Apa din sol are un rol determinant asupra nivelului producției agricole, în special în Câmpia Română, deseori afectată de fenomenul de secetă.
Chiar în condiții de irigare, apa provenită din precipitații este benefică pentru apa din sol și pentru plantele cultivate. Cercetarea agricolă, dar mai ales practica agricolă au demonstrat de-a lungul timpului că nivelul producției agricole depinde în mod direct de cantitatea de apă acumulată în sol din perioada toamnă-iarnă.
Reguli de conservare a apei în sol
Este necesar în acest caz să se acționeze astfel încât întreaga cantitate de precipitații sub formă de zăpadă să fie distribuită uniform, impiedicând spulberarea zăpezii, prin reducerea vitezei vântului, folosind perdele de protecție (acolo unde mai există), parazăpezi (care se montează pe marginea șoselelor) sau, mai practic, lăsând fâșii de 2-3 rânduri de coceni netâiați la distanță de 100-200 m.
Astfel, după topirea zăpezii, apa se va infiltra uniform în masa solului, condiția esențială pentru realizarea acesteia fiind starea de afânare a solului. Prezența solului afânat are un rol esențial pentru înmagazinarea apei provenite din precipitații și în reducerea pierderilor de apă. Insistăm asupra necesității efectuării ogoarelor de toamnă, care au rol important nu numai asupra înmagazinării apei în sol, ci și în combaterea buruienilor, a bolilor și dăunătorilor, creând condiții ca însămânțările de primăvară să se efectueze în epoca optimă.
Ca regulă obligatorie pentru conservarea apei în sol, este important că suprafața arăturilor să fie nivelată, respectiv în momentul executării lucrării de arat plugul să lucreze în agregat cu grapa stelată; acolo unde lucrările nu se execută în acest mod, pierderile de apă sunt mai mari cu circa 28-30%.
Apa din sol constituie un element important pentru viața plantelor cultivate; apa se regăsește atât la nivelul particulelor de sol, cât și în pori, fiind supusă unor forțe ale naturii de diferite mărimi, dintre care amintim: forța gravitațională, forța capilară, forța de absorbție sau de sorbție, forța datorată tensiunii vaporilor de apă, forța osmotică, forța de sugere a rădăcinilor plantelor, forța hidrostatică sau submersie etc.
O importanță deosebită o are forța de sugere a rădăcinilor plantelor, care reprezintă forța cu care plantele extrag apa din sol cu ajutorul perișorilor absorbanți, această forță fiind egală cu 15-20 de atmosfere. În sol, apa este atrasă și se deplasează spre sistemul radicular al plantelor, la început consumându-se apa din apropierea perișorilor absorbanți, apoi apa este atrasă și de la distanțe mari față de rădăcini.
Reținerea și circulția apei în sol
În mare măsură, reținerea și circulația apei în sol depind de energia pusă la dispoziție, pentru ca faza solidă a solului să rețină o moleculă de apă. Apa din sol se află în permanență într-un câmp energetic care-i permite deplasarea din zone mai umede sau mai bine umectate către zone mai uscate sau mai secetoase. Diferența valorică a acestor energii ale câmpului energetic poartă denumirea de potențialul apei din sol. Analizând prin prisma valorilor forțelor fizice potențialul apei în sol, se poate defini că lucrul mecanic necesar pentru a deplasa o unitate de apă dintr-un loc în altul fără a lua în calcul forța de frecare sau energiile necesare pentru a învinge forța de frecare. Pentru a putea fi măsurate, forțele care afectează energia liberă a apei din sol sunt cuantificate în energii exprimate în unități de presiune.
Potențialul total al apei din sol reprezintă suma valorilor potențialelor forței gravitaționale, forței de absorbție, forței osmotice și a forței hidrostatice.
În general, solul este nesaturat și are tendința permanentă de a reține apa cu ajutorul forței de sucție, care reprezintă deficitul de presiune la care se găsește apa în sol în raport cu presiunea atmosferică.
Pentru aprovizionarea plantelor ne interesează nu numai cantitatea de apă, ci și forța cu care aceasta este reținută de sol. În sol apar mai multe forme de apă datorate modificărilor suferite de unele însușiri ale apei, dintre care: apa legală (nu este accesibilă plantelor), apa capilară (este reținută de porii capilari ai solului și este apa accesibilă plantelor), apa gravitațională (nu este accesibilă plantelor), apa sub formă de vapori, apa freatică (apa care se înmagazinează deasupra unui strat impermeabil de apă).
Indici hidrofizici ai apei din sol
Apa din sol este prezentată și prin indici hidrofizici, care reprezintă valori carateristice ale umidității, în care unele proprietăți ale apei se modifică în momentul trecerii de la o formă de apă la alta (se modifică în special mobilitatea și accesibilitatea pentru plante).
Principalii indici hidrofizici ai apei din sol sunt: capacitatea totală pentru apă (CT), capacitatea pentru apa capilară (CC sau CCP), capacitatea de câmp (CC), capacitatea de apă utilă (CU), coeficientul de ofilire (CO), coeficientul de hogroscopicitate (CH), plafonul minim al umidității (PM).
–Capacitatea totală de apă sau capacitatea de saturație (CT) Reprezintă cantitatea maximă de apă din sol, când porii sunt plini. Aceasta diferă în funcție de porozitatea totală și densitatea aparentă ale solului. În solul în care găsim capacitatea totală de apă, apa este accesibilă, dar, fiind în exces, plantele nu se pot dezvolta din cauza lipsei de aer.
–Capacitatea pentru apa capilară (CC sau CCP) Reprezintă cantitatea maximă de apă pe care o reține solul deasupra pânzei freatice. Pentru a menține în permanență capilarele pline, apa se ridică de la nivelul pânzei freatice, mărimea acesteia fiind dependentă de textura și structura solului (crește de la solurile nisipoase la cele argiloase și de la solurile nestructurate spre cele structurate).
–Capacitatea de câmp (CC)
Reprezintă cantitatea de apă pe care o reține solul permeabil și omogen pe o perioadă de timp determinată, după ce a fost umezit în exces și apoi drenat.
–Coeficientul de ofilire (CO)
Reprezintă conținutul de umiditate din sol la care se produce ofilirea ireversibilă a plantelor și care reprezintă limita inferioară a apei accesibile plantelor, cantitatea minimă de apă pe care trebuie să o aibă solul pentru ca o plantă să nu piară din cauza ofilirii.
–Coeficientul de apă utilă (CU) Reprezintă intervalul de umiditate a solului în care apa este accesibilă plantelor și este dat de diferența dintre indicii capacitatea de câmp și coeficientul de ofilire. Se poate întâlni și sub denumirea de apă productivă sau de apă accesibilă. Maria Călinoiu consideră că acolo unde se poate aplica irigarea culturilor de câmp este absolut necesară cunoașterea capacității de apă utilă (intervalul umidității active) pentru determinarea plafonului minim, care reprezintă nivelul până la care poate scădea nivelul umidității accesibile, fără ca plantele să fie sensibil afectate.
Coeficientul de higroscopicitate (CH) reprezintă cantitatea de apă pe care solul poate să o rețină din vaporii de apă din atmosferă, apa corespunzătoare acestui indice fiind imobilă și inaccesibilă plantelor.
Forme de apă din sol
Formele sau categoriile de apă din sol sunt: apa sub formă de aburi, apa de higroscopicitate, apa peliculară, apa capilară, apa gravitațională și apa freatică.
–Apa sub formă de aburi Provine din evaporarea unor forme de apă din sol sau din atmosferă, se mișcă prin difuziune și se găsește în porii solului.
Deși se găsește în cantități mici în sol, această formă prezintă o mare importanță deoarece contribuie la mișcarea apei în sol și poate trece adesea și în formă lichidă, prin procesul de condensare capilară. O importanță mare prezintă și vaporii din atmosferă, care pot pătrunde în solul cu umiditate mică, constituind o sursă de apă apreciabilă.
–Apa de higroscopicitate sau apa puternic legată Este dată de apa reținută la suprafața moleculelor de sol și este dependentă de textura solului. Este o apă puternic reținută, îngheață la temperaturi mult sub zero grade Celsius, nu mobilizează sărurile din sol, se mișcă numai în stare de vapori și nu este accesibilă plantelor.
–Apa peliculară sau apa slab legată Este o apă reținută de către particule în intervalul coeficientului de higroscopicitate și cel de ofilire. Prezintă o capacitate de solubilizare a sărurilor din soluția solului, are o circulație lentă și este folosită într-o măsură mai mică de către plante, dar în cazul ofilirii plantelor, cu ajutorul apei peliculare, acestea își revin.
–Apa capilară
Este reținută în sol datorită forțelor capilare, este o apă liberă, solubilizează săruri din soluția solului, practic este forma de apă cea mai accesibilă plantelor, de regimul său din sol depinzând nivelul productiv. Apa capilară este formată din apa capilară sprijinită (se produce din pânzele freatice și se sprijină pe ele) și din apa capilară suspendată (provine din ploi, irigații, nu are legatură cu pânza freatică, rămâne suspendată între straturile solului). Între aceste două forme de apă din sol se găsește un strat de sol cu umiditate apropiată de coeficientul de ofilire, numit orizont mort.
–Apa gravitațională
Este apa care se găsește peste nivelul capacității de câmp și se scurge în adâncime datorită forței gravitaționale.
Apa nu este reținută în sol, se scurge repede în adâncime, nu este accesibilă plantelor, determină o aerație deficitară a solului.
–Apa freatică
Provine din apa gravitațională, care la suprafața unui strat impermeabil (argilos) se înmagazinează prin scurgere în adâncime, formând pânza freatică sau apa freatică.
Ansamblul fenomenelor legate de pătrunderea apei în sol, mișcarea apei în sol și modificarea umidității solului reprezintă regimul hidric al solului, care este dependent de climă, relief, proprietățile solului, vegetație, apa freatică și, mai ales, dar nu în ultimul rând, de intervenția omului. Este absolut necesar ca în următoarea perioadă să înceteze poluarea solurilor din România, deoarece uneori aceste fenomene pot fi ireversibile, ducând astfel la dispariția formelor de apă din sol accesibile plantelor cultivate.
Victor Vătămanu
