Influenta apei de irigat mineralizate asupra plantelor

Creşterea şi dezvoltarea plantelor sunt influenţate de nivelul de salinizare a solului, iar acesta la rândul lui depinde de conţinutul iniţial de săruri şi de gradul de mineralizare a apei de irigat, după cum afirma I. Pleşa şi S. Câmpeanu (2001). Sărurile din soluţia solului influenţează creşterea plantelor, de obicei în mod indirect, prin reducerea acesibilităţii apei pentru plante, prin înrăutăţirea regimului de nutriţie şi prin deranjarea metabolismului; în mod direct, prin acţiunea toxică asupra plantelor şi a sărurilor din apa de irigat distribuită prin aspersiune şi prin sărurile absorbite de rădăcini.

---

Efectul sărurilor din soluţia solului poate fi evaluat cu destulă precizie, deoarece s-a constatat o strânsă corelaţie între concentraţia în săruri a soluţiei solului şi creşterea plantelor. Plantele cultivate încep să sufere când concentraţia soluţiei solului atinge 0,4%. La o concentraţie de 0,7-0,8% este stânjenită germinarea seminţelor şi dezvoltarea plantelor, iar la concentraţii mai mari de 1-1,5% se compromite recolta. Reducerea accesibilităţii apei pentru plante are loc din cauza creşterii concentraţiei soluţiei solului, ca urmare a acumulării sărurilor din apa de irigat în sol. Creşterea concentraţiei soluţiei solului are ca efect imediat creşterea presiunii osmotice şi, implicit, creşterea sucţiunii totale şi deci o reducere importantă a gradului de accesibilitate pentru plante. Astfel, după datele oferite de Kovda, citat de către Botzan (1966), forţa de sucţiune într-un sol nesalinizat, cu 18,3% umiditate, a fost de 2 atm., pentru ca pe acelaşi tip de sol, cu un conţinut de săruri de 0,55%, la o umiditate de 18,6%, să crească la 18 atm., iar la 1,13% săruri şi o umiditate de 19,8% să ajungă la 30 atm. Datele experimentale sunt deosebit de sugestive, deoarece scot în mod clar în evidenţă reducerea importantă a gradului de accesibilitate a apei, prin acumularea sărurilor în sol. Se observă că la aproximativ acelaşi conţinut de umiditate, pe solurile nesalinizate, apa este uşor accesibilă plantelor, în timp ce pe solul cu 0,55% săruri, apa se află la limita inferioară a accesibilităţii, aproximativ la coeficientul de ofilire, iar pe solul cu 1,13% săruri, apa din sol devine total inaccesibilă plantelor.

Reducerea accesibilităţii apei prin creşterea presiunii osmotice a fost pusă în evidenţă şi într-un alt tip de experienţă. Astfel, s-a constatat o reducere similară a creşterii plantelor în soluţii cu aceeaşi presiune osmotică realizate cu săruri variate. Reducerea creşterii s-a pus pe seama presiunii osmotice, şi nu a modificării metabolismului plantelor, deoarece diferitele tipuri de ioni din soluţia solului influenţează în mod specific, într-un grad mai mare sau mai mic, metabolismul plantelor. Pe de altă parte, s-a constatat o reducere importantă a transpiraţiei şi a cantităţii de apă absorbite de plante în condiţii de salinitate, fenomene care sunt însoţite de simptome de ofilire a plantelor. Reducerea creşterii plantelor este direct proporţională cu cantitatea de săruri transportată din zona radiculară în plantă, fapt care are ca efect reducerea turgescenţei celulelor şi încetinirea creşterii plantelor. Dacă ritmul de aprovizionare a frunzelor plantei cu apa încărcată cu săruri depăşeşte ritmul de preluare a ionilor de către celule, creşte concentraţia de săruri în membranele celulare, fenomen prin care se reduce potenţialul osmotic pentru apă a membranelor celulare, fapt care produce o reducere a turgescenţei celulelor, iar în cazuri extreme chiar moartea celulelor mezofile. Prin urmare, efectul nu se datorează potenţialului diferit al apei din mediul extern şi rădăcini, ci potenţialului din interiorul celulelor.

Sărurile din soluţia solului pot afecta creşterea plantelor prin afectarea metabolismului normal. Astfel, prin reducerea potenţialului osmotic intern şi a potenţialului pentru apă şi creşterea concentraţiei de electroliţi în celulele plantelor se poate afecta hidratarea proteinelor. Toate aceste schimbări influenţează în mod nefavorabil metabolismul. S-au observat, de asemenea, modificări în respiraţia, fotosinteza şi activitatea enzimatică. Nutriţia plantelor este afectată de prezenţa în exces a anumitor ioni. Astfel, cationul de sodiu poate provoca o deficienţă în aprovizionarea cu calciu, la fel ca şi anionul de sulfat, în timp ce excesul de calciu împiedică aprovizionarea cu potasiu în cantităţi suficiente. Într-un stadiu avansat de salinizare, frunzele prezintă arsuri, a căror suprafaţă creşte o dată cu nivelul de acumulare a sărurilor de clorură de sodiu din frunze. În primul stadiu şi la un nivel mai redus de salinizare sunt afectate vârful şi marginea frunzelor. Udarea prin aspersiune cu o apă cu un conţinut de sodiu sau clor de 3 miliechivalenţi la litru poate cauza arderea frunzelor pomilor fructiferi.

Toleranţa plantelor la salinitate, definită ca posibilitatea plantelor de a creşte şi a asigura o producţie normală din punct de vedere cantitativ şi calitativ, în prezenţa sărurilor nocive din soluţia de sol, variază de la specie la specie, şi chiar de la soi la soi, în cazul pomilor fructiferi. În funcţie de toleranţa la salinitate, plantele se împart în trei grupe: sensibile, semitolerante şi tolerante. În rândul plantelor sensibile intră: fasolea, mazărea, cartofii, varza, ţelina, ridichiile, pomii fructiferi şi viţa-de-vie; plante semitolerante sunt: porumbul, floarea-soarelui, grâul, sorgul, lucerna, inul, tomatele, ardeii şi ceapa; în grupa plantelor tolerante intră sfecla de zahăr, meiul, orzul, iarba de Sudan, tutunul, rapiţa, bumbacul şi spanacul. Plantele cultivate pe solurile salinizate arată un declin progresiv în creştere şi producţie o dată cu creşterea nivelului de salinizare. Aceste plante au frunzele, tulpina şi fructele mai mici, iar culoarea frunzelor este caracteristică: albastră spre verde. Reducerea dimensiunilor plantei nu afectează în egală măsură producţia de seminţe. Astfel, nu se observă o reducere simţitoare a producţiei de seminţe la ovăz, grâu şi ierburile perene tolerante la salinitate, chiar dacă dimensiunile s-au redus cu până la 50%, în timp ce producţia de porumb, fasole şi lucernă se diminuează foarte mult.

Majoritatea speciilor de legume şi de pomi fructiferi îşi reduc atât dimensiunile, cât şi numărul de fructe. Valoarea nutritivă a plantelor de furaj se reduce. Pe de altă parte, un grad moderat de salinitate contribuie la sporirea conţinutului de zahăr din pepeni, morcovi şi sfeclă de zahăr. Sensibilitatea plantelor la salinitate depinde şi de gradul de dezvoltare. Astfel, sfecla de zahăr este sensibilă în timpul perioadei de germinaţie; orezul, grâul şi orzul sunt sensibile după germinare sau în stadii mai târzii (orzul, în special, în perioada înfloritului). Plantele semănate la locul definitiv sunt mai tolerante decât plantele transplantate. Spre deosebire de culturile agricole, care-şi măresc rezistenţa o dată cu dezvoltarea lor, pomii fructiferi îşi reduc rezistenţa faţă de salinitate pe măsură ce îmbătrânesc. Rezistenţa plantelor la salinitate este influenţată şi de condiţiile pedoclimatice. Condiţiile climatice care măresc consumul de apă, respectiv temperaturi ridicate, umiditatea relativă a aerului şi vânturile calde, prin reducerea umidităţii din sol, vor accentua efectul produs de creşterea presiunii osmotice. În aceste condiţii, consumul de apă prin transpiraţie creşte, crescând simultan şi concentraţia în ioni din zona radiculară şi cantitatea de ioni absorbiţi de plante. Prin urmare, efectele produse de sărurile din sol vor fi mai pronunţate în zonele aride, în comparaţie cu cele mai umede. Din aceste considerente, pe solurile salinizate udările trebuie să se aplice la un plafon minim mai ridicat, deci la un interval mai mic între udări, pentru a menţine permanent o umiditate ridicată, şi deci o concentraţie redusă a soluţiei solului.

Influenţa apei de irigat asupra mediului ambiant
Influenţa pe care apele de irigaţie mineralizate şi/sau poluate o au asupra solului, apelor de suprafaţă, apelor subterane, florei şi faunei se reflectă în mod direct sau indirect şi asupra mediului înconjurător, al sănătăţii oamenilor. Mediul înconjurător este afectat în primul rând prin degradarea solurilor prin procesele de salinizare şi/sau alcalizare, prin poluarea cu metale grele (cadmiu, crom, plumb, mercur), cu microelemente şi unii ioni toxici, iar în cazul apelor uzate menajere şi de la complexurile zootehnice (atâtea câte mai există) şi cu agenţi patogeni, infecto-contagioşi, cu viruşi şi bacterii.

O parte din elementele poluante din apa de irigat pot polua direct apele de suprafaţă sau cele freatice în cazul unor irigaţii neraţionale, cu pierderi mari de apă prin scurgere la suprafaţă sau percolare în adâncime, proces prin care nitraţii şi nitriţii, împreună cu unii ioni toxici, metale grele, agenţi patogeni, pot ajunge până la nivelul apelor freatice, pe care le poluează. Poluarea mediului înconjurător poate afecta în mod grav sănătatea oamenilor care consumă produsele obţinute de pe terenurile poluate cu ape uzate. Astfel, unele săruri nocive, metale grele, prin relaţii de translocare, ajung şi se acumulează în toate organele plantelor, de unde în mod direct sau prin intermediul alimentelor de natură animală sau vegetală intră în circuitul alimentar al omului, producând organismului uman diferite tulburări sau afecţiuni. Folosirea apelor uzate neepurate din canalizarea oraşelor şi de la complexurile zootehnice poate provoca şi o poluare a atmosferei, prin degajarea şi răspândirea unor substanţe volatile greu mirositoare, la distanţe mai mari sau mai mici, în funcţie de viteza vântului. Procesele de depoluare a solului, a apelor de suprafaţă şi în special a celor freatice prezintă o serie de dificultăţi, unele procese de depoluare nefiind complet elucidate, implică costuri ridicate şi o perioadă îndelungată de timp.

De aceea, se impune luarea tuturor măsurilor pentru prevenrea poluării mediului înconjurător prin intermediul apelor de irigaţie necorespunzătoare din punct de vedere calitativ, prin alegerea surselor de apă numai după efectuarea analizelor cu privire la calitatea apelor de irigaţie, iar în cazul unor ape care ridică probleme se impune depoluarea acestora înainte de a fi folosite la irigat, precum şi monitorizarea evoluţiei solurilor irigate, a calităţii apelor de suprafaţă şi a celor freatice, pentru a interveni în timp util când se depistează unele procese de degradare a mediului înconjurător.

Victor VĂTĂMANU