Apa și soluția solului

I. APA DIN SOL

1. Introducere

Prin cantitatea mare in care se gaseste si proprietatile ei specifice, apa este una dintre substantele cele mai importante de pe glob. Apa joaca un rol foarte important in procesele de alterare si dezagregare a mineraleor si rocilor, ca si in formarea profilului de sol.

Transportul diferitelor combinatii chimice, minerale sau organice, pe adancimea profilui de sol se realizeaza prin intermediul apei care circula in masa solului. Apa are un ro important si in realizarea fertilitatii solului, fiind unul din componentele esentiale ale acestuia.

Ea determina solubilizarea, transportul si asimilarea substantelor minerale de catre plante. Apa este comonenta solului care asigura in mod permanent schimbul de substante nutritive intre sol si planta.

2. Fortele care actioneaza asupra apei din sol

Apa din sol este supusa actiunii unor forte de provenienta si intensitati foarte diferite. Cele mai importante forte care actioneaza asupra apei din sol sunt: forta gravitationala, forta capilara, forta de adsorbtie, forta datorita tensiunii vaporilor de apa din sol, forta de sugere (suctiune) a radacinilor plantelor, forta osmotica, forta hidrostatica.

Forta gravitationala. Aceasta actioneaza asupra ape ice se realizeaza in porii necapilari ai solului dupa o ploaie abundenta sau dupa o irigatie cu cantitati mari de apa. Sub actiunea gravitatiei, apa se deplaseaza pe verticala umezind solul in profunzime, iar surplusul trece in panza de apa freatica. Pe terenurile inclinate, o parte din apa este deplasata din amonte in aval tot sub actiunea fortei gravitationale.

Forta capilara. Aceasta forta actioneaza asupra ape ice se afla in porii capilari ai solului si este determinate de deficitul de presiune ce se creeaza in capilarele solului.

In sol exista o “impletitura” de pori de diameter si lungimi diferite, din aceasta cauza fenomenele capilare sunt foarte complexe. Apa capilara nu este antrenata de forta gravitationala, ci se misca lent, in toate directiile, de la capilarele cu diametrul mai mare spre cele cu diametrul mai mic.

Forta de adsorbtie. Aceatsa determina retinerea apei la suprafata particulelor de sol. Forta de adsorbtie este de natura electrostatica si se datoreaza caracterului dipolar al moleculei de apa si energiei libere de la suprafata particulelor de sol. Prin aceasta forta este retinuta apa higroscopica.

Forta determinate de tensiunea vaporilor de apa. Actioneaza asupra apei sub forma de vapori. In porii solului plini cu aer se gasesc vapori de apa care sunt supusi unei presiuni (tensiuni) mai mari sau mai mici, in functie de temperature si umiditatea solului. Astfel la aceeasi umiditate, tensiunea vaporilor creste cu temperatura, iar la aceeasi temperature creste cu umiditatea.

Deci, vaporii de apa vor circula intotdeauna de la zonele mai calde si mai umede (tensiune mai mare) spre zonele mai reci si mai uscate ( tensiune mai mica).

Forta de sugere a radacinilor plantelor. Plantele iau apa din sol prin intermediul perisorilor absorbanti. Forta de susctiune, la majoritatea plantelor, este de 15 – 20 atm. Pe masura ce apa din apropierea radacinilor este consumata, o alta cantitate de apa, de la distante mai mari, ii ia locul, creeandu-se un current spre radacinile plantelor.

Forta osmotica. Se manifesta numai in solurile saraturate se depinde se presiunea osmotica. Cu cat concentratia sarurilor solubile este mai mare si presiunea osmotica este mai mare, iar apa va fi retinuta cu forte mai puternice in sol. Din aceasta cauza, pe solurile saraturate, chiar cand sunt umede, plantele sufera, apa trecand din celulele plantelor in solutia solului.

Forta hidrostatica. Se pune in evidenta numai cand la suprafata solului se gaseste un strat de apa. Sub greutatea stratului respectiv se creeaza o forta care determina patrunderea apei in sol. Situatia se intalneste in orezarii sau pe terenurile cu baltiri.

3. Potentialul apei din sol si suctiunea solului

Retinerea si miscarea apei in sol este determinate de actiunea comuna a fortelor care actioneaza asupra apei din sol, insa ele fiind de natura diferita nu pot fi insumate. Din acest motiv, s-a recurs la un indice energetic generalizat, denumit potentialul apei din sol.

Acesta exprima energia pe care o are apa in sol, datorita careia exercita o anumita presiune. Deci, fortele sunt traduse in potentiale sau energii, care se exprima in unitati de presiune (atmosfere, centimetrii coloana de apa, etc), ce pot fi insumate.

In functie de natura fortelor se disting urmatoatrele potentiale: potentialul gravitational (corespunzator fortei gravitationale), potentialul matriceal (corespunzator fortei de adsorbtie si capilare), potentialul hydrostatic si potentialul osmotic. Prin insumare se obtine potentialul total.

Forta cu care apa este atrasa si retinuta de sol se numeste forta de suctiune sau, mai simplu, suctiune. Ea poate fi pusa in evidenta si masurata cu ajutorul unor aparate numite tensiometre.

Suctiunea solului, exprimand presiunea la care se afla apa in sol, poate fi masurata in centimetri coloana de apa, milimetri coloana de mercur, atmosfere.