Influenţa asolamentului asupra însuşirilor solului

Prof. dr. Rusu Teodor, USAMV Cluj-Napoca

E-mail: trusu@usamvcluj.ro

Natura solului este foarte variată şi aproape fiecare specie sau chiar soiul sau hibridul cultivat preferă un anumit sol, dar îl şi influenţează diferit. Influenţa asolamentului asupra producţiei plantelor cultivate se constată chiar şi în rotaţiile bianuale, dar efecte pozitive cumulate se  constată în asolamentele de lungă durată.

Textura solului, una din însuşirile cele mai stabile ale solului nu se modifică sub influenţa asolamentului, dar structura culturilor din asolament trebuie adaptată acestei însuşiri. Astfel grâul preferă solul lutoargilos, secara şi cartoful reuşesc pe soluri nisipoase, iar majoritatea plantelor preferă soluri cu textură mijlocie (lutoasă, lutonisipoasă).

Structură solului şi însuşiri fizice bune asigură plantelor cultivate o activitate fiziologică normală. Rădăcinile cresc în adâncime şi lateral, se ramifică fără să fie stânjenite. Se face un schimb permanent de aer, deci rădăcinile respiră normal şi absorb continuu elementele nutritive din sol. Apa din precipitaţii circulă vertical şi se înmagazinează în straturile mai adânci ale solului. Activitatea microorganismelor se desfăşoară normal, iar în sol există un echilibru între humificarea şi mineralizarea materiei organice.

Solurile care au cca. 80% macroagregate (cu diametrul mai mare de 0,25 mm) iar acestea sunt în proporţie de cel puţin 50% hidrostabile (care nu se sfărâmă când sunt umezite), asigură cele mai bune condiţii pentru dezvoltarea plantelor de cultură.

Structura şi succesiunea culturilor influenţează stabilitatea agregatelor în primul rând prin gradul de protejare împotriva picăturilor de ploaie. O picătură de ploaie cu diametrul de 5 mm şi cu o greutate de 0,65 g la o viteză de cădere de 700 cm/secundă are o energie cinetică de 16,3 g/cm/secundă determinând sfărâmarea agregatelor structurale prin acţiunea mecanică de lovire. Agregatele de sol se sfărâmă şi sub influenţa maşinilor agricole, tractoarelor, camioanelor care transportă recoltele, maşinilor de semănat, maşinilor şi uneltelor folosite la întreţinerea culturilor şi în special la plantele care se prăşesc: porumbul, sfecla, cartoful etc. Cerealele păioase au un sistem radicular fasciculat şi fiind semănate în rânduri apropiate refac parţial structura solului. Plantele care refac integral structura solului sunt leguminoasele perene ca: lucerna, trifoiul, ghizdeiul etc. Ele au o acţiune de refacere a structurii solului, mai energică şi mai durabilă, când se cultivă în amestec cu gramineele perene: golomăţul, timoftica şi altele. Gramineele perene au o masă de rădăcini fasciculate mult ramificate şi care prin creştere în grosime exercită o presiune puternică asupra particulelor mai mici de sol, obligându-le să se asocieze în agregate mai mari. Leguminoasele au o masă de rădăcini mai puţin ramificată decât gramineele perene. Ele însă pătrund cu rădăcinile lor mari adânc în sol de unde extrag mult calciu, magneziu şi alte elemente nutritive. O parte din aceste elemente nutritive extrase din profunzime rămân înglobate în masa vegetală de rădăcini şi tulpini de la suprafaţă şi din stratul arabil al solului. O parte din aceste elemente chimice se combină cu acizii humici ce rezultă din descompunerea resturilor vegetale din care rezultă humaţii care dau agregatelor formate o mare stabilitate.

Structura solului se degradează după plantele anuale, deoarece deşi unele din ele structurează solul, totuşi la toate li se aplică lucrări repetate, ceea ce determină o descompunere mai intensă a humusului şi ca atare o stricare a structurii. Pentru refacerea structurii şi a altor proprietăţi ale solului, se va da o atenţie mare aplicării îngrăşămintelor organice, îngrăşămintelor verzi, amendamentelor, lucrărilor de conservare a solului etc. Aceste măsuri de refacere a structurii solului trebuiesc integrate asolamentului astfel încât plantele din rotaţie să valorifice cât mai bine măsurile agrotehnice aplicate. Structura solului se îmbunătăţeşte îndeosebi în asolamentele cu leguminoase anuale sau perene şi cu graminee perene. În acest fel se creează şi posibilitatea acumulării unei rezerve mari de apă, o mai bună valorificare şi păstrare a ei, deci se îmbunătăţeşte şi regimul apei în sol.

În condiţiile unei agriculturi raţionale care urmăreşte să menţină permanent însuşirile bune ale solului, cultura leguminoaselor şi a gramineelor perene trebuie să ocupe un loc important. Refacerea structurii solului prin intermediul asolamentului este deosebit de acută pe terenurile cu soluri brune luvice, luvisoluri, podzol etc. Acest lucru se impune deoarece este cunoscut faptul că pe astfel de soluri succesiunea grâu-porumb, practicată pe suprafeţe mari, nu mai poate asigura creşterea producţiei globale la unitate de suprafaţă, iar după cca. 10 ani de aplicare producţia scade semnificativ chiar dacă se aplică îngrăşăminte chimice şi amendamente cu calciu.

Umbrirea solului de către plante duce la menţinerea umidităţii, la combaterea unor buruieni şi la păstrarea structurii solului, pe care o protejează contra distrugerii de către picăturile de apă ale ploii. Umbresc bine solul rapiţa, cânepa, lupinul, soia, lucerna şi sub acest raport ele pot alterna cu plantele care nu umbresc bine solul cum sunt plantele prăşitoare şi cerealele păioase.

Cantitatea de rădăcini, respectiv de materie organică, ce rămân de la plantele cultivate şi care se transformă în parte în humus, diferă. Sunt plante care nu lasă sau lasă puţine resturi organice în sol sau pe sol: inul, cânepa, sfecla, cartoful şi de aceea ele trebuie să alterneze cu unele din plantele care lasă multe resturi organice în sol cum sunt: ierburile perene, cerealele păioase şi rapiţa.

Bilanţul substanţei organice din sol este diferit în funcţie de planta cultivată, sistemul de lucrare aplicat acestei culturi şi cantitatea de resturi vegetale din producţia secundară lăsată la suprafaţa solului. Prin cultivare, în sol se petrec concomitent procese de descompunere şi de sinteză a materiei organice. De regulă, în timpul vegetaţiei predomină procesele de sinteză, iar în perioadele de la recoltare şi până la instalarea culturii următoare, procesele de descompunere. Rezultatul final depinde de cantitatea şi compoziţia resturilor vegetale, condiţiile de sol, climă şi sistemul de lucrare a solului (în special intensitatea afânării). Dacă se aplică un sistem intensiv cu plugul cu cormană şi multe lucrări la pregătirea patului germinativ, predomină procesul de descompunere, iar în sol, temporar rezultă o bogăţie de substanţe nutritive, dar cu timpul fertilitatea solului scade. Prin practicarea sistemului minim şi a semănatului direct amplitudinea intervalului de afânare a solului se reduce, iar între mineralizare şi humificare se menţine un echilibru. Materia organică se descompune cu cea mai mare intensitate în ordine descrescândă pe terenul cultivat cu plante prăşitoare, cereale păioase, ierburi perene.

Ierburile perene favorizează acumularea humusului. De aceea, introducerea în rotaţie a acestora, chiar şi ca solă săritoare, are un mare rol în menţinerea şi reproducerea lărgită a fertilităţii solului. Sub cereale păioase, îndeosebi în condiţiile sistemului minim de lucrări ale solului, conţinutul de humus, cel mai adesea se stabilizează; sub culturile de prăşitoare se micşorează. Procesul de descompunere a humusului este mai intens în asolamentele cu culturile prăşitoare, în zonele mai umede sau în condiţii de irigare şi cu perioade călduroase lungi. Toate aceste aspecte trebuie avute în vedere la stabilirea unei alternanţe raţionale a culturilor.

Lucrările solului sunt foarte bine integrate în sistemul agricol prin intermediul asolamentului, potenţând efectele acestora. Pentru unele plante este nevoie de arătură adâncă (22-30 cm): sfecla, cartoful, porumbul, ricinul, pe când pentru altele este suficientă o arătură normală (15-22 cm): grâul, orzul, mazărea, soia etc. Pe anumite soluri porumbul, grâul, soia etc. se pretează foarte bine la lucrări minime (paraplow, cizel, agregate complexe), la semănatul pe biloane, semănatul direct etc. Şi sub acest aspect plantele trebuie să alterneze influenţând favorabil însuşirile solului şi contribuind la optimizarea procesului de producţie.

Rezerva de apă a solului este influenţată de asolament iar aceasta la rândul ei impune sortimentul de plante care se cultivă. Apa este folosită cantitativ variat de către plante şi de la adâncimi diferite. Leguminoasele perene, inul de fuior, ovăzul, porumbul, sfecla de zahăr, floarea soarelui, deoarece consumă multă apă trebuie să alterneze cu plantele care consumă mai puţină apă cum sunt: orzul, grâul, cartoful, mazărea meiul. Inul şi orzul iau apa de la suprafaţa solului, pe când leguminoasele pot lua apa şi mai din profunzime.

După o plantă care are un consum mare de apă sau după recoltarea ei solul rămâne mai uscat, se recomandă să se cultive plante cu un consum mai mic sau care să urmeze după un interval de timp mai îndelungat, pentru ca rezervele de apă din sol să se refacă. De exemplu: grâul de toamnă şi rapiţa de toamnă nu poate urma după lucernă în zonele mai secetoase, deoarece lucerna consumă cantităţi mari de apă şi lasă solul uscat. Nu se recomandă, de asemenea, nici porumbul sau floarea soarelui care consumă cantităţi mari de apă. Rezultatele cele mai bune în aceste condiţii se obţin prin amplasarea în rotaţie a cartofului şi a cerealelor de primăvară, mari consumatoare de azot şi care folosesc apa acumulată peste iarnă în orizontul arabil.

Elementele nutritive pe care le iau plantele din sol variază sub raportul substanţelor pe care le preferă fiecare plantă, al timpului şi cantităţii necesare, precum şi al adâncimii de la care se aprovizionează, al solubilităţii etc.

Plantele care consumă mult azot, cum sunt cerealele păioase şi îndeosebi grâul, trebuie să alterneze cu plante cum sunt leguminoasele care, deşi consumă şi ele azot, îmbogăţesc totuşi solul prin fixarea azotului din atmosferă cu ajutorul bacteriilor simbiotice care trăiesc în nodozităţile formate pe rădăcinile leguminoaselor. O parte din azotul fixat rămâne în sol sub forma proteinelor vegetale care cu timpul se transformă în azot mineral folosit de plantele care urmează în rotaţie. În schimb, cerealele păioase nu consumă mult calciu, pe care îl consumă leguminoasele.

Care sunt consecinţele fixării azotului în cantităţi aşa de importante?. Această cantitate foarte mare de azot fixat pe cale biologică de leguminoase se obţine fără nici o cheltuială suplimentară. Dacă admitem că după leguminoasele anuale rămân în sol numai 60 kg/ha azot iar după leguminoasele perene cca. 150 kg/ha, atunci dacă în fiecare fermă agricolă se cultivă 5 ha cu fiecare rezultă 300 şi respectiv 750 kg/ha azot echivalentul a 900 şi respectiv 2250 kg azotat de amoniu. Valoarea acestui îngrăşământ, fără a socoti cheltuielile de transport, depozitare şi administrare, este considerabilă.

Grâul de toamnă consumă şi mult fosfor şi sub acest aspect el trebuie să alterneze cu plante care consumă puţin fosfor cum sunt: fasolea, orzoaica, orzul de primăvară etc.

Sfecla, cartoful, floarea soarelui, consumă mult potasiu, pe când cerealele păioase consumă puţin potasiu, fapt care impune alternarea între ele a acestor plante.

Muştarul, lupinul, hrişca, secara, mazărea, măzărichea, care au capacitatea de a folosi şi substanţe mai greu solubile, trebuie să alterneze cu plante care folosesc numai substanţe uşor solubile, cum sunt: fasolea, orzul, grâul.

Inul, orzul şi fasolea au rădăcini superficiale şi se hrănesc din straturile de la suprafaţă, pe când leguminoasele perene, sfecla, floarea soarelui au rădăcini adânci şi pot să extragă hrana din straturile mai adânci. Astfel că aceste plante trebuie să alterneze între ele, realizându-se rotaţia rădăcinilor.

Activitatea microorganismelor folositoare este mai intensă în solul cultivat cu rapiţă, sfeclă, cartof, borceag, după care se pot cultiva cu succes inul de fuior, grâul, orzul. Dimpotrivă după sorg şi in rămâne în sol o microfloră dăunătore, ciuperci şi toxine care fac ca după aceste plante să se cultive numai plante care au capacitatea să refacă microflora utilă din sol cum sunt: cartoful, sfecla, borceagul, ovăzul etc.

Prin îmbunătăţirea regimului aerohidric şi a rezervei de elemente nutritive din sol se exercită o influenţă benefică şi asupra activităţii microorganismelor aerobe din sol, îndeosebi a celor nitrificatoare. Asolamentul înlătură fenomenul de „oboseală a solului”.

Pentru a evita fenomenul de oboseală a solului, plantele care „obosesc” solul trebuie să revină pe aceeaşi solă la anumite intervale de timp (3-5 ani). Se consideră că nu se autosuportă: inul, mazărea, lintea, năutul, sfecla, grâul de primăvară. De asemenea, nu se autosuportă: trifoiul, lucerna şi sparceta dacă ele se însămânţează în continuare pe acelaşi teren. Până la revenirea acestor plante pe acelaşi teren se recomandă să se cultive plante anuale o perioadă de 2-5 ani. Se constată că se autosuportă: cânepa, tutunul, secara, porumbul, soia, ovăzul, lupinul, cartoful (dacă nu survin boli şi dăunători endemici). Chiar grâul de toamnă se autosuportă pentru un număr mic de ani.

Până în prezent nu se cunoaşte o metodă mai simplă, mai eficace, mai la îndemână, cu un efect mai complex, favorabil, asupra fertilităţii solului, decât rotaţia culturilor. Oboseala solului poate fi preîntâmpinată numai printr-o rotaţie raţională a culturilor.

Reacţia solului este o însuşire care variază de la un sol la altul şi rotaţia culturilor trebuie să ţină cont de aceasta. Astfel pe solurile argiloase acide dau rezultate bune: ovăzul, sfecla furajeră, trifoiul, pe când pe solurile argiloase neutre sau slab alcaline reuşesc: grâul şi porumbul. Pe solurile nisipoase acide reuşesc: lupinul, cartoful, secara, hrişca, pe când pe solurile nisipoase neutre sau slab alcaline reuşesc: orzul şi meiul. Prin amendamente, îngrăşăminte şi lucrări de afânare se poate corecta favorabil reacţia solului şi, în modul acesta, se poate mări numărul de plante care se cultivă pe diferite soluri.

Eroziunea solului obligă pe solurile situate pe pante amplasarea unor culturi bune protectoare a solului. Procesul de eroziune prin apă sau vânt este mult mai redus în cazul asolamentelor, ca urmare a alternării solelor cu culturi cu grade diferite de acoperire a solului. Orientarea solelor, sistemul de lucrare a solului, structura culturilor din asolament şi procentul plantelor bune protectoare sunt subordonate mărimii pantei, cu scopul principal de combatere a eroziunii solului.