Cercetari privind modificarile chimice din sol, dependente de tipul de rotatie

Cercetari privind modificarile chimice din sol, dependente de tipul de rotatie

Influenta plantei cultivate, prin cantitatea si natura materiei organice adusa in sol prin resturile vegetale are o mare importanta asupra modificarii nivelului de fertilitate a solului (Chirita si colab., 1980; Stefanic, 1994; Gheorghita si colab., 2000 131g66b a).

Materia organica este angrenata atat in procese de descompunere cat si de biosinteza a unor noi substante, sub influenta microorganismelor din sol, care la randul lor sunt influentate de conditiile de mediu. Varietatea mare de forme structurale ce intra in compozitia substantei organice, multe dintre ele dificil de definit, au determinat considerarea ca substante humice numai a compusilor solubili in solutii alcaline (cunoscuti sub denumirea de acizi huminici si fulvici), care definesc mai bine notiunea de humus (Eliade si colab., 1987; Hayes, 1991). Se poate afirma ca humusul reprezinta un stadiu de echilibru al formarii si degradarii. Continutul in humus poate creste sau descreste in functie de conditiile de mediu, cultivarea solului sau prin tehnologia aplicata (Haider si colab., 1991).

Alaturi de continutul in humus s-au mai studiat si alti indicatori chimici care contribuie la definirea fertilitatii solului, si anume: valoarea pH, aciditatea hidrolitica,  suma bazelor schimbabile, continutul in azot, fosfor si potasiu (forme mobile).

Examinand datele existente in literatura se constata ca modificarea pH-ului solului si a aciditatii hidrolitice este influentata de efectul combinat al rotatiei culturilor si aplicarea ingrasamintelor chimice.

Zahan (1969) in conditiile unui sol brun de padure podzolit, pe o perioada de 3 ani, a constatat modificari nesemnificative ale pH-ului si aciditatii hidrolitice la cultivarea graului dupa diferite plante premergatoare. Astfel, valoarea pH-ului a fost mai mare dupa porumb (5,38) si mazare (5,36), decat dupa grau (5,34).

Dinca si colab. (1965) au observat pe solul brun - roscat de padure de la Saftica, Ilfov, dupa o perioada de 8 ani, o reducere nesemnificativa a pH-ului atat la monocultura de grau si porumb cat si in rotatiile de 2 si 4 ani, determinata de aplicarea ingrasamintelor chimice. Aceasta tendinta de acidifiere a solului sub influenta ingrasamintelor se accentueaza o data cu trecerea timpului. Budoi si colab. (1972), dupa 14 ani de experimentare, au inregistrat cele mai mici valori de pH, si anume 6,30 si 6,25 la dozele de N₄₈P₃₂ si N₉₆P₆₄ la monocultura de grau, la martorul nefertilizat, pH-ul fiind de 6,75.

Ailincai, Jitareanu si colab. (2007) prin rezultatele obtinute, arata ca dupa 39 de ani, asolamentele de camp cu leguminoase perene au mentinut reactia solului, in functie de ingrasamintele aplicate, intre 6,8 si 7, in celelalte rotatii scazand nivelul pH-ului.

Miglierina si colab. (2000) au constatat ca pH – ul solului a crescut cu adancimea in toate rotatiile. Aplicarea ingrasamintelor a dus la scaderea pH – ului (de la 6,94 la 6,54) in monocultura si mai putin in rotatii, fapt confirmat si de Thomas si colab. (1981) si Hansen si Zeljkovich (1984).

Calitatea humusului depinde de calitatea resturilor vegetale, deoarece substantele rezultate in urma descompunerii acestora si a transformarilor ulterioare intra in componenta humusului.

Multi cercetatori, printre care I. G. Zaharcenko (1962), in U.R.S.S., Ridley si Hedlin (1968), in Canada, au constatat reducerea cantitatii si calitatii humusului in monoculturi, mai ales la prasitoare.

Miglierina si colab. (2000) au constatat reducerea carbonului organic cu adancimea in variantele nefertilizate, in rotatiile grau – ierburi pentru pasunat si grau – borceag, dar nu si in monocultura de grau. Fertilizarea cu fosfor si potasiu a dus la cresterea continutului solului in carbon organic, cu exceptia rotatiei grau – ierburi pentru pasunat in stratul de sol de la suprafata. Analizand continutul solului in azot total si fosfor extractabil, se observa descresterea acestora cu adancimea. In solul de sub rotatia grau – leguminoase sau borceag s-a inregistrat cea mai mare valoare a azotului total, datorita culturii de leguminoase. In ceea ce priveste continutul in fosfor, acesta se gaseste la un nivel mediu (dupa Olsen si Sommers, 1982) in stratul de suprafata in toate cele trei rotatii. In cazul fertilizarii, continutul cu fosfor a crescut, cu exceptia rotatiei grau – ierburi perene in stratul de suprafata.

Si in tara noastra s-au facut numeroase studii privind influenta asolamentului asupra cantitatii humusului format.

Budoi si colab. (1972), Ana Arfire si Cojocaru (1977) au observat diferente intre monocultura de porumb si rotatii, si anume, scaderea continutului de humus in cazul monoculturii. Ingrasamintele cu azot au avut actiune favorabila asupra continutului de humus, atat in cazul rotatiei cat si al monoculturii.

Ionescu Fl. si colab. (1986) pe un sol brun - roscat de padure, slab podzolit, dupa 18 ani de cercetare, au inregistrat cel mai scazut continut de humus si carbon total in rotatiile de 4 ani dupa mazare si 2 ani dupa porumb (tabelul 2.2).

Tabelul 2.2

Table 2.2

Influenta rotatiei asupra cantitatii de humus si carbon total din sol

dupa 18 ani de experimentare (dupa Ionescu Fl. si colab., 1986)

The influence of crop rotation on soil humus quantity and total carbon percentage on 18 years of experiments (after Ionescu Fl. and al., 1986)

Acest fapt poate fi explicat tinand cont de calitatea resturilor vegetale lasate de plantele de cultura. Astfel, calitatea buna a resturilor vegetale de mazare, cu raport C/N mic, bogat in azot a facut ca procesul  de mineralizare a materiei organice dupa mazare sa fie cel mai intens, fapt ce a dus la o scadere a continutului de humus si de carbon total.

Dupa porumb scaderea continutului de humus si carbon total a fost determinata de mineralizarea mai pronuntata a materiei organice ca urmare a lucrarilor de intretinere din timpul perioadei de vegetatie a porumbului si a miristei mai sarace in resturi vegetale.

In monocultura de grau, acumularea an de an a unor resturi vegetale mai sarace in azot, cu un raport C/N mare, a facut ca mineralizarea sa fie mai putin accelerata, ducand la realizarea unui continut mai mare de humus (2,45% humus, 1,42% carbon total) si de azot fixat microbiologic. Se creeaza astfel o baza de dezvoltare a ciupercilor, specifice substantelor care se descompun greu (Müller, 1966).

In rotatia dupa mazare, humusul este de calitate buna, pentru ca predomina acizii huminici, iar in monocultura, humusul, cu un continut ridicat de acizi fulvici, indica o calitate mai slaba.

Cercetarile efectuate de Ailincai si colab., 2007 intr-o experienta de lunga durata, 39 de ani, pe un cernoziom cambic evidentiaza scaderea continutului in humus al solului intr-o rotatie de 2 ani (grau – porumb) de la 3,3 la 2,98%, in cazul fertlilizarii anuale cu N₁₀₀P₈₀ si cresterea acestui continut in cazul asolamentului cu sola saritoare: leguminoase boabe (mazare, fasole, soia) – grau – porumb – floarea-soarelui – leguminoase si graminee perene de la 3,3 la 3,35%, cand s-au folosit doze mari de ingrasaminte minerale si de la 3,4 la 3,54%, cand s-au administrat doze mici de ingrasaminte minerale impreuna cu ingrasaminte organice (N₄₀P₄₀ + 30 t/ha gunoi aplicat odata la 2 ani).

Continutul de azot total a crescut cel mai mult dupa mazare (0,137%) si cel mai putin in monocultura (0,107%).

Continutul solului in fosfor si potasiu mobil este influentat atat de efectul combinat al asolamentului cat si a fertilizarii chimice cu azot si fosfor. Aplicarea ingrasamintelor fosfatice, in doze care depasesc consumul, determina acumularea de fosfati mobili.

Pe cernoziomul cambic de la Podu – Iloaiei, in conditiile aplicarii anuale, timp de 40 de ani a ingrasamintelor, ratele medii de crestere a continutului de fosfati mobili (PAL) au o tendinta de plafonare, datorita repartizarii fosfatilor din ingrasaminte intr-un volum de sol mai mare decat cel al stratului arat. Continutul in fosfor mobil indica faptul ca o asigurare buna a solului se realizeaza in cazul folosirii unei doze anuale de 60 – 80 kg/ha P₂O₅.

Privind continutul de potasiu mobil ,din sol se constata scaderea acestui element in rotatia grau – porumb si in cazul folosirii unor doze mari de ingrasaminte cu azot. Cresteri mai intense ale continutului de potasiu mobil s-au inregistrat in stratul arat al solului fertilizat cu gunoi de grajd. Refacerea si mentinerea indelungata a continutului de potasiu schimbabil in stratul arat al solurilor are loc pe seama starii fizice a solului si dezvoltarea unui sistem radicular profund (Ailincai si colab., 2007).

Cercetatori ca Dinca (1965) si Stratula (1968) au analizat modificarea continutului solului in fosfor si potasiu mobil pe diferite soluri, dupa 8 ani, respectiv 9 ani de experimentare. Acestia au remarcat acumulari intense, mai ales in ceea ce priveste fosforul mobil, in cazul asolamentului de 2 si 4 ani la grau si porumb. In ceea ce priveste regimul potasiului in sol, Dinca (1965) a constat o crestere la monocultura de porumb, dar si a asolamentelor de 2 si 4 ani fata de monocultura graului.

Ambii cercetatori au sesizat faptul ca aplicarea ingrasamintelor cu azot si fosfor aduc cresteri considerabile de fosfor si potasiu mobil in sol. Pe solul brun roscat de padure podzolit de la Simnic – Dolj, cu o fertilitate mai modesta, diferentele intre variante sunt mult mai mari decat pe solul brun – roscat de padure de la Saftica – Ilfov.

Pe cernoziomul de la Fundulea si pe solul brun –roscat de la Simnic se constata, dupa 20 de ani, valori mai ridicate ale continuturilor de azot, fosfor, potasiu si carbon organic in asolamentul mazare – grau – porumb – orz fata de monoculturile de grau si porumb si rotatia grau – porumb, ca urmare a folosirii mai echilibrate a fertilitatii solului in cadrul alternantei mai multor culturi (Sin, 1983; Ionescu, 1977).

O alta observatie importanta este aceea ca, odata cu trecerea timpului, continutul in potasiu mobil se reduce in rotatii fata de monocultura. Aceasta se datoreste cresterii proportionale a consumului de potasiu in raport cu productiile obtinute si atesta ca in viitor va fi nevoie sa se aplice si ingrasaminte potasice.

La aceleasi concluzii, in ce priveste regimul fosforului, au ajuns si Arfire si Cojocaru (1977), care au observat cresterea continutului de fosfor in sol la asolamentul de 4 ani, acesta sporind o data cu fertilizarea. Potasiul mobil din sol a fost mai mare la monocultura de porumb, dar asolamentul in interactiune cu ingrasamintele a dus la acumulari mai intense la rotatia de 4 ani.

Ionescu Fl. si colab. (1986) au observat cresterea continutului de fosfor si potasiu mobil din sol mai ales la rotatia de 4 ani, la graul semanat dupa mazare. Dupa mai multi ani de experimentare nivelurile de fosfor si potasiu in sol au crescut dupa toate premergatoarele.

Complexul adsorbtiv al solului determinat prin suma bazelor schimbabile se modifica cel mai lent sub influenta asolametului dar si a fertilizarii fapt observat de D. Dinca si colab. (1965) dupa 8 ani de experimentare.