Geografia solurilor Lp 3 Orizontul B Orizontul B este un orizont mineral format în partea mediană a profilului de sol, în urma proceselor de migrare a elementelor chimice şi mineralogice din partea superioară a solului. Aici apar acumulări de argilă provenite din alterarea materialelor minerale pe loc sau prin iluviere din orizonturile superioare. Se interpune între orizonturile A (E) şi C. În funcţie de intensitatea eluvierii şi în funcţie de timpul parcurs în evoluţie, orizontul B se împarte în mai multe tipuri. Orizontul B cambic (Bv) are o grosime de minimum 10 cm, formându-se în condiţiile unei pedogeneze slab până la mediu avansată. În condiţiile unui timp de solificare mai scurt sau în condiţiile unui aport meteoric mai scăzut nu au loc migrări (iluvieri) de minerale argiloase. Astfel iau naştere soluri cu orizont Bv (cambisoluri) care nu prezintă orizont eluvial (E). În orizontul Bv nu apar migrări de minerale argiloase pe verticală, plusul de argilă datorându-se unor procese de alterare pe loc a mineralelor primare, care, în parte, se pot observa şi nealterate în masa orizontului. Diferenţierea texturală (argilă în B / argilă în A, E sau C) dintre A şi Bv sau dintre Bv şi C este mică sau poate fi absentă. Apare şi o îndepărtare parţială sau totală a carbonaţilor şi a sărurilor uşor solubile. Structura acestui orizont este medie spre mare, mai consistentă, de formă poliedrică. Când textura nu permite identificarea unui Bv se utilizează metode cromatice; de aceea acest orizont se mai numeşte şi orizont B de culoare, pigmentat în culori uşor gălbui – slab roşcate, culori ce sunt date de prezenţa oxizilor de Fe, Al şi Mn rezultaţi în urma proceselor de alterare. Orizontul Bv este puţin debazificat în zonele de câmpie şi mai puternic debazificat în zonele de munte şi în cele tropicale umede, deci poate avea un grad de saturaţie în baze (V%) fie mai mic, fie mai mare de 50%. Orizontul Bv este specific cambisolurilor (Ao – Bv – C). Orizontul B argiloiluvial sau argic (Bt) apare într-o fază mai avansată de evoluţie a solurilor, fiind caracteristic solurilor mai mature decât cele cu Bv. Apare într-un climat mai umed, unde apa meteorică preia din orizonturile superioare elemente chimice disociate, săruri şi alte particule fine, le trece în soluţie sau suspensie, le vehiculează şi apoi le depune la anumite adâncimi în funcţie de gradul de solubilitate şi de mărime (ex. argila se depune la cca 80 cm, CaCO3 se depune la cca 120 cm, NaCl,
1
care este mai solubil, se depune la cca 150 cm, iar unii cationi nelegaţi, K, Na, Mg, Ca pot fi depuşi la cca 200 cm). Secvenţa de la cca 80 cm, în care se acumulează argila, reprezintă orizontul argic. Pentru ca să existe orizont Bt, cantitatea de argilă trebuie să fie de cel puţin 1,2 ori mai mare decât cea din orizontul superior. Grosimea orizontului Bt este de cel puţin 15 cm, culoarea este mai închisă (brună, negricioasă, roşcată) decât cea a materialului parental, structura este mare şi bine dezvoltată, prismatică, columnoidală, poliedrică sau masivă. Porozitatea acestui orizont este redusă (densitatea aparentă este mare), porii iniţiali ai agregatelor structurale sunt umpluţi treptat cu argilă, astfel că după o perioadă lungă de timp se obturează. Din această cauză şi apa circulă foarte greu prin această secţiune, astfel încât apar fenomene de stagnare a apei meteorice la suprafaţa orizontului Bt, stagnare ce determină procese de reducere a compuşilor cu Fe şi Mn (fenomene de pseudogleizare). În cazul solurilor mai grosier texturate, apa încărcată cu argilă îmbracă grăunţii de nisip în pelicule argiloase, numite cutane. Prin unire aceste pelicule pot forma agregate structurale. Orizontul Bt este specific luvisolurilor (Ao – Bt – C sau Ao – El – Bt – C), planosolurilor (Ao – Eaw – E/BtW – BtW – C), podzoluvisolurilor (Ao – Ea – E+B – Bt – C), precum şi solurilor din zona tropicală permanent umedă. Orizontul B spodic (Bs, Bhs) este un orizont iluvial în care se acumulează material amorf, în special sescvioxizi (oxizi de Fe şi Al) şi materie organică (aceasta în cazul orizontului Bhs – humico-spodic). Apare la solurile dezvoltate în zonele cu o umiditate sporită, montane şi tropicale umede. Dacă procesele de alterare a mineralelor primare sunt mai rapide (în condiţii de umiditate şi temperaturi ridicate) vor rezulta elemente chimice disociate (ioni), săruri, oxizi şi o cantitate mai mică de silicaţi secundari (formaţi prin reorganizarea elementelor chimice rezultate din alterare). Cationii bazici (Ca, Mg, K, Na), ce reprezintă importante punţi de legătură în reţelele cristaline, parte sunt îndepărtaţi prin levigare, parte se reorganizează în hidroxizi. Ca urmare a acestor procese sub orizonturile superioare Au şi Es se va forma un orizont bogat în silice (cuarţ hidratat – SiO2 ∗ nH2O) şi sescvioxizi (Al2O3 · nH2O, Fe2O3 · nH2O), orizont ce poartă numele de B spodic (Bs). Datorită faptului că se formează puţine minerale argiloase, Bs este mai grosier texturat (procentul maxim de argilă este de 30 – 35 %). Sescvioxizii se acumulează predominant sub formă de aglomerări subangulare sau rotunjite. Grosimea minimă a orizontului este de 2,5 cm. Culoarea este
2
cenuşie sau roşcată datorită prezenţei oxizilor de Fe, structura foarte slab dezvoltată, pH-ul acid (< 5,5) şi gradul de saturaţie în baze (V) foarte scăzut. Când spre profunzimea profilului de sol migrează şi o serie de compuşi humici, care se acumulează în Bs, orizontul se va pigmenta în culori mai închise şi va purta numele de orizont B humico-spodic (Bhs) sau orizont B humicoiluvial (Bh), când predomină materia organică. Orizontul Bs este specific podzolurilor (Au – Es – Bhs – Bs – C). Orizont B criptospodic (Bcp) Orizont B din soluri puternic acide care prezintă acumulare iluvială de material amorf activ predominat humic şi aluminic şi mai puţin material amorf activ feric, astfel că nu are şi coloritul mai roşcat specific orizontului spodic sau acesta este mascat de conţinutul ridicat de materie organică (în genere peste 10%). Prezintă caracterele mai sus menţionate la orizontul spodic. Culoarea poate fi în nuanţa 10YR cu valori de 3 mai mici şi crome de 2 şi mai mici. De regulă orizontul Bcp este situat sub un orizont A foarte humifer cu peste 20% materie organică slab mineralizată cu C:N peste 20 - 25 şi cu reflexe cenuşii în partea inferioară (orizont E "înecat în humus"). Orizontul B natric sau Bt natric (Bna sau Btna) este un orizont B în al cărui complex coloidal (adsorbtiv) se acumulează în exces ioni de Na+. Cationii de Na, foarte mobili, au tendinţa de a substitui alţi cationi care satisfac sarcinile electrice din reţelele silicaţilor secundari (mineralelor argiloase) sau din complexul coloidal al solurilor. După o anumită perioadă de schimburi ionice între soluţia solului şi complexul coloidal, cea mai mare parte din cationii acestuia pot fi de Na. Pentru ca un orizont Bt să fie natric trebuie ca ionul de Na să reprezinte cel puţin 15 % din T (capacitatea de schimb cationic = suma tuturor cationilor schimbabili pe care-i poate adsorbi un sol). Sursa sărurilor cu Na sau a Na disociat este apa freatică puternic mineralizată. Aceasta, dacă este poziţionată la adâncimi de la care poate fi absorbită de căldura soarelui, în perioadele uscate va urca spre suprafaţă, favorizând schimburile ionice în orizonturile superioare. Se observă astfel că orizontul Btna ia naştere prin eluvierea Na din profunzime spre suprafaţa solurilor. Din această cauză şi poziţia orizonturilor Bt natrice este superficială, 0 – 20 cm. Grosimea orizontului Btna este de cel puţin 10 cm în primii 20 cm ai profilului de sol. Structura este mare, columnară sau prismatică (columnele pot să aibă lungimi de 20 – 30 cm şi lăţimi de 10 – 15 cm în stare uscată), dură în stare uscată. În
3
stare umedă structura columnară se transformă într-o pastă noroioasă, datorită proprietăţii de dispersie rapidă a ionului de Na, dispersie ce va determina distrugerea rapidă a liantului agregatelor structurale. Porozitatea acestor orizonturi este foarte mică datorită obturării porilor cu săruri în exces; acest lucru va determina şi o permeabilitate foarte mică. Orizontul Btna este specific soloneţurilor (Ao – Btna – C). Orizontul B oxic sau feralic (Bo) se formează în zonele ecuatoriale sau tropicale, permanent umede. Formarea lui este condiţionată de procese intense de alterare, de tip allitizate (lateritizare = îndepărtarea bazelor şi silicei şi formarea in situ a oxizilor şi hidroxizilor de Fe şi Al). Solurile cu astfel de orizont prezintă deci o eluviere pronunţată a sărurilor solubile şi a cationilor bazici. Culoarea orizontului Bo este roşcată, datorită prezenţei oxizilor de Fe în exces, grosimea este mai mare de 30 cm, gradul de saturaţie în baze (V) mai mic de 50 % (frecvent sub 10 %), iar capacitatea de schimb cationic mică. Textura orizontului Bo este mai grosieră, cu toate că el conţine caolinit (caolinit = mineral argilos de culoare albă cu nuanţe gălbui, brun-roşcate; este mineralul argilos dominant în solurile cu alterare intensă din zona ecuatorială, dar poate apărea şi în climatele temperate umede). Bo se remarcă printr-o cantitate redusă de elemente minerale nealterate, sub 10 %. Orizontul Bo este specific feralsolurilor (Ao – Bo – C) şi plintisolurilor (Ao – Bo - C), care se deosebesc de primele prin faptul că prezintă un orizont de plintit. Plintitul este un orizont roşcat, alcătuit din minerale secundare argiloase îmbogăţite în compuşi cu Fe. În condiţiile unei umidităţi permanente plintitul este moale, dar când se uscă, materialul se întăreşte ireversibil prin dezhidratare şi recristalizarea parţială a oxizilor de Fe. În această situaţie, orizontul va deveni impermeabil şi impenetrabil pentru rădăcinile plantelor. Formarea plintitului apare în special la solurile care au intrat în regim de savană prin defrişarea pădurilor ecuatoriale. Orizontul B vertic (By) (vertic → “vertere” în latină = învârtire, indicând o amestecare continuă a orizonturilor de sol) conţine minerale argiloase gonflante în proporţie de minimum 30 % (argile smectice de tipul montmorillonitului). În reţeaua cristalină tristratificată a acestor minerale argiloase distanţa dintre foiţele de tetraedri şi octaedri este mai mare, fapt ce permite interpunerea între acestea a unor ioni de dimensiuni mai mari (ex. H2O). Această configuraţie a reţelei cristaline determină proprietatea argilelor smectice de a accepta sau pierde molecule de apă. Astfel, ele se
4
dilată în perioadele cu exces de apă şi se contractă în perioadele secetoase prin pierderea apei, determinând formarea în sol a unor crăpături de uscare, largi de 1 până la 20 cm şi adânci de 20 până la 100 cm. Aceste crăpături formează o reţea poligonală în plan, vizibilă la suprafaţa solurilor vertice. În perioadele cu exces de umiditate în sol argilele se gonflează, iar fostele crăpături se vor astupa. În secvenţa de sol apar presiuni foarte mari, care duc la alunecarea agregatelor structurale unele peste altele, generând suprafeţe lustruite (de glisaj) cu înclinare de 10° – 60° faţă de orizontală. În timpul gonflării argilelor are loc frământarea masei de sol, iar dacă presiunile nu reuşesc să se echilibreze în interiorul solului, au loc expansiuni ale materialului spre suprafaţă, cu formarea unor denivelări pozitive de cca 5 – 15 cm înălţime, numite gilgai sau coşcove, între care se interpun mici depresiuni, axate de regulă pe traiectoria fostelor crăpături de uscare. Structura orizontului B vertic, cu agregate poliedrice angulare înclinate şi planuri de glisaj, poartă numele de structură sfenoidală. Orizontul este foarte compact, are o textură fină, datorită procentului ridicat de argilă, şi culoare de regulă mai închisă, datorită amestecării părţii minerale cu cea organică aportată la suprafaţa solului. Orizontul By este specific vertisolurilor (Ay – By – Cy) sau solurilor zonale vertice.
5