Proprietățile chimice, reacția și fertilitatea solului

​Proprietățile chimice ale solului sunt determinate în primul rând de compoziția chimică a acestuia. Compoziția chimică depinde la rândul ei de forma și cantitatea în care se găsesc substanțele minerale și organice. Substanțele minerale și organice se găsesc în sol sub formă insolubilă și solubilă. Substanțele solubile se găsesc dizolvate în apa din sol formând soluția solului sau mustul solului, de unde plantele își iau elementele minerale nutritive numai în formă lichidă. Principalele elemente nutritive pe care le iau plantele din sol sunt: azot, fosfor, potasiu, calciu, magneziu, fier, zinc, bor etc. Când aceste elemente se găsesc în sol în formă solubilă pot fi spălate cu ușurință de apa de infiltrație până în adâncime. 

​Procesele de transformare chimică a substanțelor insolubile, de mineralizare a humusului de către microorganisme și încorporarea îngrășămintelor în sol asigură aprovizionarea continuă a plantelor cu substanțe nutritive. Totuși procesul de spălare prin apa de infiltrație ar determina o scădere a substanțelor nutritive după fiecare ploaie, sau după apa de irigare. Acest fenomen însă nu se produce datorită proprietății pe care o are solul de a absorbi și reține în mod durabil elementele chimice care se găsesc în sol sub formă de săruri minerale (azotați, fosfați, cloruri, carbonați etc).
Proprietatea solului de a fixa și reține diferite substanțe lichide, solide și gazoase se numește capacitatea sau puterea de reținere. Reținerea substanțelor nutritive se face pe mai multe căi, și anume: reținere fizică, fizico-chimică, chimică și biologică.
Reținerea mecanică se datorează însușirii solului de corp poros în masa căruia se găsesc pe lângă spații mai mari și spații fine capilare. În aceste spații sunt reținute sărurile minerale sub formă de particule fine, mai mari decât capilarele. Solurile în care predomină materialul fin (solurile argiloase) între particulele cărora se găsesc mai multe spații fine, au cea mai mare putere de reținere mecanică. În acest mod sunt reținute mai ales particulele fine de humus.
Reținerea fizică constă în atragerea moleculară a substanțelor solide, lichide și gazoase la suprafața particulelor de sol. Particulele fine de argilă și humusul au cea mai mare capacitate de reținere fizică.
Reținerea fizico-chimică sau de schimb se datorează însușirii humusului și argilei de a fixa pe suprafața lor, părți din moleculele unor săruri minerale (ioni). Argila și humusul (numit complex argilo-humic) rețin îndeosebi calciul, magneziul, potasiul, sodiul și hidrogenul și în mică măsură azotul din sărurile amoniacale. Aceste elemente pot trece din complexul argilo-humic în soluția solului atunci când în soluție crește concentrația în alte elemente chimice. Se produce fenomenul numit schimb de baze între soluția solului și complexul argilo-humic. În felul acesta se asigură plantelor prin soluția solului substanțe nutritive, iar pe de altă parte se împiedică levigarea sărurilor minerale (prin apa din precipitații sau de irigație). Solurile care au complexul argilo-humic bine reprezentat sunt fertile, deoarece au o capacitate mare de reținere fizico-chimică.
Reținerea chimică constă în fixarea în sol a unor săruri insolubile, sau greu solubile, care rezultă din combinarea unor săruri ușor solubile. În felul acesta este reținut fosforul sub formă de fosfat tricalcic, greu solubil, rezultat din combinarea sărurilor de fosfor și de calciu ușor solubile.
 
Reținerea biologică a elementelor nutritive se face cu ajutorul microrganismelor și a plantelor superioare. Acestea absorb din soluția solului substanțele nutritive, pe care le transformă în materie organică. După moartea lor, resturile organice sunt transformate de către microorganisme prin procese de mineralizare în substanțe minerale, ce sunt folosite din nou de alte plante. În modul acesta viețuitoarele împiedică levigarea elementelor nutritive. Dintre elementele nutritive, combinațiile azotului (nitrați și nitriți), care sunt solubile, sunt reținute și înmagazinate în partea superioară a solului, pe această cale.
Puterea de reținere este mai mare pe solurile bogate în humus și argilă, în care se dezvoltă intens viața microorganismelor, în special a bacteriilor. Cunoașterea acestei însușiri a solului are ca urmare practică aplicarea diferențiată a îngrășămintelor chimice și organice pe soluri cu compoziție mecanică diferită.
Cantitatea de substanțe minerale care se află în soluția solului și forma în care se găsesc, determină și o altă însușire și anume reacția solului.
 
Reacția solului poate fi acidă, alcalină sau neutră. Când în sol predomină săruri, baze sau acizi din disocierea cărora în apă apar cantități mari de ioni de hidrogen solul capătă o reacție acidă.
Dacă predomină baze sau săruri de calciu (CaOH), potasiu (KOH), sodiu (NaOH) din care se eliberează ioni de OH (oxidrili) solul va avea reacție alcalină sau bazică. Când în sol este un raport echilibrat între cantitatea de ioni de hidrogen și elementele bazice, solul are o reacție neutră. Reacția neutră este cea mai favorabilă pentru dezvoltarea plantelor. Majoritatea plantelor de cultură preferă reacția neutră. Cartoful, ovăzul, secara, lupinul se dezvoltă destul de bine și pe solurile acide care se găsesc în regiunile mai umede și reci. Dimpotrivă, orzul, lucerna, tutunul se dezvoltă mai bine pe solurile cu reacție slab alcalină.
Reacția solului se exprimă printr-un simbol numit pH. Valoarea pH variază de la 1-14. Solurile cu reacție acidă au pH cuprins între 4-6,99. Solurile alcaline au pH peste 7 (în cazul solurilor de stepă din România au pH 8-8,5). Reacția neutră are valoare pH 7.
Reacția solului are o deosebită importanță pentru viața plantelor superioare și microorganismelor, fiind și un indice al fertilității solului. De aceea dintre metodele de sporire a fertilității solului fac parte și acelea care corectează reacția nefavorabilă a unor soluri. Între acestea sunt folosirea amendamentelor și aplicarea judicioasă a îngrășămintelor minerale, ținându-se seama de reacția lor.
 
Fertilitatea solului este însușirea principală care deosebește solul de roca-mamă din care s-a născut. Ea exprimă capacitatea solului de a furniza plantelor apă și hrană în mod simultan și neîntrerupt față de nevoile acestora.
Elementele fertilității apar treptat în procesul de formare a solului. Apa se acumulează în prima fază a procesului de solificare (dezagregarea și formarea rocilor-mamă). Substanțele nutritive încep să se formeze în proporție redusă în faza dezagregării și alterării, dar acumularea lor și transformarea lor în forme accesibile se realizează prin acțiunea factorilor biologici. Ca urmare a formării humusului, prin descompunerea resturilor de plante și animale se formează însușirea de a reține mai bine elementele minerale din sol, sustrăgându-le acțiunii de spălare la suprafață și în adâncime. De asemenea, sporește capacitatea pentru apă, humusul fiind un corp poros ce se îmbibă cu apă. Fertilitatea solului depinde de însușirile solului. De aceea se consideră ca factorii determinanți ai fertilității sunt însușirile fizice, chimice și biologice ale solului. O bună aprovizionare cu apă depinde de porozitatea solului care este determinată de textura și structura solului. Conținutul de substanțe minerale ușor accesibile plantelor depinde de cantitatea și calitatea humusului, principalul izvor de hrană (în primul rând, azotații). Mineralizarea humusului se face însă de către microorganisme, care pentru viața lor au nevoie de anumite condiții de căldură, umiditate, aer. De aceea fertilitatea este condiționată de climă și vegetație, adică de factorii pedogenetici. Aceștia determină însă fertilitatea naturală, care evoluează în procesul de formare al solului. Fertilitatea naturală ne arată capacitatea solului de a da recolte mai mari sau mai mici în momentul când este luat în cultură. Această însușire se mai numește și fertilitatea potențială.
În momentul în care solul este cultivat, asupra fertilității influențează foarte mult omul, prin măsurile agrotehnice folosite. Fertilitatea solului creată ca rezultat al muncii omului poartă numele de fertilitate artificială. Fertilitatea naturală și artificială trec în fertilitate efectivă în funcție de factorii climatici și de măsurile agrotehnice aplicate. Fertilitatea efectivă se mai numește și fertilitatea economică, deoarece se apreciază prin nivelul mai ridicat sau mai scăzut al recoltelor în raport cu volumul de muncă și mijloacele folosite.
 
Sporirea fertilității solului este una din problemele de bază care asigură recolte mari. Scopul principal al agrotehnicii este tocmai sporirea fertilității solului printr-un complex de măsuri care nu pot fi luate decât pe suprafețe mari, ceea ce permite de fapt și sistemul economic actual, cu unități de producție pe suprafețe mari ale fermierilor români. Acest complex cuprinde: măsuri agrotehnice, agrochimice, de ordin biologic sau hidroameliorative. Amintim pe cele mai importante: lucrarea rațională a solului în raport cu cerințele plantelor și condițiile pedoclimatice, folosirea rațională a îngrășămintelor minerale, organice, a amendamentelor, rotația rațională a culturilor, folosirea îngrășămintelor bacteriene, lucrări de îmbunătățiri funciare, combaterea eroziunii, îndiguiri, desecări, irigații, ameliorarea sărăturilor.
În România, în prezent se întreprinde o vastă acțiune de a transforma terenurile cu fertilitate naturală scăzută, slab productive și neproductive în terenuri cu o mare fertilitate efectivă.
 
Victor Vătămanu