SPECIALIZAREA: MANAGEMENTUL ECOLOGIC AL RESURSELOR [627852]

UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA
FACULTATEA DE HORTICULTURĂ
SPECIALIZAREA: MANAGEMENTUL ECOLOGIC AL RESURSELOR
NATURALE

LUCRARE DE DISERTAȚIE

Îndrumător științific :
Prof univ.dr. Popa Daniela Valentina

Masterand: [anonimizat]
2020

UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA

FACULTATEA DE HORTICULTUR Ă
SPECIALIZAREA:MANAGEMENTUL ECOLOGIC AL RESURSELOR NATURALE

Evaluarea calității resurselor microbiologice ale
solului. Imobilizarea biologică a azotului în
Parcul „ Constantin Poroineanu ”
– Mun icipiul Caracal

Îndrum ător știintific :
Prof.univ.dr Popa Daniela Valentina

Masterand: [anonimizat]
2020

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
1

C u p r i n s

INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 3

PARTEA I
STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII ÎN DOMENIUL EVALUĂRII CALITĂȚII
RESURSELOR MICROBIOLOGICE ALE SOLULUI

CAPITOLUL 1. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 4
SOLUL – DIMENSIUNE A MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR ………………………….. ………………… 4
1.1. PREZENTARE GENERALĂ. FUNCȚII ………………………….. ………………………….. …………………….. 4
1.2 Proprietăți fizice, chimice, morfologice ………………………….. ………………………….. ………………………… 7
1.3. POLUAREA SOLULUI ȘI SĂNĂTATEA ………………………….. ………………………….. …………………. 12
1.3.1. CRITERII SANITARE DE APRECIERE A POLUĂRII SOLULUI ………………….. 14
1.3.2. POLUAREA BIOLOGICĂ ………………………….. ………………………….. ……………….. 15
1.3.3.POLUAREA CHIMICĂ ………………………….. ………………………….. …………………….. 16
CAPITOLUL 2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 18
EVALUAREA CALITĂȚII RESURSELOR MICROBIOLOGICE ALE SOLULUI ……………… 18
2.1. BACTERII FIXATOARE DE AZOT ÎN BILANȚUL COMPUȘILOR AZOTOȘI …………………. 20
2.2. IMPLICAREA MICROORGANISMELOR ÎN CIRCU ITUL AZOTULUI ÎN NATURĂ ……….. 25
2.3. MORFOLOGIA BACTERIILOR IMPLICATE ÎN REALIZAREA CIRCUITULUI AZOTULUI
27
2.4. ECOLOGIA BACTERIILOR CE REALIZEAZĂ CIRCUITUL AZOTULUI ……………………….. 28

PARTEA a II-a
SCOPUL LUCRĂRII. MATERIAL ȘI METODĂ. REZULTATE ȚI DISCUȚII

CAPITOLUL 3 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 30
SCOPUL LUCRĂRII. MATERIAL ȘI METODĂ ………………………….. ………………………….. … 30
3.1. SCOPUL LUCRĂRII ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 30
3.2. PREZENTARE PARCUL CONSTANTIN POROINEANU – CARACAL ………………………….. …… 30
3.3. MATERIAL ȘI METODĂ ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 32
CAPITOLUL 4. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 40
REZULTATE OBȚINUTE PRIVIND CARACTERIZAREA ACTIVITĂȚII VITALE A SOLULUI
PRIN EVALUREA PRINCIPALELOR CATEGORII DE MICROORGANISME FIXATOARE
DE AZOT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 40
4.1. REZULTATE ȘI DISCUȚII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 40
4.1.1. Condiții climatice înregistrate pe parcursul studiului ………………………….. …………… 41
4.1.2.Dinamica populației de fixatori de azot aerobi ………………………….. ……………………. 43
4.1.3 Dinamica populației de fixatori de azot anaerobi ………………………….. ………………… 45
4.1.4 Dinamica populației de m icroorganisme amonificat oare ………………………….. ………. 46
4.1.5 Dinamica populației de m icroorganisme nitrificatoare ………………………….. …………. 48
4.1.6 Dinamica populației de microorganisme denitrificatoare ………………………….. ………. 51
CONCLUZII ȘI RECOMANDĂRI ………………………….. ………………………….. ……………………. 54
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 56

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
2

MOTTO:

„Cea mai prețioasă bogăție naturală este fără îndoială solul”

Jean Dorst

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
3

Introducere

În anul 1972 , la Strasburg a fost publicată Cartea Europeană a Solurilor în care se
menționa că ’’Solul este sistemul crucial de susținere a vieții pe pământ, el reprezentând una
din avuțiile mai de preț ale omenirii’ ’. Tema aleasă de mine este ’’Evaluare a calității resurselor
microbiologice ale solului . Imobilizarea biologică a azotului în Parcul „Constantin
Poroineanu” – Municipiul Caracal ’’. Motivul pentru care am ales această temă vine din dorința
de documentare suplimentară în legatură cu subiectul acesta și pe parcursul pregătirii mele
profesionale prin programul de master, dar și pentru a pune în valoare importanța cunoașterii
microorganismelor în observarea, studierea și conservarea naturii.
Solul este și reprezintă o bogăție naturală, c e aparține societății umane, bogăție pe care
fiecare generație o poate folosi pentru a obține bunuri, dar și pe care suntem obligați să o
protejăm și conservăm într -o stare corespunzătoare de sănătate. Omul este consumator și
întotdeauna o să aibă nevoie d e substanța organică sintetizată de producenți, existența sa fiind
condiționată de sol, ca tezaur natural, populat de microorganisme esențiale.
Solul este și reprezintă o bogăție naturală, ce aparține societății umane, bogăție pe care
fiecare generație o p oate folosi pentru a obține bunuri, dar și pe care suntem obligați să o
protejăm și conservăm într -o stare corespunzătoare de sănătate. Omul este consumator și
întotdeauna o să aibă nevoie de substanța organică sintetizată de producenți, existența sa fiind
condiționată de sol, ca tezaur natural, populat de microorganisme esențiale.
Lucrarea de față este structurată î n 2 părți, respectiv 4 capitole în care sunt prezentate
proprietățile, caracteristicile solului, ca mediu natural pentru comunitățile microbiene, esențiale
pentru atribuirea stării sanogene a solului.
Partea 1 cuprinde repere teoretice ale solului prezentare generală, propriet ăți, aspecte
privind poluarea solului și evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului.
În partea a doua este prezentat studiul pe ca re l-am făcut în P arcul Constantin
Poroineanu din Caracal, pornind de la ipoteza imobilizării biologice a azot ului în sol,
definitorie pentru derularea circuitului biogeochimic al azotului în natură. Sunt prezentate
rezultatele obținute privind caracterizarea activității vitale a solului prin evidențierea
principalelor categorii de microorganisme fixatoare de azot , azotul – macroelement de bază –
fiind considerat motorul creșterii vegetației la nivel terestru.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
4

Partea I
Stadiul actual al cunoașterii în domeniul evaluării calității resurselor
microbiologice ale solului

Capitolul 1.
SOLUL – DIMENSIUNE A MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR

1.1. PREZENTARE GENERALĂ. FUNCȚII

SOLUL – EPIDERMA VIE A PĂMÂNTULUI
Solul – denumirea acestuia provine din limba latină de la ’’ solum’ ’= suport și indică
rolul de suport pentru organismele vii. Solul este mediul de dezvoltare al plantelor, dar și
sursă de bază pentru viața oamenilor și a animalelor.
Solul este partea superioară, afânată, a litosferei și se află într -o continuă evoluție sub
influența factorilor pedogenetici, reprezentând stratul superficial al Pământului în care se
dezvoltă viața vegetală. Stratul fertil al solului conține nutrienți și este alcătuit din humus și
din loess.
În sol se găsesc și organisme vii, vegetale și an imale. Acestea reprezintă aproximativ
0,1% din volumul masei solului, rolul lor fiind decisiv în circuitul materiei în natură.
Concepția sistematică îi conferă solului următoarele atribute :
• sistem – este un mediu structurat, constituenții aflându -se în st rânsă interdependență, pe
orizontală, dar și pe verticală;
• natural – fiind format sub influența factorilor naturali;
• complex – este produs al interacțiunii a mai multor factori;
• eterogen și polifazic – este alcătuit din mai multe faze: solidă, lichidă și g azoasă;
• deschis – realizează schimburi de materiale și energie cu celelalte geosfere;
• polifuncțional – are multe funcții
• polidispers – faza lui solidă se află în diferite grade de dispersie (coloidală – argila,
humusul; grosieră sau suspensii – praful, nis ipul; moleculară sau ionică – sărurile).

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
5
Solul este format din:
• stratul arabil, stratul de la suprafață (25 -30 cm), răscolit, prelucrat de piesele active ale
mașinilor agricole
• substratul arabil (subsolul) stratul de la adâncime (30 -80-100 cm) care reprezi ntă
rezerva pentru hrana plantelor cu factorii necesari creșterii.
Solul este alcătuit din 3 faze : solidă (50% din volumul total al solului), lichidă (30 –
35%) și gazoasă (15 -20%). Faza solidă provine din roci. Rocile sunt alcătuite din minerale,
acestea d in elemente chimice. In sol se găsesc toate elementele înscrise în tabelul lui
Mendeleev. Rocile care au stat și stau la baza formării solului sunt roci eruptive sau magmatice
(granite, grandiolite, diolite, gabrouri), roci metamorfice (cuarțite, micașistu ri, calcare
cristaline, șisturi grafitoase) și roci sedimentare (pietriș, nisip, conglomerate, gresii, loess,
marne, calcare, sare, ipsos, petrol, cretă, cărbuni etc). În urma acțiunii climatului, rocile
compacte de la suprafața uscatului sunt supuse proce selor de alterare până când se realizează o
cantitate suficientă de elemente nutritive pentru instalarea lichenilor sau altor forme interioare
de viață.

Caracteristicile solului
Solul prezintă însușiri fizice, chimice și biologice.
Însușirile fizice ale solului sunt: structura, textura, aderența, porozitatea, densitatea
specifică, densitatea aparentă, compactitatea.
Solurile pot fi:
• nisipoase ( nisip 95 %, argilă 5 % );
• nisipo – lutoase ( nisip 80 – 90 %, argilă 10 – 20 % );
• luto – nisipoase ( nisip 70 – 80 %, argilă 20 – 30 % );
• lutoase ( argilă 30 – 45 %);
• luto – argiloase ( argila 75 – 85 % );
• argilo – lutoase ( argilă 60 – 75 % );
• argiloase ( 75 – 85 % );
• greu argiloase cu peste 85 % argilă.
După textură, solurile se împart în :
• soluri uș oare (afânate) în care predomină nisipul, destinate cultivării plantelor
neprășitoare, fertilizate cu îngrășăminte organice bine descompuse
• soluri grele (compacte) în care predomină argila, sunt soluri greu permeabile pentru apă
și aer, motiv pentru care ele se lucrează adânc și la intervale scurte de timp. Fertilizarea

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
6
lor se face cu îngrășăminte organice puțin descompuse și sunt cultivate aceste soluri
mai ales cu plante prășitoare
• soluri mijlocii , unde argila și nisipul se găsesc în proporții egale, sunt cele mai
favorabile prntru cultura plantelor
Însușirile chimice ale solului sunt condiționate de starea de dispersie coloidală a
diferitelor
substanțe din masa solului. Ele sunt reprezentate de: soluția solului, coloizii, puterea
de reținere, reacția solului (pH). Majoritatea plantelor preferă solul cu reacție neutră. Există
specii de plante care preferă reacția acidă a solului,cum este cartoful, ovăzul, secara. Lucerna
și rapița, în schimb, preferă solurile bazic e.
Însușirile biologice ale solului se exprimă prin activitatea intensă a
microorganismelor, a plantelor, și a animalelor din sol, fiind îndreptată în direcția
descompunerii și prelucrării materiei organice și formării humusului.
Microorganismele telurice sunt direct răspunzătoare de:
• fixarea azotului atmosferic (bacterii simbiotice)
• transformarea unor compuși ai fierului, sulfului și fosforului din forme inaccesibile în
forme ușor accesibile plantelor
• descompunerea substanțelor proteice și transformarea lor în amoniac (bacterii
amonificatoare)
• oxidarea amoniacului și trecerea lui în forme de azot accesibile plantelor, proces
cunoscut sub denumirea de nitrificare, realizat de bacteriile nitrificatoare.

FUNCȚIILE SOLULUI
Solul se comportă ca un organism viu, acesta se formează, evoluează și se
autogenerează prin caracteristicile și funcțiile sale și își asigură în permanență substratul
material – energetic producerii recoltelor. Commoner Barry spunea în anul 1980 că pământul
este ’’un capi tal biologic’’ de care depinde productivitatea Terrei și de accea este foarte prețios
pentru orice sistem social. Principalele însușiri ale solului sunt fertilitatea și capacitatea de
producție. Solul posedă o fertilitate naturală atunci când se găsește în condiții naturale de
dezvoltare și o fertilitate artificială atunci cand este dirijată și modificată de om.
Ca interfață dintre pământ, aer și apă, solul este o sursă neregenerabilă care
indeplinește următoarele funcții vitale :
• producerea de hrană/bioma să;
• sursă de biodiversitate, habitate, gene și specii;

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
7
• sursă de materii prime;
• patrimoniu geologic și arheologic;
• depozitarea, filtrarea și transformarea unor substanțe;
• servește drept mediu fizic sau platformă pentru oameni și activități umane, etc.
Așadar, principalele funcții ale solului constau în:
• asigurarea fundamentului pentru practicarea agriculturii , prin proprietățile fizico –
chimice și biologice, asuigurând securitatea alimentară a populației
• exercitarea funcției economice , prin armonizarea s au antagonismul între producția de
hrană și productia de energie, precum și a costurilor implicate
• asigură conservarea apei și sechestrarea carbonului sub formă de materie organică ,
realizând funcția ecologică , prin protecția resurselor de apă dulce ale Pă mântului aflate
în diminuare și prin reducerea emisiilor de bioxid de carbon, incriminate în efectul de
seră și încălzire globală.
• exercitarea funcției sociale – trebuie subliniată tendința manifestată în prezent de a lega
noțiunea de utilizare sau întreb uințare a solului de conceptul de definire a relațiilor
subiectiv -obiective, considerate antropocentric, referitoare la starea de satisfacere a
cerințelor umane sau de gradul în care corespunde utilizărilor specifice (de a fi bun sau
rău).
Se poate, astfel , considera că solul este unul din cele mai complexe sisteme naturale
ale planetei, un agregat structurat de substanțe în perpetuă transformare, un complex biologic
în care viața pulsează continuu, un filtru inegalabil pentru sanatatea mediului, un sistem
polifuncțional, o putere unică și indispensabilă generatoare de viață.
Solul a fost și va rămâne:
1. Principalul mijloc de producție vegetală
2. Sursa de elemente nutritive
3. Participant la circuitul apei și al altor elemente in natură
4. Purificator al naturii pri n absorbția apei și neutralizarea poluanților (pentru aceasta
trebuie să fie poros și umed; datorită porozității se aerează).

1.2. Proprietăți fizice, chimice, morfologice

Dintre resursele indispensabile vieții pe Terra, solul își dispută supremația cu resursele
de apă și biodiversitatea, cu care „cooperează” benefic, asigurând suportul material existențial
și evolutiv pentru om, plante si animale. Prin capacitățile sale de „memorare”, solul reflectă

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
8
impactul climei, florei, faunei, activității antropice și topografiei asupra materialului parental
din care s -a format în perioade variabile de timp, fiind cosiderat indicator al caracteristicilor
evoluției mediului.
Relieful var iat al României a intervenit intens și în mod diferit în procesul pedogenetic,
determinând rămânerea pe loc sau deplasarea laterală a produselor dezagregării, ale solificării,
ceea ce a dus la formarea unor diferite tipuri de scoarță de alterare și de sol uri (Figurile 1.1 și
1.2.)
Solul s -a format pe baza numeroaselor procese de ordin fizic, chimic sau biologic și a
căpătat o serie de proprietăți specifice lui, care fac ca acesta sa fie deosebit de roca din care a
provenit. El prezintă proprietăți fizice, chimice și morfologice specifice.

Figura 1.1.Harta solurilor în România
Sursa: http://www.google.ro/amp/s/tudor20geografie.wordpress.co m/2012/02/15/soluri/amp/

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
9

Figura 1.2. Schița agregeografică a României alcătuită pe concepția ’’solurilor zonale’’.

Proprietăți fizice ale solului
Proprietățile fizice ale solurilor includ: umiditatea, textura, structura, temperatura,
capilaritatea, capacitatea de filtrare, densitatea specifică, densitatea aparentă, porozitatea,
consistența, conținutul de apă, indici hidrofizici.
a)Umiditatea – cantitatea de apă care poate fi îndepărtată prin uscare la temperatura de 105 –
110 grade C, explim ată în grame și raportată la 100g sol uscat.
b)Textura (compoziția granulometrică)proporția în care particulele de sol de diferite mărimi (
de la cele coloidale de argilă și până la cele grosiere de nisip și de pietriș ) participă la alcătuirea
solului.
c)Structura solului reflectă modul de aglomerare a particulelor primare (nisip,praf,argilă) în
unități de diferite dimensiuni ,forme,aranjare și grad de dezvoltare,numite elemente
structurale,granulare,tubulare, prismatice sau în blocuri (pefriedice). Pri n lucrarea
necorespunzătoare a solului pot rezultă aglomerări neregulate, instabile, numite bulgări.
d)Temperatura – influențează clima regiunii respective, viața plantelor, procesele biochimice
și biologice care au loc în sol, permite reținerea relativ constantă a apelor subterane, protejează
conductele de apă și canalizare.
e)Capilaritatea solului – reprezintă capacitatea acestuia de a permite apei subterane către
straturile superficiale ( aceasta este invers proporțională cu permeabilitatea și direct

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
10
proporțională cu porozitatea). Această proprietate conduce apa din straturile inferioare să se
ridice, prin capilare, spre stratul superior.
f)Densitatea specifică reprezintă greutatea unității de volum din faza solidă a solului, deoarece
este o proprietate constantă în timp. Pentru determinarea ei se folosește metoda picnometrului.
(medie a solului este de 2,65 g/cm3)
g)Densitatea aparentă ( den sitatea volumetrică) –greutatea unității de volum de sol uscat în
așezarenaturală. Pentru determinarea greutății volumetrice se recoltează probe de sol în așezare
naturală cu ajutorul unor cilindrii metalici cu volum cunoscut( densitatea aparentă medie a
solului este de 1,3g/cm3).
h)Porozitatea totală (PT) este însușirea fizică a solului care cuprinde totalitatea porilor
capilari și necapilari din sol. Se determină prin calcul cu o relație de forma:
PT=(1−DA
D)100 𝑒
i) Indici hidrofizici – umiditatea pe care o prezintă solul după ce a ajuns la un echilibru cu o
atmosferă având o umiditate relativă de 94%.

PROPRIETĂȚI CHIMICE ALE SOLURILOR
Proprietățile chimice ale solurilor includ solubilitatea și accesib ilitatea elementelor,
inclusiv a celor nutritive, reacția solului (pH), schimbul de ioni, tamponarea, soluția solului,
coloizii solului etc. Constituenții organici și minerali reprezintă rezerva de elemente nutritive
care constituie partea cea mai importan tă în nutriția plantelor. În plus, substanțele organice
reprezintă rezervă energetică pentru organismele din sol.
a)Reacția solului – prin reacția solului se înțelege gradul lui de aciditate sau alcalinitate.
Reacția solului este determinată de raportul di ntre concentrația ionilor de H+ și oxidril OH- și
anume : când proporția ionilor de H+ este mai mare decat reacția atunci este acidă, iar când
domină ionii de OH- reacția este alcalină. Valorile pH – ului sunt cuprinse între 0 și 14 .
pH=−log(H+)
b) schimbul de ioni . Cationii schimbabili cei mai frecvenți întâlniți în soluri, care conferă
proprietăți bazice acestuia sunt: Ca2+, K+, Na+, Mg2+Al3+, iar cationul de H+ în cantități ridicate
imprimă o aciditate pronunțată solului.
c)Tamponarea . Capacitatea de tamponare a solului reprezintă însușirea acestuia de a se opune
tendinței de modificare a reacției și a concentrației ionilo r de H+, OH-, K+, Ca2+, Mg2+ din soluția
solului. Rezistanța pe care o depune solul la modificarea valorii de pH, atunci când asupra sa
acționează diferite baze sau acizi defineșste insușirea de tamponare pentru reacție a solului.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
11
d)soluția solului – reprezintă apa lichidă din sol care în urma contactului permanent cu faza
minerală a solului se îmbogățește cu ioni minerali, acizi, baze, substanțe organice ușor solubile
aflate în stare de dispersie ionică, moleculară,coloidală, din care plantele prei au ionii necesari
nutriției.
e)coloizii solului – reprezintă materia din sol aflată în particule fine de ordin coloidal cu
dimensiuni cuprinse între 0,1µ -2µ.

PROPRIETĂȚI MORFOLOGICE ALE SOLULUI
Proprietățile morfologice ale solului – strat superfici al de la suprafața scoarței terestre
– sunt textura, densitatea, umiditatea, structura, culoarea, neoformațiunile și incluziunile.
• Textura – nisipoasă, argiloasă, lutoasă.
• Densitatea – tasat, afânat.
• Umiditatea – solul poate fi: uscat, umed sau reavăn.
• Structura solului – reprezintă proprietatea solului de a avea particule componente (
minerale și important al fertilității, de ea depinde regimul aerohidric, activitatea
biologică și lucrarea solului.
Procesul de formare a structurii este îndelungat și complex . Structura de determină
direct în teren luându -se fiecare orizont de sol în parte dupa forma/tipul, mărimea și gradul
de dezvoltare al agregatelor structurale. Pentru determinare se apasă ușor în palmă proba de
sol până se desface în agregate sau se lasă să cadă liber de la o înalțime de 1 – 1,5 m un
bulgăre de pământ .
Culoarea solului – reprezintă acea parte din radiația vizibilă care este reflectată de către un
obiect. Aceasta depinde de însușirile chimice, fizice și morfologic e ale obiectului. Culoarea
variază pe profilul de sol în funcție de natura și de cantitatea diferitelor substanțe chimice care
alcătuiesc orizonturile de sol. Culoarea se determină cu ajutorul atlasuluide culori (ATLASUL
MUNSELL). Atlasul cuprinde 8 planș e principale cu 258 culori. Culorile sunt aranjate în
funcție de 3 criterii:nuanță, valoare și cromă.
Neoformațiunile și incluziunile din sol reprezintă acumulări de substanțe provenite în urma
proceselor pedogenetice , acestea apărând distinct față de mas a principală a solului. În funcție
de geneza lor, neoformațiunile sunt împărțite în neoformațiuni rezultate în urma unor procese
chimice și neoformațiuni create de activitatea organismelor din sol

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
12

1.3. POLUAREA SOLULUI ȘI SĂNĂTATEA

Generalități
Solul este reprezentat prin partea superficiala a scoartei terestresi sau format din
fondul mineral al acesteia, ca urmare a unui complex de procese mecanice, fizice, chimice și
biologice care se desfășoară într -un interval lung de timp.
Gradul de poluare a solurilo r este clasat pe 5 clase : slab, moderat, puternic, foarte și
excesiv în funcție de procentul de reducere a recoltei din punct de vedere cantitativ și/sau
calitativ față de producția obținută pe solul nepoluat, fie prin depășirea diferitelor proporții a
pragurilor stabilite de Ordinul Ministerului Apelor, pădurilor și Protecției Mediului
nr.7561997, pentru aprobarea Reglementării privind evaluarea poluării mediului.
Grosimea medie a solului este apreciată de circa 1,5m și reprezintă 0,0037% din
grosimea medie a scoarței terestre, aceasta fiind de 40km.
Solul este locul de întâlnire al poluanților. Acesta poate fi poluat :
a) direct, prin deșeuri pe terenuri urbane și rurale, sau din îngrășăminte, ierbicide,
pesticide, și insecticide aruncate pe ter enuri agricole sau prin surse industriale, surse din
domeniul mineritului și metalurgiei, serse nucleare etc.
b) indirect, prin depunerea agenților poluanți ejectați în atmosferă, apa ploilor contaminate
cu agenți poluanți, transportul agenților poluanți de către vânt de pe un sol pe altul,
infiltrarea prin sol a apelor contaminate.
Principalii poluanți ai solului sunt următorii :
a) reziduuri solide:
• minereuri neprelucrabile ;
• reziduuri de la prelucrarea minereurilor sau a carbunilor;
• apele de infiltrație care impregnează solul cu poluanți;
• râurile poluate care infestează suprafețele irigate și inundate;
• deșeurile industriale sau menajere depozitate necorespunzator;
• pesticide le si îngrasamintele chimice folosite în agricultura;
• gunoaie orasenesti –
automobile abandonate, aparateelectronice, ambalaje, ziare, carti, haine, încaltaminte,
resturialimentare, cladiri demolate, mobile, cadavre de animale
• pesticide;
• îngrașăminte chim ice;

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
13
• nămoluri și slamuri rezultate de la procesele hidrometalurgice.
b) reziduuri lichide:
• apele de mină și de cariere;
• ape din zăcăminte petroliere;
• ape reziduale din instalații de preparare a minereurilor și cărbunilor;
• ape reziduale de la rafin ăii și produse petroliere răspândite pe sol;
• ape reziduale din procese pirometalurgice și hidrometalurgice.
c) reziduuri gazoase:
• gaze rezultate din activitatea industriei miniere: COi, SOi, HiS, aerosoli etc.;
• gaze naturale ( metan, etan, propan, butan etc. ) scurse din conducte îngropate;
• fenoli, cianuri, produse petroliere gazoase etc.
d) antrenari de pulberi cu reziduuri
• gazoase: compuși sub formă de oxizi, sulfati, silicați : Pb, Cu, Zn, Hg, Cd .
Agricultura, ramură a economiei umane este o sursă de poluare prin: declanșarea și
favorizarea proceselor de degradare a solurilor în urma proceselor de eroziune ( desțelenirea
terenurilor duce la eroziunea solurilor), compactare, folosirea pesticidelor, utilizarea în exces a
îngrășămintelor chimice.
Poluarea reprezintă contaminarea mediului înconjurător cu materiale care interferează
cu calitatea vieții, sănătate a umană și cu funcția naturală a ecosistemelor. Solul este un amestec
eterogen format din materie din plante, animale și minerale care se formează întru -un proces
foarte lung ( poate dura si mii de ani ). Poluarea solului este acumularea de săruri, compuși
chimici toxici, săruri minerale, patogeni, metale grele și materiale radioactive care pot afecta
viața plantelor și animalelor.
Elementele poluante ale solului sunt grupate in 3 categorii:
• elemente biologice. Sunt reprezentate de organisme ( viruși, paraz iți, bacterii), eliminate
de om și de animale și sunt în cea mai mare parte patogene. Acestea fac parte din
diferite reziduri (menajere, animaliere, industriale );
• elemente chimice. În cea mai mare parte sunt de natură organică, importanța lor este
multi plă. Acestea servesc ca suport nutritiv pentru germeni, insecte și rozătoare ;ele
suferă procese de descompunere cu eliberare de gaze toxice .
• elemente fizice – provoacă dezechilibrul compoziției solului și anume : inundații, ploi
acide, defrișări masive, etc.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
14
Solul este un factor de mediu cu influență deosebită asupra sănătății.
Poluarea solului se datorează activității umane, prin îndepărtarea și depozitarea
neigienică :
• reziduurilor solide și lichide;
• excrementele animalelor și a cadavrelor acestora;
• utilizarea la irigații a apelor poluate;
• utilizarea în agricultură a substanțelor chimice ca ferilizatori și împotriva dăunătorilor;
• depozitarea de substanțe radioactive, cancerigene și toxice în mod necontrolat.
Schmbările climatice, diminuarea stratului de ozon, pierderea biodiversității și
degradarea solului pot afecta sănătatea umană.
Un exemplu din categoria ’’elementelor’’ poluante ale solului ar fi metalele grele care
daca au o densitate mai mare de 5g/cm3 sunt substanțe toxice pentru o rganismele vii, înhibând
procesele enzimatice celulare și antrenând numeroase dereglări fiziologice. Acestea sunt non –
degradabile. Ajunse în sol, anumite metale au o natură mobilă, iar altele sunt mai mobile , au
potențial de a fi trasportate prin infi ltrarea solului în apele de adâncime sau pot fi preluate de
rădăcinile plantelor și transferate în lanțul alimentar. De aici rezultă că metalele grele pot cauza
defecte biochimice la nivelul organelor corpului ( ficat, plamani, rinichi, splină ).
Un alt exemplu ar fi deșeurile de producție sau deșeurilor periculoase care au proprietăți toxice
sau inflamabilitate sau conțin agenți patogeni ale bolilor infecțioase .
De asemenea, sunt și poluanți organici persistenți , acele substanțe chimice care rămân intacte
în mediu pentru lungi perioade de timp fiind trasportate și ajungând în oranismele vii,unde se
acumulează în țesutul gras al acestora.

1.3.1. CRITERII SANITARE DE APRECIERE A POLUĂRII SOLULUI

Solul interacționează permanent cu elemntele mediului ambiant : aer, apă, alimente.
Acțiunile lor complexe dăunează sănătății populației.
Aprecierea poluării solului se face cu ajutorul indicatorilor igienico -sanitari. Indicatorii pot fi
chimici și biologici.
INDICATORII CHIMICI
a)Indicatorii direcți ai poluării chimice – se adresează substanțelor chimice poluante ajunse pe
sol

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
15
cu acțiune nocivă prin ele asupra sănătății omului. Indicatori direcț sunti: determinarea
prezenței în sol a diverselor elemente chimice toxice ( plumb, cadmiu, arsen ) sau a u nor
combinații nocive (pesticide organo – clorurate).
b) Indicatorii indirecți ai poluării chimice
Se pot folosi ca indicatori indirecți diverși produși intermediari de descompunere(amoniac,
nitriți, hidrogen sulfurat) sau chiar produși finali(nitrați, fosfați, sulfați).
Cel mai utilizat indicator pentru poluarea organică este AZOTUL organic teluric. Valoarea sa
raportată la azotul organic total din sol constituie un indicator prețios cunoscut sub denumirea
de cifra sanitară sau indicele lui Hlebnicov:
IH=N organic teluric
N organic total
Acest raport este întotdeauna subunitar, pentru că numai o parte a azotului din sol trece în azot
teluric. Când acest raport este mai aproape de unitate, solul poate fi considerat mai curat. Astfel
putem spune că : IH ˂ 0,70 sol poluat; IH 0,70 -0,85 poluare medie; IH 0,85 -0,95 poluare
redusă; IH ˃ 0,95 sol curat.
Protecția sanitară cuprinde totalitatea măsurilor care au ca scop limitarea pătrunderii
în sol a diferitelor impurități pană la intensități care nu modifică procesul de autoepurare, nu
contribuie la acumularea substanțelor nocive în plante și nu poluează aerul atmosferic și nici
apa.
Pe baza indicatorilor, fie biologici sau chimici, în cazul solurilor constatate poluate se
iau măsuri de depoluare sausalubrizare cunoscute sub numele de asanarea solului.
Măsuri implementate :
• îndepărtarea mecanică a exces ului de poluanți
• la solurile umede,îmbibate cu apă – operația de drenare și aerare
• solul se ară pentru a favoriza pătrunderea aerului în sol
• dezinfecția solului

1.3.2. POLUAREA BIOLOGICĂ

Odată cu poluarea solului cu reziduuri oraganice se diseminează și germeni patogeni
(Elliott, 2003) , diferiți de flora microbiană proprie , adică flora telurică care participă activ la
procesele biologice și biochimice care se petrec în sol.
Acești germeni patogeni pot fi:

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
16
a) Germeni patogeni excretați de om și transmiși prin intermediul solului, contaminare
om-sol-om; sunt germeni de proveniență intestinală: virusurile poliomielitice, virusul
hepatitei, etc.;acestea au rezistență redusă pe sol; enterobacteriile rezistă pe sol în jur
de 10 -30 zile, iar enterovirusurile 4 -6 săptămani. Acești germeni ajung de pe sol în apă
și alimente, transmiterea bolii prin contact direct cu solul este foarte rar întalnită.
b) Germeni patogeni ai animalelor și transmiși prin intermediul solului, contaminare
animal -sol-om. În această categorie există un număr mult mai mare de germeni: bacilul
tetanic, germenii gangrenei gazoase, brucele, pasteurele, clostridii, etc. Viabilitatea
acestora în sol este mare în luni sau ani și transmit boala în timpu l muncilor agricole,
jocurilor copiilor, etc.
c) Contaminare sol -om; este cazul unor ciuperci și actinomicete; produc micoze:
tricomicoza, histoplasmoza. Transmiterea se face prin inhalarea de spori sau
pătrunderea prin pielea lezată.
d) Parazitozele, mai ales helmintiazele :
-Biohelminții sunt paraziți intestinali ce au nevoie de o gazdă intermediară, grupă din
care fac parte TENIILE.
Tenia solium=gazdă intermediară porcinele;
Tenia saginata=gazdă intermediară bovinele .
-Geohelminții sunt paraziți intestinali ce se dezvoltă direct pe sol și anume: ascaridul
(Ascaris lumbricoides ) care produce ascaridioza, tricocefalul ( Tricocefalus trichiura )
care produce tricocefaloza. Ouăle geohelminților sunt viabile în sol peste un an dacă
temperatu ra solului este 16 -18ᴼC, umiditatea 60 -80%și lipsesc radiațiile solare
directe(care le usucă și le distrug). Ascaridioza mai ales la copii, tricocefaloza la adulți –
lipsă de igienă elementară.

1.3.3.POLUAREA CHIMICĂ

Poluarea chimică este produsă prin:
• reziduuri menajere și zootehnice
• reziduuri industriale
• reziduuri radioactive
• produși chimici utilizați în agricultură și vorbim atunci de:
a) Poluarea organică cu reziduuri menajere și zootehnice și cu reziduuri industriale de la
intreprinderi aliment are; ele se mențin pe sol timp limitat, microorganismele telurice
degradandu -le. Materia organică se descompune: hidrocarburile pană la dioxid de carbon și apă,

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
17
lipidele pană la acizi grași, dioxid de carbon și apă, proteinele pană la amoniac.Procesele de
descompunere sunt anaerobe și aerobe și de desfășoară succesiv. Procesul de descompunere
este urmat de procesul de mineralizare, iar prin oxidări succesive rezultă sulfați,fosfați,azot
organic necesare creșterii plantelor.
b) Poluarea industrială ,oferă o c omponentă organică, dar de cele mai multe ori are un conținut
bogat în substanțe chimice potențial toxice. 50% din materiile prime utilizate în industrie devin
deșeuri industriale, din acest procent 15% sunt toxice.
Exemplu: reziduuri din exploatări minie re, industria siderurgică și metalurgică, industria
petrochimică,etc.
c) Poluarea radioactivă este formată din depunerile radioactive și depozitarea pe sol a
reziduurilor cu conținut bogat în izotopi.
Radionuclizii cu viață lungă sunt cei mai periculoși anume: Stronțiu -90 (28 de ani), Cesiu -137
(30 de ani), Iodul -131, Bariu -141 etc.
d)Poluarea cu produși chimici utilizați în agricultură .
Exexplu: îngrășăminte, biostimulatori, produse contra dăunătorilor plantelor. Partea cea mai
mare a lor este de natură organică, suferă în sol un proces de descompunere și biodegradare,
astfel încat produsele chimice utilizate în agricultură și pătrunse î n sol dispar,iar solul poate fi
din nou tratat.
Compușii cu plumb sau mercur (organo -metalice) ca și sărurile acidului arsenic se descompun
greu și se depozitează în sol.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
18

CAPITOLUL 2
EVALUAREA CALITĂȚII RESURSELOR MICROBIOLOGICE ALE
SOLULUI

Solul, sistem dinamic vital pentru menținerea ecosistemelor, pentru activitățile umane,
dar și pentru cerințele umane. Ca interfață dintre atmosferă , hidrosferă și scoarță terestră , solul
indeplinește anumite funcții vitale și anume:
• producerea de biomasă;
• depozitarea , filtrarea și transformarea unor substanțe nimerale și organice ;
• sursă de biodiversitate, habitate, specii și gene;
• sursă de materii prime;
• mediu fizic pentru oameni și activitați umane.
Ritmul de producere și d ispersie a poluanților a depășit procesele naturale de
biodegradare.
Pentru a putea preveni consecințele ecologice ireversibile cei ce s -au dovedit sensibili
la poluarea cu metale grele sunt parametrii bacterieni, aceștia putând fi incluși în studii de
evaluare și în strategiile de moniorizare a solurilor poluate. Există un interes major pentru
tehnologii inovative, pentru sistemele de folosință durabilă a terenurilor agricole care previn
sau reduc la minim degradarea solului, să restureze capacitatea pro ductivă și procesele vitale
ale solurilor degradate.
Pentru evaluarea calității solului din punct de vedere cantitativ se impune
caracterizarea proprietăților fizice, chimice și biologice ale solului, coroborate cu elementele
de specific ecologic zonal ș i local, dar și analiza modului de îndeplinire a funcțiilor solului.
S-au elaborat mai multe criterii și valori limită menite să aprecieze degradarea solului,
dar și eventualitatea unor măsuri de reabilitare a calității solului. Acesta are calitate superi oară
dacă își poate exercita toate funcțiile într -un mod optim și echilibrat.
În ultimii ani mai multe țări au luat în vedere ( în cadrul strategiilor de
dezvoltare națională și de protecție a mediului ) rezolvarea problemelor complexe, legate
de afectarea calității mediului pe cale antropică, prin practicarea tehnologiilor intensive.
Calitatea solului reprezintă capacitatea sa de a produce recolte sănătoase și hrănitoare,
de a rezista eroziunii și de a reduce impactul presiunii mediului asupra pla ntelor.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
19
Chaussod (1996) afirmă că noțiunea de calitate biologică a solurilor agricole are 4 părți
componente:
• fertilitatea s -au potențialul agronomic legat direct de activitatea biologică a
• starea fitosanitară a solului și vegetației
• impactul mediului (ex ternalitățile) asupra funcționării solului
• rezistența, sau sensibilitatea solului la impactul antropic și al mediului și aptitudinea de
revenire la starea inițială.
Utilizarea durabilă a solului presupune măsuri pentru menținerea productivității
potențiale a resurselor și urmărirea evoluției acestora, pe baza unor parametri și indicatori care
să monitorizeze schimbările produse calității solului.
Pieri și colab. (1995) consideră că acești indicatori de calitate sunt de trei feluri:
• indicatori de presiune asupra resurselor de sol
• indicatori de schimbări în starea calității solului
• indicatori de răspuns ai societății la aceste schimbări
Unii parametri și indicatori de calitate a solului, din punct de vedere economic folosiți
sunt: sa tisfacerea cerințelor edafice ale culturilor și a altor activități umane;comportarea solului
ca mediu pentru producția de biomasă; pretabilitatea terenului pentru diferite utilități; rolul
solului referitor la reciclarea gunoaielor urbane și menajere, a de șeurilor și reziduurilor.
Putem alege ca experiment un teren pentru studia activitatea microbiană microbiologică a
preluvsolului, de unde se recoltează probe de sol pentru aflarea potențialul i bacterian al calitații
solului. Terenul poate fi negru permane nt, având culturi permanente, asolamente convenționale
și ecologice, cu sau fără îngrășăminte, organominerale sau minerale.
După spusele lui J. Doran, calitatea solului este capacitatea lui de a funcționa in cadrul
ecosistemului și a terenului valorificat cu menținerea productivității biologice, calității
mediului, sănătății plantelor, animalelor și oamenilor . Calitatea solului este in mare măsură
determinată de conținutul substanțelor organice (CSO). CSO este considerat cel mai important
indicator al cal ității și productivității solului. Utilitatea acestui indicator nu este indicat
perioadelor scurte de timp, deoarece poate fi depășit cu ajutorul indicatorilor microbiologici.
Indicatorii microbiologici sunt concepuți ca cei mai sensibili în estimarea stării solului, în unele
cazuri chiar sunt singurii posibili. Enumerăm cinci motive pentru care microorganismele sunt
un mijloc promițător pentru scoaterea în evidență a efectelor asupra calității solului:
1. Biomasa microbiană constituie unul dintr e cele mai importante atribute ale calității
2. solului;

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
20
3. În funcție de condițiile mediului, microorganismele produc sau descompun humusul,
fiind partea majoră și cea mai importantă a substanțelor organice din sol;
4. Pentru toate tipurile de sol, având același condiții climatice , activitatea microbiologică
este în mare măsură condiționată de aceiași factori care controlează acumularea
substanțelor organice în sol, de exemplu cantitatea, calitatea și calendarul de intrări a
materiei organice in sol și depind d e managementul solului;
5. Biomasa microbiană a solului are o rată de regenerare de multe ori mai mică comparativ
cu cea a substanțelor organice din sol (0,5 -5 ani față de > 20 de ani);
6. Sunt disponibile metode microbiologice care permit detectarea din timp a modificărilor
privind intensitatea transformărilor substanțelor organice in sol induse de
managementul solului.

2.1. BACTERII FIXATOARE DE AZOT ÎN BILANȚUL COMPUȘILOR AZOTOȘI

Bacteriile sunt microorganisme procariote și alcătuiesc domediul Bacteria . Bacteriile
sunt printre primele forme de viață aparute pe Pământ și se găsesc în majoritatea habitatelor.
Într-un gram de sol sunt aproximativ 40 milioane de celule bacteriene. Sunt organisme
vitale în ciclurile ecologice și au rolul de circulare al nu trienților, cum ar fi cazul fixării azotului
din atmosfera terestră.
În microbiologie, azotobacter este bacterie aerobă care face parte din grupul
microorganismelor fixatoare de azot și este capabilă să utilizeze în nutriția sa azotul atmosferic
și îmbogă țește solul cu acest element.
Termenul de simbioz provine din limba greacă syn=cu și bios= viață și este tipul de
relație oligatorie dintre doua sau mai multe organisme din care ambele trag foloase. Lipsa unuia
fără celălalt nu este posibilă. De acee a , lichenii sunt produsul conviețuirii ciupercilor cu algele,
iar ciupercile cu algele marine verzi. Bacteriile din genul Rhizobium ” infectează ” rădăcinile
plantelelor, și prin simbioză permite formarea nodozităților pe rădăcinile plantei gazdă și permi t
fixarea azotului.
Fixarea azotului se mai realizează și de către alte microorganisme (ciuperci, bacterii ).
În anul 1969, Lie, Mulder și Woldendorp au considerat că bacteriile fixatoare de azot au
contribuție minoră la fertilitatea solului și economia g lobală a acestui element în natură, având
următoarele argumente:
• în solurile fertile, activitatea lor este ușor deplasată de microorganisme nefixatoare și
consumă substraturile organice cu carbon

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
21
• în prezența compușilor cu azot în mediu, preferă sa îi utili zeze pe aceștia și își
diminuează semnificativ capacitatea fixatoare
• stimularea fixării azotului necesită consumul cantităților mari de carbon organic
• numărul celulelor de Beijerinckia și Azotobacter , în majoritatea solurilot este mic și s –
a demonstrat că prezența în rizosferă a unui număr mare de bacterii fixatoare de azot ,
precum Derxia, Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia , nu atestă rolul lor în
economia respectivului sistem

Azotul – element biogen esențial
Fixarea biologică a azotului, este realizată doar de bacterii chimiotrofe și fototrofe
și constă în incorporarea azotului în combinații chimice pe care plantele le absorb și le
utilizează.
Azotul este un element biogen esențial pentru că intră în compoziția proteinelor și a
altor substanțe organice de importanță deosebită pentru toate organismele vii. În totalitatea
organismelor vii, animale și vegetale, azotul este înmagazinat numai în proporție de 0,036%
din totalul azotului. Azotul se găsește în natură în cantități variabile. Planeta are rezervele de
azot distribuite astfel :
a) Cea mai importantă rezervă de azot a planetei o constituie atmosfera. Aici azotul ocupă
78% din volumul total și 75% din greutate. Azotul molecular nu poate fi ut ilizat de
plantele verzi, doar de unele microorganisme dotate cu echipament enzimic.
Microorganismele acestea sunt numite fixatoare de azot molecular. Ele pot fi libere și
simbionte sau aerobe și anaerobe.
b) Rezerva de azot din apă și din sol: partea cea mai mare se găsește în humus, în
organisme vegetale și animale moarte ( returnează solului azotul obsorbit sub forma de
azotați și săruri de amoniu de către plantele verzi. Acest azot este cel mai dinamic,
deoarece mobilitatea sa conferă un ritm schimbării f ormelor sale de existență ,dar și
diversitatea converiilor pe care le suferă.
c) Rocile sedimentare conțin 0,2% din cantitatea totală de azot ;
d) Rocile primare au 97,8% din azot ( sub formă de N 2) și participă puțin la circuit ( prin
activitatea vulcanică și e liminarea gazelor ) ;
e) Un procent neînsemnat din cantitatea totală de azot îl ocupă sedimentele din adâncurile
oceanelor și mărilor, formându -se prin depunerea compușilor organici.
În practica agricolă, fixarea azotului molecular are o importanță foarte ma re. Plantele
iau azotul din soluția solului sub formă de ioni de NO 3¯, NO 2¯, NH 4+. Azotul participă în plantă

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
22
la compoziția substanțelor proteice, a acizilor nucleici, a clorofilei, a unor vitamine și fermenți
și a unor substanțe anorganice. Cantitatea de azot variază cu specia, vârsta și organul cercetat.
Etapele esențiale ale circuitului azotului , unele sunt desfășurate în aerobioză, altele în
anaerobioză: fixarea azotului atmosferic, amonificarea, nitrificarea (nitritarea, nitratarea),
denitrificarea.

Circuitul azotului – reacțiile biologice

Circuitul azotului în natură cuprinde următoarele etape:

I. FIXAREA AZOTULUI ATMOSFERIC
Azotul este element esențial pentru existența vietții în biosferă, fiind inclus în structura
tuturor proteinelor și acizilor nu cleici.Azotul reprezintă 79% din conținutul atmosferei.
Reacția chimică globală de fixare a azotului este aceeași, indiferent dacă se obține în
industria chimică sau în celula bacteriană și constă în ruperea triplei legături din molecula de
azot și legarea a 3 hidrogeni de fiecare parte atom de azot.

NN+ 3H2 2NH3N2azã
NH 4+
N2
N2
NO 2¯

R-NH 2 în
proteine
Aerobic
Anaerobic
R-NH 2 în
proteine
NO 2¯
NO3¯
NN

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
23

În anul 1984, Day și colaboratorii săi, au utilizat tehnicile cele mai riguroase și
apreciază contribuția bacteriilor chemotrofe libere la 2 -3 kg N/ha/an , având un rol mai
important în regiunile tropicale decât în regiunile temperate.
Studiile de laborat or efectuale cu cele mai moderne tehnici arată ca rolul acestei
categorii de microorganisme în fixarea azotului ți fertilitatea solului este incert.
Îmbogățirea solului în azot combinat se face pe cale naturală , prin fixarea biologică a
azotului atmosfe ric sau artificial, prin adăugarea de îngrășăminte azotate.
Circulația biologică a azotului este un proces lent și continuu, sub acțiunea a peste 100
de genuri de diferite bacterii , azotul atmosferic este convertit la forme fixe, sunt folosite de
plante ș i introduse în forme organice ( în constituenți structurali ) și utilizând elergia obținută
prin fotosinteză. După moartea animalelor și a plantelor care i -au consumat, compușii organici
sunt mineralizați și restituiți în atmosferă.
Fixarea din atomosferă a azotului se face prin trei căi principale: biologică,tehnică și
atmosferică( chimică).
Fixarea azotului molecular reprezintă orice proces care convertește azotul liber în
compuși cu azot. După mai multe schimbări, compușii cu azot ajung pe pământ prin pl oaie.
Bacteriile libere fixatoare de azot sunt reprezentate de doua grupe:
1. bacteriile chemotrofe
Bacteriile Clostridium pasteurianum și Azotobacter sp . au fost inițial singurele bacterii
fixatoare de azot, având importanță esențială pentru acest proces pe plan global. S -a demonstrat
că din totalul de 260 de genuri de bacterii chemotrofe, doar 10% conțin nitrogenaza și au
proprietatea de fixare a azotului atmosferic. Sunt incluse specii din genurile: Alcaligenes,
Azospirillum, Arthrobacter, Clostridium, Der xia, Enterobacter, Erwinia, Rhizobium,
Mycobacterium, Frankia , etc. Acestea pot fi:
• aerobe (Azotobacter ),
• anaerobe (Clostridium pasteurianum),
• aerobe facultativ anaerobe ( Enterobacter).
Importanța bacteriilor chemotrofe fixatoare de azot este capaciatatea sa de a fixa cantități mici
pe suprafețe mari , pe perioade îndelungate ,în tot sursul anului .
2. bacteriile fototrofe
Întâlnim 12 genuri de bacterii fototrofe, din care doar 92% au cap acitatea de fixa azotul. Sunt
incluse specii din genurile: Amoebobacter, Chlorobium, Chromatium , Ectothiorhodospira,

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
24
Pelodictyon, Prosthecochloriesm, Rhodomicribium, Rhodoseudomona, Rhodospirillum,
Thiocapsa, Thiocystis.

II. AMONIFICAREA
Evoluează în condiții optime în straturile superficiale ale solului
bine structurate și aerate, având umiditate potrivită, la PH apropiat de neutralitate.
Randamentul este optim la temperatura de 30șC, dar limitele la care se realizează
variază (2 -40șC). Constă în mineraliza rea azotului proteic până la NH 3. Este procesul de
conversie a compușilor organici cu azot fiind în stadiul de amoniac.
Acest proces este rezultatatul activității a numeroase organisme heterotrofe ca
bacterii, actinomicete. Partea ce amai mare a azotului din orizonturile superficiale ale solului
este prezent sub formă de azot în combinații organice, provenind din proteinel e vegetale sau
animale, din excrementele animale, din masa microbiană, etc.

III. NITRIFICAREA
Cele doua trepte intermediare: nitritarea și nitratarea în care are loc oxidarea NH 3 până
la nitriți, dar și nitrați.
Este procesul biologoc prin care NH 3 sau alte forme reduse ale azotului anorganic
rezultate în cursul procesului de amonificare, sunt oxidate până la nitrați și reprezintă forma de
compuși azotați ( cel mai ușor asimilată de majoritatea palntelor). Nitrificarea cuprinde două
etape și este realizată de bacterii specifice,diferite : nitritbacterii și nitratbacterii.
Nitrificarea autotrofă . Este realizată de organisme care folosesc ca sursă de carbon
bioxidul de carbon și carbonații, iar ca sursă de azot și energie amoniacul și respectiv nitriții.
Nitrif icarea heterotrofă . Există însă și nitrificatori heterotrofi care oxidează
amoniacul din sol cu participarea unor hidroxamați sintetizați în sol de câteva microorganisme.
Mecanismul biologic al nitrificării heterotrofe, deși insuficient cunoscut, este tota l diferit de cel
al nitrificării autotrofe. (speciile genurilor Achromobacter, Corynebacterium, Agrobacterium
produc nitriți din oxinele unor acizi organici ).
Bacteriile nitrificatoare se dezvoltă cel mai bine la pH = 7,5 – 8, dar cresc în natură și
în condiții suboptimale (pH = 6). Temperatura optimă de dezvoltare este de 25 – 30șC, iar
limitele sunt de 5 – 40șC.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
25
IV. DENITRIFICAREA
Este procesul de descompunere a nitrațiilor până la azotul molecular ,gazos, N 2 . Prin
acest proces are loc reducerea azotului nitric până la azot molecular încheindu -se în acest fel
circuitul azotului. Bacteriile denitrificatoare formează un grup biochimic și toxonomic
heterogen, unind peste 75 de genuri diferite. Principalele bacter ii denitrificatoare aparțin
genurilor Bacillus, Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus, Azospirillus.

2.2. IMPLICAREA MICROORGANISMELOR ÎN CIRCUITUL AZOTULUI ÎN
NATURĂ

Circuitul azotului în natură ( denumit și ciclul azotului )reprezintă procesul de
circulaț ie continuă a azotului în atmosferă, organisme vegetale și animale , scoarța terestră, în
acest timp elementul chimic trece prin combinații chimice și are viverse forme.

Ciclul azotului în natură
( Sursa: http://ro.m.wikipedia.org/wiki/Circuitul_azotului_în_natură )

Circuitul azotului în natură înseamnă parcurgerea etapei de fixare a azotului, pe
parcursul căreia bacteriile convertesc azotul atmosferic în amoniac.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
26
O etapă de descompunere la nivelul căreia microorganismele descompunătoare
eliberează compușii de azot d in materia organică, o etapă de amonificare în care bacteriile și
fungii transformă compușii organici de azot proveniți de la plante și animale moarte și
eliberează excesul de amoniac și ionii de amoniu, dar și o etapă de conversie a ionilor formați
în eta pa de amonificare în nitrați și nitriți. În ecosistemele agricole perturbate pot să apară
procese de denitrificare, pe parcursul lor bacteriile pot converti nitrații și nitriții în azot
atmosferic și conduc la deprecierea fertilității solului și apariția c arenței de azot.
Amonificarea este procesul de producere a amoniacului din compuși organici. La acest
proces participă majoritatea populațiilor bacteriene din sol.
În etapa de transformare a azotului, proteinele sunt descompuse în amino -acizi, aceștia
la rândul lor sunt supuși procesului de aminare pentru a putea elibera moleculele de amoniac în
momentul morții organismelor vii. Pe parcursul procesului de amonificare,alături de amoniac,
sunt produși și acizi nucleici, uree sau acid uric. Amonificarea, cara cteristică populațiilor
bacteriene de Bacillus, Clostridium, Proteus, Pseudomonas, și Streptomyces din sol.
Unele microorganisme sunt capabile de utilizarea nitraților ca acceptori de electroni
(agenți oxidanți care acceptă electroni în reacțiile redox) și de metabolizarea substanțelor
organice în lipsa oxigenului, proces având denumirea de nitrificare, iar în urma acestuia sunt
eliberați în sol nitrați cu solubilitate ridicată și care sunt ușor de asimilat de către bacteriile
fotoautotrofe, alge și plant e pentru a fi convertiți în amino -acizii necesari creării propriilor
enzime și protoplasmă.
Microorganismele care sunt responsabile de procesul de nitrificare sunt bacteriile
chemoautotrofe din genurile Nitrobacter , Nitrosomonas, Nitrococcus și Nitrosococc us,
procesul are loc în prezența oxigenului și este mai puternic în solurile bine aerate.
O serie de microorganisme sunt capabile să utilizeze nitrații ca acceptori de electroni
și să metabolizeze substanțele organice în lipsa oxigenului, pe parcursul aces tui proces nitrații
fiind reduși la nitriți, apoi la oxid de azot și în final la azot molecular.
Microorganismele în natură se găsesc în toate mediile (aer,apă.sol) ,acolo unde găsesc
condiții favorabile de dezvoltare și multiplicare. Din aceste medii, sol ul ocupă rolul principal,
deoarece este considerat principalul rezervor natural pentru microflora aerului,apei,dar și a
celorlalte medii.
În sol, microorganismele au toate condițiile favorabile pentru a se desfășura activitățile
lor vitale. Majoritatea mic roorganismelor sunt saprofite,deoarece solul conține o cantitate
suficientă de substanțe organice ce poate fi degradată. Ele găsesc cantitatea suficientă de oxigen
(specii aerobe), dar și condiții de anaerobioză ( specii anaerobe).

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
27
Microorganismele in sol sunt ferite de acțiunea nocivă a radiațiilor U.V. , iar pH – ul
este corespunzăzor dezvoltării lor.
Concluzia după aceste condiții este că solul este mediul natural cel mai favorabil
pentru dezvoltarea și multuplicarea microorganismelor.
Microorganismelor din sol sunt importante deoarece că ele participă la fomarea
structurii fizice a solului, la fertilizarea solului prin procese continue de descompunere a
materiei organice, la circuitul materiei în natură ( prin trecerea substanțelor organice din sol în
formă minerală ).
Deoarece dintre organismele care realizează circuitul azotului în natură bacteriile dețin
ponderea cea mai mare, ne referim la morfologia și ecologia acestora.

2.3. MORFOLOGIA BACTERIILOR IMPLICATE ÎN REALIZAREA
CIRCUITULUI AZOTULUI

Bacteriile sunt prima formă de viață apărute pe planetă. Principala lor caracteristică
este structura
Bacteriile sunt organisme vitale în multe cicluri ecologice și au rolul de circulare al
nutrienților ,cum este și cazul fixării azotului din atmosfera te restră.
Bacteriile din genul Azotobacter sunt răspândite în natură mai ales în solurile cultivate,
care sunt bogate în humus cu reacție neutră și se găsesc rar în solurile acide, podzolice,
mlăștinoase și turboase. Morfologia lor este variabilă în funcți e de condițiile de mediu și arată
că numeroase specii separate, ulterior au fost sinonime.
Microorganismele libere fixatoare de azot – aerobe, cele mai importante sunt :
Azotobacter chroococcum și Azotobacter agile .
Azotobacter chroococcum au forma unor celule sferice, puțin turtite, de obicei incluse
într-o capsulă mucilaginoasă și frecvent reunite în perechi.
Formele și dimensiunile celulelor de Azotobacter variază în funcție de vârstă și de
condițiile de mediu. Ciclul morfolo gic în gelătură cu vârsta, se comportă astefel:
• cele tinere au formă de bastonașe ( de 2×4µm ), sunt mobile cu ciliație peritrihă
(mobilitatea nu este uniformă și depind de specie) și citoplasmă nediferențiată.
• când sunt în stadiile de îmbătrânire, apar formele sferice și își pierd moilitatea.
Azotobacter agile . Au ciclul morfologic:
• formele tinere sunt bastonașe mari, mobile, cu cilii peritrih,
• celulele mature sunt coci mari de 3 – 6 µm diametru, adesea alungiți

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
28
• formele bătrâne au aspectul unor coci m ari puțin voluminoși. Uneori apar și forme
foarte lungi, aproape filamentoase. Citoplasma celulelor prezintă granulații
Sunt bacterii care participă la procesul de amonificare, morfologia lor este:
• Escherichia coli . Bacili de 1 – 4µm lungime, 0,2 / 0,5µm g rosime, polimorfism
accentuat, nesporulat, necapsulat, mobil, (cilii dispuși peritrih) Gram negativ;
• Pseudomonas fluorescens – este un bacil sau cocobacil de 1,5 µm lungime și 0,5 – 0,6
µm grosime, mobil, cu celule izolate, necapsulat, nesporulat, Gram neg ativ;
• Clostridium sporogenes (dar și alte specii de Clostridium din sol) bacili sub forma unui
bacil scurt și gros, 4 – 8µm lungime, 1 – 1,5µm grosime, destul de uniform ca formă și
dimensiuni, izolat, uneori grupat în lanțuri scurte, sporulat, cu spori ce ntrali sau
subterminali, nedeformat, imobil Gram pozitiv;
• Proteus vulgaris. Este un bacil de 0,5 – 1 µm grosime, 1 – 3 µm lungime nesporulat,
necapsulat, aerob, facultativ anaerob mobil cu flagelii dispuși peritrih, Gram negativ.
Există bacterii care parti cipă la procesele de nitrificare și denitrificare:
• Nitrocystis sp.. Au proprietatea de a forma zooglee. Diametrul celulelor au aproximativ
de 1,5µm unite în perechi sau în agregate mici de formă tetraedrică și au formă de coci;
• Nitrobacter vinogradskii și Nitrobacter agilis . Au formă de celule ovale de 1 – 0,8µm,
nespor ulate, Gram negative și care formează colonii mici (diametru de 200µm) pe medii
de cultură solide;
• Nitrosomonas javeninsis . Diametrul celulei este de 0,6µm iar flagelul situat polar este
de 20 de ori mai lung decât celula. Celulele sunt ovale, cu un singu r cil foarte lung ;
• Nitrospira briensis și Nitrospira aretica –formă de filamente spiralate de o lungime
foarte diferită (de la coci până la spirale), de 15 – 20µm. Formează zooglee când
filamentele lungi se pot desface în granule mici care pe medii proasp ete generează noi
celule ;
• Achromobacter denitrificanți . Are aspectul unor bacili mici cu cili dispuși peritrihi,
nesporulați, facultativ anaerobi.

2.4. ECOLOGIA BACTERIILOR CE REALIZEAZĂ CIRCUITUL AZOTULUI

Speciile de Azotobacter sunt prezente în aproape toate solurile, cel mai mult în solurile
cultivate, fertile. Speciile de Azotobacter trăiesc în soluri neutre sau alcaline, având pH -ul

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
29
cuprins între 5,8 și 8,5. Au fost izolate însă și tulpini care rezistă la un pH. mai mic (4,6), iar
temperatu ra este de 28șC.
Randamentul fixării azotului molecular de către Azotobacter este foarte variabil în
funcție de tulpină, de prezența anumitor elemente minerale, de sursa de carbon. Randamentul
fixării azotului molecular de către Azotobacter este de 1% fa ță de carbonul utilizat.
Dacă în sol există azot nitric, acesta influențează fixarea de către Azotobacter în funcție
de concentrație .
Concentrația fosfaților trebuie să atingă 0,1 milimoli , așadar: pentru fixarea de 5 mg
de azot, Calciul este necesar în cantități mai mici de 0,001 milimoli, iar Fierul este necesar în
doze de 0,0001 milimoli.
Speciile de Rhizobium nu sunt răspândite în toate solurile în care trăiesc și plantele
gazdă din flora spontană sau cultivată. În solurile care nu au fost cultivate cu leguminoase (deloc
sau scurt timp),condițiile locale nepermițând înmulțirea speciilor de Rhizobium, introducerea
unei leguminoase necesită inocularea solului sau a semințelor. Temperatura solului influențează
activitatea speciilor Rhizobium , ele fiind sensibile la temperaturi scăzute. Formarea
nodozităților este optimă la pH = 7, sub pH = 5 scade repede, iar la pH = 4 încetează.
Speciile genului Clostridium sunt răspândite și în solurile afânate, aerisite, numai că
în acest caz ele intră în relație de metabioză cu diferite specii aerobe, care consumă oxigenul
din sol. Clostridium, fixează azotul atmosferic și îl redă parțial în formă combinată în mediul
ambiant, îmbunătățind condițiile de existență a bacteriilor aerobe . Toleranța față de oxigen și
de metabioza cu bacteriile aerobe fac ca Clostridium să fie un fixator de azot mai răspândit
decât Azotobacter .

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
30

Partea a II -a
Scopul lucrării. Material și metodă. Rezultate și discuții

CAPITOLUL 3
SCOPUL LUCRĂRII. MATERIAL ȘI METODĂ

3.1 SCOPUL LUCRĂRII

Lucrarea de față își propune, ca scop principal, studierea și evidențierea grupelor
ecologice de microorganisme implicate în realizarea circuitului azotului în natură, categorie
definitorie pentru atribuirea termenului de calitate biologică a solului și de imprimare a stării
igienico -sanitare a solului, având drept obiectiv principal studiul echilibrului dinamic stabilit
între grupele fiziologice de microorganisme și oscilațiile acestui echilibru în procesele naturale
de formare a solului, precum și modalitatea de transformare a acestui echili bru sub influența
diferiților factori privind modul de cultivare.
În vederea materializării acestui obiectiv s -au recoltat probe de sol din patru puncte
diferite ale Parcului Constantin Poroineanu – Municipiul Caracal, județul Olt.
În ansamblu, prin c unoașterea și menținerea sub control a biologiei solului sub dublu
aspect, momentan și evolutiv, este posibilă compararea diferitelor orizonturi ale unui sol, ale
diferitelor soluri, constatarea unui eventual dezechilibru, stabilirea raporturilor posibile între
microfloră și fertilitate precum și atribuirea termenului de calitate biologică a solului, strâns
dependentă de activitatea microorganismelor din sol.

3.2. PREZENTARE PARCUL CONSTANTIN POROINEANU – CARACAL

Motto: PARCUL POROINEANU
Conițe de tot neamul, bătrâne, franțuzite,
Dudui de toată speța își varsă aicea of -ul,
Pălăvrăgesc mereu, c -or vrea să se mărite!
Deodată, Bebe tresare: M -a-nebunit pantoful!
(Autor A. P. B. în „Romanațiul” din mai 1927)
Parcul "Constanti n Poroineanu " este cel mai important obiectiv de arhitectură
peisageră din fostul județ Romanaț, actualul județ Olt. Este considerat al treilea parc natural din

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
31
Europa, ca mărime. Numele său vine de la moșierul Constantin Poroineanu care a cedat în 1893
un heleșteu în scopul construirii unui spațiu verde, cu multe specii de plante atât românești, cât
și exotice. Amenajarea a început în 1907 și a durat până în anul 1914.

(Sursa: http://cniptcaracal.ro/pics/CONSTANTIN -POUREANU.jpg )
A fost executat de arhitecții peisagiști francezi Pinard (realizator al planurilor
Parcului Herăstrău și colaborator la amenajarea Parcului Romanescu din Craiova) și Redont (a
întocmit planurile Expoziției generale din 1906 din Parcul Filaret – București)‚ ’’Parcul de
cultură și odihnă’’ având drept model Cișmigiul bucureștean. Este situat în partea de Vest-
Nord -Vest a municipiului Carac al, între doua cartiere cunoscute și vechi, Bold și Protoșeni, în
apropierea centrului administrativ.
Se întinde pe o suprafață de 25,5 ha, din care 16 ha sunt reprezentate de vegetație,
aleile și monumentele de arta, stadionul de fotbal și terenuri de hanbal, loc de agrement cu o
insulă, in cursul râului Gologan. Configurația terenului a influențat selectarea speciilor de plante
lemnoase și dispunerea vegetației, iar solul de luncă cu un nivel ridicat al pânzei freatice are un
rol important în viața acestei adevătare oaze de verdeață. Caracteristicile terenului mlăștinos,
pânza freatică ridicată a impus găsirea unor soluții peisagistice speciale, fiind plantate
exemplare mai puțin întâlnite în zonă. Astfel, în parc se găsesc specii precum pinul de
Himalay a, pinul negru, ienupărul de Virginia, mahoia(originală din America de Nord),
cenușarul (China), chiparosul de mlaștină, ararul american, igăranul etc. Există și adevărate
rarități vegetale, cum ar fi: arborele pagodelor (Ginkgo biloba ), are aceeași vârstă ca și parcul,
chiparosul de baltă (Taxodium distichum ), stejarul brumăriu de forma piramidei (Quecus

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
32
pedun -culiflora ), arborele vieții( Thuja orientalis ), pinul negru (Pinus nigra ). O adevărată axă
a parcului este Aleea plopilor, lungă de 1200 de metri , realizată în anul 1913, sub arborii seculari
făcând plimbări la ceas de seară chiar marele poet George Coșbuc, alături de prietenul său poet
Haralamb Lecca. În anul 1925, deputatul de Romanați I.D. Ianculescu ia inițiativa turnării în
bronz a unui bust al lui Constantin Poroineanu, deoarece până atunci, așa cum citim în ziarul
„Romanațul“, nr.17 din 5 aprilie 1915, cârmuitorii orașului, persoane cu „concepții strâmbe“ și
„suflete mici“ nu găsesc de cuviință să-i ridice „un falnic monument“ celui care și-a lăsat toată
averea (trei milioane de lei) orașului Caracal, „îndemnat de iubirea care în tot timpul a purtat -o
pentru fiii Romanațului, unde foarte mulți ani a fost reprezentantul lor în Sfatul țării.“
(Testament Constantin Poroineanu).

http://www.flickr.com/photos/basesteanu/34152647401/in/photostream )

Parcul „Constantin Poroineanu“ necesită toată atenția, prețuirea și eforturile pentru
păstrarea lui așa cum a fost lăsat de înaintași, un paradis verde cu destinații multiple: odihnă,
plimbare, agrement, obiectiv turistic, subiect de studii științifice, „plămân verde” împotriva
poluări i. („Caracal – tărâm de legendă și destinație turistică, Ediția a II -a, revăzută și actualizată,
Autori: Ion MARIN, Gheorghe BÃNICÃ’’)

3.3. MATERIAL ȘI METODĂ

Pentru materializarea obiectivului propus de evidențiere a grupelor ecologice de
microorganis me implicate în circuitul azotului în natură s -au recoltat probe de sol din patru
puncte diferite ale Parcului „ Constantin Poroineanu“, respectiv:
1. Zonă cu specii de foioase – I
2. Zonă cu specii de conifere – II
3. Zonă cu trandafiri – III

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
33
4. Zonă gazon – IV
Probele prelevate au fost prelucrate în laborator, efectuându -se suspensii în apă. Prima
determinare a fost pH -ul, ca parametru important pentru desfășurarea metabolismului
microbian în ecosistemul terestru. Au fost determinate următoarele valori pH pentru probele
prelevate – tabelul 3.1 – în conformitate cu clasificarea realizată de Obrejan și colaboratorii
(1964), respectiv gruparea solurilor în 8 tipuri în funcție de valorile pH -ului (tabelul 3.2) .

Tabel 3.1. Punctele de recoltare ale probelor de sol din Parcul „ Constantin Poroineanu“
și tipul de sol față de pH

PROBA
luată în studiu Tip de sol Plante recomandate
pentru plantare
PROBA I Sol din zonă cu specii foioase
pH = 7,20 (sol neutru) Fag, tei, stejar, paltin
PROBA II Sol din zonă cu specii conifere
pH = 6,8 (sol slab acid -neutru) Brad, molid, pin, tuia
PROBA III Sol din zonă cu specii din
Familia Rosaceae
pH = 6,70 (sol slab acid) Trandafiri pitici,
urcători, tip pomișori
PROBA IV Sol din zonă cu gazon
pH = 6,60 (sol slab acid) Specii d e graminee

Tabel 3. 2. Caracterizarea reacției solurilor după valoarea de pH în apă
(după I.C.P.A -1997)

Caracterizarea solului Valoare pH
l. Foarte puternic acide sub 4,50
2. Puternic acide între 4,50 – 5,50
3. Acide între 5,50 – 6,00
4. Slab acide între 6,00 – 6,80
5. Neutre între 6,80 – 7,20

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
34
6. Slab alcaline între 7,20 – 7,80
7. Alcaline între 7,80 – 8,50
8. Puternic alcaline peste 8,50

Prelevarea probelor de sol
Valoarea unei analize depinde în mare parte de modul de recoltare a probelor de sol,
respectând două condiții de bază: omogenitatea și asepsia.
Pentru a obține o probă cât mai reprezentativă, omogenitatea a fost asigurată efectuând
pentru fiecare probă mai multe recoltări parțiale din puncte diferite a le suprafețelor de teren
luate în studiu.
Asepsia a impus evitarea contactului solului cu degetele și utilizarea instrumentelor
flambate sau trecute prin alcool.
După îndepărtarea păturii superficiale a solului pe o adâncime de 3 -5 cm, recoltarea
probelor s-a executat cu o spatulă sterilă, eșantioanele de sol fiind introduse în borcane sterile
de sticlă sau pungi. S -au recoltat cca 100 gr sol din zona subiacentă, de la adâncimea de 5 -20
cm. S -a notat de fiecare dată tipul de plante din zona respectivă. Prel ucrarea probelor s -a
executat imediat după aducerea lor în laborator.
Probele de sol au fost prelevate si studiate într -o dinamică sezonieră, respectiv în
lunile martie 2019, august 2019 și octombrie 2019.

Efectuarea suspensiilor – diluții de sol
Tehnica diluțiilor este aplicabilă la analiza microbiologică a solului dacă se iau unele
precauții speciale. Principala cerință este disocierea agregatelor telurice, indispensabilă pentru
eliberarea microorganismelor în apa da diluție, disociere care se re alizează într -un mojar,
printr -o mojarare serioasă a solului în stare uscată. S -au efectuat din probele de sol suspensii –
diluții în apa distilată sterilă. În acest scop din probele de sol s -au cântărit steril 10 g, care au
fost introduse într -un flacon in dice de iod de 280 ml capacitate cu 100 ml apă sterilă. S -a realizat
astfel diluțla de 1/10. După o agitare puternică de 30minute la agitator, s -a procedat la realizarea
celorlalte diluții de sol, pipetând câte 10 ml din suspensia diluția 1/10 în al doilea flacon indice
iod care conținea 90 ml apă sterilă, s -a procedat în mod asemănător pană la ultima diluție,
repetându -se de fiecare dată agitarea în conformitate cu tehnica descrisă de Tardieux și Pochon.
Suspensiile -diluții de sol s -au însămânțat pe medii selective lichide sau solide.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
35
Evaluarea grupelor ecologice de microorganisme
Cunoscând rolul microorganismelor în circuitul materiei în natură, metodele bazate pe
principiile elaborate de Pochon și colab se aplică la studiul diferitelor grupe ecologice d e
microorgnisme care realizează în natură circuitul carbonului, azotului, sulfului și fosforului.
Determinările s -au făcut prin metoda diluțiilor folosind medii selective lichide după metoda
Pochon și Tardieux. S -a urmărit în dinamică reacția ce caracteriz ează grupul respectiv fie prin
metabolizarea substratului,fie prin apariția unui catabolit în mediu.

Prepararea mediilor de bază: extractul de sol, soluția salină Vinogradski și soluția de
oligoelemente.
În compoziția mediilor de cultură care sunt în cel e din urmă făcute selective prin
alegerea sursei de carbon sau de azot care se adaugă intră două preparate de bază, respectiv
extractul de sol și soluția mamă salină Vinogradski. Este de asemenea necesar să dispunem de
o soluție de oligoelemente din care s e adaugă o mică cantitate de ordinul unui ml la fiecare lot
de mediu preparat, plecând de la apă distilată.

Prepararea extractului de sol
Se alege un sol de pH neutru sau foarte alcalin, în bună stare pedologică, productiv și
biologic, recoltat de la o ad âncime de 5 -25 cm – cam 10 kg de sol ce dau în medie cca 7 l extract.
Se amestecă în greutate egală de apă de robinet în baloane de sticlă de mare capacitate. Se face
extracția la cald punând amestecul în autoclav timp de o oră la 130°C. Se lasă să iasă v aporii
foarte lent, până când temperatura autoclavului coboară la 100 -110șC (aceasta activează și evită
humificarea extractului care poate fi dată de o fierbere îndelungată). La scoaterea din autoclav
se filtrează amestecul care este spontan decantat pe hâ rtie de filtru Laurent nr.7, la cald. Pentru
a obține un lichid de filtrare perfect limpede se pregătesc mai multe flacoane de sticlă prevăzute
cu câte o pâlnie și hârtie de filtru. Se trece supernatantul succesiv pe mai multe filtre,
întotdeauna în aceeaș i ordine. Filtratul tulbure, obținut în urma primei filtrări, devine în general
clar după ce a fost trecut pe două sau chiar trei alte filtre. Solul colmatează rapid filtrele la
începutul bateriei și acestea trebuiesc schimbate când scurgerea devine dific ilă. Se sterilizeză
la autoclav la 115șC timp de 30 minute. Extractul obținut trebuie să fie limpede și cu o tentă de
chihlimbar. Extractul de sol se folosește ca atare pentru numărătoarea microflorei totale, sau ca
aditiv în alte medii.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
36
Tabel 3.3. Prepar area soluției mamă saline, Vinogradski

HK 2PO 4 5g;
MgSO 4 2,5g;
NaCl 2,5 g;
Fe2(SO 4)3 0,05g;
MnSO 4 0,05g;
H2O 1000ml.

Pentru preparare se folos ește de preferință apă de fântână sau de fluviu care nu conține
antiseptice și are pH neutru. Se poate folosi și apa distilată cu condiția să i se adauge
oligoelementele necesare sub formă de l ml soluție de oligoelemente la 100 μl apă distilată. Se
cântăresc toate sărurile și se dizolvă în apă rece. Se controlează pH -ul soluției lăsând să cadă o
picătură de albastru de brom -timol ( R.A.I – soluție 0,02% depusă prealabil pe o placă de sticlă
sau de porțelan, amestecul acestor două picături trebuie să dea o tentă albastră franc ( pH= 7 –
7,5). Dacă variază în verde sau cu atât mai mult în galben (pH acid) , se ajustează pH -ul soluției
la neutralitate adăugând o soluție de hidroxid de sodiu sau de potasiu 10%. La pH -ul dorit,
soluția mamă salină apare opalescentă și tulbure, cu un început de precipitare. Se repartizează
această soluție în flacoane de 100 -1000 ml și se astupă cu vată. Se sterilizează timp de 20 minute
la 110șC. Mediul obținut trebuie să se separe în două faze: un lichid transparent clar și un
precipitat cu un aspect coloidal. Înainte de întrebuințare se agită pentru a trece precipitatul în
suspensie și se folosește diluată ca bază pentru aproape toate mediile.

Soluția de oligoelemente
• molibdat de potasiu 0,05 g
• borat de sodiu 0,05 g
• perclorură de fier o picătură
• azotat de cobalt 0,05 g
• sulfat de cadmiu 0,05 g
• sulfat de cupru 0,05 g
• sulfat de zinc 0,05 g
• sulfat de mangan 0,05 g
• apă 1000 ml
Se lasă să treacă prin soluție un curent de CO 2.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
37

Determinarea microflorei fixatoare de azot
Determinarea numărulul de microorganisme aerobe fixatoare de azot atmosferic s -a
efectuat prin însămânțarea diluțiilor de sol în mediu lichid care nu conține azot combinat:
• soluție salină standard 50 ml
• manitol 10 g
• extract de so l 10 ml
• soluție de oligoelemente l ml
• carbonat de caliciu 0,5 g
• apă distilată 950 ml

Mediul este repartizat în tuburi. Îns ămânțarea s -a făut cu suspensie -diluții de sol, un
ml pentru fiecare tub, câte trei tuburi pentru ficare diluție. Termostatarea se face la 28șC. Se
apreciază cultura, în special de Azobacter , prin formarea unui voal brunificat la suprafața
mediului de cultură. Citirile s -au făcut la 7 și 15 zile. Pentru microorganismelc anaerobe
fixatoare de azot s -a însămânțat cu suspensii -diluții de sol un mediu cu următoarea compoziție:

• soluție salină standard 50 ml
• H2KPO 4 0,75 ml
• NaOH n/10 33 ml
• glucosă 10 g
• extract de sol 10 ml
• soluție de oligoelemente 1 ml
• apă distilată 950 ml

Pentru Clostridium mediul s -a repartizat în eprubete, câte 10 ml și s -a introdus apoi în
câte un tub Durham. Însămânțarea s -a făcut din aceleași suspensii – diluții de sol, câte 1 ml
pentru fiecare tub câte trei tuburi pentru fiecare diluție. Termostatarea la 28° C se face timp de
7 și 15 zile. Aprecierea culturii se face printr -o degajare gazoasă, prezența gazului fiind evidentă
în micile tuburi Durham.

Determinarea microflorei amonificatoare
Microorganismele amonificatoare realizează mineralizarea acizilor amini ci, peptidelor
și a altor substanțe cu azot până la amoniac, bioxid de carbon și apă. Evidențierea prezenței
amoniacului se face cu reactiv Nessler. Se însămânțează cu suspensii -diluții de sol un mediu
salin la sare s -au adăugat asparagină ca unică sursă d e carbon și azot, cu următoarea compoziție:

• soluție salină standard 50 ml
• asparagină 0,2 g

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
38
• soliție de oligoelemente l ml
• apă distilată 950 ml

Lecturarea rezultatelor s -a făcut la cinci zile de la însămânțarea probelor. Se prelevează
steril, cu o pipetă câte l ml din fiecare tub, începând cu diluția cea mai mare și prelevatele se
pun în eprubeta de hemoliză. Se adaugă câte 2 picături de reactiv Nessler. Tuburile pozitive au
o tulbureală galben -oranj. Tuburile negative, la fel ca și tuburile martor, rămân incolore.

Determinarea microflorei nitrificatoare
Nitrificarea este un proces microbiologic direct corelat cu productivitatea solului și
foarte sensibil la acțiunea substan țelor toxice, inclusiv a erbicidelor. S -a notat separat prezența
bacteriilor nitroase și nitrice. Două medii selective au fost însămânțate cu suspensii -diluții de
sol, câte 10,5 ml pentru fiecare tub folosindu -se câte trei tuburi pentru fiecare diluție. Pe ntru
cercetarea bacteriilor nitroase azotul este furnizat sub formă de sulfat de amoniu și se citește cu
difenilamină sulfurică, mediul având următoarea compoziție:

• soluție salină standard 50 ml
• (NH 4)2S04 0,5 g
• carbonat de calciu l g
• apă distilată 950 ml

Pentru bacteriile nitrice azotul este furnizat sub formă de azotit de sodiu și se citește
cu același reactiv, după eliminarea nitriților cu uree, mediul având următoarea compoziție:
• soluție salină standard 50 ml
• azotit de sodiu l g
• apă distilată 950 ml

Se repartizează fiecare mediu în tuburi de hemoliză câte l ml de tub. După sterilizare
se însămânțează câte trei tuburi de diluție cu 0,5 ml suspensie de fiecare tub. Se incubeză 20
zile la termostat la 28° C. Citirea rezultatelor:
• bacteriile nitroase – se golesc tuburile, aproape complet, încât să conțină doar 1 —2
picături de mediu, se adaugă în fiecare tub câte 10 picături de acid sulfuric și 10 picături
de difenilamină sulfurică. Tuburile pozitive prezintă o tentă albastră, mai in tensă la
concentrații mari. Citirea se face de asemenea față de un martor neînsămânțat.
• bacteriile nitrice – prezența nitraților se evidențiază ca și în cazul bacteriilor nitroase cu
acid sulfuric și difenilamina câte 10 picături după ce în prealabil s -au adăugat în fiecare
tub câte 10 mg uree pentru eliminarea nitriților restanți. Prezența nitraților se traduce
prin aceeași colorație albastră.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
39
Determinarea microflorei denitrificatoare
Se însămânțează cu suspensii -diluții de sol un mediu lichid, în care azotul se află sub
formă de nitrați. Se cercetează dispariția nitraților în funcție de timp și diluția cu difenilamină
sulfurică. Mediul de cultură are următoarea compoziție:
• soluție salină standard 50 ml
• azotat de potasiu 2 g
• glucoza 10 g
• carbon at de calciu 5 g
• soluție de oligoelemente l ml
• apă distilată 1000 ml

Se repartizează în tuburi câte 10 ml și după sterilizare se însămînțează câte trei tuburi
pentru fiecare diluție câte l ml suspensie de sol și se incubează la 28șC. După 15 zile, se
prelevează, steril cu o pipetă câte 2 picături de lichid, începând cu diluția cea mai mare.
Prelevatele se pun în tuburi de hemoliză și se cercetează în fiecare tub prezenta nitraților cu
reactivul difenilamina după ce s -au eliminat nitrații c are se pot forma cu uree. În fiecare tub se
adaugă 50 mg uree, 10 picături acid sulfuric și 10 picături difenilamina. În toate tuburile în care
au rămas nitrați apare colorația albastră și acestea sunt tuburi negative. Tuburile pozitive în care
nitrații au dispărut sunt incolore. Tuburile cu reacție parțială se notează cu E. Se numără la
fiecare lectură numărul tuburilor pozitive pentru fiecare diluție și se determină numărul de
germeni.
Rezultatele determinărilor cantitative s -au exprimat în numărul de mi croorganisme/g
sol uscat, după tabelele lui Mc Crady și apoi în Log 2 microorganisme/grame sol uscat. În cazul
acestor interpretări precizia este cu atât mai mare cu cât numărul repetițiilor este crescut. De
aceea s -au utilizat câte trei tuburi pentru fieca re diluție. Pe baza acestor rezultate s -au
reprezentat grafic curbele activității biologice a microorganismelor studiate.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
40

CAPITOLUL 4.
REZULTATE OBȚINUTE PRIVIND CARACTERIZAREA
ACTIVITĂȚII VITALE A SOLULUI PRIN EVALUREA
PRINCIPALELOR CATEGORII DE MICROORGANISME
FIXATOARE DE AZOT

4.1. REZULTATE ȘI DISCUȚII

Microorganismele telurice sunt cele răspunzătoare de derularea procesului de trecere
a azotului dintr -o formă chimică în alta (azotul din sol fiind elementul cel mai dinamic).
Mobilitatea acestui element chimic – esențial pentru creșterea și dezvoltarea co vorului vegetal
la nivel plantar – se datorează ritmicității schimbării formelor sale de existență, dar și diversității
conversiilor prin care trece, procese derulate sub incidenșa populațiilor microbiene,
răspunzătoare de transformările azotului – care se găsește în sol în cea mai mare parte sub formă
de combinații organice, formele anorganice fiind compuși precum săruri de amoniu, nitrați,
nitriți.
În ceea ce privește activitatea biochimică a bacteriilor din sol, acestea sunt implicate
în următoarele pr ocese biochimice:
• descompunerea aerobă și anaerobă a substanțelor proteice și a altor compuși organici
azotoși – realizată de bacteriile nitrificatoare (nitribacterii și nitratbacterii) și ciupercile
din sol;
• reducerea azotaților la azot molecular – realizată de bacteriile denitrificatoare , cu efect
negativ asupra plantelor, azotul asimilabil transformându -se în azot atmosferic
inaccesibil plantelor; pentru evitarea acestui proces solul trebuie bine lucrat;
• fixarea azotului atmosferic – produsă de bacterii le fixatoare de azot ,care folosesc drept
sursă de carbon substanțele organice fără azot, fixând azotul din atmosferă și utilizându –
l pentru sinteza diferitelor componente celulare. O parte din azotul fixat este eliberat în
mediul ambiant, iar o parte este mineralizată, după moartea bacteriilor, de către
bacteriile de putrefacție și trece într -o formă accesibilă plantelor superioare. Rolul
bacteriilor fixatoare de azot în bilanțul compușilor azotoși este deosebit de mare.
Bacteriile fixatoare de azot pot fi bacterii libere (Azotobacter, Clostridium ) sau
simbiotice ( Rhizobium ). Imobilizarea biologică a azotului are loc în celula
microorganismelor și trece prin stadiul formării aminoacizilor și apoi al formării
proteinei microbiene. Imobilizarea biologică are l oc în 45 de zile, perioadă în care azotul

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
41
mineral introdus poate fi întâlnit în toate fracțiunile organice (azot aminic, amidic,
hexozaminic).
Totalitatea transformărilor pe care le suferă azotul în atmosferă – cele mai importante
fiind de natură microbia nă – constituie ciclul azotului .
În cadrul prezentului studiu, evidențierea acestui grup ecologic de microorganisme s –
a realizat prin însămânțare pe medii selective (care crează condiții de dezvoltare și multiplicare
numai pentru anumite microorganisme din materialul studiat). S -au folosit medii lipsite de
substanțe azotate, care au permis numai dezvoltarea microorganismelor capabile să fixeze
azotul atmosferic.
S-au efectuat determinări microbiologice privind:
• numărul fixatorilor de azot liberi, aerobi și anaerobi
• numărul de microorganisme amonificatoare
• numărul de microorganisme nitrificatoare
• numărul de microorganisme denitrificatoare.

Au fost luate în studiu probe de sol prelevate din 4 sectoare diferite de pe suprafața
Parcului Constantin Poroineanu din Municipiul Caracal. Recoltările au fost efectuate într -o
dinamică sezonieră, în perioada martie – octombrie 2019. Rezultatele au fost calculate după
tabelele statistice ale lui Mc Crady și raportate la grame sol uscat. S -a estimat astfel numărul
cel mai probabil de germeni viabili și capabili să se multiplice în mediile însămânțate.
Determinarea numărului de germeni a fost dedusă din numărul de tuburi găsite pozitive pentru
câteva diluții consecutive și semni ficative.

4.1.1. Condiții climatice înregistrate pe parcursul studiului
Conform datelor din literatura de specialitate, comunitățile de microorganisme telurice
înregistrează o dinamică sezonieră – primăvară, vară, toamnă – aflată în directă corelație c u
condițiile climaterice – temperaturi, umiditate. Pe parcursul prezentului studiu au fost
înregistrate următoarele date climatice – conform datelor climatice preluate de pe
www. meteoblue .com pentru lunile martie, august și octombrie 2019 în zona Municipiului
Caracal, județul Olt – esențiale pentru derularea unui metabolism microbian eficient în procesul
de asigurare a stării de calitate a solului.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
42

Figura 4.1. Date climatice localitatea Car acal, Olt – martie 2019
(https://www.meteoblue.com/ro/vreme/historyclimate/weatherarchive/caracal_românia_6827
47?fcstlen gth=1m&year=2019&month=3 )

Figura 4.2. Date climatice localitatea Caracal, Olt – august 2019
https://www.meteoblue.com/ro/vreme/historyclimate/weatherarchive/caracal_românia_68274
7?fcstlength=1m&year=2019&month=8 )

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
43

Figura 4.3. Date climatice localitatea Caracal, Olt -octombrie 2019
(https://www.meteoblue.com/ro/vreme/historyclimat e/weatherarchive/caracal_românia_6827
47?fcstlength=1m&year=2019&month=10 )

4.1.2.Dinamica populației de fixatori de azot aerobi
Din rezultatele obținute – Tabelul 4.1, Figura 4.4 – se poate concluziona faptul că
numărul fixatorilor de azot aerobi respectă o dinamică sezonieră, în strânsă corelație cu
condițiile de mediu înregistrate – temperatură, precipitații, nebulozitate, viteza vântului. Se
observă prezența ace stora de ordinul zecilor la probele de sol după 7 zile, cu variație de la o
probă la alta, în funcție de specia de plantă. Cea mai intensă fixare de azot molecular atmosferic
a fost înregistrată în zona cultivată cu specii de foioase , unde numărul de bacterii variază între
5 (la șapte zile) și 383 bacterii /gram sol uscat (la 15 zile), respectiv 2,321 și 8,581 log 2 din
numărul de microorganisme. Numărul cel mai mic de bacterii fixatoare de azot libere, aerobe
este întâlnit în solurile IV – din zona cu gazon, datorită prezenței condițiilor dominant anaer obe,
cu număr între 0 și 325 bacterii/g sol uscat. În luna august se înregistrează o creștere a
numărului de fixatori aerobi în toate probe de sol analizate (la 15 zile), dar la șapte zile nu au
fost puse în evidență decât la 2 probe ( varianta cu foioase și cea cu conifere și aici aproape
nesemnific ativ) din cele 4 probe.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
44

Tabel 4.1. Variatia numărului fixatorilor aerobi/g sol uscat

Luna/Proba
7 zile 15 zile
Nr.
microorganisme/g
sol uscat
Log2 Nr.
microorganisme/g
sol uscat
Log2

Martie
2019
I
Foioase 13 3,700 205 7,680
II
Conifere 10 3,321 141 7,247
III
trandafiri 17 4,087 152 7,247
IV
gazon 1 0 5,2 2,378
August
2019 I 5
2,321
359
8,487

II 3
1,585
362
8,500

III 0
0
250
7, 965
IV 0
0
297
8,214
Octombrie
2019 I 37,8 5,240 383 8,581
II 24,9 4,638 334 8,383
III 18,6 4,217 297 8,214
IV 20,5 4,357 325 8,344

Figura 4 .4. Variația numărului de bacterii fixatoare aerobe /g sol uscat
mar.19aug.19oct.19
0123456789
I II III IV
mar.19 aug.19 oct.19

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
45

4.1.3 Dinamica populației de fixatori de azot anaerobi
Rezultatele obținute prezentate în Tabelul 4.2. și Figura 4.5 pun în evidență numărul
cel mai mare de fixatori liberi, anaerobi înregistrat în solul I, prelevat din zonă cu specii de
foioase, fapt explicabil și prin aprovizionarea cu o cantitate mai mare d e materie organică din
zonă, în favoarea comunității microbiene reprezrntate de specii ale genului Clostridium.
În luna martie se observă o explozie a numărului de fixatori anaerobi , chiar la 7 zile
de la inoculare, cu excepția solului su conifere.
Scăd erea cea mai accentuată a numărului de bacterii fixatoare anaerobe se observă în
luna august, chiar dacă la 7 zile nu au putut fi puse în evidență în nici una din tre probe, iar la
15 zile numărul lor se apropie de cel înregistrat în luna martie.
În luna o ctombrie în cele patru probe de sol examinate numărul anaerobilor variază
între 550 și 170.000 bacterii/g sol uscat, constatându -se că de fapt, fixarea azotului atmosferic
în sol se realizează toamna mai mult pe seama fixatorilor anaerobi, prezenți în numă r mult mai
mare comparativ cu fixatorii aerobi.
Speciile genului Clostridium sunt răspândite și în solurile afânate, aerisite (soluri
cultivate, numai în acest caz ele intervin in metabioza cu diferite specii aerobe care consumă
oxigenul din sol, așa cum s -a înregistrat și prezența lor în solul din zonă cu trandafiri – plante
ornamentale , unde solul este supus mai multor lucrări de întreținere.
Practic, între cele 2 tipuri de bacterii aerobe și anaerobe sunt întreținute relații de
metabioză, reciproc avantajoase, bacteriile aerobe consumând oxigenul din imediata apropiere
a Clostridiilor.

Tabel 4.2 . Variația numărului fixatorilor anaerobi/g sol uscat
Luna/Proba 7 zile 15 zile
Nr.
microorganisme/g
sol uscat Log 2
Nr.
microorganisme/g
sol uscat Log 2

Martie
2019
I
Foioase 502*10 12,293 502*10 12,293
II
Conifere 105 6,714 105 6,714
III
trandafiri 130*102 16,988 130*102 16,988
IV
gazon 115*10 10,167 115*10 10,167

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
46

Figura 4.5. Variația numărului de bacterii fixatoare anaerobe/g sol uscat

4.1.4 Dinamica populației de m icroorganisme amonificatoare
Din rezultatele consemnate în tabelul 4.3. și Figura 4.6, reiese faptul că
microorganismele amonificatoare/g sol uscat răspunzătoare de descompunerea substanțelor
organice cu azot până la amoniac, sunt cel mai bine reprezentate pornind, de fapt, de la premisa
că microflora amonificatoare reflectă practic microflora totală a solului, rezultatele prezentate
referindu -se la populația microbiană heterotrofă totală a probelor de sol recoltate.
mar.19aug.19oct.19
024681012141618
I II III IV
mar.19 aug.19 oct.19August
2019 I 0 – 243*10 11,246
II 0 – 75 6,228
III 0 – 543 9,084
IV 0 – 740 9,531
Octombrie
2019 I 550 9,103 550 9,103
II 300 8,228 300 8,228
III 100*103 16,610 100*103 16,610
IV 170*103 17,375 170*103 17,375

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
47
Numărul microorganismelor amonificatoare în cele patru probe de sol variază între
259×108 și 291 x108 bacterii/g sol uscat în luna martie, între 264×108 și 276×108 bacterii în
august și 280×108 – 290×108 în octombrie.
Nu au fost înregistrate diferențe semnificative la cele 4 probe luate în studiu între
perioadele primăvară -vară-toamnă, o uș oară scădere observându -se pe timpul verii – august, în
conformitate cu da tele prezentate în literatura de specialitate referitor la scăderea numărului de
microorganisme sub influența temperaturilor crescute din timpul verii.
În cazul probelor analizate, menținerea numerică a amonificatorilor în luna noiembrie
se poate datora a cumulării unei cantități mai mari de materie organică, supusă descompunerii
microbiene ș i sub efectul stimulator al tem peraturilor ridicate la nivelul solului și aerului.

Tabel 4.3. Număr microorganisme amonificatoare/g sol uscat

Luna/Proba 5 zile
Nr.
microorganisme/g sol uscat Log2
Martie 201 9
I
Foioase 291*108 34,760
II
Conifere 259*108 34,592
III
trandafiri 279*108 34,700
IV
gazon 270*108 34,652
August 2019
I 264*108 34,620
II 275*108 34,678
III 270*108 34,652
IV 276*108 34,683
Octombrie
2019
I 290*108 34,755
II 283*108 34,720
III 286*108 34,735
IV 280*108 34,704

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
48

Figura 4.6 . Variația numărului de bacterii amonificatoare /g sol uscat

4.1.5 Dinamica populației de m icroorganisme nitrificatoare
Procesul de nitrificare – ca proces microbiolgic direct corelat cu productivitatea
solului, deci cu starea de calitate a acestuia – se desfășoară, ca și amonificarea, în directă
corelație cu factorii de mediu – umiditatea, temperatura, pH -ul, gradul de oxi genare.
Rezultatele obținute, prezentate în tabelele 4.4 și 4.5 și figurile 4.7 și 4.8 demonstrează
dinamica grupelor ecofiziologice de nitritbacterii și nitratbacterii. Astfel, în luna martie s -au
înregistrat bacteriile nitroase, respectiv cele care oxide ază amoniacul la azotit valori cuprinse
între 238 și 298 bacterii/g sol uscat, iar pentru bacteriile nitrice, care oxidează mai departe
azotitul la azotat, valori între 260 și 160×103 bacterii/g sol uscat, valori aproape egale sau ușor
scăzute față de luna octombrie, respectiv între 252 și 351 bacterii g/sol uscat în cazul bacteriilor
nitroase și între 71 și 190×103 bacterii/ g sol uscat în cazul bacteriilor nitrice.
În luna august, datorită condițiilor climatice înregistrate – temperaturi dominante pest e
35°C, lipsa precipitațiilor – se observă o scădere a numărului bacteriilor nitrificatoare, respectiv
bacterii nitroase este între 258 și 272 bacterii g/sol uscat, și bacteriil nitrice între 38 și 190×103
bacterii g/sol uscat.

mar.19aug.19oct.19
34.534.5534.634.6534.734.7534.8
I II III IV
mar.19 aug.19 oct.19

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
49

Tabel 4.4. Variația num arului de microorganisme nitrificatoare – nitritbacterii/g sol
uscat

Luna/Proba NO 2 – 20 zile
Nr.
microorganisme/g sol uscat Log 2
Martie 201 9
I
Foioase 298 8,220
II
Conifere 240 7,906
III
trandafiri 238 7,894
IV
gazon 270 8,076
August 2019
I 258 8,011
II 266 8,055
III 272 8,087
IV 268 8,066
Octombrie
2019
I 350 8,451
II 252 7,977
III 268 8,066
IV 351 8,455

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
50

Figura 4. 7. Variația numărului de bacterii nitrificatoare – nitritbacterii /g sol uscat

Tabel 4.5. Variatia numarului de microorganisme nitrificatoare – nitrabacterii/g sol
uscat
Luna/Proba NO 3 – 20 zile
Nr.
microorganisme/g sol uscat Log 2
Martie 201 9
I
Foioase 770 8,132
II
Conifere 160*103 8,244
III
trandafiri 260 8,022
IV
gazon 270 8,076
August 2019
I 79 8,434
II 141*103 7,987
III 38
8,109
IV 248 8,083
Octombrie
2019
I 190*103 8,626
II 172*103 8,513
III 71 7,993
IV 352 8,532

mar.19aug.19oct.19
7.67.77.87.988.18.28.38.48.5
I II III IV
mar.19 aug.19 oct.19

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
51

Figura 4. 8. Variația numărului de bacterii nitrificatoare – nitrat bacterii /g sol uscat

4.1.6 Dinamica populației de microorganisme denitrificatoare
Procesul de denitrificare – ultima etapă din circuitul biogeochimic al azotului în natură,
determinat de microflora specifică – bacterii din genurile Bacillus, Pseudomonas,
Achromoba cter, Microc occus, Azospirillus – a înregistrat valorile consemnate în tabelul 4.6. și
Figura 4.9. Astfel, în luna martie citirea finală de la 21 de zile după însămânțarea probelor
evidențiază faptul ca microflora denitrificatoare în toate cele patru probe de sol este bine
reprezentată și oscilează între 170*105 și 198*105 bacterii/g sol uscat. De remarcat faptul că
valoarea minimă se găsește în solul cu gazon permanent.
În luna august, microflora este prezentă în toate probele de sol studiate, cu valori mai
mici, num ărul de germeni denitrificatori fiind cuprins între 113*105 și 190*105bacterii/ g sol
uscat.
În luna octombrie, microflora denitrificatoare are valori destul de apropiate de cele
consemnate în martie fiind cuprinsă între 160*104 și 185*104.

mar.19aug.19oct.19
7.67.888.28.48.68.8
I II III IV
mar.19 aug.19 oct.19

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
52
Tabel 4.6. Numar de microorganisme denitrificatoare /g sol uscat

Luna/Proba 21 zile
Nr.
microorganisme/g
sol uscat Log 2
Martie 201 9
I
Foioase 175*105 24,060
II
Conifere 172*105 24,036
III
trandafiri 198*105 24,238
IV
gazon 170*105 24,020
August 2019

I 190*105 20,857
II 188*105 20,842
III 113*105 20,107
IV 178*105 20,763

Octombrie
2019
I 160*104 23,931
II 167*104 23,993
III 185*104 24,141
IV 164*104 23,967

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
53

Figura 4.9 . Variația numărului de bacterii denitrificatoare/g sol uscat

mar.19aug.19oct.19
0510152025
I II III IV
mar.19 aug.19 oct.19

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
54

CONCLUZII ȘI RECOMANDĂRI

➢ Fixarea biologică a azotului este procesul natural realizat doar cu implicarea
bacteriilor chimiotrofe și fototrofe și constă în încorporarea azotului în combinații
chimice pe care plantele le absorb și le utilizează ;
.
➢ În cazul probelor de sol luate în studiu se poate aprecia că solurile din zonele Parcului
„Constantin Poroineanu ”, cu o reacție slab acidă, aproape de neutralitate sunt optime
dezvoltării Azotobacterului – specia microbiană esențială în circuitul azotului – fapt
concretizat în numărul mare de fixatori aerobi găsiți în urma analizelor efectuate;

➢ Clostridium – fixator anaerob de azot atmosferic redă acest element parțial în formă
combinată în mediul ambiant, ceea ce îmbunătățește condițiile de existență a bacteriilor
aerobe. Toleranțe față de oxigen și metabioza cu bacteriile aerobe fac din Clostridium
un fixator de azot mai răspând it decât Azotobacter.

➢ AMONIFICAREA evoluează în condiții optime în straturile superficiale, bine
structurate, aerate ale solului, cu umiditate potrivită, la pH slab alcalin – aproape neutru,
înregistrând o dinamică sezonieră. M icroorganismele amonificatoa re răspunzătoare de
descompunerea substanțelor organice cu azot până la amoniac sunt cel mai bine
reprezentate , pornind de la premisa că microflora amonificatoare reflectă practic
microflora totală a solului.

➢ NITRIFICAREA – proces biologic prin care NH 3 sau alte forme reduse ale azotului
anorganic rezultate în cursul procesului de amonificare sunt oxidate până la nitrați –
forma de compuși azotați direct asimilată de majoritatea p lantelor – înregistrează o
dinamică sezonieră, ca și amonificarea, în direc tă corelație cu factorii de mediu –
umiditatea, temperatura, pH -ul, gradul de oxigenare .

➢ DENITRIFICAREA – proces biologic de reducere a azotului nitric până la azot
molecular, încheind circuitul azotului – este bine reprezentat în toate cele 4 probe de
sol, înregistrând aceleași oscilații sezoniere.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
55
➢ In ansamblu, pe baza rezultatelor obținute se confirmă rolul microorganismelor
în fixarea azotului, productivitatea solului și conservarea stării d e sănătate
biologică a solului;

➢ Nu trebuie neglijată necesitatea readucerii în discuție a interes ului manifestat
pentru bacteriile Azotobacter , Beijerinckia sau Clostridium , atât de mult studiate
până în anii 1950 și uitate astăzi. Astfel de genuri nu pot fi neglijate, deoarece pot
repre zenta sursa de obținerea de biopreparate extrem de eficiente pentru
conservarea stării de calitate a solului, prin intensifica rea absorbției elementelor
nutritive, prin secretarea de fitohormoni si enzime care stimuleaza cresterea
radacinilor, maresc acces ibilitatea elementelor nutritive din sol si asigura plantelor
cultivate aportul de nutrienț i.

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
56

BIBLIOGRAFIE

1. Chaussod R ., 1996, La qualite biologique des sols : Evaluation et implications , Etudes
et Gestion des Sols, 3,4, pg 261-277, Paris
2. Elliott, M . (2003), Biological pollutants and biological pollution – an increasing
cause for concern , Marine Pollution Bulletin 46, 275 -280
3. Mulder, E .G., T.A. Lie, J.W.Woldendorp, Biology and soil fertility in Soil Biology
research, UNESC O, Paris, 1969
4. Pieri, C., Dumanski, J., Hamblin, A., Young, A ., 1995. Land qualityindicators.
World Bank Discussion Paper no. 315, World Bank,Washington, DC
5. Pochon et Tardieux (1962): Tehnikues d,analise en microbiologique du Soil edit de la
tourel, Paris
6. STEFANIC GH. SANDOIU D.I,GHEORGHITA NICULINA – ’’Biologia Solurilor
Agricole, Ed.Elisavaros Bucuresti, 2006.
7. ZARNEA GH ., 1994 – „Tratat de microbiologie” , vol. 5, Ed. Academiei Române.
8. http://ro.m.wikipedia.org./wiki/Sol_(strat_al_Pământului)

9. http://www.academia.edu/38181125/CE_ESTE_SOLUL

10. https://www.google.ro/url?sa=t&source=web&rct=j&url=ht tp://www –
old.anpm.ro/files2/Capitolul%25204%2520 –
%2520Sol_20071121463562.pdf&ved=2ahUKEwin75yC_8boAhVl –
SoKHZYSBkEQFjACegQIAhAB&usg=AOvVaw1n4QDXDTuIVyUYNRAIvB3M&
cshid=1585736617372

11. http://conspecte.com/Agricultura/solul.html

12. http://www.ondrill.ro/geologie/proprietati -fizice -ale-solului/

13. http://scribd.com/doc/266792437/Proprietati -Fizice -Ale-Solului

14. http://creeaza.com/ref erate/geografie/geologie/Proprietăți -fizice -ale-solului962.php

15. http://ro.scribd.com/doc/121328449/PROPRIETĂȚILE -CHIMICE -ALE -SOLULUI

16. https://www.google.ro/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://w ww.horticultura –
bucuresti.ro/images/pdf/Pedologia.pdf&ved=2ahUKEwi26MS2y8foAhWyAxAIHa –
cDcQQFjABegQICBAB&usg=AOvVaw1N_t_ltrp3zKXPDMAPTvBa&cshid=15857
58024771

17. http://academia.edu/30806073/Proprietatile_morfologice_ale_solului

18. http://ro.m.wikipedia.org/wiki/Poluare

Ghiță Andreea Ioana, Evaluarea calității resurselor microbiologice ale solului. Imobilizarea biologică a azotului în Parcul
„Constantin Poroineanu” – Municipiul Caracal
57

19. http://www.academia.edu/35334156/POLUAREA_SOLULUI

20. http://ro.m.wikipedia.org/wiki/Pedologie_(studiul_solurilor)

21. http://ro.scribd.com/doc/31725340/Igiena -Solului

22. https://ro.scribd.com/doc/142419873/Determinarea -Indicatorilor -Microbiologici -Ai-
Solului

23. https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.uaiasi.ro/PN_
2/MOLDOTECH/fisiere/Raport_stiintific_I_2008.pdf&ved=2ahUKEwicltvTp8zoAh
WEfZoKHdpRBksQFjABegQIBRAB&usg=AOvVaw07ea8B4dGGxn7xtwrKZEyO

24. http://ro.m.wikipedia.org/wiki/Pedologie_(studiul_solurilor)

25. http://ibn.idsi.md/ro/vizualizare _articol/39701

26. http://ro.m.wikipedia.org/wiki/Bacterie

27. www.//m.wikipedia.org/wiki/Azotobacter

28. http://ro.m.wikipedia.org/wiki/Simbioz%C4%83

29. http://ro.scribd.com/doc/49786416/circuitul -azotului -in-natura

30. https://www.google.ro/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://sppt.ro/wp –
content/uploads/2015/03/Rev -PP-nr-94_6. pdf&ved=2ahUKEwi0hNC1wNPoAhXo –
ioKHV8yBsoQFjABegQIBRAB&usg=AOvVaw0cAGjoLn7MDMAzpkuTXNvB

31. https://luna -anapa.ru/ro/grazhdanstvo -rf/morfologiya -i-stroenie -bakterii -morfologiya –
mikroorganizmov/

32. http://cniptcaracal.ro/index.php?page=parcul -constant in-poroineanu#prettyPhoto