Pedologie ID

download Pedologie ID

of 263

Transcript of Pedologie ID

Un1vers11o1eo de S111n1e Agr1oo1e s1 Med1o1n Ve1er1nor ,1on 1onesou de 1o Brod" 1os1 Euyen Teodorescu-Soare Pedoloye - Maicrial dc siudiu ID - Iai, 2006 ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 1 Pedo1og1o - ob1eo1 de s1ud1u, evo1u11e, 1eg1 s1 me1ode de oeroe1ore 1.1.Pedologiaestetiinacarestudiazformareaievoluiasolurilor, subaspectulproprietilor,clasificrii,rspndiriiialutilizriiraionale. FRIEDRICH A. FALLOU (1862) n lucrarea sa, intitulat: Pedologie sau tiina generalispecialasolului,utilizeazpentruprimadatacesttermen,care estedeoriginegreaciprovinedelacuvintele:pedonsol,teren,ogori logos vorbire raional, discuie n sensul de studiu. Pedologiaesteconsiderattiin,deoareceareobiectdestudiu,areo evoluie n timp i are legi i metode de cercetare specifice. Componentademediuncaresegsescsolurileestecunoscutsub denumireadePedosfer.Evoluiasoluluiarelocncondiiileuneiinteraciuni dinamice ntre atmosfer, biosfer, litosfer i hidrosfer. 1.1.1.ObiectuldestudiualPedologieilconstituiesolul.Solul,esteun produsalmediuluinaturalireprezintunmediuporosstructurat,constituitdin compuiminerali,organiciiorganismevii,cares-aformatiaevoluatla suprafaacontinental,respectivunnvelisuperioralPmntului,alecrui proprieti sunt diferite n funcie de compoziie.Spaiulporosalsoluriloresteocupatdeapi aer,ntimpcefazasolid este constituit din diverse minerale, organisme vii i resturi de plante i animale. ngeneralapaiaeruldinsolocupaproximativ50%dinvolumul acestuia, materialul organic provenit din organismele vii i produii acestora n jur de 5%, n timp ce circa 45% sunt ocupate de componenta mineral.Cop11o1u1J ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 2 Caracteristicaprincipalasoluluiestedatdecapacitateaacestuiadea asigura creterea i dezvoltarea plantelor, datorit acumulrii n sol a apei, aerului iahumusului,respectivaelementelordenutriie,caresuntpusetreptatla dispoziia plantelor. Datoritcaracteruluinaturaldemediuporosiafnat,cticapacitii acestuia de reinere a apei i aerului, solul devine suport pentru plante, permind o ptrundere a rdcinilor acestora. Pedologiastudiazsolul,subaspectulconstituenilorialrelaiilor organizatoricedintreacetia,subaspectuloriginiiievoluiei,ctisubaspectul dinamicii proceselor pedogenetice n relaie cu factorii de formare i evoluie.1.1.2. Evoluia n timp n diferite epoci, au existat diverse concepii despre sol. Acum circa 5000-7000deani,cunotineledespresoleraufoartepuine,aceastadeoarece agriculturanueraondeletnicirestabil.Filozofiidinperioadaurmtoare,n lucrrilelor,facunelerefeririladiferitenoiuniagricole.Caracterulmistical evului mediu determin o neglijare i / sau o denaturare a tiinelor, printre care i a celor agricole. Sfritul secolului al XVI-lea, marcheaz apariia de teorii noi i delucrrindomeniulagricol,cumarfi:teoriauleiurilornutritive,teoriaapei, teoria prilor teroase. nceputulsecoluluialXVIII-leaamarcatoimpulsionareastudiului tiinificiapariiadeconcepiinoi,datoritacumulriidedatetiinifice.S-au ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 3 emisteoriichimice(teoriamineraliteoriahumusului),teoriifizice, microbiologice i agrogeologice. n a doua jumtate a secolului al XIX-lea, a fost emis n Rusia, teoria genetic sau naturalist, teorie care a pus bazele Pedologiei catiin.Evoluiastudiilordespresoluri,adeterminatelaborarealanivelul diferitelorrialelumiiaunorclasificridesoluri(clasificareaFAO-UNESCO, clasificareaWRBSR,clasificareaamerican,clasificareanaturalistrus, clasificarea ICPA ). n Romnia, prima clasificare a solurilor a fost elaborat de Gh. Munteanu Murgoci,fiindntimpcompletatiactualizat.inndseamadeexperiena acumulatidenoilerealizrialetiineisolului,nRomnia,nvederea mbuntiriistructuriiianomenclaturii,ctipentruaaveaodiscuieunanim acceptatlanivelinternaional,s-aadoptatonouclasificare,respectivSRTS-2003,carecuprindeXIIclasedesoluri,careincludunnumrde34detipuride sol. nprezent,Pedologiaarenumeroaseramuridespecialitate,carestudiaz: Fizicasolului,Chimiasolului,Mineralogiasolului,Biologiasolului,saudiferite fenomenesauprocesespecificesolului,cumarfi:Genezasolului,Geografia solurilor, Morfologia solului, Micromorfologia solului, Clasificarea i taxonomia solurilor, Cartarea solurilor, Bonitareasolurilor, etc. 1.1.3. Legi n Pedologie n Pedologie acioneaz o serie de legi proprii acestei tiine, dintre care sunt menionate urmtoarele: Legeazonalitiiorizontale,enunatdeV.V.Dokuceaev,legede baz,careastatcafundamentnntemeiereaPedologieicatiin. Conformacesteilegi,solurilesuntdistribuitelasuprafaauscatului sub forma unor zone sau fii cu succesiune latitudinal, de la ecuator sprepoliicaresuntcorespondentecuzoneleclimaticeide vegetaie. (N. Bucur-1963). Legea zonalitii verticale, lege enunat de V.V. Dokuceaev. Conform acestei legi, solurile sunt distribuite pe suprafaa formelor de relief sub form de zone, fii sau areale, n sens altitudinal, funcie de condiiile climatice(pemsurascderiitemperaturiiicreteriiprecipitaiilor atmosferice).Zonalitateapedologicaltitudinalineseamade ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 4 expunereacardinal,deoarecelegitateadistribuieialtitudinalea solurilordepeversantelensoritediferdelegitateadistribuiei altitudinaleasolurilordepeversantelenordice(umbrite).(N.Bucur-1963). Legeadistribuieipedogeneticeasolurilor.Aceastlegecareare caractergeneral,facereferirelafaptulcpesuprafaauscatului, solurilesuntdistribuiteconformarealelorpedogenetice,respectiv conformdistribuieiteritorialeispaialeatuturorcondiiilorde solificare.Pebazaacesteilegipotfirecunoscute,delimitatei caracterizateiarealeledesolurizonaleiintrazonale.(N.Bucur-1963). Legea specificitii unitilor taxonomice de sol. Conform acestei legi, fiecare unitate taxonomic de sol reprezint o entitate natural, avnd o morfogenez specific. (N. Bucur-1963). Legearepartiieiacumulrilordesolificarenfunciedeadncime. Conform acesteilegi,orice acumularedesolificareestedistribuitpe profilul solului n funcie de adncime, datorit ngrorii solului, prin alterarea rocii tot mai n adncime. (N. Bucur-1963). Legeadistribuieiacumulrilordesolificare,nordineainversa solubilitiilor.Pentrutoatesolurilenesalinizate,acumulrile principaleipermanentedesolificare,suntdistribuitenprofilul solului,nordineainversasolubilitiiimobilitiilor.(N.Bucur-1963). LegeaconstaneigrosimiiorizontuluiAcutipul taxonomic.Conform acesteilegi,fiecareunitatetaxonomicdesolareorizontulA,de grosimerelativconstant,caurmareaconstaneicantitiidehumus din orizontul A al fiecrei uniti taxonomice de sol. (N. Bucur-1963). Legea corelaiei imediate. ntre roca generatoare de sol i solul format peaceastroc,existocorelaieimediatdetextur,decompoziie chimic, de umiditate, etc. (N. Bucur-1963). Legeacorespondeneiunitilorcurepartiiile.ntreunitile taxonomice pedologice i unitile taxonomice de distribuie a solului, ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 5 existocorespondenbiunivoc,nsensulc,cunoscndunitatea taxonomicdesolsepoateprevedeaarealulpedogenetic corespunztor i reciproc. (N. Bucur-1963). Legeaevoluieispecificeaorizonturiloriasuborizonturilorsolului. Pe baza acestei legi, se evideniaz c fiecare orizont i suborizont de solareoevoluieproprieispecific,iarevoluianansamblua orizonturiloriasuborizonturilorunuiprofildesol,esteredatde evoluia profilului i a tipurilor morfogenetice de sol. (N. Bucur-1963). Legeaevoluieispecificefiecruisol.Conformacesteilegi,fiecare unitate taxonomic de sol are o evoluie morfologic n timp i spaiu, pornind de la roc pn la un sol mai evoluat chiar dect solul tipului taxonomic. (N. Bucur-1963). Legeaevoluieifito-pedo-cenotice.Evoluiamorfologic-tipologica unei uniti taxonomice de sol, pn la un sol mai evoluat dect tipul, estensoitntotdeaunadeoevoluienacelaitimpisensa biocenozei. (N. Bucur-1963). 1.1.4. Metode de cercetare Pedologia catiinutilizeazo metodologiecomplexdecercetare, care constdinmetodespecificetiinelorcucarevinencontact,respectivanalize fizice, chimice,mineralogice, la care se adaug metode proprii de cercetare, cum arfi:metodacercetriiprofiluluidesoliaunitiiteritorialedesol,metoda morfologicimicromorfologic,metodagenetico-geograficcomparativ, metoda pedo-cartografic i experienele n vase de vegetaie i n cmp. Profiluldesol estereprezentat ncadruluneiseciuniverticalerealizatede la suprafaa solului pn la roca de solificare, respectiv de la 0 cm i pn la 180-200cm,printr-osuccesiunedeorizonturipedogeneticensol.Succesiuneade orizonturi pedogenetice este caracteristic fiecrui tip de sol i reprezint totodat criteriuldebazpentrurealizareauneiclasificri.Orizonturilepedogeneticedin cadrulprofiluluidesolanalizat,suntidentificateicaracterizatesumarnteren prinmetodamorfologic,iarnlaboratorprinmetodefizico-chimicei micromorfologice. Datele din teren sunt completate i evideniate tiinific. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 6 Descrierea morfologic este utilizat pentru identificarea i stabilirea unor caracteristici morfologice ale orizonturilor de sol, cum ar fi: culoarea,grosimea, prezena neoformaiilor i a unor proprieti fizice: textura, structura, coninutul n schelet, consistena, porozitatea, etc. Analizelefizico-chimiceimineralogicesuntefectuatepentrudeterminarea componentelorfizice,chimiceimineralogicealesolului,subraportcantitativi calitativ.Dateleobinuteprinanalizvinncompletareadescrieriimorfologice, putndu-sestabiliastfelsolullaniveldetip,ctidireciiledeevoluieale acestuia. Metodapedo-cartograficconstnidentificareanterencudelimitareai descriereaunitilordesol,urmatdereprezentareagraficpehartaunitilor teritoriale de sol existente n arealul analizat. Experienele n vase de vegetaie i n cmp sunt utilizate n stabilirea unor nsuirialesoluluicarenupotfievideniatemorfologic,saudeterminateprin analize de laborator. 1.2. Caracteristicile solului Principalacalitateasoluluioreprezintcapacitateaacestuiadeaface posibilobinereadeproduciivegetale.Aceastacapacitateasoluluieste determinat de o multitudine de caracteristici: caracteruldecorpformatpecalenaturalprintransformarea mineraleloriarocilordinparteasuperioaralitosfereiicare evolueaz n timp sub aciunea factorilor pedogenetici; n sol au loc procese specifice vieii: asimilaie-dezasimilaie, sintez-descompunere, acumulare i eliberare de energie, toate acestea pe seama materieivii,prezentensolsubformdemicroflor/microfauni macro flor / macrofaun; nsolseacumuleazhumus,materieorganiccomplex,specific solului,rezultatnurmatransformriiiadescompuneriiresturilor organice rmase n orizontul de suprafa,sau la suprafaa profilului de sol,dupparcurgereaciclurilorbiologice,resturicaresuntdegradate biologic prin reacii biochimice de descompunere i de sintez; ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 7 compoziiachimicasoluluiestecomplex,solulavndocapacitate ridicat de nmagazinare pentru ap i elemente nutritive, substane care suntpusetreptatladispoziiaplantelor.Humusulesteconsiderat principalulrezervordesubstanenutritive,carepuneladispoziia plantelor prin intermediul apei, elementele nutritive necesare creterii i dezvoltrii acestora; solulareproprietispecifice:capacitatedeadsorbieanionicide schimb cationic, capacitate de tamponare, reacie, etc;deoarece este afnat i poros, solul favorizeaz ptrunderea rdcinilor plantelor,fiindconsideratsuportpentruplanteitotodatunrezervor naturalpentruap,aerielementedenutriie,asigurndastfel dezvoltarea plantelor;ntre aerul din sol i aerul atmosferic are loc un schimb permanent de CO2ialtegazetoxice,rezultatenurmarespiraieiplantelori microorganismelor;prinrolultamponcreatntrecomplexuladsorbtivalsoluluii substaneletoxiceprovenitedinsursepoluantenaturalesauantropice, solul are rol important n meninerea ecologiei mediului. Acestecaracteristicifaccasolulsprezintecomparativcumaterialul parentalsaucurocageneratoaredesoldincares-aformat,onouproprietate, denumit fertilitate. 1.3. Fertilitatea solului Prinfertilitate,D.Davidescu,1981nelege:Capacitateasolurilordea puneladispoziiaplantelornmodpermanentisimultan,substanelenutritive, apaiaerul,ncantitindestultoarefadenevoileacestoraideaasigura condiiile fizice i biochimice necesare pentru creterea i dezvoltarea plantelor. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 8 Astfel,ntr-unsolfertilelementelenutritive,indispensabileplantelorse gsescnstareasimilabilincantitisuficientepentruasatisfacecu regularitatenecesitileplantelor,limitareadezvoltriiplantelorfiindinfluenat numai de puterea productiv a speciei cultivate i de condiiile climatice.Noiuneade fertilitateimplic celemaibuneproprieti fizice, chimice i biologicealesolului,existenanproporiesuficientasubstanelornutritive indispensabilepentruviaaplantelor,ocantitatecorespunztoaredeap,fiind corelattotodatcu absenasubstanelortoxicecapabilede alimita,sausuprima capacitatea de producie a solului. Fertilitateanansambluestedeterminatdesolcarearepotenialul productiv determinat de coninutul n ap, aer, elemente nutritive, condiionate din punct de vedere climatic, ct i de favorabilitatea acestuia pentru diferite categorii de plante. Prin dezvoltarea tiinei i tehnicii agricole (influena activitii productive antropice, lucrriagrotehnice,ngrminte,plante cultivate)fertilitateanatural este amplificat, solul dobndind astfel o fertilitate cultural. Fertilitateanaturalestecapabildeautoregenerareinupoatefi suplinitdefertilitateaartificialsaudobndit.Fertilitateanaturalesteo funcie a ecosistemului (sol atmosfer - plant) i poate fi definit prin relaia: R = f (P, S, C, L, CO2, O2, T), n care: R- este producia de biomas vegetal realizat anual; f- factorii care contribuie n realizarea biomasei vegetale; P planta; S solul; ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 9 C condiiile climatice; L energia luminoas; O2; Co2; coninutul n O2 i CO2 din atmosfera apropiat; T timpul. Subaspectulfertilitiiculturalesaudobndite,C.Chiri,(1974) menioneaz urmtoarea relaie: R = f (P, Sc, C, L, I, M, T,), n care: R producia de biomas vegetal anual;P planta;Sc solul culturalizat;C climatul local;L energia luminoas;I investiia suplimentar pentru mbuntirea tehnologiei;M valoarea muncii efective;T timpul Formoreo s1 o1o1u1reo oomponen1e1 m1nero1e o so1u1u1 n concepia actual i modern a Pedologiei, solul este considerat ca fiind unsisteminformaionaldeschis,denaturmineraliorganic,heterogeni polidispers,structuratiporos,ncareelementelecomponenteseaflncele3 faze de agregare a materiei: solid, lichid i gazoas (Chiri C., 1974). Materia solid reprezint 50 % din volumul solului, iar restul de 50 % l reprezint materia lichid i gazoas (Malavolta, 1976, citat de Lctuu R.., 2000 i Brady W.,1994, citat de Teodorescu-Soare E.). ngeneral,nalctuireasolului,predomincompuiimineralirezultaiprin transformarea fizic i chimic a rocilor i mineralelor, sub aciunea factorilor de pedogenez, n decursul timpului. Cuptou 2 ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 10 2.1. Alctuirea chimic, mineralogic i petrografica litosferei Scoaraterestr,canveliexternalglobuluipmntesc,areogrosime mediedeaproximativ80km.Eaestealctuitdindiferiterociiminerale,care conin n diferite procente, toate elementele chimice din tabelul lui Mendeleev. 2.1.1. Compoziia chimic a litosferei Proporia elementelor chimice din compoziia litosferei, oscileaz n limite foarte largi (Blaga G. i colab., 1996). Compoziia chimic (% in greutate) a litosferei pn laadncimea de 18 km Diferii autori Elemente chimice Clarke i WashingtonA.F. FersmanB.B. Polanov Oxigen49,5249,1349,30 Siliciu25,7526,0025,67 Aluminiu7,517,457,50 Fier4,704,204,70 Calciu3,393,253,39 Sodiu2,642,402,63 Potasiu2,402,352,40 Magneziu1,942,351,93 Hidrogen0,881,000,87 Fosfor0,120,120,10 Sulf0,010,100,26 Mangan0,080,100,10 Titan0,580,610,55 Carbon0,080,350,09 Clor0,190,200,15 Se observ c un numr de 10 elemente (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, N, P) formeaz circa 99 % din scoar, iar celelalte 5 elemente chimice (S, Mn, Ti, C, Cl) doar 1 %. ElementelechimiceO,Si,Al,caresuntcomponenteleprincipaleale silicailor, reprezint circa 83 % din scoar, ceea ce face ca silicaii s reprezinte 75 % n alctuirea litosferei. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 11 Dup A.P. Vinogradov, citat de S.Udrescu, 1995, coninutul litosferei i al solului n diferite elemente chimice este: Compoziia chimic a litosferei i solului (%) Element LitosferSolElementLitosferSol O47,249,0Mg2,100,65 Si27,633,0C0,102,00 Al8,87,13S0,090,085 Fe5,13,80P0,080,08 Ca3,61,37Cl0,0450,01 Na2,640,63Mn0,090,085 K2,601,36N0,010,10 nlitosfer,circa50%(47,2%)esteoxigeniunsfert(27,6%)este siliciu. Urmeaz apoi cu 2 pn la 9 % urmtoarele elemente: aluminiu 8,8 %, fier 5,1 %, calciu 3,6 %, natriu 2,64 %, potasiu 2,60 % i magneziu 2,10 %. Cele 8 elemente, reprezint 99 % din masa litosferei. Alte6elementeimportantepentruviaaplantelor,ocupzecimiisutimi de %:C 0,10 %; Si 0,09 %; P 0,08 %; Cl 0,045 %, Mn 0,09 % iN 0,01 %. Deoarecealctuireapriimineraleasolului,depindedecompoziiachimica litosferei,seobservvaloriapropiatesubraportulconinutului,ntrelitosferi sol.Astfel, pe primul loc n sol i litosfer este oxigenul (cu 47,2 % n litosfer i49,0%nsol),peloculdoi,siliciul(27,6%nlitosferi33,0%nsol),pe locultreialuminiul(8,8%nlitosferi7,13%nsol)ipeloculpatru,fierul (5,1 % n litosfer i 3,80 % n sol). La unele elemente chimice, n sol apare un coninut mult mai mare fa de litosfer,cumestecazulazotului(0,01%nlitosferide10orimaimult, respectiv 0,10 % n sol) i n cazul carbonului (0,10% n litosfer i de 20 ori mai multnsol,respectiv2,00%).Pondereamaimareaacestorelementensol,este determinat de activitatea vital i enzimatic a solului. Coninutul mai ridicat al solului n oxigen, hidrogen i siliciu i mai sczut naluminiu,fier,calciu,magneziu,potasiuinatriu,sedatoreazproceselor chimice de pedogenez. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 12 n formarea solului un rol important l au siliciu, aluminiu, fier i calciu. 2.1.2. Compoziia mineralogic a litosferei Mineralelesuntcorpurinaturaleanorganice,solideiomogenedinpunct devederefizico-chimic,cares-auformatnscoarprincombinareachimica diferitelorelementechimice.Singurulminerallichidestemercurul.Custudiul mineralelor se ocup mineralogia. Dincelepeste3000mineralecunoscute,mairspnditesuntaproximativ 100.Dupcompoziiachimicistructurareelelorcristaline,mineralelese grupeaz n urmtoarele clase: clasa elementelor native; clasa sulfurilor; clasa srurilor haloide; clasa oxizilor i hidroxizilor; clasa srurilor oxigenate. 2.1.3. Alctuirea petrografic a litosferei Rocilesuntasociaiinaturaledeunasaumaimulteminerale,careauaceeaistructuriorigineicarealctuiesclitosfera.Custudiullorseocup tiina petrografic. Dup modul lor de formare se clasific n 3 categorii : a)magmatice (vulcanice, eruptive); b)metamorfice; c)sedimentare. Rocile magmatice i rocile metamorfice s-au format n interiorul scoarei terestre, n timp ce rocile sedimentare s-au format pe suprafaa scoarei terestre. Rocileformateninteriorulscoareiterestrepoartdenumireaderoci endogene,ntimpce,celeformatepesuprafaascoareisuntdenumiteroci exogene. Rocilevulcanicerezultprinconsolidareamaterieitopite(osoluie intratehnic de silicai i oxizi cu compoziie complex, saturai cu vapori i gaze). Materiatopitdinzoneleadncidinscoar,poartdenumireademagm,iar prezena acesteia la suprafa, se numete lav. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 13 Rocilemetamorficeseformeazdinrocileeruptiveidinrocile sedimentare,nurmaschimbriicondiiilordepresiune,temperaturichimism dinlitosfer.Acesteschimbriaparntimpulmicrilortectonice(a cutremurelor),sauntimpulerupieivulcanilor.Subinfluenaacestorprocese endogene,rocilepreexistente(sedimentare,eruptivesaumetamorficemaivechi) sufer o serie de transformri, ce determin o recristalizare parial sau complet a acestora. Rocilesedimentaresuntdepozitedematerialecristalinesauamorfe, rezultatenurmaproceselordedezagregarearocilorpreexistente(vulcanice, metamorfice sau sedimentare preexistente), sub aciunea factorilor de pedogenez. Eleseformeazlasuprafaalitosfereiideaceeasuntconsiderateafidenatur exogen. nstructuralitosferei,pondereaceamaimareodeinrocilesedimentare (75%). Cele magmatice, mpreun cucele metamorfice, dein o pondere de 25%. n condiiile Romniei, rocile sedimentare au o pondere mult mai mare i anume 85%.Rocilemetamorficedeinoponderedecirca10%,iarceleeruptiveauo pondere de circa 5%. Schema ciclului petrogenetic alterare fuziune parial (anatexis) sedimentare i litificare metamorfism vulcanism intruziune plutonic topire parial a mantalei superioare ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 14 2.2. Formarea prii minerale a solului prin procese fizice, chimice i biochimice Sub influena permanent i de durat a unor procese geologice endogene iexogene,scoaraterestrsetransformcontinuu,subaspectstructural, compoziional i de relief. Aciuneaforeloriproceselorinterne,determinformarea neuniformitilorreliefului,iarceleexterneauoaciunecontrar,lanivelul scoarei. Aceste procese au loc la scar geologic, sub raportul timpului, spaiului i al forelor care acioneaz. Sursele principale de energie ale proceselor geologice sunt: cldura intern a Pmntului, radiaiile cosmice, atracia gravitaional a Pmntului, micarea de rotaie a Pmntului, atracia Lunii i Soarelui. Rocile iniiale vulcanice sau metamorfice preexistente n partea superioar a litosferei, n decursul timpului sunt supuse transformrilor. Principalele procese fizice,fizico-mecaniceichimicedetransformarearocilorimineralelordin scoara terestr sunt: dezagregarea; alterarea; transportul; sedimentarea produilor rezultai. 2.2.1. Dezagregarea rocilor i amineralelor n modificarea scoarei terestre, procesele de dezagregare, alterare, eroziune, transport i sedimentare a materialului rezultat, au avut o influen major. Iniial, parteasuperioaralitosfereiafostconstituitdinrocidure,masive,cuaspect compact.Acestmaterialiniial,afostsupusaciuniidestructivepermanentea factorilordemediu,cuefectntransformrilefizico-chimiceibiochimice profunde, care au determinat formarea solurilor. Scoaraterestrafostsupusnmodcontinuuaciuniiunorfactoriinterni (activiti vulcanice, micri tectonice) sau externi (ageni atmosferici, hidrosferici ibiosferici),avndcarezultatapariiauneiformaiuninoi,cunoscutsub denumirea de pedosfer. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 15 Lanivelulpedosferei,rocileiniiale,compacteidure,audevenitafnate, materialulcptndpermeabilitatepentruapiaer,pefondulapariieiunor substanechimicesimplesaucomplexenoi,accesibileorganismelorvegetale. Transformrileprofundesuferitedematerialuliniials-audatorataciunii simultane a proceselor de dezagregare i alterare. Dezagregareaesteunprocesfizico-mecanicsaubiomecanicnurmaaciuniicruia,rocileimineraleleiniiale,suferofragmentare,nparticulede diferite mrimi, fr ca materialul mrunit s sufere transformri chimice. Dezagregarea, este cunoscut i sub denumirea de alterare fizic sau alterare mecanic.Mrunirearociloresteefectulmodificriicondiiilordemediu.Toate rocileimineraleledinscoaraterestrsuntsupuseaciuniiprocesuluide dezagregare. Dezagregarea,esteunprocescomplex,careestedeterminatdeaciunea factorilor atmosferici,hidrosferici i biosferici. 2.2.2. Alterarea materiei minerale Alterarearocilorimineraleloresteunproceschimic,biochimicsau fizico-chimic,caredetermintransformareaacestoranprodusecuproprieti diferite de cele ale materialelor iniiale. Alterareapoateavealocnurmadezagregrii,sauconcomitentcu dezagregarea.Alterareaestefavorizatdedezagregareiestecuattmaiintens cu ct mrunirea este mai avansat, realizndu-se o suprafa mai mare de contact cu agenii externi de alterare. Creterea suprafeei de contact cu agenii externin funcie de gradul de mrunire Lungimea laturii unui cub (cm) Numrul cuburilor Suprafaa total Lungimea laturii unui cub Nr. cuburi Suprafaa total 1 cm16 cm211012 6 m2 1 mm10360 cm20,1 1015 60 m2 0,1 mm106600 cm20,01 1018 600 m2 0,01 mm109 6000 cm21,0 m1021 6000 m2 ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 16 Pesuprafaaderuptur amineralelorirocilordezagregate,aparionii cu valeneliberenesatisfcute,caresemanifestcuenergieliberlasuprafaa particulelor,determinndalterareaacestora.Prinalterare,mineraleleprimarei modificstructura,transformndu-senmineralesecundarecareauostabilitate mai mare i o compoziie chimic mai simpl. Alterarea, ca i dezagregarea, se produc sub aciunea factorilor atmosferei, hidrosfereiibiosferei. Principaliiagenidealteraresunt:apa,gazele(O2,CO2), srurile, acizii organici i anorganici, temperatura, lumina, rdcinile plantelor.Apaarerolulcelmaiimportant.Apaprezentnsol,rociimaterialele parentale (de provenien pluvial sau freatic) dizolv srurile diferite, acionnd caundipolcuioniH+iOH-.Acetiaacioneazcaagenifoarteactivin alterareachimic.Alturideacetia,CO2dizolvatnapintensificputereade alterarechimic.Soluiasolului(fazalichidasolului)ncaresuntdizolvai diferii compui chimici: CO2, diferii acizi organici i minerali i diferite baze, au un rol important n alterarea chimic. Srurileuorsolubile(NaCl,KCl,Na2SO4,K2SO4)favorizeaz descompunereasilicailorprinhidroliz.Srurilegreusolubile(CaCO3,MgCO3) alcalinizeazsoluiasolului,intensificndprocesuldehidroliz,determinnd coagularea coloizilor i ncetinirea levigrii coloizilor. Gazeledinporiinecapilariaisolului(CO2,O2,NH3,H2S)acioneazn proceseledeoxido-reducere(directsauindirect)prinaccelerareasauinhibarea procesului de alterare. Aciziiorganicidinsoluiasoluluirezultatnurmaoxidriimateriei organicemoarteialturideaciziihumiciianorganici,determindizolvarea unormineraledinroci.Acetiasepotdescompuneprindecarboxilarepnla compui simpli de tipul CO2 i H2O (azotul din compuii organici i cei humici se pierde sub form de NH3 sau N2). Rdcinileplantelor,nurmaprocesuluideschimbdeioni, exudeazn sol diferii compui organici i minerali, sub form de baze, sruri, acizi, hormoni, enzime, care au rol important n alterarea chimic i biologic. Microorganismeleaurolimportantnalterare,maialesnhidratare. Corpul lor prin procese de sorbie, ader la particulele minerale i elimin diferite enzimecaredeterminalterareaparticulelorminerale,carevinncontactcu ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 17 microorganisme. Prin alterarea enzimatic (biochimic), rezult compui organici simplisaucompuiminerali(ionidesulfat,fosfat,azotat),caretrecnsoluia solului. Fauna solului desfoar n primul rnd o aciune mecanic de mrunire a mineralelor,prinexecutareadecanaleiculcuuri.Deasemenea,indirect, acioneaznprocesuldealterareprineliminareaunorproduideexcreie (aminoacizi, oxid formic, acid oxalic), care determin alterarea mineralelor. Alterarea rocilor i mineralelor se produce printr-o serie de procese chimice, fizico-chimice i biologice care se petrec deseori concomitent i se condiioneaz reciproc,multedintreeleavndcaractercontradictoriu:oxido-reducerea, carbonatareaidecarbonatarea,hidratareaideshidratarea,dizolvareai insolubilizarea, hidroliza. 2.3. Alctuirea prii minerale a solului: produii rezultai prin dezagregare i alterare ndecursultimpului,subaciuneafactorilordesolificaredinatmosfer, hidrosferibiosfer,rocilemasivesunttransformatenrocimaimultsaumai puinafnate,respectivfragmentegrosieredediferitedimensiuni(rocile sedimentare). Produii care rezult din sfrmarea i mrunirea rocilor i mineralelor se difereniaz dup gradul lor de mrunire precum i dup compoziia lor chimic. Produiidedescompuneresuntreprezentaidefragmentegrosieredediferite mrimi,carepstreazngeneralcompoziiachimicarociloriniiale(eruptive saumetamorfice).Aceticompuidedezagregaresuntdenumiiconstitueni primariaiscoareidealterareiaisolului.Eireprezintaglomerrimono mineralesaupoliminerale,care audiferitegrade dedispersieisuntdemrimea pulberilor i a bolovanilor. nurmaproceselordealterareitransformarechimic,rezultoseriede compui chimici sau minerale noi ,care reprezint componenta mineral secundar asolului.Aceti compuinoi,deosebiiderocainiialdin care aurezultat, auo structurfoartefin.ncontactcuapapotsformezesoluii(fiinddenumii compui solubili) sau pot forma suspensii coloidale. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 18 2.3.1. Principalii produi de dezagregare n funcie de mrimea fragmentelor de roc rezultate n urma proceselor de dezagregare,acetiproduimineraligrosierisempartdupscarademrime propus de Atterberg, astfel: bolovni (diametru peste 200 mm); pietre (diametru ntre 20 200 mm); pietri (diametru ntre 2 20 mm); nisip grosier (diametru ntre 2 0,2 mm); nisip fin (diametru ntre 0,2 0,02 mm); praful (pulberi, ml) cu diametru ntre 0,02 0,002 mm. Compuiimineraligrosiericudiametrulmaimarede2mmformeaz scheletul solului iar compuii minerali grosieri primari cu diametru mai mic de 2 mm formeaz pmntul fin. Foo1or11 pedogene11o1de so11]1oore Aciuneaunorprocesenentreruptededezagregare,alterare,sintez, migrareiacumulareasupramaterieimineraleiorganice,determin transformarea scoarei superioare a litosferei n soluri, astfel nct solul evolueaz delaroca"insitu",decidelaomorfologiesimplctresolulcuomorfologie evoluat. Solulesteuncorpnaturalcares-aformatiseformeazlasuprafaa uscatului, pe seama rocilor i mineralelor, ca rezultat al interaciunii complexe din zona de interferen a litosferei cu biosfera, atmosfera i hidrosfera. Complexul de factori naturali care iau parte latransformarea rocilor i mineralelor din litosfer, ntr-uncorpnaturalnou,cunoscutsubdenumireadesol,formeazcomplexul factorilor pedogenetici. SolulreprezintnveliulexternalTerrei,numitpedosfer,ncare componentele celor 4 geosfere au rolul de factori de solificare (pedogenetici). Cuptou 3 ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 19 Factoriidesolificaresuntcomponeni aimediuluinatural careacioneaz i particip la formarea nveliului de sol. nveliulexternalpmntului(scoaraterestr),esteconstituitdinrocii mineralepecare,subaciuneacontinuipermanentafactorilorecologicide mediu zonal i local, se formeaz i evolueaz nveliul de sol. Solul rezult prin aciunea conjugat i influena reciproc a tuturor factorilor de solificare zonali i locali,nformareasoluluiacionndlegeafundamentalaecologieialui Lisherlich, respectiv legea aciunii combinate a tuturor factorilor. ntemeietorulpedologieitiinifice,V.V.Dokuceaev,aconsideratcn formareasolului,oimportanmajorauurmtoriifactoriipedogenetici:clima, factorulbiologic,relieful,rocaivrsta,lacare V.R.Viliamsaadugatfactorul antropic. Ulterior, specialitii au luat n considerare i rolul factorului local (apa freatic i stagnant). C. V. Oprea (1972 ), clasific factorii de solificare, n: factori cu rol pasiv ( mineralele i rocile ); factori cu rol activ ( organismele vegetale i animale); factori condiionali ( clima, relieful, vrsta regiunii); factori cu caracter local( apele freatice, intervenia antropic); factoricucaracterntmpltor(gravitaia,cutremureledepmnt, erupiile vulcanice). nprocesuldesolificare,toifactoriinaturaliauimportanegalisunt indispensabili, ntruct lipsa unuia, exclude procesul de pedogenez. nanumitestadiigenetice,saunanumitecondiiiecologicedespecific zonal,unulsaualtuldinfactoriidesolificarepoateaveaunroldeterminant.De exemplu,pecalcare,rocaareroldeterminantnformareaievoluiasolului.n zonadelunc,reliefularerolhotrtor,pecndnzonamontan,climai vegetaia au rol determinant. nprocesuldepedogenez,roleseniallarefactorulbiologic(plante, microorganisme, forma edafic).N.M. Libinev consider c repartiia solurilor nu este ntmpltoare, ele se afl toate la locul lor i ocup chiar suprafeele pe care trebuie s le ocupe, n virtuteacondiiilornecesaregenezeilor.Spaiulitimpulsuntcondiiide ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 20 existen a solurilor formate, care sunt subordonate unor anumite legi generale i particulare n procesele de genez i rspndire geografic. Rocileimineraleleprimarerezultatenurmaconsolidriimagmei,cu toatecaveauunconinutnelementedenutriie(fosfor,calciu,potasiu, magneziuetc.),datorit masivitiii compactitiilornuprezentaucondiiicare s permit dezvoltarea rdcinilor i asigurarea cu substane nutritive i ap. Proceselededezagregare(mrunire)ialterare(modificarechimic)a acestorasubaciuneaageniloratmosferici,hidrosfericiibiosfericiapermis transformarea rocilorprimare compacte n roci secundare afnate (realizndu-se o reea de spaiisau pori) i formarea unor substane chimice simple saucomplexe (sruri,oxiziihidroxizi,mineraleargiloase).Rocaafnat(datoritporozitii) prezintcapacitatepentruapi aer.Apadinprecipitaii,n cazulrocilorafnate ptrundeisereinenpori,formndrezervepentruplante.Aeruldinporiirocii afnate mpreun cu apa reinut din precipitaii i substanele de nutriie n forme simple asigur instalarea plantelor i microorganismelor. Prin fotosintez plantele trec substanele minerale din sol n substane organice din care este alctuit corpul lor. Dup parcurgerea ciclului biologic, sub aciunea microorganismelor, resturile organicesuntnparte,descompusensubstanemineralefolositedeplantelece urmeaz i, n parte, sunt transformare n humus. Repetareantimpaacestuiprocesdeterminreinereaiacumularean parteasuperioarascoarei,asubstanelornutritivesubformdesubstane organice,nspecialhumus(procesedebioacumulare).Aciuneaconjugata proceselordedezagragare,alterareibioacumulare,alturidereinereai migrarea compuilor rezultai determin modificri fizice, chimice i biologice n parteasuperioarascoarei, aceastatransformndu-sentimpnsol, care esteun corpnaturalceprezintnsuiriioalctuireproprie.Condiiiledemediusunt celecaredeterminproceseleceduclaformareasolurilor.Acestecondiiisunt extremdevariateastfelnctintensitateaproceselorestediferit,rezultndo varietate de soluri. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 21 Formoreo s1 o1o1u1reo pr111 orgon1oe o so1u1u1 4.1. Originea i compoziia resturilor organice din sol Lancheierea ciclurilor biologiceanualesaumultianuale,attlasuprafaa solului,ctinsol,sedepunpermanent,anumitecantitideresturiorganice vegetale i animale, moarte. Cantitilederesturiorganice,precumicompoziiaacestora,oscileaz foarte mult, n funcie de tipul biocenozelor de plante, animale i microorganisme, precum i n funcie de condiiile pedoclimatice i nu n ultimul rnd, de activitatea uman. Cea mai mare cantitate deresturi organice moarte care rmn periodic pe sol i n sol, este de provenien vegetal (biocenoze naturale i cultivate). Cantiti de resturi organice din diferite tipuri de ecosisteme terestre Tipuri de vegetaie de pe glob SpecificareTundr arctic Brdete de taiga Silvostep cu stejar Step moderat arid Step arid Tufriuri joase de semideert Savane aride Pduri subtropicale Pduri umede tropicaleBiomas total, t/ha 5,0100-30040025104,326,8410500 Resturi anuale, rdcini + pri aeriene, t/ha 1,03,5-5,56,211,24,21,27,22125 Formarea posibil de humus din resturi organice moarte t/ha 0,3 1,05-1,65 1,953,361,260,362,166,37,5 Rezerva de humus pe 0 100 ani, t/ha 739921542611662-282- Resturile organice vegetale conin diferii compui organici: hidrai de carbon; lignine: Cuptou 4 ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 22 proteine; taninuri; lipide; ceruri, rini, colorani naturali. Resturile organice animale, conin substane organice alctuite din: grsimi; hidrai de carbon; substane albuminoide, etc. Coninutulresturilororganicendiferitesubstane,precumicompoziia cenuii (elemente minerale: Ca, K, Mg, Na, Fe, Al, P, S, Si etc.), difer dup tipul i proveniena acesteia, precum i dup compoziia mineral i organic a solului pecaresedezvoltiapoimor.Resturileorganicemoarte,coninnmedientre 20 50 % celuloz, 10 28 % hemiceluloz, 10 30 % lignine, proteine ntre 1 15 %, tanani i lipide ntre 1 8 %, zaharuri i amidon conin ntre 1 18 %.Compoziia resturilor organice (dup C.Chiri, 1974) - % din S.U. Litiera Subst. organicePinMolid Mestea- cn Lemnde pin Paie gru toamn Pai gru prim-var Frunze trifoi Rdcini lucern Rdcini pir Proteine brute 1676---22138 Amidon------318- Pentozani---112524--- Hemicelu-loze 182226---81223 Lignine4239392924234918 Celuloz171414443840152125 Cenu2,5850,555--- Compoziia unor resturi organice (dup Alexandrova, citat deGh.Blaga i colab., 1996) Hidrai de carbon Proveniena Cenu Subst. proteiceCeluloz Hemi-celuloz Lignin Lipide, tanani Bacterii2-1040-70---1-40 Alge20-3010-155-1050-60-1-3 ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 23 Licheni2-63-55-1060-808-101-3 Muchi3-105-1015-2530-60-5-10 Ferigi6-74-520-3020-3020-302-10 Conifere lemn0,1-10,5-145-5015-2525-302-12 Conifere frunze2-53-815-2515-2020-305-15 Foioase lemn0,1-10,5-140-5020-3020-255-15 Foioase frunze3-84-1015-2510-2020-305-15 Graminee perene 5-105-1225-4020-3515-202-10 Leguminoase perene 5-1010-2025-3015-2515-202-10 Elementelemineraledinfrunze,seobinprincalcinaresubformde cenu. Cantitatea de cenu, difer n funcie de specie, vrst, organul vegetativ. Seconstatclaspeciilelemnoase,cenuareprezint0,3-0,4%dinmateria uscatalemnuluidepin;162,4%dinmateria uscatdin crengi;3,55,8%din scoar i 4,5 8,8 % din frunze uscate. ncenu,predomincalciulcu4488%,apoipotasiul7,722%,dup care urmeaz fosfor, magneziu, fier, siliciu. Vegetaia ierboas este mai bogat n cenu i deci n elemente minerale (5 10 %), fa de cea lemnoas de foioase (3 8%). Vegetaiaierboasestemaibogatnproteine(1020%)fadecea lemnoas (0,5 10%) i, de aceea, se descompune mai rapid i mai uor. Vegetaiaierboas,redsoluluicantitimaimarideresturiorganice, acestea fiind de calitate superioar n comparaie cu componenta lemnoas. 4.2. Transformarea materiei organice din sol Resturile organice de la suprafaa solului i din sol, sub aciunea factorilor fizici,chimiciimaialesacelormicrobiologici(subaciuneabiocenozei reprezentatdemicroorganismeimezofaunedafic)suferprocesecontinuii profunde de transformare. Aceste transformri se ncadreaz n 3 categorii: a)descompunereamorfologicaresturilorvegetaledectreanimalele din sol; ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 24 b)descompunerearapidicompletaresturilororganicevegetalei animalepnlacompuiifinalidedescompunere(CO2,H2O,NH3, sruri etc.), care se mai numete i mineralizarea materiei organice; c)descompunereamailentiincompletaresturilororganicei formareadeproduiintermediarinoideresintez,procesdenumit humificare. Substanele humice rezultate, sunt supuse i ele procesului de mineralizare, dar ntr-un ritm mai lent fa de materia organic proaspt. Mineralizareaihumificareasuntprocesecaresemanifestsimultan. Uneoripredominmineralizarea,darnaltesituaii,descompunerilesuntfoarte lenteiaulocacumulrideresturiorganiceslabtransformate.nfunciede condiiiledemediuidenaturaicantitatearesturilororganice,vapredomina procesuldemineralizare,sauceldehumificare.Deobicei,serealizeazun echilibru ntre cele dou procese. Descompunerea morfologic a resturilor organice, reprezint faza iniial. Componeniimicrofloreiifauneiedaficeintrimediatnaciuneincep aciuneamecanicdefragmentareideamestecareparialaresturilororganice cumateriamineral.Rmele,crtiele,oarecii,fragmenteazistructureaz resturile vegetale i le introduc n sol. Apoi, aceste resturi sunt fragmentate tot mai mruntderme,larvedeinsectenematode,miriapode,melci,acarieni.Aceste resturi organice mrunite, sunt amestecate i trecute prin tubul digestiv. Astfel c resturileorganiceipierdstructurainiialdeesuturiisuntprofund transformate biochimic (Chiri C., 1974). Alturideacestetransformribiochimiceibiofizice,resturileorganice sufer i altfel de modificri, n care nu sunt implicate microorganisme i anume: diferitemodificrichimiceprinhidroliz,oxidareagrsimilorisrurilor compuiloraromatici,precumimodificriprovocatedeenzimeledinesuturi (careaucaracteroxidant,ncadrulcelulelormoarte,asupratananilor, aminoacizilor, polifenolilor). Transformareabiochimicaresturilororganicemoarte,determin formarea de produi simpli de descompunere intermediar, care pot fi descompui pnlacompuifinalidedescompunere,saucare,mpreuncuproduiide ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 25 descompunereintermediar,sereunescncompuiorganicinoiianume substane humice. 4.2.1. Principalii produi de descompunere a resturilor organice Principaliicomponeniairesturilororganicemoarte(glucide,protide, lipide,lignineetc.)suntdescompuipecalebiologicsubformdeproduide descompunerefinal,sausubformdeproduiintermediari.Opartedintre acesteasuntasimilatedeplantesaudescompuidemicroorganisme.Alteparte suntcuplaindiferitereaciideformareahumusuluiisubformdecompui organo-minerali. Cei mai solubili dintre produii de descompunere sunt levigai pe profilul solului i chiar n apele freatice. Resturileorganiceprindescompuneresunt intenstransformate, existndo diferen ntre compoziia substanelor organice, nainte i dup humificare. Compoziia substanelor organice, nainte i dup humificare(dup Waksman S.A., 1968) Componente organice nainte de humificare, n % din greutatea uscat a materiei vegetale Dup humificare - % - Celuloz20-502-10 Hemiceluloz10-282-28 Lignine10-3035-55 Proteine1-1515-45 Taninuri, grsimi, ceruri1-81-8 Prindescompunere,cam2/3dinresturileorganicesemineralizeaz.O marepartedinproduiifinaliiintermediarisuntutilizainnutriiaplantelor. Circa 1/3 din produii intermediari iau parte la procesul de humificare. Descompunerileparialeitotaledepinddecompoziiaistructura anatomicaresturilororganice,demicroorganismeleparticipante,deregimul aerohidric din sol, de reacia solului, de umiditate i temperatur. nprimelestadiialedescompunerii,mineralizareaestefoarteintens(n condiiiaerobe,nintervalul2sptmni3lunideladeclanarea descompunerilor).Celemaiuordescompusesuntsubstaneleorganice:glucide, protideilipide,iarcelmaigreusunt:ligninele,tananii,cerurile.ncondiiide ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 26 anaeroboz,excessaulipsdeumiditate(sub20ipeste80%dincapacitatea solului pentru ap), temperaturi sub 150 C sau peste 500 C. naceleaicondiiideclim,pesoluriargiloaseseacumuleazmaimult humus,iarpecelenisipoase,mineralizareaestemairapidiaproapecomplet (Dorneanu A. i colab., 1984). Descompunerearesturilororganicepnlacompuimineralifinali,dup AlexandrovaL.H.,1970,sedesfoarn3etape:hidroliza,reaciideoxido-reducere i mineralizarea total. Hidroliza(saudegradareahidrolitic)constituieunprocesde descompunere a substanelor organice complexe n substane organice cu formul maisimpl.Deexemplu,substaneleproteiceprinproteolizsetransformn compuimaisimpli:peptide,aminoacizialifaticiiaromatici,bazepurinicei pirimidinice.Hidraiidecarbonprinhidrolizsedescompunnhexoze,pentoze, aminozaharide,aciziuronici,celobioz.Lignineleisubstaneletanantese descompunncompuiorganicimaisimpli:polifenoli.Grsimileirinilese descompun n glicerin i acizi grai. Oxido-reducerea (oxidare, reducere, dezaminare, decarboxilare). Produii organici cu molecul mai simpl, rezultai prin hidroliz, sunt oxidai sau redui i determin formareadecompuiorganiciimaisimpli,sau formareadecompui minerali.Aa,deexemplu,produiirezultaiprinhidrolizasubstanelorproteice, duc la formarea de acizi organici, acizi grai, alcooli, hidrai de carbon, amoniac, CO2, alcooli, CH4, H2S, H2O etc. Produii de hidroliz a hidrailor de carbon, prin reacii de oxido-reducere, trec n acizi alifatici, oxiacizi, aldehide, alcooli, CO2, H2O, acizii organici volatili, CH4, H2. Prinoxido-reducereaproduilordehidroliz,asubstanelortananteia ligninelor,rezultcompuidetipulchinonelorifenolilor,H2OiCO2.Prin oxido-reducereaproduilordehidrolizailipideloririnilorrezultacizi nesaturai, hidrocarburi, oxiacizi, acizi organici volatili, H2O i CO2. Mineralizareatotalreprezintfazafinaldedescompunerecompleta resturilororganiceiarecarezultatformareadecompuimineralisimpli.Astfel nmediuaerob,acetiasuntreprezentaideacizisulfurici,fosforici,azoticii azoturi, care se combin cu bazele i rezult sruri de: Ca, Mg, K, Na, NH4. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 27 nmediuanaerob,prinmineralizaretotal,rezult:H2S,CH4,H2,N2, H3PO4. Unii compui precum: H2O, CO2 i NH3 se formeaz att n mediu aerob, ct i n mediu anaerob. Unrolimportantndescompunerearesturilororganicelau:compoziia chimicamaterieiorganice,condiiiledemediu(aerobsauanaerob),reacia solului,textura,condiiileclimatice.Pelngproduiiintermediariifinalide descompunere, se elibereaz i energie. Cantitatea de energie poate ajunge pn la 45caloriipentruungramdesubstanuscatdescompus.Mineralizarea reprezint (n cadrul lanului trofic al ecosistemelor) ultimul nivel de transformare a substanelor organice n energie. 4.2.2. Formarea i acumularea humusului (humificarea) Resturile organice (vegetale i animale) de la suprafaa solului i din sol se aflntr-otransformarecontinu,datorataciuniifactorilordepedogenez,n special datorit aciunii microorganismelor i mezofaunei. Transformarearesturilor organicedetermin formareaproduilorfinalide descompunere,detipul:CO2,NH3,apetc.(prinmineralizare),dariformarea unorcompuiorganicinoi,specificisolului,deculoarenchis,denumii substane humice.Humificareareprezintunprocesbiochimicdetransformarei descompunere treptat i lent a resturilor organice (vegetale i animale) din sol i delasuprafaasolului,caresencheiecuformareaunorsubstaneorganicenoi, (de resintez) denumite cu termenul generic humus. DuchanfourPh.(1965),defineahumusul,astfel:osubstan intermediarntrelumeavieilumeamineral,careesteuncomplexorganic coloidalacid,poros,findispers(brun,brunnegriciossaunegru),amorf, gelatinos,careimretevolumulnprezenaapei(reineocantitatedeap egal cu de 15 ori greutatea lui), care ns nu este plastic i nici adeziv. Humusul,esterezultatulunuiprocescaresedesfoarn2faze antagoniste:oprimfazdemineralizareioa2-afaz,dehumificare.Cele2 fazesedesfoarsimultan,ntreele,deobicei,existndunechilibru. Mineralizareareprezintdescompunereaisimplificarea,cuajutorul microorganismelor,aconstituenilorresturilororganiceproaspete.Humificarea reprezintuncomplexdeprocesederesintezorganic,nurmacrorarezult ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 28 materiaorganicspecificsolului,denumithumusicaresecaracterizeaz printr-unconinutridicatdeazot(carearezultatnurmadescompuneriiunor substane organice srace n azot). Spredeosebiredemineralizare,humificareareprezint,pedeoparte, rezultatul unor procese fizico-chimice (oxidri, polimerizri, fixarea NH3 sau NH2 de radicalii COOH), iar pe de alt parte, rezultatul unor procese biologice (care le activeaz pe cele chimice i fizice). 4.2.3 Etapele procesului de humificare Transformareamaterieiorganicereziduale(ncorporatensol)ndirecia humificrii cuprinde 3 etape principale (Kononova M.M., 1968, Flaig W. i colab., 1975, Dorneanu A. i colab., 1984): a)formarea unitilor structurale; b)condensarea unitilor fenolice cu diferii compui cu azot; c)polimerizarea produilor de condensare. 4.2.4 Importana microorganismelor n humificare Concomitentcuroluldeintermediar,nhumificare,microorganismeleau capacitateadeasintetizasubstanelehumicenorganismullor,prinintermediul metabolismuluicelular.Opartedinfenoliisintetizaidemicroorganisme,din substanearomatice,sausubstanesimpleaciclice,ncorpulmicroorganismelor, rmnncontinuarencorpullor,fiindsupui apoiunorprocesedepolimerizare oxidativ,decondensareicuplarecuproteinamicrobian,rezultndprodui organicinumiimelanine,asemntoaresubstanelorhumice(Flaig,1970,Flaig icolab.,1975,Alexandrova,1967,Blois,1965,Domerguesicolab.,1970, Eliadeicolab.,1983,Haidericolab.,1975,Prevot,1970,Mller,1963, Scheffer i colab., 1960. Pentruformareamelaninelorsuntimplicatetoategrupelede microorganisme(DorneanuA.,1984,R.Lctuu,2000),ciupercileavndunrol maiimportant(Penicilliumsp.,Aspergillusniger,Fusariumsp.,Stachybotrys atra, Hendersonula toruloidea, Euratium echinulatrum). n lucrrile lui Mller i colab., 1963, Scheffer i colab., 1960, Springer i colab., 1952, Haider i colab., 1975,Filipicolab.,1974,SaizJimnezicolab.,1975,Maolly,1977,s-a demonstrat existena melaninelor i n celulele bacteriilor. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 29 Formareasubstanelormelanine(prinintermediulflavonidelor), asemntoaresubstsnelorhumice,s-aevideniatncelulelebacteriilor AzotobacterChroococcum,Flavobacterium,Arthrobactersp.,Pseudomonas flavorescens. Deasemenea,macrofauna,cuajutoruldiferiilorfermenidigestiviia bacteriilor intestinale, ia parte la descompunerea hidrailor de carbon, a ligninelor sauaaltorsubstaneorganice.Acetiproduidedescompuneresepotasociacu celuleleepitelialebogatenprotein,rezultndcompuichimicidenatur organic, asemntori celor din substanele humice. Prin procesele biochimice, catalizate enzimatic i realizate direct, sau prin intermediulmicroorganismelor,rezultproduiorganicifoartecompleci (polimeritridimensionaliireticulari,custructurchimicfoartevariabil),n diferitegradedepolimerizare,formaidinunitilestructurale:nucleuaromatic fenolicsauchinonic),catenelaterale(lanurialifatice),careposedgrupri funcionale organice: carboxilice COOH, hidroxilfenolice OH, carbonilice C = O, metaxilice OCH3 (Flaig, 1970, Meyrond i Schnitzer, 1977). Cutoatesucceselecercetrilorndomeniu,aurmasncmulte necunoscute,insuficientclarificatenprocesuldehumificare,ceeaceafcuts existe concepii diferite despre humificare. Procesul de humificare este foarte puin cunoscut. Detaliile procesului sunt greudedescifrat,ntructnuaufostncelucidatstructuraligninelorinicia humusului(Zarnea,1994).Schematiciglobal,humificareareprezintosituaie intermediarnprocesedereciclareimediatirapid(careducladegradarea resturilordesubstaneorganice,maialesvegetaledepusensol)icelede depunere de combustibili fosili. Majoritateacercettorilorconsiderchumusulareooriginebiogen, fiindcorelatcuprocesuldelignoliz.Humificareaevolueazlent(substanele humice au vrste ntre 20 50 ani), timp n care substanele humice sunt reciclate continuu(mineralizate)iresintetizate.Astfel,Russell,1971,experimentndcu C14 a stabilit pentru acizii fulvici vrste de 750ani, pentru acizii humici vrste de 780 ani, iar pentru humine 1130 de ani. Dup Oglesby, Christman iDriver, 1967, conversia ligninei n humus se poate face pe 3 ci: ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 30 humificareamaterialuluisolidrmasdupfragmentareaprealabilde ctre microorganisme a macromoleculelor de lignin. polimerizareadirectsauenzimaticextracelularaunorprodui reactividedegradare(fenilpropanoid,benzil)iformareade macromolecule noi, asemntoare humusului. formareahumusuluicaprodusdirectalunorproduisecundariai metabolismului microorganismelor (prin resinteza compuilor reactivi n celule, urmat de excreia lor i apoi polimerizarea ulterioar n sol). Humificareareprezintunprocessecundarligninolizeiielevolueaz printr-o serie de etape succesive, n care procesele de descompunere sunt nsoite de transformri noi prin sintez i polimerizare a unei pri din materia de baz. Dup Felbeck, 1971, Schitzer i colab., 1978, s-a realizat o sistematizare a tuturor concepiilor, evideniinde-se multe trsturi comune, dar i unele deosebiri esenialeiunpronunatcaracterdeunilateralitate.Prezentmsumarcu elementeleprincipale,uneledinconcepiileprivindhumificarea,dupDorneanu A., 1984: Formarea humusului prin alterarea resturilor vegetale; Formarea humusului prin polimerizare chimic; Formarea humusului ca rezultat al autolizei celulare; Formarea humusului ca rezultat al sintezei microbiene. Procesul de humificare are o evoluie foarte lent implicnd diferite reacii detransformare(carboxilri,oxidri,decarboxilri,hidroxilri)ipolimerizri catalizate de enizime (peroxidaze, fenoloxidaze etc.). 4.2.5. Alctuirea substanelor humice a) Compoziia elementar a acizilor humici Totalitateaacizilororganicicaresuntspecificisoluluiicareintrn alctuirea humusului, poart numele de acizi humici. Humusulreprezintunamestecdestuldecomplexdesubstaneorganice coloidaleiamorfe,careaurezultatattdinsintezamicrobian,ctidin descompunerea de ctre microorganisme a resturilor organice.(R.Lctuu, 2000). ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 31 Aciziihumicireprezintsubstaneorganicespecificehumusului.Eisunt compuimacromoleculari,careconinunnumrmaredenucleearomatice mbogite n carbon i azot. nalctuirealorcomplexintrtoateelementelechimice,prezenten substaneleorganicevegetaleianimale,peseamacroraseformeazhumusul: C, H, O, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, S, P etc. O pondere mare o au: C, H, O, N, care oscileaz ntre limitele : C: 40 68%; H: 3 6%; O: 31 48 % i N: 2 8 %. Meritsubliniatfaptulcazotul,importantnutrientpentruplante,este prezent n structura substanelor humice. b) Raportul C/N din humus Coninutulnazotalmaterieiorganice,alturideconinutulncarbon, determinunelensuirichimicealecompuilorspecificihumusului.Deaceea, pentrucaracterizareacompoziieiacizilorhumici,nspecial,ctingeneral, pentru caracterizarea resturilor organici iniiale, se utilizeaz n studii pedologice, analiza raportului C/N (considerat un indice sintetic foarte important). n general, resturile organice n totalitatea lor, sunt bogate n carbon i mai sracenazot.Deaceea,ncazulmaterieiorganiceproaspete,raportulC/Nare valori ridicate, cuprinse n medie ntre 60 90 (C/N = 90 la paie, 50 la litiera de foioase). Pe parcursul humificrii, raportul C/N prezint valori tot mai sczute fa dematerialulorganicproaspt(valorileextremealeraportuluiC/Nsunt7 respectiv 35 40). Prinhumificareseformeazsubstanehumicespecifice,careprezintun coninutridicatdecarbon.Comparativcuresturileorganiceiniiale,substanele humice sunt mbogite n azot. ValorileC/Nsuntdiferitenfunciedetipulclimatului,decondiiilede humificare,denaturahumusuluirezultat,detipuldesol,deaciunea microorganismelor, de condiiile de umiditate, etc. nfunciedecondiiilepedo-bio-climaticeideactivitatea microorganismelor,nprocesuldehumificareareloclegareadiferitanucleelor aromaticicuaminoaciziisaupolipeptidele,determinndformareadiferitelor substanehumice.Deasemenea, areloc nmod diferitprocesulde condensarei de heteropolimerizare i formarea moleculelor diferiilor acizi humici. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 32 Raportul C/N dintre cele 2elemente componente eseniale, carbon i azot prezintoimportandeosebitpentrugenezasoluriloripentrupractica tehnologic. Din punct de vedere genetic, pe baza raportului C/N putem evalua nivelul de formare i descompunere a humusului. Dup sute de ani de evoluie, de la roca primarlatipuldesolzonal(specificzoneifitoclimatice),solul(ngeneral)i humusul (n special), intr ntr-un echilibru dinamic respectiv cantitatea de humus degradatbiologicestecuaproximaieechivalentcucantitateadehumus rezultatdinhumificarearesturilororganice.Deaceea,ncondiiinormale raportuldintrecarboniazotdinhumus,esterelativconstant.Astfel,ncondiii de clim relativ cald i puin umed din zona de step i silvostep, raportul C/N arevalorisczute, cuprinsentre1015,deoarecevegetaiaierboasestebogat nazotisubstaneproteice.ncondiiidepHalcalin,neutruslabacid, humificareacuprindeaproapentreagacantitatederesturiorganice,formndu-se unhumusmultcantitatividebuncalitate,ncaredominaciziihuminici.n zonecuclimmaiumedimaircoroas,undepredominvegetaialemnoas, sracnproteineinazotincondiiidereacieacid,humificareaestemai lent, mai slab i mai puin profund (predomin resturi organice slab humificate sau n curs de humificare), rezultnd acizi fulvici i un humus de calitate slab i ncantitatemic.RaportulC/Narevaloriridicate,cuprinsentre1525,sau chiar peste 25. Analiza valorilor raportului C/N care se abat de la aceste valori, ne indic stadiul la care a ajuns descompunerea materiei organice brute. Valorile C/N ne permit s apreciem tipul de humus i calitatea acestuia n orizonturile profilului genetic, att la soluri agricole, ct i la cele forestiere. Deci, raportul C/N reflect compoziia elementar a humusului, precum i situaiaistadiultransformriimaterieiorganicedinsol.Acestraportned informaiiasupraconinutuluideazotdinhumusidinsol(cuctraportulC/N este mai mic, cu att bogia n azot a solului este mai mare). La un raport C/N mai marede25,mineralizareaestelent,evideniindu-seocantitatemicdeazot mineral. DupLibineviRemezovcitaideChiri,1955,raportulC/Nestemai micimaipuinvariabilncondiiileclimatuluiarid,carefavorizeazo descompunererapidaresturilororganiceimairidicatncondiiiclimaticece ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 33 favorizeazacumulareamaterieiorganicensol.Seconstatcngeneraln solurile agricole i cele din pajiti (deci sub vegetaie ierboas), raportul C/N are o amplitudine de variaie mai mic fa de solurile din zonele forestiere. DupChiri,1955,valorileC/NpentrudiferitesoluridinRomniasunt: n cazul cernoziomurilor 12,5 13,5, n cazul cernoziomurilor cambice 14 15, n cazulpreluvosolului12,514,ncazulluvosolurilor1015,5incazul spodosolurilor 13 15,5. DupEliade,1981,citatdeLctuu,2000,valoarearaportuluiC/N pentruacelaisol,arevaloridiferitenfunciedelatitudineidecidecondiiile climatice. Astfel,cernoziomuriledinzonaagricoldinsud(Brgan),auunraport C/Ncuprinsntre9,511,0.Cernoziomuriledinnordulrii(dinCmpia Moldovei), valoarea C/N este de 8,5 10,0. Luvosolurile din sudul rii au valoarea C/N 9,0 10,5, iar pentru cele din nordul rii, valorile raportului C/N, oscileaz ntre 7,5 9,0. Aceste diferene ale valorilor raportului C/N pentru acelai tip de sol, se datoreaz temperaturilor mai ridicate i umiditii mai sczute din sudul rii, care determin creterea valorilor C/N. Acest raport ntre cele 2 elemente, carbon i azot, are i o importan practic pentrutehnologiaagricol.Acestraportindicnecesitateaaplicrii ngrmintelorchimicecuazotminerallasol,atuncicndprezintvalorimai ridicate.ValorimairidicatealeraportuluiC/Naparnsol,odatcuadaosulde resturiorganicebiodegradabile,ocaziecucarearelocodereglarearaportului C/N,caurmareaconcureneipentruhran(careconineazot)aplantelori microorganismelor (pentru azotul mineral al solului). n general, resturile organice vegetale au un raport C/N cuprins ntre 50 100. Pe parcursul humificrii valorile acestuiraportscadfoartemult(aproximativcu6070%).Attplantelecti microorganismele au nevoie de surse de hran cu azot. Se consider c atunci cnd valoarearaportuluiC/Nseapropiede10,procesuldedescompunerearesturilor organice s-a ncheiat. c) Raportul acizi huminici/acizi fulvici Aciziihuminiciasigursoluluiofertilitatepotenialmairidicatfade acizii fulvici. Cu ct solul este mai bogat n acizi huminici, cu att acesta va avea nsuirifiziceichimicemaibune.Pentrucaracterizareahumusului,alturide ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 34 raportulC/N,esteindicatasefolosiiraportulacizihuminici/acizifulvici (CH/CF sau Ch/Cf). Gama valorilor raportului dintre acizi huminici i fulvici este mai puin ampl fa de cea a raportului C/N. Coninutul i compoziia humusului (n stratul arat) Opri, 1971 C % fa de C total Solul Ceruri i rini - % Humus total - % Humine % Acizi huminici (CH) Acizi fulvici (CF) CH/CF Cernoziom4,52,6544,829,217,41,7 Cernoziom freativ umed 3,53,5139,435,517,12,1 Cernoziom cambic moderat levigat 4,62,2941,834,017,82,0 Cernoziom cambic puternic levigat 3,42,0240,931,518,11,7 Preluvosol6,92,0844,621,721,81,0 Preluvosol4,72,1339,923,924,91,0 Luvosol7,01,9543,619,722,10,9 Districambosol stagnogleic 8,12,0338,418,826,90,7 Districambosol7,03,0936,219,826,20,7 Districambosol de pajite 8,47,8331,622,825,20,9 Gleiosol4,44,0450,426,614,21,9 Solone8,63,1646,717,516,61,1 Solone luvic7,33,9342,322,122,01,0 La solurile formate n condiii de climat cald, raportul CH/CF are valorile urmtoare: 0,30,4lasoluriferalitice(cu4%humus,vegetaieforestier tropical); 0,5 0,7 la soluri brune de deert (cu 11,2 % humus sub vegetaiede semideert cu graminee i Artemisia sp.); 0,70,9lacernoziomuri(cu46%humuscuvegetaieforestier tropical cu frunze late). ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 35 d) Alctuirea humusului nconstituiahumusului intr3grupemaridesubstaneorganice:resturi organice iniiale, produse intermediare de descompunere i substane humice. Primele2categoriireprezintsubstaneleorganicenespecificeiauo pondere mai mic, n jur de 10 15 %. Resturile organice iniiale. Din totalul substanelor nehumificate de 10 15%,avem:substaneproteice110%;lignin1030%:lipide18%, hidrai de carbon 60 % (celuloz, amidon, heniceluloz), sruri etc. Produsele intermediare de descompunere, sunt n cantiti nensemnate i suntreprezentatede:aminoacizi,fenoli,alcooli,aciziorganici,monozaharide, aldehide. Substanehumicespecifice(aciziihumusului)auopondereridicat, alctuind8590%dinmasatotalahumusului.Pebazasolubilitiilor(n alcooli,acizi,apetc.),s-auseparatnrndulacizilorhumici3categorii importante: acizi huminici, acizi fulvici i huminele (t.Puiu, 1980). Acizii huminici Au formula molecular C76H72O18N2 (COOH)2(OH)12(CO)2. Seformeazdindescompunerearesturilorvegetaleierboasesubaciunea bacteriilor aerobe. Au o culoare neagr, pn la brun nchis. Sunt bogati n azot i substane proteice i s-au format i se formeaz n climat temperat mai cald i mai uscat din stepa semiarid i semiumed i n silvostep, n condiii de roc bogat n calciu i n prezena unei reacii neutre slab alcaline i slab-acide. Auungradmairidicatdepolimerizareiogreutatemolecularcuprins ntre 10.000 100.000 (uneori pn la 300.000 Prvot, 1968).Sunt insolubili n ap, dar solubili n substane alcaline i puin solubili n acizi. Precipit cu acizi minerali i dau compui insolubili cu: Ca, Mg, Fe i Al i compuiorgano-mineralisolubilicu:K,Na,NH4.CompoziiaelementaresteC =5268%; H = 3,3 5,1 %; N = 3 7,5 %; S = 35,5 %; O = 31 39 %. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 36 Compoziia elementar a acizilor huminici din diferite soluri(% din s.u. fr cenu, dup Orlov, 1974, citat de Oprea i colab., 1985) SolulCHON Foliosol58,75,032,93,4 Fnea de lunc55,54,136,83,6 Rendzin54,15,036,84,1 Podzol53,44,837,74,1 Eutricambosol55,15,235,44,3 Faeoziom de pdure54,54,836,74,0 Cernoziom57,94,036,33,8 Soluri castanii55,95,234,24,2 Solone54,54,136,45,0 Seroziomuri56,04,834,44,6 Soluri lateritice, cromoziomuri54,83,637,54,1 Spodosoluri55,25,633,95,3 Humosiosol58,34,234,82,7 Gleiosoluri55,3nu s-a determinat Acizi huminici din resturi vegetale56,15,533,54,9 Resturi vegetale49,66,341,62,5 Turb58,45,633,42,6 Dup Chiri, 1955, compoziia elementelor difer n diferite tipuri de sol, probabil din cauza coninutului variabil de acizi fulvici i anume: acizii huminici din cernoziomC 58,4 %; H 3,3 %; O 34,7 %; acizii huminici din luvisol albic C 52,4 %; H 4,8 %; = - 39,1 %. Coninutuldeazot,nambelecazuri,afostnjurde3,54,0%. Dragunov, citat de Chiri, 1955, consider c ntre acidul humic separat din turbicelseparatdincernoziomapardeosebiriprivitoarelacantitateicaracterul grupelorfuncionale.Azotuldinmoleculeledeacidhuminicestedeorigine microbian,iarlegturacunucleeleacizilorhuminiciestenpartemaislabi nestabil (circa 60 % din azotul legat fiind hidrolizabil cu acizi diluai). ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 37 Analiza elementar a acizilor huminici din diferite soluri (Schnitzer, 1977) Coninutul % de elemente n soluri din diferite zone climatice Rece subpolar, temperatElementele Arctic Soluri acide Soluri neutre Subtropical Tropical C56,253,8-58,753,7-56,753,6-55,054,4-54,9 H6,23,2-5,84,4-5,54,4-5,04,8-5,6 N4,30,8-2,44,5-5,03,3-4,64,1-5,5 S0,50,1-0,50,6-0,90,6-1,50,6-0,8 O32,835,4-38,332,7-34,734,8-36,334,1-35,2 Grupele funcionale me/g Total aciditate 5,65,7-8,96,2-6,66,3-7,76,2-7,5 CO2H3,21,5-5,73,9-4,54,2-5,23,8-4,5 OH fenolic2,43,2-5,72,1-2,52,1-2,52,2-3,0 OH alcoolic4,92,7-3,52,4-3,22,90,2-1,6 C = O chinonic 2,31,4-2,6 C = O cetonic 1,7 0,1-1,84,5-5,60,8-1,5 0,3-1,4 OCH30,40,40,30,3-0,50,6-0,8 E4/E65,33,8-5,04,0-4,33,9-5,15,0-5,8 Aciziifulvicisuntspecificipentrumateriaorganicdenaturlemnoas, careareunconinutredusdeazotisubstaneproteiceielementebazice.Se formeaz predominant n zona forestier cu umiditate mai mare (precipitaii peste 600 mm anual), prin descompunerea resturilor vegetale rezultate n mare parte de lavegetaiaforestier,subaciuneamaiactivaciupercilorimaislaba actinomiceteloribacteriilor(comparativcuzoneledestepisilvostep).n 1919, Oden a denumit acizii fulvici, ca fiind substanele extrase cu ap din turb. Reprezint masa principal n solurile acide: spodosoluri, luvosoluri. Structura lor este deschis, flexibil (R.Lctuu, 2000, A.Dorneanu,1984 ).Legturiledehidrogenfurnizeazstructuraflexibil,ceeacepermite moleculelor s se disperseze i s reacioneze cu ali compui minerali i organici. Suntsolubilinapiacizi.Auformulamolecular:C10H12(COOH)6(OH)5CO2. Auunconinutridicatdegrupecarboxiliceifenolice,comparativcuacizii ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 38 huminici(coninutulngrupareaC=OiOCH3esteaproximativechivalent). Aceste grupri le confer o reacie puternic acid (pH = 2,6 2,8 fa de 4,8 6,5 la acizii huminici A.Dorneanu, 1984). Aciziifulvicisuntsubstanehumiceacide,deculoareglbuie,cumas molecular mai mic (ntre 2000 9000) i cu grad de polimerizare mai redus. Ei reprezintunstadiuiniialnprocesuldehumificare(Lctuu,2000).Acizii crenici i apocrenici (denumii astfel de Berzehis), reprezint din punct de vedere genetic, primele stadii n procesul de humificare. Raportul C/N n acizii fulvici este de doar 5 9 i pentru c raportul C/N naciziihuminiciestemaimare:914,aciziifulvicisuntconsideraidrept precursoriaiacizilorhuminici.Deasemenea,s-adoveditexperimentalcprin polimerizarea n timp a acizilor fulvici, se formeaz acizi himato-melanici i acizi huminici(tranziiaspreaciziihuminiciarelocprinintermediulacizilorhumo-fulvici a complexelor humo-ligninice). Predominnsolurileacideiputernicacide,undeajungpnlaun procentde70%dinconinutultotaldehumus.nsolurileslabacideineutre, procentul acizilor fulvici coboar pn la 10 20 %. n compoziia lor chimic intr C = 40 52 % (Dorneanu, 1984), respectiv dupaliautori(Lctuu,2000),C=4548%.Coninutuldecarbonorganic este cu pn la 10 % mai mic fa de acizii huminici. Coninutul de oxigen crete cupnla10%fade aciziihuminici.Coninutuldeoxigenestede circa45% (Chiri,1995),4348%(Lctuu,2000)sau4248%(Dorneanu,1984). Dac la acizii huminici, doar 7 8 % din oxigen este inclus n grupri funcionale, la acizii fulvici este 100 %. Aciziifulviciconin:H56%iN1,53%(maipuinfadeacizii huminici). DupSchitzer,1977,oanalizelementaraacizilorfulvicilasoluridin diferite zone pedoclimatice, se prezint astfel: ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 39 Analiza elementar i a grupelor funcionale ale acizilor fulvici n soluri din diferite zone climatice Coninut % de elemente n soluri din diferite zone climatice Elemente Arctic Rece subpolar TemperatSubtropicaltropical C47,747,6-49,940,7-42,542,4-44,342,8-50,6 H5,44,1-4,75,9-6,35,9-7,03,8-5,3 N1,10,9-1,32,3-2,83,1-3,21,3-3,6 S1,60,1-0,50,8-1,72,51,3-3,6 O44,243,6-17,047,1-49,843,1-46,239,7-47,8 Grupri funcionale me/g Total aciditate11,08,9-14,2Nedeterminat6,4-12,38,2-10,3 CO2H8,86,1-8,5Nedeterminat5,2-9,67,2-11,2 OH fenolic2,22,8-5,7Nedeterminat1,2-2,70,3-2,5 OH alcoolic3,83,4-4,6Nedeterminat6,9-9,52,6-5,2 C=O chinonic Nedeterminat0,3-1,5 C= O cetonic 2,01,7-3,1 Nedeterminat 1,2-2,6 1,6-2,7 OCH30,60,3-0,4Nedeterminat0,8-0,90,9-1,2 E4/E6*)11,50,9Nedeterminat8,4-9,57,6-11,2 *)E4/E6raportuldensitiloropticeasoluiilorapoasediluatedeAFiAHla 465mm(E4)i665mm(E6),acestraportesteindependentfadeconcentraia soluiilorhumice,nsvariabilpentruextraseledindiferitesoluri(Kononova, 1966, Schnitzer i Khan, 1972). Dup Orlov, 1974, citat de Oprea i colab., 1985, compoziia elementar a acizilorfulvicidindiferitesoluri,ceeacearatimportanaiinfluenafactorilor naturali, se prezint astfel: ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 40 Compoziia elementar a acizilor fulvici ( %) din substana uscat fr cenu (dup Orlov, 1974) SolurileCHON Podzol45,84,546,53,2 Districambosol42,34,849,33,6 Faeoziom44,94,847,23,1 Cernoziom42,94,748,93,5 Seroziom41,45,950,03,7 Eutricambosol41,43,752,32,9 Soluri lateristice46,33,547,13,1 Cernoziom de fnea i lunc 43,05,048,23,8 Spodisoluri44,54,746,74,1 Rendzin45,04,547,72,8 Humosiosol48,94,344,52,3 Cantitatea de azot din acizii fulvici este de 20 49 % din totalulazotului solului.Auocapacitatedeschimbcationic(maimicfadeaciziihuminici), care este cuprins ntre 300 350 me/100 g mas de acizi. Aciditateatotal,respectivT=200300me/100gsol,dupaliautori (Blaga i colab., 1996), este mai mare fa de acizii huminici i anume 900 1400 me/100 g sol, fa de numai 500 870 me/100 g sol la acizii huminici. RaportulE4/E6laaciziifulviciestemaimarefadeaciziihuminici,de unde rezult o greutate molecular mai mic. Acizii fulvici formeaz cu alte elemente chimice sruri de tipul fulvailor. Acizii fulvici sunt de 2 feluri: acizi crenici i acizi apocrenici. Prin combinare cu cationii solurilor acide, rezult srurile numite crenai i apocrenai, uor solubile pe profilul solului. Huminele reprezint fraciunea cea mai stabil din humus.TermenuldehuminafostintrodusdeI.Berzeliusn1839.Sunt insolubilenNaOHipirofosfatlarece,precuminaciziiap.Suntformate din acizi huminici nvechii, legai intim cu argila, precum i din diferite substane organice apropiate de materia organic proaspt. DupSchmuk,citatdeOpreaicolab.,1985,huminareprezintdoaro etapnprocesuldehumificare.DupTiuriniGutkina,1940,huminanuse deosebete fundamental de acizii humici. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 41 nsolsuntprezentenap,nproporiede25%dintotalulsubstanelor humice. ZichmaniMayer,1960,considerhumineledreptpolimeriasemntori acizilor humici, ns prezint o reactivitate diferit. Sinteza lor are loc pornind de la radicali intermediari dup schema: Analizaelementarasupraconinutuluihuminelor,evideniazunconinutceva mairedusdecarbonimairidicatdeoxigenihidrogen,comparativcuacizii humici. Astfel, s-a emis ipoteza conform creia humina are o structur mai simpl i mai puin condensat fa de acizii humici. Caracteristicile huminelor din diferite soluri (dup Naidenova, 1951) IndiciCernoziomPodzolFoliosol Humin n % din totalul de humus23,726,822,8 Componentele huminei n % din care, acizi humici: 47,031,09,0 *acizi fulvici18,010,03,0 *celuloz6,09,010,0 *lignin7,010,017,0 *produse neidentificate19,043,061,0 Compoziia elementar n % a acizilor humici carbon: 59,757,857,3 *hidrogen3,35,05,5 *azot3,02,52,4 *oxigen34,034,734,8 COOH dup capacitatea de schimb la pH 6,5. Acizi fulvici 460,0370,3300,0 *carbon52,050,049,6 *hidrogen5,26,56,3 *oxigen38,738,939,8 *azot4,14,64,3 Substane organice n descompunere Radicali intermediari semichinonici Precursori ai acizilor huminici Acizi huminici Humine ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 42 Dup Duchanfour, 1973 i Guckert, 1973, citai de Eliade i colab., 1983, huminele sunt de mai multe tipuri: motenite din lignin; de neoformare microbian; de neoformare biofizico-chimic (de insolubilizare); evoluat prin maturaie. 4.2.6. Principalele tipuri de humus n funcie de particularitile fizico-chimice i morfologice ale substanelor humice,precumiinndseamadecondiiileecologicedeformare(aerobiozi anaerobioz)nstudiilepedologiceaufostdefinitemaimultetipuridehumus. DupDuchanfour,1965sedeosebesc2categoriimaridehumuscu5tipuri principale:mull,moderimor(pentrucondiiipredominantaerobe)anmor (pentru condiii de anaerobioz temporar) i turb (pentru condiii de anaerobioz permanent). Humus mull este specific pentru medii bine aerate i bine drenate. Este rezultatul unor procese de humificare foarte naintate, sau de humificare complet aresturilororganice.Humusulesteintimamestecatcuparteamineralasolului. n geneza mullului, un rol important l au microorganismele (bacteriile mai ales) i formaedafic(viermiidepmntfoartenumeroicarerealizeazfragmentarea, mrunirea,ingerareaidigerareaparialaresturilororganiceprehumificabile). Materia organic iniial ierboas, a suferit modificri complexe care au favorizat aciuneadedegradareitransformarefinaldectrebacterii(maiales), actinomicete i fungi. Este slab acid i de culoare brun nchis sau negru, fr resturi de fragmente deesuturiorganicevegetalevizibilelamicroscop.Seformeazncondiiide clim favorabil pentru o activitate biologic intens, n soluri bogate n substane nutritive,fiindcaracteristicsolurilorfertile,celordesubpuniipduride foioase. Sunt 2 tipuri de humus mull: mull calcic i mull forestier. Mullulcalcicestesaturatcubazeis-aformatntr-unmediufoarteactiv biologic(climattemperat,rocicalcaroase,climatsubaridsubovegetaiede step).Estespecificpentrucernisoluriialtesoluridecmpie(faeoziomuri, kastanoziomuri), soluri formate pe roci bogate n calciu, sub aciunea bacteriilor i ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 43 actinomicetelor(maiales).Este celmaibuntip dehumus,dincauzaprocentului ridicat de acizi huminici legai strns de coloizii minerali. Are culoare brun nchis, reacie neutr spre slab alcalin i raport C/N sczut (n jur de 10) i se formeaz nzoneledestep.Mullulcalcicareurmtoarelesubtipuriprincipale(Bunescu, 1978): *mull de calcar; *mull calcic de step; *mull-moder calcic. Mulluldecalcarestespecificpentrurendzineis-aformatnprezena calciului activ din roc. Rezult printr-o humificare mijlocie, avnd un pH neutru. Are2varietiianumemullcalcicdepajite(pH=8,0,deculoarecenuiu-cafenie,cevamaisracnmaterieorganic)imullcalcicdepdure(pH=7 7,5, de culoare neagr i conine 12 15 % materie organic). Mullcalcicdestepestespecificpentrucernoziomuri,avndungrad ridicat de humificare, un pH neutru i raportul C/N 9 10. Solurile sunt aerate i prezint o intens activitate biologic (bacterii mai ales) i o culoare brun nchis; humusul este intim amestecat cu partea mineral, n agregate structurale stabile. Mull-modercalcicseformeaznurmauneihumificrimaislabedin zona pajitilor montane, amplasate de roci calcaroase (raportul C/N 15- 20). Mullforestierestespecificpentrusoluriformatesubvegetaiaforestier defoioase,subaciuneaciupercilor.Apareinsoluriagricolerezultatenurma defririlor. Rocile sunt srace n calciu. Dinpunctdevederemorfologic,seaseamncumullulcalcic,nsdin punct de vedere genetic, s-a format sub aciunea ciupercilor, avnd un pH acid n jur de 5 (5,5 6,5), un raport C/N ntre 10 20 i V = 50 60 %.Au o culoare mai deschis fiind alctuit predominant din acizi fulvici (mai slab, spre moderat polimerizai). n cadrul mullului forestier se disting subtipurile: mull entrof; cryptomull; mull oligotrof; hydromull. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 44 Mullulentrofestebogatnmaterieorganiciseformeaznclimate continentale. Humificarea este rapid i este favorizat de alternana accentuat a microclimatelor.Seformeazpedepozitecoluvialebineaerisiteiperoci eruptive bazice (de tipul bazalturi), la altitudini mai ridicate. Cryptomullulestedeschislaculoareiseformeaznclimatecaldei umedefrperioadefavorabileuneimacropolimerizriianumencondiii climatice cu perioade uscate, n urma mineralizrii rapide. MulloligotrofesteunhumusacidcupHnjurde4,5ieste caracteristic solurilor brune acide. Hydromullulseformeazncondiiidealternandeperioadeumede (umezirefreatic)iperioadeuscatefavorabilehumificrii.Estedeculoare negricioasisedepunentr-unorizontAmfoartebogatnhumusibine dezvoltat,custructurgrunoas.Prinscdereaniveluluifreaticevolueazspre mull calcic. HumusModeresteuntipdehumusintermediarntremullforestieri mor.Estealctuitdinmateriaorganicmaislabhumificatipariallegatde parteamineral.Seformeaznsoluridepduredinregiuninalte,subaciunea ciuperciloracidofile,carenupermithumificareacompletaresturilororganice ntr-unandezile.Areoactivitateabiologicredus,precumiomicroflor srac. Se depune ntr-un orizont de bioacumulare Ao de grosime mic, are un pH acid, ntre 4,0 5,0 i V : 10 20 % foartesczut i un raport C/N cuprins ntre 15 25 % (humificare incomplet i lent). Raportuldintreaciziihuminiciifulviciestesubunitar,celemai importante fiind: *moder forestier (sau oligotrof); *moder hidromorf; *moder-calcic (rendzinic); *moder de pajite alpin i subalpin. Moderulforestieroligotrofseformeazsubpajitileforestierede rinoase i amestec cu foiase. Este moderat acid, cu raportul C/N cuprins ntre 15 25 (n medie 20). Este de culoare deschis, brun-cenuiu, dispus ntr-un orizont ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 45 debioacumulareAodegrosimemic,dominatdeaciziifulvici.Estespecific pentru luvosoluri. Moderhidromorfsauhidromoder,seformeaznsoluricuexces prelungitdeapstagnat,ncondiiideanaerobioz.Estespecificsolurilorcu excesdeappluvial(stagnosoluri).Estelipsitdestructuraiareoaezare ndesat. Moder calcic sau rendzinic este specific pentru soluri formate pe calcare ,subpajitidepeversanisudici,dinzonemontane.Esteprezentnsoluri superficiale uscate formnd un orizont de bioacumulare Au, Am, de grosime mic, de la civa cm, pnla 10 cm. Conine humat de calciu de culoare nchis. Au o reacie slab acid spre neutr. Moderdepajitealpinisubalpinseformeaznzonaalpini subalpin, sub pajiti de graminee, rezultnd un orizont Au, de culoare neagr, cu reacie acid i C/N ntre 15 20. Humusmor(brut)estespecificpentrusoluricuactivitatebiologic slab,rezultndprintr-omineralizarelentifoartelent.Estespecificpentru solurilepdurilordeconifere(saupajitialpine),cuoactivitatebiologicslab sub aciunea ciupercilor acidofile din zona montan. Se acumuleaz straturi groase de litier. Este alctuit din resturi organice slab humificate i puin mrunite, fiind unhumusslabpolimerizat,dominatdeacizifulvici.Estespecificsolurilorpuin active i srace n nutrieni, rezultat prin degradarea fermentativ a litierei. Gradul de saturaie cu baze este sczut, raportat C/N este cuprins ntre 25 40, cu reacie puternic acid (pe roci acide). n cadrul tipului mor apar ca subtipuri principale: xeromorul calcic (mor sec, sau uscat) este fibros, slab humificat i se formeaznsoluriformatepeversaninsorii,perocireprezentate prin marne nisipoase. hidromorul este un humus mor (brut) hidromorf, format n condiii de anaerobioz parial i exces temporar de umiditate. Mai este numit i morfin (Ehwald, 1958) sau mor gros ntruct are resturi organice bine mrunite. Are culoare neagr de crbune i este umed. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 46 mor calcic este un humus brut, format pe roci calcaroase. Areun pH acid, cuprins ntre 5 6, cu raportul C/N ntre 22 30 (n medie 25), are o grosime de peste 10 cm i este bine structurat. n condiiile de exces de ap, temporar sau periodic, se formeaz humus de tip: anmor. Este specific n soluri cu exces periodic de ap (gleiosoluri, stagnosoluri). Esteformatdintr-unamestecintimdematerieorganicbinehumificat(pnla 30 %) i componena solid mineral a solului. Se formeaz subinfluena faunei acvaticeiabacteriiloranaerobe(nperioadecuexcesdeap)isubaciunea faunei aerobe i a bacteriilor aerobe( n perioade de secet). Are grad de saturaie cu baze i reacie variabil, cu un raport C/N mai mic de 20. n funcie de mediul de formare, mai srac sau mai bogat n cationi bazici, se disting 2 subtipuri: anmor calcic (mezotrof) n cazul rocilor bogate n calciu; anmor acid (oligotrof) pe roci acide. Turbaesteformatdinresturiorganicedeplantehidrofile,adunaten straturigroasesaturatepermanentcuap(turbaabsoarbeap,depnla10ori greutatea ei), puin transformate printr-o descompunere i humificare foarte lent ,n condiii de anaerobioz permanent, sub aciunea bacteriilor anaerobe. Resturileorganice,naturaapeiiasubstratului,determinformareaa3 tipuri: turb (eutrof, calcic); turb mezotrof; turb oligotrof (acid). Turba entrof este slab acid, neutr, pn la slab alcalin (pH 7 8), cu raportC/Nsub30(15 30), estebogatnelementeminerale..Aparen regiuni joase,mltinoasedinzonedecmpie(pesubstratcalcaros),peseamaunei vegetaiiderogozuriistufuri(lamargineablilor,lacurilorinspecialn regiunile inundabile ale rurilor i / sau n delt, pe seama rizomilor de Phragmites communis.Estecunoscutsubdenumireadeplaur,turbderegiunijoasesau turb de lacuri.Turba oligotrof sau acid se formeaz n condiii umede i reci (condiii deanaerobioz,sauaunuimediuslabaerat)dinzonenaltemontane,peroci ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 47 acide (srace n calciu), respectiv pe un substrat impermeabil i lipsit, sau srac n sruri. Este format n cea mai mare parte din vegetaie acidofil de tipul muchilor (Sphagnum),alecrorresturiseturbific,respectivalturidecelulozi hemiceluloz,sembogetenlignineiacizifulvici.Estesracnelemente nutritive i puternic acid (pH 4 5) i un raport C/N ridicat, de pn la 40). Are un aspect fibros i grad de saturaie cu baze sczut (pn la 10 %). Aceastturb oligotrof , datorit moduluilenticular de dezvoltare , formeaz turbrii nalte. Turbamezotrofesteformatnzonededealiareaspectfibros,fiind formatpediferiterociintermediare.Areoreacieslabacid.Estebine aprovizionatcuelementenutritiveiprezintoculoareneagrdincauza resturilororganicedeplantehidrofilesupusedegradriiprinturbificarelent. Prezint nsuiri morfologice i chimice intermediate ntre turbele montane i cele din zona de cmpie expuse permanent excesului de ap (freatic sau stagnant). 4.2.7. Principalele nsuiri ale substanelor humice Structura,caracterulcoloidal,precumicompoziiacomplexa substanelor humice le confer o serie de nsuiri: capacitatearidicatdeabsorbieischimbdecationi.Prinschimb cationicicomplexareaunormetale,humusularerolimportantn dinamica i asimilarea nutrienilor; capacitatededispersienmediuacidsaualcalinicoagularesub influena cationilor bazici; suntcompuimacromolecularicareauproprietispecificecoloizilor i care influeneaz principalele nsuiri fizico-chimice ale solului; aucapacitatemaredereaciecusubstanemineraleiorganice, rezultnd compui organici i organo-minerali ce alctuiesc complexul absorbtiv al solului; princompoziialor,substanelehumicereprezintrezervaprincipal de nutrieni care sunt eliberai treptat prin descompunere (dup Eliade i colab., 1983, raportul C/N/P/S din humus, este circa 100/10/1/1); reprezentnd masa organic, substanele humice sunt principalulizvor i stimulent pentru activitatea biologic din sol; ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 48 dincauzaactivitiichimicecomplexe,unelesubstanehumice,n msura n care sunt absorbite de plante, influeneaz, mai mult sau mai puin, procesele metabolice: sunt stimulate reaciile de oxido-reducere, sintezaglucidelor,estemodificatpermeabilitateacitoplasmei, precum i alte nsuiri fiziologice, precum i stimularea creterii; subaciunealuminiisolare,nmoleculeledesubstanehumice,apar concentraii ridicate de radicali liberi (Schnitzer, 1977) ce se comport ca fotosintetizatori pentru substanele adsorbite sau legate. n acest fel, de exemplu, erbicidele adsorbite pot fi detoxificate de radicali liberi a cror formare este stimulat de lumin i oxigen. Acizii humicii compuii lor au culoride la deschise pn la nchise: acizii huminici i compuii lor imprim solului culori nchise, iar acizii fulviciicompuiilorimprimsoluluioculoaredeschis,pnla brun. 4.2.7.1. Capacitatea de adsorbie i de schimb cationic Este una din cele mai importante nsuiri ale substanelor humice, ntruct, ca orice acizi, i acizii humici conin H+ i ca atare se pot neutraliza (prin reacie cubazele,calciu,magneziu,sodiu,potasiu,careschimbhidrogenulitrecn humai, care sunt sruri ale acizilor humici). ntructaciziihumicisuntsubstanemacromoleculareicationiideH+ (prin schimb cu Ca2+, Mg2+, K+, Na+) sunt prezeni la periferia macromoleculelor, cationiibazicivorfiadsorbii,respectivlegailasuprafaamacromoleculelori, ca atare, pot fi schimbai, la rndul lor, de ali cationi din soluia solului. nsuirea substanelorhumicedeaabsorbiideaschimbacationi,cualiidinsoluia solului, se numete capacitate de schimb cationic i de adsorbie de ioni. Adsorbiacationilordinsoluiasolulu,lasuprafaacoloizilordeacizi humici,sedatoreazgruprilorfuncionalecarboxilCOOHihidroxil-fenolice C6H5-OH , care disociaz la anumite limite ale reaciei solului. Capacitatea de adsorbie de cationi a acizilor humici i de schimb cationic estemultmaimarefadeceaacoloizilordeargil(datorit,nspecial, construcieimacromoleculareideciauneisuprafeespecificeacoloizilorde acizi humici mult mai mare fa de argil). ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 49 Astfel, la mineralele argiloase, capacitatea de schimb cationic poate ajunge uneori pn la 150 me/100 g material, la acizii fulvici poate ajunge pn la dublu, respectiv 300 me/100 mg, iar la acizii huminici, pn la 600 me. 4.2.7.2. Capacitatea de dispersie i de coagulare a acizilor humici Datorit nsuirii de dispersie, acizii fulvici i himato-melanici, precum i humaiidesodiuipotasiu,suntsolubilinapipotmigradinorizontulde bioacumulare pe profilul solului, uneori pn la apa freatic (prin intermediul apei deinfiltraie).Migrareaieluviereahumusuluiarelocsubformdeparticule foartefine,coloidale,nesaturateacide,sausaturatecuNa+,datoritaciunii dispersante a H+. Se distruge o migrare coloidal omogen (funcie de intervenia antropic i intensitatea migrrii), cnd coninutul de humus scade proporional cu adncimeaprofilului,precumiomigrarediscontinudatoritlucrriisolului,a crpturilordintimpulseceteietc.nsuireadecoagulareaacizilorhumici (precumiaargilei)arelocsubaciuneadiferitelorsruri(electrolii)careprin disociere, elibereaz(n adncimepeprofil)cationinsoluiasolului,careducla coagulareaiprecipitareacoloizilororganici,mineraliiorgano-minerali,n profilul solului la diferite adncimi. 4.2.7.3. Acumularea humusului nfunciedecantitateaderesturiorganice,precumidevitezai intensitateadescompuneriiresturilororganiceidemineralizareahumusului(n diferitecondiiideclimisubdiferiteasociaiivegetale),arelocprocesulde acumulare a humusului n soluri. Cantitateamaxim(respectivmrimealimit)dehumuscesepoate acumulansol,sepoatecalculacuajutorulformuleiluiTiurin,1937,citatde Chiri, 1974: AxaS *) 1 ( unde: S mrimea limit de aucumulare a humusului; a coeficientul de descompunere a resturilor organice; x coeficientul de descompunere a humusului; A mrimea aportului de resturi organice. DupKononova,1968,citatdeChiri,1974,dateleprivindacumularea humusului n soluri din zona cald, sunt: ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 50 Acumularea humusului n diferite zone naturale Zone naturaleVegetaiaSoluriHumus Ac.huminici Ac. fulvici % forme mobile de humus Step uscat Subzon sudic Artemisia sp. Stipa sp Festuca nelcata Castanii deschise1,5-2,01,2-1,510 Semideert Semideert cu Artemisia i graminee Brune de semideert 1,0-1,20,5-0,710 Pduri subtropicale umede Pduri subtropicale cu frunza lat Crasnoziomuri 4,0-6,0 i peste 0,7-0,990-100 Pduri tropicale Pduri tropicaleSoluri feralitice4,00,3-0,4100 nzonecalde,deiesteunraportabundentderesturiorganice,dincauza vitezeiridicatededescompunere,rezultpuinhumus(nclimatecuatorialse acumuleazadeseahumusmaipuinfadesubzonapdurilordinzona temperat). Humusulnuseacumuleazdectatuncicndfactoriiputerniclimitativi, mpiedic aciunea de descompunere a microorganismelor. Un astfel de factor este oxigenul.Tocmaideaceea,nlocurijoase,inundabile,slabdrenate,cutot climatulectuatorial,materiaorganicncepesseacumuleze,ntructse descompune foarte lent, rezultnd soluri organice. n regiuni de savane, cu alternana de sezoane i regim hidric contrastant, turbeleadevratesuntoexcepie,astfelcnlocurilejoaseseformeazsoluri humice negricioase sau cenuii. Condiii puin favorabile descompunerii materiei organice apar i n soluri foarteacide,formatedeexemplu,penisipuricuaroasepure.ncondiiilede aciditate accentuat (pH = 5,5), activitatea bacteriilor este stnjenit i astfel c la suprafaasoluluiseformeazolitiersubireiunstratdehumusgrosdeciva centimetri. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 51 Se poate spune c regiunile calde se caracterizeaz prin formare redus de humus(excepie facezonajoas,depresionarisolurile foarte acideformatepe nisipuri cuaroase). Procesuldeacumulareahumusuluidinsolesteunprocesdeduratce depindedecondiiilebioclimaticeicarepoateatingectevasuteichiarpeste 1000 ani. nregiuniumedeircoroasedinzonamontan,humusulreprezintun importantdeterminantecopedologic,prinaciziifulvicisolubiliinesaturai. Aciziifulvici,prinioniideH+,favorizeazdebazificareasilicailorideci determinodebazificareialteraremaiintens,cuformaredehumaisolubili, care uureaz deplasarea i levigarea n profunzime. Aciziihumiciaparcaunagentpedogeneticfoarteactivnprocesulde alterare,eluviereiiluviere.nsolurileundepredominaciziihuminicibrunii cenuii,puternicpolimerizaiisaturai,acetiasuntmaipuinagresiviimai stabili,formndcomplexeargilo-humicerezistenteladescompunereasub influenamicroorganismelor.Astfel,humusulsaturatseacumuleazpeomare grosime n profilul solurilor din zonele temperate de step i silvostep. 4.2.7.4. Rolul i importana humusului n natur Humusulesteceamaiabundentirspnditmaterieorganicdinsol. Humusularerolimportantpentruactivitateamicroorganismelordinsoli reprezintprincipaluldeterminantecologicaltroficitiisolului.Estepermanent supusactivitiidedegradaresubaciuneamicroorganismelorideaceea, substanele humice sunt ntr-un echilibru dinamic: descompunerea lor treptat este compensant prin resintez. Humusulareefectebenefice(substratorganiccomplex)asupravieiidin sol i asupra nsuirilor solului. Prinactivitatea microorganismelor, se degaj CO2 cu rol activ n intensificarea proceselor de alterare a materiei organice i minerale din sol. areunrolimportantnformareastructuriiglomerulareigrunoase, prin cimentarea particulelor de sol; indirect,joacrolimportantnmbuntireaporozitiisoluluii consistenei,apermeabilitiipentruaeriap.Humusulasigur reinerea i conservarea apei accesibile pentru plante; ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 52 influeneazpozitivcretereacapacitiidereinereaapeinforme accesibile plantelor; alturideargil,ajutlampiedicarealevigriinutrienilori acioneazdreptrezervordenutrieni,pecareistocheazii elibereaz la nevoie; princuloareanchis,determinabsorbiaradiaiilorsolarecalorice, mrind gradul de nclzire a solului. La acestea se mai adaug (Zarnea, 1994): capacitatea de reinere i schimb de ioni; modificarea permeabilitii membranei celulelor vegetale; participareadirectnmetabolismulplantelorprinstimularea activitiiunorenzime,precumiutilizareadirectdectreplante,a compuilor care rezult din descompunerea substanelor humice. DupJenkinsoniRayner,1977,celemaimultematerialehumiceauo viadesecole,contribuindpeperioadendelungatelambuntireansuirilor fizice ale solului. Enzimele extracelulare care au rol important n humificarea biologic, rmasenstarelibersuntexpusedenaturriirapide,avndastfelo activitateefemer.Legndu-sedecoloiziisolului,enzimelepots persistetimpfoartendelungat.Substanelehumiceexercito aciune de protecie a exoenzimelor. Substanelehumicesuntcompuimacromolecularidenaturcoloidal, care influeneaz foarte mult nsuirile fizice i chimice ale solului. Humusulreprezint,alturidemateriaorganicdinsol,orezerv permanentdenutrieni,eliberndcontinuusubstanenutritiveuoraccesibile plantelor. Permanent are loc n sol, pe o parte, formarea de humus, iar pe alt parte, au loc procese de descompunere a humusului, eliberndu-se elemente nutritive. Comparativ cu resturile organice, substanele humice sunt mai rezistente la ataculmicroorganismeloricaurmare,elementelenutritivedinhumus,se elibereaznmodtreptat.Astfel,%dehumusdinsolnunumaicnuse micoreaz, ci de cele mai multe ori crete. ugen Teodoresou-Soore - Pedo1og1e 53 Humusul este principalul rezervor de nutrieni (mai ales azot) i, de aceea, cantitatea i calitatea lui reprezint un indicator sintetic imprortant pentru nivelul de fertilitate a solului. Aciziihumici,caresuntcomponeniprincipaliaihumusului,aunsuiri coloidaledereinereischimbcationic(humusulmpreuncuargilaformeaz complexulargilo-humicalsolului).Prinreinereischimbdecationi,sepunn libertate n soluia solului, principalele elemente nutritive: Ca, Mg, P, K, pentru a fi la dispoziia plantelor,. Prin reinerea cationilor la suprafaa coloizilor de acizi humici, acetia sunt ferii, ntr-o msur oarecare, de eluviere pe profil. Capacitatea de adsorbie i schimb cationic este ridicat la humus, datorit gruprilorfuncionaleCO2HiOHfenolice,precumidatoritproceselorde complexareaunorionimetalici,fieprinlegturideHintramoleculare(carese stabilescntregruprileCO,NO,CO2H,NO2,N=NigrupareaOH),fieprin legturicovalentecoordinativentreatomideO,Niionimetalicincompleci interni.Prinschimbulcationic,precumiprincomplexareaunormetale,acizii huminici au rol n balana i dinamica nutrienilor din sol. Subaciunealuminiisolare,aparnmoleculeledeacizihumici, concentraiimarideradicaliliberi,caresecomportcafotosintetizatoripentru substaneleadsorbitesaulegate.nacestfel,erbicideleadsorbitepotfi det