Reactia solului

Reactia solului

Concentratia ionilor de H⁺ sau OH⁺     din solutia solului determina aciditatea sau bazicitatea acestuia. In faza lichida a solului concentratia ionilor de hidrogen [H⁺] este cuprinsa de obicei intre 10^-4 - 10^-9 Eg/L. Din motive practice exprimarea concentratiei ionilor de hidrogen, se face prin intermediul pH-ului, care este:

pH = - lg [H⁺].

Domeniul teoretic de variatie al pH-ului este intre 0 si 14, iar in cazul solurilor de la aproximativ 3,5 pana la 10-11.

Aprecierea pH-ului solului se face dupa analiza extractului sau apos, conform tabelului1.2.

Tabelul 1.2.

Limitele de interpretare ale valorilor pH-ului solului,

in extract apos

Deoarece pH-ul este o functie logaritmica, aciditatea, respectiv bazicitatea, solului va creste de 10 ori pentru fiecare unitate de pH. Astfel, un sol cu pH = 5,0 este de 10 ori mai acid decat un sol cu pH = 6,0, in timp ce un sol cu pH = 4,0 va fi de 100 ori mai acid decat un sol cu pH = 6,0 si de 1000 de ori mai acid decat un sol cu pH = 7,0.

1. Formele de aciditate din sol.

Aciditatea actuala. Este data de concentratia ionilor de hidrogen H⁺ disociati in solutia solului si se masoara in unitati de pH. In afara de pH-ul solutiei apoase, in literautra de specialitate se intalnesc valori ale pH-ului in solutie salina ( KCl sau CaCl₂). Evaluarea pH-ului in KCl se poate face conform tabelului1.3. Pentru trecerea de la pH_KCl la pH_H2O si invers, se utilizeaza urmatoarele relatii (Budoi, 2000):

pH_H2O = 0,996 pH_KCl +0,77

pH_KCl = 0,903 pH_H2O - 0,261

pH_H2O este mai mare decat pH_KCl , in medie cu 0,75 unitati.

Tabelul 1.3.

Limitele de interpretare ale valorilor pH-ului solului,

in solutie salina KCl 0,1M

Aciditatea potentiala . Este de mai multe feluri: aciditate de schimb, aciditate hidrolitica si aciditate de neutralizare. Se masoara in me/100g sol.

a). Aciditatea de schimb A_s este data de concentratia ionilor de hidrogen si aluminiu adsorbiti de complexul coloidal al solului care pot fi trecuti in solutie, in urma tratarii solului cu solutia unei sari neutre, de obicei KCl.

b). Aciditate hidrolitica A_h, este acea parte a aciditatii potentiale care este scoasa prin tratarea solului cu solutia unei sari ce hidrolizeaza alcalin ( acetat de sodiu sau de potasiu).

c). Aciditatea de neutralizare A_n , este data de antreaga cantitate de ioni de hidrogen adsorbiti, care sunt scosi prin tratarea solului cu o baza, la care se adauga cei din solutia solului. A_n reprezinta de fapt aciditatea totala a solului, ea nu se determina si nu se foloseste pentru caracterizarea agrochimica a solurilor (Budoi, 2004).

2. Cerintele plantelor fata de reactia solului.

Majoritatea plantelor de cultura, nu pot suporta un pH < 4,5 sau pH > 8,3, si nici mari variatii ale acestuia. Cele mai multe plante se dezvolta bine pe soluri neutre ( pH = 6,8-7,2 ) sau usor acide (pH = 6,3-6,8).

De regula plantele suporta mai bine mediu acid decat cel alcalin. Sensibilitatea maxima la aciditate, respectiv la alcalinitate, se manifesta la inceputul perioadei de vegetatie, in primele faze, si in mod deosebit la cea de plantula. Sensibilitatea plantelor la conditii extreme de pH creste, in principiu, in conditii de stres hidric si nutritiv ( Budoi, 2000).

Dupa sensibilitatea fata de reactia solului, plantele cultivate pot fi grupate in:

plante foarte sensibile la aciditate: sfecla ( de zahar si furajera), conopida, fasolea de gradina, gutuiul, visinul, care se cultiva bine pe solurile cu pH = 7-8;

plante sensibile la reactia acida: floarea soarelui, fasole, grau, porumb, mazare, canepa, dovleci; acestea se dezvolta bine pe soluri cu reactie slab acida pH = 6-7;

plante tolerante la aciditate: secara, ovaz, tomate, morcov, vita de vie, mar, pH optim este cuprins intre 5-6;

plante foarte tolerante la aciditate ( prefera reactia acida): cartof, lupin, agris, zmeur.

Tabelul 1.4.

Cerintele plantelor cultivate fata de reactia solului

3. Influenta reactiei solului asupra activitatii microorganismelor

si mobilitatii elementelor nutritive

Reactia solului influenteaza mult si activitatea microorganismelor din sol.

Astfel, bacteriile aerobe fixatoare de azot atat cele simbiotice (Rhizobium), cat si cele nesimbiotice (Azobacter), au pH-ul optim cuprins intre 6,5 -7,5 . Bacteriile anaerobe fixatoare de azot ( Clostridium) sunt mai tolerante la aciditate , pH-ul optim fiind intre 5,7-7.

Bacteriile nitrificatoare au pH cuprins intre 6,6-8, deci slab acid - slab alcalin. Reactia acida inhiba puternic activitatea microorganismelor nitrificatoare (Budoi, 2000). Bacteriile denitrificatoare au pH optim cuprins intre 7-8, denitrificarea avand insa loc la pH intre 3,9-9.(Tate, 1995; Budoi, 2000). Ciupercile, spre deosebire de bacterii, prefera un mediu acid.

Daca pe solurile puternic acide, numeroase specii de plante se dezvolta slab sau pier, aceasta nu se datoreaza numai prezentei in cantitate mare a ionilor H⁺, ci intregului complex al solului, in special Al³⁺ si Mn²⁺ mobili in solutia solului peste anumite limite, a carentei unor elemente nutritive, precum si a dezechilibrelor produse de aciditate in accesibilitatea lor pentru plante.

Sursa de azot pentru plante este materia organica, descompunerea acesteia fiind redusa la valori ale pH-ului mai mici de 7. Fosforul are mobilitate mai mare in solurile cu pH = 5,5-7,0. La pH< 5,5 are loc formarea fosfatilor de fier si aluminiu, insolubili, din care fosforul este inaccesibil plantelor. La valori ale pH-ului > 7,0 si pana la 8,5 , se formeaza fosfatii secundari si tertiari de calciu, greu solubili, din care plantele nu pot utiliza fosforul. La pH> 8,5 se formeaza fosfati de sodiu, usor solubili si accesibili plantelor. Pe solurile acide potasiul este usor levigat, spre deosebire de solurile neutre si alcaline, iar in urma amendarii cu calciu, mobilitatea sa scade. Ionii de Ca²⁺ determina o desorbtie accentuata a K⁺ din complexul coloidal, si au un efect antagonic asupra absorbtiei lui de catre plante.

Calciul si magneziul sunt mai solubile la valori ale pH-ului mai mari de 6,0. Fierul, cuprul si zincul au mobilitate redusa la pH> 7,5. Borul este foarte mobil la pH scazut, iar molibdenul la pH neutru (6,7-7) (Goian, 2000).

In solurile acide, aluminiul trece partial in forme solubile, concentratiile ridicate de Al³⁺ in solutia nutritiva avand efecte daunatoare asupra radacinilor, care sufera modificari morfologice, se innegresc, au loc modificari ale capacitatii de absorbtie si de retinere a cationilor. Al³⁺ ocupa pozitiile de schimb ale perisorilor radiculari, impiedicand absorbtia altor elemente nutritive: K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺s.a. In prezenta Al³⁺, fosforul introdus in sol prin intermediul ingrasamintelor, este inaccesibil plantelor datorita formarii AlPO₄, insolubil si neaccesibil plantelor. Ca urmare, pe solurile puternic acide, cu mult aluminiu, se impune aplicarea unor cantitati ridicate de ingrasaminte fosfatice, pentru a impiedica pe de o parte carenta de fosfor, iar pe de alta parte efectul nociv al aluminiului prin precipitarea lui sub forma de fosfat tertiar. Efectul negativ al aluminiului incepe de la 15-50 ppm Al schimbabil, iar de la 0,3 me/100 g sol (27 ppm Al ) se impune amendarea calcica ( Borlan, 1982).

Alaturi de aluminiu, manganul produce si el efecte de toxicitate la concentratii foarte variate, in functie de sensibilitatea plantelor fata de acest element. Astfel, in timp ce unele plante manifesta tulburari importante la concentratii de 1-4 ppm Mn, porumbul poate tolera concentratii de peste 15 ppm Mn, fara efecte de franare a cresterii. Mn se acumuleaza mai mult in partea aeriana a plantei, fapt ce produce tulburari in metabolismul proteinelor. Simptomele frecvente ale toxicitatii sunt aparitia de pete brune pe frunze. Excesul de Mn in solutia solului cauzeaza, uneori, simptome ce indica falsa lipsa a fierului.