PROPRIETATILE SOLULUI

PROPRIETATILE SOLULUI

Principalele proprietati ale solului sunt: Densitatea, Umiditatea, Permeabilitatea, Capilaritatea, Filtrabilitatea (selectivitatea), Temperatura, Capacitatea de retinere a substantelor, Aciditatea, Salinitatea si Capacitatea de tamponare.

Densitatea masa unitatii de volum a fazei solide. Aceasta depinde de proportia dintre constituientii minerali si organici: creste cand creste ponderea Compusilor Minerali si scade cand creste ponderea Compusilor Organici (care au o densitate mai mica).

Densitatea aparenta = masa unitatii ce volum incluzand si spatiul porilor. Ea reprezinta un indicator al starii de afanare sau de compactare a solului. Densitatea aparenta medie a solului = 1,3 g/cm³.Solurile nisipoase au densitate aparenta mai mare decat cele argiloase.

Densitatea specifica = masa unitatii ce volum fara spatiul porilor, adica este densitatea particulelor solide. Ea depinde de natura minerala sau organica a solului. Densitatea specifica medie a solului = 2,65 g/cm³.

2. Gradul de Umiditate al solului (H) se defineste conform formulei:

H = (P_h - P_s)(P_s) x 100,

Unde: P_h = masa solului umed; P_s = masa solului usact, (P_h - P_s)= apa din sol.

Umiditatea solului se poate exprima in urmatoarele moduri:

- Umiditate de saturatie - cantitatea maxima de apa ce poate fi retinuta in sol; in acest caz, gravitatia actioneaza numai asupra apei din porii cei mai mari, in sensul scoaterii ei din acesti pori.

- Umiditate echivalenta - corespunde gradului (cantitatii) de umiditate din sol la care apa se gaseste numai in porii medii si mici, conditii in care se realizeaza un echilibru intre fortele gravitationale (care scot apa din acesti pori) si capilaritate

(fenomen prin care apa patrunde in acesti pori).

- Umiditate de critica - corespunde cantitatii de umiditate din sol la care apa nu se mai gaseste decat in porii cei mai mici si este supusa fenomenului de suctie (scoatere din pori) de catre radacilnile plantelor, fenomen care se opune fenomenului de capilaritate (care introduce apa in pori). Atunci cand fortele de capilariate devin mai importante decat cele de suctie, se atinge "punctul de ofilire" sau "umiditatea critica"

Rezerva utila de apa din sol = Umiditatea critica - Umiditatea echivalenta.

Fig. 1 Moduri de reprezentare a umiditatii solului

3. Permeabilitatea este proprietatea solului de a fi strabatut de apa si aer.

Permeabilitatea pentru aer permite schimbul de gaze intre aerul din sol si cel atmosferic. Aceasta depinde de granulometrie (textura) solului dar nu de porozitatea lui:

- Solurile formate din particule mari (pietris si nisip) sunt f permeabile pentru aer desi au o porozitate redusa. In solurile cu permeabilitate mare la aer procesele biologice sunt mai active si solul este mai salubru (o regenerare mai activa).

Permeabilitatea pentru apa permite schimburi de apa intre

si este influentata atat de granulometria cat si de porozitatea solului:

- Solurile dense (cu poriozitate mica si d_sp mare) formate din pietris, nisip sunt f permeabile la apa;

- Solurile cu porozitate mare (argila si turba) sunt mai putin permeabile, ele retin apa fiind greu strabatute de aceasta.

- Solurile poroase retin o cantitate mai mare de apa; argila cu porozitate 65% leaga mai multa apa decat nisipul care are o porozitate de ~ 35%.

In sol, apa se gaseste asezata in straturi successive, numite zonele lui Hoffman (Fig. 1:

- Zona de evaporare - zona superficiala;

- Zona de filtrare -zona strabatuta de apa in care se retin diverse impuritati din apa, pulberi, gaze toxice dizolvate, poluanti);

- Zona de capilaritate - zona in care apa supterana se ridica prin porii solului realizand o stare de imbibare continua asolului

- Zona apei propriu-zise (z. Startului purtator de apa) - zona reprezentand panza de apa subterana, zona sub acre se afla startul de amterial (roca ) impermeabil.

Fig. 1 Structura mediului subteran

4. Capilaritatea este fenomenul prin care intre moleculele unui lichid si suprafata unui solid apar forte de atractie care fac la lichidul sa "ude" solidului si sa formeze un menisc concav (spre interior)(fig. 2).

Fig 2. Fen de formare a meniscului concav (fen de capilaritate)

Capilaritatea sta la baza capacitatii solului de a permite apei subterane sa se ridica catre staturile superficiale ale solului prin porii fini ai acestuia.

Capilaritatea variaza invers proportional cu permeabilitatea, adica:

- Capilaritatea tine apa in sol , in porii fin ai acestuia;

- Permeabilitatea determina traversarea solului de catre apa prin porii mari si spatiile mari dintre particule.

5. Filtrabilitatea (selectivitatea) - capacitatea solului de a retine in porii sai diferite impuritati (particule, ioni, microorganisme) care exista in apa care i-l strabate. Se realizeaza prin fenomenul de adsorbtie. Filtrabilitatea variaza invers proportional cu permeabilitatea. Un sol mai permeabil are o capacitate de filtrabilitate mica, care se explica astfel: pentru ca i-l strabate mai repede, apa sta mai putin in contact cu solul si nu se asigura timpul necesar stabilirii echilibrelor de adsorbtie.

6. Temperatura solului este rezulatatul schimburilor energetice intre sol si apa. Comportarea termica a solului prezinta o comportare cilclica zi/noapte si o comportare sezoniera functie de anotimp. Ca urmare a conductibilitatii termice mici, Temperatura solului variaza cu adancimea sa:

- la suprafata: T minima se inregistreaza in Ianuarie;

- la 1m adancime: T minima se inregistreaza in Februarie;

- la 2-3 m adancime : T minima se inregistreaza in Martie;

- la 7-8m adancime : T minima se inregistreaza in Mai.

- incepand de la 30 m , temperatura solului creste cu 1^oC la fiecare 35m.

- la peste 8m variatiile sezoniere nu se mai resimt

In general, solul este rau conducator de caldura, are o conductibilitate termica mica , ea depinzand de:

- porozitate : solurile poroase au conductibilitate mica (pt ca aerul din pori este rau conducator); solurile se incalzesc si se racesc mai greu;

- umiditate : solurile umede au conductibilitate termica (ca si electrica( mai mare pentru ca apa din pori este mai buna conducatoare de caldura decat aerul;

- granulatie : solurile cu granule fine se incalzesc mai greu si se racesc mai greu, inmagazinand caldura mai mult timp. Solurile cu granule mari si/sau compacte au conductibilitate termica ridicata (se incalzesc si se racesc usor).

- culoare: Solurile deschise reflecta o cantitate mai mare de radiatii si deci au temperaturi ami mici decat solurile colorate (cernoziomul)

7. Aciditatea este o masura a concentratiei ionilor de hidrogen din solutia solului, masurata ca pH.

Se definesc:

- Aciditatea actuala (activa) - data de ionii de H+ aflati liberi in solutia solului; se determina prin introducerea solului in apa distilata;

- Aciditatea potentiala - se compune din aciditatea de schimb si aciditatea hidrolitica.

Aciditatea solului creste sub influenta activitatii antropogene (efluenti industriali gazosi: SO2, NO2) si ingrasamintelor (care genereaza ionii NH⁺₄):

CO2 + H2O = NO^2- + H2O+ 2H⁺

NH3 + O2 = NO₃^-

8. Salinitatea Salinitatea solului este data de acumularea unui excedent de saruri solubile in sol , irigatiile sunt principalul responsabil pentru salimnizare. In special in zonele calde, apa folisia la irigatii se evapora rapid lasand sarurile minerale in sol. Astfel o irigare continua duce la mari acumulari de saruri in sol pana cand nu mai es posibila cresterea plantelor (Ex. Declinul vechilor civilizatii de pe malurile Tigrului si Eufratului.

Tehnologiile moderne de irigatii prevad spalarea solurilor dupa o anumita perioada de irigatii. ("back-fluishing")

9. Capacitatea de tamponare proprietatea solului de a se opune oricarei tendinte de modificarea concentratiei unui ion (cation sau anion) din solutia solului , prin echilibre intre faza solida (sol) si faza lichida (solutie). Este insusirea de a se opune atat modificarii pH-ului cat si a concentratiilor unor ioni ca : K⁺, Ca²⁺, PO₄^3- ) (fig. 3)

Fig. 3 Mecanisme de tamponare in sol

Functiile solului sunt:

- Functia agricola si silvica = calitatea de substrat nutritiv penru productia de biomasa vegetala regenerabila, care reprezinta sursa de hrana pentru animale si materie prima pentru diferite industrii.

- Functia de tampon intre atmosfera - panza freatica si intre atmosfera-panza freatica -plante;

- Functia de filtrare mecanica si epurare a apelor

- Functia de rezerva genetica, asigura viata/hrana unei mari diversitati de vietuitoare

- Functia de infrastructura -care asigura terenul necesar pentru asezari umane, mijloace de transport si pentru instalatiile industriale.;

- Functia de materie prima pentru productia industriala (nisip, argila, pietris, mineale) si apa potabila.

- Functia de regenerare.