UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA IAI FACULTATEA DE GEOGRAFIE I GEOLOGIE Departamentul de Geografie

RADU GABRIEL PRNU

UTILIZAREA TERENULUI I CALITATEA SOLURILOR AGRICOLE DIN BAZINUL HIDROGRAFIC DOBROV

- Rezumatul tezei de doctorat -

Coordonator tiinific: PROF. DR. CONSTANTIN RUSU

IAI - 2010

UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA IAI RECTORATUL Doamnei /Domnului .................................................................................................................... V facem cunoscut c n data de 29 ianuarie 2011, ora 11.00, n sala B 627, de la Facultatea de Geografie i Geologie a Universitii Al. I. Cuza Iai, va avea loc susinerea n edin public a tezei de doctorat Utilizarea terenului i calitatea solurilor agricole din bazinul hidrografic Dobrov, elaborat de domnul Radu Gabriel Prnu, n vederea obinerii titlului tiinific de doctor n domeniul Geografie. Comisia de doctorat are urmtoarea componen: Preedinte: Prof.univ.dr. Ovidiu Gabriel IANCU, Decanul Facultii de Geografie i Geologie, Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai; Conductor tiinific: Prof.univ.dr. Constantin RUSU, Departamentul de Geografie, Facultatea de Geografie i Geologie, Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai; Refereni: Prof.univ.dr. Gheorghe IANO, Decanul Facultii de Chimie BiologieGeografie, Universitatea de Vest Timioara; Prof.univ. dr. Ion IONI, Facultatea de Geografie i Geologie, Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai; Conf.univ.dr. Gheorghe JIGU, Facultatea de Biologie i Pedologie, Universitatea de Stat din Moldova, Chiinu. V transmitem rezumatul tezei de doctorat i v invitm s participai la edina de susinere public.

1

CuprinsIntroducere..................................................................................................................................... Capitolul 1 Aezarea geografic i caracterele generale ale zonei de studiu........................ Capitolul 2 Istoricul cercetrilor fizico-geografice n Podiul Central Moldovenesc ......... 2.1. Etapa descrierilor geografice i a primelor izvoare cartografice (secolele XV-XIX) ............ 2.2. Etapa cercetrilor geografice dominate de componenta geologic (1862-1920)..................... 2.3. Etapa cercetrilor moderne a componentelor mediului natural (1920-1970)........................... 2.4. Etapa actual a cercetrilor fizico-geografice complexe (1970-prezent)................................. Capitolul 3 Aspecte teoretice i metodologice.......................................................................... 3.1. Aspecte teoretice...................................................................................................................... 3.1.1. Concepte i modele privind formarea i evoluia solului...................................................... 3.1.2. Conceptul de calitate a solului.............................................................................................. 3.2. Aspecte metodologice............................................................................................................. Capitolul 4 - Factorii i procesele pedogenetice caracteristice bazinului Dobrov................ 4.1. Factorii pedogenetici................................................................................................................ 4.1.1. Factorul geologic................................................................................................................... 4.1.2. Factorul relief. Procese geomorfologice actuale................................................................... 4.1.3. Factorul climatic.................................................................................................................... 4.1.4. Factorul hidric....................................................................................................................... 4.1.5. Factorul biotic....................................................................................................................... 4.1.6. Factorul antropic................................................................................................................... 4.1.7. Factorul timp......................................................................................................................... 4.2. Procese pedogenetice .............................................................................................................. Capitolul 5 Solurile din bazinul hidrografic Dobrov ......................................................... 5.1. ncadrarea taxonomic a unitilor de sol, repartiia spaial i principalele nsuiri ale solurilor........................................................................................................................................... 5.2. Particulariti pedo-geografice ale bazinului hidrografic Dobrov ....................................... 5.3. Calitatea solurilor agricole i factorii limitativi ai produciei agricole ................................... 5.3.1. Calitatea solurilor agricole. Bonitarea ................................................................................. 5.3.2. Factorii limitativi ai produciei agricole ............................................................................. Capitolul 6 Testarea utilitii unor metode neconvenionale pentru predicia spaial a parametrilor pedologici .......................................................................................................... Capitolul 7 Utilizarea terenului n bazinul hidrografic Dobrov......................................... 7.1. Utilizarea actual a terenurilor n bazinul hidrografic Dobrov ............................................. 7.2. Dinamica modului de utilizare a terenului ntre anii 1893-2005.............................................. 7.3. Modificarea unor proprieti ale solului ca efect al schimbrii modului de utilizare a terenului........................................................................................................................................... Concluzii......................................................................................................................................... Bibliografie..................................................................................................................................... Lista figurilor ................................................................................................................................ Lista tabelelor................................................................................................................................ 3 6 9 9 11 15 22 37 37 37 47 50 61 61 61 67 84 95 106 112 113 115 124 124 143 148 148 158 163 187 189 195 205 210 215 235 238

2

IntroducereCercetarea solului i evaluarea calitii acestuia n strns legtur cu dinamica modului de utilizare a terenului ofer multiple posibiliti n ceea ce privete modul de abordare. n lucrarea de fa, am optat pentru studierea acestor aspecte n cadrul unui sistem bine individualizat, cum este cazul bazinului hidrografic Dobrov. Aceast abordare faciliteaz nelegerea mecanismelor care guverneaz formarea i dezvoltarea solurilor i, totodat, ofer posibilitatea extrapolrii rezultatelor n pedopeisaje similare. Zona de studiu, cu toate c a constituit parial obiectul unor cercetri anterioare variate, pstreaz numeroase aspecte nc insuficient explorate. Din acest motiv am optat pentru un plan care reflect trsturile pe care le-am considerat dominante i care permite evaluarea acestora printr-o analiz complex a informaiilor cantitative i calitative privind solul i celelalte componente ale cadrului natural. Obiectivele principale, urmrite pe parcursul acestei lucrri, sunt n general de natur practic i constau n urmtoarele: - analiza factorilor i proceselor pedogenetice caracteristice bazinului hidrografic Dobrov; - ncadrarea taxonomic i analiza repartiiei spaiale a nveliului de sol i a principalelor nsuiri ale acestuia; - evaluarea calitii solurilor agricole i a factorilor care limiteaz producia agricol; - testarea utilizrii unor metode moderne de cercetare pentru predicia spaial a parametrilor pedologici; - analiza utilizrii actuale a terenului, a dinamicii modului de utilizare a terenului n ultimul secol, precum i modificrile suferite de proprietile solului ca efect al schimbrii modului de utilizare. Din punct de vedere metodologic, ne-am propus folosirea metodelor convenionale de cercetare specifice tiinei solului, dar i abordarea unor metode i tehnici noi, pe care le considerm promitoare pentru cercetrile viitoare. Astfel, prin utilizarea tehnicilor specifice cartografiei digitale, teledeteciei i metodelor statistice aplicate n cadrul SIG, au putut fi evaluate cu un grad mai mare de acuratee categorii de informaii variate, a cror analiz integrat ne-a permis att estimarea tendinei spaiale generale a variabilelor cantitative de sol i a probabilitii de apariie a unor variabile calitative, ct i nelegerea altor fenomene complementare specifice bazinului hidrografic studiat. Ponderea acordat anumitor probleme n cuprinsul lucrrii i modul de tratare al acestora, au depins de volumul materialului pe care l-am avut la

3

dispoziie, inconsistena acestuia n unele situaii, obligndu-ne s ne abinem de la consideraii generale pentru a evita astfel, emiterea unor afirmaii cu valoare ipotetic. * Rezultatele obinute de cei care i-au consacrat numeroii ani de activitate n domeniul tiinei solului sau n domeniul mai larg al geografiei fizice au constituit fundamentul, pe care au fost dezvoltate propriile noastre cercetri. De aceea, considerm c se cuvine s ne exprimm i aici profunda recunotin celor care, prin eforturile lor, ne-au deschis drumul spre cunoatere. Elaborarea acestei lucrri nu ar fi fost posibil fr o ndrumare tiinific, rspundere pe care i-a asumat-o cu bunvoin i, probabil, din aceiai dragoste pentru soluri, domnul profesor dr. Constantin Rusu, cruia in s-i mulumesc n mod deosebit pentru sfaturile i ncurajrile pe care mi le-a oferit n momente n care am avut cu adevrat nevoie. Oportunitatea nsuirii unor metode moderne de cercetare mi-a fost oferit de ctre colegii i prietenii mei dr. Bogdan Roca i dr. Cristian Patriche, al cror sprijin constant a fost esenial pentru realizarea acestei lucrri. Le mulumesc sincer, att lor, ct i colegilor de la Facultatea de Geografie pentru disponibilitatea i susinerea pe care mi le-au oferit de-a lungul acestor ani. De asemenea, adresez sincere mulumiri domnului director Gheorghe Maftei i colegilor de la OSPA Iai pentru punerea la dispoziie a infrastructurii acestei instituii, suportul material i nelegerea pe care mi le-au acordat. in s mulumesc n mod deosebit doamnelor ing. Manuela Filip i ing. Adina Sveanu pentru bun bunvoina i profesionalismul cu care au efectuat analizele chimice de sol. Nu n ultimul rnd, mulumesc soiei mele Ludmila i familiei pentru afeciunea, rbdarea i ajutorul pe care mi le-au oferit pe tot parcursul elaborrii acestei lucrri. Totodat, apreciem n mod deosebit sprijinul acordat de Consiliul Naional al Cercetrii tiinifice din nvmntul Superior (CNCSIS) pentru finanarea acordat n cadrul grantului 479/2007, care a constituit un real suport pentru realizarea obiectivelor acestui studiu.

4

Capitolul 1. Aezarea geografic i caracterele generale ale zonei de studiuBazinul hidrografic Dobrov este situat n partea nordic a Podiului Central Moldovenesc, ocupnd o suprafa de 186 km2. Bazinul are o form alungit pe direcia NNV-SSE, cu un aspect general de podi structural fragmentat de vi adnci, care reflect aspectul de monoclin al cuverturii geologice de suprafa. Lungimea maxim a bazinului pe aceast direcie este de 25 km, iar limea medie este de circa 8 km (fig. 1).

Fig. 1. Aezarea geografic a bazinului hidrografic Dobrov. Rul Dobrov este afluent de dreapta al rului Vaslui, confluena fiind n dreptul localitii Codeti. Din punctul de confluen i pn la cel mai nordic punct (Vama Perjului) bazinul este cuprins ntre coordonatele 4651'00" i 4720'30" latitudine nordic, iar n longitudine bazinul este cuprins ntre 2735'00" i 2748'00" longitudine estic, ntre Dealul Schitului i Dealul Lupoaicei. Prezena la suprafa sau n apropiere de suprafa a orizonturilor dure de gresii i calcare sarmatice n partea central i nordic a bazinului, condiioneaz apariia unor platouri structurale, flancate de numeroase cueste. Spre sud, n jumtatea inferioar a bazinului, este caracteristic relieful sculptural, structura monoclinal fiind pus n eviden doar de orientarea n

5

general consecvent a culmilor secundare alungite, desprinse din sectoarele interfluviale mai masive i cu caracter structural din nord. Altitudinea descrete progresiv de la nord la sud, valoarea maxim fiind de 416 m (D. Rotunda), iar cea minim de aproximativ 122 m la nchiderea bazinului (confluena Dobrov - Vaslui). Altitudinea medie se situeaz n jurul valorii de 250 m. Climatul temperat continental cu nuane de excesivitate este caracterizat prin temperaturi medii anuale cuprinse ntre 8,0C i 9,5C i precipitaii medii anuale cu valori ntre 500 i 650 mm. Apele de suprafa sunt formate din cteva ruri mai importante, cum ar fi Dobrovt, Rediu, Dumasca, Nastea, care au o alimentare pluvial moderat i un regim de scurgere foarte variabil, frecvent intermitent. Densitatea mare a reelei hidrografice determin o mare fragmentare a reliefului, ducnd la accentuarea pantelor i la intensificarea proceselor geomorfologice. Din punct de vedere bio-pedogeografic bazinul Dobrov se ncadreaz n ariile a dou mari uniti de vegetaie, fiecare cu solurile corespunztoare, i anume: zona de silvostep, n bazinul inferior i zona de pdure, n partea nordic, mai nalt. nveliul de sol se caracterizeaz printr-o etajare altitudinal, orientat pe direcia SE-NV, de la cernoziomuri calcarice i cambice n partea sudic i central a bazinului care corespunde zonei bioclimatice de silvostep (pn la 150200m altitudine), la faeoziomuri cambice i greice (pn la circa 300 m) i preluvosoluri i luvosoluri n partea nordic a bazinului, sub vegetaie predominant forestier (la altitudini de peste 300m). Aceast dispunere este ntrerupt local de prezena unor soluri intrazonale i azonale a cror genez i rspndire nu mai este legat de condiiile bioclimatice, ci de influena unor factori locali n pedogenez: rendzine (pe substrat calcaros i greso-calcaros sarmatic), faeoziomuri cu caracter marnic (pe marne argiloase bogate n carbonai), erodosoluri i regosoluri (pe versani puternic nclinai), gleiosoluri i aluviosoluri (n zone depresionare i n esurile aluviale).

Capitolul 2. Istoricul cercetrilor fizico-geografice n Podiul Central MoldovenescMajoritatea informaiilor referitoare la bazinul hidrografic Dobrov provin din lucrri care nglobeaz total sau parial Podiul Central Moldovenesc sau Podiul Moldovei din care acesta face parte i au la baz observaii, concepte, ipoteze i teorii care s-au modificat i evoluat n timp, astfel nct separarea unor etape de cercetare este relativ dificil. Analiznd lucrrile elaborate de-a lungul timpului pentru aceast regiune putem ncerca totui o grupare a lor n patru etape, fiecare cu specificul su fundamental i aplicativ.

6

2.1. Etapa descrierilor geografice i a primelor izvoare cartografice (secolele XV-XIX) n aceast etap apar primele descrieri geografice referitoare la teritoriul Podiului Central Moldovenesc, consemnate n nsemnrile unor cltori care au vizitat aceast regiune, cum ar fi Guillebert de Lannoy (1421), Giovanni Maria Angiolello (1476), Matteo Muriano (1502-1503), Anton Verancsies (1538-1540) (M. Holban (ed.), 1968), A.Wolf (1780-1787), Anatole Demidoff (1837) (P. Cernovodeanu .a., 2006) .a., fie n diverse documente i scrieri istorice (publicate de Th. Codrescu, A.Odobescu, B.P. Hadeu, E. Hurmuzachi, I. Bogdan, N. Iorga, Gh. Gibnescu) sau cronici (Grigore Ureche, Miron Costin, Ioan Neculce), fie n lucrri descriptive (Dimitrie Cantemir). Anumite nsemnri i observaii, sporadice i nesistematizate, asupra solurilor din regiuni disparate ale Principatelor Romne, apar n unele lucrri cu caracter mai mult empiric-utilitarist din secolele XVIII-XIX (D. Cantemir, Gr. Obradovici, Manolache Drghici etc.). 2.2. Etapa cercetrilor geografice dominate de componenta geologic (1862-1920) Primele cercetri geologice asupra Podiului Central Moldovenesc, au fost efectuate la sfritul secolului al XIX-lea i nceputul secolului al XX-lea de Gr. Coblcescu, I. Simionescu i R. Sevastos, rezultatele acestora fiind revizuite i completate ulterior de M. David, N. Macarovici, I. Atanasiu, P. Jeanrenaud i recent, de L. Ionesi, B. Ionesi, C. Grasu, M. Brnzil .a. n prima jumtate a secolului al XX-lea un numr considerabil de lucrri au avut ca tem principal a investigaiilor teoria evoluiei policiclice a reliefului i a rolului accidentelor tectonice n evoluia podiului, majoritatea studiilor avnd la baz concepia lui W.M. Davis privitoare la ciclurile i platformele de eroziune. Primele studii sistematice asupra solurilor, cu caracter predominant agrar, i aparin lui Ion Ionescu de la Brad (1866, 1869, 1870). Din anul 1906, ncepe o nou etap n cercetarea solurilor, o dat cu nfiinarea Institutului Geologic al Romniei, n cadrul cruia a funcionat i o Secie de Agrogeologie condus de Gheorge Munteanu-Murgoci. Acesta introduce n studiul solurilor din ara noastr concepia naturalist a lui V.V. Dokuceaev privind formarea solului i elaboreaz prima lucrare de referin pentru pedologia i pedogeografia romneasc, intitulat Zonele naturale de soluri din Romnia (1911). n acelai an, G. Munteanu-Murgoci, mpreun cu Em. ProtopopescuPache i P. Enculescu ntocmesc prima hart a solurilor Principatelor Romne, la scara 1: 2 500 000.

7

n aceast etap, a fost nregistrat un progres n cercetarea geografic prin conturarea unui curent tiinific-utilitar, care a determinat trecerea la etapa urmtoare, a studiilor i cercetrilor mai variate i mai bine fundamentate. 2.3. Etapa cercetrilor moderne a componentelor mediului natural (1920-1970) n prima parte a secolului al XX-lea se constat o mbuntire a metodologiei de studiu, punndu-se accent att pe studiile sistematice de teren, ct i pe analizele de laborator. Contribuii relevante asupra geologiei prii centrale a Platformei Moldoveneti sunt aduse de P. Jeanrenaud printr-o serie de lucrri (1961, 1963, 1965, 1966, 1969) i prin elaborarea tezei sale de doctorat (1971), lucrare nsoit i de o hart geologic a Moldovei centrale dintre Siret i Prut. Primele cercetri geomorfologice detaliate asupra Podiului Moldovei i aparin lui M. David (1920, 1922, 1933), care a evideniat trsturile caracteristice prii centrale a Moldovei, folosind pentru prima dat numele de Podiul Central Moldovenesc pentru aceast regiune. Cercetri asupra vegetaiei Podiului Central Moldovenesc i asupra interdependenei ntre vegetaie i sol au fost fcute de C. Dmceanu (1954), C. Burduja i V. Butnaru (1956), P. Raclaru i C. Brc (1956). Fiind o disciplin complex, tiina solului se contureaz mai trziu, dup ce s-au realizat progrese notabile n geologie, biologie, fizic i chimie, dezvoltatndu-se cu precdere n a doua jumtate a secolului al XX-lea. n aceast perioad a fost experimentat i perfecionat metoda genetico-geografic de cartare a solurilor n contextul factorilor de mediu n care se formeaz (N. Bucur, 1953; N. Florea, 1964) sau de studiere a solurilor n condiii staionale (C. Chiri i colab., 1964). 2.4. Etapa actual a cercetrilor fizico-geografice complexe (1970 - prezent) n ultimele decenii a fost nregistrat o activitate intens n domeniul cercetrii depozitelor geologice, informaii importante privind zona de studiu i zonele limitrofe fiind publicate de L. Ionesi i B. Ionesi (1976), V. Mutihac i L. Ionesi (1974), B. Ionesi (1981), L. Ionesi i B. Ionesi (1984), D. Paraschiv (1987), B. Ionesi i M. Brnzil (1990) etc. Dup anul 1990, are loc o intensificare a cercetrilor regionale, contribuii importante n acest sens avnd C. Grasu, C. Miclu, M. Brnzil, I. Bobo (2002), L. Ionesi, B. Ionesi, V. Roca, Al. Lungu i V. Ionesi (2005) .a.

8

Preocupri tiinifice privind geomorfologia Podiului Central Moldovenesc sunt relativ numeroase, att prin studii regionale (D. Ploscaru, 1973; Bcuanu .a., 1980; I. Bojoi, 1996), ct i prin lucrrile de sintez publicate de V. Mihilescu (1966), P. Cote (1973), G. Posea .a. (1974), G. Posea (2002). Problema riscurilor naturale hidro-climatice i pedo-geomorfologice asupra mediului n bazinul Brladului este abordat n lucrri recente (C. Rusu, coord., 2007, 2008), n care sunt prezentate diferite aspecte privind geomorfologia i riscurile geomorfologice n bazinul Brladului, cum ar fi ritmul de sedimentare n acumulrile din acest podi (I. Ioni, R. Mrgineanu), surse de aluviuni i efluena aluvionar (M. Rdoane, N. Rdoane, I. Cristea), studiul alunecrilor de teren ca factor de risc n bazinul Brladului cu ajutorul SIG (I. Vasiliniuc, A. Ursu, L. Neacu, C. Rusu, I.C. Stng), analiza principalilor parametri geomorfometrici ai bazinului Brlad (M. Niculi, C. Rusu, I. Tnas, C.V. Patriche), procese geomorfologice actuale (L. Niacu, I. Vasiliniuc, C. Rusu) etc. Dintre lucrrile climatice care trateaz ntreg Podiul Moldovei, se remarc cele cu referire la rolul factorilor climatogenetici (I. Gugiuman, E. Patra, 1963, D. Precupanu-Larion, 2004; I. C. Stng, I. Minea, 2004; C.V. Patriche, 2005), durata de strlucire a Soarelui (I. Gugiuman, 1970), potenialul eolian (S. Patrichi, 1968), regimul precipitaiilor atmosferice din Podiul Molodvei (L. Apostol, 1987, 1990), fenomenul de secet i tendina de aridizare (E. Erhan, 1983; N. Soroceanu, 1989; M. Amriuci, N. Soroceanu, 1997, 1998); etc. n ultimii ani, cercetrile asupra nveliului de sol sunt grefate n special pe utilizarea tehnicilor caracteristice sistemelor informaionale geografice (SIG) i a metodelor geostatistice n studiul solurilor (M.C. Mrgrint, 2000, 2004; C.V. Patriche, 2000, 2005; D. Condorachi 2000, 2004; V. Budui, 2004, 2005, 2006 .a). De asemenea, studii importante privind nveliul de soluri al Podiului Central Moldovenesc, au fost efectuate n ultimele patru decenii de Oficiile pentru Studii Pedologice i Agrochimice din Iai, Vaslui i Bacu, prin realizarea studiilor pedologice i agrochimice la scri mari (1:10000, 1:5000) pentru teritoriile comunale ce aparin acestei regiuni. * n general, se poate aprecia c literatura geografic privind teritoriul Podiului Central Moldovenesc este vast i abordeaz subiecte cu o larg tematic. Remarcm multitudinea punctelor de vedere i modalitile diferite de tratare a principalelor subiecte, precum i existena de-a lungul timpului a unor teme prefereniale. Cercetrile anterioare au constituit suportul pentru progresul cercetrilor mai recente, motiv pentru care am considerat necesar s parcurgem

9

acest volum prestigios de contribuii, care au stat la baza preocuprilor noastre i care ne-au oferit numeroase elemente importante n desfurarea propriilor cercetri.

Capitolul 3. Aspecte teoretice i metodologiceCartarea pedologic digital bazat pe tehnologia informatic i teledetecie este promovat de unii specialiti ca alternativ la metodologia actual de cartare, considernd c hrile actuale de sol satisfac criterii de clasificare i pedogenetice, dar nu rspund suficient necesitilor agronomilor, inginerilor, specialitilor de mediu i chiar unor grupuri tiinifice din alte discipline ale tiinei solului. Din aceste motive, la nivel internaional, sunt promovate metodologii informatice care urmresc crearea de baze de date pedologice astfel achiziionate, stocate i prelucrate, nct s permit modelarea spaial detaliat prin folosirea noilor tehnologii SIG, a noilor surse de date, cum sunt modelele digitale de elevaie, i nregistrrilor de teledetecie. n ceea ce privete principiile de cartare, unii cercettori pledeaz pentru considerarea nveliului de sol ca un continuu, ale crui caracteristici metrice prezint treceri spaiale difuze i care ar fi mai bine surprinse prin metode geostatistice de cartare (kriging) dect prin considerarea unor unitti discrete (poligoane de sol), raportate la peisaj. Pornind de la aceste considerente, n lucrarea de fa au fost testate mai multe metode i tehnici geostatistice de cartare a solului, fiind analizate avantajele i dezavantajele acestora fa de cartarea convenional, precum i modul n care aceste metode pot interaciona pentru o mai bun nelegere a caracteristicilor nveliului de sol. Etapele parcurse n vederea realizrii acestei lucrri pot fi grupate n trei categorii: etapa preliminar, etapa de prelucrare i elaborare a stratelor spaiale i etapa de cartografiere propriu-zis i de analiz a datelor. Etapa preliminar a constat n parcurgerea materialului bibliografic, achiziia datelor necesare, standardizarea acestora i realizarea bazei de date spaiale primare pentru bazinul hidrografic Dobrov. O prim categorie de date au fost obinute n timpul campaniilor de teren, respectiv cele privind profilele de sol i observaii privind caracteristicile generale i particulare ale bazinului Dobrov, date ce au trebuit s fie transpuse ulterior ntr-un tabel omogen care a fost relaionat de baza de date spaial a bazinului cu ajutorul coordonatelor x, y nregistrate pentru fiecare profil n proiecia Stereo 70. Pentru integrarea, prelucrarea i analiza datelor am conceput o baz de date spaiale cu ajutorul Sistemelor Informaionale Geografice (SIG), etapele de lucru mai importante fiind organizarea bazei de date spaiale i realizarea Modelului Digital al Altitudinilor (MDA) (fig.2 ).

10

a.

digitizare curbe de nivel

b. digitizare cote topografice

c. interpolare- MDA

Fig. 2. Obinerea Modelului Digital al Altitudinilor. Etape de lucru. Etapa de prelucrare i elaborare a stratelor spaiale Informatia coninut de MDA permite ca pentru arealul de interes s se poata calcula o serie de parametri care pot pune n eviden aspecte legate de morfologia i particularitile zonei respective n funcie de cerinele utilizatorului (fig. 3).

Fig. 3. Procedur de calcul a parametrilor morfometrici. Astfel, au fost calculai o serie de parametri morfometrici (panta, expoziia, indicele topografic de umiditate potenial i umbrirea suprafeei etc.), utilizai ulterior n procesul de cartografiere. Etapa de analiz a datelor Analizele spaiale realizate s-au bazat n principal pe extragerea informaiei numerice clasificate i cuantificarea acesteia pentru estimarea cantitativ a participrii fiecrui factor n parte. n capitolul 6 au fost testate unele metode statistice pentru predicia spaial a nsuirilor cantitative i calitative de sol n zone necartografiate pe baza datelor disponibile din zone cartografiate adiacente. Din gama foarte variat de metode statistice, ne-am oprit atenia asupra regresiei liniare

11

multiple, metodei arborilor de regresie, regresiei logistice i tehnicilor fuzzy, metode care se preteaz la extrapolarea informaiei existente. De asemenea, pentru variate analize statistice au mai fost utilizate programe i module dedicate analizei bazelor de date pedologice (fig. 4).

a. variaia fraciunilor granulometrice

b. variaia valorilor SB

c. culoarea orizonturilor

d. ncadrarea n diagrama texturilor Fig. 4. Exemple de analize statistice.

Analizele chimice de sol s-au efectuat n laboratorul O.S.P.A. Iai, interpretarea acestora s-a fcut conform cu instruciunile I.C.P.A. (M.E.S.P., 1987, vol. III), iar calculul notelor de bonitare s-a realizat cu ajutorul programului BDUST (elaborat de V. Vlad, 2003). Relaionarea datelor nongrafice cu datele spaiale s-a realizat cu ajutorul programelor TNTMips i ArcGis, iar prin operaii de selecie i interogare a putut fi generat materialul cartografic pentru unii din indicatorii de bonitare, n vederea analizei spaiale a acestora.

12

Capitolul 4. Factorii i procesele pedogenetice caracteristice bazinului hidrografic Dobrov4.1. Factorii pedogenetici4.1.1. Factorul geologic Depozitele care afloreaz n zona studiat aparin Sarmaianului mediu i superior. n cadrul bazinului, extinderea cea mai mare o au depozitele basarabiane, cele chersoniene aprnd doar insular sau sub forma unor fii pe culmile interfluviale i pe unele platouri structurale din partea central i sudic a bazinului (fig. 5).

Fig. 5. Harta geologic a bazinului hidrografic Dobrov (prelucrare dup P. Jeanrenaud, 1971).

13

n partea central i nordic a bazinului, pe calcarele de Repedea i pe gresiile de cheia sunt grefate platouri structurale cu limi apreciabile, cu martori de eroziune pstrai n relief n zona lor central de gresiile dure chersoniene (fig. 6). Orizontul calcarului de Repedea poate fi observat n nordvestul bazinului, n apropierea localitii Poiana cu Cetate, la obria Vii Cetate. Orizontul de cheia este vizibil n mai multe puncte din bazin, cele mai reprezentative aflorimente fiind n dealurile Cujba, Buda, Dumasca.

a

b

c

Fig. 6. Complexe litologice n bazinul superior: calcare de Repedea (a), nisipuri i gresii de Pun (b), nisipuri i gresii de cheia (c). n bazinul inferior o larg rspndire o are orizontul superior basarabian, format din argile i argile-marne cu intercalaii de nisipuri, urmat la partea superioar de nisipuri chersoniene. Acest complex litologic a determinat manifestarea unor ample procese de alunecare a versanilor, cu dezvoltarea unor bazine de eroziune cu alunecri active, cum sunt cele de la sud i vest de Codeti, Foceasca etc., astfel nct aici o mare rspndire o au solurile puternic degradate. 4.1.2. Factorul relief. Procese geomorfologice actuale Morfografia i morfometria reprezint principalele elemente prin care se poate obine o imagine a reliefului bazinului. Orizonturile de gresii i calcare oolitice caracteristice sectorului central-nordic al bazinului pstreaz aici cele mai reprezentative platouri structurale, iar n sudul bazinului, pe roci mai moi i mai puin rezistente la eroziune, domin formele sculpturale reprezentate prin

14

culmi secundare desprinse din platourile centrale, cu altitudini mai coborte, separate de o reea hidrografic n principal resecvent (fig. 7).

Fig. 7. Aspecte morfografice i morfometrice. nclinarea versanilor i expoziia lor fa de punctele cardinale sunt elemente majore n modificarea local a condiiilor de clim i de sol. Panta, mpreun cu expoziia versanilor, controleaz cantitatea radiaiei solare directe receptate de suprafaa activ, introducnd diferenieri termo-hidrice locale, care se reflect asupra particularitilor nveliului vegetal i implicit, la nivelul nveliului de sol (fig.8).Distribuia principalelor tipuri de sol pe clase de expoziie60 40 % 20 0 N si NE (%) E si NV (%) S si SV (%) V si SE (%) CZ 18.23 20.91 39.27 21.59 N si NE (%) FZ 13.33 9.62 53.54 23.52 E si NV (%) EL 18.33 21.06 39.4 20.7 S si SV (%) LV 31.92 19.94 32.95 15.18 V si SE (%)

Fig. 8. Distribuia principalelor tipuri de sol pe clase de expoziie. Datorit dispunerii monoclinale a cuverturii geologice de suprafa, n bazinul Dobrov se pot identifica toate tipurile genetice de relief specifice regiunilor de platform, ponderea cea mai mare avnd-o relieful sculptural, urmat de cel structural i de relieful de acumulare. Relieful structural, dei subordonat ca extindere celui sculptural, ofer cele mai impuntoare forme de relief prin prezena pe suprafee ntinse a

15

platourilor structurale caracteristice bazinului central i nordic i a unui relief de cueste cu o larg dezvoltare n sectorul central-sudic (fig. 9).

Fig. 9. Profil topografic prin Cuesta Nastea. Aciunea reelei hidrografice i a proceselor de versant asupra rocilor sedimentare mai moi au contribuit la formarea reliefului sculptural. Interfluviile sculpturale sunt reprezentate prin culmi interfluviale secundare, desprinse din sectoarele interfluviale mai nalte. Acolo unde reeaua de vi formeaz o generaie mai tnr i n general conform cu structura geologic, forma predominant este aceea de colin (fig. 10, P3).

Fig. 10. Profile topografice transversale n bazinul Dobrov. n cazul versanilor sculpturali din bazinul Dobrov, evoluia acestora s-a datorat, n principal, proceselor de eroziune n suprafa i deplasrilor n mas (fig. 11).

16

Fig. 11. Relaii ntre soluri-topografie-geologie pe un versant convex. Relieful de acumulare este reprezentat prin ansamblul formelor cu caracter acumulativ prezente n cadrul vilor sau la contactul dintre diferite trepte de relief. Compoziia granulometric a aluviunilor nregistreaz variaii semnificative, att pe orizontal, ct i pe vertical (fig. 12).

Fig. 12. Variaia n adncime a fraciunilor granulometrice pentru solurile situate n lunca Dobrovului.

17

Procese geomorfologice actuale Eroziunea n suprafa afecteaz terenurile agricole pe o suprafa de 3274.26 ha (fig 13).

Alunecrile de teren sunt caracteristice majoritii versanilor moderat i puternic nclinai. Dezvoltarea acestora este favorizat de faciesul predominant argilos cu intercalaii de nisipuri al basarabianului intersectat la nivelul versanilor (fig. 14).

Fig. 14. Rspndirea alunecrilor de teren i ravenelor n bazinul Dobrov.

18

4.1.3. Factorul climatic Mediile multianuale ale temperaturii aerului variaz ntre 8,1oC i 9,8 C, media pe bazin fiind de 9oC. Media multianual a precipitaiilor la nivelul bazinului este de 579 mm, valorile oscilnd ntre 550 mm i 612 mm (fig.15).o

Fig. 15. Temperaturile i precipitaiile medii multianuale. Climatul mai uscat, din jumtatea sudic a bazinului, determin alterarea mai lent a materialului parental, cu neoformare in situ de minerale argiloase (procese de cambizare). Descompunerea resturilor organice este mai rapid, datorit aeraiei bune i temperaturilor mai ridicate, iar humificarea mai avansat. n zona mai nalt, din jumtatea nordic a bazinului, climatul mai umed i mai rcoros determin o alterare mai rapid a mineralelor primare. Astfel, argila se formeaz n cantiti mai mari, iar percolaia mai intens a solului determin manifestarea mai intens a proceselor de argiloiluviere. n plus, regimul hidric percolativ determin splarea total a srurilor uor solubile i parial a carbonailor, determinnd o aciditate mai ridicat a solurilor i o disponibilitate de elemente nutritive mai redus. n condiiile unei percolaii intense, srcirea avansat n argil a prii superioare a solului (eluviere), poate scoate n eviden silicea coloidal, ducnd la formarea unui orizont eluvial. Descompunerea materiei organice este mai lent, datorit

19

temperaturilor mai sczute i aeraiei mai deficitare, iar procesele de humificare mai puin avansate (fig. 16).

Fig. 16. Relaii ntre distribuia claselor de sol i parametrii climatici (temperaturi i precipitaii medii multianuale). 4.1.4. Factorul hidric n bazinul hidrografic Dobrov ape freatice cu debite mai importante sunt cantonate n zona platourilor structurale, n fisurile i golurile calcarelor i gresiilor basarabiene, precum i n intercalaiile de nisipuri oolitice. Acestea prezint importan economic pentru localitile Poiana cu Cetate, Slobozia Cantemir, Cujba, Dobrov. Datorit altitudinilor mari, de peste 300 m, alimentarea apelor freatice din precipitaii este abundent, iar pierderile prin evapotranspiraie sunt reduse. Descrcrile se realizeaz la periferia platourilor structurale i pe versanii laterali unde apar frecvent linii de izvoare, cum sunt, de exemplu, cele care apar n sectorul mijlociu al rului Dobrov i al vii Dumasca, pe ambii versani. n jurul acestor izvoare apar soluri hidromorfe de tipul gleiosolurilor sau cernoziomurilor gleice i cambice temporar freatic umede. La nivelul versanilor cuestiformi de la sud de localitatile Mirceti, Codeti apele freatice sunt cantonate pe un substrat argilo-marnos, n cuverturi deluviale cu grosimi variabile ce pot depi 15-20 m. n general, acviferele de versant au caracter lenticular, cu debite mici i favorizeaz declanarea sau reactivarea alunecrilor de teren. Conform datelor D.A. Prut Iai, debitul mediu multianual msurat pentru rul Dobrov, la staia hidrometric Codeti, n perioada 1950-2005, este de 0,445 mc/s, iar debitul specific mediu este de 2,5 l/s/km2 (fig. 17).

20

1.21.02

1 0.8Q(m3/s) 0.789 0.572 0.592 0.501 0.38 0.251 0.337 0.273 0.227 0.27 0.314

0.6 0.4 0.2 0 I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Fig. 17. Hidrograful anual mediu al rului Dobrov, la staia hidrometric Codeti. n etapa de teren, cercetrile noastre s-au concentrat i pe investigarea unor microdepresiuni lacustre situate pe interfluvii i suprafee structurale identificate n bazin pe interfluviul Dobrov-Vaslui i n zona platourilor structurale Cujba-Dobrov i Poiana cu Cetate. Dei au dimensiuni reduse, aceste uniti morfohidrografice prezint interes att din punct de vedere al formrii i evoluiei lor, ct i din punct de vedere pedologic, prin prisma ncadrrii taxonomice a acestora. Rezultatele obinute prin sondarea a dou dintre microdepresiunile situate pe suprafaa structural Cujba la altitudinea de 345 m, sugereaz c sunt microdepresiuni de tasare, cu slabe procese sufozionale, n formarea i evoluia lor un rol important avndu-l i acumularea i meninerea zpezilor pentru perioade mai ndelungate de timp. De remarcat este i faptul c, pe aliniamentul acestor microdepresiuni, mai la sud, apar i unele forme pseudocarstice dezvoltate n gresiile calcaroase de Pun, cum sunt cele dou doline ngemnate cu mici praguri n aval, secionate de cursul vii Dumasca. 4.1.5. Factorul biotic Ca zone de vegetaie, n bazinul Dobrov putem distinge o zon forestier n partea central-nordic i o zon de silvostep n sudul bazinului. n ceea ce privete influena vegetaiei n formarea solului, aceasta este sugestiv prezentat prin variaia coninutului de humus pe profil i a valorilor raportului C:N pentru principalele soluri formate sub vegetaie ierboas sau forestier cu care se coreleaz i compoziia humusului i ritmul (rata) de mineralizare a materiei organice. Raportul C:N calculat pentru orizontul superior al profilelor de sol efectuate n zona forestier a bazinului, are valori cuprinse ntre 11 i 12, tipul de humus fiind mull calcic. Este tipul cel mai fertil de humus, iar prezena

21

acestuia indic un mediu bine aerat, cu humificare foarte naintat i amestec intim cu materia mineral (complexe organo-minerale). Factorul biologic poate fi considerat cel mai important factor de solificare pentru c existena nveliului de sol nu poate fi conceput n absena materiei organice. Sub vegetaia de pdure, regimul hidric este predominat percolativ, iar pedogeneza este orientat, frecvent, spre argiloiluviere. Solurile care se formeaz sunt acide, cu o slab humificare, activitate biologic redus i cu o fertilitate redus. Vegetaia ierboas de silvostep i cea de lunc produce anual un reziduu organic cuprins ntre 8-28 t/ha. Acesta este dominat de celuloze, hemiceluloze, care, n funcie de condiiile termice i de umezeal, direcioneaz humificarea spre formarea preponderent a acizilor huminici i huminelor de insolubilizare, n cadrul unui humus de tip mull calcic, de calitate superioar. 4.1.6. Factorul antropic Pe msura extinderii i intensificrii agriculturii, omul a influenat procesele de solificare i evoluie a solurilor, una din influenele negative mai puternic resimite n perioada actual constituind-o accelerarea eroziunii solurilor de pe versani ca umare a defririi vegetaiei forestiere, deselenirii pajitilor, nerespectrii msurilor agrotehnice i antierozionale. Extinderea erodosolurilor i entiantrosolurilor n bazinul Dobrov pe o suprafa de circa 600 ha, reprezentnd aproape 4 % din suprafaa bazinului, este o dovad a intensitii acestor fenomene. Utilizarea necorespunztoare a terenurilor n pant (arturi deal-vale, suprapunat etc.) determin intensificarea proceselor erozionale, a cror rat o pot depi pe cea a pedogenezei, caz n care solul evolueaz regresiv pn la dispariie. De asemenea, lucrrile agricole necorespunztoare au ca efect distrugerea sau deteriorarea agregatelor structurale, formarea de brazde curele sau bulgri mari, din cauza executrii arturii la umiditate prea mare sau prea mic. Suprafeele afectate de aceste degradri sunt numeroase n lunca Dobrovului, pe soluri mai argiloase. n ceea ce privete influena structurii i a rotaiei culturilor, cultivarea pritoarelor pe terenurile n pant poate duce la accelerarea eroziunii, iar monocultura cu pritoare duce la deterioarea structurii, prin mobilizarea repetat a prii superioare a solului.

22

4.1.7. Factorul timp Problema timpului n pedologie, considerat fie factor, fie condiie de solificare, este mai puin abordat n literatura de specialitate. Dup N. Florea (2006), timpul nu influeneaz procesul de solificare n esena lui, ci constituie mpreun cu spaiul, fundalul n care se desfoar acest proces. Acesta susine c singurul aspect care trebuie studiat referitor la timp i sol este vrsta solului, respectiv al procesului de solificare, celelalte aspecte aparinnd domeniului evoluiei solului.

4.2. Procese pedogeneticePrincipalele procese pedogenetice specifice bazinului Dobrov sunt bioacumularea, carbonatarea, argilizarea, argiloiluvierea, gleizarea i stagnogleizarea. Bioacumularea. n condiiile unui climat mai cald i secetos i a vegetaiei de silvostep specifice sudului bazinului, humificarea este intens i, n consecin, solurile specifice acestei zone (cernoziomuri, faeoziomuri) dein importante rezerve de humus (peste 150 t/ha), valoarea medie a coninutului de humus n primii 20 cm fiind n jur de 3% (fig. 18). CZ FZ

Fig. 18. Variaia i valoarea medie a coninutului de humus (0-50 cm). n condiiile unei bogate vegetaii ierboase, humificarea intens precede un alt proces bioacumulativ, respectiv cel de melanizare. n condiiile

23

unui regim termic sczut al solului i unei umiditi mai accentuate, rata de mineralizare a humusului este ncetinit, acesta acumulndu-se n cantiti mari n orizontul A dar i n partea superioar a orizontului Bt, aceasta devenind foarte nchis la culoare (fig. 19).

Fig. 19. Faeozimuri argice, cu caracter melanic - FZ ar/Xme (Poiana Movilei). Procesul de carbonatare, const n migrarea, translocarea, levigarea pe profilul de sol i acumularea n orizonturile inferioare a carbonailor, cu formarea unui orizont carbonatoacumulativ care conine peste 12% CaCO3. Carbonatarea, fiind un proces asociat cu deficitul de umiditate din sol, poate reflecta la nivel regional, cantitatea de precipitaii medii anuale, n funcie de adncimea de apariie a carbonailor (fig. 20). CZ LV

Fig. 20. Variaia i valoarea medie a coninutului de carbonai de calciu n cazul cernoziomurilor i luvosolurilor din bazin.

24

Argilizarea (argilizarea in situ, brunificarea, cambizarea) este procesul dominant n partea central-sudic a bazinului pe materiale parentale cu drenaj bun, fr carbonai (sau care au fost n prealabil decarbonatate). Pe materialele care conin carbonai, cambizarea are loc dup eliminarea progresiv a carbonailor de calciu. Concomitent, stocul de materie organic se diminueaz, iar valoarea pH-ului se stabilizeaz n orizontul de suprafa la valori cuprinse ntre 5 i 7. Orizontul B cambic (Bv), colorat de oxizii de fier ia o dezvoltare crescnd n grosime (fig. 21). Fierul are un rol activ n insolubilizarea precursorilor humici, dar nu mpiedic mineralizarea lor rapid. n bazinul Dobrov, procesul de argilizare este caracteristic zonei central-sudice, amploarea acestui proces fiind exprimat de prezena pe o suprafa de circa 2600 ha a cernoziomurilor i a faeoziomurilor cambice.

Fig. 21. Cernoziomuri cambice. Caracteristici morfologice. Argiloiluvierea (eluvierea i iluvierea) Procesele de eluviere i iluviere sunt complementare, ceea ce se pierde dintr-un orizont prin eluviere, este ctigat de alt orizont, de obicei subiacent, prin iluviere. n bazinul Dobrov, acest proces este dominant, fiind caracteristic pe o suprafa de circa 8000 ha, n zona central nordic, mai nalt, cu un aport semnificativ de precipitaii i sub o vegetaie preponderent forestier. Procesul de argiloiluviere se manifest, n forma sa cea mai avansat, pe o suprafa restrns n cadrul bazinului. Luvosolurile albice sunt absente, iar luvosoluri cu orizont E luvic bine exprimat morfologic i chimic se ntlnesc doar n nordul bazinului sub o vegetaie forestier de conifere.

25

Procesul de argiloiluviere este deseori ncetinit de prezena n substrat a unor depozite bogate n cationi bazici i/sau de prezena unui coninut mai mare de materie organic care mbrac argila n pelicule de humus, determinnd astfel imobilitatea ei. Acest fenomen este caracteristic zonei de nord-est a bazinului, unde solul dominat este preluvosolul, chiar dac condiiile climatice i de relief sunt favorabile dezvoltrii luvosolurilor. Ultimele dou procese pedogenetice importante ca extindere n bazinul Dobrov sunt cele hidromorfe, respectiv procesele de gleizare i stagnogleizare. Gleiosolurile ocup suprafee restrnse n bazin (circa 150 ha) i sunt prezente n general n sectoarele de lunc mai slab drenate i cu un nivel freatic situat aproape de suprafa, dar i pe versani afectai de procese de degradare unde apar n complex cu alte soluri nehidromorfe. Gleizarea afecteaz, de asemenea, o suprafa nsemnat ocupat cu aluviosoluri, de peste 600 ha. Stagnogleizarea este un proces secundar de gleizare superficial sau subsuperficial, sub influena excesului periodic de umiditate sau a pnzei de ap sezonier suspendat. Acest proces este caracteristic n principal luvisolurilor din nordul bazinului, dar este prezent i n cazul unor faeoziomuri, suprafaa ocupat de soluri stagnice fiind n jur de 1100 ha.

Capitolul 5. Solurile din bazinul hidrografic Dobrov5.1. ncadrarea taxonomic a unitilor de sol, repartiia spaial i principalele nsuiri ale solurilorCaracterizarea spaial a solurilor din bazinul hidrografic Dobrov i a principalelor nsuiri ale acestora constituie rezultatul unei ample activiti de teren desfurate pe parcursul ultimilor ani, perioad n care au fost deschise 130 de profile de sol i 290 de profile de control i sondaje, din acestea fiind prelevate 730 de probe, analizate ulterior n laboratorul de analize chimice de sol al O.S.P.A. Iai. n cadrul bazinului hidrografic Dobrov au fost identificate 12 tipuri genetice de sol care fac parte din 5 clase de sol i care au fost divizate n 54 de uniti taxonomice i 14 complexe de soluri, pe baza subtipurilor de sol i a principalelor subdiviziuni ale acestora (varietatea de sol, specia textural de sol) (fig. 22).

26

5000 4500 4000 3500 3000 ha 2500 2000 1500 1000 500 0 LS RS AS ET CZ FZ RZ EL LV GS LM ST ER

Fig. 22. Distribuia spaial a solurilor din bazinul Dobrov. Ponderea cea mai mare n bazin o au luvisolurile care ocup 45,45% din suprafaa cartat. Urmeaz ca rspndire clasa cernisolurilor cu 37,88%, apoi cea a protisolurilor cu 12,00%. Antrisolurile ocup 3,53% din suprafa, iar hidrisolurile doar 1,14 1 % (tab. 8 i fig. 50). Pe tipuri de sol, observm c cea mai mare suprafa a bazinului este ocupat, n proporii egale (26,35%), de cernoziomuri i luvosoluri, dup care urmeaz cu valori semnificative preluvosolurile (19,10%) i faeoziomurile (11,27%). Solurile de lunc i cele erodate ocup suprafee destul de mari (aluviosoluri 8,37%, erodosoluri 3,53%, regosoluri 3,47%), iar pe areale cu o1

Au fost incluse i suprafeele din complexele de soluri.

27

pondere sub 1% apar i alte soluri, azonale i intrazonale, de tipul celor hidromorfe i litomorfe.

5.2. Particulariti pedo-geografice ale bazinului hidrografic DobrovEtajarea reliefului, climei i vegetaiei condiioneaz etajarea nveliului de sol prin diferenierile pe care le induce proceselor pedogenetice. n bazinul Dobrov putem delimita dou mari etaje de sol: etajul cernisolurilor corespunztor bazinului inferior n condiiile unui bioclimat de silvostep i etajul luvisolurilor, caracteristic zonei forestiere din partea nalt a bazinului mijlociu i superior. Limita ntre aceste dou zone este sinuoas, datorit numeroaselor ntreptrunderi determinate de condiiile oro-fito-climatice locale care au condus la formarea unor soluri cu caracter de tranziie. n cadrul ambelor etaje pot fi delimitate mai multe subetaje dup tipul de sol predominant. Astfel, n etajul cernisolurilor se distinge un subetaj al cernoziomurilor calcarice i tipice, urmate de cernoziomuri cambice i de un subetaj al faeoziomurilor care face tranziia spre urmtorul etaj, al luvisolurilor. n cadrul acestuia din urm, subetajele caracteristice sunt n numr de dou, fiind reprezentate prin preluvosoluri i luvosoluri. Cercetarea la o scar mare de lucru (1:5000) a nveliului de sol din bazin a permis ns observarea unor particulariti, de tipul unor discordane (inversiuni) n planul repartiiei zonal-altitudinale datorate unor mecanisme aparte, legate de natura fizico-chimic a depozitelor de solificare i de specificitatea reliefului. Dintre acestea menionm, n primul rnd, prezena preluvosolurilor n zona platourilor i culmilor nord-estice ale bazinului, unde materialul parental al solurilor provine din alterarea unui complex format din argile carbonatice cu intercalaii de nisipuri, care fac parte din orizontul superior basarabian (profil 193, fig. 23). Pe aceste depozite apar eluvii subiri cu texturi mijlocii-fine, bogate n cationi bazici, astfel nct solurile au o evoluie mai lent, dominnd preluvosolurile stagnice i tipice. Cobornd spre Dobrov, pe reversurile cu orientare sudic se dezvolt deluvii mai groase, cu o textur medie i medie-fin. n aceste condiii se formeaz soluri mai evoluate, de tipul luvisolurilor tipice, slab stagnice (profilul 102). n aceste condiii nu se mai respect zonalitatea altitudinal, situaie n care putem vorbi de o inversiune pedologic. Totodat, constatm c solurile din sectorul nordvestic al bazinului, situate pe acelai palier altitudinal i latitudinal cu preluvosolurile descrise mai sus, n condiii similare de clim i vegetaie, sunt de tipul luvosolurilor. n aceast regiune materialul parental al solurilor provine din alterarea argilelor i argilelor nisipoase, mai puin carbonatice, situate

28

deasupra calcarului oolitic de Repedea, depozite care permit dezvoltarea unor soluri mai evoluate. (fig. 23).Arg .

pH

Profil 193 EL st, Profil 102 - LV ti, 347 m alt. 205 m alt. Fig. 23. Exemplu de inversiune pedologic n bazinul Dobrov. Etajarea altitudinal a solurilor este complicat de anumii factori locali i n zona central a bazinului, la sud de localitatea Dobrov-Rui. De aceast dat, constatm c cernoziomurile cambice de pe platoul structural Buda sunt situate din punct de vedere altitudinal deasupra faeoziomurilor cambice aflate sub pdurea Buda, la contactul cu esul Dobrovului (fig. 24).

Fig. 24. Inversiune pedologic condiionat de litologie.

29

n acest caz, pe platoul Buda-Dumasca ntlnim, la altitudini de 290300 m, cernoziomuri cambice, regradate, subscheletice (profil 165, fig. 24) i chiar cernoziomuri calcarice n imediata lor apropiere. Prezena cernoziomurilor este datorat orizontului gresiilor de cheia situat la adncimea de 1,5-2,0 m n partea central a platoului i n primii 50 cm la periferia acestuia unde apar i rendzine scheletice. Gresiile carbonatice dure din substrat, determin o evoluie mai lent a solului, o carbonatare intens a acestuia, pecum i caracterul freatic umed al solurilor situate pe acest platou, care inhib manifestarea unor procese pedogenetice i implicit evoluia solurilor spre tipul zonal. Faeoziomurile situate la est (profil 107), la o altitudine cu circa 100 m mai cobort s-au format pe un vechi corp de alunecare, pe depozite mijlocii intens levigate, carbonaii de calciu nefiind ntlnii pn la adncimea de 130 cm. O alt particularitate a nveliului de sol este dat de prezena unor faeoziomuri stagnice argice n extremitatea nordic a bazinului, prezen pe care o considerm atipic datorit siturii acestor faeoziomuri n plin domeniu al luvisolurilor. Formarea i dezvoltarea faeoziomurilor n acest areal este datorat evoluiei de-a lungul unei perioade ndelungate de timp sub o vegetaie de fnea, pe materiale fine, cu un exces de umiditate provenit att din scurgerea pe versant, ct i prin curgere lateral prin orizonturile profilului de sol (fig. 25).

Fig. 25. Caracteristici fizico-chimice ale profilului 187 (FZst-ar, TT/TT). De remarcat, tot ca o particularitate, este i prezena carbonailor de calciu ncepnd de la suprafaa solului, n cazul aluviosolurile din bazin. Caracterul proxicalcaric al acestora indic caracterul carbonatic al aluviunilor originale i stadiul incipient de dezvoltare al acestor soluri. De asemenea, n

30

luncile rurilor Dobrov i Rediu, se ntlnesc frecvent, aluviosoluri ngropate la diferite adncimi, fapt care exprim instabilitatea reliefului specific acestor lunci. Fr pretenia de a fi surprins n totalitate particularitile nveliului de sol din bazinul hidrografic Dobrov considerm c aspectele prezentate n acest sens sunt importante prin aceea c subliniaz, n primul rnd, necesitatea studierii solurilor la o scar mare de lucru, iar n al doilea rnd, o abordare mai profund a complexitii nveliului pedogeografic, ndeosebi prin investigaii ample de teren i prin achiziia i interpretarea corect a unor date complementare.

5. 3. Calitatea solurilor agricole i factorii limitativi ai produciei agricole5.3.1. Calitatea solurilor agricole. Bonitarea Studiul bonitativ efectuat pe baza metodologiei utilizat astzi n Romnia, ne ofer i unele informaii privind calitatea solurilor agricole. Suprafaa ocupat de terenurile agricole este de 10553,00 ha, reprezentnd 56,92 % din bazin, i este constituit din terenuri arabile (6056,05 ha), puni (2268,99 ha), fnee (631,09 ha), vii (28,07 ha) i livezi (69,79 ha). Harta claselor de calitate pentru solurile agricole din bazin (fig. 26) reflect predominarea claselor a II-a i a III-a de calitate n sectorul mijlociu i sudic al bazinului, la nivelul interfluviilor i versanilor cu pante reduse, corespunztor ariei de rspndire a cernisolurilor (cernoziomuri i faeoziomuri). Sunt terenuri fr limitri semnificative sau cu limitri slabe, care pot fi cultivate fr msuri speciale, asigurnd producii bune. Terenurile care se ncadreaz n clasa a IV-a de calitate corespund n mare parte acelorai tipuri de soluri, ns prezint limitri moderate datorate n special pantei accentuate. In clasa a V-a se ncadreaz terenurile cu limitri severe, care reduc gama culturilor agricole sau care necesit msuri sau lucrri speciale de protecie, conservare sau ameliorare a resurselor de sol. Acestea corespund n cea mai mare parte regiunilor afectate de alunecri de teren, cu rspndirea cea mai mare n partea sud-vestica i estic a bazinului. Notele de bonitare pentru arabil s-au calculat ca medie a opt culturi (gru, orz, porumb, floarea soarelui, cartof, sfecl de zahr, soia, mazrefasole). Terenurile arabile se ncadreaz n cea mai mare parte n clasa a III-a de calitate, urmnd ca pondere cele din clasa a II-a (fig. 27). Nota medie de bonitare pentru utilizarea arabil este de 43 de puncte (clasa a III-a).

31

Fig. 26. Harta calitii solurilor agricole. ARABIL 6056,05 ha Clasa I: II a: 1831.35 ha 30,24%; IIIa: 2462.39 ha 40.66%; IVa: 1026.50 ha 16.95%; Va: 735.81 ha 12,15%. Fig. 27. Ponderea claselor de calitate pentru arabil. Datele analitice coninute n studiile pedologice i agrochimice elaborate n perioada anilor 1963-1995 pentru teritoriile comunale sau anumite

32

uniti de producie (CAP) din bazin, ne-au permis i efectuarea unei analize a evoluiei calitii solurilor n ultimii 50 de ani, pe eantioane reprezentative, scopul fiind acela de a stabili dac modificarea inerent n timp a unor proprieti ale solului atrage dup sine i modificri semnificative ale calitii acestuia. n figura 28, sunt prezentate pentru exemplificare trei perimetre din bazin, pentru care s-au calculat notele de bonitare i clasa de calitate la nivelul anilor 1967, 1991 i 2008. Au fost alese pentru aceast analiz profile reprezentative, diferite ca tip (cernoziom, faeoziom, preluvosol) i ca mod de utilizare a terenurilor. De asemenea, a fost analizat i variaia coninuturilor de macronutrieni (N, P, K) ca indicatori ai strii de fertilitate ai solurilor respective.CZ cb TEO 87 (0-20 cm) pH CaCO3 Humus (%) Azot (%) Fosfor (ppm) Potasiu(ppm) Nota bonitare Clasa calitate FZ gr TEO 119 (0-20 cm) pH CaCO3 Humus (%) Azot (%) Fosfor (ppm) Potasiu (ppm) Nota bonitare Clasa calitate EL ti TEO 5 (0-20 cm) pH CaCO3 Humus (%) Azot (%) Fosfor (ppm) Potasiu (ppm) Nota bonitare Clasa calitate Profil 120 (2008) 7.8 0 2.8 0.135 18 203 76 II Profil 156 (2008) 5.7 0 5.6 0.281 11 174 49 III Profil 115 (2008) 6.9 0 1.44 0.079 33 140 56 III Profil 348 (1991) 7.5 0 2.8 0.163 35 289 76 II Profil 338 (1991) 6.7 0 4.5 0.214 9 204 46 III Profil 357 (1991) 6.5 0 1.10 0.070 14 120 56 III Profil 441 (1967) 7.5 0 3.2 0.173 46 245 74 II Profil 411 (1967) 5.7 0 3.8 0.190 10 110 44 III Profil 402 (1967) 5.8 0 2.20 0.120 26 97 58 III

Fig. 28. Evaluarea calitii solurilor pe eantioane reprezentative (1967-2008).

33

Pentru grupele de soluri analizate, din multitudinea indicatorilor folosii pentru calculul notelor de bonitare, o parte au fost considerai ca fiind invariabili i uniformi n cadrul unitii TEO pentru ntreaga perioad analizat. Acetia se refer la parametrii climatici, cei privind terenul (pant, expoziie, alunecri de teren, adncimea apei freatice) i la unele caracteristici ale solului (stagnogleizare, textura n Ap, volumul edafic). Analiza efectuat reflect variaia n decursul ultimelor patru decenii a indicatorilor ce in de chimismul solului, mai puin stabili sub influena factorilor naturali sau antropici (reacia solului i a gradului de saturaie n baze, coninutul de carbonai i de humus exprimat prin rezerva de humus etc.). Dei unele nsuiri ale solului au suferit modificri n timp, frecvent n sensul deprecierii calitii acestora (scderea rezervei de humus, a coninutului de macronutrieni i de carbonai de calciu sau creterea aciditii n primii 20 de cm), calitatea acestor soluri nu s-a depreciat suficient de mult nct s determine ncadrarea ntr-o clas de calitate inferioar. Se constat mici variaii n ceea ce privete notele de bonitare, dar n toate cazurile analizate solurile rmn n aceeai clas de calitate. Valorile medii ale principalilor parametri care intervin n calculul notelor de bonitare, au fost calculate pe baza datelor analitice pentru cernoziomuri, faeoziomuri, preluvosoluri i luvosoluri, pe seturi de date obinute n diferite etape (1963-1970, 1987-1995, 2008-2010). Scopul acestui demers a fost acela de a determina care este tendina n evoluia acestor soluri i dac sensul modificrilor surprinse n cazul parametrilor unor profile de sol este exprimat i de valorile medii calculate pentru toate profilele de sol. n cazul cernoziomurilor, valoarea medie a coninutului de humus n primii 50 cm nregistreaz o scdere constant n ultimele decenii n condiiile n care textura solurilor, la care se raporteaz rezerva de humus, se menine n general constant n domeniul clasei texturale fine. Aceiai tendin se constat i pentru coninutul de azot total, iar n cazul ambilor parametri (humus i azot), se remarc o scdere brusc a valorilor sub orizontul arat, fa de valorile medii ale solurilor analizate n perioada anilor 1963-1970. n cazul acestora din urm, diagramele indic o distribuie uniform a acestor elemente n primii 50 cm, probabil ca efect al lucrrilor agrotehnice i pedoameliorative specifice acelei perioade. De asemenea, se constat c, n acest interval de timp (1963-2010), variaia n adncime a valorilor medii ale coninutului de carbonai indic o levigare mai intens i acumularea acestora ntr-un orizont Cca la adncimi din ce n ce mai mari (fig. 29).

34

1963- 1970

1987-1995

2008-2010

Fig. 29. Variaia n adncime a valorilor medii ale unor parametri fizico-chimici ai cernoziomurilor (1963-2010).

Notele de bonitare obinute cu programul BDUST au stat la baza ntocmirii hrilor de favorabilitate pentru culturile cu ponderea mai mare n cadrul bazinului, respectiv pentru porumb, gru i floarea soarelui (fig. 30). Hrile respective reflect faptul c terenurile cele mai favorabile pentru aceste culturi sunt situate n bazinul mijlociu, pe culmi i pe versanii slab nclinai. De asemenea, terenuri favorabile culturilor agricole sunt i cele situate n esul Dobrovului (cursul mijlociu), aici solurile avnd un drenaj bun n urma regularizrii rului, texturi mijlocii i grosiere, reacie neutr i slab alcalin etc., caracteristici care determin o bun calitate i justific utilizarea acestora ca terenuri arabile.

35

Fig. 30. Favorabilitatea solurilor pentru principalele culturi din bazin.

36

5.3.2. Factorii limitativi ai produciei agricole i msurile agropedoameliorative necesare mbuntirii calitii terenurilor slab productive Principalii factori care limiteaz capacitatea de producie agricol a terenurilor din bazinul hidrografic Dobrov sunt eroziunea n suprafa, alunecrile de teren, excesul de umiditate, inundabilitatea, acidifierea i coninutul redus n elemente nutritive (fig. 31). Eroziunea n suprafa .Terenurile agricole afectate de acest proces au o suprafa de 3274.26 ha (31,02 % din suprafaa agricol).

Fig. 31. Factori limitativi ai produciei agricole. Suprafaa agricol afectat de alunecri de teren este de 1560,21 ha, fiind n cea mai mare parte alunecri n valuri i n trepte. Excesul de umiditate (la nivelul ntregului bazin) cuprinde excesul de ap freatic i excesul de ap stagnant. Excesul de umiditate freatic afecteaz circa 1417.97 ha, iar cel de suprafa 4073.22 ha. Inundabilitatea afecteaz o suprafa de 34.92 ha i se manifest n sectoarele mijlocii i inferioare ale vilor principale din bazin i pe unele n vi nguste. Aciditatea solurilor reprezint un alt factor limitativ al produciei agricole. Solurile slab acide dein ponderea cea mai mare (4873.92 ha), urmate de cele moderat acide (621.04 ha), iar cele puternic acide afecteaz o suprafa de 20.99 ha.

37

Situaia privind aprovizionarea solului cu elemente nutritive, la nivelul bazinului, este prezentat n figura 32.

100%

50%

0% K (ha) P (ha) N (ha)

foarte mic 1043.75 4991.25 3214.53

mic 4669.18 7018.31 8322.15 P (ha)

mijlociu 7647.99 2922.2 4786.64 K (ha)

mare 4219.11 2192.65 1256.71

N (ha)

Fig. 32. Aprovizionarea solurilor din cadrul bazinului cu elemente nutritive. Aprovizionarea cu potasiu a terenurilor agricole este n general bun i foarte bun, carene nregistrndu-se n privina fosforului i coninutului de azot total.

Capitolul 6. Testarea utilitii unor metode neconvenionale pentru predicia spaial a parametrilor pedologicin cadrul acestui capitol, ne-am propus testarea utilitii unor metode statistice pentru predicia spaial a variabilelor cantitative / calitative de sol n zone necartografiate pe baza datelor disponibile din zone cartografiate adiacente. Prin urmare, ne punem problema extrapolrii informaiei existente i nu a interpolrii. Metodele statistice locale, dependente de existena datelor n vecintatea zonelor de predicie, nu se preteaz la extrapolare, n aceast categorie fiind incluse cele din familia kriging, precum i regresia aplicat ca interpolator local. Abordarea noastr pleac de la principiul actualismului, considernd c factori pedogenetici similari genereaz rezultate similare. Cu alte cuvinte, dac o anumit combinaie de factori pedogenetici se repet, rezultatele, respectiv solul cu proprietile sale, vor fi aceleai n toate zonele n care aceast combinaie se manifest. Dintre metodele statistice care se preteaz la extrapolare, au fost testate, n cadrul studiului de fa, regresia liniar global multipl progresiv,

38

arborii de regresie i regresia logistic, aplicate prin intermediul programului Excel / XLSTAT 2010 i Statistica 7, precum i tehnici fuzzy aplicate prin intermediul programului SoLIM 5.0. Pentru derivarea variabilelor explicative i aplicarea modelelor statistice n cadrul SIG, au fost utilizate programele ArcGIS 9.3, TNTmips 6.9 i SAGA-GIS 2.0.3. Elaborarea modelelor statistice s-a realizat folosind datele pedologice disponibile din jumtatea estic a bazinului Dobrov, cuprinznd un numr de 246 de profile de sol cu date analitice asociate, extrapolarea realizndu-se pe jumtatea vestic a bazinului (fig. 33).

Zona de elaborare a modelelor

Zona de extrapolare a modelelor

Fig. 33. Amplasarea profilelor de sol cu delimitarea zonei de elaborare a modelelor statistice de zona de extrapolare a acestora. Regresia liniar multipl (T. Hengl, 2007) i metoda arborilor de regresie (L. Breiman al., 1984) au fost utilizate pentru spaializarea unor parametri cantitativi ai solului, respectiv reacia solului n orizontul de suprafa i adncimea de apariie a carbonailor. Rezultatele obinute indic faptul c cea de-a doua metoda, respectiv metoda arborilor de regresie, este superioar, modelele rezultate explicnd 78% din variana celor 2 parametri, spre deosebire de 56%, n cazul pH-ului i 51%, n cazul adncimii de apariie a carbonailor, obinute prin metoda regresiei liniare multiple (fig. 34 i 35). Pe lng rezultatele superioare, metoda arborilor de regresie prezint avantajul de

39

a fi neliniar i de a permite integrarea rapid a informaiei calitative, respectiv a decupajului unitilor spaiale de sol, care joac un rol important n predicia parametrilor pedologici. Cele mai importante variabile explicative pentru predicia spaial a celor 2 parametri de sol sunt modelul numeric al terenului, indicele umiditii i decupajul spaial al tipurilor de sol.

18 0 16 0 14 0 12 0 10 0 80 60 40 20 0 -20 -2 0 -4 0 30 80 13 0 18 0valor i es tim ate

180

y = 0.51x + 32.12 R = 0.512

160 140 120 100 80 60 40 20 0 0

y = 0.7 825x + 14.2 57 R = 0.78 252

50

100 va lor i obse rva te

150

200

Regresie liniar multipl

Arbori de regresie

Fig. 34. Comparaie ntre modelele spaiale i graficele de corelaie ale adncimii de apariie a carbonailor obinute prin regresie liniar multipl i prin metoda arborilor de regresie.

40

9

9

y = 0.5634x + 3.0513 2 R = 0.56348

8

y = 0.7807x + 1.5331 2 R = 0.7807

V alori e stimate

Va lor i e stimate4 5 6 7 8 9

7

7

6

6

5

5

4 V a lor i obs r va te e

4 4 5 6 7 8 9 Va lor i obse rva te

Regresie liniar multipl

Arbori de regresie

Fig. 35. Comparaie ntre modelele spaiale i graficele de corelaie ale reaciei solului n orizontul de suprafa obinute prin regresie liniar multipl i prin metoda arborilor de regresie. Metoda arborilor de regresie, mpreun cu regresia logistic i tehnicile fuzzy, au fost folosite pentru predicia unor variabile calitative, respectiv a tipurilor principale de sol din regiunea de studiu. n plus, regresia logistic a fost testat i pentru derivarea probabilitii spaiale de apariie a unor orizonturi diagnostice, respectiv orizontul A molic. Metoda arborilor de regresie a fost aplicat n 2 variante, plecnd de la cele 246 de profile, pe de o parte i de la harta solurilor, pe de cealalt parte.

41

Pentru predicia spaial a tipurilor de sol (fig. 36) s-au folosit variabile explicative cantitative (MNT, panta, rugozitatea terenului, curbura suprafeei terenului, indicele de umiditate, temperaturile si precipitaiile medii anuale) i calitative (utilizarea terenului). Rezultatele arat c ambele variante reuesc s estimeze bine extensia spaial a Aluviosolurilor, Cernoziomurilor i Luvosolurilor i eueaz n a prezice locaiile gleiosolurilor, erodosolurilor i regosolurilor. De asemenea, remarcm faptul c harta realizat pe baza profilelor de sol supraestimeaz arealul cernoziomurilor i faeoziomurilor, n timp ce distribuia tipurilor realizat pe baza hrii solurilor subestimeaz arealul faeoziomurilor.

b a Fig. 36. Distribuia spaial estimat a tipurilor de sol din bazinul Dobrov prin metoda arborilor de regresie, plecnd de la profilele de sol (a) i de la harta solurilor (b). Regresia logistic (A.A. Afifi, V. Clark, 1998) a fost testat pentru estimarea probabilitii de apariie a Cernoziomurilor, Preluvosolurilor (fig. 37) i orizontului A molic, folosind ca variabile explicative cantitative altitudinea terenului (MNT), panta, indicele umiditii, temperaturile i precipitaiile medii anuale i ca variabile calitative, utilizarea terenului. Acurateea pe ansamblu a modelelor rezultate este de 89,9% n cazul Cernoziomurilor, 69,2% n cazul Preluvosolurilor i 71,4% n cazul orizontului A molic.

42

b a Fig. 37. Probabilitile spaiale de apariie a Cernoziomurilor (a) i Preluvosolurilor (b) obinute prin regresie logistic Tehnicile fuzzy, implementate prin intermediul programului SoLIM 5.0 (A.X. Zhu et al., 2001), au fost folosite pentru estimarea probabilitilor de apariie a tipurilor principale de sol, acestea fiind ulterior combinate ntr-o hart aproximativ a distribuiei spaiale a acestora (fig. 38). Metoda presupune stabilirea unor funcii de optimalitate (membership functions) pentru prezena tipurilor de soluri, pe baza acestora derivndu-se probabilitile globale de apariie a acestora. Variabilele explicative folosite pentru construirea funciilor de optimalitate sunt: indicele umiditii pentru Aluviosoluri i Gleiosoluri; probabilitatea de apariie a orizontului Am (regresie logistic) i temperaturile medii anuale pentru Cernoziomuri; altitudinea i probabilitatea de apariie a orizontului Am (regresie logistic) pentru Faeoziomuri; probabilitatea de apariie a Preluvosolurilor (regresie logistic) pentru Preluvosoluri; altitudinea i folosina terenului pentru Luvosoluri (probabilitate maxim n zonele mpdurite); panta terenului pentru Erodosoluri i Regosoluri. Validarea rezultatelor n raport cu cele 246 de profile de sol, ne indic faptul c tehnicile fuzzy au reuit foarte bine s individualizele arealele Aluviosolurilor (87% dintre profile cu Aluviosoluri au fost corect clasificate) i Luvosolurilor (79% dintre profilele cu Luvosoluri au fost corect clasificate). n cazul celorlalte tipuri, procentajele de reuit se menin sub 50%.

43

a b Fig. 38. Distribuia spaial a tipurilor de soluri din bazinul Dobrov: real (a) i estimat prin tehnici fuzzy (b)

Capitolul 7. Utilizarea terenului n bazinul hidrografic Dobrov7.1. Utilizarea actual a terenurilor n bazinul hidrografic DobrovNomenclatura folosit pentru clasele de utilizare este cea prevzut n SRTS 2003 (p. 91), din care au fost preluate 10 categorii de folosin agricol i neagricol: arabil, arabil complex-grdini, pune, fnee, vii, livezi (terenuri agricole) i pduri, terenuri cu ape, terenuri neproductive, drumuri i terenuri cu construcii (terenuri neagricole). La nivelul ntregului bazin, se constat c pdurile i terenurile arabile au cea mai mare pondere, suprafee nsemnate ocupnd, de asemenea, punile, fneele i terenurile agricole situate n intravilan (tab. 1, fig. 39).

44

Tabelul 1. Suprafaa bazinului pe categorii i subcategorii de utilizare a terenului. Categorii de folosin Suprafaa (ha) % din Total Terenuri cu folosin agricol: 10553,00 56,92 Arabil 6056,05 32,66 Grdini (arabil complex) 1499,01 8,08 Puni 2268,99 12,24 Fnee 631,09 3,40 Vii 28,07 0,15 Livezi 69,79 0,38 Terenuri cu folosin neagricol: 7987,93 43,08 Pduri 6607,85 35,64 Tufriuri 330,90 1,78 Terenuri neproductive 350,00 1,89 Terenuri nmltinite 14,19 0,08 Lacuri i bli 123,23 0,66 Terenuri cu construcii 401,85 2,17 Drumuri 159,91 0,87 TOTAL 18540,93 100

Fig. 39. Ponderea categoriilor de utilizare a terenului (2005). n anul 2005, terenurile agricole din bazinul Dobrov ocupau o suprafa de 10553,00 ha, reprezentnd 56,92 % din suprafaa total (tab. 1). n cadrul acestei categorii de utilizare ponderea cea mai mare o au terenurile

45

arabile (32,66%), urmate de pajiti (puni i fnee, 15,64%), apoi de livezi i vii, care ocup suprafee reduse (0,54%). Terenurile arabile au rspndirea maxim n bazinul mijlociu i inferior, pe unele platouri, pe versanii slab nclinai i n sectoarele mai bine drenate ale esurilor (fig. 40).

Fig. 40. Distribuia valorilor de pant pentru folosina arabil. Suprafee nsemnate utilizate ca arabil apar ns i pe pante mai mari, n special n proximitatea localitilor. n ultimul deceniu, se nregistreaz ns o scdere a suprafeelor deinute de terenurile arabile, pe seama migrrii forei de munc spre orae i n afara granielor rii. Pe tipuri de sol, suprafeele cele mai mari utilizate ca arabil se ntlnesc pe cernoziomuri i aluviosoluri (67,32%), dar i pe soluri mai puin pretabile pentru arabil, de tipul preluvosolurilor i luvosolurilor, cu o pondere de circa 14% (fig. 41). Acest fapt se datoreaz siturii unora dintre localitile bazinului la altitudini mari, n areale ocupate aproape exclusiv de luvisoluri (Poiana cu Cetate, Slobozia Cantemir, Cujba, parial Dobrov), ceea ce a obligat practicarea agriculturii i pe soluri mai puin productive.

46

Fig. 41. Ponderea tipurilor de sol pentru folosina arabil. Pdurile reprezint categoria de utilizare cu cea mai mare pondere n bazin, suprafaa acestora fiind i mai mare n trecut. Argumente n acest sens ne sunt oferite de distribuia spaial i suprafaa ocupat n prezent de solurile forestiere sau de pdure cum sunt frecvent denumite, reprezentate de soluri cu orizont B argic, de tipul luvosolurilor, preluvosolurilor i faeoziomurilor greice i argice (fig. 42).9000 8000 7000 6000 Ha 5000 4000 3000 2000 1000 0 936 4408 3195 6607 8540

LV

EL

FZ

Paduri actuale

Total "soluri de padure"

Fig. 42. Suprafaa ocupat de pduri i de soluri forestiere. n figura 42 se observ c suprafaa solurilor forestiere depete cu circa 2000 de ha suprafaa ocupat n prezent cu pduri. Avnd n vedere faptul c ochiuri de pdure puteau s apar i n zona silvostepei pe cernoziomuri cambice, putem estima c pdurile au ocupat n timpuri istorice mai mult de jumtate din suprafaa actual a bazinului.

7.2. Dinamica modului de utilizare a terenului ntre anii 1893-2005n figura 43 este prezentat evoluia suprafeelor ocupate de principalele categorii de utilizare a terenului ntre anii 1962-2005. n cazul

47

suprafeei terenurilor arabile se observ o uoar cretere n anii 1960-1970, pentru ca dup anul 1990, arabilul s revin ca extindere la suprafaa deinut n anii 1960.7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Ar Pd Ps Fn Lv 1962 Vn Tf 1974 Np 2005 Nm Iz Cc Gd

Fig. 43. Ponderea categoriilor de utilizare a terenurilor din bazinul Dobrov (1962-2005). Pdurile s-au meninut, cu mici oscilaii, n aceast perioad n jurul suprafeei de 6500 ha (fig. 44), iar tufriurile au avut o evoluie spaial strns legat de cea a terenurilor neproductive pe care le ocup, n prezent ambele categorii de utilizare ocupnd circa 350 ha.6613 6600 6566 6607

ha

mii ha

6400

6400

6200 Anul 1893 Anul 1962 Anul 1974 Anul 2005

Fig. 44. Evoluia suprafeelor ocupate cu pduri (1893-2005). Punile i-au mrit suprafaa n detrimentul terenurilor arabile i a celor ocupate de vii i livezi, iar fneele i-au redus arealul datorit lucrrilor de regularizare ale albiilor rurilor din bazin i a celor de desecare-drenaj efectuate n lunci. Plantaiile viti-pomicole mai ocup n prezent o suprafa de circa 100 ha i sunt ntr-o stare avansat de degradare. Suprafaa ocupat de construcii a nregistrat o cretere semnificativ i a avut loc n principal n detrimentul terenurilor agricole. Astfel, estimm c

48

extinderea terenurilor construite a avut ca efect scoaterea din circuitul agricol a unei suprafee de circa 250 de ha. Suprafaa total construit la nivelul bazinului era de circa 302,46 ha la sfritul secolului al XIX-lea, ajunge la 478,35 ha n anul 1974 i continu s creasc pn la o suprafa de 528,35 ha, n anul 2008. Suprafaa ocupat de intravilan era de circa 700 ha n anul 1900, iar n anul 2008 ajunge la 1542,02 ha (fig. 45).Perioada 1883-1900 1962-1974 2005-20081800 1600 1400 1200 Ha 1000 800 600 400 200 0 1883-1900 1962-1974 Constructii (ha) Intravilan (ha) 2005-2008 302.46 702.48 478.35 528.35 1216.02

Suprafaa ocupat de construcii (ha) 302,46 478,35 528,35

Suprafaa ocupat de intravilan (ha) 702,48 1216,02 1542,021542.02

Fig. 45. Evoluia suprafeelor localitilor ntre 1883-2008. n concluzie, putem afirma c utilizarea terenului n bazinul hidrografic Dobrov a cunoscut numeroase transformri n perioada recent, uneori n mod natural, dar de cele mai multe ori datorit interveniei omului. Succesiunea mai multor regimuri politice a determinat profunde modificri

49

legislative care au avut importante efecte asupra modului de exploatare a terenurilor n aceast zon.

7.3. Modificarea unor proprieti ale solurilor ca efect al schimbrii modului de utilizare a terenuluiPentru a surprinde modificrile unor nsuiri ale solurilor forestiere determinate de schimbarea modului de utilizare, am analizat comparativ caracteristicile unor tipuri de sol acoperite cu vegetaie forestier i ale solurilor situate n vecintate, care au, n prezent, o utilizare agricol (fig. 46).

1974 Arabil

2005 Pune

Profil 175 Luvosol stagnic 0-20cm 20-50cm pH 6.0 6.3 Humus(%) 3.29 2.15 Azot (%) 0.162 0.112 Fosfor (ppm) 40 28 Potasiu (ppm) 172 160 Texura (0-50cm) LL LL

Profil 174 Luvosol stagnic 0-20 cm 20-50 cm 5.8 5.9 2.65 2.60 0.160 0.140 6 6 195 190 LL LA

Fig. 46. Analiza comparativ a unor proprieti ale solurilor modificate prin schimbarea utilizrii terenului (NV Dobrov).

50

n figura 46 sunt prezentate caracteristicile fizico-chimice a dou profile de sol reprezentative pentru scopul urmrit. Solul din arealul forestier (luvosol stagnic, profil 175) a evoluat n permanen sub pdure, n timp ce luvosolul stagnic din imediata apropiere (profil 174), a evoluat, ulterior defririi pdurii, sub o vegetaie de pune, apoi a fost utilizat ca arabil (n perioada 1965-1975), iar dup anul 1980 a revenit la utilizarea anterioar, cea de pune. Remarcm n acest caz c, prin lucrri agrotehnice, orizonturile de suprafa sunt amestecate, constatndu-se uniformizarea culorii, dezvoltarea mai mare a orizontului eluvial i o activitate biologic mai intens. La solurile cultivate (profil 174) fa de solurile aflate i n prezent sub pdure (profil 175), se constat o tendin de cretere a coninutului de argil n primii 50 cm i o uoar cretere a valorilor pH (cu 0.5 - 1). Humusul a devenit mai stabil i mai puin acid, ns are loc o scdere a rezervelor de humus fa de solul din pdure. Prin schimbarea categoriei de folosin se modific i regimul hidric al solului i implicit are loc o deteriorare a structurii pedogenetice. Modificrile proprietilor solurilor forestiere prin utilizare ndelungat agricol au fost surprinse i n cazul unor soluri din domeniul faeoziomurilor, prin analiza comparativ a caracteristicilor a patru profile de sol, unul dintre acestea (profil 130) fiind situat n pdurea Cobuza, iar celelalte trei n imediata apropiere, pe terenuri arabile (profile 129, 321, 415). Se observ, i n acest caz, c prin utilizare agricol, nsuirile solului sufer anumite modificri. Valorile pH cresc n primii 50-60 cm cu 0,5-0,9 uniti, aceiai tendin fiind caracteristic i valorii gradului de saturaie n baze. La solurile cultivate se constat o uniformizate a parametrilor analizai n partea superioar a profilelor de sol. Datorit lucrrilor agrotehnice, n primii 50 cm valoarea V se menine aproape uniform i ceva mai ridicat fa de solul din pdure. Cantitatea de humus n orizontul superior este destul de ridicat n cazul celor patru profile (4,14-5,21%). La solul din pdure cantitatea de humus din orizontul superior scade brusc n adncime, fa de solurile cultivate din vecintate n care se menine aproximativ uniform pe o adncime mai mare. n cazul perimetrelor analizate se observ c modificrile survenite n profilul de sol prin utilizare agricol nu determin transformarea solului iniial ntr-un alt tip de sol, ns la nivelul proprietilor fizico-chimice i morfologice se nregistreaz modificri semnificative mai ales n partea superioar a profilului. De asemenea, se constat c efectul cultivrii asupra solului determin o omogenizare a profilului n primii 25-30 cm, n ceea ce privete coninutul de humus, culoarea i structura solului. Solurile, care evoluez n prezent sub o vegetaie de pune, dar care au fost utilizate i ca terenuri arabile n trecutul recent, pstreaz caracteristici

51

imprimate de lucrrile agricole chiar i dup cteva decenii. Astfel, n cazul punilor de pe platoul Cujba sau a celor situate la vest i nord de localitatea Dobrov, solurile prezint la suprafa un orizont nelenit de 5-10 cm grosime, sub care se poate nc recunoate pe o adncime de 20-25 cm un fost orizont Ap, format din amestecul prin lucrri agrotehnice a orizonturilor Ao i El. Solurile cultivate o perioad ndelungat nu mai prezint acel echilibru specific solurilor forestiere, schimbndu-i direcia de evoluie, ns amploarea acestui fenomen este dificil de cuantificat deoarece i solul de sub pdure a evoluat foarte mult n perioada analizat. Diferenieri morfologice, de natur fizico-chimic i biologice se constat i n urma cercetrii unor soluri aflate n domeniul forestier, n perimetre cu o compoziie floristic a arboretelor i vrst diferite (fig. 47, 48).

Fig. 47. Compoziia floristic i vrsta unor uniti forestiere din bazinul superior.

Fig. 48. Compoziia floristic i vrsta unor uniti forestiere din bazinul mijlociu.

52

Analiza comparativ a caracteristicilor acestor profile reflect anumite diferenieri ale parametrilor considerai, ns, din cauza condiiilor de solificare specifice fiecrui areal studiat, precum i insuficienei datelor analitice pentru solurile forestiere, tendina general de evoluie a solurilor cercetate este dificil de evaluat. Sub rezerva acestor limitri, putem face ns cteva constatri privind evoluia solurilor sub pduri diferite din punct de vedere al compoziiei floristice i a vrstei. n cazul solurilor caracteristice arealului de rspndire a fagului, ca urmare a aciunii puternic acidifidiante a acestei specii, se remarc prezena unor luvisoluri cu orizont El bine exprimat, apropiat de caracteristicile unui orizont Ea, cu o reacie moderat pn la puternic acid a solului. nveliul de sol pe care apar carpenul i teiul este reprezentat frecvent prin faeoziomuri greice i stagnice, dar condiii bune de vegetaie pentru aceste arborete ofer i unele preluvosoluri i luvosoluri cu o troficitate mai bun. n cazul teiului se remarc frecvena cu care apare acesta n asociaie cu carpenul i gorunul i preferina pentru solurile cu un grad de saturaie n baze ridicat i cu un orizont carbonatic mai aproape de suprafa. Arboretele de gorun, ca i cele de stejar sunt bine dezvoltate pe soluri mai umede, de tipul preluvosolurilor i luvosolurilor stagnice, iar deseori n compoziia lor apare i carpenul.

ConcluziiBazinul hidrografic Dobrov, prin aspectul general de podi structural fragmentat de vi adnci, reflect trsturile majore ale unitii fizicogeografice creia i aparine, respectiv, Podiului Central Moldovenesc. Cercetrile efectuate n acest bazin au avut ca punct de plecare o vast documentare bibliografic care ne-a oferit informaiile necesare pentru nelegerea relaiilor funcionale dintre factorii fizico-geografici i caracteristicile nveliului de sol, precum i a particularitilor pedo-geografice ale zonei de studiu. Din punct de vedere metodologic, au fost utilizate att metode convenionale de cercetare specifice tiinei solului, ct i metode i tehnici statistice pentru predicia spaial a unor parametri pedologici sau a altor variabile de interes. Factorii fizico-geografici au fost analizai prin prisma caracteristicilor pe care le imprim solului i a modului n care acetia contribuie la geneza nveliului de sol. Cercetrile desfurate n zona de studiu au demonstrat influena hotrtoare n formarea i evoluia solurilor a unor factori pedogenetici considerai n mod tradiional subordonai sau pasivi n comparaie cu ceilali. Astfel, s-a constatat c diferenele de litologie i poziia geomorfologic pot fi factori de control locali mult mai importani dect

53

vegetaia i climatul, influena acestora materializndu-se frecvent prin inversarea unor subetaje de sol. De asemenea, au fost analizate raporturile dintre litologia depozitelor de suprafa i soluri, fiind evideniat influena determinant a unor complexe litologice n rspndirea solurilor puternic degradate, ca o consecin a manifestrii proceselor de alunecare a versanilor n special n interiorul unor bazine de eroziune cu alunecri active, cum sunt cele din sud-vestul bazinului. Corelaia strns dintre relief i nveliul de sol a fost analizat cu ajutorul parametrilor morfometrici, subliniindu-se importana acestora n procesul de cartografiere, dar i erorile care pot fi generate de utilizarea unor algoritmi de interpolare neadecvai scopului urmrit. Astfel, s-a constatat c prin derivarea direct a valorilor declivitii n format raster se obine o valoare maxim a pantei mult sub valoarea real, din acest motiv fiind folosit metoda triangulaiei prin care s-au obinut valori apropiate de cele reale i care, mpreun cu expoziia versanilor au stat la baza delimitrii TEO-urilor i indirect a calculului notelor de bonitare. Diferenele climatice constatate ntre sectorul superior i cel inferior al bazinului au determinat separarea unor areale considerate relativ omogene din punct de vedere al parametrilor climatici (ACO), aceast ncadrare oferind un grad mai mare de acuratee evalurii calitii solurilor. Procesele determinate de excesul de ap pluvial i freatic n sol au dus la formarea n bazin a unor soluri hidromorfe de tipul gleiosolurilor i pe suprafee reduse a stagnosolurilor i limosolurilor. De asemenea, suprafee ntinse sunt ocupate de luvosoluri i preluvosoluri stagnogleizate, rspndite mai ales n partea central nordic i nord-vestic a bazinului. Solurile cu exces de umiditate freatic sunt localizate n general n lunci, dar n urma cercetrilor efectuate s-a constatat prezena acestora i pe interfluviile i suprafeele structurale din partea mijlocie i nordic a bazinului, n interiorul unor microdepresiuni lacustre de tasare. Totodat, pe aliniamentul acestor microdepresiuni, mai la sud, apar i unele forme pseudocarstice dezvoltate n gresiile calcaroase de Pun, cum sunt cele dou doline ngemnate situate la obria vii Dumasca. n bazinul hidrografic Dobrov au fost identificate 12 tipuri genetice de sol care fac parte din 5 clase de sol i care au fost divizate n 54 de uniti taxonomice i 14 complexe de soluri, pe baza subtipurilor de sol i a principalelor subdiviziuni ale acestora (varietatea de sol, specia textural de sol). Ponderea cea mai mare n bazin o au luvisolurile care ocup 45,45% din suprafaa cartat. Urmeaz ca rspndire clasa cernisolurilor cu 37,88% i cea a protisolurilor cu 12,00%. Antrisolurile ocup 3,53% din suprafa, iar hidrisolurile doar 1,14%.

54

Din punct de vedere al calitii solurilor agricole, acestea se ncadreaz n cea mai mare parte n clasa a III-a de calitate, urmnd ca pondere cele din clasa a II-a. Nota medie de bonitare pentru utilizarea arabil este de 43 de puncte (clasa a III-a). De asemenea, se constat c dei unele nsuiri ale solului au suferit modificri n timp, frecvent n sensul deprecierii calitii acestora (scderea rezervei de humus, a coninutului de macronutrieni i de carbonai de calciu sau creterea aciditii etc.), calitatea acestor soluri nu s-a depreciat suficient de mult nct s determine ncadrarea ntr-o clas de calitate inferioar. Se constat mici variaii n ceea ce privete notele de bonitare, dar n toate cazurile analizate solurile se ncadreaz n aceeai clas de calitate pe toat perioada analizat. Totodat, au fost calculate valorile medii ale principalilor parametri care intervin n calculul notelor de bonitare pentru principalele tipuri de sol din bazin, utiliznd seturi de date obinute n diferite etape (1963-1970, 1987-1995, 2008-2010). Astfel, s-a constatat c n cazul cernoziomurilor i faeoziomurilor, valorile medii calculate pentru toate profilele efectuate n ultimele patru decenii, nregistreaz modificri n acelai sens cu valorile specifice profilelor reprezentative. n cazul luvisolurilor aceast analiz nu a oferit rezultate concludente, principala cauz fiind insuficiena datelor analitice pentru perioada anterioar anului 1991. Referitor la favorabilitatea terenurilor pentru principalele culturi din bazin, respectiv porumb, gru i floarea soarelui, se constat c terenurile cele mai favorabile sunt situate n bazinul mijlociu, pe culmi i pe versanii slab nclinai, precum i n esul Dobrovului, pe soluri cu un drenaj bun, texturi mijlocii i grosiere, reacie neutr i slab alcalin, caracteristici care determin o bun calitate i justific utilizarea acestora ca terenuri arabile. Principalii factori care limiteaz capacitatea de producie agricol a terenurilor din bazinul hidrografic Dobrov sunt eroziunea n suprafa, alunecrile de teren, excesul de umiditate, inundabilitatea, acidifierea i coninutul redus n elemente nutritive. n vederea creterii capacitii de producie a solurilor afectate de aceste procese, n capitolul 5 au fost menionate i unele msuri pedoameliorative care se impun n astfel de situaii. Referitor la metodele statistice testate n aceast lucrare, considerm c acestea ofer o prim aproximare a distribuiei spaiale a variabilelor de interes, putnd constitui o etap premergtoare cartografierii clasice, fr ns a o substitui. n ceea ce privete utilizarea terenului, constatm c suprafaa principalelor categorii de folosin a nregistrat variaii semnificative de-a lungul timpului. Astfel, n cazul terenurilor arabile se observ o uoar cretere a suprafeei acestora n anii 1960-1970, datorat politicilor agrare specifice

55

acelei perioade, pentru ca dup anul 1990, arabilul s revin ca extindere la suprafaa deinut n anii 1960. Pdurile s-au meninut, cu mici oscilaii, n aceast perioad n jurul suprafeei de 6500 ha, iar punile i-au mrit suprafaa, n detrimentul terenurilor arabile i a celor ocupate de vii i livezi. Fneele i-au redus arealul, n acelai sens evolund i terenurile ocupate cu vii i livezi care n prezent mai ocup o suprafa nensemnat, raportat la suprafaa ntregului bazin. Suprafaa o