Grija fermierilor pentru aerul necesar plantelor ar consta în asigurarea unui anumit nivel de afânare a solului, prin care să se realizeze raporturi optime între aer şi apă în cadrul porozităţii solului.

Raportul corect aer-apă asigură porozitatea optimă a solului
Cel mai indicat este solul cu structură glomerulară, al căror glomerule să aibă diametrul mai mare de 2 mm, în care aerul şi apa se găsesc în proporţii optime (2/3 apă şi 1/3 aer), iar procesele de humificare – mineralizare sunt în echilibru. În solul insuficient aerat trăiesc microorganisme anaerobe, care consumă oxigenul din nitraţi şi sulfaţi, rezultând nitriţi şi sulfiţi care sunt vătămători plantelor.
Cantităţi reduse de aer în sol apar în următoarele situaţii:
• în sol greu, argilos, tasat-compactat, în care porozitatea este redusă;
• în solul lucrat necorespunzător, prăfuit, unde porii solului sunt astupaţi de praf;
• în solul care a format crustă la suprafaţă;
• în solul pe care bălteşte apa şi plantele se pot asfixia. Apa trebuie urgent evacuată;
• când stratul de zăpadă de la suprafaţa solului formează pojghiţă de gheaţă sau polei, care nu permit pătrunderea aerului. În acest caz se trece cu grape sau cu turme de oi peste zăpadă.

Elemente esenţiale în respiraţia şi nutriţia plantelor
Aerul atmosferic este un amestec de gaze alcătuit din: N78,31%, O 20,87%, CO2 0,03% şi urme din alte gaze.
Aerul din sol este puţin modificat, în sensul că are oxigen mai puţin (18-19%), azot mai mult (79%) şi CO2 (0,3-1%) foarte mult (faţă de 0,03%). Aceste modificări se datorează activităţii microorganismelor din sol şi rădăcinilor plantelor.
• Oxigenul este necesar în respiraţia plantelor pentru oxidarea substanţelor hidrocarbonate sintetizate în procesul de fotosinteză. Prin oxidare se produce energia necesară vieţii plantelor. Oxidarea are loc în protoplasma celulelor la nivelul mitocondiilor. Pentru a avea loc oxidarea este necesar ca la oxigenul (O = O), care este inactiv, să se producă ruperea dublei legături şi rezultă -O-O-O activat. Procesul din care rezultă energia este următorul: C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6 H2O + 675 Kcal. Energia rezultată este folosită în sinteza organică, în absorbţia şi conducerea substanţelor în corpul plantelor, în creşterea şi dezvoltarea plantelor. Oxigenul este foarte necesar şi în cantitate mică încă de la germinaţia seminţelor, cărora trebuie să li se asigure un pat germinativ corespunzător (pat tare şi plapumă moale). Dar, în egală măsură, este necesar bacteriilor aerobe nitrificatoare (Nitrosococcus), fixatoare de azot (Azotobacter), precum şi bacteriilor care descompun materia organică şi humusul din sol.
Reducerea concentraţiei oxigenului din sol duce la inhibarea proceselor vitale, iar când ajunge sub 5% se opresc. În aceste condiţii are loc reducerea procesului de respiraţie a rădăcinilor, proces generator de energie necesară creşterii sistemului radicular şi absorbţiei apei şi substanţelor nutritive, precum şi reducerea activităţii microorganismelor din sol care descompun materia organică cu producerea de nutrienţi.
Atmosfera este în permanenţă aprovizionată cu oxigen provenit din fotoliza apei în cadrul procesului de fotosinteză. Prin urmare, oxigenul provine din apă şi nu din CO2, cum eronat se mai afirmă uneori.

• Dioxidul de carbon (CO2). Atmosfera primeşte continuu CO2 rezultat din descompunerea materiei organice şi din respiraţie. Se apreciază că 90% din CO2 din atmosferă provine din pământ. Zilnic se degajă 75 kg/ha CO2 datorită acivităţii microorganismelor şi 60 kg/ha CO2 din respiraţia rădăcinilor.
Cantitatea de CO2 degajată de sol poate fi un indice al fertilităţii solului, bogat în materie organică. În procesul de fotosinteză, CO2 este foarte important, deoarece 96-97% din materia organică sintetizată în fotosinteză provine din apă şi CO2 şi numai 3-4% din substanţele nutritive.
CO2 + H2O + săruri minerale plus energia luminii -> substanţa organică + O2 + energie chimică potenţială.
Substanţa organică (monozaharuri) sub formă de hexoză (C6H12O6), prin reacţii secundare, dau naştere celorlalte substanţe, astfel:
– Monozaharurile -> dizah -> polizah -> acizi organici -> lipide;
– Monozah + NO3 + SO4 -> aminoacizi -> proteine;
– Glucoza prin polimerizare, cu pierdere de apă -> amidon.
În acest fel poate fi îmbunătăţită calitatea recoltelor, prin creşterea conţinutului în substanţe proteice, în grăsimi şi în amidon. Crescând conţinutul de CO2 din aer creşte procesul de fotosinteză şi recoltele, dar nu peste 1%, căci devine inhibitor. În spaţii închise, în sere şi solarii se practică creşterea conţinutului de CO2 cu rezultate foarte bune la creşterea producţiei de castraveţi şi de alte legume.
Totodată, CO2 dizolvat în apă formează acidul carbonic, care este un bun solvent pentru substanţele greu solubile din sol. Prin îmbogăţirea solului în materie organică se asigură mari cantităţi de CO2.
• Azotul este un gaz inert. Plantele îl folosesc când este sub formă de săruri, precum şi cel util în procesul de simbioză cu plantele leguminoase, şi cel de la bacteriile nitrificatoare şi fixatoare de azot.

O corectă aerisire a solului
Prin lucrarea raţională a solului se asigură o corectă aerisire, însă aerisirea mai poate fi ajutată de: variaţiile de temperatură şi de presiune atmosferică; de vântul, care elimină CO2 din sol şi favorizează pătrunderea aerului proaspăt; de apa de ploaie şi de irigaţii care elimină aerul iar după zvântare intră aer proaspăt; de galeriile de rozătoare, râme, insecte etc.
Prin urmare, o aerisire necorespunzătoare a solului înseamnă o respiraţie redusă a rădăcinilor şi o diminuare a energiei necesare absorbţiei apei şi sărurilor nutritive şi conducerii acestora în corpul plantelor. Înseamnă, totodată, o reducere a activităţii microorganismelor aerobe şi intensificarea activităţii microorganismelor anaerobe, care consumă oxigenul din diferite substanţe, rezultând produşi toxici.
Consider că este la îndemâna agricultorilor să dirijeze procesul de afânare a solului astfel încât să asigure menţinerea oxigenului şi a CO2 din sol în limitele favorabile creşterii şi dezvoltării plantelor.

ŞTIAŢI CĂ…
• Într-un teren greu, argilos, tasat, porozitatea este redusă iar apa când pătrunde, elimină aerul, iar după pierderea apei, pătrunde aer în cantităţi reduse. Or, este absolut necesar pentru viaţa din sol să existe în acelaşi timp şi aer, şi apă.
• Într-un teren prea afânat, în care aerul circulă intens prin sol, acesta antrenează apa pe care o evaporă la suprafaţa solului. Totodată, este intensificat procesul de mineralizare a humusului, din care rezultă substanţe nutritive peste necesarul de consum al plantelor, surplus care se pierde prin levigare şi volatilizare.
• Capacitatea de aer, când solul conţine apă la nivelul capacităţii de câmp, depinde de tipul solului astfel: 30-40% în solul nisipos, 10-25% în solul lutos şi 5-15% în solul argilos. Într-un sol brun-roşcat, de exemplu, capacitatea pentru aer în stratul 0-10 cm este 8,87%, iar pe stratul 10-20 cm – 2,72%.
• Oxigenul provine din apă şi nu din CO2, cum eronat se mai afirmă uneori.
• Cantitatea de CO2 degajată de sol poate fi un indice al fertilităţii solului, bogat în materie organică. În procesul de fotosinteză, CO2 este foarte important, deoarece 96-97% din materia organică sintetizată în fotosinteză provine din apă şi CO2 şi numai 3-4% din substanţele nutritive.
• O aerisire necorespunzătoare a solului înseamnă o respiraţie redusă a rădăcinilor şi o diminuare a energiei necesare absorbţiei apei şi sărurilor nutritive.

Un articol publicat în revista Ferma nr. 1/228 (ediţia 1-31 ianuarie 2019)