Un sol devine mai compact sau mai dens atunci când agregatele sau particulele individuale de sol sunt forțate să se apropie mai mult între ele.
Compactarea solului are diverse cauze și efecte vizibile diferite.
Aceasta poate apărea fie la suprafață sau aproape de suprafață (compactare superficială, care include formarea crustei de suprafață), fie mai adânc în sol (compactare a subsolului).
Compactarea solului – de ce este influențată
Compactarea solului superficial apare într-o anumită măsură în toate solurile agricole intensiv lucrate.
Este rezultatul pierderii agregării solului, cauzată în principal de trei factori: eroziunea, reducerea nivelului de materie organică și forțele exercitate de greutatea echipamentelor agricole.
Compactarea solului de către utilajele grele este deosebit de dăunătoare atunci când solurile sunt umede.
La un conținut foarte ridicat de apă, un sol poate acționa ca un lichid deoarece are o coeziune internă redusă.
Pe o pantă, acesta poate curge pur și simplu din cauza forței gravitației, cum se întâmplă în cazul alunecărilor de teren în perioadele excesiv de umede.
La un conținut de apă ușor mai redus, solul capătă ceva mai multă coeziune, dar poate fi modelat ușor.
Pe măsură ce solul se usucă mai mult, devine friabil: se descompune în loc să se modeleze sub presiune.
Astfel, când un sol este mai umed decât limita plasticității, acesta poate deveni grav compactat dacă este prelucrat sau supus traficului, deoarece agregatele de sol sunt împinse unele în altele, formând o masă densă și întinsă.
Solul devine mai rezistent la deformare atunci când este friabil (conținutul de apă este sub limita plasticității). Se sfărâmă ușor la prelucrare, iar agregatele sale rezistă compactării cauzate de traficul din câmp.
Astfel, potențialul de compactare este influențat semnificativ de momentul în care sunt efectuate lucrările în câmp, fiind mult mai mic atunci când solul este suficient de uscat.
Consistența solului este influențată puternic de textura acestuia.
Solurile cu textură fină, cum sunt cele lutoase și argiloase, necesită perioade mai lungi de uscare pentru a pierde suficientă apă și a deveni friabile.
Acest timp suplimentar de uscare poate cauza întârzieri în programarea lucrărilor în câmp.
Solurile sunt mai puțin susceptibile la compactare atunci când sunt uscate, fiind un moment mai bun pentru utilizarea echipamentelor grele.
În mod similar, când solurile sunt înghețate și particulele de sol sunt fuzionate prin gheață, solul devine solid și rezistent la compactare.
Compactarea solului și crusta solului
Crusta apare de obicei după lucrările solului și semănat, când solul este neprotejat, și poate întârzia sau împiedica răsărirea plăntuțelor.
Chiar și atunci când crusta nu este suficient de tare pentru a limita germinația, aceasta poate reduce infiltrarea apei.
Solurile cu cruste la suprafață sunt predispuse la rate ridicate de scurgere și eroziune.
Crusta poate fi evitată lăsând mai multe resturi pe suprafața solului și menținând o agregare puternică a acestuia.
Graparea pentru distrugerea crustei este doar o soluție temporară, nu un tratament pentru cauză.
Compactarea superficială a solului
Compactarea superficială este deosebit de frecventă în cazul deranjării repetate a solului.
Lucrările, adesea, sunt parte a unui ciclu vicios, în care un sol compactat se ară foarte aglomerat și necesită lucrări secundare extinse și repetate pentru a crea un pat germinativ satisfăcător.
Agregatele naturale se descompun, iar materia organică se descompune în acest proces, contribuind la o compactare și mai mare în viitor.
Deși patul germinativ final poate fi ideal la momentul semănatului, ploaia imediat după semănat poate provoca crusta și o tasare suplimentară, deoarece există puține agregate rezistente care să împiedice dispersarea solului.
Rezultatul poate fi un sol compactat, cu o crustă la suprafață. Unele soluri se pot întări precum cimentul, chiar și după cea mai mică uscare, încetinind astfel creșterea plantelor.
Solul este lucrat pentru a crea un pat germinativ fin, însă picăturile de ploaie dispersează agregatele de sol, formând o crustă la suprafață:
Compactarea subsolului
Compactarea subsolului are loc mai adânc în sol și este uneori denumită talpa plugului (hardpan) deși de obicei este cauzată de mai mult decât simpla arătură.
Subsolul este predispus la compactare deoarece este, în general, mai umed, mai dens, cu un conținut mai ridicat de argilă, mai sărac în materie organică și mai puțin agregat decât stratul superior al solului.
În plus, subsolul nu este afânat prin lucrările agricole regulate și nu poate fi ameliorat ușor prin adăugarea de materie organică.
Compactarea subsolului se produce atunci când fermierii folosesc utilaje grele, mai ales cele cu distribuție inegală a greutății. Sarcina exercitată la suprafață se transferă în sol sub forma unui model conic.
Pe măsură ce adâncimea crește, forța de compactare se distribuie pe o zonă mai mare, reducând astfel presiunea în straturile mai adânci.
Când sarcina la suprafață este mică, cum ar fi prin utilizarea unui tractor ușor, presiunea exercitată adânc în sol este minimă.
Însă, când sarcina este mare din cauza echipamentelor grele, precum un răspânditor de gunoi greu sau o combină, presiunile la adâncime sunt suficiente pentru a provoca o compactare semnificativă a solului.
În mod evident, cea mai severă compactare a subsolului apare atunci când traficul vehiculelor grele este combinat cu condiții de sol umed.
Compactarea solului – impactul plugului
Studiile arată că plugurile cauzează compactare deoarece greutatea plugului, combinată cu ridicarea brazdelor, duce la forțe puternice orientate în jos, din partea uneltei plugului, asupra stratului de sol imediat dedesubt.
De asemenea, discurile au o mare parte din greutatea lor concentrată în partea de jos și pot provoca formarea unor straturi compacte superficiale.
Compactarea subsolului poate apărea și în timpul arăturii cu plugul cu cormană, atunci când un set de roți ale tractorului este plasat în brazda deschisă, aplicând astfel presiune direct pe solul de sub stratul arat.
În general, aceste straturi compacte sunt foarte comune în solurile care au fost arate, uneori chiar și la mulți ani după ce câmpul a fost convertit la agricultura conservativă (no-till).
Compactarea solului – consecințe
Pierderea porilor mari dintre agregate este deosebit de dăunătoare pentru solurile cu textură fină și medie, care depind de acești pori pentru o bună infiltrare și percolare a apei, precum și pentru schimbul de aer cu atmosfera.
Deși compactarea poate afecta și solurile cu textură grosieră, impactul este mai puțin sever.
Aceste soluri depind mai puțin de agregare, deoarece porii dintre particulele individuale sunt suficient de mari pentru a permite o bună circulație a apei și aerului.
Solul compactat devine dur când se usucă, deoarece are mulți pori mici care pot reține apa sub o presiune mare și atrag particulele de sol una spre alta.
Acest fenomen poate restricționa creșterea rădăcinilor și activitatea organismelor din sol.
Solurile compactate au, de obicei, o rezistență mai mare la penetrare la un anumit nivel de umiditate decât un sol bine structurat.
Rezistența la penetrare pentru un sol umed, de înaltă calitate, este de obicei mult sub nivelul critic la care creșterea rădăcinilor încetează pentru majoritatea culturilor.
Un sol compactat are un interval foarte restrâns de conținut de apă pentru o creștere bună a rădăcinilor.
Când se usucă, solul compactat devine dur mai repede decât un sol bine structurat, ajungând rapid atât de dur încât depășește mult nivelul critic ce limitează creșterea rădăcinilor.
*Rădăcinile în creștere activă au nevoie de pori mari, cu diametre mai mari de aproximativ 0,1 milimetri, dimensiunea majorității vârfurilor rădăcinilor.
Ce se întâmplă când creșterea rădăcinilor este limitată din cauza compactării?
Sistemul radicular va dezvolta probabil rădăcini scurte, groase și puține rădăcini fine sau perișori radiculari. Aceste rădăcini au țesut îngroșat și nu sunt eficiente în absorbția apei și a nutrienților.
În multe cazuri, rădăcinile din solurile degradate nu cresc sub stratul de suprafață în subsol; solul este prea dens și dur pentru a permite creșterea lor.
Limitarea creșterii rădăcinilor adânci din cauza la compactarea solului reduce volumul de sol din care rădăcinile plantelor pot extrage apă și nutrienți, crescând probabilitatea pierderilor de recoltă din cauza stresului hidric.
Există, de asemenea, un efect mai direct asupra creșterii plantelor, dincolo de volumul redus de sol pe care rădăcinile îl pot explora.
Un sistem radicular care se confruntă cu bariere mecanice trimite un semnal hormonal către tulpina plantei, care apoi încetinește respirația și creșterea.
Această reacție a plantei pare a fi un mecanism natural de supraviețuire, similar cu cel care apare atunci când plantele trec prin stres hidric.
De fapt, deoarece sunt implicați unii dintre aceiași hormoni—și rezistența mecanică crește atunci când solul se usucă—este adesea dificil să se separe efectele rezultate din compactarea solului de cele ale secetei.
V-ar putea plăcea și articolul Agricultura regenerativă – principii de bază ce funcționează.
Efectul compactării solului asupra organismelor din sol
Este bine stabilit că un ecosistem divers al solului necesită ca organismele să aibă spații pentru locuit și mișcare.
De exemplu, râmele și insectele au nevoie de pori mari pentru a se deplasa și pentru a accesa materialele organice, în timp ce bacteriile și ciupercile aerobe au nevoie de schimb de aer.
Prin urmare, solurile compactate au, de obicei, populații mult mai reduse de organisme benefice, însă acestea revin în mod remarcabil de repede atunci când sunt adoptate practici mai bune.
Surse:
Comentarii