Degradarea biologica a solurilor

Natura se gaseste in mod evident, in fata unui declin ecologic, in care factorul antropic a avut rolul determinant, ca factor de deteriorare prin mijloace directe-indireste, multiple si complexe, apropiate sau indepartate in timp.

In context se inscriu:

1. Degradarea biologica
2. Deteriorarea prin eroziune
3. Deteriorarea prin supraexploatarea resurselor biologice

a) defrisarea padurilor

b) suprapasunatului

Deteriorarea prin constructia de baraje si canale

Deteriorarea prin poluare

a) ploile acide

b) poluarea cu ingrasaminte chimice si pesticide

. Degradarea solului

Degradarea solului este un proces extrem de complex, care determina sau intensifica in

acelasi timp actiunea unuia sau a mai multor factori limitativi sau restrictivi, fiind in stransa

interdependenta cu deteriorarea altor resurse naturale ale mediului inconjurator.

In agricultura conventionala, se recunoaste ca provocarea, accelerarea si intensificarea

degradarii solului este determinata, in cea mai mare masura, de catre activitatile antropice, si mai

putin de unii factori naturali limitativi.

Unii dintre factorii naturali limitativi au caracter permanent, astfel ca nu pot fi inlaturati,

si de aceea tehnologiile agricole trebuie sa li se adapteze. In aceasta categorie este inclusa

compozitia granulometrica sau textura solului, respectiv continutul prea mare de argila sau nisip,

continutul de schelet sau volumul edafic util.

Numerosi alti factori naturali limitativi afecteaza, intr-o masura mai mare sau mai mica,

starea de fertilitate a solului, ca si cea de productivitate, cum sunt: compactitatea primara,

aciditatea, excesul sau deficitul de apa, continutul redus de materie organica si nutrienti, sau

dezechilibrele de nutritie, dar acestia pot fi remediati intr-o perioada de timp relativ scurta, prin

masuri ameliorative, chiar daca unele dintre ele sunt costisitoare.

Activitatile antropice desfasurate in agricultura conventionala in complex cu factorii

naturali determina: degradarea fizica, eroziunea hidrica si eoliana, excesul de apa, degradarea

chimica si degradarea biologica.

Evaluarea starii structurale a solului in ansamblul sau, ca entitate globala, la un

moment dat sau in dinamica, evidentierea si caracterizarea in principal a proceselor degradarii

solului reprezinta o sarcina extrem de importanta si dificila, ce nu poate fi rezolvata doar prin

observatii "vizuale" efectuate pe teren sau printr-o simpla determinare a unei anumite

caracteristici.

Aceasta activitate de monitorizare se realizeaza prin studii complexe de specialitate,

bazate pe o multitudine de indicatori si proprietati specifice, care permit identificarea si

caracterizarea diferitelor forme de degradare. Valorile numerice si intervalele de variatie ale

acestora permit aprecierea nivelului de intensitate a proceselor respective si stabilirea masurilor

de refacere a solului.

1.Degradarea biologica a solului

Degradarea biologica a solului inseamna deteriorarea modului de viata al comunitatilor de vietuitoare si a functiilor pe care acestea le exercita.

Aceasta degradare reprezinta consecinta fireasca a factorilor care au condus la procesele

deteriorarii fizice si chimice a solului. Cauzele majore sunt: hrana insuficienta, cantitatile mari de

agrochimicale, afanarea sau deranjarea excesiva a solului prin numeroase lucrari.

Managementul starii structurale a solului reprezinta principala cale de control a

proceselor biologice la nivel de micro- si macro-scala.

Acest control poate fi realizat prin construirea unui mediu confortabil determinat de

modul de organizare al spatiului poros, de miscarea aerului si apei in sol si materialele nutritive

acumulate.

In relatia: lucrarea solului - activitate biologica - procese de mineralizare - formare de

compusi noi, cantitatea si calitatea substratului sunt de cea mai mare importanta.

Lucrarile solului au efecte complexe asupra mediului fizic, chimic si biologic al solului.

Intensitatea de prelucrare a solului, cantitatea si modul de incorporare a resturilor vegetale

influenteaza continutul de apa din sol, starea de aeratie, temperatura si contactul dintre

particulele minerale si cele organice. Aceste modificari in mediul fizic al solului influenteaza

organismele care traiesc in spatiul respectiv, variatele categorii de organisme raspunzand diferit

la noile conditii.

Modificarile induse in sol de metodele de lucrare afecteaza cantitativ si calitativ

populatiile de vietuitoare, prin reducerea lor numerica, prin schimbarea diversitatii si a activitatii

lor.

La randul lor populatiile de vietuitoare din sol manifesta o influenta deosebita asupra

conditiilor fizice si chimice.

Organismele mai mari, cum sunt ramele, prin activitatea lor de forare in sol produc

modificari in morfologia interna a solului, prin crearea porilor largi, cu rol deosebit de important

in procesele de miscare a apei si aerului, si in dezvoltarea sistemului radicular al plantelor. In

acelasi timp prin deplasarea lor in sol inghit cantitati considerabile de sol pe care-l elimina intr-o

stare de humificare inaintata, si intr-un amestec de particule fine minerale si organice unite in

microagregate structurale naturale de calitate numite coprolite. Inmultirea si miscarea lor in sol

este conditionata de nevoia fata de oxigen, de apa si de hrana.

De aceea, indirect procesele degradarii fizice si chimice care conduc la deteriorarea

acestor conditii, evident au consecinte negative asupra vietii acestora. De asemenea, alaturi de

macro-, si mezoorganisme, microorganismele au rol esential in descompunerea materiei

organice si in ciclul nutrientilor din sol.

In sistemele conservative cu semanat direct, absenta lucrarii solului permite

acumularea de resturi vegetale la suprafata solului, furnizand hrana si o protectie mai buna la

suprafata impotriva eroziunii, modificand favorabil caracteristicile ambientale de la suprafata si

din stratul de sol superior si, in acest fel, creand un micro-habitat favorabil pentru toate

organismele din sol.

Masa microbiana din sol reactioneaza diferit in raport cu modul sau de lucrare, de

afanare, cu cat acesta este mai intens cu atat efectele negative vor fi mai puternice. Astfel, hifele

coloniilor de ciuperci, care sunt ramificate prin intregul profil de sol pot fi direct dramatic

afectate de catre actiunea mecanica a masinilor agricole.

Coloniile bacteriene, care de regula vietuiesc in centrul agregatelor structurale de sol,

pot supravietui atata vreme cat acestea nu sunt degradate.

Populatiile de microorganisme in primii 10 cm ai solului sunt mai reduse in sistemele de

lucrare conventionala, comparativ cu cele unde se practica semanatul direct. Aceasta s-a datorat,

atat cresterii continutului de materie organica si imbunatatirii calitatii sale, cat si ameliorarii unor

caracteristici fizice ale solului privind starea de asezare, modul diferit de formare, redistribuire,

morfologie a macroporilor, cresterii continutului de apa.

In contrast cu sistemele conventionale, in semanatul direct activitatea biologica este mai

intensa, datorita nu numai imbunatatirii conditiilor de hrana, dar si formarii macroporilor de

origine biologica, in special prin activitatea ramelor.

Ca urmare a diferitelor sisteme tehnologice de lucrare a solului se produc, pe de o parte,

modificari cantitative si calitative in structura populatiilor microbiene, iar pe de alta, devin

diferite cerintele fata de anumite astfel de comunitati. Astfel, in sistemele conservative, si mai

ales la semanatul direct, ciupercile saprofite devin cele mai importante, avand rol major in

descompunerea resturilor vegetale de la suprafata solului, in timp ce bacteriile sunt cele mai

importante in afanarea conventionala a solului.

S-a constatat, de asemenea, ca in sistemele conservative, mai ales in semanatul direct,

comparativ cu afanarea conventionala, formarea si stabilizarea agregatelor structurale este

predominant determinata de catre coloniile de fungi (Beare si colab., 1992). Aceste diferente

sunt cel mai clar evidentiate prin determinari micromorfologice, care permit vizualizarea

sugestiva a modului natural de organizare a spatiului poros.

In sistemele conservative, mai ales la semanatul direct, populatia de lumbricide a

crescut semnificativ comparativ cu afanarea conventionala; in sistemele conventionale

reducerea, chiar pana la disparitie, a lumbricidelor, ca si a unor specii de bacterii care au un rol

deosebit de important in procesele descompunerii resturilor organice si vegetale si ale formarii

humusului, ale stabilizarii agregatelor structurale, a fost determinata de hrana insuficienta si

deranjarea excesiva a solului, (Francis si Knight, 1993).

Rolul deosebit al lumbricidelor in cresterea si conservarea starii de fertilitate a solului a

fost subliniat in numeroase studii. Printre cele mai recente si sugestive sunt cele efectuate in

Brazilia. In aceasta tara s-a trecut la agricultura conservativa cu mai bine de 30 de ani in urma,

azi numai semanatul direct practicandu-se pe o suprafata de peste 18 milioane hectare, fiind

sistemul cel mai preferat de catre fermieri. Chiar din perioada imediat urmatoare dupa

introducerea in practica a acestui sistem, prin simple observatii empirice, s-a constatat o crestere

puternica a populatiei si biomasei de lumbricide, depasind de 3 pana la 5 ori pe cea din zonele

forestiere. Aceasta i-a determinat pe localnicii care practicau semanatul direct sa fondeze, inca

din acea etapa de inceput a agriculturii conservative (intre 1970-1980), "Clube de Minhoca"

adica, asa numitul "Club al Faunistilor". Cercetari recente sustin, cu date specifice, atat cresterea

populatiei si a masei lumbricidelor, cat si a rolului acestora in imbunatatirea si conservarea

fertilitatii solului (Brown si colab., 2003).

In tara noastra, desi Papacostea (1976) arata, cu 30 de ani in urma, ca functiile ecologice

ale solului pot fi realizate numai impreuna de structurile vii si nevii din sol, iar Zarnea (1994)

accentua, 20 de ani mai tarziu, ca activitatea biologica normala atinge nivelul maxim doar atunci

cand conditiile de mediu sunt optime in raport cu necesitatile speciilor, totusi, s-au realizat de-a

lungul timpului, prea putine progrese pentru imbunatatirea mediului lor de viata in sol prin

aplicarea unor sisteme tehnologice mai putin agresive.

2.Deteriorarea prin eroziune

Eroziunea - ca forma de degradare a solului sau a rocilor, se datoreaza actiunilor ploilor, vantului si omului care prin lucrarile agricole, a distrus textura solului, i-a dezgolit in fata radiatilor solare si l-a saracit de asociatiile vegetale naturale.

Omul, printr-o folosire abuziva a pamnatului, a dus la o micsorare a capacitatii de retinere a apei in sol. Aceasta se evapora, sau se scurge rapid la suprafata, provocand dese inundatii, deoarece lipseste stratul cu vegetatie arborescenta care sa "amortizeze" efectele precipitatiilor puternice. Aceasta eroziune se datoreaza poluarii cu pesticide si ingrasaminte chimice, ploilor acide, taierilor masive de paduri, lucrarilor necorespunzatoare ale solului, care in timp degradeaza textura acestuia.

Eroziunea a afectat in ultimul secol pe intreg globul 20 mil km² din terenurile cultivate, adica 28% din suprafata lor. In tara noastra suprafata supusa eroziunii este de circa 7 milioane hectare, fiidn afectata zona centrala a Transilvaniei, Podisul Barladului si zona Subcarpatilor de curbura.

Se stie ca solul uscat, degradat si lipsit de vegetatie, formaeaza norii de praf cu actiune devastatoare. Asa s-a intamplat in anul 1934 in statele americane - Kansas, Texas si Oklahoma, cand solul a fost erodat pe o suprafata de 450.000 km², pana la o adancime de 25 cm, in unele locuri, constituind cea mai mare catastrofa, a carei cauza a fost actiunea omului necontrolata.

Ca masuri de evitare a aeroziunii, omul a afolosit inca din vechime, mai ales in Asia, cultivarea in terase limitate de santuri care retin apa; aratul in brazde, care urmeaza curbele de nivel, acoperirea in permanenta a solului cu un strat de resturi vegetale sau de culturi care sa restabileasca echilibrul chimic in sol.

1. Circa 2 mln. ha de terenuri agricole (peste 50% din teritoriul tarii) sunt situate pe versanti cu diferite grade de inclinare.

2. Suprafata arabila a solurilor supusa pericolului eroziunii constituie 1,86 mln. ha. In Republica formele de eroziune sunt: slab erodate, moderat erodate si puternic erodate.

3. Suprafata solurilor erodate s-a majorat pe parcursul a 35 de ani cu 264,4 mii ha, ceea ce constituie 10,4% din suprafata terenurilor agricole, avansand anual cu 7554 ha. Nivelul cel mai inalt de erodare a terenurilor agricole este inregistrat in raionale Calarasi (57,6%), Ungheni (46,3%), Cahul (42,5%), Hincesti (42,1%).

4. Pierderile anuale de sol fertil de pe toate terenurile agricole, cauzate de eroziune, constituie 26 mln. tone. Aceasta cantitate de sol fertil contine: humus - 700 mii tone, azot - 50 mii; fosfor - 34 mii; potasiu - 597 mii tone.

5. Dauna din cauza eroziunii se extinde si asupra altor domenii: innamolirea iazurilor si altor bazine acvatice; poluarea solurilor din depresiuni si a apelor subterane cu produse de uz fitosanitar si fertilizanti spalate de pe versanti, distrugerea cailor de comunicare, a constructiilor hidrotehnice, etc. In ansamblu pierderile anuale directe si indirecte cauzate de eroziune constituie 2432 mln. lei.

2.Deteriorarea prin supraexploatare

a) defrisarea padurilor

Padurile reprezinta factorul determinant in mentinerea echilibrului ecologic, climatic si hidric, reprezentand ecosistemul cu o capacitate de regenerare de 3-5 ori mai mare, decat oricare alt ecosistem natural.

Taierile masive din ultimii 80 de ani, mai ales dupa primul razboi mondial, a dus la o reducere a suprafetei de 9 milioane ha la 6.3 milioane ha paduri, din care astazi 5.5% sunt afectate de poluare si daunatori. Vegetatia forestiera contribuie la incetinirea scurgerii de suprafata, pastrarea litierei, a covorului vegetal ierbos si la retinerea apei. Litiera este sursa principala de intoarcere a elementelor minerale in sol si a substantelor organice.

Despaduririle masive in scopul valorificarii lemnului constituie o cauza esentiala a degradarii solului prin eroziune, mai ales pe terenurile in panta. In anul 1975 productia anuala mondiala de lemn a fost de 2,4 miliarde m³. Datorita acestui fapt prin interventia distructiva a omului, care solicita lemnul drept combustibil, pt constructii, in industrie sau pt eliberarea terenurilor necesare agriculturii. Pe glob sunt tari ca Spania si Grecia care si-au redus suprafata impadurita pana la 15%.

In Africa padurile tropicale s-au redus cu 2/3, fiind necesare suprafete pentru plantatiile de cacao si alte plante exotice. In America de Nord, datorita taierilor masive din N-V Californiei a pinului canadian s-au produs numeroase inundatii cu sute de mii de hectare de terenuri distruse.

Desi s-au facut reimpaduriri cu rasinoase si eucalipti, in diverse zone ale globului, aceste paduri artificiale sau amenajate nu prezinta diversitatea pe varste, specii si categorii ecologice de plante, multitudinea relatiilor interspecifice si o stabilitate ecologica asigurata in sute de ani. Se stie ca in viitor nevoia de lemn va spori cu 17% iar padurile tropicale risca sa dispara la inceputul acestui mileniu.

Pentru mentinerea invelisului protector al ecosferei, care sa fie ferita de eroziune si ariditate, ONU a luat masuri de protectie a padurilor la scara planetara, in sensul conservarii solului, a resurselor de apa, a purificarii aerului si a imbunatatirii climatului. Padurea are si functia de recreeare si sursa de ozon pt om.

Alunecari de teren

b) suprapasunatul

Distrugerea covorului vegetal dintr-un ecosistem apare ca urmare a procesului de pasunare intensiva de catre animalele ierbivore. In pampasul argentinian capacitatea limita pe pasunile naturale se cifreaza la 14.000 kg vite/km². In preeria din Texas de 11.000 kg vite/km², iar in savana din Kenya numai de 3500 kg vite/km².

Daca aceste limite sunt depasite, in populatiile animalelor salbatice apare autoreglarea, adica se intesifica activitatea pradatorilor, creste frecventa bolilor si parazitilor, deoarece populatiile de insecte fitofage se gasesc in echilibrul relativ cu mediul, suferind oscilatii in functie de fluctuatiile acestuia.

In cazul animalelor domestice, care raman in afara factorilor ecologici si se supun factorului antropic, apare suprapopularea pasiunilor si o desgolire accentuata a biotopului, care isi pierde posibilitatile de regenerare.

Animalele domestice tinute pe suprafete limitate, prin calcarea solului, duc la tasarea acestuia si strivirea invelisului vegetal. Astfel vegetatia dispare progresiv de pe anumite suprafete care sunt supuse treptat eroziunii si degradarii. Spre exemplu, insula Sf Elena, in care portughezii au introdus capre in anul 1513, in anul 1909 flora era complet distrusa. Aceeasi situatie cu solurile erodate, aride cu reliefuri accidentale si vegetatie distrusa se intalneste in zona Apeninilor - Italia, platoul Castiliei - Spania, Orientul Apropiat - Siria, Iran si America de Nord.

In prezent pe glob exista o preocupare generala de salvare de salvare a vegetatiei de la suprapasunare. In acest context se inscriu plantarea de perdele forestiere, sau de fixare a asolului in Nordul Africii ( Tunis, Maroc) prin specii de Tamarix articulata, Accacia Cyanpiphylla si Accacia cyclops, care rezista la seceta si temperaturi ridicate.

3.Detriorarea prin constructii de baraje si canale

Pt asigurarea de apa potabila, irigatii, cai de comunicatii, producerea de energie electrica, omul a intervenit in ecosistemele acvatice prin constructia de canale si baraje.

Aceste constructii duc la inundarea unor terenuri aluvionare si schimba componenta cantitativa si calitativa a florei si faunei locale. In unele cazuri, noile lacuri costituie surse de boli, prin dezvoltarea numerosilor paraziti. Astfel dezvoltarea vegetatiei acvatice in canalele de irigatie, alimentate de la barajul de la Assuan din Egipt, a dus la instalarea gasteropodelor gazdei intermediare ale agentilor bilhariozei, exemplu trematodele Schistosoma hematobium si S. Mansoni. Aici apar si vectorii malariei ca si onchicercozei care provoaca orbirea.

4.Deteriorarea prin poluare

Poluarea=procesul de midificare a factorilor de mediu biotici si abiotici pron introducerea in mediu a poluantilor de tipul deseurilor din activitati umane.

Poluarea solului e cauzata de pulberile si gazele nocive din aer, de apele reziduale, de deseurile de natura industriala sau menajera , dar mai ales de pesticidele si de ingrasamintele chimice folosite in agricultura.

Poluarea artificiala a aparut odata cu dezvoltarea primelor asezari urbane, sub influenta factorului antropic. Initial produsele poluante erau putine, de natura organica si usor degradabile de catre microorganismele mediului (bacteriis i ciuperci).

a) ploile acide

Ploile acide sunt determinate de prezenta in atmosfera a oxizilor de sulf si azot, care in prezenta vaporilor de apa si sub influenta radiatilor ultraviolete, se transforma in acizi corespunzatori extrem de toxici ca : acidul sulfuric si acidul azotic.

Inca din anul 1950 s-a semnalat in Norvegia, scaderea productiei de peste din cele peste 200 de lacuri existente, o saracire a solului in substante nutritive si uscarea masiva a padurilor. Enigma a afost dezlegata abia in anul 1960, cand s- a dovedit ca apa de ploaie contine acizi, cu efecte nocive asupra vietuitoarelor.

Efectele nocive ale ploilor acide sunt:

-spalarea solului de substante nutritive, vitale arborilor(Ca, Mg, K)

-aluminiul existent in sarurile minerale din sol este pus in libertate de acizii continuti in apa de precipitatii si poate intra in competitie cu Ca, pentru a se fixa pe radacinile fine ale arborilor, reducand aprovizionarea acestora in Ca si incetinirea cresterii.

-distrugerea reducatorilor din sol prin pH-ul scazut al apei de precipitatii si prin concentratia mare in Al, impiedica sau diminueaza procesele de mineralizare, prin intermediul carora, sunt repuse in circulatie elementele minerale necesare arborilor pt sinteze organice.

b)poluarea cu ingrasaminte chimice si pesticide

-Chimizarea in exces duce la scadere potentialului productiv. O alta consecinta este acumularea in sol si in apa freatica a unor elemente minerale - nitrati- in concentratii daunatoare.

Folosite timp indelungat ingrasamintele chimice pot opri reciclarea substantelor organice din solurile cultivate, amenintand grav fertilitatea lor. Cresterea cantitatilor de ingrasaminte si humusul din sol.

Acesta are drept efect deteriorarea structurii pedologice, contribuind astfel la declinul complexului absorbant argilo-humulos.

Pesticidele cu mare toxicitate pot si ele sa degradeze biocenozele din sol, dar in aceata privinta parerile sunt impartite. Se stie ca pesticidele ajunse in sol pot dauna faunei ce contribuie la incorporarea materiei organice in sol. Dintre acestea, cel dintai sufera ramele care au un rol primordial in asigurarea fertilitatii solului

Alte produse care polueaza solul sunt: reziduurile solide de la exploatarile miniere, zgurile metalurgice si de la termocentrale, deseurile rezultate de la crescatoriile de animale, reziduurile provenite din industria alimentara, deseurile casnice. Printr-o depozitare nerationala, aceste produse ocupa mari suprafete de teren agricol sau de alt interes economic.

Bibliografie

"Ecologie si protectia mediului"

de Dr. Gh. Mohan si Dr. A. Ardelean