PROCESE CARE DETERMINA DIFERENTIEREA IN ADANCIME A SOLULUI

In profilului de sol actioneaza diferite procese fizice, chimice si biochimice de alterare si dezagregare a materiei minerale si organice. Din aceasta cauza se formeaza componentele minerale si organice ale solului, se produce o transformare si un amestec al lor, avand loc acumularea sau transportul unor substante de la un orizont la altul (ceea ce determina saracirea unor orizonturi si imbogatirea altora etc.) Procesele cele mai frecvente care duc la diferentierea celor mai importante orizonturi si la dezvoltarea profilului de sol, sunt: bioacumularea, eluvierea si iluvierea, alterarea, gleizarea, stagnogleizare, salinizarea, alcalizarea, procesele vertice si procesele andice.

Aceste procese au loc cu intensitate diferita, in functie de conditiile diferite ale mediului, determinand formarea unor orizonturi caracteristice, eluviale sau iluviale, constituite din substante minerale si organice specifice solului. Cunoasterea acestor procese este necesara pentru a putea defini orizonturile profilului de sol si in functie de insusirile lor, tipurile de sol.

1.Bioacumularea. Formarea orizonturilor: A,O,T

Bioacumulare, consta in acumularea in sol a substantelor organice. In functie de conditiile de solificare se deosebesc trei categorii de bioacumulare, caracterizate prin: acumulare de humus, de materie organica partial humificata și de inmagazinare masiva de resturi organice.

Bioacumularea cu formare și acumulare de humus, duce la imbogatirea solului in materie organic& 353h77d #259; bine humificata si intim legata cu partea minerala, rezultand orizontul de la suprafata notat cu litera 'A'. In functie de conditiile de formare si proprietatile pe care le prezinta acesta, se disting trei tipuri de orizont A: orizont A molic notat cu 'Am', orizont A umbric notat cu 'Au' si orizont A ocric notat cu 'Ao'.

Orizontul Am (A molic, de la mollis = moale, afanat) este bogat in humus, alcatuit mai ales din acizi huminici saturati in cea mai mare parte cu cationi de calciu. Are culoare inchisa, este bine structurat, drenat si aerat. Acest orizont se formeaza, de obicei, in zone putin umede, sub vegetatie ierboasa si mixta, in conditii de reactie alcalina, neutra ori slab acida, in zone mai umede se intalneste numai la solurile evoluate pe roci bogate in calciu sau alte elemente bazice.

Orizontul Au (A umbric, umbra = umbra, cu sensul de soluri care au culoare inchisa si reacție acida) este asemanator orizontului Am, de care se deosebeste prin gradul mai mic de saturatie in baze. Se formeaza in zone umede si racoroase, cu vegetatie acidofila, pe materiale sarace in elemente bazice.

Orizontul Ao (A ocric, de la ochros = pal, culoare deschisa) se caracterizeaza prin culoare deschisa, datorita humusului alcatuit predominat din acizi fulvici, sau prin continutul redus de humus. Acest orizont se intalneste la solurile formate in zonele umede, cu vegetatie care lasa cantitati mici de resturi organice sau pe seama carora rezulta acizi fulvici, ori la solurile tinere cu solificare putin avansata.

Bioacumularea cu depunere de materie organica partial humificata,
duce la formarea orizontului folic, notat cu 'O', caracterizat prin acumularea de materie organica in diferite grade de humificare si nelegata sau amestecata cu partea minerala a solului. Astfel de bioacumulare este intalnita sub vegetatia lemnoasa si este caracteristica unor soluri formate in zone umede si reci, pe roci sarace in elemente bazice, denumite și litiera.

Bioacumularea cu depunere și inmagazinare de resturi organice in conditii de exces de umiditate, duce la formarea orizontului turbos, nota cu 'T', ce se caracterizeaza prin inmagazinarea  unei cantitati mari de resturi organice turbificate. Acest tip de bioacumulare este specific zonelor cu exces permanent de umiditate si cu o bogata vegetatie hidrofila.

2.Procesele de eluviere si iluviere si formarea

orizonturilor specifice

Eluvirea determina procesul de spalare (migrare) a compusilor solului de-a lungul profilului de sol, rezultand orizonturi saracite in coloizi si saruri, de culoare mai deschisa, numite orizonturi eluviale.

Prin iluviere se intelege procesul de depunere a compusilor solurilor la diferite adancimi, formandu-se orizonturi imbogatite in coloizi si saruri, compacte si impermeabile.

2.1.Argiloiluvierea. Formarea orizonturilor Bt si E

Argiloiluvierea, este specifica procesul eluviere-iluviere a argilei sau lessivare, este un proces de translocare si consta in indepar­tarea de particule argiloase, in stare de suspensie, din partea superioara a profilului si depunerea acestora mai in profunzime.

Prin iluviere se intelege procesul de depunere a compusilor solurilor la diferite adancimi, formandu-se orizonturi imbogatite in coloizi si saruri, compacte si impermeabile, notate in cele mai multe cazuri cu litera 'B'.

O mare importanta in formarea orizonturilor specifice de eluviere-iluviere o prezinta substantele coloidale reprezentate prin argila, sescvioxizi de fier, aluminiu si acizi humici. Prin eluvierea argilei din orizonturile de la suprafata si depunerea acesteia mai in adancime se formeaza un orizont specific denumit orizont B argic, care se noteaza cu 'Bt'. Acumularea argilei in orizontul Bt este insotita, in mod obisnuit, si de oxizi de fier, care-i imprima un colorit galbui-roscat.

Aceste procese au loc in conditiile unui climat umed (precipitatii medii anuale peste 550 mm) si deci a unui regim hidric periodic percolativ.

Precipitatiile abundente favorizeaza levigarea CaCO3 si debazifi-carea complexului coloidal (cationii de Ca²⁺ si de Mg²⁺ sunt partial inlo­cuiti cu cationi cu H⁺) si acidifierea solutiei de sol.

In aceste conditii, particulele coloidale de argila, formate prin alte­rarea silicatilor primari, nu mai sunt coagulate, se hidrateaza din ce in ce mai puternic si, ca urmare, sunt antrenate (eluviate) in profunzime odata cu curentul descendent de apa, unde se depun (sunt iluviate) sub forma de par­ticule foarte fine la suprafata elementelor structurale sau in porii acestora.

Migrarea argilei poate avea loc si in conditii de pH alcalin (solurile cu bicarbonat sau carbonat de sodiu) care are o actiune de dispersare a argilei (in solurile alcalice).

Orizontul unde se acumuleaza argila migrata din orizontul superior se numeste orizont B argiloiluvial sau B argic, notat cu simbolul Bt.

Acumularea argilei in orizontul Bt este insotita in mod obisnuit si de spalarea si respectiv acumularea oxizilor de Fe care imprima o culoare galbui roscata (datorita oxizilor de fier migrati odata cu mineralele argi­loase). Acest orizont poate fi identificat pe teren dupa structura prismatica, prezenta particulelor de argila pe fetele elementelor structurale si dupa culoa­rea mai inchisa (rosiatica sau galbuie) de cat cea a materialului parental.

Deasupra acestui orizont de iluviere a argilei (Bt), de unde s-a spa­lat argila si hidroxizi de Fe si a avut loc imbogatire reziduala in silice (par­ticule de cuart) de culoare deschisa, se formeaza un 'orizont eluvial' notat cu simbolul ”E”.

Cand migrarea argilei este intensa, deasupra orizontului Bt se formeaza un orizont eluvial, saracit in coloizi si imbogatit rezidual in particule grosiere. In cazul in care saracirea in coloizi si imbogatirea in particule grosiere este accentuata, orizontul se numeste eluvial albic si se noteaza cu 'Ea', iar cand acestea sunt de intensitate mai mica orizontul se numeste eluvial luvic si se noteaza cu 'El'.

Uneori, formarea orizontului Bt nu este insotita de separarea dea­supra lui a unui orizont El sau Ea, ci a unui orizont cu caractere atat de eluviere cat si de acumulare a humusului de tip mull. Acest orizont se numeste molic eluvial sau molic greic notat cu simbolul Ame (exemplu la faeoziomurile greice).

Intensitate foarte slaba a procesului de eluviere se intalneste chiar de la cernoziomurile argice, unde insa, acest proces nu poate fi sesizat morfologic la descrierea profilului de sol in teren.

De obicei trecerea dintre orizonturi Ea sau El si Bt se face treptat, situatie in care se separa un orizont de tranzitie ce se noteaza cu EB. Uneori, insa trecerea este brusca iar continutul de argila din Bt este cel putin dublu celui din E; acest caracter se numeste 'planic', adica separarea a doua planuri foarte diferite prin continutul de argila, denumit si ''schim­bare texturala brusca'. Caracterul planic este specific planosolurilor, care se datoreaza manifestari intense a proceselor de iluviere-eluviere sau a unui material bistratificat, din care, primul strat este sarac in argila, iar al doilea bogat in argila.

Daca orizontul E patrunde in orizontul B sub forma de limbi, ori­zontul astfel format se noteaza cu E+B si spunem ca avem o 'trecere glosica' (lat. glossa = limba) sau 'albeluvica' si apare numai la luvosolul glosic.

Speciile de plante din flora spontana indicatoare a procesului de eluviere intensa (aciditate) sunt reprezentate de Aspera spica-venti, Rumex acetosella s.a (Blaga si colab. 2005).

2.2.Chiluvierea sau spodolizarea. Formarea orizonturilor Ea, Bhs si Bs

Chiluvierea sau spodosolizarea consta in: migrarea (translocarea) dintr-un orizont superior si acumularea in unul inferior a sescvioxizilor de fier si/sau aluminiu si uneori a fractiunilor humice solubile sub forma de chelati.

Procesul genetic de cheluviere-chiluviere prin care in profilul de sol se individualizeaza orizonturile 'Ea' si „Bhs' este caracteristic podzolirii humico-feriiluviala sau spodosolizarii, specifica pentru spodisoluri.

In conditiile unui climat mai umed si mai rece (comparativ cu cel de la argiloiluviere) si a unei acidifieri pronuntate a solutiei de sol (pH < 5), sub padure de rasinoase, descompunerea resturilor organice se face incet (predominant de catre ciuperci), cu formarea mai ales de acizi fulvici, (acizi care intensifica alterarea constituentilor minerali) iar in urma alterarii inain­tate a silicatilor primari acestia se desfac in componentele de baza dintre care mai importante sunt silicea si sescvioizii de Fe si Al.

Orizontul superior eluviat de baze, hidroxizi de fier si aluminiu si humus si imbogatit rezidual in silice coloidala si cuart prin procesul de cheluviere, de culoare cenusiu deschis se numeste orizont E albic (cunos­cut sub denumirea de orizont E spodic in clasificarea anterioara, 1980) si se noteaza cu simbolul Ea.

Orizontul inferior, iluvial de acumulare a acizilor humici si a oxizilor de Fe si Al prin procesul de chiluviere, se numeste orizont B humico feriiluvial sau B spodic, se noteaza cu simbolul Bhs si are culoare neagra sau neagra cafenie.

Orizontul spodic in care se acumuleaza in cantitate mai mare sescvioxizi de Fe si Al are culoare portocalie, se mai numeste orizont B feriiluvial si se noteaza cu simbolul Bs.

Scaderea continutului de sescvioxizi (oxizi, oxihidroxizi si hidro­xizi) de Fe si Al din orizontul supraiacent nu se poate evidentia morfologic din cauza actiunii 'coloid protectoare' pe care o exercita continutul ridicat de humus. Acest proces poate fi evidentiat numai prin analiza chimica a probelor de sol prelevate din orizonturile profilului. Culoarea portocalie a orizontului 'Bs' este data de amestecul dintre oxizii de fier de culoare rosie, hidroxizii de fier de culoare galbena si alti componenti minerali de culoare alba sau cenusie.

Intensificarea procesului de cheluviere-chiluviere determina formarea orizontului albicios-cenusiu 'E albic' si a orizontului 'B humico-spodic' de culoare cafenie (Blaga Gh. 2005).

2.3. Criptospodolirea. Formarea orizonturilor Bcp

Tot in regiunile umede si reci, in cazul unor podzoluri, care au evoluat sub vegetatie ierboasa timp indelungat, are loc o acumulare intensa de materie organica acida de culoare inchisa in orizonturile A, E si B spodic, mascand aceste orizonturi. Orizontul spodic format prin acest proces se numeste orizont criptospodic si se noteaza cu simbolul Bcp. Deci orizon­tul criptopodzolic este un orizont spodic de acumulare iluviala de material amorf activ, predominant humic si aluminic, astfel ca nu are coloritul roscat specific orizontului spodic sau acesta este mascat de continutul ridicat de materie organica (in general peste 10%). Aceasta exercita o actiune coloid protectoare determinand mentinerea in stare amorfa si activa a compusi aluminici si ferici.

Diferentierea dintre orizonturile mentionate nu poate fi evidentiata decat prin analize chimice; orizontul eluvial nu poate fi identificat morfologic cu toate ca partea inferioara a orizontului A (cu peste 20% materia organica slab mineralizata) prezinta reflexe cenusii iar orizontul E este inecat in humus (Blaga Gh.2005).

2.4. Migrarea si acumularea carbonatilor. Formarea orizonturilor Cca.

Eluvierea-iluvierea incepe cu sarurile din materialele parentale sau formate in procesul de solificare. In primul rand sunt eluviate sarurile usor solubile (NaCl, KC1, CaCl₂, Na₂SO₄, Na₂CO₃, K₂CO₃), urmeaza cele cu solubilitate mijlocie (CaSO₄-2H₂O) si apoi cele greu solubile (CaCO₃). In conditiile climatice din tara noastra, procesul de eluviere duce, de obicei, la spalarea completa a sarurilor usor si mijlociu solubile. Carbonatul de calciu se poate insa pune in evidenta la anumite adancimi ale solului. Uneori, prin spalarea carbonatului de calciu din partea superioara si depunerea acestuia in materialul parental (care se noteaza cu C) se formeaza un orizont carbonatoacumulativ, calcic sau calxic notat cu 'Cca'.

Cantitatea de carbonat de calciu din orizontul Cca variaza in functie de continutul initial in carbonati al materialului parental si de stadiul de evolutie a solului. Astfel, in unele soluri formate pe materiale omogene, si la care orizontul Cca este situat la adancime mica (60-70 cm), acumularea de carbonati se inregistreaza la nivelul suborizontului Cca₂, orizont situat in treimea mijlocie a orizontului Cca.

Solurile formate pe materiale parentale neomogene sau solurile cu evolutie polifazica (dezvoltarea policiclica) pot prezenta doua maxime de acumulare a carbonatilor. Distributia carbonatilor in partea superioara a orizontului corespunde pedogenezei actuale iar cea din partea inferioara corespunde pedogenezei anterioare. In aceste conditii, diferenta dintre continutul de carbonat de calciu din „Cca₂' si cel din orizontul subiacent este mai mica de 5%, acumularea carbonatilor din pedogeneza actuala fiind ''mascata' de acumularea acestora din pedogeneza anterioara (N. Florea, 1972 citat de F. FILIPOV, 2003).

Adancimea la care se constata prezenta carbonatilor pe profil (aparitia efervescentei in urma contactului solutiei de acid clorhidric cu solul) nu corespunde cu adancimea la care apare orizontul de acumulare a carbonatilor mai ales in cazul kastanoziomurilor si a cernoziomurilor carbonatice care contin CaCO₃ in partea superioara a profilului precum si in cazul manifestarii procesului de regradare a carbonatilor (carbonatarea orizonturilor supriacente 'A' sau „B' in urma precipitarii carbonatilor din apa capilara antrenata ascendent si supusa evaporarii).

In orizonturile carbonatoacumulative pe langa CaCO₃ poate fi prezent si carbonatul de magneziu sub forma de dolomit - CaMg(CO₃)₂. Maximum de acumulare a carbonatilor de magneziu nu coincide cu cel al carbonatului de calciu din cauza solubilitatii diferite a acestuia.

Prezenta dolomitului in sol nu poate fi detectata decat numai prin metode chimice in cazul cand continutul absolut MgCO₃ este mai mic de 0,3-0,4% iar cel relativ (raportat la continutul total de carbonati) este sub 5,5- 6,5% (N. Florea, 1972 citat de F.Filipov, 2003).

Cand orizontul calcic, pe o grosime mai mare de 10 cm, este intarit sau cimentat continuu atat de puternic incat solul in stare uscata nu poate fi strabatut de sonda sau cazma, iar fragmentele uscate lasate in apa nu se desfac, se numeste „orizont petrocalxic” si se noteaza cu simbolul pc. Cimentarea este deci cauzata de prezenta carbonatului de calciu si uneori, a carbonatului de magneziu sau chiar si a silicei.

Poate fi considerat orizont petrocalxic (pe) si orizontul lamelar (cimentat cu CaCCh) situat pe roca compacta sau pat de pietris daca are o grosime de peste 2,5 cm si un continut de carbonati mai mare de jumatate din greutatea materialului (Blaga Gh. 2005).

3.Procesele specifice de alterare

3.1. Argilizarea. Formarea orizontului Bv.

Alterarea este un proces general, care participa la formarea tuturor solurilor. Exista insa si situatii cand alterarea conduce la aparitia unor caracteristici sau orizonturi specifice.

Un exemplu de alterare specifica il constituie formarea orizontului B cambic, nota cu 'Bv' intalnit la cambisoluri. Acest orizont se formeaza prin alterarea materialelor parentale, deosebindu-se de acestea prin faptul ca si-a schimbat culoarea, structura si uneori a capatat un plus de sescvioxizi si chiar de argila (latinescul cambiare = a schimba, cu sensul de orizont modificat datorita alterarii). Litera 'v ' vine de la cuvantul nemtesc 'verwiterung' care inseamna alterare, deci exprima echivalenta cu cuvantul cambiere.

Prin urmare, Bv nu este un orizont iluvial, chiar daca uneori are un plus de argila, aceasta nu este migrata de sus, ci este formata 'in situ' (pe loc).

4. Procesele de gleizare si stagnogleizare

Procesele de gleizare si stagnice au loc in conditii de exces permanent sau periodic de apa in sol. Excesul de umiditate se poate datora apelor freatice aflate aproape de suprafata solului, sau precipitatiilor care se acumuleaza deasupra unui strat impermeabil de sol. Excesul prelungit de umiditate imprima solificarii particularitati determinate mai ales de manifestarea fenomenelor de reducere. Excesul de apa de origine freatica determina procese cunoscute sub numele de procese de gleizare, iar cele datorate excesului de origine pluviala se cunosc sub denumirea de procese stagnice (pseudogleizare).

Procesele de gleizare determina formarea unui orizont specific cunoscut sub denumirea de orizont gleic, notat cu 'G' si care poate fi orizont gleic de reducere, notat cu 'Gr' si gleic de oxidare-reducere, notat cu 'Go'. Orizontul Gr se formeaza in conditii prelungite de exces de umiditate, care determina o intensitate mare a proceselor de reducere a compusilor de fier si se caracterizeaza prin culori verzui, albastrui, vinetii. Orizontul Go se formeaza in conditii de exces de apa mai putin accentuat in anumite perioade ale anului, motiv pentru care compusii fierului se prezinta atat in stare redusa, cat si oxidati, acest orizont prezinta pete verzui, albastrui si vinetii, determinate de procesele de reducere, dar si pete rosiatice, ruginii si galbui, datorate proceselor de oxidare

Excesul de apa acumulata din precipitatii, care determina tot procese de reducere, duce la formarea unor orizonturi specifice denumite stagnice (pseudogleizare). In functie de intensitatea procesului de reducere se cunosc doua feluri de orizonturi stagnice: orizont stagnogleic, care se caracterizeaza prin culori predominat de reducere determinate de excesul prelungit de umiditate si se noteaza 'W' (de la Wasser = apa) si orizont stagnogleizat, notat cu 'w', caracterizat prin culori de reducere si de oxidare.

5. Procesele de salinizare si alcalizare

Procesele de salinizare determina o imbogatire a solului in saruri solubile, iar alcalizarea procesul de imbogatire a complexului coloidal al solului in ioni de sodiu adsorbiti.

Procesele de salinizare sunt frecvent intalnite in zonele putin umede, pe terenurile cu apa freatica la adancimi mici si bogata in saruri, care se ridica prin ascensiune capilara si se depun in masa solului. Salinizarea mai poate fi determinata si de prezenta unor materiale parentale salifere sau bogate in saruri solubile etc.

In cazul in care acumularile de saruri solubile sunt mai mari de 1-1,5%, orizontul poarta denumirea de orizont salic si se noteaza 'sa', iar in situatia in care concentratia de saruri solubile este mai mica 1-1,5% orizontul se numeste orizont hiposalic si se noteaza 'sc'. Orizontul salic si salinizat se grefeaza pe alte orizonturi genetice (Aosa, Amsa, Aosc etc.).

Procesul de alcalizare se desfasoara in conditii asemanatoare salinizarii si consta in patrunderea ionilor de sodiu in complexul adsorbtiv al solului. Atunci cand saturatia in sodiu este 5-15% orizontul poarta denumirea de orizont hiponatric sau hiposodic si se noteaza cu 'ac', iar cand valoarea saturatiei in sodiu schimbabil este mai mare de 15% se numeste orizont natric si se noteaza cu simbolul 'na'. Aceste doua simboluri se trec, in functie de situatie, alaturi de simbolul orizontului cu care se asocieaza (Amac, Bvna etc).

Orizontul natric, care prezinta si caractere de orizont Bt, este denumit orizont Bt natric (sau solonetic) , se noteaza cu 'Btna' si este caracteristic solurilor numite soloneturi.

6. Procesele vertice (de la lat. verto - a intoarce).

Aceste procese apar numai la solurile bogate in argila (peste 30%), cu caracter gonflant in perioadele secetoase, datorita contractiei puternice a materialului argilos, se formeaza crapaturi largi, care fragmenteaza masa solului in agregate mari. Prin umezire se mareste volumul materialului, agregatele se preseaza si aluneca unele peste altele, schimbandu-si pozitia, de unde si denumirea de caracter vertic. Aceste procese duc la formarea unor orizonturi specifice denumite: orizont vertic care se noteaza cu 'y' si orizont pelic care se noteaza cu “z”, alaturi de simbolul orizontului cu care se asocieaza (Ay, Bty ,Az, Bz, Cz ).

7. Procesele andice

Sunt un alt proces specific de alterare,care duc la formarea in unele soluri a unui complex coloidal a carei parte minerala nu este alcatuita din minerale argiloase, ci din materiale amorfe, cunoscute sub numele de allofane. Astfel de caractere se intalnesc la solurile formate pe roci magmatice necristalizate (vulcanice), denumite soluri andice si andosoluri.