Proprietatile solului

Proprietatile solului

Solul, format pe baza a numeroase procese de ordin fizic, chimic sau biologic, a capatat o serie de proprietati specifice lui si care fac ca el sa fie deosebit de roca din care a provenit. El prezinta proprietati fizice, chimice si morfologice specifice.

1. Proprietatile fizice ale solului

1.1. Temperatura solu 343b13d lui

Sursa de energie care provoaca incalzirea solului este in primul rand energia solara si in mica masura energia provenita din interiorul Pamantului sau cea cauzata de diferitele procese exotermice din sol (descompunerea resturilor organice sau hidratarea).

Cantitatea de energie depinde in primul rand de latitudine, scazand cu cat ne deplasam de la ecuator catre pol, deoarece in aceeasi directie scade si unghiul de incidenta al razelor solare. Un rol important in distributia energiei solare il are relieful prin inclinarea si directia expozitiei suprafetelor sale, versantii orientati catre sud primind mai multa energie decat cei cu alte orientari. De asemenea, o influenta ridicata o are si starea de umiditate a atmosferei. Astfel, cu cat atmosfera este mai umeda cu atat ea retine mai multa energie calorica, apa avand cea mai ridicata capacitate calorica.

Temperatura solu 343b13d lui este una din proprietatile importante ale solului. In primul rand, de ea depind posibilitatile de crestere ale plantelor, si asta pentru ca sub 0° C nu poate exista activitate biotica, iar pentru cele mai multe plante germinarea semintelor si dezvoltarea lor se poate realiza doar la temperaturi ale solului mai mari de 5° C. La fel, fauna din sol are si ea nevoie de o anumita temperatura pentru a putea trai. De asemenea, in functie de temperatura este si intensitatea cu care se desfasoara in sol diferitele procese fizice, chimice si biologice.

1.2. Alcatuirea granulometrica

In urma proceselor de dezagregare si alterare a rocilor, rezulta particule minerale, predominant silicatice, de diverse dimensiuni. Exprimarea procentuala a acestei proportii a fost denumita in pedologie alcatuire granulometrica, compozitie mecanica sau textura. Ea se poate realiza in teren sau in laborator.

Determinarile din teren se realizeaza prin examinarea directa a solului pe cale organoleptica, adica pe baza unor proprietati fizice, apreciindu-se clasa texturala globala pentru materialul pamantos fin (tabelul nr. 5), iar acolo unde solul prezinta elemente scheletice se face o estimare a continutului de schelet sau se face o cernere prin site calibrate, pentru o determinare mai exacta.

Determinarile ce se executa in laborator privesc mai ales stabilirea procentelor cu care participa fractiunile de nisip, praf si argila la alcatuirea materialului pamantos fin.

Realizarea clasificarii texturale a partii minerale fine a solului s-a facut tinand cont, in principal, de continutul de argila si apoi de cel de praf si nisip. Argila are rolul principal in formarea unui numar insemnat de insusiri fizice si chimice ale solului. In primul rand, de continutul in argila, la care se adauga si cel de humus, depinde adsorbtia apei, a cationilor schimbabili si a substantelor nutritive, adeziunea, plasticitatea, contractia si gonflarea.

Praful se gaseste intre argila si nisip, in ce priveste insusirile solului pe care le determina. Nisipul, ca insusiri, este diametral opus argilei. El are o suprafata superficiala specifica foarte mica, o capacitate redusa de retinere a apei, a cationilor schimbabili si elementelor nutritive si are o buna permeabilitate si porozitate de aeratie. De asemenea, nisipurile au o redusa coeziune, adeziune sau capacitate de formare a elementelor structurale, ele nu sunt plastice, nu gonfleaza si nu se contracta.

Pentru gruparea rapida a datelor analizelor granulometrice si interpretarea lor usoara, pedologii au intocmit diverse sisteme de clasificare a granulometriei solurilor. In prezent este oficializat sistemul de clase texturale intocmit de I.C.P.A. Bucuresti in 1987.

Tabelul nr. 5.

Recunoasterea pe teren a claselor texturale (Date dupa C. Chirita, 1955 si A. Canarache, 1990)

Tabelul nr. 6.

Grupe de clase si clase texturale (Date dupa I.C.P.A. Bucuresti, 1987)

Acest sistem cuprinde un numar de 3 grupe de clase (texturi grosiere, mijlocii si fine) si 6 clase texturale ale materialului mineral fin. Clasele au fost stabilite dupa continutul de argila, praful si nisipul avand rol orientativ pentru stabilirea subclaselor (tabelul nr. 6).

In functie de continutul de schelet, solurile au fost clasificate in trei grupe mari: soluri fara schelet, soluri scheletice si pietrisuri si roci compacte fisurate (tabelul nr. 7).

Tabelul nr. 7.

Grupe de clase si clase de continut de schelet (Date dupa I.C.P.A. Bucuresti, 1987)

Stabilirea continutului de schelet este utila atunci cand trebuie sa cunoastem care este volumul edafic al solului, adica volumul de sol ce furnizeaza apa si elemente nutritive pentru cresterea plantelor.

1.3. Densitatea aparenta. Porozitatea. Compactarea.

Solul este un corp natural, constituit din material relativ afanat, ce a rezultat in urma a numeroase procese pedogenetice. Particulele, ce alcatuiesc materia minerala solida a solului, se gasesc intr-o asezare mai compacta sau mai laxa, astfel ca, intre particule raman goluri de diferite dimensiuni. Acest mod de asezare se poate reda prin indicatorii: densitate aparenta, porozitate si compactare (grad de tasare).

Densitatea si densitatea aparenta

Densitatea solului (D) reprezinta masa unitatii de volum si se exprima in g / cm³. Ea se calculeaza dupa formula:

D = M / V_s

unde: D – densitatea (g / cm³), M – masa solului uscat (g), V_s – volumul particulelor solide ale solului (cm³)

Densitatea unui corp depinde de densitatea componentilor partii solide a solului

In general, orizonturile superioare ale solurilor minerale au o densitate de 2,65 – 2,68 g / cm³, iar orizonturile inferioare de 2,70 – 2,72 g / cm³. Materialele ce au continuturi ridicate de materie organica prezinta o densitate mai mica, ce poate cobori pana la 1,80 – 2,00 g / cm³ (fig. 15).

Densitatea aparenta (DA) reprezinta raportul dintre masa unui corp si volumul lui, limitat la suprafata exterioara, adica inclusiv volumul porilor.

Pentru determinarea densitatii aparente se recolteaza o proba de sol in asezare nemodificata. In practica pedologica, pentru acest lucru se utilizeaza cilindri metalici cu o capacitate de 100 cm³ sau 200 cm³ care se introduc in sol prin presare. In laborator se usuca proba la etuva si se cantareste, calculandu-se apoi densitatea aparenta. Pentru solurile scheletice, calculul densitatii aparente include pe langa densitatea aparenta a pamantului fin si pe cea a scheletului.

Densitatea aparenta depinde de in mare masura de continutul de materie organica al solului, de compozitia mineralogica, de gradul de structurare sau de cel de compactare pe care il prezinta solul. Densitatea aparenta influenteaza multe din insusirile fizice ale solului, cum este capacitatea de retinere a apei, porozitatea, aeratia solului, permeabilitatea sau rezistenta mecanica la patrunderea radacinilor plantelor sau a uneltelor la efectuarea lucrarilor agricole.

Pentru principalele soluri agricole din Romania, densitatea aparenta pe primii 100 cm variaza intre 0,90 g / cm³ si 1,50 – 1,65 g / cm³. Cele mai mici densitati aparente, valori subunitare, se inregistreaza la solurile turboase, precum si la cele formate pe cenusi vulcanice (andosoluri si soluri andice). Valorile cele mai ridicate se intalnesc in orizonturile puternic tasate, cum sunt orizonturile Bt ale luvisolurilor sau soloneturilor, dar si in cazul solurilor nisipoase.

Porozitatea solului (P)

Porozitatea este proprietatea unui corp de a avea pori in masa sa. In ce priveste porozitatea solului, ea reprezinta, din punct de vedere fizic, spatiul lacunar ocupat de apa si aerul din sol. Volumul total al acestui spatiu defineste ceea ce numim porozitate totala si se exprima in procente din unitatea de volum.

Calcularea porozitatii totale se face pe baza relatiei:

PT = 100 · (1 – DA / D)

unde: PT – porozitatea totala (% v / v), DA – densitatea aparenta (g / cm³), D – densitatea (g/cm³)

Valorile porozitatii totale se gasesc in relatie directa cu cele ale densitatii aparente, fiind foarte mari la solurile cu un continut ridicat de materie organica (solurile turboase si solurile organo-minerale), ca si la cele evoluate pe materiale vulcanice amorfe.

In afara de volumul total al porilor din sol, un rol important in determinarea unor insusiri fizice si hidrofizice ale solului il are marimea porilor. In solurile minerale, porii devin tot mai fini pe masura ce si textura devine mai fina.

Compactarea solului

Compactarea solului este un proces provocat de cauze naturale sau artificiale, in urma caruia densitatea aparenta creste foarte mult, iar porozitatea totala si cea de aeratie scade sub valorile obisnuite.

1. Proprietatile fizico-mecanice ale solului

Proprietatile fizico-mecanice ale solului au fost studiate din necesitatea cunoasterii miscarii solului ca urmare a unor activitati ale omului. Studiile pedologice au in vedere cunoasterea proprietatilor fizico-mecanice ale solului pentru rezolvarea problemelor de exploatare agricola a terenurilor.

Coeziunea solului

Coeziunea reprezinta atractia dintre moleculele unui corp, prin aceasta putandu-se explica rezistenta opusa de acesta cand incercam sa-l faramitam. Coeziunea apare datorita fortelor intermoleculare, care intre anumite distante limita devin atractive. Rezistenta solului la sfaramare depinde de umiditatea acestuia si de continutul de argila.

Adeziunea solului

Adeziunea solului este o proprietate a acestuia de a se lipi de obiectele cu care vine in contact ca urmare a fortelor de atractie. Aceste forte, cunoscute sub numele de Van der Waals, se exercita prin intermediul moleculelor de apa, care, fiind absorbite la suprafata particulelor de sol, sunt atrase totodata si de suprafata obiectului cu care vin in contact. Adeziunea devine mai mare pe masura ce creste continutul de argila.

Consistenta si plasticitatea solului

Particulele solide ce alcatuiesc materialul solului prezinta la diferite stari de umiditate anumite forte de legatura intre ele, acestea stabilind formele de consistenta ale solului.

In determinarea formelor de consistenta ale solului un rol insemnat il are continutul de argila, deoarece pe masura cresterii acestuia, se modifica limitele dintre diferitele forme. Solurile cu textura extrem grosiera nu prezinta stari de consistenta, deoarece intre particule, practic, nu exista forte de coeziune, acestea fiind definite in geotehnica soluri necoezive. De asemenea, consistenta solului este influentata de compozitia mineralogica a argilei, de continutul de humus si activitatea biologica din sol, de gradul de saturatie in baze si tipul cationilor de schimb etc.

Rezistenta la penetrare (RP) este proprietatea solului de a se opune la patrunderea unui corp. Ea se determina cu un dispozitiv special, numit penetrometru, rezistenta exprimandu-se in kg/cm².

Rezistenta solului la penetrare depinde de unele insusiri ale acestuia, cum sunt: compozitia granulometrica, gradul de compactare si structurare, continutul de humus sau umiditatea solului.

Gonflarea si contractia sunt doua procese ce provoaca modificarea volumului solului, ele avand caracter contrar. Modificarea volumului este cauzata de variatiile umiditatii, ca urmare a interactiunii fizico-chimice intre particulele solului si moleculele de apa.

Gonflarea are loc prin hidratarea particulelor coloidale, acestea avand capacitatea de a adsorbi moleculele de apa si a forma pelicule in jurul fiecarei particule elementare de sol. Cu cat sunt mai fine aceste particule, cu atat poate fi retinuta o cantitate mai mare de apa si prin urmare, solul va avea o capacitate de gonflare mai mare. Prin deshidratarea solului apare fenomenul de contractie, acesta producandu-se doar pana la o anumita umiditate, numita limita de contractie.

Procesele de gonflare si contractie sunt influentate, in afara de continutul in particule coloidale, de mineralogia fractiunii argiloase. Se cunoaste ca mineralele din grupa smectitelor (montmorillonit, beidellit si nontronit) permit penetrarea in spatiul interlamelar a moleculelor de apa, ceea ce produce o hidratare puternica si ca urmare apare fenomenul de gonflare a mineralului.

Cunoasterea proceselor de gonflare si contractie serveste unor activitati practice, mai ale in agricultura, unde prezenta unor soluri cu o capacitate mare de gonflare si contractie impune restrictii in utilizarea lor pentru anumite culturi cu inradacinare mai profunda, cum sunt cele viticole si pomicole. De asemenea, construirea sistemelor de hidroamelioratii impun adoptarea unor masuri de prevenire a deplasarii, deformarii sau ruperii conductelor, drenurilor sau a altor constructii aferente sistemului.

In afara acestor domenii, datele privitoare la gonflarea si contractia solului sau doar a unor orizonturi sunt necesare in lucrarile de amenajare a versantilor, mai ales acolo unde sunt si terenuri afectate de alunecari, precum si la alte diverse constructii, de la cai de comunicatie rutiere, cai ferate sau de transporturi speciale, la constructii industriale sau civile.

2. Proprietatile chimice ale solului

2.1. Complexul coloidal al solului

Solul este un sistem polidispers, alcatuit din particule minerale si organice mai mult sau mai putin dispersate. Fractiunile de praf si nisip reprezinta particule de minerale slab afectate de procesele de solificare, au o activitate chimica redusa, ele jucand mai mult un rol fizic.

Argila, oxizii si hidroxizii de fier si aluminiu, silicea, substantele humice si compusii organo-minerali, produse rezultate prin procesele de solificare, constituie materia distinctiva a solului, cea care ii confera principalele proprietati chimice. Aceste materiale se gasesc intr-o stare de dispersare inaintata, cu particule mai mici de 2 ΅m, ele alcatuind complexul coloidal al solului.

Coloizii solului sunt incarcati cu diferite sarcini electrice, cel mai adesea negative. Coloizi cu sarcini pozitive pot apare doar in anumite conditii de reactie a solului, putand disocia superficial ca un acid sau ca o baza. In aceasta categorie intra oxizii hidratati de fier si aluminiu si substantele proteice din humus.

O particula coloidala, numita si micela (fig. 9), este formata dintr-un nucleu in care moleculele materialului se gasesc agregate cu forte puternice intre ele. Pe fata exterioara a nucleului se afla un strat de ioni (negativi), determinat de potentialul particulei, dupa care urmeaza un strat de ioni de compensare cu sarcina contrara, dispusi la randul lor in doua straturi, unul foarte compact de ioni imobili, legati de suprafata particulei si un strat difuz de ioni disociati, mobili.

A B

Fig. 9. Schema teoretica a micelelor coloidale (dupa N.I. Gorbunov, citat de N. Florea, 1963)

A. Micela minerala B. Micela organica.

Sarcinile negative ale particulelor coloidale sunt compensate de sarcinile pozitive ale cationilor si ale dipolilor de apa, astfel ca micela coloidala in intregul ei este neutra din punct de vedere electric.

Micelele coloidale formeaza cu apa solutii coloidale (hidrosole), fiind supuse fie actiunii fortelor de atractie, fie celor de respingere. Aceste forte actioneaza in functie de valoarea potentialului electrocinetic al particulei coloidale.

Atunci cand potentialul electrocinetic este ridicat, deci nu este neutralizat in intregime de ionii compensatori, actioneaza fortele de respingere dintre particulele hidrosolei. Situatia se inregistreaza in hidrosolele unde sunt frecventi ionii metalelor alcaline, cum este Na⁺ sau a hidrosolelor cu acizi humici. Acest fapt face ca sub actiunea fortelor de respingere dintre micelele hidrosolei, solutia coloidala sa se mentina. Cand potentialul electrocinetic scade, se ajunge la asa numitul potential critic, moment in care incep sa actioneze fortele de atractie, iar cand s-a ajuns la punctul izoelectric se produce coagularea hidrosolei si transformarea ei in gel. Fenomenul are loc cand cationii compensatori din stratul difuz al micelei sunt bivalenti, adica este prezent Ca si Mg, acestia avand o putere de neutralizare a sarcinilor electrice negative ale nucleului micelei mai mare decat cea a cationilor monovalenti. Ionii de calciu sunt mai puternic retinuti in stratul difuz si se inconjoara cu o pelicula mai subtire de apa, ceea ce determina neutralizarea intregului potential electrocinetic al particulei coloidale. Astfel, solurile ce prezinta un complex coloidal saturat cu ioni de calciu, ca si solutii bogate in astfel de ioni, au cele mai bune conditii de coagulare a argilei si humusului si de stabilitate a agregatelor structurale.

Mentinerea starii de coagulare se pastreaza atat timp cat sunt prezente conditiile fizico-chimice ce au determinat coagularea. Prin indepartarea ionilor de calciu si magneziu si inlocuirea lor cu ioni de sodiu, se produce ridicarea potentialului electrocinetic, are loc hidratarea puternica a particulelor coloidale, fapt ce conduce la dispersia complexului coloidal si stricarea structurii. Adesea, prin indepartarea ionilor de Ca si Mg, in complexul coloidal sunt fixati mai ales ionii de hidrogen. Acestia, desi au o putere de coagulare la fel de mare ca a calciului, determina ridicarea aciditatii si prezenta acizilor humici, ceea ce provoaca dispersia complexului coloidal. Dispersia puternica a complexului coloidal face ca particulele dispersate sa migreze pe profil odata cu apa ce se infiltreaza.

Prin accentuarea aciditatii complexului coloidal, incepe sa se distruga si particulele de argila, care se desfac in grupe de silice hidratata si hidroxizi de Fe si Al. Datorita caracterului amfoter al hidroxizilor de Al si Fe, ei realizeaza cu acizii humici complexe humico-alumino-ferice. Aceste complexe se comporta ca hidrosole si migreaza pe profil odata cu apa ce se infiltreaza, depunandu-se la adancimea unde se realizeaza conditii fizico-chimice de coagulare.

Trecerea unui coloid coagulat din nou in stare de dispersie se numeste peptizare. Procesele de peptizare si coagulare au importanta in formarea solului. Coagularea coloizilor contribuie la structurarea materiei solului, iar procesele de peptizare sunt cele ce conditioneaza migrarea coloizilor pe profilul de sol.

2.2. Functiile complexului coloidal al solului

Solul este un sistem natural deschis, in care, in mod continuu se petrece un schimb de energie si substanta cu mediul inconjurator. In cadrul acestor procese, solul are proprietatea de a retine diverse substante pe cale mecanica, fizica, fizico-chimica, chimica sau biologica (K. K. Ghedroit).

Capacitatea de retinere mecanica reprezinta proprietatea solului de a opri particulele aflate in suspensie din apa care se infiltreaza. Retinerea este facuta de catre porii care au diametrul mai mic decat cel al particulelor retinute. In sol se realizeaza si o retinere a particulelor mai fine decat diametrul porilor, in momentul cand fluxul de apa capilara patrunde intr-un orizont mai putin umed sau unde asezarea particulelor solului este mai indesata, mai compacta si unde circulatia capilara a apei trece la o deplasare peliculara sau chiar se opreste.

Capacitatea de retinere mecanica a solului influenteaza diferitele procese pedogenetice, cum sunt cele de iluviere a argilei, de stagnogleizare sau inmlastinire, precum si cele ale activitatii biologice a solului.

Capacitatea de retinere fizica mai este cunoscuta sub numele de adsorbtie apolara sau moleculara. Fenomenul de retinere fizica consta in adsorbtia la suprafata particulelor minerale sau organice ale solului a moleculelor unor substante din aerul sau solutia solului.

Fenomenul de retinere fizica cuprinde si unele substante coloidale ca acizii humici, oxizii de fier si mangan, dar cel mai cunoscut este cel al adsorbtiei moleculelor de apa, ce formeaza la suprafata particulei o pelicula de apa. Prin acelasi fenomen sunt retinute de sol multe din substantele nutritive, impiedecandu-se spalarea lor din profilul de sol, in acelasi timp, acestea sunt usor accesibile pentru radacinile plantelor.

Capacitatea de retinere fizico-chimica este cunoscuta si sub numele de adsorbtie polara sau de schimb ionic. Fenomenul se refera la adsorbtia ionilor (fie cationi, fie anioni) pe care complexul coloidal o realizeaza din solutia solului. Ionii adsorbiti din solutia solului vor fi compensati de o cantitate echivalenta de ioni de acelasi tip de sarcina, astfel ca atat solutia solului cat si complexul coloidal vor ramane neutre din punct de vedere electric.

Coloizii de argila si humus, fiind incarcati cu sarcini electrice negative, vor retine din solutia solului ioni cu sarcina de semn contrar, adica cationi. Cationii din solutia solului provin din debazificarea silicatilor primari, din mineralizarea materiei organice sau din disocierea electrolitilor. Cationii cei mai ades intalniti in sol sunt cei de Ca, Mg, Na, K, H, NH₄, Al, Fe sau Mn.

Cercetarile efectuate asupra fenomenului de schimb ionic au stabilit ca acesta se petrece dupa anumite legi.

Legea echivalentei precizeaza faptul ca schimbul de ioni are loc in proportii echivalente.

Legea reversibilitatii mentioneaza ca schimbul de cationi este reversibil.

Legea echilibrului arata ca schimbul cationic intre solutia solului si complexul adsorbtiv se petrece pana la stabilirea unui echilibru. Cum insa in sol, in conditii naturale, aproape continuu apar modificari ce strica echilibrul, in permanenta va fi o reactie de restabilire a echilibrului.

Legea energiei de adsorbtie arata ca energia de adsorbtie a cationilor din solutie si energia de trecere a cationilor din stare adsorbita in solutie sunt in functie de valenta si raza ionica a cationilor si de gradul de hidratare a acestora. Ea depinde, de asemenea, de concentratia cationilor in solutia solului.

Cationii trivalenti, ca cei de Fe³⁺ sau Al³⁺, sunt mai puternic retinuti decat cei bivalenti de Ca²⁺ si Mg²⁺, iar acestia decat cei monovalenti de Li⁺, K⁺ si Na⁺.

Indicii de caracterizare a capacitatii de schimb cationic

Schimbul de cationi este una din insusirile de baza ale solului, el fiind in stransa legatura cu alte proprietati ale acestuia pe care, totodata, le conditioneaza. In functie de conditiile de mediu, ce determina anumite tipuri de solificare, in complexul adsorbtiv sunt prezenti anumiti cationi (Al³⁺, Ca²⁺ , Mg²⁺, Na⁺ , K⁺, H⁺, NH₄⁺). Cationii alcalini (Na⁺ si K⁺) si cei alcalino-pamantosi (Ca²⁺ si Mg²⁺) confera solului caracteristici bazice, iar cei de Al³⁺ si H⁺ proprietati acide.

Pentru a putea aprecia unele insusiri chimice ale solului se folosesc urmatorii indici de caracterizare a capacitatii de schimb cationic: capacitatea totala de schimb cationic (T), suma bazelor schimbabile (S_B), hidrogenul schimbabil (S_H) si gradul de saturatie in baze (V). In afara de acesti indici, pentru caracterizarea unor soluri, sau pentru unele necesitati practice, se iau in consideratie: capacitatea de schimb cationic efectiva (determinata la pH-ul real al solului), procentul de Na⁺ schimbabil din T (pentru stabilirea gradului de alcalinitate al solului) sau aciditatea de schimb efectiva (data de suma Al³⁺ schimbabil + H⁺ schimbabil).

Capacitatea totala de schimb cationic reprezinta cantitatea totala de cationi pe care un sol o poate retine sau schimba. Ea se noteaza cu litera T si se exprima in miliechivalenti la 100 g sol, uscat la 105° C.

Capacitatea de schimb pentru baze (S_B) reprezinta suma bazelor schimbabile, adica totalul cationilor de Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺ si K⁺ adsorbiti de complexul coloidal al solului. Ea se exprima in me la 100 g sol uscat la 105° C.

Complexul coloidal al solului poate sa contina doar baze schimbabile si atunci spunem ca solul sau orizontul de sol este saturat in baze. Astfel de situatii sunt intalnite frecvent in regiunile mai uscate, de stepa sau desert, unde sarurile mai greu solubile sau chiar cele usor solubile nu sunt levigate in totalitate, complexul adsorbtiv fiind saturat in cationi bazici.

Cel mai adesea, complexul coloidal nu este saturat in cationi bazici, ci o parte din ei au fost inlocuiti cu ioni de hidrogen sau aluminiu.

Gradul de saturatie in baze (V) exprima proportia in care complexul coloidal al solului este saturat in cationi bazici. El este redat in procente din capacitatea totala de schimb cationic, dupa formula: V = (S_B / T) · 100

Gradul de saturatie in baze este de 100 % la solurile complet saturate in baze (kastanoziomuri, unele cernoziomuri, rendzine, solonceacuri etc.) si devine tot mai mic cu cat capacitatea de schimb pentru hidrogen (S_H) devine mai mare (tabelul nr. 8).

Tabelul nr. 8.

Clase de saturatie in baze

2.3. Solutia solului

Apa din sol este una din componentele fara de care solul ar fi un corp inert. Solutia solului contine diferite substante, acestea gasindu-se in stare de dispersie ionica, moleculara sau coloidala. Unele din ele sunt preluate din aer, cand precipitatiile traverseaza atmosfera (bioxid de carbon, oxigen, oxizi de azot, amoniac, bioxid de sulf, clor etc.), altele (acizi organici si anorganici, saruri ale acestora, baze etc.) trec in solutie din componentii fazei gazoase si solide a solului sau prin activitatea organismelor.

Solutia solului are o compozitie foarte complexa, variata de la un tip de sol la altul, prezinta variatii pe acelasi profil de sol, precum si variatii in timp, atat sezoniere cat si diurne. Compozitia este determinata de o multitudine de factori, cum sunt: cei climatici (precipitatii, temperatura, evapotranspiratie), adancimea si mineralizarea apei freatice, tipul de vegetatie, tipul de humus, activitatea microbiologica din sol, natura si gradul de solubilitate a substantelor minerale si organice, proprietatile complexului coloidal al solului etc.

2. Aciditatea solului

Intreaga aciditate din sol se mai numeste si aciditate totala. Ea reprezinta insumarea aciditatii solutiei solului, adica a aciditatii actuale, cu aciditatea complexului adsorbtiv al solului, numita si aciditate potentiala.

Aciditatea actuala - reactia solului

Substantele prezente in solutia solului elibereaza prin disociere sau hidroliza ioni de hidrogen (H⁺) sau de oxidril (OH ^-), dand solutiei caracter acid sau alcalin, in functie de cum predomina unii sau altii dintre ioni. Insusi apa, ce este solventul diferitelor substante, este disociata si ea in proportie foarte redusa. Ionii rezultati prin disociere formeaza cu ionii apei acizi si baze, ce pot fi electroliti puternici sau slabi. Cei puternici se pot disocia complet si vor pune in libertate mai multi ioni de hidrogen sau de oxidril, pe cand cei slabi se disociaza foarte putin si, prin urmare, vor elibera mai putini ioni. Concentratia ionilor de hidrogen liberi existenti in solutia solului reprezinta ceea ce se numeste aciditate actuala si se exprima in unitati pH.

pH = − log (H⁺)

Aciditatea actuala a solului se determina prin masurarea pH-ului unui amestec de sol si apa, stabilite adesea in proportii de 1/1 sau 1/2,5. Pentru stabilirea unitatilor pH, s-a avut in vedere ca apa chimic pura are la temperatura de 22° C o concentratie ionica de 10^-14, ea fiind data de produsul concentratiei ionilor de H⁺ de 10^-7, cu a ionilor de OH ^- de 10^-7. Stabilirea reactiei unei solutii se face prin definirea concentratiei acesteia in ioni de H⁺, iar pentru o mai usoara exprimare se foloseste cologaritmul concentratiei de ioni de H⁺:

Tabelul nr. 9.

Clase de reactie a solului (pH-ul in suspensie apoasa la raport sol / solutie de 1 : 2,5)

(Dupa Metodologia elaborarii studiilor pedologice, ICPA,1987).

In ceea ce priveste valorile pH-ului solului ele se inscriu cel mai adesea intre 4 si 11, mai rar se pot intalni valori mai mici de 4 sau mai mari de 11. In metodologia ICPA de caracterizare a solurilor (tabelul nr. 9), au fost stabilite 11 clase de reactie a solului (valori pH).

2.6. Salinitatea solului

Sursa principala a sarurilor din sol o reprezinta rocile si mineralele din scoarta terestra. Cele mai comune saruri sunt carbonatii, clorurile, sulfatii, silicatii sau nitratii. Dintre acestea, o parte sunt considerate usor solubile (cele cu un grad de solubilitate mai mare decat CaSO₄), asa cum sunt clorurile de Na, K, Mg si Ca si sulfatii si carbonatii de Na si K. Carbonatii de calciu si magneziu sunt solubili doar in prezenta CO₂ dizolvat in apa.

Tabelul nr. 10.

Intensitatea salinizarii

(apreciata dupa continutul total de saruri solubile in extras apos 1 : 5 corectat sau dupa electroconductivitate)

* Tipul de salinizare se stabileste dupa raportul intre ionii-gram exprimati in miliechivalenti-gram, astfel: salinizare clorurica - Cl^- / SO₄ ≥ 1,1 ; salinizare sulfatica - Cl^- / SO₄ ≤ 1,0

** Continutul total de saruri solubile corectat se stabileste pe baza analizei extractului apos (1 : 5), din suma totala a anionilor si cationilor scazandu-se daca este cazul continuturile de sulfat de calciu solubilizat si de bicarbonat de calciu solubilizat in plus in extract (1 : 5) fata de extract la saturatie.

*** ECe reprezinta electroconductivitatea solului masurata in extractul de sol la saturatie, la 25ºC.

In anumite conditii de mediu se poate ajunge la o concentrare a sarurilor in sol si prin aceasta in solutia solului (tabelul nr. 10). Acest fapt duce la cresterea presiunii osmotice, ceea ce micsoreaza accesibilitatea apei si a substantelor nutritive pentru plante. Pentru stabilirea gradului de salinizare a solului se face o corelatie intre intensitatea salinizarii probei de sol (s₁ - s₅) cu adancimea la care se inregistreaza salinizarea respectiva. (tabelul nr. 11).

Cunoasterea gradului de salinizare a solului are o deosebita importanta in practica agricola, pentru ca in functie de aceasta si de natura sarurilor solubile se stabilesc sortimentul de plante ce pot fi cultivate si masurile ameliorative necesare pentru diminuarea continutului de saruri solubile, cel putin in stratul de inradacinare al plantelor.

Tabelul nr. 11.

Grade de salinizare a solului (S) (Dupa Metodologia elaborarii studiilor pedologice, ICPA, 1987)

2.7. Alcalinitatea solului

Reactia alcalina a solurilor este data fie de prezenta sarurilor alcaline (carbonati si bicarbonati ai metalelor alcaline si alcalino-pamantoase), fie de imbogatirea complexului adsorbtiv in Na⁺ schimbabil.

Tabelul nr. 12.

Intensitatea sodizarii (alcalizarii) (a) (apreciata dupa V_Na sau alcalinitatea probei de sol)

* Sub forma de bicarbonat de sodiu sau de magneziu

Nota: La ultimele 3 clase, CO₃^2- include si CO₃H^- existent sub forma bicarbonatului de sodiu

(Dupa Sistemul Roman de Taxonomie a Solurilor, 2003)

Continutul de Na₂CO₃ si NaHCO₃ (exprimat in mg la 100 g sol) este folosit impreuna cu gradul de saturatie in Na⁺ schimbabil al complexului adsorbtiv la aprecierea intensitatii de sodizare a probei de sol (tabelul nr. 12). Intensitatea sodizarii materialului de sol, corelata cu adancimea la care aceasta apare, stabileste gradul de sodizare al solului (tabelul nr. 13).

Tabelul nr. 13.

Grade de sodizare (alcalizare) a solului (A) (Dupa Sistemul Roman de Taxonomie a Solurilor, 2003)

Cunoasterea gradului de sodizare al solului are o deosebita importanta, mai ales practica. Cresterea alcalinitatii solului duce la inrautatirea proprietatilor chimice si fizice, fapt ce are efect negativ asupra activitatii microbiologice din sol si asupra dezvoltarii plantelor.

3. Proprietatile morfologice ale solului

3.1. Structura solului

O insusire comuna tuturor solurilor este gruparea particulelor primare minerale si organice in agregate de diferite dimensiuni. S-a constatat ca exista o tendinta generala de structurare a materiei ce alcatuieste partea superficiala a scoartei terestre, ca urmare a actiunii diversilor factori ai mediului inconjurator. Chiar materiale aparent nestructurate pot prezenta in unele orizonturi un inceput de structurare, datorita depunerii de particule coloidale pe particule mai grosiere si agregarea acestora in formatiuni mai mari.

In interiorul agregatului structural, coeziunea dintre particulele elementare ce il compun este mai mare fata de cea realizata intre agregate, astfel ca, atunci cand asupra solului se aplica chiar o usoara forta mecanica, acesta se va desface in agregate structurale.

Gruparea particulelor elementare de sol in agregate constituie ceea ce numim structura solului. Pentru ca forma si marimea agregatelor structurale sunt foarte variate, a aparut necesitatea de clasificare a acestora. O prima clasificare s-a facut in functie de marimea agregatelor structurale, iar din acest punct de vedere s-au deosebit doua tipuri:

microstructura, unde elementele structurale au dimensiuni mai mici de 0,25 mm, aceasta fiind studiata mai ales prin tehnici microscopice;

- macrostructura, cu elemente structurale mai mari de 0,25 mm.

In prezent, in tara noastra, aprecierea structurii solului se face tinand cont de forma agregatelor structurale, de dimensiunea acestora precum si de gradul de structurare a masei solului. In functie de forma agregatelor au fost definite mai multe tipuri de structura.

Tipul monogranular se refera la acele materiale de sol cu structura foarte putin dezvoltata incat nu se pot recunoaste elemente structurale in masa solului, aceasta fiind formata din graunti minerali nelegati. Termenul de monogranular se aplica pentru materialele de sol necoezive, cum sunt, spre exemplu, unele nisipuri grosiere.

Tipul masiv reprezinta o structura atat de putin dezvoltata incat nu pot fi recunoscute elemente structurale in masa solului, aceasta aparand ca un monolit. Termenul de structura masiva defineste materialele de sol coezive.

Structura glomerulara este formata din agregate de forma sferoidal – cuboida, macroscopic poroase, fara a prezenta fete de alipire intre ele. Caracteristic structurii glomerulare este rezistenta ei la actiunea de dispersare a apei si la actiunea mecanica de lucrare a solului. Ea se intalneste mai ales in orizontul A molic a solurilor din stepa si silvostepa, formate pe loessuri si depozite loessoide, cu o intensa activitate biologica si cu un complex adsorbtiv saturat in ioni de calciu.

Structura grauntoasa prezinta agregate de forma sferoidal – cuboida, dar macroscopic sunt putin poroase.

Structura poliedrica angulara are agregate de forma mai mult cuboida, elementele structurale avand fete netede care se intersecteaza in muchii ascutite. Agregatele structurale se imbina unele cu altele, fetele lor alipindu-se unele de altele.

Structura poliedrica subangulara prezinta agregate asemanatoare cu cea poliedric angulara, doar ca muchiile de intersectie a fetelor agregatului sunt rotunjite. De asemenea, fetele agregatelor se alipesc unele de altele.

Structura sfenoidala prezinta elemente structurale ce au muchii ascutite si fete netede, asemanatoare structurii poliedric-angulare, doar ca agregatele sunt alungite, axul mai lung fiind inclinat la un unghi cuprins intre 10 si 60° fata de orizontala. Aceasta structura este caracteristica orizonturilor vertice, ele definind vertosolurile, precum si subtipurile vertice ale altor soluri.

Structura prismatica are agregatele structurale dezvoltate pe verticala, axele verticale ale agregatelor fiind mai mari decat cele orizontale. Fetele elementelor structurale sunt netede, se intersecteaza de regula in muchi ascutite, iar capetele agregatelor sunt plate.

Structura columnara prezinta elemente structurale asemanatoare cu cea prismatica, doar ca agregatele au capetele superioare rotunjite. Aceasta structura este intalnita mai ales in orizontul B natric al soloneturilor.

Structura columnoida este asemanatoare cu structura prismatica, doar ca muchiile de intersectie a fetelor sunt rotunjite.

Structura foioasa are caracteristic dezvoltarea elementelor structurale in plan orizontal, ele avand dimensiunile orizontale mai mari decat cele verticale. Agregatele structurale sunt de obicei plate sau curbate si se alipesc unele de altele. Acest tip de structura se intalneste mai frecvent la orizonturile eluviale.

Structura compusa apare adesea in soluri, fiind formata din agregate mari care se desfac prin presare in agregate structurale mai mici.

In ceea ce priveste marimea agregatelor structurale, acestea variaza in functie de tipul de structura, dar si de la un sol la altul sau de la un orizont la alt orizont. In descrierile morfologice ale profilelor de sol, in prezent se foloseste o clasificare a marimii agregatelor structurale elaborata de I.C.P.A. Bucuresti (tabelul nr. 15).

Tabelul nr. 1

Marimea agregatelor structurale (Dupa Metodologia elaborarii studiilor pedologice, ICPA,1987).

Formarea structurii

Procesul de formare a structurii este indelungat si complex si se petrece sub actiunea diversilor factori.

In primele faze, se pare ca se realizeaza o floculare (coagulare) a particulelor dispersate, ca urmare a prezentei ionilor coagulatori in complexul coloidal si in solutia solului. Dupa aceasta, intervin unele precipitari izoelectrice prin atragerea compusilor coloidali cu sarcini electrice de semn contrar, cum sunt particulele electronegative de substante humice, argila sau silice coloidala si particulele electropozitive de hidroxid de Fe si Al. Particulele coloidale de argila participa la formarea agregatelor structurale prin stabilirea de legaturi intre particulele de praf si nisip, legaturi ce se realizeaza prin intermediul moleculelor de apa polarizate la suprafata particulelor.

Humusul are un rol substantial in procesul de structurare, compusii organici formand pelicule pe grauntii minerali pe care ii coaguleaza in agregate marunte, dar cu stabilitate hidrica ridicata. Daca humusul este saturat in ioni de calciu, stabilitatea hidrica a agregatelor structurale este si mai mare.

Hidroxizii de aluminiu si fier contribuie la formarea structurii prin cimentarea particulelor cu care vin in contact in urma deshidratarii gelurilor precipitate din solutia solului.

Radacinile plantelor exercita o presiune mecanica asupra particulelor de sol, contribuind la aderarea lor mai puternica. Pe langa acest fapt, radacinile plantelor secreta o serie de substante care contribuie la aglutinarea particulelor elementare.

Fenomenele de umezire si uscare, ca si cele de inghet si dezghet, produc in masa solului gonflari si contractari, se creeaza presiuni inegale, apar crapaturi ce dezagrega materialul compact in fragmente tot mai mici. Adeseori, se produc si deplasari insemnate ale fragmentelor pentru echilibrarea presiunilor, puse in evidenta mai ales in orizonturile vertice.

Activitatea microorganismelor conduce la coagularea particulelor de sol prin secretarea unor substante sau prin produsi intermediari de descompunere a materiei organice. De asemenea, ciupercile provoaca legarea mecanica a particulelor elementare cu ajutorul miceliilor.

Un rol insemnat in structurarea solului il joaca si fauna solului. Prin activitatea ei, materia solului este fragmentata, deplasata sau chiar ingerata de unele dintre ele. De asemenea, la realizarea structurii contribuie si produsele lor de excretie, ca si materia organica rezultata din moartea acestora. Activitatea ramelor din sol contribuie la formarea structurii glomerulare, iar in solul unde exista o foarte intensa viata biologica se formeaza un orizont bioacumulativ puternic amestecat, ce a primit numele de orizont vermic

3.2. Culoarea solului

Culoarea reprezinta acea parte din radiatia vizibila a spectrului electromagnetic care nu a fost absorbita, ci este reflectata de catre un obiect, ea depinzand de insusirile chimice, fizice sau morfologice ale acestuia.

Culoarea este una din proprietatile morfologice specifice solului, ce ne apare cand privim suprafata terenului sau orizonturile de sol situate sub suprafata. Ea a fost, de altfel, elementul care a dat numele unor soluri in diversele sisteme de clasificare nationale sau internationale (cernoziomuri, kastanoziomuri, albeluvisoluri, Albaqualfs, Rhodudalfs etc.).

In cazul solului, culoarea depinde de constituentii minerali si organici, de gradul de hidratare, de porozitate, structura sau de gradul de tasare.

In urma proceselor de alterare a componentilor minerali din sol rezulta o serie de noi substante care ii confera acestuia o anumita culoare.

In climatele calde si umede, alterarea intensa a rocilor determina acumularea reziduala, in principal, a hidroxidului de aluminiu, substanta de culoare alba, dar prezenta in anumite proportii a oxizilor si hidroxizilor de fier da solului culori de la rosu - violaceu pana la galben - ruginiu. In climatele aride, desertice, alterarea mineralelor din roci duce la formarea pe suprafata acestora a unei cruste din oxizi de fier si mangan, de culoare bruna - negricioasa, asa numita 'patina a desertului'. In climatele temperate umede, prin procesele de levigare intensa fractiunile de praf si nisip (grauntii de cuart sunt greu alterabili si au culoare albicioasa) sunt dezgolite de particulele coloidale de tipul argilei sau sescvioxizilor. Se ajunge la acumularea reziduala a cuartului, ceea ce da materialului culoare albicioasa, specifica orizonturilor albice ale unor tipuri de sol.

Prezenta in sol a proceselor de oxidare este pusa in evidenta de culorile brune, galbui, ruginii, roscate sau negricioase, date de oxizii si hidroxizii de fier si mangan. Atunci cand in sol sunt prezente procese de reducere, aici se formeaza oxizi ferosi sau manganosi, sulfuri sau carbonati de fier sau mangan, substante ce dau solului culori verzui, albastrui, vinetii sau negricioase.

Acumularea in sol a diferitelor saruri este pusa in evidenta adesea de culorile mai deschise pe care le capata materialul de sol, carbonatii de calciu ii confera acestuia culori galbui - albicioase, iar clorurile si sulfatii culori albe.

Prezenta materiei organice in sol da acestuia culori de la brun pana la negru, in functie de tipul de humus sau procentul pe care acesta il detine in materialul de sol. Humusul de tip mull are o culoare neagra si va da solului culoare neagra, cenusiu inchis, cenusiu, cenusiu deschis s. a. Humusul moder sau brut are culori de la negru la brun sau brun - galbui.

In functie de gradul de hidratare al materialului de sol, acesta va prezenta culori cu valori mai mari sau mai mici. Cand solul are o umiditate ridicata, el va retine o cantitate mai mare din radiatia solara vizibila, deci va avea o valoare a stralucirii mai mica si va reflecta o parte mai mare din radiatii cand este mai uscat, deci valoarea stralucirii este mai mare.

Culoarea solului este influentata si de porozitatea materialului, de structura sau de gradul de tasare, elemente ce determina rugozitatea suprafetei materialului de sol, aceasta reflectand o cantitate mai mare sau mai mica din energia solara. Cand un sol este proaspat arat, rugozitatea suprafetei lui este mare, aceasta retinand o cantitate mai mare din radiatia luminoasa. Astfel, suprafata solului va avea o culoare mai inchisa decat cea a unui sol similar, dar tasat, batatorit, suprafata lisa a acestuia din urma reflectand o cantitate mult mai mare din radiatia luminoasa.

Deoarece culoarea unui sol este determinata de anumiti constituenti, aparuti in urma unor procese pedogenetice, acest fapt a impus culoarea drept criteriu diagnostic pentru unele orizonturi sau pentru incadrarea taxonomica a unor soluri. Pentru a inlatura subiectivismul in aprecierea si denumirea culorilor, la nivel international a fost adoptat un sistem de culori standardizate, cuprinse intr-un atlas denumit MUNSELL (fig. 10).

Fig. 10. Denumirea culorilor in nuanta 10 YR din tabelul de culori Munsell

Realizarea atlasului general de culori are la baza cinci culori principale, notate cu initialele denumirii culorilor in limba engleza: R (red = rosu), Y (yellow = galben), G (green = verde), B (blue = albastru) si P (purple = violet)

Pentru stabilirea culorii materialului de sol, determinatorul MUNSELL contine un numar de 8 planse, denumite dupa nuantele de culoare specifice fiecareia din ele. Aceste planse sunt: 10R, 2,5YR, 5YR, 7,5YR, 10YR, 2,5Y, 5Y, iar a opta plansa cuprinde culori din nuantele 5Y, 5GY, 5G, 5BG si 5B, culori specifice orizonturilor hidromorfe. Pe fiecare din aceste planse culorile sunt distribuite intr-o retea rectangulara. Pe orizontala culorile sunt ordonate in functie de croma, aceasta reprezentand gradul de puritate al culorii, iar pe verticala culorile sunt ordonate in functie de valoarea stralucirii sau luminozitatii acesteia. In cazul solurilor scara cromelor si luminozitatii culorii nu depaseste valoarea 8.

Determinarea culorii unei probe de sol se realizeaza prin compararea acesteia cu etaloanele de culori din sistemul MUNSELL, stabilindu-se nuanta, valoarea si croma probei respective.

3.3. Neoformatiunile si incluziunile

Neoformatiunile

Neoformatiunile din sol reprezinta acumulari de anumite substante provenite in urma proceselor pedogenetice, ele aparand distinct fata de masa principala a solului. In functie de geneza lor, neoformatiunile au fost impartite in neoformatiuni rezultate in urma unor procese chimice si neoformatiuni create de activitatea organismelor din sol.

Acumularile de saruri privesc, in general, pe cele usor solubile. Dintre acestea, cele mai frecvent intalnite in sol sunt clorurile de Na si K, apoi sulfatii de Na, K, Mg, si Ca si carbonatii si bicarbonatii de Na si K. Dintre sarurile putin solubile intereseaza mai ales acumularea carbonatilor de Ca si Mg. Acumularile de saruri se realizeaza in sol sub diverse forme:

Eflorescentele sunt cristale fine de saruri depuse in urma precipitarii acestora din solutia solului, atunci cand conditiile fizice si chimice nu mai permit mentinerea lor in solutie. Eflorescentele sarurilor solubile au culoare alba, iar cele de CaCO₃ sunt galbui - albicioase.

Vinisoarele se prezinta sub forma alungita, fiind depuneri de saruri in golurile ramase prin descompunerea radacinilor fine.

Tubusoarele sunt depuneri de forma alungita, ce prezinta in interior canale in lungul axei longitudinale

Peliculele de saruri sunt depuneri uniforme de saruri pe fetele agregatelor structurale, ele aparand ca o cutana.

Pseudomiceliile sunt neoformatiuni alcatuite din carbonati precipitati pe fetele elementelor structurale sub forma de micelii de ciuperca.

Pungile sau cuiburile sunt acumulari de saruri necimentate in spatiile libere din sol.

Concretiunile sunt depuneri de saruri cimentate sub forma de graunti sau nodule. Cele mai obisnuite sunt cele de CaCO₃. Atunci cand sunt putin cimentate si usor friabile se numesc bieloglasca. Unele dintre concretiunile de CaCO₃ sunt goale in interior, fiind denumite septarice, iar altele prezinta depuneri sub forma de apofize. In loessuri se intalnesc concretiuni de CaCO₃ numite papusi, deoarece au adesea o forma alungita. Uneori, acumularile de CaCO₃ sau gips pot fi foarte intense, dand nastere la orizonturi hipercalcice sau hipergipsice, care prin cimentare se transforma in orizonturi petrocalcice sau petrogipsice.

Crustele sunt neoformatiuni ce iau nastere la suprafata solului prin precipitarea unor cantitati insemnate de saruri solubile, acestea fiind aduse prin circulatia capilara ascendenta a apei freatice mineralizate.

Acumularile de oxizi si hidroxizi se prezinta adesea sub forma de pete, pelicule, vinisoare, dendrite, concretiuni, orstein sau cuirase.

Petele de culoare rosie pana la bruna - negricioasa sunt date in mediu aerat de oxizii ferici si manganici, pe cand cele de culoare cenusie, verzuie sau albastruie se formeaza in mediu redus, ele marcand prezenta oxizilor ferosi si manganosi.

Peliculele de oxizi si hidroxizi apar in urma proceselor de alterare si levigarea acestora pe profil, unde se depun pe fetele particulelor minerale. In climatele calde si aride, in lipsa ploilor, alterarea rocilor are loc in prezenta apei din roua. Oxizii de fier si mangan se depun chiar pe rocile din care au provenit, formand o pelicula de culoare bruna - negricioasa numita patina desertica.

Vinisoarele sunt pelicule de oxizi depuse pe traseul unor foste radacini subtiri.

Dendritele sunt pelicule de oxizi de forma ramificata depuse fetele agregatelor structurale.

Concretiunile feri-manganice, numite si bobovine, iau nastere prin depunerea oxizilor de fier si mangan pe o particula minerala. Aceasta este imbracata de pelicule concentrice, astfel ca, forma lor este adesea sferica, iar culoarea variaza de la roscat pana la negru, in functie de cum predomina oxizii de fier sau mangan.

Ortstein-ul se formeaza in solurile nisipoase din climatele temperate umede. Fierul, rezultat din procesele de alterare a mineralelor primare, formeaza cu acizii din humus saruri solubile. Acestea migreaza pe profil si se depun pe particulele de nisip sub forma de pelicule de oxid de fier hidratat. Depunerea in continuare de pelicule de oxizi duce la unirea grauntilor sub forma de nodule sau chiar la cimentarea intregului orizont.

Nodulele ferice rezulta din segregarea intensa a oxizilor de fier sub forma de concretiuni, care prin unirea lor duce la formarea de nodule de forme neregulate. Acestea sunt acumulari specifice orizonturilor ferice ale solurilor din regiunile tropicale si subtropicale.

Cuirasele sunt orizonturi de subsuprafata de culoare bruna ruginie - bruna galbuie, rezultate in urma cimentarii puternice a oxizilor si hidroxizilor de fier, prezenti in sol in cantitate insemnata. Indepartarea orizonturilor superioare prin denudatie, face ca acest orizont dur si rezistent la eroziune sa ajunga la suprafata si sa capete aspectul unei carapace sau cuirase.

Neoformatiunile silicioase se refera la acumularile reziduale de silice (SiO₂) ce rezulta in urma alterarii mineralelor. Ele apar sub forma de pulberi si pete silicioase, de concretiuni si nodule sau orizonturi intarire - duripanuri.

Petele si pulberile silicioase sunt acumulari de silice amorfa de culoare albicioasa, depuse pe suprafetele agregatelor structurale. Ele sunt intalnite mai ales in cazul orizonturilor din partea superioara a solului, ca urmare a eluvierii coloizilor, oxizilor si hidroxizilor.

Concretiunile silicioase sunt similare celor feri-manganice, doar ca in cazul lor are loc depuneri de silice amorfa ce imbraca o particula minerala. Adesea, odata cu silicea se depun si mici cantitati de oxizi de fier si mangan, ceea ce le da o culoare bruna - negricioasa. Acest fapt cauzeaza confundarea lor cu concretiunile feri-manganice, si doar analiza de laborator chimica sau mineralogica poate preciza natura lor.

Nodulele silicioase si duripanul rezulta prin acumularea intensa de silice pe fetele agregatelor structurale, in pori sau ca punti de legatura intre grauntii de nisip. Acumularea de silice are loc intr-un orizont de subsuprafata prin formarea de concretiuni, acestea treptat se maresc si se unesc, formand nodule. Continuarea procesului de acumulare a silicei duce la intarirea intregului orizont, formandu-se asa numitul duripan sau orizont petroduric. In afara de silice, in compozitia nodulelor silicioase si a duripanului intra si oxizii de fier.

Acumularea coloizilor se petrece intr-un orizont de subsuprafata ca urmare a migrarii pe profil a coloizilor minerali sau organici.

Peliculele de argila se formeaza prin depunerea particulelor fine de argila pe fetele agregatelor structurale, pe peretii porilor sau imbraca grauntii de nisip. Aceste acumulari duc la formarea orizontului B argic.

In unele cazuri, odata cu argila are loc si acumularea de oxizi si hidroxizi de fier, formandu-se asa numitele pelicule argilo-ferice, iar cand odata cu argila migreaza si compusii organici are loc formarea de pelicule argilo-humice.

Peliculele humice rezulta in urma acumularii humusului coloidal ca urmare a deplasarii lui din orizontul A. Ele au o culoare brun inchisa - negricioasa.

Limbile de humus iau nastere prin deplasarea mecanica, gravitationala a humusului pe profil, ca urmare a prezentei crapaturilor dintre agregatele structurale.

Neoformatiunile create de activitatea biologica

Aceste neoformatiuni sunt acumulari locale de material organic si / sau mineral, cauzat de activitatea vegetatiei si faunei.

Crotovinele reprezinta foste galerii de forma tubulara sapate de animale ce isi au adapostul in sol, cum sunt rozatoarele si cartitele. Crotovinele sunt umplute adesea cu materiale provenite din alte orizonturi.

Coprolitele sunt excremente ale ramelor. Ele se formeaza in urma trecerii materialului de sol, bogat in humus, prin tubul digestiv, acesta capatand aspect de graunti rotunjiti, aranjati in gramajoare sau siruri.

Locasurile de larve sunt culcusurile in care se dezvolta larvele de insecte.

Cornevinele reprezinta golurile lasate de radacinile arborilor prin putrezirea acestora, umplute adesea cu material provenit din orizonturile superioare.

Dendritele sunt urmele lasate de radacinile subtiri ale plantelor pe suprafetele elementelor structurale.

Incluziunile

In sol sunt intalnite adeseori diverse materiale care nu au nici o legatura cu procesul de solificare. Asa sunt: cochiliile, oasele, bucatile de lemn carbonizat sau pietrificat, fragmentele ceramice, fragmentele de caramizi sau alte materiale ajunse intamplator in sol.

Studiul lor, adancimea la care se gasesc, ne ajuta la intelegerea evolutiei solului in decursul timpului, iar unele obiecte pot constitui subiect in cercetarea arheologica privind dezvoltarea societatii omenesti.