Însuşirile fizice ale solului în raport cu aerul, apa şi căldura. Însuşirile fizico-mecanice

Textura şi structura solului constituie însuşiri fizice ce influenţează şi alte însuşiri, precum şi relaţiile plantei cu apa, aerul şi căldura. Principalele însuşiri fizice determinate de structura şi textura solului sunt: porozitatea, permeabilitatea, capilaritatea, capacitatea de câmp pentru apă şi însuşirile termice, coeziunea şi adeziunea.

Porozitatea se numeşte însuşirea solului de a avea spaţii libere, sau pori, între particulele şi agregatele sale. Totalitatea spaţiilor dintre particule şi agregate poartă numele de spaţiu lacunar sau poros. Porozitatea exprimă volumul total al spaţiilor care străbate solul. Porii ocupă în medie 50% din masa solului. Porozitatea solului este alcătuită din două feluri de spaţii:

• spaţii capilare care se află între particule sau în interiorul grăunciorilor şi sunt foarte mici. În aceste spaţii se găseşte în mod normal apă, care circulă încet în toate direcţiile;
• spaţii lacunare necapilare care se găsesc între glomerulele de sol. Ele au dimensiuni mult mai mari în comparaţie cu spaţiile capilare. Din această cauză, apa din precipitaţii sau din irigaţii se infiltrează printre ele cu uşurinţă, în adâncime.

​
Solurile nisipoase au un volum de spaţii lacunare necapilare prea mare şi sunt prea afânate, ceea  ce nu este favorabil plantelor. Spre deosebire de acestea, solurile argiloase, având un volum redus de spaţii necapilare sunt compacte, însuşire de asemenea negativă.

În schimb, solurile lutoase cu structura bună au un volum de circa 70% pori necapilari şi 30% spaţii capilare, ceea ce dă posibiltatea unei bune aprovizionări a plantelor cu apă şi aer în acelaşi timp. Formarea şi păstrarea unei bune porozităţi se realizează prin aplicarea îngrăşămintelor organice şi a unor lucrări de afânare a solurilor argiloase, executate în timpul optim cu grapele, cultivatoarele, sapa rotativă. Pe solurile prea nisipoase se asigură o mai bună porozitate prin tasarea realizată cu ajutorul tăvălugilor.

În spaţiile solului circulă în mod normal aer. El provine din aerul atmosferic. În sol, aerul este necesar pentru viaţa microorganismelor, respiraţia plantelor şi accelerează procesele chimice de alterare a materiei minerale. Din cauza proceselor chimice şi biologice din sol se modifică în bună măsură procentul componentelor aerului, ceea ce este dăunător plantelor. Astfel, scade procentul de azot şi oxigen - pe care le folosesc plantele şi microorganismele - şi creşte procentul de bioxid de carbon.

De aceea este necesară primenirea aerului din sol. Primenirea aerului se realizează în mod natural prin precipitaţii şi vânt; pe solurile cultivate (în cazul în care acestea sunt argiloase) prin lucrări de afânare şi înlăturare a excesului de apă.

Apa din sol - se găseşte în stări şi forme diferite. Apa are un rol deosebit de important atât în procesul de formare a solului, în evoluţia şi fertilitatea sa, cât şi ca factor de vegetaţie. Sărurile minerale sunt dizolvate şi absorbite de plantă numai sub formă de soluţii. Dar relaţiile între apă, sol şi plantă depind de starea şi forma în care se găseşte. Apa se poate prezenta în sol sub formă lichidă, de vapori, şi solidă iarna (când solul îngheaţă). Principalele forme în care se găseşte apa, în ordinea în care prezintă importanţă pentru plantă, sunt: apa capilară, apa gravitaţională şi apa sub formă de vapori. Aceste forme determină anumite însuşiri fizice legate de apă.

Apa capilară este apa reţinută în mod mai durabil în spaţiile fine capilare. Însuşirea solului de a lăsa apa să circule prin spaţiile capilare din partea umedă în direcţia opusă se numeşte capilaritate. Circulaţia apei capilare devine proces negativ atunci când, ajunsă la suprafaţa solului din adâncime, se evaporă. Prin lucrări agrotehnice de afânare se întrerupe capilaritatea şi se împiedică pierderea apei.

Sursa apei capilare este apa gravitaţională sau de infiltraţie care pătrunde în timpul precipitaţiilor, sau din irigaţii, cu uşurinţă prin spaţiile necapilare şi se infiltrează în adâncime pe solurile cu structură glomerulară. Pe solurile fără structură, apa bălteşte sau se scurge pe pante. Proprietatea solului de a lăsa apa să circule cu uşurinţă de la suprafaţă în adâncime se numeşte permeabilitate. Solurile lutoase au cea mai bună permeabilitate, cele argiloase sunt impermeabile, iar cele nisipoase sunt prea permeabile, ceea ce face ca acestea să sufere de secetă. Apa de infiltraţie acumulată la adâncimi mari şi în cantităţi mari deasupra unui strat impermeabil se numeşte apă freatică. Aceasta constituie o sursă pentru aprovizionarea plantelor pentru irigaţie.

Apa în stare de vapori provine din aerul atmosferic şi din evaporarea apei din sol. În timpul secetelor foloseşte pentru aprovizionarea plantelor, când dă naştere la o rouă interioară. Pentru asigurarea plantelor cu apă intresează numai formele de apă accesibile plantelor. Însuşirea solurilor de a putea reţine în masa lor o cantitate oarecare de apă din care să se aprovizioneze plantele se numeşte capacitate de câmp. Ea reprezintă cantitatea de apă reţinută în mod mai constant o perioadă mai îndelungată. Solurile bogate în humus şi cu structura bună au şi o capacitate de câmp favorabilă dezvoltării plantelor. Însuşiri termice sau calorice ale solului sunt acele proprietăţi determinate de căldura solară şi în măsură mai mică de descompunerea materiei organice, fenomenele electrice şi radioactive din sol. Căldura are un rol foarte important atât pentru procesele de formare, pe care le intensifică, pentru viaţa microorganismelor, cât şi pentru creşterea şi dezvoltarea plantelor superioare. Însuşirile termice ale solului depind de numeroşi factori, şi anume: natura componentelor minerale şi organice, proporţia de apă şi aer, cantitatea de humus, structura solului, relieful şi orientarea terenului faţă de soare, vegetaţia care acoperă solul şi culoarea solului. Cele mai calde soluri sunt cele de pe pantele cu expoziţie sudică, bogate în humus, de culoare mai închisă, cu structura bună. Solurile argiloase care ţin apă sunt reci, iar solurile nisipoase, deşi se încălzesc uşor, pierd repede căldura.

Căldura solului poate fi influenţată prin lucrări agrotehnice care afânează solul, prin încorporarea îngrăşămintelor organice, prin eliminarea surplusului de apă de pe terenurile umede şi prin acoperirea solului cu gunoi semifermentat cu mraniţă, pleavă (în legumicultură). Însuşirile fizico-mecanice sunt determinate de textura şi structura solului. Cele care prezintă importanţă pentru mecanizatori sunt: coeziunea (compactitatea) solului şi adeziunea.

Coeziunea este însuşirea pe care o are solul de a opune rezistenţă atunci când îl lucrăm, datorită proprietăţilor particulelor şi grăunciorilor de a se ţine strâns uniţi. Solurile argiloase opun cea mai mare rezistenţă, îndeosebi când sunt umede. Solurile nisipoase - dimpotrivă, au coeziunea foarte mică, ceea ce nu este favorabil pentru plante, deşi se lucrează uşor. Cea mai bună coeziune o au solurile lutoase cu structura grăunţoasă. Coeziunea solului se modifică în scopul de a opune o mai mică rezistenţă la lucrările solului şi pentru a crea condiţii favorabile pentru viaţa plantelor. Prin încorporarea îngrăşămintelor organice se micşorează coeziunea solurilor argiloase şi se măreşte coeziunea prea mică a solurilor nisipoase. Lucrarea la timpul potrivit influenţează în bine efectul negativ al coeziunii. Adeziunea este proprietatea solului de a se lipi de uneltele şi maşinile agricole, şi în special de piesele lor active. Când adeziunea este foarte mare, lucrările se execută foarte greu şi este necesar un efort de tracţiune mai mare. Adeziunea este mai mare când solul este umed. Solurile argiloase au cea mai mare adeziune, îndeosebi dacă au un conţinut prea mare de apă când se lucrează. De aceea se recomandă ca lucrările solului să se efectueze atunci când solul este reavăn. Starea optimă a solului, când se pot executa lucrările în cele mai bune condiţii, poartă numele de maturitatea solului. În această stare solul nu se lipeşte de unelte, nu opune rezistenţă mare şi nu se formează bolovani sau curele. Importanta cunoaşterii coeziunii şi adeziunii solului constă şi în faptul că pe această bază se stabilesc tipurile de maşini agricole mai grele sau mai uşoare, precum şi consumul de carburanţi şi uzura pieselor active ale maşinilor.

Victor VĂTĂMANU