Profilul de Sol

Profilul de sol şi principalele sale caracteristici

Profilul de sol şi principalele sale caracteristici

Morfologia solului se referă la totalitatea însuşirilor exterioare ale materialului de sol, care se pot observa, descrie şi aprecia folosind cele mai simple metode şi unelte de cercetare. Însuşirile morfologice sunt rezultatul proceselor pedogenetice şi oglindesc însuşirile chimice, fizice şi fizico-chimice ale solului. Pe baza cunoaşterii proceselor pedogenetice, se poate aprecia geneza solului, sensul evoluţiei, tipul de solificare şi alte însuşiri interne importante.

Profilul solului

Solul se deosebeşte din punct de vedere morfologic de roca pe seama căreia s-a format, în primul rând, printr-o alcătuire diferenţiată pe verticală. Privit în secţiune de la suprafaţă până la rocă, solul apare alcătuit dintr-o succesiune de strate, care se deosebesc între ele prin constituţie şi aspect. Diferenţierea acestor strate se produce pe parcursul solificării şi de aceea ele au primit numele de orizonturi genetice.

Deosebirea dintre orizonturi şi straturi constă în faptul că straturile sunt formate prin depunerea mecanică a materialului, nefiind legate genetic între ele, pe când orizonturile genetice sunt unitare în cadrul profilului. De regulă, formarea unui orizont este imposibilă fără formarea altuia. În cadrul profilului, orizonturile genetice sunt situate şi urmează unul după altul, într-o succesiune logică, strict determinată. Termenul orizont nu se foloseşte numai pentru a pune în evidenţă strate diferite, ci spre a arăta şi limitele superioare de acumulare sau levigare a componenţilor.

Considerând profilul solului o formaţiune unitară, se poate spune că prin profil se înţelege succesiunea naturală a orizonturilor ce îl alcătuiesc, indiferent de numărul lor. În linii mari se deosebesc profile de sol automorfe, hidromorfe şi semihidromorfe. Profilul automorf este caracteristic pentru condiţiile pedogenezei de cumpănă a apelor, cu drenaj bun sau moderat. Aceste soluri se formează sub influenţa apei din precipitaţii, curenţii descendenţi provocând migrarea într-o anumită succesiune a elementelor chimice.

Când apele freatice sunt aproape de suprafaţa solului, permanent sau periodic îmbogăţesc profilul solului cu anumiţi compuşi chimici. Regimul hidric în sol în aceste condiţii corespunde celui exudativ sau stagnant, iar solurile poartă denumirea de hidromorfe sau semihidromorfe. În urma ascensiunii capilare pe profilul solului sunt depuse substanţele, în funcţie de gradul lor de solubilitate.

Aspectele sub care se prezintă profilul solurilor sunt de mai multe feluri. Soluri cu profil suficient sau complet formate. Din această grupă fac parte solurile ale căror caractere corespund condiţiilor pedogenezei în care s-au format şi care se menţin relativ neschimbate atât timp cât nu intervin schimbări în condiţiile de mediu. Toate tipurile de sol zonale se prezintă cu profile suficiente sau complet formate. Când însă profilul de sol format în timp nu mai corespunde condiţiilor de pedogeneza, el devine instabil.

Soluri cu profile insuficient sau incomplet formate includ solurile care din

diferite cauze nu şi-au dobândit toate caracterele pe care le imprimă condiţiile de formare. Deşi se găsesc în condiţii prielnice pentru formarea unui profil care ar corespunde unui stadiu înaintat al solificării, nu au putut atinge acest stadiu datorită vârstei relative mici. Astfel de fenomene sunt des întâlnite pe terasele râurilor sau în cazul unor roci care prin textură şi chimism frânează procesul de solificare.

Soluri cu profil transformat ulterior. Profilul incomplet pe care îl prezintă uneori

solurile poate să fie datorat unei transformări cauzată de mai mulţi factori. Din cadrul lor fac parte eroziunea eoliană care contribuie la reducerea sau distrugerea orizonturilor superioare ale profilului, dar si alte procese.

Grosimea profilului Grosimea profilului variază în limite foarte largi. Agricultorii înţeleg prin sol stratul de la suprafaţă, gros de circa 25-35 cm, continuu lucrat şi în care plantele se înrădăcinează. După concepţia şcolii naturaliste ruse, prin sol se înţelege porţiunea de la suprafaţa uscatului în care se recunosc cu uşurinţă efectele factorilor care au luat parte la formarea solului. În consecinţă solul are o grosime cu mult mai mare, care poate fi de 1-4m sau chiar zeci de metri.

În general grosimea profilelor este redusă până la minimum la solurile care corespund stadiilor de alterare a rocilor. Astfel de soluri sunt cele formate în condiţiile climatelor polare, la solurile de tundră, sau la cele din zonele montane.

Grosimea profilelor atinge maximul la solurile care corespund unor stadii de alterare puternică, cum sunt cele formate în regiunile temperate şi umede, dar mai ales în cele calde şi umede, unde se întâlnesc podzoluri şi laterite ale căror grosimi depăşesc zeci de metri. Între aceste grosimi extreme există numeroase stadii intermediare, care corespund unor alterări şi levigări mai slabe sau mai puternice a rocilor. În afară de influenţa condiţiilor climatice, grosimea profilelor de sol mai este influenţată şi de natura rocilor pe seama cărora s-au format. Sub influenţa aceloraşi condiţii climatice, pe aceeaşi rocă, se pot forma soluri cu profile de grosime diferită, datorită unor cauze locale (prezenţa văilor, depresiunilor etc.). Aşa de exemplu, solul de pe fundul depresiunilor din stepă, indiferent de tipul de pedogeneza, are profilul cu mult mai gros.

Tipuri de orizonturi

Studiind orizonturile din toate punctele de vedere, morfologic, fizic, chimic şi biochimic, se ajunge la concluzia că fiecare orizont are o individualitate. Această individualitate, în care se oglindesc condiţiile în care s-a format, constituie un criteriu important pentru determinarea grupei sau a tipului la care aparţin solurile. Substanţele diferite acumulate în orizonturile genetice ale unui sol imprimă acestora caractere specifice, morfologice, fizico-mecanice, chimice, biochimice şi biologice. Numărul orizonturilor genetice din sol variază. În general numărul şi grosimea orizonturilor este cu atât mai mare, cu cât solul corespunde unui stadiu de solificare mai înaintat. Se deosebesc patru tipuri genetice de orizonturi morfologice, grupând împreună solul şi roca parentală subiacentă: acumulative; eluviale;

iluviale; roca parentală.

1) în pedologie este importantă aprecierea orizontului acumulativ (A si / sau O, T).

2) Orizontul eluvial. Orice levigare provoacă diferenţierea profilului de sol. În

urma migrării fiecărui component se formează orizontul eluvial, sărăcit în anumiţi componenţi.

Orizontul eluvial este acea porţiune a solului din care se levigă unii sau toţi produşii alterării, încât aceasta se observă în compoziţia chimică şi în proprietăţile morfologice ale solului.

3) Orizontul iluvial (B). Orizontul iluvial este

situat în partea inferioară a profilului. În acesta se acumulează o mare parte din produşii levigaţi din orizontul eluvial.

4a)

Roca

parentală

(mamă)

(C)

reprezintă materialul mineral şi organo-mineral pe seama cărora s-a format solul, dar care a suferit transformări pedogenetice minore.

4b) Subsolul (R) este reprezentat prin aceeaşi rocă parentală care a dat naştere solului, dar nu este afectată de pedogeneză sau poate fi o rocă cu totul diferită.

Orizonturile care alcătuiesc solul se numerotează începând de la suprafaţă spre adâncime. În mod convenţional orizonturile se notează cu literele mari ale alfabetului A, B, C, D etc. Simbolurile (A, B, E, C, R, G. E) cu care se notează orizonturile amintesc pe de o parte caracterul produsului acumulat în orizontul respectiv, precum şi însuşirile specifice pe care le imprimă solului.

Orizonturile de sol pot fi minerale, organice şi organo-minerale. Orizontul mineral conţine cel mult 35% materie organică, dacă partea minerală are peste 60% argilă (particule 1 cm), în reţea poligonală, care fragmentează solul în micropoliedri. Prin supraumectare are loc o creştere a volumului materialului de sol (gonflare), ceea ce face ca agregatele structurale să preseze unele asupra altora, să alunece sau să se răstoarne contribuind la amestecul materialului de sol. Gonflarea are ca rezultat formarea, în anumite condiţii, a reliefului de gilgai. Caracterul vertic se notează cu litera y situată după simbolul orizontului (ex.: Ay, Bvy, Bty etc).

4. Translocarea materialelor în profilul solului este legată de potenţialul de transport al apei din porii solului şi de compoziţia chimică a acesteia; -mineralele solubile, coloizii solului, materia organică şi fierul pot fi deplasate vertical, ascendent sau descendent. În general, translocarea se realizează prin intermediul apei care traversează solul. Concomitent cu alterarea are loc deplasarea anumitor componenţi, descendent, spre orizonturile din baza profilului de sol, sau ascendent în zone cu nuanţe climatice aride.

Procese de decarbonatare-recarbonatare (secundară). Decarbonatarea reprezintă procesul de mobilizare a carbonaţilor, care prin dizolvare formează bicarbonaţi solubili antrenaţi pe profil odată cu apa. Alterarea carbonatilor se realizează prin acţiunea CO2 dizolvat în apă. Carbonatarea secundară (recarbonatare) constă în precipitarea carbonaţilor în condiţiile unor dezechilibre determinate de creşterea valorii pH-ului, creşterii temperaturii, diminuarea umidităţii prin evapotranspiraţie sau din cauze fizice care împiedică circulaţia apei în sol. Decarbonatarea determină acumularea carbonaţilor în baza profilului de sol, iar recarbonatarea implică acumulare acestora în orizonturile intermediare.

Procesele de eluviere-iluviere Eluvierea constă în deplasarea verticală sau laterală a unor componenţi ai solului, sub influenţa apei. Iluvierea este procesul compensatoriu, constând din depunerea şi acumularea acestor componenţi în alte orizonturi inferioare. Datorită acestor procese se formează orizonturi sărăcite în componenţi, denumite orizonturi eluviale şi strate îmbogăţite, iluviale. Procesele de eluviere au intensităţi diferite, în funcţie de condiţiile generale de solificare, între care un rol deosebit revine celor climatice. Intensitatea eluvierii depinde de gradul de solubilitate a compuşilor supuşi acestui proces. Cel mai uşor se eluviază sărurile, în ordinea cloruri (NaCl, KCl, MgCl2 CaCl2), unii sulfaţi (Na2SO4, K2SO4), carbonaţii de Na şi K (Na2CO3 şi K2CO3), după care urmează gipsul (CaSO4*2H2O) şi apoi cele greu solubile precum CaCO3 şi MgCO3. Procesul de iluviere a sărurilor este favorizat de un climat umed, această fază iniţială numindu-se debazificare. Se eluviază apoi coloizii argilei, humusului şi sescvioxizilor.

a) Eluvierea-iluvierea argiloiluvială (podzolirea argiloiluvială) este un proces de migrare a particulelor coloidale ale argilei sub acţiunea apei. Particulele coloidale sunt antrenate într-o mişcare descendentă în sol. Mineralele argiloase şi hidroxizii de fier se depun în orizontul Bt sub forma unor pelicule subţiri, în straturi concentrice, pe feţele elementelor structurale. Prin eluvierea argilei se formează un orizont supraiacent sărăcit în argilă, notat cu E. În funcţie de intensitatea eluvierii, acesta poate fi: El (luvic) - eluviere puţin intensă şi Ea (albic) - intensă. Un alt orizont cu eluviere slabă a argilei este orizontul Ame (molic-eluvial) specific faeoziomurilor. Sub orizontul eluvial, prin iluvierea coloizilor argilei se formează un orizont îmbogăţit în minerale argiloase notat cu Bt. Orizontul Bt poate fi situat direct sub orizontul A.

Leaching

Bt

b) Eluvierea-iluvierea humicoferiiluvială este un proces complex caracterizat prin destrucţia silicaţilor din orizonturile superioare ale solului şi acumularea acestor produse în orizonturile inferioare. Aceste procese sunt specifice mediilor puternic acide şi constau din translocarea sescvioxizilor de Fe şi Al sub acţiunea fracţiunii fulvice a acizilor humici. Produsele iluviate se acumulează în orizontul B feriiluvial (Bs), iar când migrează şi o parte din acizii humici se formează orizontul B humico-feriiluvial (Bhs). Orizonturile Bs şi Bhs sunt numite orizonturi spodice. Deasupra se formează un orizont eluvial-spodic, notat cu simbolul Es.

Procesele de salinizare şi alcalizare Prin salinizare se înţelege procesul de acumulare în sol a sărurilor uşor solubile (cloruri şi sulfaţi) peste limita de toleranţă a plantelor. Procesul de salinizare se desfăşoară în regiuni aride şi semiaride, unde prin evaporaţie are loc o mişcare ascendentă a soluţiei solului şi acumularea sărurilor la suprafaţă, sub formă de cruste, eflorescenţe, etc. Când acumularea de săruri solubile este în cantităţi mai mari de 1-1,5% se formează orizontul salic (sa – Aosa, Amsa), iar în concentraţii de 0,1-0,15% se individualizează orizontul salinizat (sc – Amsc, Aosc).

Alcalizarea are loc în condiţii asemănătoare salinizării şi constă în pătrunderea în complexul adsorbtiv al solului a ionului de Na, cu formarea: -orizontului alcalic sau natric (na – ex. Btna), când saturaţia în Na+ schimbabil depăşeşte 15% - a orizontului alcalizat (ac - Btac) când saturaţia în Na+ schimbabil este de 5-15%. Alcalizarea este în esenţă un proces de alterare în loc, după cum poate prezenta şi caractere de eluviere-iluviere.

Btna

5. Transformarea este un proces prin care constituenţii solului sunt supuşi modificărilor de natură fizică, chimică şi biologică. Aceste transformări se concretizează în formarea structurii solului şi schimbarea culorii unor orizonturi faţă de cea a materialului parental. Alterarea cuprinde totalitatea proceselor fizice, chimice şi biologice care determină transformări variate în compoziţia rocilor, la suprafaţa scoarţei terestre, sub acţiunea agenţilor de alterare. În cadrul termenului generic de alterare se includ mai multe procese pedogenetice cu particularităţi distincte.

Argilizarea in situ este un proces complex de alterare a silicaţilor primari şi formarea în loc a silicaţilor secundari ai argilei. În urma acestor procese se individualizează un orizont intermediar între A şi C, caracterizat prin nuanţe mai roşcate faţă de ale materialului parental şi dobândirea unor forme specifice de structură. Acest orizont este denumit B cambic, notat cu Bv (cambiare = a schimba; Verwitterung = alterare).

Bv

Bv

Bv

Alterarea materialelor vitroase (andosolizarea) are unele particularităţi distincte. Pe acest tip de substrat produsele alterării sunt formate predominant dintr-un complex coloidal de minerale (allofane), în a cărui constituţie intră silice, hidroxizi de Fe şi Al etc. Aceste materiale sunt amorfe şi formează cu acizii humici complexe coloidale greu solubile sau insolubile, care se acumulează în locul formării.

Procesele de gleizare şi pseudogleizare (stagnogleizare) Se instalează în condiţii de exces periodic sau permanent de apă în sol, provenit din acumularea deasupra unui strat impermeabil ca urmare a excesului pluvial sau din apa freatică situată la suprafaţă sau aproape de suprafaţa solului. Esenţa acestor procese constă din instalarea fenomenelor de reducere sau alternativ, de oxidare şi reducere. Fenomenele care au loc în cazul excesului de apă de origine freatică poartă numele de procese de gleizare (orizont Go sau Gr). în situaţia excesului de apă pluvială se instalează procese de pseudogleizare (orizont W - w). Prezenţa concomitentă a ambelor fenomene se concretizează prin aspectul "marmorat" al orizonturilor cu exces de umiditate.

Orizont G (gleic) Este un orizont mineral format în condiţiile unui mediu saturat în apă, determinat de apa freatică situată la adâncime mică. Se disting: Gr, orizont gleic de reducere. Go, orizont gleic de oxidare - reducere. Proprietăţi stagnice Proprietăţile stagnice sunt legate de saturaţia determinată de apa stagnantă temporar la suprafaţă sau în partea superioară a profilului de sol dacă nu este drenat, deasupra unui strat impermeabil sau slab permeabil. Se notează cu simbolul w (proprietăţi stagnice moderate) şi cu W (stagnice intense). Simbolurile privind proprietăţile stagnice se adaugă ca sufixe simbolului orizonturilor majore pe care acestea se grefează, de ex. : Aw, Ew, Btw, BtW etc

Orizont C (materialul subiacent) Este un orizont sau strat mineral situat în partea inferioară a profilului, constituit din materiale neconsolidate sau slab consolidate. Poate reprezenta sau nu materialul parental. Următoarele notaţii de detaliu se folosesc pentru orizontul C: Cn - orizont C necarbonatic; Ck - orizont (strat) C cu carbonaţi; Cca - carbonatoacumulativ, calcic. Stratul R (roca subiacentă consolidată - compactă) Este un strat mineral situat la baza profilului, constituit din roci consolidate compacte în loc. Fragmentele uscate la aer, puse în apă, nu se fărâmiţează în 24 de ore. Roca în loc poate prezenta fisuri, dar acestea sunt puţin numeroase şi atât de mici.

Orizonturi de asociere sa, na, ac, na, W, w, Go, Gr Orizonturi de tranziţie Sunt orizonturi care prezintă o parte din caracterele orizontului supraiacent şi o parte din ale celui subiacent către care se face tranziţia. AB, BC, EB, CR, EB; BR; CR