GEOGRAFIA SOLURILORCU ELEMENTE DE PEDOLOGIE

_____C1C1

Asist.dr. Lilian Niacşu

SSTRUCTURATRUCTURA CURSULUICURSULUI::

Partea I - Elemente de pedologieCa I Noţi i i t od cti e (C1)Cap.I – Noţiuni introductive (C1)

TerminologieScurt istoric al pedologieiRaporturile pedologiei cu celelalte geoştiinţeSolul privit ca sistemImportanţa solului în activitatea practică

Cap.II – Factorii pedogenetici (C2,C3)Suportul litologicSuportul litologicReliefulClimaC t l hid iComponentul hidricComponentul bioticFactorul antropicTi l î d ăTimpul în pedogeneză

SSTRUCTURATRUCTURA CURSULUICURSULUI::Cap.III – Procesele pedogenetice (C4)

Acumularea: bioacumularea şi sedimentareaPi d il d l iPierderile de sol: eroziuneaAmestecul: procese vermice, vertice şi crioturbaţiaProcesele de transformare: fizice, chimice, biologice, gleizare, stagnogleizareProcesele de translocare: eluviere-iluviere, podzolirea, salinizare, alcalizare,carbonatare, feralitizarea, fersialitizare, feroliza, alitizarea

C IV C ţii l l i (C5 C6)Cap.IV – Componenţii solului (C5,C6)Componentul solidComponentul lichidComponentul gazosMateria organică din solHumusulComponentul organo-mineral (coloizii solului)

Cap V Caracteristici chimice (C6)Cap.V – Caracteristici chimice (C6)Capacitatea de schimb cationicPH-ul solului

SSTRUCTURATRUCTURA CURSULUICURSULUI::

Partea a II-a – Geografia solurilor

Cap. VI – Sisteme de clasificare a solurilor (C7)Noţiuni introductiveLegenda Hărţii solurilor lumii, 1:5.000.000, FAO-UNESCOBaza Mondială de Referinţă pentru Resursele de Sol (W.R.B.-S.R., 2006)Referenţialul Pedologic Francez (1995)ţ g ( )Taxonomia Americană (ediţia a X-a, 2006)Sistemul Român de Taxonomie a Solurilor (S.R.T.S., 2003)

Cap. VII – Resursele de sol ale Terrei (C8-C14)Solurile din zona ecuatorialăS l il di i lăSolurile din zona tropicalăSolurile din zona temperată uscatăSolurile din zona temperată umedăSolurile din zona rece

I.1. TI.1. TERMINOLOGIEERMINOLOGIE

1 Solul = corp natural cu organizare proprie care se formează şi evoluează în timp la suprafaţa1. Solul = corp natural cu organizare proprie care se formează şi evoluează în timp, la suprafaţa uscatului, pe seama rocilor, datorită acţiunii organismelor (îndeosebi plante şi microorganisme) sub influenţa condiţiilor de climă şi relief (Lupaşcu Gh., 1998).

Solurile = corpuri naturale (tridimensionale) care apar ca segmente (entităţi) în stratul friabil de la suprafaţa scoarţei terestre, în permanentă evoluţie în timp la scară subgeologică, alcătuite din numeroşi constituenţi minerali şi organici în fază solidă, lichidă şi gazoasă, la care se adaugă organisme vii formând structuri specifice cu organizare şi atribute proprii Acestea din urmă suntorganisme vii, formând structuri specifice cu organizare şi atribute proprii. Acestea din urmă sunt rezultatul acţiunii continue a ansamblului de procese specifice determinate şi reflectând influenţa integrată a combinaţiei de factori de mediu (rocă parentală, climă, vegetaţie, relief, la care se poate include şi activitatea omului), mai mult sau mai puţin bine exprimată în funcţie de durată şi modificarea în timp a acestei acţiuni (fie prin modificarea unor factori de mediu, fie prin evoluţia însuşirilor solului.) – (N.Florea, 2000).

2 Pedologia = ştiinţa care se ocupă cu studiul solului sub aspectele genezei evoluţiei alcătuirii2. Pedologia = ştiinţa care se ocupă cu studiul solului sub aspectele genezei, evoluţiei, alcătuirii, însuşirilor, repartiţiei geografice, clasificării, utilizării, conservării şi ameliorării lui. (Lupaşcu, 1998)

Etimologie → gr. pedon = pământ (sol) logos = discuţie (studiu)

3. Pedogeneza = procesul de formare a solului prin combinarea factorilor pedogenetici (rocă, relief, climă, hidrografie, vegetaţie, activităţi antropice, timp) care acţionează complex prin intermediul unor procese pedogenetice (fizice chimice biologice)intermediul unor procese pedogenetice (fizice, chimice, biologice).

RRAMURILEAMURILE PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI

Morfologia solului – studiază aspectul general sub aspectul însuşirilor sale ce pot fi stabilite macroscopic (culoare, structură, textură, plasticitate, consistenţă etc)Geneza solului modul de evoluare şi formare a solului ca urmare a influenţei factorilorGeneza solului – modul de evoluare şi formare a solului ca urmare a influenţei factorilor pedogenetici şi proceselor pedogenetice. Clasificarea solurilor – se ocupă cu gruparea solurilor în categorii de diverse nivele pe baza anumitor criterii.Cartografierea solurilor – studiază metodele şi tehnicile de întocmire a hărţilor pedogenetice care cuprind distribuţia tipurilor şi subtipurilor de sol pe un teren.Geografia solurilor – distribuţia solurilor in raport cu factorii geomorfologici şi factorii de pedogenezăpedogeneză.Bonitarea solurilor – stabileşte calitatea pentru o folosinţă.Chimia solului – compoziatia chimică, însuşirile chimice şi reacţiile chimice ce au loc în sol.Fizica solului – studiază însuşirile, procesele şi fenomenele fizice.ş p şBiologia solului – aspecte legate de organismele care trăiesc în sol (microorganisme, organisme vegetale şi animale) şi implicaţiile acestora asupra caracteristicilor solului indeosebi fertilitatea.Mineralogia solului studiază forma mărimea şi aranjamentul în stare nederanjată aMineralogia solului – studiază forma, mărimea şi aranjamentul în stare nederanjată a constituenţilor de dimensiuni microscopice cât şi relatiile dintre acestea.Tehnologia solului – ansamblul proceselor şi mijloacelor de intervenţie asupra acestuia: lucrările solului, reglarea regimului de apă, combaterea eroziunii.

AA

E

B

Profilul de sol

Orizont pedogeneticB

BCProfilul de sol

C

Materialul parentalR

CriosolCriosol

Fl i lFl i lFluvisolFluvisol

LeptosolLeptosol

KastanoziomKastanoziom

LuvisolLuvisolLuvisolLuvisol

PodzolPodzol

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI1. Pedologia europeanăg p

- Până în sec. al XIX-lea nu se remarcă contribuţii ştiinţifice importante.Pliniu cel Bătrân (Istoria naturalăIstoria naturală, 37 de volume) – din experienţa agricultorilor.Lucius Junius Moderatus Columella primul tratat de agronomie: De re rusticaDe re rusticaLucius Junius Moderatus Columella – primul tratat de agronomie: De re rusticaDe re rustica.

- Prima parte a sec. al XIX-lea –Wallerius (chimis suedez) – fondatorul chimiei solurilor (Agricultura chemica fundamentalaAgricultura chemica fundamentala, 1761)

- primele teorii moderne ale humusului.Thaer (Fundamentele unei agriculturi raţionaleFundamentele unei agriculturi raţionale, 1809) – exponent al teoriei humusuluiCarl Springer (BodenkundeBodenkunde, 1837) – studiază compoziţia humusului.

determină procentele de C folosite şi în prezent- determină procentele de C, folosite şi în prezent.Justus von Liebig (Chimie aplicată în agricultură şi fiziologieChimie aplicată în agricultură şi fiziologie, 1840) – fondatorul chimiei organice

şi a legii nutriţiei minerale, legii restituţiei şi legii minimului.P.E.Muller – studiază podzolurile,

- defineşte cele trei tipuri de humus (mull, moder, mohr).Jons Jacob Berzelius (Text book of chemistryText book of chemistry, 1839) – studiază compuşii humusului.

A doua parte a sec al XIX lea AgropedologieAgropedologie sub influenţa pedologiei germane şi- A doua parte a sec. al XIX-lea – AgropedologieAgropedologie - sub influenţa pedologiei germane şi franceze

se dezvoltă diferite ramuri ale pedologiei:S.N.Winogradsky – fondator microbiologia solului.Henry Darcy – fizica solului (legile mişcării apei în sol)Carl Friedrich Mohr – chimia solului (metode de titrare)

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI

1. Pedologia europeană

- Sfârşitul se al XIX-lea – începutul sec. Al XX-lea - PedologiePedologie sub influenţa pedologiei ruse.V.V. Docuceaev – fondatorul pedologiei genetice (Cernoziomul rusescCernoziomul rusesc, 1883)

- promotorul teoriei zonalităţii solurilor- fondator al primei Catedre de Pedologie din lume- prima revistă de specialitate (PocivovdeniePocivovdenie).

N.M. Sibirţev (PedologiePedologie)K D Glinka (Marile grupe de soluri ale lumii şi formarea lor PedologieMarile grupe de soluri ale lumii şi formarea lor Pedologie)K.D. Glinka (Marile grupe de soluri ale lumii şi formarea lor, PedologieMarile grupe de soluri ale lumii şi formarea lor, Pedologie)B.B. Polînov – stabileşte o serie de legături între Pedologie, Geologie, Climatologie etc.

În Europa:Gh. Munteanu-Murgoci – RomâniaAlbert Demelon - FranţaW.L. Kubiena – Austria (fondatorul micromorfologiei) C H Edelman – OlandaC.H. Edelman – OlandaG.N. Coffey – USA.Peter Treitz - Ungaria

CONCEPTE INTRODUSE DE CLASICII PEDOLOGIEI RUSEŞTI:- Solul este corp natural, independent, cu istorie proprie;- Coceptul factorilor formării solurilor;Coceptul factorilor formării solurilor;- Conceptul istorist al formării solurilor;- Conceptul zonei de sol;- Conceptul de clasificare a solurilor;

C t l d ti d l t- Conceptul de tip de sol, etc.

• Solul se află în contact direct cu atmosfera, rezultând schimbul de gaze între cele douăcomponente ale geosistemului.componente ale geosistemului.• solul este un component activ al circuitului hidrologic.• Solul constituie atât suportul cât şi habitatul pentru componentul biotic, deci principalafunţie a solului este cea de mediu de viaţă pentru diverse organisme.

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI

2. Pedologia americană

- A doua parte a sec. al XIX-lea (pedologie genetică pedologie genetică sub influenţa şcolii ruse)E W Hilgard – pionierul pedologiei americane;E.W. Hilgard pionierul pedologiei americane;

- solulsolul este un corp natural care realizează legătura dintre proprietăţile solului şi factorii pedogenetici, reprezentaţi prin climă şi vegetaţie

G. N. Coffey - fondatorul pedologiei genetice, - „solulsolul este un corp natural cu geneză şi caracteristici proprii”, care trebuie clasificat pe baza proprietăţilor intrinseci.- Prima clasificare americană includea un sistem format din cinci categorii cu un anumit număr de clase pentru fiecare categorienumăr de clase pentru fiecare categorie.- Prima hartă a solurilor intitulată „Solurile din Provinciile Statelor Unite” (1910), scara 1:7.000.000.- A doua „Harta preliminară a solurilor Statelor Unite” (1911).

- Prima jumătate a sec. al XX-lea (pedologie “utilitaristă” americanăpedologie “utilitaristă” americană)Marbut C.F. sintetizează cunoştinţele şcolii pedologice europene;

- publică monografia Solurile Statelor Unite” care era însoţită de harta solurilor (1935);publică monografia „Solurile Statelor Unite care era însoţită de harta solurilor (1935);- pregătirea primului sistem multicategorial de taxonomie a solurilor; - stabirea criteriilor pentru separarea seriilor de sol, utilizate şi în prezent- realizarea primei clasificări a solurilor în două clase „pedocal” şi „pedalfer”, diferenţiate pe b lă ii b ilbaza acumulării carbonaţilor

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI

Soil Genesis and geomorphology,Randall Schaetzl ans Sharon AndersonRandall Schaetzl ans Sharon Anderson,

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI

2. Pedologia americană

- A doua jumătate a sec. al XX-lea (pedologie americanăpedologie americană)Guy D. Smith şi echipa sa :

- sistem nou de clasificare, care va fi prezentat cu ocazia unor reuniuni ştiinţificeinternaţionale, sub forma unei succesiuni de „aproximări”.

- A Şaptea Aproximaţie (1975) a fost primul sistem de clasificare realizat pe baze genetice,prin care solul (pedonul) era studiat în termeni cantitativi (ex. 25 cm limita pentru epipedonul molic)(Celine M G 1979)(Celine M. G., 1979).

- A şaptea aproximaţie lua în considerare activitatea omului ca factor potenţial în formare asolului.

- În prezent Taxonomia americană a solurilor a ajuns la ediţia a X-a (K.S.T., 2006).

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI3. Pedologia românească3. Pedologia românească

- Primele observaţii (sec. Al XVIII-lea şi al XIX-lea)

Di it i C t iDimitrie Cantemir;Ion Ionescu de la Brad (1866) – cu referiri la agricultura unor judeţe;V. Cârnu-Munteanu şi C. Roman (1900) – primele studii privind solurile arabile la nivelul ţării;

- Etapa timpurie a dezvoltării pedologiei (prima jumătate a sec. al XX-lea) - două orientări:- aplicarea concepţiilor naturaliste a lui Dokuceaev, exponenţii principali fiind:Gh. Munteanu Murgoci, Em. Protopopescu-Pache, P. Enculescu, care publică şi prima hartă a

l il P i i t l R â (1 2 500 000)solurilor Principatelor Române (1:2.500.000).- starea de fertilitate şi implicit chimia solului. Pionierii acestei direcţii în pedologia româneascăsunt N. Cernescu şi Th. Saidel, care elaborează o serie de lucrări asupra carateristicile chimiceale principalelor tipuri de soluri din Româniap p p

- Etapa modernă (a doua jumătate a sec. al XX-lea):- diversificarea specializărilor din domeniul pedologiei (ecopedologie, calitate solurilor,

i f l i d l i f ti ă )micromorfologie, pedologie forestieră ş.a.).- Instituţii nou înfiinţate:prima secţie de pedologie a funcţionat în cadrul Institutului Agronomic din Bucureşti,1950);Institutul de Studii şi Proiectări pentru Organizarea Teritoriului Agricol, 1954;ş p g g , ;Institul de Cercetări pentru Pedologie şi Agrochimie, 1970).

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI

3. Pedologia românească

Etapa modernă (a doua jumătate a sec al XX lea):- Etapa modernă (a doua jumătate a sec. al XX-lea):

Clasificarea solurilorCernescu N. şi Florea N. (1962) - Lista sistemică a solurilor ;( )prima clasificare a solurilor (1969);Chiriţă C-tin D., 1974, Puiu Şt., 1980 - Sistemul Român de Clasificare a Solurilor (1973, 1980) Florea N. şi Munteanu I. - Sistemul Român de Taxonomie a Solurilor, 2003.

Cartografia solurilor cunoaşte o evoluţie rapidă, concomitent cu sporirea gradului de detaliere (Harta solurilor României - 1964, scara 1:1.000.000

1970-1971, scara 1:500.000 1963-1994, scara 1:200.000

Dezvoltarea învăţământului pedologic este datorată lui N. Cernescu care înfiinţează o secţie de pedologie în cadrul Facultăţii de Geologie aparţinând Institutului de Geologie şi Tehnică Minierăde pedologie în cadrul Facultăţii de Geologie, aparţinând Institutului de Geologie şi Tehnică Minieră(1948), transferată ulterior la Institutul Agronomic.

I.2. SI.2. SCURTCURT ISTORICISTORIC ALAL PEDOLOGIEIPEDOLOGIEI3. Pedologia românească

Dezvoltarea învăţământului pedogeografic ieşean:

- Curs de agrogeologie (1912) la Catedra de Geologie şi Paleontologie, de la Facultatea deCurs de agrogeologie (1912) la Catedra de Geologie şi Paleontologie, de la Facultatea de Ştiinţe, suplinită iniţial de M. David dar atibuită apoi titularul de drept, I. Simionescu.

- M. David va include în lucrarea „Tratat de Geologie”, un capitol final intitulat „Noţiuni de Agrogeologie”.

- Cursul de Pedologie şi Geografia solurilor - discipline de studiu pentru studenţii de laspecializarea geografie - N. Bucur, profesor de pedologie la Institutul Agronomic din Iaşi în 1950-1957.în 1950 1957.

- Curs de Pedologie Generală - N. Barbu şi apoi Gh. Lupaşcu care publică:- două cursuri de specialitate[1], - trei caiete pentru lucrări practice la pedologie,

l b ă l l b Si t l i R â d T i S l il (2000)- colaborează la elaborarea Sistemului Român de Taxonomie a Solurilor (2000) - colaborează la elaborarea Referenţialului Pedologic (1995), - organizează primului Master în Ştiinţa solului şi - înfiinţează un microlaborator pentru cercetare.înfiinţează un microlaborator pentru cercetare.

- Simpozionul anual „Factori şi procese pedogenetice din zona temperată” (din 1991) - Revista „Factori şi procese pedogenetice din zona temperată”, vol. 7, serie nouă (2008).

[1] Pedologie generală (1998), Gh. Lupaşcu, Gh. Jigău şi M. Vârlan, Edit. Junimea Iaşi şiGeografia solurilor cu elemente de pedologie generală (2000), Gh. Lupaşcu, Edit. Univ. „Al. I. Cuza”

Iaşi.

I.4. SI.4. SOLULOLUL PRIVITPRIVIT CACA SISTEMSISTEM

• corp natural format la suprafaţa uscatului subacţiunea cumulată a factorilor biotici şi abiotici.

• corp natural cu o compozitie organo-mineralăproprie care conţine materie vie şi în care auloc procese specifice vieţii:- descompunerea şi sinteza materiei organice

consum şi eliberare de energie- consum şi eliberare de energie• mediu dinamic caracterizat printr-o evoluţie

şi transformare continuă în timp sub influenţadirectă indirectă a factorilor fizico-geograficidar şi a celor antropici.

• sistem deschis care are capacitatea de a:- acumula şi transforma substanţe mineraleproduce” şi acumula substanţe organice„produce şi acumula substanţe organice

proprii (humusul)- elibera substanţe organice şi minerale

• corp poros, afânat, care conţine apă şi aer şipoate fi străbătut de rădăcini.

•• FERTILITATEAFERTILITATEA reprezintă cea mai importantăcaracteristică a solului şi care rezultă dinînsumarea celorlalte caracteristiciînsumarea celorlalte caracteristici.

I.4. SI.4. SOLULOLUL PRIVITPRIVIT CACA SISTEMSISTEM• Solul este corp natural care moşteneşte în părţi variabile, în funcţie de condiţiileSolul este corp natural care moşteneşte în părţi variabile, în funcţie de condiţiilegeografice locale, componentele de bază ale sistemului terestru: 40-60% material mineral,20-50% apă, 5-40% aer şi materie organică (aproximativ 5%)

25%5%

45%

25%

aer apă minerale materie organică

Fig. .1. Ponderea medie a componenţilor solului

I.4. SI.4. SOLULOLUL PRIVITPRIVIT CACA SISTEMSISTEM

• Solul reprezintă un sistem cu organizare ierarhică complexă, aspect care se reflectăteoretic în conceptul organizării ierarhice a structurii solului.• Cele opt nivele prezentate de B G Rozanov (1982) sunt:• Cele opt nivele prezentate de B. G. Rozanov (1982) sunt:

→ nivelul de interacţiune a atomilor→ nivelul de interacţiune a moleculelor→ nivelul particulelor elementare ale solului (nisip, argilă)→ nivelul micro- şi macro agregatelor (inclusiv al neoformaţiunilor şi incluziunilor)→ nivelul orizonturilor pedogenetice→ nivelul solului privit ca entitate (profil/pedon)→ nivelul solului privit ca entitate (profil/pedon)→ nivelul teritoriului ecologic omogen→ nivelul învelişului pedologic.

I.4. SI.4. SOLULOLUL PRIVITPRIVIT CACA SISTEMSISTEMProprietăţile solului văzute prin prisma teoriei sistemice:Proprietăţile solului văzute prin prisma teoriei sistemice:

• Caracteristicile unui sistem se reflectă în caracteristicile solului după cum caracteristicilesolului se regăsesc în proprietăţile sistemului.solului se regăsesc în proprietăţile sistemului.• Solul este un sistem eterogen şi polifazic, fiind alcătuit din constituenţi diferiţi aflaţi în treistări de agregare: solidă (substanţe minerale şi organice), lichidă (soluţia solului) şi gazoasă(aerul din sol). Acestora li se adaugă organismele vii aflate în interacţiune directă cu cele treif l l l ifaze ale solului.• solul, ca orice sistem, este limitat spaţial. Limita verticală (în adâncime) poate ficonsiderată, arbitrar, la 200 cm, dar poate fi şi reală, dată de contactul litic (între 20 şi 50 cm).Limita orizontală poate fi tranşantă, când se trece de la sol la alte suprafeţe (cu roca la zi sauLimita orizontală poate fi tranşantă, când se trece de la sol la alte suprafeţe (cu roca la zi saumari suprafeţe acvatice).• solul este considerat un sistem deschis, având proprietatea de a primi, stoca, transformaşi elibera energie şi materie

S l l l ă î ti â d t di ţ d j l t di l d hilib di i P i d• Solul evoluează în timp, având tendinţa de ajunge la stadiul de echilibru dinamic. Perioadade timp necesară pentru a ajunge la această stare depinde de senzitivitatea sistemului.• heterogenitatea internă este expresia ponderii variabile care revine constituenţilor solului.Această caracteristică nu trebuie văzută la modul simplist, prin evoluţie în timp se realizeazăAceastă caracteristică nu trebuie văzută la modul simplist, prin evoluţie în timp se realizeazăo ierarhizare în cadrul sistemului sol• capacitatea de autoorganizare este dată de structura internă a solului şi de capacitateaacestuia de a funcţiona într-o succesiune ordonată a evenimentelor şi nu aleatoriu

l l di d it t d ili ţă d tă d t ţi l l t i d i l• solul dispune de capacitate de rezilienţă, dată de potenţialul acestuia de a reveni lafuncţiile iniţiale după ce a suferit unele modificări (naturale sau antropice)

VVĂĂ MULMULŢŢUMESCUMESC !!ŢŢ