Demersul Brda-herody

Demersul “Herody-BRDA” si abordarea clasica Modelul “Herody-BRDA de cunoastere a solurilor”, dezvoltata din anii 80 de catre pedologul Yves Herody, propune o metoda de diagnostic agro-enviramentala diferita fata de metodele utilizate in mod current (calificate drept “metode clasice”). Aceasta metoda gaseste ecou pe langa agricultori si unii tehnoloogi de organisme de dezvoltare, mai ales in mediul agriculturii ecologice in legatura cu gestiunea organica. Daca aceste principi generale sunt accesibile, bazele teoretice precum si protocolurile de analiza asociate nu sunt inca publicate. Cu privire la comunitatea stiintifica, ne-disponibilitatea sa impiedica ca aceasta metoda sa isi castige recunoasterea internationala.

Pentru a raspunde la problemele puse de catre oamenii de stiinta, dar de asemenea de catre practicieni asupra relatilor intre abordarea clasica si demersul „Herody”, GIS-GEPAB, a angajat pornind din 1996, in acord cu cu Yves Herody, un studiu de comparatie a demersurilor in contextul policultural breton. Acest studiu a ajuns la publicarea unui document, din care sunt extrase principalele rezultate prezentate aici si la care citittorul este invitat a se referi pentru o informatie mai completa. In cadrul acestui studiu, demersul „Herody” este comparat metodelor la care agricultorii bretoni au acces in mod curent, ca de exemplu: metoda de profil cultural, metoda adaptata in contextul armorican si metodele de analiza fizic-chimice realizate intr-un laborator de analize. Demersurile sunt comparate in termeni de parametrii si metode de analiza, valori asociate acestor parametrii si diagnosticele si demersurile finale. Pentru a integra variabilitatea pedologica regionala, studiul a fost realizat pe 4 parcele in pajiste permanenta, diferite prin substraturile lor pedologice (marna moale, sist dur, pietris si namol). A se tine cont de transmiterea limitata a documentului cu privire la abordarea „HerodyBRDA”, este convenabil de a face o prezentare succinta a principilor generale a acestui demers. Principii generale ale demersului „Herody-BRDA” Din punct de vedere teoretic Abordarea „Herody ”se bazeaza in majoritate pe doua principii: Solul este un sistem deschis care se naste, traieste si moare, si prezinta deci trei faze: - o faza de tinerete, pe perioada careia solul se ingroasa si potentialul de fertilitate creste; - o faza de maturitate in timpul careia fertilitatea solului este maximala; - o faza de imbatranire, perioada in care solul se degradeaza si fertilitatea se diminueaza. Potentialul de fertilitate a solului depinde de structura sa, care este legata direct de complexul organo-mineral. Acest complex este definit ca fiind asocierea prin legaturi bazate pe fier, a unei parti a fractiunii organice active a solului la fractiunea minerala activa („activ”sugerand faptul de a putea genera reactii rapide si reversibile); ansamblul fiind saturat prin alcaline de

tip calcaros si/sau magnezic (fig.1). Potentialul de fertilitate a solului va depinde de calitatea si stabilitatea complexului organo-mineral. Printre elementele minerale ale solului, doar argilele si noroiurile fine sunt considerate ca fiind elemente active. Intr-o optica de caracterizare functionala a compartimentului mineral, argilele sunt apreciate din punct de vedere mineralogic si nu granulometric. Compozitia organica este privita, nu ca o globalitate, ci ca un ansamblu de sub-compartimente avand functii diferite in sol. Fractiunea organica activa a solului, definita prin Materie organica Oxidabila in Totalitate (MTO), este constituita: a) din elemente libere a litierei corespunzand Materiei Organice Fugitive (MOF), care este reluata foarte rapid de catre micro-organisme si mineralizata; b) si Humusul Stabil (HS), care este el insusi compus din din humus legat la argile sau noroi, definind Humusul Veritabil (HV) si din materii organice polimerizate care nu sunt legate de argile, definind a 3-a fractiune (3F). Fierul are o importanta majora, deoarece este considerat ca element de legatura principla intre mineral si organic; Figura 1: Descrierea complexului organo-mineral dupa demersul „Herody-BRDA” MOF (Materie Organica Fugitiva sau Materie Organica Facil Oxidabila).

Alaclino pamantoas e Fe 3+

HV (Humus v.) MM Materie minerala

MTO (Mat.org.oxid.t) HS (Humus)

activa

stabil)

Noroiuri fine

3F (a 3-a fractiune)

Reflectori de fier MTO= MOF + HS = MOF + (HV + a 3-a fractiune) Calciul si magneziul asigurand in principal stabilitatea acestei legaturi. Trei forme de fier sunt distinse: fierul de legatura, fierul amorf si fierul cristalin. Doua forme de fier participa la construirea complexului organo-mineral: a) fierul de legatura (fier ionizat) realizeaza o punte de legatura intre materia organica si frunzele de argila,

b) fierul amorf creat pe particulele de glod a reflectorilor de fixare, ceea ce permite fierulu de legatura de a se fixa. Caracteristicile compartimentului mineral (cantitate si calitate a elementelor active ) permit de a defini capacitatea de fixare a solului (CF), adica capacitatea solului de a fixa unele componente organice via fier. Ideile rezultand din diagnostic, si mai ales preconizarile in termen de gestiune organica (tip de aporturi si frecventa), integreaza capacitatea de fixare a solului, existentul organic (importanta a diferitelor forme organice), existentul „fier” si stabilitatea complexului prin mediul alcalin, tinand cont de elementele nutriitve ale solului. Din punct de vedere practic Demersul „Herody”consta mai intai intr-un studiu minutios pe teren, care este apoi completat prin masuri analitice in laborator. Studiul de teren tine un loc major in elaborarea diagnosticului agropedologic. Ea consta intr-o descriere a mediului (peisaj, topografie, sistem de cultura) asociat cu studiul a mai multor profile de sol (studiu a diferitelor orizonturi pedologice ale profilului si mai multe profile repartizate de-a lungul pantei). In demersul „Herody”, cifrele obtinute prin analiza de sol in laborator nu i-au valoarea lor reala pe care le integreaza in contextul terenului. Studiu a parametrilor si metode de analize asociate Sub-compartimentarea diferitelor componente ale solului Intr-o maniera generala, ideea unei sub-compartimentari a componentelor solului propusa de abordarea „Herody-BRDA”nu este novator cu privire la numeroase cercetari initiate de mai bine de 40 ani, si in particular dezvoltata de 20 ani. Astfel, in ceea ce priveste componenta organica, sub-diviziunea in 2 sub-compartimente, unul in humus stabil si alta in fractiune care se descompune prin micro-organisme, este raporta cu usurinta prin activitatile de cercetare conduse din anii 70. Caracterizari mai precise a diferitelor sub-compartimente sunt astfel adesea propuse de mai bine de 40 de ani. In acest sens, in ceea ce priveste fierul, distinctia diferitelor forme este astfel preconizata prin activitatile de cercetare. Acest demers de subcompartimentare este in mod global plebiscitata prin cercetare. In ciuda acestora, este nevoie de a constata ca transferul informatilor dobandite din cercetare catre instrumentele de teren clasic nu s-a realizat inca. Din acest fapt, metodele curente de analiza a solurilor, din ratiuni de acces la cunoastere sau bugetare, nu integreaza inca aceste fractionari, dar mentin cel mai adesea o caracterizare globala ale acestor componente. Terminologiile folosite Terminologiile folosite in abordarea „Herody” au fost definite cu scopul, dupa unii autori, de a facilita accesul la model (cf.lexicului de terminologii). Unele din aceste terminologii sunt comune la doua demersuri. Este cazul pentru compartimentul organic a abrevierilor „MTO”si „MOF” (figura 1), sau inca pentru fier cu termenii „fier de legatura”, „fier amorf”sau „fier cristalin”. Daca pentru fier, acesti termeni comuni reprezinta forme relativ similare, nu se intampla acelasi lucru pentru materia organica. In acest sens, in demersul „Herody”, distinctia se bazeaza pe caracterul oxidabil a materilor organice, ceea ce nu este cazul in demersurile clasice si ceea ce are ca si consecinta de a defini compartimente sensibil diferite. Unele terminlogii sunt din contra proprii abordarii „Herody”. Este cazul „humusul veritabil”(HV) si a treia fractiune (3F). A se tine cont de definitia humusului veritabil, este posibil de a o asocia componentelor humice (acizi fulvici si acizi humici) si la humusul descris la demersurile clasice. Astfel, corespondenta intre a 3-a fractiune si un compartiment organic dezvoltat in demersurile clasice ramane mai facil de definit.

Lexic de terminologii utilizate − MTO Materii Organice Oxidabile in Totalitate: corespund ansamblului de MO activa (putand genera reactii rapide si reversibile) − MOF Materii Organice Fugitive sau Materii Organice Oxidabile in mod Facil: corespund elementelor libere din litiera. Ele sunt rapid reluate prin micro-organisme si mineralizate. − HS Humus stabil: corespunde stocului organic al solului. Este compus din HV si 3F. − HV Humus Veritabil: fractiune organica legata de fractiunea minerala. − 3F A treia Fractiune: corespunde unei fractiuni organice polimerizate, care nu este legata de fractionarea minerala. − Fier de legatura; Fier ionizat: permite legatura intre fractiunea minerala si fractiunea organica, in formarea complexului organo-mineral. − Fier amorf: Depozit de inghet feruginos constituit din fier ionizat si evoluat prin oxidare. Acesta permite crearea, pe particule de glod, cu un reflector de legatura intre noroi si fierul de legatura, in formarea complexului organo-mineral. − Fier cristalin: Forma stabila de fier in conditile continentale si putand da nastere la roci feruginoase. Nu participa la formarea complexului organo-mineral. − CF Coeficient de Fixare a solului: corespunde la capacitatea elementelor minerale de a putea fixa, via legaturi de fier, elementele fractiunii organice. Folosirea unei terminologii deja existente, dar pentru domenii diferite, sau inca crearea unei noi terminologii nu pare in final sa faciliteze accesul la demersul „Herody”.Totusi, se dovedeste ca accesabilitatea demersului este efectiva o data cu vizita de teren: un schimb veritabil are loc cu agricultorii, care au sentimentul ca inteleg mai bine solul. Acest sentiment este de astfel adesea exprimat de catre producatori, o data ce interventile se fac pe teren, si oricare ar fi demersul dezvoltat. Metodele de analize pentru a caracteriza diferitele componente ale solului Pentru compartimentul organic, bazandu-se pe literatura sa, pare ca extractantii utilizati in abordarea „Herody”permit de a extrage o gama de elemente organice mai larga decat cea asteptata. Astfel, metoda de caracterizare a MOF, bazata pe un atac la rece cu acid periodic si care trebuie sa raporteze cu privire la resturile vegetale, ar permite de a pune in evidenta polysacaridele (celuloza, hemiceluloza)care sunt forme iesite din degradarea MOF. In acest sens, metoda de bromation (????) a lanturilor laterale, care permite de a caracteriza a treia fractiune, lucru ce ar permite de asemenea caracterizarea resturilor vegetale precum si a polifenolurilor (acizi humici si fulvici), care tinand cont de continutul lor ridicat sarcina ionica, pot sa se asocieze la fractiunea minerala. Pentru fier, diferitele reactive permit punerea in evidenta a diferitelor forme de fier, totusi zone de reacoperire par sa reapara. Astfel, metoda Bremner, utilizata prin demersul „Herody”, pentru a caracteriza fierul de legatura, ar permite dozarea fierului amorf organic; metoda Tamn, utilizata pentru caracterizarea fierului amorf, ar permite dozarea formelor mai complexe ca de exemplu fierul de oxizi cristalini. In final, metoda Merha si Jackson, folosita pentru a doza fierul cristalin, ar permite studiul ansamblului formelor libere de fier, si nu s-ar limita la forme cristaline. Caracterizarea mineralogica a fractiunii fine este realizata in abordarea „Herody”via „Albastrul pedologic” (BP) care nu este inca brevetata. Acest reactiv se inspira din Albastrul de metilena (utilizata in metoda „Ponts et Chaussees”), la care este aditionat un reactiv de tip iodat pentru a neutraliza efectul reductor al materilor organice. Absenta brevetului, care impiedica accesul la protocol si limiteaza utilizarea sa, este justificata de autori prin doua enunturi:

a) o predilectie economica („necesitatea a a reechilibra anii de cercetare privata necesari pentru punerea sa in practica”), b) o grija conceptuala („nevoia de a preveni derivele unei metode care ar putea sa fie foarte rapid limitata la un borderou de analiza si sa fie astfel rupt de realitatile de pe teren”). Rolul fierului Rolul fierului ca element de legatura major in complexul organo-mineral ramane una dintre originalitatile demersului „Herody-BRDA”, dar acest punct suscita inca interogatii din partea lumii stiintifice. In acest sens, acest loc major dat fierului contrasteaza cu ideea clasica dupa care, printre ansamblul ionilor de legatura, calciul ramane cel care are rolul cel mai important. In ciuda acestor lucruri, unele activitati de cercetare initiate din anii 60 par sa redea fierului un loc mai important in structurarea complexului organo-mineral. Este convenabil deci de a urma cercetarile cu scopul de a preciza rolul functional al fierului, mai ales sprijinindu-se pe ultimele progrese tehnologice. Valorile asociate la acesti parametrii Relatile putand exista intre valorile iesite din metodole fizico-chimice clasice (laborator de analiza judetean) si cea legata de metoda „Herody”au fost testate prin teste de corelare de tip ne-parametric (corelatie de rang Spearman, prag:0,05) aplicate pe 37 de esantioane provenind din 4 parcele studiate. In mod global, putine corelatii intre parametrii iesiti din doua demersuri au fost puse in evidenta. Pentru parametrii globali (CEC si CF, MO si MOT, Fier (legatura + amorf), K clasic si K herody si P clasic si P Herody), doar rezultatele asociate la potasiu sunt in mod semnificativ corelate intre ele. Pentru sub-compartimente, doar Materia Organica totala masurata prin metoda de analiza chimica clasica este corelata Materiei Organice Oxidabila Facil (MOF) a demersului „Herody”. Aceasta absenta de corelatie intre majoritatea parametrilor poate sa aiba mai multe origini: a) parametrii studiati definesc compartimente diferite in final, b) diferite protocoale de analiza, si mai ales uscarea sau lipsa acesteia a esantioanelor de sol, modifica initial elementele care vor fi analizate. Aceasta abordare statistica trebuie sa fie considerata ca fiind o prima etapa. Ar conveni de a creste numarul de esantioane, si aceasta in contexte agro-pedo-climatici contraste. Diagnosticuri si indicatii finale Abordarea clasica si demersul „Herody”se acordeaza pe ansamblul parcelelor studiate, in ceea ce priveste activitatea solului.In demersul clasic, integrarea battance???? solului permite o mai mare exactitate a informatilor legate de sol. In ceea ce priveste amendamentele solului, cele doua demersuri propun indicatii mai mult sau mai putin apropiate, fie pentru chaulage??? sau pentru aporturile de magneziu. Diferenta se exprima in principal in termeni de tip de produs: demersul „Herody”,integrand starea de saturare a solului si potentialul microbian, distinge starea aporturilor minerale (fractionati, zdrobiti sau nu). O observatie similara este facuta pentru amendamentele organice: demersul „Herody”, caracterizand diferitele forme de materii organice prezente in sol si integrand caracteristicile compartimentului mineral (capacitate de fixare), continuturile formelor de fier si potentialul microbian, orienteaza indrumarea organica preconizand aporturile mai mult sau mai putin stabile (ingrasamand organic bine compostat) sau usor degradabile (compost tanar sau ingrasamant organic fraged). Pentru fosfor, indicatile rezultand din cele doua demersuri difera pentru ansamblul parcelelor, abordarea clasica indicand in general aporturi in fosfat mai putin importante. Aceste ultime rezultate ar putea sa fie legate de metoda de extractie/dozare a fosforului utilizat de abordarea „Herody” (metoda colorimetrica cu vandat de sodium) confirmand astfel sensibilitatea slaba a acestei metode fata de fosfor, ceea ce induce o subestimare a cantitatii de fosfor masurat.