U.S.A.M.V. IASI

AMELIORAREA SOLURILOR DEGRADATE SI SLAB PRODUCTIVE PRIN MIJLOACE AGROCHIMICE IN CAZUL CULTURII LEGUMINOASELOR

SUPRAFETE DE TEREN AFECTATE DE PROCESE PRIMARE SI SECUNDARE

SITUATIA PE PLAN MONDIAL

Solul reprezinta unul dintre cele mai complexe sisteme naturale ale Terrei. Este un agregat structurat de substante in continua schimbare, complex biologic in care pulseaza continuu viata, datorita activitatii extraordinare a microorganismelor, este un sistem polifunctional extrem de important, reprezentand pentru mediul inconjurator un adevarat filtru pentru protectia apelor freatice.

Din suprafata terestra numai 29% reprezinta uscatul, iar din acesta numai 6,4% este destinat agriculturii, dar de aici se realizeaza 98% din hrana agroalimentara a populatiei globului, in timp ce din suprafata ocupata de ape - 71% se realizeaza numai 2% din hrana necesara populatiei.

Starea de fertilitate a pamanturilor este in continua scadere. Pe plan mondial 62% din suprafata solurile au o fertilitate redusa sau foarte redusa, 27% cu o fertilitate moderata si numai 11% o fertilitate ridicata.

Fig. 1 - Sol degradat

Factorii cauzatori :

1. Actvitatile agricole.

In primul rand, analiza repartitiei terenului agricol la nivel continental ne indica pe primele locuri Asia, Europa si America de Nord si Centrala. De asemenea, ponderea suprafetei agricole la nivel continental situeaza pe primele locuri aceleasi continente, dar in ordinea Europa, Asia, America de Nord si Centrala. Activitatea agricola determina pierderi de elemente nutritive si energie, prin intermediul recoltei si deci, saracirea solului in nutrienti si materie organica. Prin aplicarea unor agrotehnici necorespunzatoare, poate fi declansata eroziunea, poate fi distrusa structura solului si implicit, solurile sufera procese de compactare si formare de crusta, avand loc si importante pierderi de sol. Pe suprafetele irigate necorespunzator, pot aparea procese de degradare prin exces de umiditate sau salinizare. De asemenea, aplicarea de ingrasaminte sau pesticide in doze prea mari, poate conduce la degradarea prin acidifiere sau poluare. Din nefericire, activitatea agricola determina manifestarea celor mai multe tipuri de degradare a solurilor, reprezentand implicit una din principalele cauze. La nivel mondial, activitatea agricola este principala cauza a degradarii pentru circa 552 mil. ha. de teren (28,1%), ocupand locul al treilea, dupa pasunatul excesiv si despadurire, diferentele fiind insa minime. Raportandu-ne la suprafata continentelor, activitatea agricola reprezinta principalul factor cauzator al degradarii solurilor in America Centrala (45,2%) si de Nord (65,6%), detinand ponderi insemnate, de peste 25% si in Asia, Europa si America de Sud.

2. Pasunatul excesiv.

Datorita pasunatului excesiv dispar speciile sensibile si scade productia de fitomasa, este redusa permeabilitatea si capacitatea de retinere a apei, se intensifica eroziunea, apare compactarea (carari de vite). De altfel, pasunatul excesiv reprezinta la nivel mondial, principalul factor cauzator al degradarii solurilor, cu 34,7%. Diferentele intre continente sunt destul de mari, pasunatul excesiv avand un rol nefast asupra invelisului de sol, mai ales in Africa (49,2%) si Oceania (81,4%), care de altfel, detin si cele mai mari suprafete ocupate cu pajisti.

.3. Despadurirea.

Rolul padurii in viata oamenilor este foarte important, fapt surprins foarte elocvent de catre agronomul si pedologul Gheorghe Ionescu Sisesti care spunea in anul 1955 urmatoarele:"Noi suntem convinsi azi ca ruina padurilor ar insemna ruina agriculturii si ruina agriculturii ar insemna ruina civilizatiei". Despadurirea are un efect devastator in cazul taierilor rase, care determina instalarea eroziunii accelerate, declansarea alunecarilor, dar si aparitia aridizarii. Dupa datele F.A.O., defrisarea la nivel global inregistreaza un ritm da 20 ha/min. In acest sens, devine interesanta analiza repartitiei si ponderii suprafetei impadurite la nivel global si continental cat si dominanta speciilor.

4.Activitatea industriala.

Obiectivele industriale determina degradarea solului prin acidifiere si poluare datorita emisiilor pe care le elimina in atmosfera si care mai devreme sau mai tarziu ajung pe sol. Dintre substantele provenind de la activitati industriale care genereaza acidifierea solului amintim dioxidul de sulf, oxizii de azot si hidrocarburile. Poluarea solului are ca principale surse substantele radioactive, metalele grele, pulberile, apele uzate si namolurile, agentii patogeni. Centrele urbane, reprezinta de asemenea, surse de poluare a solului, ca si complexele de crestere a animalelor, prin intermediul apelor menajere si dejectiilor evacuate, sau prin depunerea gunoaielor. Supraexploatarea covorului vegetal pentru necesitati casnice. Se manifesta ca factor cauzator, cu precadere in regiunile semiaride si se refera la exploatarea vegetatiei pentru necesitati casnice. In regiunile semiaride care detin si asa un covor vegetal sarac, supraexploatarea acestuia are efecte devastatoare asupra tuturor componentelor mediului si implicit si asupra solului, producandu-se asa numita "desertificare", care induce extinderea deserturilor in detrimentul regiunilor semiaride. Efectul este amplificat de faptul ca, cele mai extinse suprafete semiaride sunt situate in tari cu nivel de dezvoltare si educational redus, saracia resurselor si nivelul de trai scazut determinand supraexploatarea covorului vegetal. Detine la nivel mondial un procent de 6,7 fiind aproape inexistent in America de Nord, Oceania si Europa, valori mai ridicate prezentand in cazul Americii Centrale (17,7%) si Africii (12,7%). Un studiu efectuat (1987) de catre Programul Natiunilor Unite pentru Mediu (U.N.E.P.) indica faptul ca anual 50 000 de km2 de teren sunt afectati de desertificare, dintre care 6 milioane hectare sunt irevocabil pierdute, iar 21 milioane hectare devin din punct de vedere economic fara valoare. Din nefericire, desertificarea afecteaza suprafete de teren situate pe toate continentele, dar situatia cea mai grava se inregistreaza in Africa, unde indiferent de utilizare desertificarea este continua si accelerata. Suprafetele de teren pe care se inregistreaza o imbunatatire, in sensul stoparii procesului sunt situate pe teritoriul asiatic al fostei U.R.S.S., in America de Nord si in Europa mediteraneeana.

5. Degradarea fizica

Procesele care afecteaza proprietatile fizice ale solurilor au o extindere mai mare in Europa, 36 milioane hectare, urmata de Africa 19 milioane hectare, Asia 12 milioane hectare, America de Sud 8 milioane hectare, America Centrala 5 milioane hectare, Oceania 2 milioane hectare si America de Nord 1 milion de hectare. Procentual, aceasta categorie de degradare inregistreaza valori sub 10% din suprafata degradata, cu exceptia Europei, 17%. Raportat la suprafata continentului, valorile sunt infime, numai in cazul Americii Centrale (4,72%) si Europei (1,65%) depasind 1%. Degradarea fizica implica modificarea proprietatilor fizice ale solurilor prin intermediul urmatoarelor procese: Compactarea, intarirea masei solului si formarea crustei; Subsidenta solurilor; Excesul de umiditate. Dintre cele trei tipuri de degradare fizica, compactarea, intarirea masei solului si formarea crustei detine 82%, excesul de umiditate 13%, iar subsidenta 5%.

6. Degradarea chimica

Degradarea chimica a solurilor afecteaza in Asia 74 milioane hectare, in America de Sud 70 milioane hectare, in Africa 62 milioane hectare, in Europa 26 milioane hectare, in America Centrala 6 milioane hectare, in Oceania 1 milion de hectare, iar in America de Nord sub 1 milion de hectare. Procentual, valorile oscileaza in jurul a 10% din suprafata degradata, cu exceptia Americii de Sud, 29% (fig.). Raportandu-ne la suprafata continentelor, valorile cele mai mari apar in cazul Americii Centrale 5,7% (fig.). Aceasta categorie de degradare determina modificarea proprietatilor chimice ale soluri si include urmatoarele tipuri: Pierderea nutrientilor; Acidifierea; Salinizarea si alcalizarea; Poluarea. Dintre cele patru tipuri de degradare chimica a solurilor, pierderea de nutrienti detine 57%, salinizarea 32%, poluarea 9% si acidifierea 2% (fig.).

SITUATIA IN ROMANIA

Principalele restrictii ale calitatii solurilor.

Din inventarierea executata de catre I.C.P.A. in colaborare cu 37 O.S.P.A., pentru 41 judete, si cu alte unitati de cercetare, pe circa 12 milioane ha de terenuri agricole, din care pe aproximativ 7,5 milioane ha de teren arabil (circa 80% din suprafata arabila), calitatea solului este afectata intr-o masura mai mica sau mai mare de una sau mai multe restrictii. Influentele daunatoare ale acestora se reflecta in deteriorarea caracteristicilor si functiilor solurilor, respectiv in capacitatea lor bioproductiva, dar, ceea ce este si mai grav, in afectarea calitatii produselor agricole si a securitatii alimentare, cu urmari serioase asupra calitatii vietii omului.

Aceste restrictii sunt determinate fie de factori naturali (clima, forme de relief, caracteristici edafice etc), fie de actiuni antropice agricole si industriale; in multe cazuri factorii mentionati pot actiona sinergic in sens negativ, avand ca efect scaderea calitatii solurilor si chiar anularea functiilor acestora.

1.Seceta - se manifesta pe circa 7,1 milioane ha, din care si pe cea mai mare parte a celor 3,2 milioane ha amenajate anterior cu lucrari de irigatie. Dupa datele M.A.A. si din Anuarele Statistice ale Romaniei reiese o crestere a suprafetelor irigate in intervalul 1980-1995, dupa care s-a inregistrat un declin puternic, ajungandu-se ca la mijlocul anului 2000, doar 200 mii ha sa fie udate.

2.Excesul periodic de umiditate in sol - afecteaza circa 3,9 milioane ha, din care o mare parte din perimetrele cu lucrari de drenaj (3,2 milioane ha), care nu functioneaza cu eficienta scontata.

3.Eroziunea hidrica - este prezenta pe 6,3 milioane ha, din care 2,3 milioane amenajate cu lucrari antierozionale, in prezent degradate puternic in cea mai mare parte; aceasta impreuna cu alunecarile de teren (circa 0,7 milioane ha) provoaca pierderi de sol de pana la 41,5 t/ha.an.

4.Eroziunea eoliana - se manifesta pe aproape 0,4 milioane ha, cu pericol de extindere, cunoscand ca, in ultimii ani, s-au defrisat unele paduri si perdele de protectie din zone susceptibile acestui proces de degradare.

5.Continutul excesiv de schelet - in partea superioara a solului afecteaza circa 0,3 milioane ha.

6.Saraturarea solului - se resimte pe circa 0,6 milioane ha, cu unele tendinte de agravare in perimetrele irigate sau drenate si irational exploatate, sau in alte areale cu potential de saraturare secundara, care insumeaza inca 0,6 milioane ha.

7.Deteriorarea structurii si compactarea solului - ('talpa plugului') se manifesta pe circa 6,5 milioane ha; compactarea primara este prezenta pe circa 2 milioane ha terenuri arabile, iar tendinta de formare a crustei la suprafata solului, pe circa 2,3 milioane ha.

8.Starea agrochimica, - analizata pe 66% din fondul agricol, prezinta urmatoarele caracteristici nefavorabile:

• Aciditate puternica si moderata a solului pe circa 3,4 milioane ha teren agricol si alcalinitate moderata-puternica pe circa 0,2 milioane ha teren agricol;
• Asigurare slaba pana la foarte slaba a solului cu fosfor mobil pe circa 6,3 milioane ha teren agricol;
• Asigurare slaba a solului cu potasiu mobil se resimte pe circa 0,8 milioane ha teren agricol;
• Asigurarea slaba a solului cu azot, pe aproximativ 5,1 milioane ha teren agricol;
• Asigurarea extrem de mica pana la mica a solului cu humus pe aproape 7,5 milioane ha teren agricol;
• Carente de microelemente pe suprafete insemnate, mai ales carente de zinc, serios resimtite la cultura porumbului pe circa 1,5 milioane ha.

Dupa datele M.A.A., consumul aparent total de fertilizanti (N, P₂O₅, K₂O) a scazut continuu, incepand cu anul 1986, de la 1295 mii tone la 293 mii tone in anul 1998 si a inregistrat o usoara crestere in anul 1999 (305 mii tone substanta activa). In mod corespunzator, consumul total de N, P, K kg/ha a scazut in aceeasi perioada, de la 86 kg/ha la circa 21 kg/ha in anul 1999. Aceasta scadere sistematica se reflecta si in dinamica parametrilor corespunzatori ai solului, prin cresterea suprafetelor cu continuturi foarte mici de N, P, K.

9.Poluarea chimica a solului - afecteaza circa 0,9 milioane ha, din care poluarea excesiva circa 0,2 milioane ha; efecte agresive deosebit de puternice asupra solului produce poluarea cu metale grele (mai ales Cu, Pb, Zn, Cd) si dioxid de sulf, identificata in special in zonele Baia Mare, Zlatna, Copsa Mica.

Desi, in ultimii ani, o serie de unitati industriale au fost inchise (ROMFOSFOCHIM-Valea Calugareasca), iar altele si-au redus activitatea, poluarea solului se mentine ridicata si in alte zone (Targu Mures, Turnu Magurele, Tulcea, Slatina s.a.).

Poluarea cu petrol si apa sarata de la exploatarile petroliere si transport este prezenta pe circa 50 mii ha.

10. Distrugerea solului prin diverse lucrari de excavare - afecteaza circa 15 mii ha, aceasta constituind forma cea mai grava de deteriorare a solului, intalnita in cazul exploatarilor miniere la zi, ca de exemplu, in bazinul minier al Olteniei. Pretabilitatea terenurilor afectate de acest tip de poluare a scazut cu 1-3 clase, astfel ca unele din aceste suprafete au devenit practic neproductive.

11. Acoperirea solului cu deseuri si reziduuri solide - a determinat scoaterea din circuitul agricol a circa 18 mii ha terenuri agricole si lunci.

Daunele economice directe asupra productiei agricole datorate restrictiior mentionate se estimeaza prin diminuarea acesteia cu circa 20% pe an.

FACTORI SI PROCESE DE DEGRADARE A SOLURILOR

Prin degradarea solului se intelege o diminuare cantitativa si calitativa a capacitatii curente si potentiale a solului de a contribui la producerea de bunuri sau servicii, ca urmare a unor evolutii nefavorabile, prin diverse procese generate de actiunea necorespunzatoare a omului asupra mediului, in general si asupra solului, in special.

Au loc schimbari in sens negativ a proprietatilor si compozitiei solului, in regimurile solului, de apa, aer si nutrienti, a rezervelor de materie organica, a capacitatii de nutritie a plantelor, cu consecinte asupra bazei de alimente si asupra mediului.

Principalele procese ale degradarii solului, care afecteaza in diferite grade de intensitate mari suprafete, sunt:

Eroziunea prin apa este, pe departe, cea mai importanta forma a degradarii terenului, afectand 1094 milioane hectare, regasindu-se in toate continentele, fiind ceva mai intensa in climatele umede. Dintre diferitele forme de manifestare a eroziunii cea mai raspandita este scurgerea de suprafata afectand la nivel mondial 920 milioane hectare, din care 220 milioane hectare sunt atat de grav degradate, incat nu mai pot fi redate agriculturii, astfel ca trebuie scoase din circuitul agricol.

In tara noastra, eroziunea prin apa afecteaza aproape 50 % din terenurile agricole si arabile, anual pierzandu-se prin eroziune aproximativ 126 milioane de tone sol fertil.   

In Romania, cele mai importante procese privind degradarea solului, care afecteaza suprafete mari de terenuri, se refera la: eroziune (47%), seceta (48%), exces temporar de apa (25%), continut redus de humus (50%), continut redus de fosfor accesibil (42%), aciditate (23%), compactare secundara (44%), compactare primara (14%).

AMELIORAREA COMPOZITIEI IONICE A SOLURILOR ACIDE

Comportarea LEGUMINOASELOR pe soluri acide

Leguminoasele, apartin ordinului Leguminosales, cele mai des intanlinte in cultura si avand importanta cea mai ridicata fiind : mazarea, fasolea, soia etc.

Una dintre cele mai importante caracteristici, consta in faptul ca, dupa recoltare, leguminoasele lasa in urma lor, in sol, o insemnata cantitate de azot organic.

Cea mai mare parte a plantelor cultivate necesita un mediu de reactie slab acid - neutru (pH = 6.3 - 7.2) pentru cresterea si dezvoltarea lor normala. In general, plantele cultivate suporta mai bine conditiile de reactie slab acide decat cele alcaline. Cu toate acestea exista plante tolerante de aciditate si de alcalinitate.

Printre cele care se dezvolta bine in conditii de aciditate enumeram : cartoful, ovazul, secara, specii de Festuca si Agrostis, agris, zmeur, o serie ntreaga de plante ornamentale cum ar fi : Rhododendron, Azaleea, Coleus, Begonia, Magnolia, etc.Tolerante la alcalinitate sunt : orzul, rapita, sfecla, lucerna, inul, salata, conopida, prazul, varza, visinul, gutuiul, etc.
Insa, conditiile optime de reactie pentru cresterea majoritatii plantelor sunt cele slab acide-neutre.
Deoarece nu toate solurile se ncadreaza in acest domeniu optim de reactie, existand atat soluri puternic si moderat acide este necesar ca reactia acestora sa fie corectata prin intermediul amendamentelor si adusa n domeniul optim cresterii si dezvoltarii plantelor.
Factorii limitatori ai cresterii plantelor pe solurile acide sunt ionii formatori de aciditate: H+, Al3+ [i Al(OH)2+. Aciditatea genereaza aluminiu in asa masura incat la pH < 5.0 Al schimbabil predomina printre cationii schimbabili. Aciditatea de schimb este constituita in proportie de peste 80% din ioni de aluminiu.
Aluminiul solubil ajunge in solurile acide pana la valori de 20 mg Al/100 g sol. Datorita mobilitatii sale scazute in planta, aluminiul se concentreaza in radacini, provocand desorbtia diferi]ilor cationi (Ca, Mg, K, Na) din stratul pectocelulozic al perilor radiculari si precipitarea fosforului sub forma de fosfa]i de aluminiu la suprafata radacinii. Ca efect, apare o coloratie neagra si se incetineste cresterea si dezvoltarea.
Pe langa hidrogen si aluminiu, in solurile acide apar cantitati importante de ioni metalici, ca urmare a solubilizarii n mediul acid a compusilor in care sunt cuprinse metalele grele.
In conditii naturale se solubilizeaza cantitati importante de Mn care, spre deosebire de Al, se acumuleaza in partea aeriana a plantelor, perturband metabolismul proteinelor si glucidelor. Administrarea pe solurile acide a ingrasamintelor cu azot cu reactie fiziologica acida determina mobilizarea Mn in sol, adsorbtia lui de catre plante.
Aplicarea ingrasamintelor cu azot si potasiu accentueaza aciditatea nativa a acestor soluri, iar administrarea de ingrasaminte cu fosfor are ca efect imobilizarea fosforului in compusii insolubili, de tipul fosfatilor de Al si Fe.
Solurile acide sunt slab structurate, usor tasabile. Datorita continutului redus de materie organica si, in general a continutului ridicat de argila, apa, in aceste soluri se infiltreaza greu, generand baltiri cu efecte negative asupra insusirilor fizice si chimice ale solurilor.
Toate aceste insusiri negative ale solurilor acide reduc drastic capacitatea de productie. Corectarea lor se face prin neutralizarea aciditatii daunatoare si prin completarea rezervei de Ca si Mg.

Criterii pentru corectarea reactiei acide a solurilor

Implicatiile pe care le are reactia acida asupra starii de fertilitate a solului si asupra plantelor cultivate impune necesitatea corectarii ei in vederea optimizarii pentru culturile agricole. Interventia consta in administrarea in sol a unor amendamente care in urma interactiunii cu solul modifica structura si saturatia cationilor bazici in carbon abortiv determinand modificarea pH-ului valori optime pentru speciile cultivate.

Principalele criterii care stau la baza stabilirii dozelor de amendamente pentru corectarea reactiei acide:

pH-ul solului

La soluri asemanatoare din punct de vedere genetic si morfologic si cu aceeasi folosinta agricola exista o corelatie stransa intre marimea pH-ului determinat in extract salin (KCl) si aciditatea hidrolitica. Pe baza acestei corelatii s-a stabilit marimea dozelor de amendamente pentru diverse niveluri pH si in functie de textura solului.

Aciditatea hidrolitica (Ah)

Se porneste de la considerentul ca pentru neutralizarea unui miliechivalent ioni H din 100g sol uscat este necesar un miliechivalent CaCO₃, ceea ce corespunde la 50mgCaCO₃/100g sol sau la 500mg CaCO₃/1Kg sol. Raportand aceste cantitatea la greutatea solului din stratul arat de pe suprafata de un hectar (circa 3.000.000 Kg) si impartind cu 1.000.000.000 pentru transformarea miligramelor CaCO₃ in tone, rezulta: CaCO₃/ha=Ah x 500 x 3.000.000/1.000.000.000=Ah x 1,5

Daca materialul utilizat ca amendament are un continut mai scazut de CaCO₃ decat calcarul pur, stabilirea dozei ce se va aplica efectiv se face in functie de procentul de CaCo₃ din acesta:

Doza de amendament, t/ha = doza de CaCO₃ x 100/% de CaCO₃ din amendament.

Gradul de saturatie in baze si suma bazelor schimbabile

Gradul initial de saturatie in baze (Vi), poate constitui un mijloc de apreciere a nevoii de amendamente. Exista o legatura directa intre gradul de saturatie in baze si aciditatea solului. Pe baza acestei legaturi, tinand cont de suma bazelor schimbabile initial (Si) determinata dupa metoda Kappen, gradul de saturatie in baze dorit (Ud) si de valoarea de neutralizare a amendamentului (Cm),cu ajutorul relatiei urmatoare se poate stabili doza de amendament:

CaCO₃ t/ha =(Ud x Si/Vi-SBi) x 100/Cm=(Si x Ud/Vi-1) x 100/Cm

MATERIALE UTILIZATE PENTRU CORECTAREA REACTIEI ACIDE A SOLURILOR

In scopul corectarii reactiei acide a solurilor, se folosesc o gama variata de produse, care contin calciu sau magneziu, sub forma de oxizi, hidroxizi, carbonati. Aceste materiale pot fi clasificate dupa principiul activ si origine.

Dupa principiul activ, amendamentele pot fi:

- amendamente cu calciu,

- amendamente cu magneziu,

- amendamente cu calciu si magneziu.

Dupa origine materialele folosite pentru corectarea reactiei solurilor acide se pot clasifica in: materiale native si deseuri industriale

Ca materiale native se folosesc:calcarele compacte, dolomitele, tufurile calcaroase, marnele. Calcarele compacte, la randul lor se utilizeaza sub forma de: piatra de var macinata, var ars, var stins.

PIATRA DE VAR ( agrocalcar ) CaCO₃, reprezinta principalul produs utilizat la ameliorarea reactiei solurilor acide.

Piatra de var este o roca sedimentara de culoare alb-cenusie sau galbuie, care contine,pe ranga calcit (CaCO₃) anumite cantitatea de MgCO₃ si nisip + argila. Ingredientele (nisip + argila) pot varia intre 5-50%.

Calcarele fora MgCO₃ sunt foarte moi, friabile (creta) si se descompun usor dupa introducerea lor in sol. Cele cu MgCO₃ devin cu atat mai dure, mai stabile si mai putin solubile cu cat continutul lor de MgCO₃ este mai mare.

Ca amendament piatra de var trebuie sa fie macinata, astfel ca 90% din material sa treaca prin sita cu ochiuri de 1,65mm. Umiditatea trebuie sa fie in jur de 10%. Se pastreaza la loc uscat, fiind predispusa la cimentare. Agrocalcarul are culoarea alba-cenusie, roscata sau galbuie;greutatea volumetrica este de 1,7-2,2 t/m³;este greu solubila in apa, la 25°C se solubilizeaza numai 0,014g CaCO₃/l de apa, motiv pentru care actiunea de neutralizare a aciditatii din sol este lenta. Puterea de neutralizare este de circa 90.

VARUL NESTINS CO rezulta prin calcinarea pietrei de var cu 10% ingrediente, la temperaturi de 950-1200°C

Are o solubilitate mai mare in apa , din aceasta cauza are efect mai rapid. Pentru obtinerea acestui efect materialul se amesteca bine cu solul. Aplicarea pe teren se face cu cel putin o saptamana inaintea semanatului. Fata de piatra de var, prezinta avantajul ca se foloseste cu 40% mai putin, fapt ce-l face mai eficient. Are dezavantajul ca in timpul administrarii se depune pe corpul muncitorilor avand efect caustic. Greutatea volumetrica este de 700-1900Kg/m³. Puterea de neutralizare este de 150-185.

VARUL STINS Ca(OH)₂ se obtine din varul ars. Stingerea varului ars se face prin stropirea CO cu apa in proportie de o parte apa la trei parti var. Are loc o stingere lenta a varului ars, in urma caruia rezulta o pulbere fina de hidroxid de calciu, de culoare alba. Prezinta o solubilitate de 10 ori mai mare decat a CaCO₃. Fata de agrocalcar se intrebuinteaza cu 25-35% mai putin; are actiune rapida, fiind din acest punct de vedere apropiat cu varul ars. Greutatea volumetrica 700-1200Kg/m³. Puterea de neutralizare este de 135.

DOLOMITUL CaMg(CO₃)₂ este un carbonat dublu de calciu si magneziu continand 54,4%CaCO₃ si 45,6%MgCO₃. Se foloseste ca amendament sub forma de faina fin macinata. Datorita continutului in Mg, se recomanda a fi aplicat mai ales in asolamente cu trifoi, cartof, varza, radacinoase. Valoarea de neutralizare este de 80-100.

TUFURILE CALCAROASE sunt reprezentate prin depozite lenticulare de diferite marimi, intalnite in zone montane si premontane care s-au format prin precipitarea partiala a carbonatului de calciu si a celui de magneziu din apele izvoarelor dupa aparitia acestora la zi. Contine intre 80-90%CaCO₃. Se prezinta ca o masa spongioasa de culoare gri deschis care se faramiteaza usor. Se folosesc sub forma macinata si cernuta prin sita cu ochiuri de 2,5-5mm.Greutatea volumetrica este de 800Kg/m³. Valoarea de neutralizare este de 80.

MARNELE sunt roci sedimentare care pot fi calcaroase , argiloase, gipsoase sau salinizate. Ca amendament se folosesc marnele calcaroase ce contin 25-75%CaCO₃ la care se adauga si cantitatea mici de MgCO₃. Materialul se transporta toamna si se asiza in gramezi pe terenul destinat marnajului urmand ca in timpul iernii sa se produca dezagregarea.

Primavara materialul se imprastie si se incorporeaza in sol. Puterea de neutralizare este de 50-60.

DESEURI INDUSTRIALE UTILIZATE CA AMENDAMENTE :

SPUMA DE DEFECATIE este un reziduu ce rezulta la fabricile de zahar in urma purificarii siropului obtinut din sfecla pentru zahar. Contine calciu sub forma de CaCO₃ si mai putin sub forma de Ca(OH)₂ . Compozitia medie a acestui deseu este de 31,65%CaCO₃, 0,38% azot, 0,81% fosfor (P₂O₅), 0,04% potasiu (K₂O), 15,30% substante organice si 29,74% apa.

Inainte de folosire, trebuie uscata in platforme,astfel sa aiba circa 70% substanta uscata. Este un amendament cu actiune rapida favorizand sporuri de productie de 15-35%chiar in primul an dupa aplicare. Efectul ameliorativ este imbinat cu cel de ingrasamant. Valoarea de neutralizare este de 50.

ZGURA DE LA FURNALE INALTE, rezulta in urma obtinerii fontei brute. In timpul arderii CaCO₃ din minereu trece in CO, care se combina cu silicati, formand zgura-CaSiO₃. Racita la aer, macinata si cernuta se poate utiliza ca amendament. Contine 20-70%Cao si 2-20%MgO.

Valoarea de neutralizare este de 75%.

PRECIPITATUL DE CaCO₃ de la industria sodei rezulta ca reziduu de la fabricarea sodei. In stare uscata contine 74% CaCO₃, 1,9% Ca(OH)₂,1,6%NaOH,0,7%SiO₂. Dupa zvantare poate fi utilizat ca amendament. Cantitatea de soda pe care o contine nu trebuie sa depaseasca 1-2%. Are puterea de neutralizare de 89.

CARBONATUL DE CALCIU REZIDUAL(CCR),reziduul obtinut sub forma de CaCO₃ are calitatea foarte bune ca amendament, continand si azot pana la 9% sub forma azotatului de amoniu. Valoarea de neutralizare este de 70-80.

Pentru ameliorarea solului in cazul de fata recomand piatra de var (agrocalcar) macinata din categoria materialelor provenite din roci naturale deoarece chiar daca este greu solubila in apa, are o putere de neutralizare a aciditatii din sol lenta este usor de procurat si are si un pret redus; iar dintre deseurile industriale recomand spuma de defecatie deoarece este un amendament cu actiune rapida, efectul ameliorativ fiind imbinat cu cel de ingrasamant.

Formule de calcul a dozelor de amendamente calcaroase

Stabilirea dozelor de amendamente calcaroase reprezinta o proba tehnico-economica foarte importanta.

In acest scop se folosesc o serie de insusiri chimice ale solului, unele servind la o apreciere calitativa a necesitatii de amendare, altele oferind posibilitatea stabilirii cantitative a dozelor de amendamente necesare corectarii reactiei solurilor acide.

Din prima grupa face parte pH-ul solului, determinat in suspensie salina (KCl 0,1N),sau determinat in solutie apoasa.

Din a doua grupa a insusirilor chimice care permit stabilirea cantitativa a dozelor de amendamente calcaroase mai importante sunt: aciditatea hidrolitica, gradul de saturatie in baze si suma bazelor schimbabile.

Dupa aciditatea hidrolitica (Ah), dozele de amendamente calcaroase se stabilesc cu ajutorul relatiei:

CaCO₃t/ha=Ahx10x50x3.000.000/1.000.000.000=

= 5,8x10x50x3.000.000/1.000.000.000 =

= 8,7t/ha

CaCO₃t/ha=Ahx10x50x3.000.000/1.000.000.000=

= 6,7x10x50x3.000.000/1.000.000.000 =

= 10,05

Metoda de calcul a dozelor de amendamente in functie de gradul de saturatie in baze existent, gradul de saturatie in baze dorit a fi realizat si suma bazelor schimbabile, este considerata cea mai riguroasa din punct de vedere stiintific si recomandata in sistemul roman de analiza agrochimica.

Relatia de calcul a dozei de amendamente este:

DAC t/ha=SB(-1)x1,5x= 10,5x(-1)x1,5x=

=10,5x0,6x1,5x1,1=10,4t/ha CaCO₃

DAC t/ha=SB(-1)x1,5x=12,5x(-1)x1,5x=12,5x1,0x1,5x1,1=20,6t/ha CaCO₃

DAC t/ha=SB(-1)x1,5x=10,5x(-1)x1,5x=10,5x0,6x1,5x2,00=18,9t/ha spuma de defecatie.

DAC t/ha=SB(-1)x1,5x=12,5x(-1)x1,5x=12,5x1,0x1,5x2,00=37,5t/ha spuma de defecatie.

Ameliorarea solurilor saline si alcalice

COMPORTAREA LEGUMINOASELOR PE SOLURI SALINE SI ALCALICE

Solurile saline si alcalice prezinta insusiri fizice, chimice si biologice nefavorabile cresterii si dezvoltarii plantelor.

Ca urmare a continutului ridicat in sodiu schimbabil, are loc o dispersie a coloizilor solului, fapt ce duce la distrugerea structurii. Acest lucru atrage dupa sine o permeabilitate extrem de redusa pentru aer si apa, solurile halomorfe fiind compacte, greu de lucrat. Continutul ridicat in saruri solubile al acestor soluri, mareste presiunea osmotica a solutiei peste limitele accesibilitatii apei pentru plante, ceea ce duce la un deficit in aprovizionarea acestora cu apa.

Forta de suctiune a radacinilor plantelor poate fi de maximum 14 atmosfere, iar forta de suctiune a unui sol puternic salinizat poate ajunge la 200 atmosfere, cu mult deci peste posibilitatea de aprovizionare a plantelor.

Insusirile chimice sunt influentate de continutul ridicat de saruri usor solubile, clorurile si sulfatii de sodiu, carbonatii si bicarbonatii de Na⁺, Ca⁺, si Mg⁺. Care in cantitatile aflate in sol nu pot fi suportate decat de un numar foarte restrans de plante adaptate.

Salinitatea si reactia alcalina determina modificari si in procesele de absorbtie a elementelor nutritive din sol de catre plante.

In aceste conditii forma nitrica a azotului este absorbita in masura mai mica comparativ cu forma amoniacala. Explicatia acestei selectivitati este cresterea activitatii ionilor OH din solutia solului, care impiedica schimbul de anioni de la suprafata perisorilor radiculari. Concentratiile ridicate de Na⁺, produc perturbari in nutritia plantelor si impiedica absorbtia altor specii de cationi, Ca²⁺ si K⁺, substituindu-se partial acestora.

Plantele au capacitate diferita de a suporta sarurile solubile din sol: unele sunt foarte sensibile, altele mai rezistente, iar o parte din ele, plante de saraturi, sunt bine adaptate morfologic si fiziologic, la excesul de saruri.

Aceasta insusire a plantelor se numeste "toleranta la salinitate".

Pentru caracterizarea tolerantei la salinitate a plantelor se folosesc urmatorii indici:

- limita inferioara de toleranta la salinitate 60-90mg saruri solubile/100g sol

- limita superioara de toleranta la salinitate 200-700 mg saruri solubile/100g sol

- intervalul de toleranta

- toleranta agronomica.

Plantele au cea mai mare sensibilitate la efectul negativ al sarurilor imediat dupa germinare. Semintele speciilor care nu poseda insusirea de a se imbiba cu apa in conditiile presiunii osmotice ridicate, nu pot germina. Cu cat perioada de germinare a semintelor este mai buna cu atat efectul negativ al sarurilor este mai puternic. In aceasta fenofaza gramineele sunt mai rezistente, comparativ cu leguminoasele.

1.4.2. Criterii care stau la baza corectarii reactiei alcaline a solului

In vederea stabilirii nevoii de amendare a solurilor saline si alcalice se folosesc urmatoarele criterii:

pH-ul, in suspensie apoasa; valorile pH-ului mai mari de 8,5 indica prezenta NaCO₃ sau a unui continut ridicat de sodiu schimbabil in complexul coloidal;

continutul total de saruri solubile, determinat conductometric ]n extract apos cu raport sol : solutie de 1 : %, reprezinta un criteriu in stabilirea masurilor de ameliorare a solurilor saline, iar continutul de carbonati si bicarbonati ( CO₃² + HCO₃ ), mai mare de 1 me/100g sol, serveste la calcularea dozelor de amendamente, alaturi de saturatia in sodiu a complexului adsorbtiv;

saturatia in sodiu a complexului adsorbtiv sau procentul de sodiu adsorbtiv (PSA) reprezinta criteriul principal in aprecierea oportunitatii corectarii reactiei alcaline,servind in acelasi timp si la calcularea dozelor de amendamente.

Solurile care au un procent de sodiu adsorbtiv mai mare de 10% din capacitatea totala de schimb (T), suma carbonatilor si bicarbonatilor alcalini mai mare de 1me/100g sol, necesita amendare in vederea corectarii reactiei alcaline.

- urgenta de aplicare a amendamentelor cu gips (UG)

Se poate evalua cu ajutorul indicelui, procentului de sodiu adsorbtiv (P.S.A.) pentru toate culturile conform relatiei:

UG = 4,0 - 0,1 x PSA

Primele soluri care vor fi supuse actiunii de amendare sunt cele cu cele mai mici valori UG:

valoarea "0" (zero) indica urgenta cea mai mare;

valoarea 1-2 = urgenta mare;

3 = urgenta mijlocie;

4 = amendarea nu este necesara.

1.4.3. Materiale utilizate pentru corectarea reactiei alcaline

In functie de provenienta lor materialele utilizate la ameliorarea insusirilor solurilor saline si alcalice se grupeaza astfel:

a.    amendamente propriu-zise: gipsul, sulful, lignitul, calcarul;

b.     preparate chimice: H₂SO₄, sulfatul de aluminiu, sulfatul de fier;

c.     deseuri industriale: fosfo-gips, spuma de defecatie, reziduuri

industriale continand sulfat de fier si sulfat de aluminiu, reziduuri de la fabricarea furfurolului, ape reziduale de la fabricarea acidului sulfuric.

Gips nativ, CaSO₄ . 2H₂O, se gaseste in natura in stare amorfa sau cristalizata, avand culoare alb-galbuie sau cenusie. Se utilizeaza la ameliorarea soloneturilor si a solonceacurilor sodice. Materialul se macina fin, astfel incat 70-80% din particule sa treaca prin sita cu ochiurile de 0,15 mm iar restul prin aceea cu ochiuri de 1mm. Contine 15-18% S si in jur de 31% CaO. Este greu solubil in apa. In sol se solubilizeaza lent si participa la reactiile de inlocuire a Na schimbabil din complexul adsorbtiv prin calciu si la neutralizarea reactiei alcaline.

Inlocuirea Na din complexul coloidal adsorbtiv cu Ca favorizeaza coagularea coloizilor solului, iar humatul de calciu ce se formeaza si CaCO₃ produc levigarea particulelor in agregate stabile. Se imbunatateste astfel circulatia aerului si apei din sol. Sulfatul de sodiu este o sare neutra, nedaunatoare plantelor cultivate cand este in cantitate mica. Cand rezulta cantitati mari, Na₂SO₄ trebuie eliminat prin irigare cu ape dulci.

Gipsul poate fi utilizat si la ameliorarea sarurilor ce contin mult Mg in forma schimbabila sau ca saruri in concentratii toxice.

In Romania rezervele naturale de gips sunt foarte mari.

Fosfogipsul este un reziduu ce rezulta la obtinerea acidului fosforic pe cale umeda si la fabricarea fosfatului trisodic. Contine 75-80% CaSO₄ . 2H₂O si 3-8% P₂O_5. Datorita fosforului din constitutia sa, da rezultate superioare gipsului cand este aplicat ca amendament pe solurile saraturate. Neajunsul fosfogipsului este ca, dupa evacuarea din instalatii, se prezinta ca un namol ce se zvanta greu daca nu se aseaza in gramezi mici. Pentru aplicare pe teren trebuie sa contina cel mult 10% umiditate. Comparativ cu gipsul, a carui valoare de acidifiere este 100%, fosfogipsul are valoarea de acidifiere de 75-80%.

Clorura de calciu, CaCl₂ . 6H₂O, se obtine ca deseu la fabricile de soda. Dupa aplicarea in sol, calciul inlocuieste sodiul din complexul adsorbtiv, dand nastere la NaCl care poate fi indepartata din profilul solului prin spalare cu ape dulci.

Sulful nativ se foloseste rar ca amendament deoarece este scump desi are o buna eficacitate. Prin oxidarea lui sub actiunea tiobacteriilor rezulta acid sulfuric care, intrand in reactie cu NaHCO₃ sau Ca(HCO₃)₂ da nastere la saruri

1.4.4. Formule de calcul a dozelor de amendamente gipsoase

Cantitatea de amendamente aplicata pe solurile alcalice si saline trebuie sa asigure deplasarea din complexul coloidal a ionului de sodiu, astfel ca acesta sa reprezinte mai putin de 10% din capacitatea de schimb cationic.

Dozele de amendament se stabilesc cu ajutorul relatiilor de calcul aplicate pe solurile care au un continut de carbonati si bicarbonati <1 me /100 g sol

DAG = 0,086 (Na+ - 0,1 * T) * h * DA * 100/CGA

DAG -doza de amendamente gipsoase

0,086 -me gram al gipsului

Na+ -continutul de Na schimbabil din complexul solului

0,1 - continutul de Na tolerat de plante

T - capacitatea totala de schimb cationic

h - grosimea stratului de sol dorit a fi ameliorat

DA - densitatea aparenta

CGA -continutul in gips al amendamentului

Pentru solurile in care continutul de carbonati si bicarbonati >1 me /100 g sol

DAG = 0,086 (Na+ - 0,1 *HCO3 - CO3 *T)* h * DA * 100/CGA

Ameliorarea solurilor degradate din sere si solarii

Fig. 2. - Teren din cadrul unei sere

Solurile din sere si solarii sunt supuse unor procese intense de salinizare si alcalizare ca urmare a acumularii de saruri provenite din apa de irigatie precum si din ingrasamintele organice ce se administreaza in doze mari.

Din aceasta cauza, in scurt timp de la darea in exploatare a serelor ti solariilor, chiar daca reactia initiala a solului a fost slab acida-neutra, ea tinde sa devina neutra-alcalina si chiar alcalina ceea ce duce la dezvoltarea slaba a culturilor.

Atunci cand valoarea pH-ului, determinat ]n suspensie apoasa, in raport sol:apa de 1 : 5, depaseste valoarea de 7,5, se impune aplicarea amendamentelor.

In scopul cercetarii reactiei alcaline a solurilor din sere si solarii, sunt folosite ca amendamente turbele oligotrofe puternic acide cu pH-ul cuprins intre 3 si 4,5, iar aciditatea hidrolitica in jur de 90me la 100g sol, precum si turbele mezotrofe cu pH = 5,0-5,5, de la Miercurea Ciuc, Paraul Rosu, Mandra.

Dozele de turba administrate, sunt conditionate de suma bazelor de schimb, gradul de saturatie in baze, aciditatea hidrolitica a turbei si grosimea stratului de sol dorit a fi ameliorat.

Tot in scopul corectarii reactiei alcaline a solurilor din sere si solarii, se poate folosi si compostul forestier, rezultat din coaja la rasinoase sau de fag, prezinta un pH de 4,5-5,5. Dozele necesare amendarii pot fi calculate cu ajutorul aceleasi reactii ca si in cazul turbei.

Fertilizarea solurilor degradate si slab productive

Fertilizare organica reprezinta principala masura agrotehnica prin care este influentata in mod pozitiv regimul humusului din sol. Ingrasamintele organice cu consecinta solida, ca si resturile vegetale ramase in solul de la culturile agricole, reprezinta surse de materie prima pentru humusul nurtitiv, dar si pentru sinteza humusului stabil. Ambele contribuie, alaturi de alte verigi ale tehnologiilor de cultura a plantelor la mentinerea sau la cresterea continutului de humus din solurile cultivate.

Ingrasamintele organice cu valoare fertilizanta si/sau ameliorativa

Ingrasamintele organice posibil de folosit in tara noastra sunt numeroase. In grupa ingrasamintelor de origine vegetala intra produsele agricole secundare (paie, coceni de porumb, tulpini de floarea soarelui, frunze si colete de sfecla), composturile, ingrasamintele verzi si turbe. Ingrasamintele de origine animala, produse in sistem gospodaresc si in sistem industrial de crestere a animalelor, sunt constituite din gunoi de grajd, urina, must de balegar si respectiv namoluri, composturi, tulbureala si ape reziduale. Provenienta reziduala au namoluri de la statiile de epurare oraseneasca si industriala, composturile rezultate din ele preucum si din gunoaiele menajere. In pezent in tara noastra, precum si in alte tari, ingrasamintele organice de origine animala sunt cele mai larg folosite pe terenurile agricole. Turba si composturile de origine animala si vegetala sunt folosite in legumicultura. Introducerea resturilor vegetale in sol, cu scop ameliorativ, nu constituie o practica curenta. Folosirea namolurilor si composturilor de la diferite statii de epurare pe terenurile agricole a depasit stadiul experimental.

Efectul ameliorativ al ingrasamintelor organice se datoreaza aportului apreciabil de materie organica, care este constituita atat din compusi usor cat si greu degradabili. Fractiunea de materie organica mai stabila, constituita indeosebi din lignina, persistenta mai mult timp in sol, determinand efectul de durata al ingrasamintelor organice si ameliorarea solului, inclusiv in ceea ce priveste regimul humusului. Cu exceptia ingrasamintelor organice semilichide (tulbureala) si lichide (urina, must de balegar, ape reziduale), a caror materie organica este integral usor biodegradabila, toate ingrasamintele organice cu consistenta solida constituie intr-o masura mai mare sau mai mica la ameliorarea solului. Comparativ eficienta unor doze egale de substante organice introduse in sol ca gunoi de grajd, radacini, paie de cereale, ingrasaminte verzi, frunze, rumegus de lemn si turba de Sphagnum in cresterea continutului de humus se insera in ordinea 1; 0.55; 0.45; 0.35; 0.25; 2; 2.5 (Kolenbrander, 1976). Numeroase experiente au aratat ca 1/5 din masa uscata a gunoiului de grajd traditional si numai 1/8 - 1/9 din masa paielor se transforma in substante humice (Hera si Borln, 1980). Dintre ingrasamintele organice de origine animala, gunoiul de ghrajd de taurine contribuie cel mai mult la formarea humusului stabil, intrucat contine cantitatea cea mai mare de lignina raportata la substanta organica. In raport cu specia de animal proportia de compusi greu biodegradabili din dejectii creste de la animalele furajate cu concentrate (pasari, porci) la animale furajate cu grosiere (cai, oi, taurine); in acelasi sens creste si efectul ingrasamintelor organice cu onsistenta solida provenite de la acete specii in ameliorarea de durata a solului. Efectul ameliorator al namolurilor provenite din complexele de crestere industriala a animalelor mai depinde de prezenta sau absenta asternutului si de cantitatea inglobata de furaje nefolosite. Composturile rezultate din namoluri de origine nimala, resturi vegetale si alte adaosuri, supuse unei fermentari aerobe dirijate timp de mai multi ani, aduc in sol o cantitate insemnata de substante humice deja formate in cursul procesului de compostare, contribuind substantial la ameliorarea complexa a insusirilor solului.

BIBLIOGRAFIE

Balteanu Gh., 1979 - Fitotehnie, Editura Ceres, Bucuresti.

Bucur N. 1969 - Plante acidofile si alcalinofile, Studii si cercetari biologice.

Costache D., 1973 - Probleme agricole.Editura Ceres, Bucuresti.

Enciu M., 1977 - Lucrari stiintifice, Institutul Agronomic, Bucuresti.

. Ionel A., Zanovchi V. , 1986, - Ecologie, Institutul Agronomic, Iasi.

Zamfirescu N., 1965 - Fitotehnie , vol. 1, Editura Agrosilvica, Bucuresti.

https://www.fermierul.ro