SOLUTIA SOLULUI. FACTORII CARE CONTROLEAZA ACCESIBILITATEA ELEMENTELOR

SOLUTIA SOLULUI. FACTORII CARE CONTROLEAZA ACCESIBILITATEA ELEMENTELOR

Apa din sol dizolva diverse substante formind o solutie diluata foarte complexa, in care sarurile se afla in stare ionica, moleculara sau coloidala, alcatuind ceea ce se numeste solutia solului. Aceasta constituie mediul din care plantele preiau ionii necesari nutritiei lor.

Capacitatea solului de a retine apa, in cantitati mai mari sau mai mici, si in forme mai mult sau mai putin accesibile plantelor, depinde de textura si de continutul sau in materie organica. Solurile argiloase, cele bogate in materie organica, retin mai multa apa comparativ cu cele care au textura nisipoasa sau sint sarace in materie organica.

Continutul solului in apa se exprima in prccente de greutate sau in procente din volum. La soluri cu continut scazut de materie organica exprimarea se raporteaza la greutate, iar la cele cu multa materie organica (soluri de sera sau solarii, cele din floricultura) este mai corecta exprimarea functie de volum.

Apa din sol este caracterizata prin taria de retinere a moleculelor sale la particulele de sol si prin continutul sau in diverse specii de anioni si cationi.

Sarcinile negative de la particulele coloidale de sol fac ca moleculele de apa sa fie orientate si atrase prin forte van der Waals catre acestea, retinerea fiind diferita de aceea a cationilor. Primul strat de molecule de apa este puternic retinut, urmatoarele fiind retinute din ce in ce mai slab, pe masura departarii de particula de (ol. Stratul adiacent particulelor de sol este retinut cu forte de 6 000-7 000 bari 1s bar = 0,987 atm), adica o valoare pF intre 6-7 (pF = tensiunea sau forta de suctiune a apei, exprimata prin logaritmul inaltimii unei coloane de apa *).

* De exemplu, daca forta de retinere a apei la sol este egala cu o coloana de apa inalta de;     1 000 cm, valoarea pF a acestei presiuni va fi logaritm zecimal de 1 000, adica 3.

O asemenea forta este cu mult superioaracelei de absorbtie a radacinii plantelor, care este de cea 15 atmosfere (pF - 4,2), la putine specii ajungind la 40 atmosfere. Apa din porii si capilarele solului este retinuta cu forte slabe (pF intre 4,5 si 2,5), fiind usor accesibila plantelor. Apa peliculata, impreuna cu cea de higroscopicitate, este retinuta cu forte superioare celor de absorbtie ale radacinii plantelor (fig. 3.4). La valori pF peste 4-4,2, apa nu este accesibila plantelor, apare ofilirea permanenta la cele mai multe specii (coeficientul de ofilire).

Continutul solutiei soklui in diverse specii de ioni depinde in mare masura de starea de timiditate. Solul avind umiditate la capacitatea pentru apa in cimp contine o solutie mai diluata in ionii N0₃^-, Cl^-, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ comparativ cu cel cu umiditate scazuta. Concentratia ionilor fosfat variaza independent de continutul umiditatii din sol. O imagine perfecta asupra constituentilor solutiei solului este greu de realizat deoarece nu se poate separa in intregime solutia solului de faza solida. Pentru comparatii se folosesc extractii ale acesteia la o umiditate echivalenta capacitatii pentru apa in cimp din solul saturat cu apa (tabelul 3).

Activitatea microorganismelor si cultivarea plantelor mareste sau micsoreaza continutul solului in diversi ioni. Un efect similar il are folosirea ingrasamintelor.

Imagine pag 47

Mengel si colab. (1969) au gasit concentratii medii, in stratul de la suprafata saturat cu apa, ce variaza intre: 0,015-0,030 mM P, 0,1-1,0 mM K, 0,5-1,0 mM Mg si 1,0-10 mM Ca. Hoagland si Arnon (1950) mentioneaza concentratia de 10-15 me N-NO₃^-/1 (140-210 ppm N- NO₃^-) pentru cresterea optima a plantelor. Excesul de N-NO₃^- peste limitele mentionate conduce la scaderi de recolta, maximum de crestere la grau si tomate fiind la 140ppm N-NO₃^-.

Concentratia ionilor din solutia solului saturat cu apa,

exprimata in mg si me la litru (dupa Friedsi Shapiro)

Tabelul 3

Pe cernoziomuri cambice cultivate cu porumb, umiditatea solului fiind la co-
eficientul de ofilire, valoarea optima pentru N-NO;r este intre 140-200 ppm N
(sol fertilizat cu 50 kg N/ha), la doza de 200 kg N/ha atingandu-se 450 ppm N-NO₃^-
in solutia solului, ceea ce influenteaza nefavorabil cresterea plantelor (Lixandru si colab., 1985). De aceea, la aplicarea ingrasamintelor cu azot trebuie sa se tina seama si de regimul pluviometric al anului. Concentratii ridicate de ioni fosfat
in solutia solului tamponeaza efectele negative ale excesului de N-NO₃^-peste limi-
tele optime. ¹

Microelementele se gasesc in concentratii foarte scazute in solutia solurilor nepoluate (mg/1): 10^-6 - 10^-7 Fe; 0,1 Mn ,02 Co; 0,006 Cu; 0,02 Zn (dupa Mengel siKirkby, 1978).

Aprovizionarea plantei cu elemente nutritive se face pe de o parte prin interceptie radiculara, datorita cresterii radacinilor, pe de alta, prin scurgere (mass-flow) si difuziune. Rezultate experimentale si simple calcule teoretice au condus la concluzia ca interceptia radiculara poate explica un procent scazut (sub 10%) din necesarul plantelor in N, P, K si Mg (Barber, 1962), restul de 90%t ajungind la radacini prin scurgere si difuziune. in soluri bine aerisite, azotul sub forma de N0₃ constituie cel mai important ion deplasat prin scurgere spre radacinile plantei. Cu aceeasi usurinta sint deplasati si ionii Cl^- si SO^2-. Prin urmare, continutul de nitrati si starea de umiditate a solului sint factorii cei mai importanti, de care depinde aprovizionarea plantelor cu N -NO^- in solurile bine aerisite. in solurile cu exces de umiditate (orezarii), ionii NH₄⁺ constituie cea mai importanta forma de nutritie cu azot. Daca solul este aerisit, ionii NH₄⁺ sint relativ repede oxidati biochimic la NO₃^- sau sint retinuti prin adsorbtie la coloizii solului, incat N -NO^- ra-mine principala forma accesibila plantelor.

In ceea ce priveste deplasarea ionilor fosfat, NH₄⁺ si K⁺ spre radacini, difuziunea este mecanismul principal. Viteza de difuziune a ionilor in solutia solului depinde de diferenta de concentratie a ionului respectiv in zona imediat invecinata radacinii. Datorita adsorbtiei radiculare a ionilor, se produce permanent o saracire a solutiei solului din vecinatatea radacinii. Extinderea acestei zone este cu atit mai mare, cu cit capacitatea tampon a solului este mai scazuta. Capacitatea tampon manifesta, prin urmare, o influenta imensa asupra difuziunii ionilor fosfat, a NH₄⁺, K⁺ si Mg²⁺ spre radacinile plantelor. Circa 90% din K⁺ absorbit de radacini este asigurat prin difuziune (Oliver si Barber, 1966).

Principalii factori de care depinde difuziunea sunt continutul de apa si concentratia ionilor K⁺ din solutia solului. Scaderea umiditatii solului micsoreaza evident fluxul difuziunii, iar continutul ridicat de argila exercita un rol similar, prin comparatie cu solurile avind un procent scazut de argila (Gr i mm e si colab., 1971).

in solutia solului sunt prezenti diversi compusi organici, rezultat al excretiilor radiculare sau produse ale metabolismului microorganismelor, care indeplinesc un anumit rol in nutritia plantelor.