ( sub Alpi, sub Carpați, în Caucaz), este alcătuită dintr-un număr mare de minerale și roci. Ca urmare are o compoziție chimica foarte complexă.

În litosferă se găsesc toate elementele chimice cunoscute, dar în proporții foarte diferite. Astfel:

• 0, Si și Al componentele principale ale silicaților sunt cele mai răspândite din scoarța terestră (82,58%);

• elementele fundamentale (esențiale) care intră în componența organismelor în proporție de circa 99% – C, H, N, P, S, O – cu excepția oxigenului, se găsesc în cantități reduse;

• elementele secundare – Mg, Ca, K, Na, CI – se găsesc în cantități relativ mari;

• microelementele indispensabile pentru plante – Fe, Mn, Mo, Cu, Zn, Co, I, Se, la care unii autori mai adaugă F, Ba, B și Sr – cu excepția Fe, se găsesc de asemenea în cantități relativ mici.

Din cele prezentate rezultă că, în formarea solului, un rol deosebit de important îl au siliciul, aluminiul și fierul și ca azotul și fosforul, elemente foarte importante pentru nutriția plantelor se găsesc în cantități infime (0,03% N si 0,12% P); în sol, proporția acestora crește ca urmare a acumulării selective prin procese biochimice.

În scoarța terestră elementele chimice se găsesc sub forma de combinații numite minerale.

Mineralele sunt corpuri naturale, solide, cu excepția mercurului, formate dintr-un element sau mai multe elemente, omogene din punct de vedere fizic si chimic care iau parte la alcătuirea rocilor.

Din cele peste 1000 minerale cunoscute, mai răspândite și importante în procesul de solificare sunt circa 100.

Dintre grupele de minerale, predominante sunt următoarele:

✔   60% – feldspații și feldspatoizii – adică sărurile acizilor silicici cu Al și K sau uneori cu Na și Ca;

✔   17% amfiboli și piroxeni – așa zișii silicați feromagnezieni;

✔   12% cuarț – bioxid de siliciu;

✔   4% mice – silicați cu Al și K – mica albă;

✔   silicați cu Fe și Mg, Al și K – mica neagră;

✔   1 % minerale de titan.

Se observă deci marea răspândire a silicaților, 75% din masa litosferei fiind alcătuită din silicați.

1.3.[NUME_REDACTAT] este procesul fizico-mecanic de mărunțire a mineralelor și rocilor în fragmente din ce în ce mai mici, fără ca materialul respectiv să sufere modificări chimice. Prin mărunțire , materialul devine poros și permeabil pentru apă și aer.

Procesele de dezagregare au loc datorită variațiilor de temperatură, înghețului și dezghețului, vântului, apei, forței gravitaționale și viețuitoarelor.

Dezagregarea datorită variațiilor e temperatură numită și dezagregare termodinamică.

Rocile, în general, și mineralele care le alcătuiesc sunt rele conducătoare de căldură și, din această cauză, nu se încălzesc și nu se răcesc uniform de la suprafață spre interior. Astfel, straturile de la suprafața rocilor în timpul zilei se încălzesc mai repede și mai accentuat față de cele din interior. Ca urmare, straturile de la suprafață se vor dilata mai mult, iar cele din interior din ce în ce mai puțin. Prin mărirea volumului, forțele de dilatare forțele de dilatare a rocilor înving pe cele de coeziune și, în consecință, straturile de la suprafață se vor desprinde de cele interioare. În acest caz, între straturi vor apărea fisuri paralele pe suprafața rocii. În timpul nopții, când temperatura scade, tot datorită relei conductibilități termice a rocilor, se răcesc mai repede și se contractă mai puternic straturile de la suprafață și mai încet cele din interior. Datorită contractării mai puternice a straturilor de la suprafață, se produc fisuri perpendiculare pe suprafața mineralului. Prin repetarea proceselor de dilatare și contracție, ca urmare a variației diurne a temperaturii, are loc fisurarea rocilor și apoi mărunțirea lor în particule din ce în ce mai mici.

Variațiile de temperatură pot fi diurne și sezoniere.

Intensitatea dezagregării termodinamice este influențată de următorii factori:

•  amplitudinea variațiilor de temperatură – cu cât diferența dintre temperaturile maxime și minime este mai mare, cu atât dezagregarea este mai puternică;

•  frecvența variațiilor de temperatură – cu cât variațiile de temperatură se succed mai des, cu atât dezagregarea este mai intensă;

• culoarea rocilor – rocile de culoare închisă absorb mai multă căldură, deci se dilată mai puternic și determină forțe antagoniste mai accentuate între suprafață și interior în comparație cu rocile de culoare deschisă;

• heterogenitatea rocilor – favorizează dezagregarea prin comportarea diferită a mineralelor componente. Astfel, căldura specifică, conductivitatea calorică și coeficientul de dilatare diferă de la un mineral la altul. De exemplu, căldura specifică a cuarțului este de 0,1667 cal/gr, iar a biotitului de 0,2080; conductivitatea calorică este la feldspati 0,058, iar la mică 0,024, coeficientul de dilatare la cuarț este de 0,000310, la ortoza 0,000170, iar la calcit 0,000200. Cu cât sunt mai heterogene, rocile se vor încălzi și răci neuniform și deci se vor dezagrega mai intens. Mărunțirea rocilor este cu atât mai accentuată, cu cât mineralele componente sunt alcătuite din cristale mai mari și cu caracteristici mai deosebite.

De asemenea, dezagregarea datorită variațiilor de temperatură, este cu atât mai intensă cu cât dilatările și contracțiile sunt mai accentuate și se succed mai rapid, adică cu cât amplitudinea variațiilor de temperatură și viteza cu care acestea se produc sunt mai mari. De aceea, în dezagregarea pe această cale o importanță deosebită o au variațiile diurne și temperatura.

Dezagregarea datorită înghețului și dezghețului (gelivație)

Acest proces de dezagregare acționează prin intermediul apei care pătrunde în crăpăturile și fisurile mineralelor și rocilor. Prin îngheț are loc mărirea volumului apei (cu peste 9% față de volumul ei la temperatura de 4ºC), care astfel exercită presiuni în interiorul materiei minerale, ducând la lărgirea fisurilor sau la desfacerea rocilor în bucăți. Procesele de dezagregare pe această cale sunt foarte active în iernile cu înghețuri și dezghețuri repetate. În condițiile de climă dai țara noastră, efectele înghețului și a dezghețului repetat se pot resimți pe grosimi diferite, ajungând până la circa în zonele montane. Înghețul și dezghețul contribuie la mărunțirea brazdelor rămase după arăturile adânci de toamnă.

Dezagregarea datorită apei.

Dintre factorii cu rol activ, apa exercită cea mai importantă acțiune de dezagregare. De asemenea, apa transportă fragmentele minerale rezultate în urma dezagregării. Acțiunea de dezagregare a apei este foarte variată.

Acțiunea apei din fisuri și pori. Apa în stare lichidă pătrunde în fisurile și porii rocilor unde determină presiuni. Astfel, apa din capilare poate determina în fisurile de un micron o presiune capilară de 1,5 kg/cm², iar în fisurile de presiunea capilară poate ajunge până la 1500 kg/cm². Această forță, având acțiuni de lungă durată, este capabilă să contribuie la mărunțirea celor mai tari roci. Apa din fisurile și porii rocilor are și o acțiune de dizolvare a diferiților compuși chimici, ducând la micșorarea coeziunii și, nemijlocit, la mărunțirea rocilor.

Acțiunea apelor de șiroire și a torenților. Apele de șiroire iau naștere în timpul ploilor abundente cu caracter torențial, pe suprafețe înclinate, croindu-și de fiecare dată drumuri noi. Acțiunea de dezagregare a apelor de șiroire se manifestă prin coroziune și eroziune.

Acțiunea corosivă a apelor de șiroire constă în scobirea, prin dizolvare, a unor șănțulețe orientate în direcția plantei.

Acțiunea de dezagregare prin eroziune a apelor de șiroaie se manifestă în antrenarea materialului de la suprafața litosferei și mărunțirea acestuia în timpul transportului.

Torenții sunt cursuri temporare de ape și se formează pe versanții repezi, ca urmare, a ploilor torențiale sau a topirii bruște a zăpezilor. Ei exercită o puternică acțiune de desprindere a materialului ce alcătuiește scoarța și pe care, apoi, în timpul transportului îl mărunțesc prin izbire, frecare și rostogolire.

Acțiunea apelor curgătoare. Apele curgătoare sunt cursuri permanente, cu trasee bine definite. Din această categorie fac parte pâraiele, râurile și fluviile. Apele curgătoare constituie un element dinamic, în permanentă mișcare, care desfășoară o intensă acțiune de dezagregare. Ele desprind din litosferă chiar blocuri mai mari de stâncă. Materialul antrenat este transportat datorită mișcării apei de-a lungul cursului. În timpul transportului, prin procese chimice de dizolvare, dar mai ales prin procese mecanice, fragmentele mai mari sunt mărunțite treptat. Materialul colectat, dezagregat și transportat de apele curgătoare, este sedimentat în lunci și în delte, putând denumirea de material aluvionar.

Acțiunea zăpezilor și ghețarilor. Acțiunea de dezagregare a zăpezilor se manifestă mai cu seamă în zonele muntoase. Aici se poate acumula multă zăpadă, care se desprinde și pornește la vale sub formă de lavine sau avalanșe. Acestea, prin masa lor și prin mișcările vijelioase de aer pe care le provoacă în timpul căderii, antrenează la vale chiar blocuri mari de stâncă. Materialul antrenat se mărunțește prin izbire, frecare și rostogolire.

Ghețarii acționează în dezagregare prin eroziune și transport. Datorită presiunii exercitate de masa de gheață pe valea de curgere, sunt desprinse blocuri de stâncă ce în timpul transportului se mărunțesc. Viteza de deplasare a ghețarului este foarte mică, de la câțiva cm la 1- în 24 ore. Materialul erodat, transportat și depus de ghețari, poartă denumirea de material morenic.

Dezagregarea datorită vântului.

Atmosfera în stare dinamică exercită a acțiune importantă de dezagregare mecanică a rocilor. Vântul spulberă de la suprafața scoarței particule mai fine; cu ajutorul acestora și datorită presiunii cu care izbește, provoacă dezagregarea rocilor, prin șlefuire (roadere). De fapt, acțiunea mecanică a vântului cuprinde trei procese:

de roadere a rocilor sau de coroziune eolică;

de transport sau deflațiune eolică;

de sedimentație eolică (depunerea materialului).

Coroziunea eolică este produsă de vânturile încărcate cu grăunți de nisip. Aceste vânturi modelează în diferite feluri rocile peste care trec, în funcție de duritatea și alcătuirea acestora. Efectele coroziunii se remarcă mai ales în zonele înalte și în deșerturi.

Deflațiunea eolică constă în antrenarea și transportul particulelor fine de la suprafața rocilor. Transportul sub acțiunea vântului se face chiar în sens contrar gravitației, materialul transportat putând fi ridicat până pe vârful munților.

În procesul de deflațiune trebuie luate în considerație:

* puterea de transport a vântului;

* distanța până la care poate fi transportat;

* cantitatea de material transportată.

Transportul materialelor se face prin rostogolire, fie prin antrenarea lor aeriană în funcție de puterea de transport a vântului și mărimea particulelor. Distanța la care particulelor pot fi transportate sub acțiunea vântului va fi cu atât mai mare, cu cât particulele vor fi mai fine, terenul va fi mai plan, vegetația mai slab reprezentată, etc.

Sedimentarea eoliană începe îndată ce puterea de transport a vântului a scăzut. Materialul depus dă naștere la sedimente sau depozite eoliene sau eolice.

Dezagregarea datorită forței gravitaționale.

Forța gravitației acționează în procesul de dezagregare a rocilor îndeosebi în cazul prăpăstiilor, abrupturilor și versanților. Fragmentele sau blocurile de stâncă desprinse, datorită forței gravitaționale, cad și se mărunțesc prin izbire și frecare.

Dezagregarea prin intermediul biosferei.

Acest proces de dezagregare are efecte deosebite, mai ales datorită marii răspândiri a organismelor. Biosfera produce dezagregarea rocilor și mineralelor prin acțiunea organismelor vegetale și animale și are o intensitate mult mai redusă în comparație cu atmosfera și hidrosfera.

Acțiunea organismelor vegetale se produce, mai ales, datorită rădăcinilor, care pătrund în fisurile rocilor și care, prin îngroșare, exercită presiuni laterale mari (30-50 kg/cm2), provocând mărunțirea acestora. Rădăcinile au și o acțiune chimică de dizolvare, slăbind, astfel, coeziunea dintre particule.

Acțiunea organismelor animale se realizează prin galeriile, canalele sau cuiburile pe care acestea le sapă pentru a-și asigura existența. Astfel, râmele, furnicile, hârciogii, cârtițele etc. sapă galerii pentru procurarea și depozitarea hranei, producând mărunțirea pământului. În stepă, pe o suprafață de , s-au numărat până la 1000 vizuini de popândăi și până la 40.000 galerii de șoareci; de asemenea, s-a stabilit că, în 50 de ani, râmele prelucrează complet solul pe adâncimea de , iar 95% din insecte își duc o parte din viață în pământ.

1.4. [NUME_REDACTAT], transformărilor chimice ale rocilor și mineralelor ce intră în alcătuirea scoarței terestre duc la formarea de produși noi, cu proprietăți specifice, diferite de cele ale vechiului material, aflate în strânsă corelație cu dezagregare, care are loc în același timp, reprezintă procesul de alterare.

Alterarea se manifesta mai frecvent la suprafața particulelor rezultate în procesul de dezagregare și ca atare este mult înlesnită, condiționată de gradul de mărunțire a materialului parental.

Alterarea se afla în strânsă corelație cu procesul de dezagregare având loc concomitent și cu o intensitate sporită în cazul materialelor fin mărunțite ca urmare a creșterii suprafeței specifice.

În natură se disting două procese de alterare:

     alterarea  chimică, produsă de acțiunea unor elemente și compuși chimici (apa, CO2, NH3, SO4, N2S, NO2, NO3 , etc.);

      alterarea biochimică sau biologică, realizată de către organismele din sol.

1.4.1. Alterarea chimică

Principalul agent al alterării chimice este apa care conține diferiți compuși în stare dizolvată (preluați din aerul atmosferic). Pe măsură ce acesta pătrunde în roca afânată se încarcă cu alți compuși chimici, acizi minerali și organici, intensificându-și mai mult puterea de alterare.

Fenomenul complex al alterării chimice se realizează prin intermediul unor procese chimice simple dintre care importanță mai mare o prezintă următoarele: hidratarea, dizolvarea, hidroliza, carbonatarea și oxido-reducerea.

Hidratarea (Fig.1) reprezintă procesul de natură fizico – chimică prin care mineralele constituente ale rocilor, rețin apa în stare moleculară sau sub formă de grupări OH-. Hidratarea poate fi un proces de natură fizică sau unul de natura chimică.

Hidratarea fizică – este procesul care constă în atragerea apei la suprafața particulelor minerale.Acest fenomen este cauzat de natura bipolară a apei cu dispunerea atomilor de hidrogen la un capăt și a celui de oxigen la celalalt capăt cât și de valențele libere ce apar în urma dezagregării, la suprafața particulelor minerale.

Cantitatea de apă reținută de către materia minerală este în corelație directă cu gradul de mărunțire a rocilor. Totodată grosimea peliculei de apă depinde și de natura cationilor hidratați, ea fiind cu atât mai consistentă cu cât valența acestora este mai mare și raza ionică mai mică.

Hidratarea este un proces de suprafață care duce doar la mărirea volumului cationilor, creșterea tensiunilor în rețeaua cristalină a mineralelor și respectiv destrămarea materialului, a sistemului de cristalizare. În concluzie se poate afirma ca hidratarea fizică este un proces natural care nu determina modificări chimice însă accelerează alterarea mineralelor prin intermediul altor reacții chimice care se declanșează în fazele ulterioare de transformare a scoarței terestre.

Fig.1. Schema hidratării fizice a mineralelor

Hidratarea chimică – este procesul chimic care duce la formarea de noi compuși chimici și constă în pătrunderea apei în rețeaua cristalină a mineralelor, sub formă moleculară, denumită apă de cristalizare sau sub formă de grupe OH- denumită apa de constituție.

Mineralele și rocile sunt supuse și unor procese inverse hidratării, de pierdere a apei, respectiv de deshidratare. Prin procesul de deshidratare ele își micșorează volumul și în consecință se realizează mărunțirea materiei minerale, respectiv procesul de dezagregare. Intr-o primă fază se pierde apa reținută prin hidratarea fizică care este reținută cu forțe mici, ca apoi să se desprindă apa sub formă de molecule respectiv cea de cristalizare și doar în ultima fază la temperaturi ridicate se pierde și apa de constituție sub forma de grupări OH-.

Dizolvarea(Fig. 2) – reprezintă procesul de trecere al unei substanțe într-o soluție, fără a-și modifica compoziția chimică.

Fig.2. Schema procesului de dizolvare

În natură sunt supuse dizolvării mineralele solubile ca urmare a faptului că ionii componenți ai acestora se înconjoară cu dipoli de apă și distrug rețeaua cristalină prin învingerea forțelor de reținere moleculară. Treptat ei trec în soluția de apă și dizolvă întreg fragmentul de mineral.

Dizolvarea contribuie într-o proporție mai redusă și la alterarea mineralelor insolubile prin faptul că ionii aflați la suprafața particulelor se hidratează, ceea ce face ca reținerea lor în rețea să se reducă și în cele din urmă să fie trecuți în soluție.

Totodată procesul de dizolvare mai contribuie și la îndepărtarea produselor rezultate din alte procese de alterare, dând astfel posibilitatea apei de a acționa în continuare asupra mineralelor primare.

Hidroliza – este procesul de descompunere a unei sări sub acțiunea apei, în acidul și baza din care aceasta a fost formată.

Hidroliza reprezintă unul dintre procesele chimice cele mai importante ale solidificării, deoarece ea a contribuit la realizarea componenților esențiali ai solului. În acest sens trebuie arătat ca prin procesul de hidroliză se alterează silicații, rezultând principalele componente: argila, oxizi, hidroxizi și elementele nutritive.

Acest proces este posibil datorită faptului că silicații sunt săruri ale unui acid slab (acidul silicic) și ale unor baze puternice ca NaOH, KOH, Ca(OH)2. Ca atare ei hidolizează alcalin.

Întrucât silicații sunt greu solubili hidroliza se produce în mai multe etape sau faze:

       debazificarea;

       desilicifierea;

       argilizarea.

Debazificarea se produce în prima etapă ca urmare a faptului că la suprafața particulelor de silicați se află diferiți ioni dintre care unii cu caracter bazic, respectiv cationii de K+, Na+, Mg++, Ca++.

Apa se găsește atât sub forma moleculară cât și disociată în anioni și cationi H2 O – H+ + OH-. Cationii de hidrogen (H+) care au un volum extrem de mic și o energie foarte mare pătrund ușor în rețelele cristaline prin diferite fisuri și înlocuiesc cationii bazici K+, Na+, Ca++, Mg++, care apoi trec ușor în soluție și formează hidroxizi cu grupările OH-, libere.

Desilicifierea. Masa principală a silicaților este alcătuită din SiO2, care pe măsura creșterii alcalinității este parțial solubilizat de soluția bazică. Astfel se desprinde o parte din SiO2 sub forma unui profil albicios, denumit silice secundară hidratată.

Argilizarea este produsă în ultima fază a hidrolizei când din nucleul aluminosilicat rezidual, se formează silicați de aluminiu hidratați, silicați secundari sau minerale argiloase, care reprezintă, de altfel, principalii constituenți ai argilei. Ca atare procesul este corect denumit argilizare.

Hidroliza este influențată de o serie de factori dintre care se menționează:

       gradul de mărunțire al materiei minerale;

       conținutul mineralelor în elemente bazice;

       concentrația în ioni de hidrogen a soluției, respectiv pH-ul ei;

       condițiile climatice ale zonei geografice.

Carbonatarea. Este procesul prin care CO2 dizolvat în apă, acționează asupra mineralelor și rocilor și duce la formarea carbonaților.

Exemplu: în prima fază a debazificării silicaților primari rezultă hidroxizii de:

2KOH + CO2 + H2O = K2CO3 + 2 H2O

2NaOH + CO2 + H2O = Na2CO3 + 2 H2O

Mg(OH)2 + CO2 + H2O = MgCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2 H2O

Oxido – reducerea.

Oxidarea se referă la combinarea unei substanțe cu oxigenul. Oxidarea poate să se producă nu numai prin combinarea cu oxigen ci și prin pierderea de hidrogen sau prin formarea unui compus mai bogat în oxigen.

Procesele de oxidare se produc în mediu aerob, iar produșii prezintă culori galbene spre roșcate, în funcție de gradul lor de hidratare.

Reducerea este o reacție inversă oxidării și are loc prin pierderea de oxigen, prin câștig de hidrogen sau prin trecerea unui compus chimic bogat în oxigen la o formă mai săracă, respectiv un oxid mai sărac în oxigen. În acest caz elementul redus trece de la o valență mai mare la una mai mică.

Procesele de oxidare și reducere sunt frecvente în natură iar procesele de solificare au un rol foarte important, fiind cele care produc solubilizarea și insolubilizarea compușilor de fier și mangan.

Procesele de reducere au loc în mediu anaerob și sunt dirijate de microorganismele anaerobe care își procură oxigenul necesar vieții din compușii bogați în oxigen. Produșii rezultați în urma reducerii prezintă culori verzui, albăstrii, vineții. Aceste procese de oxidare și reducere se produc frecvent și în orizonturile solului. Astfel se explică predominanța culorilor roșii în cazul solurilor brun – roșcate sau cele vineții marmorate în cazul solurilor gleice, pseudogleice unde datorită mediului anaerob predomina procesele de reducere.

1.4.2. Alterarea biochimică și acțiunea biosferei în procesul de alterare

Prin alterare biochimică sau biologică se înțelege modificarea chimică a mineralelor sub influența organismelor. Alterarea biochimică este condiționată de factorul biologic și în mod preponderent de regnul vegetal reprezentat prin microorgansime – microfloră și macrofloră respectiv, plantele evoluate. Cu toate că organismele reprezintă doar 0,1% din scoarța terestră prin acțiunea lor multiplă, activă, ele determină transformări profunde și deosebit de diferite de la o zonă geografică la alta.

Acțiunea biochimică a organismelor asupra materiei minerale prezintă două aspecte:

– acțiunea directă a unor organisme care extrag din minerale unii compuși necesari vieții lor. Mușchii și lichenii sunt primele organisme vegetale care se fixează în zonele stâncoase direct pe roci și minerale producând treptat alterarea acestora (lichenii extrag elementele bazice, iar mușchii preferă mediul acid); diatomeele și radiolarii extrag din silicați siliciu; unele microorganisme atacă feldspații, apatitul etc., de unde solubilizează potasiul. În urma acestor activități, mineralele și rocile se alterează ;

– acțiunea indirectă, mult mai importantă pe care o desfășoară microorganismele în procesele biochimice de descompunere a materiei organice. Prin acțiunea acestora în scoarța de alterare se eliberează CO2, acizi minerali, acid azotic, azotos, sulfuric și acizi organici (acetic, tartric, citric etc.) care duc la intensificarea proceselor de alterare.

În procesele de alterare întâlnim și organismele vegetale evoluate care, prin intermediul sistemului radicular, absorb diferiți cationi bazici, aflați la suprafața particulelor elementare ale mineralelor. O contribuție importantă în procesul de alterare îl au acizii humici rezultați din humificarea resturilor organice sub acțiunea microorganismelor.

Organismele animaleau o contribuție mai redusă în procesul de alterare, ele acționând prin secretarea diferitelor substanțe chimice, cu ajutorul cărora descompun materia minerală și organică, schimbându-i compoziția chimică. Astfel, materialul coprogen trecut prin corpul râmelor are o altă compoziție chimică în comparație cu materialul mineral sau organic anterior.

1.5. Produsele alterării și dezagregării

În urma proceselor de alterare și dezagregare a materiei minerale rezultă produși care se diferentiază după gradul de mărunțire și compoziția chimică. În urma procesului de dezagregare se formează particule mai grosiere, iar în urma proceslor de alterare se formează compuși noi, foarte fini, care în contact cu apa pot da soluții sau suspensii coloidale. Produsele rezultate prin alterare și dezagregare sunt reprezentate în principal de: săruri, oxizi și hidroxizi, silice coloidală, minerale argiloase, praf, nisip, pietriș, pietre și bolovani.

Sărurile sunt rezultatul dintre o bază și diferiții acizi ce se găsesc în soluție. După gradul de solubilitate, se împart în săruri: ușor solubile, mijlociu solubile, greu solubile și foarte greu solubile.

Sărurile ușor solubile. Dintre cele mai frecvente, sunt: sărurile acidului azotic (azotații de Na, K și Ca); sărurile acidului clorhidric (clorurile de Na, K, Mg și Ca), unele săruri ale acidului sulfuric (sulfați de Na, K și Mg); unele săruri ale acidului fosforic (monocalcici și dicalcici), fosfați feroși; unele săruri ale acidului carbonic (carbonatul de sodiu). Fiind solubile, aceste săruri sunt ușor spălate pe profilul de sol.

Sărurile mijlociu solubile sunt reprezentate prin sulfatul de calciu (gips), care la 18° C are o solubilitate în apă de 2,3 g/1. În regiunile umede și reci el poate fi spălat în adâncime până la pânza de apă freatică.

Sărurile greu solubile sunt reprezentate prin carbonați de calciu și magneziu. Cea mai mare importanță o au carbonații de calciu, care influențează favorabil proprietățile fizice și chimice ale solului. Aceste săruri devin solubile în apa încărcata cu dioxid de carbon, când trec în bicarbonați.

Sărurile foarte greu solubile sunt reprezentate prin fosfații de fier și aluminiu, care apar în solurile acide, prin combinarea acidului fosforic cu fierul și aluminiu, în solurile alcaline, bogate în calciu, se poate forma fosfatul tricalcic – Ca3(PO4)2, de asemenea foarte greu solubil.

Oxizii si hidroxizii sunt răspândiți în masa solului iar cei mai importanți sunt de fier, aluminiu, mangan și siliciu, care se formează în urma alterării silicaților

Oxizii și hidroxizii de fier provin în sol prin alterarea mineralelor care conțin ioni de fier în rețeaua cristalină. Fierul este scos din rețea sub formă de hidroxid de fier, de natură coloidală (Fe(OH)3), care în mare parte se depune sub formă de geluri amorfe sau, prin deshidratare, trece în sescvioxizi, cei mai răspândiți fiind limonitul (2Fe2O3 • 3H2O), goethitul (Fe2O3 • H2O), hematitul (Fe2O3) etc. Sescvioxizii mai puternic hidratați imprimă solurilor din regiunile umede o culoare brună-gălbuie, iar cei slab hidratați, o culoare roșcată sau ruginie aprinsă.

În mediul acid, compușii coloidali ai fierului se deplasează de la suprafața solului spre adâncime, depunându-se în orizontul B argic (Bt), la suprafața agregatelor structurale.

O parte din hidroxizii de fier intră în reacție cu acizii humusului formand fero-humații.

Oxizii și hidroxizii de aluminiu provin în masa solului prin alterarea diferiților silicați care conțin acest element. Hidroxidul de aluminiu este un gel amorf, incolor și translucid, care se menține în această formă foarte scurt timp. După câteva ore, se transformă în sescvioxizi de aluminiu (Al3O3·nH2O). Gelul de hidroxid de aluminiu poate precipita cu silicea coloidală, dând naștere la combinații complexe silico-aluminice hidratate, care prin învechire trec în silicați secundari ai argilei, în solurile cu reacție acidă, hidroxizii de aluminiu migrează și ei împreună cu cei de fier și mangan, depunându-se în orizontul Bt.

Oxizii și hidroxizii de mangan, se întâlnesc în sol în cantitate mult mai mică decât cei de fier și aluminiu. Ei se pun în evidență mai ales în solurile umede, unde apar sub forma de pete de culoare brună-închisă până la neagră, sau de concrețiuni cunoscute sub numele de bobovine. Migrează în masa solului în mod asemănător cu cei de fier și aluminiu.

Silicea coloidala sau silicea hidratată (SiO2 • nH2O), rezultă în sol prin alterarea silicaților. Prin deshidratare ea se transformă în particule fine de cuarț secundar, în sol, silicea coloidală se prezintă ca o pulbere fină, de culoare albicioasă. O parte din silicea coloidală se acumulează în orizontul E, iar o altă parte acoperă agregatele structurale din orizontul de la suprafața, imprimând solului o culoare cenușie – albicioasă.

Silicea coloidală, având sarcina electronegativă precipită ușor cu hidroxizii electropozitivi de fier și de aluminiu, dând naștere la complexe silico-ferice și silico-aluminice, care stau la baza formării mineralelor argiloase din masa solului.

Mineralele argiloase cuprind o serie de silicați secundari rezultați prin alterarea silicaților primari. Se numesc minerale argiloase deoarece sunt componentele principale ale argilei.

După structura internă, mineralele argiloase se împart în : minerale cu foițe bistratificate și minerale cu foițe tristratificate.

Mineralele argiloase cu foițe bistratificate sunt reprezentate prin caolinit și halloysil. Foițele bistratificate sunt formate dintr-un strat de tetraedri de siliciu și un strat de octaedri de aluminiu.

Legatura între două foițe învecinate se face pe cale electrică, prin intermediul ionilor de OH de la stratul de octaedri care se găsesc în același plan cu ionii de O+ de la stratul de tetraedri.

Din cauza legăturii electrice, între cele două foițe învecinate se menține un spațiu foarte mic (2,7A) și rigid, mineralele nu prezintă proprietatea de gonflare, iar capacitatea de reținere a cationilor prin adsorbție este mică (10 – .e la material argilos). La aceste minerale adsorbția cationilor și a moleculelor de apă are loc în mod obișnuit numai pe suprafețele de ruptură.

Mineralele argiloase cu foițe tristratificate sunt formate din două straturi de tetraedri de siliciu legate printr-un strat de octaedri de aluminiu. La acești silicați, distanța între foițele elementare variază între 3,5 și , iar distanța între planurile bazale a două foițe învecinate poate să fie de 20-. Legatura între doua foițe învecinate se face prin diferiți cationi adsorbiți. Silicatii cu structura tristratificată au proprietatea de a reține și molecule de apă, deci, prezintă un accentuat proces de gonflare. Caracteristic pentru mineralele argiloase cu foițe tristratificate, este procesul de substituire izomorfă a ionilor din rețea. Astfel Si4+ din tetraedri, poate fi înlocuit parțial cu Al+3, iar Al+3 din octaedri poate fi înlocuit parțial cu Mg+2 si Fe2+. Pentru ca aceste înlocuiri nu se fac în mod echivalent, ci 'ion pe ion', apar diferente de sarcini pozitive, care sunt compensate prin adsorbție de cationi între foițele elementare și pe suprafața de ruptură.

Silicații cu foițe tristratificate se împart în două grupe, și anume:

       grupa smectitului,care cuprinde: montmorillonitul, beidelitul și montronitul;

       grupa micelor hidratate,care cuprinde: illitul, vermiculitul și glauconitul.

Montmorillonitul apare cel mai frecvent în solurile din țara noastră și are formula generală 4SIO2 • Al2O3 • nH2O(Ca,Mg)O. Din cauza foițelelor mai distantațe, montmorillonitul se hidratează și gonflează puternic și are o capacitate mai mare de schimb cationic (100 – .e. la de material argilos).

Beidelitul este mai bogat în aluminiu decât montmorillonitul și are formula generală: 3 SIO2 ·A12O3·nH2O(Ca,Mg)O.

Nontronitul se întâlnește uneori în soluri alături de montmorillonit, de care se deosebește printr-o cantitate mai mare de fier. Are formula: 3 S1O2 • Fe2O3- nH2O(Ca,Mg)O.

Micele hidratate sunt asemănătoare micelor și au foițe tristratificate ca silicații argiloși din grupa smectit. Compoziția chimică a micelor hidratate este foarte diferită, în funcție de cationii care leagă foițele elementare. La aceste minerale este prezentă substituirea aluminiului din gruparea octaedrică cu ionii de magneziu și chiar cu cei de fier. Micele hidratate se formează în cea mai mare parte prin alterarea micelor. Astfel, muscovitul trece prin alterare în illit, iar biotitul în vermiculit.

Praful sau pulberea. Este un produs al dezagregării, fiind alcătuit din particule cu diametrul cuprins între 0,02 și . Spre deosebire de argilă, praful prezintă în cea mai mare parte aceeași compoziție chimico-mineralogică cu a rocii sau mineralului din care a provenit. Se întâlnește în procent mai ridicat în unele roci sedimentare (loess, aluviuni etc), cât și în solurile formate pe aceste roci.

Nisipul. Este reprezentat prin particule mai grosiere față de praf, rezultate prin procesele de dezagregare a diferitelor minerale și roci. În funcție de diametrul particulelor, deosebim: nisip grosier (2-) și nisip fin (0,2-).Compoziția chimico-mineralogică a nisipului este determinată de a mineralelor din care a provenit (cuarț, feldspat, calcar etc.). Nisipul format din minerale nealterabile, cum ar fi cuarțul, se menține ca atare sau se transformă, prin dezagregare în praf. Prezența nisipului cuarțos în solurile argiloase este favorabilă, contribuind la micșorarea compactității și mărirea permeabilitatii pentru apă și aer. Solurile cu cantități prea mari de nisip, sunt în general mai puțin fertile, din cauza capacității reduse de reținere pentru apa și substanțe nutritive.

Pietrisul, pietrele si bolovanisul Sunt produse de dezagregare formate din fragmente de minerale sau roci cu diametrul de peste (pietriș 2-, pietre 20- și bolovaniș peste ). Aceste produse, cunoscute și sub numele de 'scheletul solului', pot fi formate dintr-un mineral, sau pot avea o compoziție heterogenă.

1.6. Transportul și depunerea produselor de

dezagregare și alterare

Produsele rezultate în urma proceselor de dezagregare și alterare pot rămâne pe locul de formare sau pot fi transportate sub formă de: soluții (sărurile), soluții coloidale (hidroxizi de fier și aluminiu, minerale argiloase), suspensii (praful, nisip fin) sau pe cale mecanică (nisipul grosier, pietricele, bolovani). În timpul transportului, mai ales la particulele grosiere, se produc transformări fizice și chimice. Produsele de dezagregare și alterare depuse, constituie rocile sedimentare pe care se formează cele mai multe soluri din țara noastră.

Dacă ne referim la sărurile solubile rezultate prin procesele de alterare, acestea sunt spălate în adâncime de către apa de infiltrație. Astfel, apa de ploaie sau cea introdusă prin irigații se infiltrează, și odată cu ea, sunt transportate în adâncime și sărurile în ordinea solubilității lor.

Adâncimea de depunere a sărurilor este determinată și de cantitatea de apă. Cu cât cantitatea de apă care se infiltrează este mai mare, cu atât cantitatea de săruri îndepărtată de la locul de formare și adâncimea de depunere a lor este mai mare. Astfel, solurile din zonele cu climă umedă, precum și cele irigate nerațional sunt sărăcite în săruri. După spălarea sărurilor, apa de infiltrație antrenează și materialele sub formă de suspensii sau soluții coloidale, pe care le transportă și le depune la diferite adâncimi. O parte din aceste substanțe pot ajunge, odată cu apa de infiltrație, în apa freatică și, de aici, în lacuri, mari și oceane, unde se depun, formând depozite de roci sedimentare.

O acțiune importantă în procesul de transport și sedimentare o are „apa de șiroire” și cea a „torenților”. Această apă poate transporta, pe lângă fracțiunile grosiere și cantități importante de săruri și substanțe coloidale, pe care le depune la baza versanților.

Apele curgătoare prezintă, de asemenea, o importanță mare în acțiunea de transport și sedimentare, atât a produselor grosiere, cât și a sărurilor și coloizilor. Deși, conținutul în săruri al apelor curgătoare este mic, ținând cont de volumul foarte mare de apă ce se scurge de pe uscat se apreciază ca în mări și oceane se transporta anual cantități imense de săruri și suspensii.

Fig.3 . Depunerea produselor de dezagregare și alterare

Transportul și depunerea produselor de dezagregare și alterare poate fi făcută și de vânt la distanțe foarte mari, rezultând depozite sedimentare eoliene.

Acțiunea de transport și depunere, mai ales a produselor de dezagregare, poate avea loc și sub acțiunea forței de gravitație ce se manifestă pe versanți.

Ca urmare a transportului și depunerii produselor de dezagregare și alterare se formează depozite naturale, care pot fi: acvatice și continentale.

=>Depozitele acvatice se formează din materialul transportat de pe uscat și depus în lacuri (depozite lacustre) și în mări (depozite marine).

=>Depozitele continentale sunt reprezentate, mai ales, prin roci detritice, cunoscute sub următoarele denumiri: depozite eluviale, coluviale, deluviale, proluviale, aluviale, glaciale și eoliene (Fig. 3).

=> Depozitele eluviale sunt alcătuite din produsele dezagregării și alterării rămase pe locul de formare. Acestea se recunosc prin aceea, ca în secțiunea făcuta printr-un astfel de depozit, se observă o trecere treptată de la materialul puternic dezagregat și alterat la roca dură.

=>Depozitele coluviale sunt reprezentate din materiale depuse la baza versanților de către apele de șiroire sau sub influența gravitației. Pe măsura depunerii lor panta versanților se reduce.

=>Depozitele deluviale se întâlnesc pe versanții slab înclinați și sunt reprezentate prin fragmente de diferite dimensiuni depuse peste depozitele coluviale.

=>Depozitele proluviale sunt formate din material adus de torenți sau râuri cu regim torențial și depuse la baza pantei sub forma de conuri de dejecție.

=> Depozitele aluviale iau naștere prin acțiunea de transport si sedimentare a apelor curgătoare. Se întâlnesc în lunci, sunt stratificate și au o compoziție chimică și mineralogică variată.

=>Depozitele glaciale se datorează ghețarilor și sunt formate din materiale colțurate de diferite dimensiuni. Se mai cunosc sub denumirea de depozite morenice.

=>Depozitele eoliene sunt reprezentate prin materiale transportate de vânt. Ele sunt formate din particule fine și nu se prezintă stratificate. Se întâlnesc, mai ales, în zonele de câmpie. Tipice din acest punct de vedere sunt depozitele nisipoase și cele mai multe depozite loessoide din țara noastră.

.

CAPITOLUL II

PROCESELE DE FORMARE A PĂRȚII

ORGANICE A SOLULUI

2.1. Originea părții organice a solului

Materia organică a solului reprezintă un amestec extrem de complex de substanțe dintre cele mai diferite ca origine și structură. Acumularea materiei organice în sol, îndeosebi sub formă de humus, component specific solului, constituie caracteristica fundamentală prin care solul se deosebește de roca din care s-au format.

Sursele și cantitățile de materie organică

Materia organică din masa solului este, în cea mai mare parte, de natură vegetală (alcătuită din resturi de plante), acesteia i se adaugă materia organică de origine animală și aceea rezultată din corpul microorganismelor.

Cantitățile de resturi organice din sol, care sunt supuse în mod permanent proceselor de descompunere, variază foarte mult în funcție de cantitatea de materie organică ce se realizează anual în cadrul ecosistemelor respective.

În cazul celor două tipuri principale de vegetație naturală întâlnită în țara noastră, pajiști și păduri de zonă temperată, cantitatea de resturi organice și locul de cantonare a acestora sunt foarte diferite. Astfel, în cadrul pajiștilor încheiate de stepă, resturile organice din masa aeriană și rădăcini însumează aproximativ 10 – 20 tone la hectar, ponderea cea mare o au cele provenite din rădăcini, din care cauză sunt cantonate în interiorul solului, pe o grosime relativ mare (peste , dar cu o concentrate în primele 40 – ).

Sub păduri predomină acumularea de resturi organice la suprafața solului, reprezentate prin frunze, rămurele, fragmente de scoarță, semințe, etc., care alcătuiesc o pătură continuă cunoscută sub numele de litieră. Grosimea litierei variază în funcție de cantitatea de frunze sau ace depuse anual și de intensitatea proceselor de descompunere a acestora, fiind, în general, de 1- sub pădurile de rășinoase și de 3 – sub pădurile de foioase. Cantitatea de masă organică lăsată anual de pădurile bine încheiate și viguroase din zona temperată de la noi din țară reprezintă, în medie, 3 – 4 tone de litieră la hectar.

Plantele cultivate lasă în sol cantități variabile de resturi organice, în funcție de felul culturii. De exemplu, plantele anuale cultivate lasă în sol de obicei 3 – 4 t/ha masă organică alcătuită din rădăcini și resturi de tulpini, în timp ce o cultură de lucernă sau trifoi aduce în fiecare an 3 – 12 t/ha de rădăcini.

O altă sursă de materie organică o constituie microflora solului, care datorită numărului uriaș de microorganisme ( bacterii, ciuperci, actinomicete) are un aport deosebit de important.

La alcătuirea fondului de materie organică participă, de asemenea, fauna și microfauna solului, prin dejecțiile respective și prin corpurile moarte, care, de obicei, nu reprezintă mai mult de câteva sute de kilograme anual.

Compoziția resturilor organice

Resturile organice din sol sunt constituite din apă, care reprezintă 75 – 90% din masa lor și diferiți compuși organici, alcătuiți în principal din C, H și O sau C, H, O și N, la care se adaugă cantități mici de Ca, Mg, Fe, K, P, S, etc. Substanța uscată a resturilor vegetale cuprinde o multitudine de compuși organici reprezentați îndeosebi prin hidrați de carbon, lignină, substanțe proteice, lipide și substanțe tanante. Proporția de participare a diferitelor substanțe organice, precum și cantitatea de cenușă rămasă după ardere (adică conținutul în elemente minerale: K, Na, Ca, Mg, Al, P, S, Si, etc.), variază în funcție de originea materiei organice.

Materia organică aflată în diverse stadii de transformare sub acțiunea microorganismelor este alcătuită din două grupe principale de componenți:

Componenți de natură specifică (substanțe humice) formate prin procese de descompunere – sinteză – polimerizare care sunt caracteristice humificării. În solurile bogate în materie organică, bine aerate din zonele de stepă și silvostepă cu activitate biologică bună acești componenți reprezintă 80-90% din masa humusului, iar în solurilor forestiere cu litieră au un procent mult mai scăzut.

Componenți de natură nespecifică (nehumici) care constau din resturi organice care păstrează structura țesutului și o parte din acestea sunt eliberate prin procese de descompunere în:

diferite substanțe organice ca: lignine, celuloză, hemiceluloze, substanțe pectice, proteine, etc;

produși intermediari de descompunere: monozaharide provenind din hidrații de carbon, aminoacizi din proteine, alți compuși organici cu caracter acid, fenoli provenind din lignine; grăsimi, ceruri etc.

Compoziția chimică este foarte diferită în funcție de proveniența resturilor vegetale, ierburile perene fiind mult mai bogate în proteine și hemiceluloză decât resturile vegetale provenite de la vegetația forestieră.

Tabel nr. 1

Compoziția chimică pe grupe de substanțe organice a unor specii vegetale

Resturile organice constituie materialul de formare a humusului, cel mai important component al solului, iar împreună (resturile organice și humusul) sursa de substanțe nutritive pentru plante. Ca urmare, interesează atât cantitatea, cât și calitatea (compoziția) resturilor organice. Vegetația ierboasă, în compoziție cu cea lemnoasă, pe lângă faptul că lasă cantități mari de resturi organice, acestea sunt și de calitate superioară. Astfel, resturile organice, sunt mai bogate în substanțe proteice, care constituie componentele cele mai valoroase, esențiale, ale materiei vii (proteos înseamnă, în limba greacă, cel dintâi). Substanțele proteice au cel mai important rol atât în ce privește eliberarea în sol a substanțelor nutritive, îndeosebi a celor cu azot, cât și la formarea humusului.

De asemenea, resturile organice ale vegetației ierboase, în comparație cu cele ale vegetației lemnoase, sunt mai bogate în elemente minerale (procent mai ridicat de cenușă rezultat prin incinerare); conținut mai ridicat de elemente minerale înseamnă o mai bună aprovizionare a solului cu astfel de substanțe, dar și condiții mai prielnice formării humusului.

2.2. Transformarea resturilor organice în sol

Caracteristic pentru materia organică a solului este faptul că se găsesc într-o continuă transformare, datorită unor procese biochimice, de descompunere și de sinteză, sub influența îndeosebi a microorganismelor care populează solul (bacterii, ciuperci, actinomicete). Materia organică din sol reprezintă substratul alimentar și energo-generator al acestor microorganisme, care o degradează pentru a-și asigura pe de o parte elementele necesare nutriției, iar pe de altă parte energia necesară procesului de sinteză.

Bacteriilesunt ființe unicelulare, în general de dimensiuni reduse, foarte mult răspândite în sol. După modul de nutriție, bacteriile se clasifică în:

bacterii heterotrofe – își procură atât dioxidul de carbon cât și energia prin oxidarea substanțelor organice, acționând deci asupra compușilor organici;

bacterii autotrofe – care își procură dioxidul de carbon din aer, iar energia din oxidarea substanțelor anorganice, adică acționează asupra compușilor minerali.

Unele bacterii sunt aerobe, adică acționează în solurile bine aerate, iar altele sunt anaerobe, adică acționează în mediu nearat sau slab aerat.

În general, bacteriile au o intensă activitate în condiție de reacție neutră – slab acidă – slab alcalină, când se asociază îndeosebi cu vegetația ierboasă și constituie principala grupă de microorganisme care provoacă transformarea resturilor acesteia.

Ciupercile sunt microorganisme heterotrofe, au un metabolism dominant aerob și, spre deosebire de bacterii, se dezvoltă în condiții de reacție acidă, suportă prezența în mare cantitate a substanțelor tanante, se asociază îndeosebi cu vegetația lemnoasă, constituind principala grupă de microorganisme care provoacă transformarea resturilor acesteia.

Actinomicetele sunt microorganisme heterotrofe, aerobe sau facultativ aerobe, se dezvoltă în condiții de reacție de la acidă la alcalină și, spre deosebire de bacterii și ciuperci, au o capacitate mai mare de a descompune substanțele organice rezistente, cum sunt, de exemplu, ligninele.

Descompunerea resturilor organice

Acest proces prezintă aspecte foarte diferite, în funcție de condițiile în care are loc, de natura materiei organice și de felul în care microorganismele o atacă.

Procesele de descompunere a materiei organice sub influența microorganismelor sunt foarte complexe. [NUME_REDACTAT].4 reiese că descompunerea materiei organice are loc în trei etape: hidroliză, reacții de oxidare – reducere și mineralizare totală.

Degradarea hidrolitică duce la descompunerea substanțelor organice complexe în compuși mai simpli, dar tot de natură organică. Astfel, substanțele proteice prin hidroliză (proteoliză) trec în compuși mai simpli, ca: peptide, aminoacizi alifatici și aromatici, baze purinice și pirimidinice. Hidroliza hidraților de carbon duce la formarea de hexoze, pentoze, aminozaharuri, acizi uronici, celobioză. Hidroliza ligninei și a substanțelor tanante are ca rezultat formarea de compuși de tipul polifenolilor, iar lipidele și rășinile, prin hidroliză, trec în glicerină și acizi grași.

Produsele hidrolizei sunt supuse în continuare unor procese de oxidare sau de reducere și transformate fie în substanțe organice și mai simple, fie în compuși minerali. Așa, de exemplu, oxido-reducerea produselor de hidroliză ale substanțelor proteice duce la formarea de acizi organici, acizi grași, alcooli, hidrați de carbon, amoniac, dioxid de carbon, apă, metan, hidrogen sulfurat, etc. Pe seama produselor de hidroliză ale hidraților de carbon rezultă prin oxido-reducere oxiacizi, acizi organici volatili, aldehide, alcooli, dioxid de carbon, apă, metan, etc. Oxido-reducerea produselor de hidroliză ale ligninelor și substanțelor tanante duce la formarea de compuși de tipul fenolilor și chinonelor, precum și la eliberarea de dioxid de carbon, apă, etc. Produsele de hidroliză ale lipidelor și rășinilor supuse oxido-reducerii dau naștere la acizi nesaturați, oxiacizi, acizi organici volatili, hidrocarburi, dioxid de carbon, apă, etc.

Mineralizarea totală ca fază finală a descompunerii materiei organice din sol, are ca rezultat formarea de compuși minerali simpli. În condițiile unui mediu aerob se formează ca produși finali HNO2, HNO3, H2SO4, H3PO4. În urma combinării acestor acizi cu bazele din sol (Ca, Mg, K, Na, NH4) rezultă sărurile corespunzătoare. Descompunerea totală în mediu anaerob a resturilor organice duce la formarea de CH4, H2, N2, H2S, H3PO4 și H3P. Alți compuși finali (NH3, H2O, CO2) rezultă atât în condiții aerobiotice cât și anaerobiotice.

HIDROLIZAOXIDO-REDUCEREA

Fig. 4. Etapele descompunerii componentelor organice

Descompunerea resturi organice se produce cu intensitate diferită, în funcție de:

compoziția chimică a materiei organice;

condițiile de mediu (aerob sau anaerob, reacție, temperatură, textură, etc.).

Astfel, descompunerea cea mai intensă are loc în cazul resturilor organice cu un conținut ridicat de proteine și în elemente bazice (adică provenite de la vegetația lemnoasă), în timp ce la materia organică bogată în lignină și substanțe tanante și săracă în elemente bazice (adică provenite de la vegetația lemnoasă) se desfășoară mai lent.

Legat de condițiile de mediu, procesul de descompunere se desfășoară mai rapid în mediu aerob, cu temperatură ridicată, reacție neutră, textură nisipoasă, și mai lent în condiții anaerobe, de temperatură scăzută, reacție prea acidă sau prea alcalină, textură argiloasă.

2.3. [NUME_REDACTAT] deosebire de mineralizare, în cadrul căreia din resturile organice rezultă compuși minerali simpli, humificarea duce la formarea humusului, component organic specific solului.

Prin humusse înțelege materia organică înaintat transformată sau aflată în diferite stadii de transformare și care are drept componenți esențiali acizii humici.

Formarea humusului reprezintă procesul biochimic dominant al solului și are loc datorită unui ansamblu de reacții de descompunerea materiei organice și de sinteză ulterioară de substanțe organice. Humificarea este în esență un proces microbiologic complex, rezultatul final – humusul – fiind un produs organic în general stabil, alcătuit din substanțe specifice de neoformare prin sinteze microbiene (acizii humici), dar având și componente nespecifice, de origine reziduală (hidrați de carbon, proteine, lignine, fenoli, aminoacizi, etc.).

Acizii humici , componenți specifici și esențiali ai humusului, se formează pe seama produșilor intermediari de descompunere a materiei organice, ca urmare a oxidării biochimice lente. Reacțiile de oxidare, care au loc în prezența oxigenului atmosferic și a oxidazelor microorganismelor, sunt catalizate de componenții minerali ai solului și însoțite de reacții de condensare și polimerizare reciprocă a produșilor macromoleculari rezultați din descompunere.

La formarea acizilor humici participă, în principal, compușii aromatici de tipul polifenolilor, rezultați din degradarea ligninelor, substanțelor tanante sau chiar a celulozei și aninoacizii formați prin hidroliza substanțelor proteice.

Componenții aromatici ai humusului provin în stadiile inițiale din descompunerea substanțelor tanante (care eliberează polifenoli acvasolubili), iar în stadiile mai avansate din degradarea ligninei; de asemenea, mai pot rezulta și din descompunerea microbiană a celulozei. Componenta cu azot (animoacizii) provenite din proteinele resturilor vegetale, precum și din proteina microbiană..

Acizii humici sunt reprezentați prin două categorii diferite de acizi și anume: acizi humici și acizi fulvici.

Acizii humici rezultă în urma humificării materiei organice rezultată prin resturi de vegetație ierboasă, bogate în substanțe proteice și elemente bazice, sub influența microflorei predominant bacteriene, în condițiile unui climat cald și puțin umed, în prezența în sol a calciului și, deci, a unui mediu acid.

Acizii fulvici se formează în procesul humificării resturilor organice rezultate de la vegetația lemnoasă, cu un conținut redus de substanțe proteice și elemente bazice, sub influența preponderentă a ciupercilor, în condițiile unui climat umed și rece, în absența în sol a calciului liber și, deci, a unui mediu acid.

În componența humusului intră, în mod frecvent, ambele grupe de acizi, raportul dintre acestea (H/F) fiind însă diferit,în funcție de zona pedoclimatică. Astfel, pentru solurile din țara noastră, formate în condițiile unui climat cald, cu precipitații reduse (stepă), raportul dintre acizii humici și acizii fulvici poate depăși valoarea 3 (la unele cernoziomuri). Valoarea acestui raport scade pe măsură ce se trece la zone mai umede și mai reci, ajungând la solurile acide subunitar (adică pondere mai mare a acizilor fulvici). Din punct de vedere calitativ, acizii humici saturați cu calciu, comparativ cu acizii fulvici, imprimă solului cele mai favorabile însușiri fizice și chimice, fapt ce duce la concluzia că, cu cât raportul H/F este mai mare, cu atât solurile sunt mai fertile.

Pentru caracterizarea humusului, și în general a materiei organice din sol, un rol deosebit prezintă conținutul de azot și de carbon, raportul dintre aceste două elemente (C/N) reprezentând un indice sintetic foarte important.

Valorile acestui raport sunt ridicate pentru materia organică proaspătă (60 – 90), dar pe măsură ce are loc procesul de humificare, valorile raportului C/N scad progresiv, tinzând spre anumite valori caracteristice condițiilor bioclimatice și tipului de sol. În condițiile de climă relativ caldă și puțin umedă, de vegetație ierboasă și de reacție alcalină până la slab acidă, când se formează predominant acizii humici, raportul C/N are valori scăzute sub 15. În condițiile unui climat umed și rece, a unei vegetații lemnoase și a unui mediu acid, când se formează predominant acizii fulvici sau când humificarea este slabă, raportul C/N are valori mai ridicate, uneori peste 26. Raportul C/N constituie un criteriu foarte important în aprecierea aprovizionării solului în azot. Valorile scăzute ale raportului indică un conținut ridicat de azot (de exemplu, la cernoziomuri), în timp ce valorile mari ale acestuia arată un conținut scăzut de azot (de exemplu, la podzoluri); la un raport mai mare de 25, mineralizarea materiei organice este lentă și nu se eliberează decât cantități relative reduse de azot mineral.

2.3.1. Proprietățile acizilor humici

Capacitatea de absorbție și de schimb cationic.

Acizii humici conțin la periferia moleculelor diferite grupări funcționale, dintre care o deosebită importanță prezintă cele hidroxilfenolice (OH) și carboxilice (COOH). Cationii de H din aceste grupări pot fi înlocuiți cu alți cationi din sol, de obicei Ca, Mg, K și Na, iar aceștia, la rândul lor, pot fi schimbați din nou de către cationii de H sau de către alți cationi. Pentru a înțelege mai ușor, se arată că acizii humici, ca orice acizi, au în molecula lor cationi de hidrogen; de asemenea, ca orice acizi se pot neutraliza. În prezența în sol a calciului, magneziului, sodiului, potasiului, etc., acizii humici fixează acești cationi în locul celor de hidrogen, adică se neutralizează sau se saturează cu baze, trecând sub formă de săruri (denumite humați). Deoarece acizii humici au molecule mari, iar cationii de hidrogen, care pot fi înlocuiți de către cei de Ca, Mg, K, Na, etc. se găsesc la periferia macromoleculelor, cationii respectivi apar ca absorbiți și pot fi schimbați de către alți cationi din soluția solului.

Proprietatea acizilor humici de a avea cationi absorbiți și de a-i schimba cu alții din soluția solului poartă denumirea de capacitate de absorbție și schimb cationic. Această proprietate, întâlnită și la mineralele argiloase, împreună cu care acizii humici formează complexul coloidal sau argilohumic , constituie, după cum se va vedea mai departe, una dintre cele mai importante însușiri ale solului. Prin absorbție cationii respectivi sunt feriți, într-o oarecare măsură, de a fi spălați în adâncime, iar prin trecere în soluție, ca urmare a fenomenelor de schimb, pot fi folosiți de către plante.

Acizii humici au o capacitate de absorbție și schimb cationic mult mai mare decât mineralele argiloase. În timp ce la mineralele argiloase capacitatea de schimb cationic mult mai mare decât mineralele argiloase.

Interacțiunea acizilor humici cu partea minerală a solului

Acizii humici reacționează cu partea minerală a solului formând combinații organo-minerale: cu cationii metalelor alcaline( K și Na) și alcalinoteroase (Ca și Mg), cu hidroxizii de fier și aluminiu, cu minerale argiloase și allofanele (coloizi minerali amorfi).

Combinațiile acizilor humici cu cationii metalelor alcaline și alcalinoteroase se formează prin înlocuirea ionilor de H de la periferia moleculelor acizilor humici, cu Na, K, Ca și Mg, rezultând sărurile respective. Aceste combinații apar frecvent în solurile cu eluviere slabă, în care se găsesc ionii de Ca, Mg, Na și K. Combinațiile acizilor fulvici cu Na, K, [NUME_REDACTAT] precum și cele ale acizilor humici cu Na, și K sunt solubile în apă, iar cele ale acizilor humici cu Ca și Mg sunt insolubile.

Combinațiile acizilor humici cu fierul și aluminiul

Rezultă prin înlocuirea ionilor de H cu Fe(OH), Fe(OH)2. Al(OH), Al(OH)2, cărora li se pot adăuga și cationii de Ca, Na, K și Mg. Aceste combinații se numesc ferohzmați și aluminohumați și apar în solurile bogate în astfel de elemente sau în care au loc fenomene de mobilizare a lor.

Complexele adsorbitive

Acestea rezultă, de obicei, prin reacția reciprocă dintre acizii humici și mineralele argiloase, motiv pentru care mai sunt cunoscute și sub denumirea de argilohumine. Mecanismul lor de formare nefiind pe deplin lămurit, se presupune că acizii humici se absorb la suprafața particulelor argiloase prin intermediul cationilor de Ca, Mg, K, Na, Fe, Al, etc. Se întâlnesc, practic, în toate solurile, alcătuind complexul argilohumic sau coloidal sau adsorbitiv, care constituie partea cea mai importantă a solului. Uneori, alături de acizii humici și mineralele argiloase participă și hidroxizii de fier, rezultând complexe argiloferihumice.

În cazul rocilor vulcanice necristalizate, prin alterare, nu mai rezultă minerale argiloase (care sunt cristalizate, ci materiale cu proprietăți asemănătoare acestora, dar necristalizate, denumite materiale amorfe sau allofane. În asemenea situații, întâlnite la solurile din zonele cu munți vulcanici, acizii humici se adsorb prin intermediul a diferiți cationi la suprafața perticulelor de allofane ceea ce se cunoaște sub denumirea de complexe adsorbitive humico – allofanice.

Alte proprietăți ale acizilor humici și compușilor lor

Acizii humici și combinațiile lor cu partea minerală a solului au anumite proprietăți în ce privește :

rezistența la descompunere de către microorganisme. Acizii humici și combinațiile lor cu partea minerală a solului prezintă o rezistență sporită la acțiunea de descompunere de către microorganisme, ceea ce explică acumularea lor în sol și eliberarea treptată, pe parcurs, a substanțelor nutritive conținute:

solubilitatea. Acizii humici și compușii lor cu partea minerală a solului pot fi, în apă, de la solubili până la insolubili. Așa, de exemplu, în general acizii fulvici și compușii lor cu partea minerală a solului sunt solubili, iar acizii humici și compușii lor, insolubili (cu excepția humaților de Na și de K);

gradul de dispersie. Sub aspectul stării de dispersie, acizii humici și compușii lor cu partea minerală se încadrează în categoria substanțelor coloidale ( în soluție trec sub formă de particule ce nu traversează o membrană semipermeabilă). Acizii humici și compușii lor, îndeosebi acizii fulvici și compușii lor, uneori, în anumite condiții specifice, pot forma însă și soluții adevărate. Având, în general, caracter de coloizi, de obicei, rămân în partea superioară și numai rareori, în anumite condiții specifice, sunt deplasați pe adâncimea solului.

culoarea. Acizii humici și compușii lor au culori de la deschise până la închise. Acizii humici și compușii lor, și prin urmareși solurile care-i conțin, prezintă culoare închisă (până la negricioasă), iar acizii fulvici și compușii lor, deci și solurile respective, au culoare deschisă (până la cel mult brună).

2.3.2. Tipuri de humus

În funcție de condițiile de solificare, humusul poate fi reprezentat prin materie organică integral transformată și alcătuită îndeosebi din acizi humici sau prin materie organică aflată în diferite stadii de transformare, deosebindu-se mai multe tipuri și subtipuri de humus. În solurile din țara noastră, răspândire mai mare au următoarele tipuri: mullul, moderul, humusul brut, turba.

Mullul.

Este reprezentat prin materie organică complet humificată și amestecată intim cu partea minerală a solului . Se formează în condiții favorabile activității microgiologice (sub aspectul aerației, temperaturii, umidității, etc.) care determină transformarea completă a resturilor organice în acizi humici și este de două feluri: mull calcic și mull forestier.

Mullul calcic rezultă în condiții de humificare foarte activă (stepă, silvostepă și chiar areale forestiere sau alpine cu substanțe calcaroase). Este alcătuit îndeosebi din acizi humici cu o saturație ridicată de calciu, are reacție neutră sau ușor alcalină, raport C/N scăzut (în jur de 10), culoare închisă (brună până la neagră). Este cel mai bun humus posibil.

Mullul forestier se formează în soluri lipsite sau sărace în calciu, pe seama resturilor organice provenite de la vegetația de pădure, sub acțiunea în special a ciupercilor. Este alcătuit predominant din acizi humici slab și moderat polimerizați (acizi fulvici), are reacție ușor acidă, raportul C/N mai mare (12 – 15), culoare mai deschisă.

Moderul. Este reprezentat de materia organică mai slab humificată și parțial legată de partea minerală a solului. Este alcătuit din acizi humici, dar și din resturi organice în curs de transformare. Se formează în condiții de mediu mai slab aerat, cu temperatura mai mică și umiditatea mai mare, de microfloră mai săracă și mai puțin activă etc., condiții ce nu permit humificarea completă a resturilor organice. În funcție de condiții, acest tip de humus poate fi: moder forestier, moder de pajiște, moder calcic și moder hidromorf.

Moderul forestier este caracteristic solurilor formate sub păduri de rășinoase și de amestec, humusul format este moderat acid.

Moderul de pajiște se întâlnește la solurile din zona montană se formează pe seama vegetației ierboase constituită din graminee într-un climat foarte umed și răcoros. Acesta se acumulează într-un orizont A de culoare neagră foarte acid, raportul C:N este de 15-20.

Moderul calcic sau rendzinic este specific solurilor formate pe calcare, în condiții de climă umedă și rece.

Moderul hidromorf se poate întâlni în unele soluri cu exces prelungit de apă stagnantă (cazul unor soluri podzolice) în condiții de anaerobioză.

Humusul brut (morul) Este un tip de humus format predominant din resturi organice slab humificate, prea puțin mărunțite și transformate biochimic, practic nelegat de partea minerală a solului, cu un procent scăzut de acizi humici (predominant fulvici). Este caracteristic solurilor din zona montană (etajul molidului, jnepenișurilor și pajiștilor alpine), cu condiții nefavorabile humificării (microfloră săracă și puțin activă, temperatură foarte scăzută, reacție acidă având un raport C:N de 30-40 în orizontul organic , etc.).

Turba .Turba este constituită din resturi vegetale nedescompuse sau parțial descompuse într-un mediu saturat cu apă în cea mai mare parte a anului. În funcție de natura vegetației se pot întâlni:

– turba eutrofă bogată în substanțe minerale care s-a format pe seama resturilor vegetale provenite de (rogoz), Phragmites (trestie) și stuf. Turba eutrofă este saturată în ioni de calciu raportul C: N este mai mic de 30;

– turba mezotrofă este mai săracă în substanțe minerale și a luat naștere din resturi organice provenite de la rogoz și mușchi;

– turba oligotrofă este constituită din mușchi în condiții de umiditate foarte ridicată și temperaturi scăzute din arealul montan. Se formează pe materiale parentale acide. Este o turbă extrem de săracă în substanțe minerale, acidă raportul C:N este de 40.

Anmorse formează în cazul solurilor afectate de exces de umiditate periodic provenit din apa freatică, și este constituit din materiale aluviale (argilă, praf și nisip) și aproximativ 30% materie organică bine humificată. Se poate întâlni la unele soluri freatic umede la gleiosoluri.

2.3.3. Rolul humusului în fertilitatea solului

Humusul reprezintă constituentul solului cu importante influențe asupra însușirilor fizice, chimice și biologice ale solurilor cu implicații asupra stării potențialului de producție.

Humusul, și în general materia organică din sol, reprezintă componentul esențial al acestuia. Solidificarea este în esența ei un proces biologic, în urma căreia rezultă, între altele, humusul, materie organică specifică solului. Cu cât solul este mai bogat în humus și acesta este mai de calitate, cu atât potențialul lui agroproductiv este mai ridicat.

Resturile organice constituie materialul de formare a humusului, cel mai important component al solului, iar împreună (resturile organice și humusul) sursa de substanțe nutritive pentru plante.

Caracteristic pentru materia organică a solului este faptul că se găsesc într-o continuă transformare, datorită unor procese biochimice, de descompunere și de sinteză, sub influența îndeosebi a microorganismelor care populează solul (bacterii, ciuperci, actinomicete). Procesele de descompunere a materiei organice sub influența microorganismelor sunt foarte complexe și au loc în trei etape: hidroliză, reacții de oxidare – reducere și mineralizare totală. Descompunerea resturi organice se produce cu intensitate diferită, în funcție de compoziția chimică a materiei organice și de condițiile de mediu (aerob sau anaerob, reacție, temperatură, textură, etc.).

Spre deosebire de mineralizare, în cadrul căreia din resturile organice rezultă compuși minerali simpli, humificarea duce la formarea humusului, component organic specific solului.

Prin humus se înțelege materia organică înaintat transformată sau aflată în diferite stadii de transformare și care are drept componenți esențiali acizii humici.

În solurile din țara noastră, răspândire mai mare au următoarele tipuri: mullul, moderul, humusul brut, turba.

Humusul, ca și argila, datorită proprietății de adsorbție a cationilor, poate reține și feri de levigare, într-o oarecare măsură, o serie de cationi (Ca, Mg, K, Na, NH4) pe care apoi îi poate elibera în soluție, punându-i la dispoziția plantelor și microorganismelor.

Humusul, împreună cu argila, contribuie la formarea unei structuri grăunțoase stabile, care determină un regim aerohidric favorabil creșterii și dezvoltării plantelor.

Humusul contribuie la îmbunătățirea însușirilor fizice ale unor soluri, de exemplu:

micșorează coeziunea ridicată a solurilor argiloase și, deci, mărește permeabilitatea pentru apă și aer a acestora;

mărește coeziunea solurilor nisipoase și le micșorează permeabilitatea;

în soluri humusul este nu numai o sursă continuă de elemente nutritive, ci și un agent activ de reținere a acestor elemente date prin fertilizarea organică și minerală care în urma interacțiunii cu humus sunt levigate foarte ușor;

humusul constituie un substrat foarte favorabil pentru activitatea și înmulțirea microorganismelor;

datorită conținutului ridicat în azot și cationi bazici legați sub formă de humați, humusul reprezintă un rezervor de elemente nutritive pentru plante;

intensifică dinamica biochimică a solului și, deci, trecerea elementelor nutritive în forme ușor accesibile plantelor, et.

CAPITOLUL III

NORME DE PROTECȚIE ȘI SECURITATE A MUNCII

La executarea lucrărilor agricole mecanizate, pentru a se preveni accidentele în timpul efectuării lor, se prevăd următoarele norme de protecția muncii :

la orice lucrare agricolă este interzis să participe persoane obosite sau sub influența alcoolului ;

elevii din licee pot fi încadrați la executarea lucrărilor agricole mecanizate numai în timpul zilei și cu durata zilei de muncă prescrisă de [NUME_REDACTAT] ;

în timpul deservirii mașinilor agricole, pentru prevenirea accidentelor, trebuie să folosească echipamentul de protecție care va fi în bună stare, închis și strâns pe corp pentru a nu fi prins de organele în mișcare ale mașinilor ;

ca regulă generală, la lucrările cu tractoare și mașinile agricole, nu este permis, sub nici un motiv, executarea de lucrări de control, remedieri, întrețineri sau reparații în timpul funcționării mașinilor. Orice operație de intervenție se va executa, obligatoriu, numai după ce mașina și motorul au fost oprite din funcționare, iar organele în mișcare au încetat să funcționeze ;

înainte de începerea lucrului orice mașină trebuie controlată în ceea ce privește starea tehnică, fiind interzisă introducerea în lucru a tractoarelor și mașinilor agricole cu stare tehnică necorespunzătoare și fără apărătorile și dispozitivele de protecție respective ;

este interzis ca în timpul deplasării mașinilor în lucru să se execute lucrări de reparații, reglaje ;

mașinile de semănat se vor încredința numai persoanelor calificate care cunosc modul de lucru și care au făcut și semnat instructajul de protecția muncii ;

înainte de începerea lucrului se verifică starea tehnică a semănătorii și se fac reglajele corespunzătoare soiului de semănat ;

se interzice urcarea sau coborârea în timpul deplasării utilajului ;

la întoarcerea la capete nu este voie să fie persoane în preajma utilajului pentru a se evita lovirea acestora prin ridicarea sau coborârea marcatoarelor ;

la administrarea îngrășămintelor chimice și a amendamentelor se are în vedere instruirea personalului ;

pentru protejarea ochilor se vor purta ochelari de protecție sau mască de protecție atunci chind lucrăm cu substanțe toxice. Se va lucra cu spatele în bătaia vântului, evitându-se astfel îmbolnăvirea ochilor și afectarea căilor nazale ;

la efectuarea tratamentelor împotriva bolilor și dăunătorilor este interzis consumarea alimentelor, a băuturilor și fumatul ;

după terminarea lucrului mașinile, vasele , recipientele și ustensilele folosite se vor spăla bine , se vor depozita pentru a nu fi folosite în alte scopuri ;

în cazul intoxicării, bolnavul se îndepărtează de la locul de muncă, i se scot hainele, se spală fața și mâinile și se cheamă de urgență medicul ;

personalul care execută lucrarea de recoltare trebuie să fie calificat corespunzător, să evite curățarea, reglarea, repararea combinei cu motorul în funcțiune .

BIBLIOGRAFIE

1. BLAGA, Gh., FILIPOV, F., RUSU, I., UDRESCU, S., VASILE, D., 2005 – Pedologie, Editura AcademicPress, [NUME_REDACTAT].

2. BLAGA, Gh., RUSU, I., UDRESCU, S., VASILE, D., 1996 – Pedologie, [NUME_REDACTAT] și Pedagogică RA, București.

3. CHIRIȚĂ, C., 1974 – Ecopedologie cu baze de pedologie generală. [NUME_REDACTAT], București;.

4. DEMETER, T.; 2009 – Pedologie generală. [NUME_REDACTAT], București.

5. DRĂGAN,I.; 1982 – Curs de Pedologie. Lito, [NUME_REDACTAT] Timișoara.

6. IONESCU,I.; 2010 – Curs de Pedologie, Universitatea de [NUME_REDACTAT], București.

7. MIHALACHE, M., 2006 – Pedologie – geneza, proprietățile și taxonomia solurilor. [NUME_REDACTAT], București.

8. SZILAGYI, J.; 2010 – Pedologie .Manual universitar pentru învățământul la distanță, Craiova.

9. PUIU,Șt.; TEȘU, C: DRĂGAN,I.; și colab.; 1993 – Pedologie. [NUME_REDACTAT], Timoțoara.

9. UDRESCU, S, MIHALACHE, M., Ilie L., 2006– Îndrumător de lucrări practice privind evaluarea calitativă a terenurilor agricole, AMC – USAMV București.