UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR REGELE MIHAI I A BANATULUI DIN TIMIOARA

FERTILITATEA SOLULUIMETODE DE ANALIZ

COORDONATOR : S.L.Dr.Ing. Despina BORDEANSTUDENT : Achim Denis, PCM 1, AN III

TIMIOARA 2015SOLUL :

Solul, formaiunea naturala de la suprafaa litosferei evolueaz permanent prin transformarea rocilor i materiei organice sub aciunea conjugata a factorilor fizici, chimici i biologici. Fiind locul de transformare continu a materiei organice, avnd o compoziie biochimic complex, ntr-un corp poros ce reine apa i aerul, solul capt o proprietate nou fa de roca din care s-a format i anume fertilitatea. Fertilitatea solului s-a format de-a lungul timpului prin acumularea progresiv n roca dezagregat i alterat, a elementelor necesare vieii plantelor.

Fertilitatea este nsuirea solului de a asigura condiii pentru creterea i dezvoltarea plantelor prin acumularea factorilor de vegetaie (lumin, ap, aer, cldur, elemente nutritive i activitate biologic) i asigurarea condiiilor pentru ca aceti factori s fie folosii n cantiti ndestultoare. Fertilitatea sau rodnicia pmntului este o nsuire esenial a solului care-l deosebete radical de roc, aceasta avnd o evoluie dinamic n timp, sub impactul activitii umane.

Fertilitatea are un coninut deosebit de complex i este o funcie (rezultant) a tuturor nsuirilor sale. Fertilitatea fiind rezultanta tuturor proprietilor solului (fizice, mecanice, fizico-mecanice, hidrofizice, chimice, biologice i ecologice), n interaciune cu toi factorii de vegetaie i plantele cultivate este studiat i de alte discipline (pedologie, agrochimie etc.). Din punct de vedere al economiei mediului este important abordarea unitar, sistemic a fertilitii solului n vederea modelrii conservative a acesteia, cu accent pus pe cerinele plantelor de cultur si protectia mediului. Abordarea unitar a corelaiei dintre fertilitatea solului, cerinele plantelor i msurile agrotehnice presupune cunoaterea urmtoarelor:

- categoriile i indicatorii fertilitii solului, - aprecierea n teren, determinarea n laborator i parametrizarea indicatorilor fertilitii solului n raport cu cerinele plantelor de cultur, - monitorizarea i modelarea fertilitii solului.

Categorii de fertilitate :n literatura de specialitate se ntlnesc formulate mai multe categorii de fertilitate a solului printre care: natural, artificial, relativ i potenial.Fertilitatea natural este aceea care se formeaz ca rezultat al procesului natural de formare a solului i depinde de toi factori naturali care au condus la formarea solului respectiv: roca mam, clima, vegetaia, timpul etc. Prin fertilitatea natural sau iniial se nelege deci fertilitatea solului respectiv nainte ca acesta s fie luat n cultur.Fertilitatea artificial (cultural, efectiv, potenial agroproductiv) apare n urma interveniei omului prin diferite msuri pedo-hidro-ameliorative sau agrofitotehnice: fertilizare, amendare, irigare, desecare, terasare, ndiguire, desfundare etc., efectuate n scopul potenrii fertilitii naturale. ns dac aplicarea acestor msuri este defectuoas, neraional, se produce diminuarea fertilitii naturale a solului prin diferite procese nedorite (salinizare secundar, acidifiere, nmltinire, eroziune etc.).Fertilitatea relativ apare n urma raportrii fertilitii la cerinele speciilor de plante cultivate, la condiiile de clim, la verigile tehnologice de cultur aplicate etc. De exemplu, psamosolurile sunt mai puin recomandate pentru soia, sfecl de zahr, porumb etc. i mai favorabile pentru arahide, sorg, pepeni, nut, vi de vie etc. Solurile halomorfe se preteaz numai pentru anumite culturi (orez, iarb de Sudan, mueel, sorg etc.). Deci fertilitatea este relativ, adic un sol este mai puin fertil pentru unele specii de plante de cultur i mai fertil pentru altele.Fertilitatea potenial reprezint capacitatea maxim a unui sol de a asigura plantele de cultur cu ap, substane nutritive, cldur i aer, dar numai dup anumite intervenii ale omului. De exemplu, solurile mltinoase, cu o bogat rezerv de materie organic, dup desecare (sau drenare), dup lucrarea lor energic etc. asigur recolte mari, comparabile cu cele realizate pe solurile fertile. n acest caz a existat un factor limitativ i anume apa n exces, care dup eliminare permite solului s-i manifeste ntregul potenial.

Indicatorii fertilitii solului :Fertilitatea solului poate fi caracterizat printr-o serie de indicatori care, pentru sistematizare, se pot ncadra n patru grupe: agrofizici: textura, structura, porozitatea, compactarea (densitatea aparent, rezistena la penetrare, gradul de tasare, rezistena specific la arat), volum edafic util, indicele agrofizic al fertilitii solului; hidrofizici: indicii hidrofizici i relaiile cu apa, micarea apei n sol, permeabilitatea pentru ap (infiltraia, filtraia), capacitatea de a reine apa (rezerva de ap util), ascensiunea capilar a apei (aport freatic); agrochimici: reacia solului, capacitatea de schimb ionic, gradul de saturaie n baze, coninutul de elemente nutritive; agrobiologici: humusul, activitatea biologic (numrul organismelor din sol, activitatea enzimatic, respiraia solului, indicatorul biologic al fertilitii solului), starea fitosanitar (potenialul de mburuienare rezerva de semine de buruieni i cartarea buruienilor, prezena duntorilor i a agenilor fitopatogeni).Volumul edafic util (VE) sau grosimea fiziologic util, reprezint grosimea solului pn la rocile compacte i masive sau stratele de materiale cu peste 90% fragmente scheletice, avnd grosimea peste 20 cm. Cunoaterea VE este necesar pentru numeroase scopuri practice agrotehnice (amplasarea culturilor, adncimea interveniilor tehnologice etc.) fiind un indice de ansamblu pe profilul cultural al solului care ne arat coninutul de material fin util plantelor pentru a le furniza ap i elemente nutritive i pentru a asigura ptrunderea sistemului radicular.Odat cu creterea coninutului de material scheletic (bolovani, pietre i pietri) i/sau micorarea adncimii la care apare roca dur, adic odat cu micorarea VE, condiiile de cretere a plantelor devin din ce n ce mai precare. n acelai VE, n zonele mai puin umede, scade nu numai spaiul de dezvoltare al rdcinilor ci i posibilitatea de aprovizionare a plantelor cu ap i substane nutritive. n stratul arabil (0 30 cm) se ntlnesc majoritatea rdcinilor plantelor, ns, n cazul culturilor perene, al celor cu sistem radicular profund, o parte din rdcini exploreaz stratul subarabil.

Dezvoltarea n profunzime a solului i creterea volumului edafic util este un proces pedogenetic evolutiv ndelungat care este influenat n mic msur de tehnologiile agricole. Este important ns ca agrotehnica aplicat s regleze n favoarea plantelor de cultur nsuirile edaficului util i mai cu seam s evite diminuarea acestuia prin eroziunea prii superioare fertile.

Textura constituie una din nsuirile cele mai importante i mai stabile ale solului. Aceasta influeneaz regimul termic, hidric, de aer i nutritiv, capacitatea de adsorbie, acumularea humusului, condiiile de executare a lucrrilor solului, dozele i epocile de aplicare a ngrmintelor, amplasarea culturilor etc.

Deoarece textura solului influeneaz n mare parte agrotehnica aplicat este important s cunoatem textura solului prin apreciere n teren i analiza granulometric n laborator.In teren textura solului se determin difereniat pe straturile solului sau numai n arabil i subarabil, prin examinarea probei cu ochiul liber, sub lup i supunnd-o la diferite ncercri simple (consisten la uscat, senzaie la frecare n stare umed, aderen, plasticitate, rulare i modelare la umed etc.).

Textura grosier (nisipoas, nisipo-lutoas) determin coninut mic de humus i substane nutritive, structur slab dezvoltat, permeabilitate mare pentru ap i aer, dar capacitate mic de reinere a apei, complex coloidal slab reprezentat etc. Pe astfel de soluri lucrrile solului se reduc la minim posibil, terenul se menine ct mai mult acoperit pentru a evita eroziunea eolian i pierderea apei din sol, fertilizarea predominant organic i cu ngrminte verzi, completat cu fertilizare mineral n doze mici i repetate.Plante care valorific bine solurile nisipoase: cartoful, sfecla, via de vie, tutun, ricin, sorg, orz, pepeni, fasoli, pomi (piersic, cais, viin, nuc).Textura mijlocie (luto-nisipoas, lutoas, luto-argiloas) confer cele mai bune condiii tuturor proceselor din sol i respectiv plantelor de cultur. Majoritatea plantelor de cultur se dezvolt cel mai bine n cazul solurilor cu textur mijlocie. Solurile care au o textur mijlocie prezint o structur stabil, bine dezvoltat, porozitate, permeabilitate i capacitate de nmagazinare a apei corespunztoare unui bun regim aerohidric, se lucreaz relativ uor ntr-un interval larg de umiditate.Textura fin (argilo-lutoas, argiloas) prezint permeabilitate mic pentru ap i aer, coninut mare de humus i elemente nutritive, dar compactitate mare i capacitate mic de nclzire a solului. Pe profilul solurilor cu textur fin nsuirile hidrofizice sunt din ce n ce mai puin favorabile ca urmare a creterii coninutului de argil. Adncimea de lucrare a acestor soluri trebuie s fie corelat cu grosimea orizontului bioacumulativ, completat cu mobilizarea fr ntoarcere a stratelor mai profunde. O permeabilitate sczut, care provoac deseori bltirea apei la suprafaa solului, poate fi mbuntit prin scarificare, afnare adnc sau desfundare. Plantele de cultur care valorific solurile cu textur fin sunt: grul, orzul, porumbul, leguminoasele perene (trifoi, lucern) sau anuale (soia, mazre).Dintre metodele agrotehnice de modificare a texturii menionm artura foarte adnc i desfundarea (cnd textura stratului subarabil e diferit de cea a stratului arabil), aducerea de material nisipos (pe terenul argilos) sau de material argilos (pe terenul nisipos), ns aceasta din urm este o lucrare extrem de costisitoare. Cnd textura, structura, reacia etc. stratului subarabil sunt mai puin favorabile, artura se va adnci treptat de la un an la altul.Structura solului. Fertilitatea unui sol este strns legat de starea lui structural. Prin lucrrile agrotehnice trebuie s mbuntim starea structural sau cel puin s prevenim degradarea structurii solului. Cercetarea structurii solului sub aspect agrotehnic se face n mod direct, n teren unde se apreciaz: forma (tipul) structurii, gradul de dezvoltare (degradare) etc., sau n laborator unde se determin stabilitatea hidric (hidrostabilitatea) i mecanic a elementelor structurale. Aprecierea indirect a structurii solului este posibil prin intermediul unor nsuiri cum ar fi: permeabilitatea pentru ap, porozitatea, compactarea, rezistena la penetrare etc. (vezi lucrrile practice). n cmp cercetarea structural a solului se face, n primul rnd, prin observare a modului de revrsare a brazdei n urma plugului precum i dup felul de mrunire a solului n urma uneltelor i mainilor cu care se lucreaz. Cele mai corecte observaii n cmp asupra structurii se fac la starea de umiditate reavn a solului prin palparea, presarea i desfacerea (individualizarea) agregatelor din masa solului.n procesul de cultivare a plantelor structura solului este supus la aceste dou fenomene contrare: de distrugere i de refacere. n funcie de caracteristicile tehnologiei aplicate poate domina unul dintre fenomene. Prevenirea proceselor de degradare presupune o serie de msuri tehnologice, care pot fi rezumate astfel: rotaia culturilor i un mod adecvat de lucrare a solului, meninerea unei proporii de humus suficiente i evitarea epuizrii solului, prevenirea acidifierii solului prin cultivare, favorizarea activitii mezofaunei, evitarea rmnerii dezgolite a solului n perioada ploilor toreniale. Structura solului se poate reface prin: aplicarea sistematic a ngrmintelor organice (gunoiului de grajd, gunoiului de psri), a ngrmintelor verzi, a resturilor vegetale tocate, a amendamentelor calcaroase; practicarea asolamentelor cu sol sritoare (cu lucern, trifoi, sparcet sau graminee perene); cultivarea leguminoaselor anuale pentru boabe i n general a plantelor semnate n rnduri apropiate (la 12,5 cm); executarea corect a lucrrilor solului, la umiditatea potrivit, printr-un numr de treceri ct mai redus etc.; folosirea unor substane chimice (tip crilium) etc.

METODE DE ANALIZDETERMINRI FIZICO-CHIMICE ASUPRA SOLULUITEXTURA SOLULUI Textura solului este dat de coninutul procentual cu care fraciunile granulometrice cu diametrul mai mic de 2 mm (argil, lut sau praf i nisip), particip n definirea unei probe de sol.Sisteme de fraciuni granulometrice Particulele cu dimensiuni cuprinse ntre anumite limite au proprieti specifice, formnd o categorie de particule, respectiv grupe sau fraciuni granulometrice. Cu ct gradul de mrunire este mai avansat, cu att suprafaa i numrul particulelor este mai mare.n definirea texturii solului sunt folosite numai fraciunile granulometrice de nisip, praf i argil. A. Canarache (1990), indic, c, ntre fraciunile granulometrice, exist corelaii foarte distinct semnificative: argila coloidal (diametrul mai mic de 0,002 mm) i argila fizic (diametrul mai mic de 0,01 mm).La stabilirea grupelor de particule granulometrice sunt utilizate diferite sisteme de clasificare. Sistemul romn de clasificare (sistemul Atterberg), este adoptat cu unele completri, dup clasificarea elaborat de Societatea Internaional de tiina Solului (S.I.S.S.).

Determinarea texturii soluluiMetoda: granulaia solului fin ( particule cu diametrul mai mic de 2mm ) , deci, textura solului este determinat n cmp, dar i n laborator, prin testul cu degetul. Criteriile care servesc la diferenierea texturii solului sunt: plasticitatea formei, gradul de granulaie , coeziunea i strlucirea unei suprafee netede.1. Platicitatea formei: testai dac solul poate fi modelat ntr-o form stabil prin frmntare. 2. Gradul de granulaie : granula care poate fi identificat ca i granul individual la frecarea solului ntre degete. 3. Coeziunea (aderena): rezistena cu care o bucat de sol presat ntre degete se comport, cnd ndepartezi degetele.4. Strlucirea unei suprafee netede: lovii o bucat de sol ntre palme pn cnd este neted. Observai reflexia suprafeei netede mpotriva luminii pentru a determina dac este lucioas.

Surse de erori: textura solului poate fi dificil de determinat cnd este un coninut mare de materie organic, care crete coeziunea i plasticitatea formei. Materiale: apa, burghiu sau mistrie, prob de sol, lup.

Modul de lucru Pentru determinarea texturii solului pe teren se examineaz proba de sol cu lupa, cu ochiul liber, apoi se supune la cteva ncercri n stare uscat i umed. n cazul procedeului de modelare n stare uscat se ia un agregat de sol i se ncearc la pipit ntre degete, apoi se sfarm cu unghia n palm i se freac cu degetul prin apsare n podul palmei. Cu ct gruntele este mai tare i cu ct o cantitate mai mare de particule provenite din sfrmarea complet, ptrund n piele, cu att textura solului este mai fin, solul este mai greu. La procedeul de modelare cu sol umed, solul se umecteaz i se frmnt ntre degete pn nu se mai simt agregatele structurale. Se continu umectarea solului pn cnd ncepe s se lipeasc de degete. Se frmnt bine solul, pn capt un aspect lucios, iar apa din sol nu se scurge prin presare. Solul bine frmntat se modeleaz n podul palmei n form de sul i de ndoaie n form de inel. Grosimea sulului trebuie s fie cca 5 mm, lungimea 3-5 cm, iar diametrul inelului de 3 cm. Prin interpretarea rezultatelor probei cu sol umed se pot deosebi urmtoarele specii texturale la soluri: a. prin modelare nu se formeaz sul, proba se sfarm sol nisipos; b. solul n procesul modelrii nu prezint stabilitate i se sfarm sol nisipo-lutos; c. prin modelare sulul se formeaz, dar se rupe n buci sol luto-nisipos; d. prin modelare se formeaz un sul continuu, dar la ndoire n form de inel se rupe sol lutos; e. prin modelare se formeaz un sul continuu care la ndoire nu se rupe, dar prezint crpturi sol luto- argilos; f. prin modelare se formeaz un sul continuu care la ndoire pentru formarea inelului nu se crap sol argilos.

Structura solului Particulele elementare solide se unesc ntre ele prin intermediul unor liani ca: humusul, argila coloidal, cationii bivaleni, formnd elementele structurale sau agregatele care imprim solului caracterul de corp natural organizat, structurat. Starea structural se apreciaz prin mrimea, forma i stabilitatea elementelor structurale. Elementele structurale cu diametrul sub 0,25 mm se numesc microagregate, iar cele cu diametrul mai mare, macroagregate. Aprecierea strii structurale din punct de vedere cantitativ este dificil, ea exprimndu-se frecvent prin stabilitatea agregatelor i prin porozitate. Metodele directe de apreciere constau n aprecierea mrimii i formei agregatelor prin mijloace vizuale sau gravimetrice sau n determinarea stabilitii hidrice ori mecanice a acestora.

a. Metoda cernerii uscate este o metod gravimetric prin care se determin procentul de agregate de diferite mrimi.Cernerea se face pe un set de site cu ochiuri ntre 0,25 i 10 mm diametru, pe care se aeaz proba uscat la aer, se agit, se cntresc agregatele de pe fiecare sit i se exprim procentual fa de masa total a probei. Modul de lucru. Proba compus are o greutate de 2,5 kg, este uscat la aer i mrunit cu mna pn la elemente structurale de cca. 1 cm diametru. Sitele au orificii de 10, 5, 3, 2, 1, 0,5, i 0,25 mm diametru i sunt aezate grupat, de sus n jos, n ordinea menionat. Dedesubt i deasupra se pun capace. Solul se aeaz pe sita superioar ntr-un strat de cel mult 3 cm. Agitarea sitelor se face manual sau mai bine, mecanic, pn la cernerea ntregii probe. Se cntrete solul de pe fiecare sit i se exprim procentual fiecare categorie de agregate. Suma procentelor tuturor categoriilor de agregate mai mari de 0,25 mm ne d coeficientul de structur C (%).

b. Determinarea stabilitii hidrice a structurii solului pe cale umedn acest caz stabilitatea hidric reprezint procentul de elemente structurale care rmn ntregi dup ncetarea aciunii de distrugere pe care o exercit apa. Cele mai rspndite dintre metodele de apreciere a strii structurale a solului se refer la determinarea stabilitii hidrice a agregatelor. n metodele de determinare direct a stabilitii hidrice a structurii se folosete fie aciunea mecanic a picturilor de ap asupra agregatelor, fie aciunea exercitat de un curent continuu de ap, fie cernerea umed. Exist metode expeditive de determinare a stabilitii hidrice a structurii care se pot aplica direct n cmp sau n laborator, metode care se bazeaz pe desfacerea n ap imobil, a unui numr de agregate, observate un anumit timp, dar sunt i metode indirecte de 12 determinare a stabilitii hidrice, dintre care amintim: metoda FADEEV-VILIAMS, metoda NATISOV, metoda FRANTESSON i BLINOV .a. Indiferent de metoda folosit, la determinarea stabilitii hidrice a structurii solului va trebui s respectm urmtoarele principii: - Formaiunile mai mari vor fi sfrmate la umiditatea optim, n aa fel ca proba uscat la aer s nu conin bulgri cu un diametru mai mare de 1 cm. - Determinrile s se fac la aceeai temperatur a apei, iar apa s provin dintr-o singur surs pentru a avea aceeai compoziie chimic. - nainte de analiz proba se va satura capilar pentru a evita distrugerea agregatelor prin introducerea brusc a solului n ap. - La analize se vor folosi probe medii de sol.

Metode de determinare a pH-uluiDeterminarea reaciei solului se poate face prin metode colorimetrice sau metode poteniometrice.

Metode colorimetrice de determinare a pH-uluiMetode colorimetrice de determinare a pH-ului n determinarea colorimetric a pH-ului sunt utilizai indicatori reprezentai de substane organice cu caracter de acizi slabi sau baze slabe, ale cror soluii apoase i modific culoarea n anumite intervale caracteristice de pH, numite domenii de viraj. Modificrile de culoare ale indicatorilor sunt rezultatul unor transformri reversibile de structur, datorate schimbrii gradului de disociaie a indicatorului. Nuana i intensitatea culorii soluiei se schimb n funcie de gradul de disociere al indicatorului, corespunztor cu concentraia ionilor de hidrogen din soluie (C. Teu, I. Avarvarei, 1990). n mediul acid ionii de hidrogen se opun disocierii indicatorului dac acesta este acid i soluia i schimb culoarea corespunztor formei nedisociate, iar n mediul bazic, indicatorul disociaz i vireaz la culoarea corespunztoare formei disociate. n determinrile colorimetrice, intervin unele erori (eroarea de temperatur, eroarea salin, eroare de asimilare etc.). Determinarea colorimetric a reaciei solului este n general utilizat n teren, datorit simplitii ei. Valorile pH-ului obinute prin utilizarea acestor metode, prezint erori de lucru de pn la 1 unitate pH. Metodele colorimetrice de determinare a reaciei solului sunt grupate n dou categorii, n funcie de aprecierea folosit i de precizia rezultatelor obinute i anume: a. metode colorimetrice de teren; b. metode colorimetrice de laborator. Dintre metode colorimetrice de teren, menionm: metoda folosirii hrtiei indicator, a pHmetrului Hellinge de teren, etc. Metodele colorimetrice de laborator utilizeaz scri colorate de pH sau comparatoare, care sunt etalonate pentru anumite intervale de pH. Aceste metode sunt mai puin rapide, deoarece 24 necesit utilizarea extractelor de sol limpezi, care se obin prin filtrare, decantare, centrifugare, etc. Erorile de lucru n cazul acestor metode sunt de ordinul 0,2 uniti pH. Dintre metodele colorimetrice de laborator, menionm: comparatorul Hellige cu plci, comparatorul Hellige cu discuri, procedeul Aleamovski.

BIBLIOGRAFIE

1. http://www.engineering.upm.ro/master-ie/mse/mat_did/mang215/curs/laborator2. http://www.scrigroup.com/geografie/ecologie-mediu/Relatiile-dintre-organisme-si-41885.php3.http://www.eutopiamall.com/images/MD/1168700/Monitorizarea+fertilitatii+soluluii.pdf

2