82192672 Peisagistica 2010 Luca

Emil LUCA IRIGAŢII, DESECARE – DRENAJ, CES

1

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE HORTICULTURĂ

EMIL LUCA

IRIGAŢII

DESECARE-DRENAJ

COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI

Curs – PEISAGISTICĂ

Cluj-Napoca 2010


2

CUPRINS Capitolul I EVOLUŢIA LUCRĂRILOR DE IRIGARE A PLANTELOR CULTIVATE

1.1. IMPORTANŢA IRIGĂRII PLANTELOR CULTIVATE 1.2. IRIGAREA PLANTELOR CULTIVATE ÎN AGRICULTURA

MONDIALĂ 1.2.1. Răspândirea pe glob a irigării culturilor 1.2.2. Istoricul irigării plantelor cultivate pe plan mondial

1.3.IRIGAREA PLANTELOR CULTIVATE ÎN ROMÂNIA Capitolul II RELAŢIILE SOL - APĂ - PLANTĂ

2.1. PROPRIETĂŢILE FIZICE ALE SOLULUI LEGATE DE APLICAREA IRIGĂRII

2.1.1. Textura solului 2.1.2. Structura solului 2.1.3. Greutatea volumetrică (Gv), 2.1.4. Greutatea specifică (Gs), 2.1.5. Porozitatea solului

2.2. FORMELE DE APĂ DIN SOL 2.3. PROPRIETĂŢILE HIDROFIZICE ALE SOLULUI LEGATE DE

APLICAREA IRIGĂRII CULTURILOR 2.3.1. Permeabilitatea solului pentru apă 2.3.2. Capilaritatea solului 2.3.3. Capacitatea de reţinere a apei în sol 2.3.4. Determinarea rezervei de apă din sol

2.4. PRECIPITAŢIILE ŞI TEMPERATURA - FACTORI CARE DETERMINĂ NECESITATEA IRIGĂRII

2.4.1. Precipitaţiile 2.4.2. Temperatura

2.5. PLANTA CA FACTOR ÎN IRIGAŢIE 2.5.1. Răspândirea rădăcinilor şi extracţia umidităţii 2.5.2. Accesibilitatea apei pentru plante 2.5.3. Plafonul minim al umidităţii solului

2.6. CONSUMUL DE APĂ AL PLANTELOR IRIGATE 2.6.1. Metode pentru determinarea consumului de apă 2.6.1.1. Metode directe pentru determinarea consumului de apă


3

2.6.1.2. Metode indirecte pentru determinarea consumului de apă Capitolul III REGIMUL DE IRIGARE

3.1. NORMA DE UDARE DIN TIMPUL PERIOADEI DE VEGETAŢIE 3.1.2. Momentul aplicării udării 3.1.3. Mărimea normei de udare 3.1.4. Durata sau timpul de udare 3.1.5. Schema udărilor 3.1.6. Intervalul de timp dintre udări

3.2. UDĂRILE DE APROVIZIONARE 3.3. NORMA DE IRIGAŢIE

CAPITOLUL IV SURSELE DE APĂ ŞI CALITATEA APEI DE IRIGAŢIE

4.1. SURSELE DE APĂ PENTRU IRIGAT 4.2. CALITATEA APEI DE IRIGAŢIE

4.2.1. Proprietăţile apei de irigaţie Capitolul V METODE DE UDARE

5.1. IRIGAREA PRIN SCURGERE LA SUPRAFAŢĂ 5.1.1. Irigarea pe brazde 5.1.2. Irigarea pe fâşii.

5.2. IRIGAREA PRIN ASPERSIUNE 5.3. IRIGAREA PRIN PICURARE

5.3.1. Avantaje şi dezavantaje ale metodei de irigare prin picurare 5.3.2. Particularităţi ale regimului de irigaţie la udarea prin picurare

5.3.2.1. Norma de irigare (M) 5.3.2.2. Norma de udare 5.3.2.3. Intervalul de timp dintre udări 5.3.2.4. Durata udării prin picurare (tp) 5.3.2.5. Distanţa între picurătoare 5.3.2.6. Numărul de picurătoare 5.3.2.7. Debitul unui picurător 5.3.2.8. Distanţa între conductele de udare 5.3.2.9.Lungimea conductei de udare

5.4. UDAREA PRIN REVĂRSARE


4

CAPITOLUL VI EXCESUL DE UMIDITATE

6.l. GENERALITĂŢI 6.2. SURSELE ŞI FACTORII CARE DETERMINĂ EXCESUL DE UMIDITATE

6.2.l. Factorul climatic 6.2.2. Factorul hidrologic - hidrografic 6.2.3. Factorul hidrogeologic 6.2.4. Factorul geomorfologic 6.2.5. Factorul pedolitologic 6.2.6. Factorul antropic

6.3. INFLUENŢA EXCESULUI DE UMIDITATE ASUPRA SOLULUI ŞI PLANTEI 6.3.1. Influenţa asupra solului

6.3.2. Influenţa asupra plantelor 6.4. METODE DE ELIMINARE A EXCESULUI DE UMIDITATE

Capitolul VII NOŢIUNI GENERALE DESPRE PROCESUL DE EROZIUNE A SOLULUI

7.1. DEFINIŢIA EROZIUNII SOLULUI 7.2. RĂSPÂNDIREA EROZIUNII SOLULUI PE PLAN MONDIAL 7.3. EVIDENŢIEREA EROZIUNII SOLULUI

ÎN ROMÂNIA 7.4. CLASIFICAREA EROZIUNII SOLULUI

7.4.1. Eroziunea produsă de apă 7.4.1.1. Eroziunea prin picături 7.4.1.2. Eroziunea la suprafaţă 7.4.1.3. Eroziunea în adâncime

7.4.2. Eroziunea eoliană


5

Capitolul I

EVOLUŢIA LUCRĂRILOR DE IRIGARE A PLANTELOR CULTIVATE 1.1. IMPORTANŢA IRIGĂRII PLANTELOR CULTIVATE Eforturile depuse pe plan mondial şi naţional pentru extinderea suprafeţelor

agricole irigate şi pentru ridicarea producţiei la hectar la toate plantele de cultură, sunt cu totul justificate dacă se are în vedere "explozia demografică" din ultimul secol.

Ritmul de creştere a populaţiei globului este impresionant. În anul 1850 populaţia totală a globului ajunsese la circa 1,2 miliarde, în 1925 la 2 miliarde, în 1950 la 2,5 miliarde, în anul 1960 la circa 3 miliarde, în anul 1975 la 4 miliarde, iar în anul 1990 la peste 5 miliarde. Se apreciază că în anul 2000 populaţia globului va depăşi 6 miliarde locuitori.

Populaţia globului creşte într-un ritm mediu anual de 1,8-2,3%. Faţă de această creştere rapidă a populaţiei, ritmul de creştere a producţiei de alimente nu este satisfăcător. După constatările FAO aproape 2/3 din locuitorii globului suferă încă de foame sau de subnutriţie.

Ieşirea din acest impas este posibilă doar prin acţiuni energice pentru sporirea suprafeţei cultivate şi îndeosebi pentru creşterea productivităţii în agricultură. Intensivizarea agriculturii necesită un complex de măsuri, între care extinderea culturilor de mare productivitate, mecanizarea, fertilizarea şi irigarea constituie verigile cele mai importante.

Rolul esenţial al irigaţiilor este de a combate secetele care afectează cu o frecvenţă destul de mare imense teritorii agricole din ţara noastră. Astfel, în perioada anilor 1881-1961 pe baza datelor înregistrate, repartizarea şi caracterizarea anilor se prezintă în felul următor (după Topor N.): 20% din ani sunt ploioşi, din care: 5% foarte ploioşi; 3,7% excesiv de ploioşi; 3,7

excepţional de ploioşi; 44% din totalul anilor sunt secetoşi, din care: 21% foarte secetoşi;6,2% excesiv de

secetoşi; 5,0% excepţional de secetoşi; 36% sunt normali în precipitaţii.

În perioada analizată nu au fost mai mult de 3 ani consecutivi ploioşi, precum nici mai mult de 4 ani consecutivi secetoşi. Anii secetoşi şi cei ploioşi în ţara noastră sunt în general grupaţi.

În funcţie de regiunile naturale geografice, numărul anilor normali, ploioşi şi secetoşi se distribuie astfel (după N. Topor, 1962):


6

Tabelul 1.1. Distribuirea numărului de ani normali, ploioşi şi secetoşi în funcţie de regiunile

naturale geografice

Zona naturală Ani normali (%) Ani ploioşi (%) Ani secetoşi (%) Transilvania 20 32 48 Oltenia-Banat 20 24 56 Muntenia 20 21 69 Moldova 21 10 69 Dobrogea 6 5 89

După datele meteorologice pe 132 ani (1865-1996), frecvenţa anilor, pe

calificative, la Cluj-Napoca, în zona subumedă, cu precipitaţii medii anuale de 600 mm, se prezintă în felul următor (H. Criveanu şi Cristina Trifan, 1997):

Tabelul 1.2.

Calificativele anilor pentru precipitaţii la Cluj-Napoca, 1865-1996 (după H.Criveanu şi Cristina Trifan, 1997)

Calificativele

Felul

frecvenţei Exce

siv d

e pl

oios

Fo

arte

pl

oios

Ploi

os

Puţin

mai

pl

oios

Nor

mal

Puţin

mai

se

ceto

s

Sece

tos

Foar

te

sece

tos

Exce

siv d

e se

ceto

s

Tota

l

Numeric 9 14 3 9 72 6 16 8 10 132 Procentual 8,8 13,7 2,9 8,8 26,5 5,9 15,7 7,8 9,8 100

După cum rezultă din tabelul 1.2., frecvenţa anilor normali şi secetoşi

totalizează 65,7%, ani în care irigarea poate aduce sporuri însemnate de producţie, la principalele culturi de câmp, chiar şi în zona subumedă.

În intervalul de timp dintre anii 1967-1996, la Cluj-Napoca s-a înregistrat următoarea frecvenţă a anilor, pe calificative (tabelul 1.3.).


7

Tabelul 1.3.

Calificativele anilor pentru precipitaţii la Cluj-Napoca, 1967-1996 (după H. Criveanu şi Cristina Trifan, 1997)

Calificativele

Felul

frecvenţei Exce

siv d

e pl

oios

Fo

arte

pl

oios

Ploi

os

Puţin

mai

pl

oios

Nor

mal

Puţin

mai

se

ceto

s

Sece

tos

Foar

te

sece

tos

Exce

siv d

e se

ceto

s

Tota

l

Numeric 0 4 2 2 8 9 4 1 0 30 Procentual 0 13,3 6,6 6,6 26,6 30 13,3 3,3 0 100

Pe circa 1/5 din teritoriul ţării noastre precipitaţiile medii anuale se situează sub 500 mm (Dobrogea, Bărăgan, estul Podişului Moldovei). În lunile iulie, august şi septembrie se înregistrează intervale secetoase de câte 20-30 zile. În Bărăgan şi Dobrogea, numărul secetelor ajunge la 6-7 pe an. În Câmpia Română, în ultimele decenii, anii secetoşi au avut o frecvenţă mai mare de 50%.

Oscilaţiile mari ale recoltelor în stepa Bărăganului, chiar în cazul aplicării unei agrotehnici raţionale, demonstrează necesitatea irigaţiei.

Astfel, de pildă, la Staţiunea de Cercetări pentru Culturi Irigate Mărculeşti, din centrul Bărăganului (după M.Botzan, 1955) recoltele au oscilat în timp de 20 de ani, între următoarele limite: – la grâu - de la 379 kg/ha, în anul agricol 1945-1946, la 3500-4200 kg/ha în anul

1937-1938, an cu o distribuţie normală a precipitaţiilor; la ovăz între 320-2165 kg/ha ; la fasole, între 0-1720 kg/ha; la porumb, între 175-3060 kg/ha.

Faţă de producţiile medii obţinute la câteva culturi, într-o perioadă normală din punct de vedere climatologic, (1955-1958), în anul 1946 s-au înregistrat pagube de circa 40% la grâu, 76% la porumb, 70% la orz, 45% la mazăre, 60% la floarea soarelui etc.

Lupta cu efectele negative ale secetei s-a dus şi se va duce printr-o agrotehnică specială, prin care lucrările solului şi întreţinerea culturilor se realizează astfel încât să se poată reţine o cantitate cât mai mare de apă provenită din precipitaţii. Aceste măsuri, deşi foarte bune, singure nu sunt suficiente pentru obţinerea unor recolte mari şi stabile.

Irigarea continuă să rămână una dintre măsurile cele mai eficace în sporirea producţiei la hectar chiar şi în situaţia în care scăderea precipitaţiilor nu este aşa de acută încât să contribue la compromiterea culturilor, precum şi în cazurile cu precipitaţii normale; în toate aceste situaţii, irigarea aduce sporuri însemnate de recoltă.


8

Aplicarea raţională a irigaţiei se bazează pe cunoaşterea, estimarea şi interpretarea relaţiilor din cadrul sistemului sol-apă-plantă-atmosferă.

Trebuie subliniat, de asemenea, că irigarea constituie un mijloc important de sporire a producţiei agricole nu numai prin raţionalizarea regimului de umiditate din sol în funcţie de cerinţele culturilor agricole, ci şi datorită faptului că realizează condiţii superioare de utilizare a potenţialului de fertilitate a solului, de folosire a îngrăşămintelor şi a soiurilor cu mare capacitate de producţie, de intensivizare a proceselor de producţie agricolă.

Dovezi grăitoare asupra eficienţei irigării în sporirea producţiei agricole au oferit cercetările ştiinţifice efectuate în ţara noastră, precum şi rezultatele de producţie obţinute în multe ferme de producţie.

În cercetările efectuate în această direcţie în zona de stepă şi silvostepă, pe o perioadă îndelungată de timp, Vl.I.Siseşti (1971) a consemnat sporuri de producţie obţinute prin irigare, de până la 60% la porumb, 83% la fasole, 59% la sfecla de zahăr, 94% la cartofi, 208% la lucernă.

Dar nu numai în zona de stepă şi silvostepă se pot obţine producţii ridicate. În zonele mai umede, unde precipitaţiile anuale ajung până la 600 mm, sau chiar depăşesc această valoare, se pot obţine sporuri însemnate de producţii, mai ales la plantele furajere. Semnficative sunt în această direcţie sporurile de producţie obţinute la S.C.P.C.P. Jucu, jud. Cluj (Tatomir, 1965), într-un an secetos: 85% la sfecla de zahăr, 199,3% la lucernă masă verde, 79,1% la porumb masă verde, 128,6% la porumb siloz în cultură dublă etc.

La Cluj-Napoca, în perioada 1964-1998, Nagy Z. şi colab., au consemnat sporuri medii de producţie de 33,8 la porumb boabe, 33,5% la sfeclă de zahăr, 25,9% la porumb masă verde, 37% la soia, 22% la cartof etc.

Prin extinderea irigaţiei pe solurile nisipoase, din sudul Olteniei, Câmpia de Nord-Vest (Carei-Marghita), Nord-Estul Bărăganului (Brăila-Buzău), Câmpia Tecuciului-Hanu-Conache, Dobrogea (partea de Nord-Est), Delta, lacurile maritime-Braţul Chilia, etc., s-a creat posibilitatea obţinerii şi în aceste condiţii, de recolte deosebit de ridicate şi economice.

Irigarea are un rol important în sporirea producţiei agricole, nu numai în legătură cu efectele ei asupra culturilor agricole, ci şi cu efectele de ameliorare a terenurilor sărăturate, prin combinarea irigaţiilor de spălare cu drenajul şi cu alte măsuri agrochimice şi agrotehnice.


9

1.2. IRIGAREA PLANTELOR CULTIVATE ÎN AGRICULTURA MONDIALĂ

1.2.1. Răspândirea pe glob a irigării culturilor Irigarea plantelor cultivate reprezintă una dintre măsurile cele mai eficiente

pentru sporirea producţiei. N.D.Gulhati (1955) aprecia că mai mult de trei sferturi din suprafeţele

utilizate nu dispun de umiditatea naturală suficientă pentru obţinerea de producţii agricole acceptabile. De asemenea, Gulhati (citat de Pleşa, 1979) sublinia: "Irigaţia în multe ţări este o ştiinţă modernă, ştiinţa supravieţuirii".

Astăzi, irigarea culturilor de câmp se aplică nu numai în zonele aride şi semiaride ale globului, cu precipitaţii de 300-500 mm anual, dar şi în regiuni subumede cu precipitaţii între 500-1000 mm anual.

În regiuni dens populate, anumite culturi justifică economic irigarea, şi la precipitaţii mai ridicate. În regim tropical, cu un sezon uscat (iarna în emisfera nordică şi vara în emisfera sudică), se irigă intens chiar la o sumă a precipitaţiilor anuale depăşind cu mult 1000 mm, asigurându-se astfel 2-3 recolte pe an, ca de pildă 3 recolte de orez în sudul Chinei (prin transplantare).

După datele FAO, rezultă că pe glob, se irigau, în anul 1950 - 94 milioane hectare, în 1960 - 140 milioane hectare, în 1970 - 198 milioane hectare, în 1985 - 223 milioane hectare, în 1990 - 237 milioane hectare, iar în 1996 - 259 milioane hectare. În medie, pe plan mondial, suprafeţele irigate cresc anual cu circa 7,5 milioane hectare.

Dintre culturile care ocupă suprafaţă mare în agricultura irigată pe plan mondial, amintim în primul rând orezul, bumbacul, lucerna, sfecla de zahăr, porumbul şi altele.

Teritoriile aride şi semiaride, în care suma anuală a precipitaţiilor nu depăşeşte 500 mm, însumează aproximativ 55% din suprafaţa uscată (Thorne şi Peterson, 1950).

Una dintre ţările în care lipsa de ploi se face cel mai mult simţită este Egiptul. Aici, de fapt, nu există un anotimp ploios sau o zonă bogată în precipitaţii, de aceea agricultura nu se poate dezvolta decât în condiţii de irigaţie, folosindu-se ca sursă de apă Nilul.

Poziţia geografică a Algeriei face ca în această ţară să se întâlnească o gamă întreagă de zone climatice. Astfel, în timp ce în departamentul Constantine precipitaţiile anuale ating 1000 mm, în Sahara acestea se reduc la zero.

Zone foarte secetoase se întâlnesc, de asemenea, în Australia, unde pe 34% din suprafaţă, totalul precipitaţiilor căzute într-un an nu depăşeşte 250 mm. În Israel 2/3 din teritoriul tării este un pustiu în care precipitaţiile căzute nu ating 200 mm anual.


10

O variaţie foarte mare a climei întâlnim în ţările întinse ca suprafaţă. Astfel, în China, în timp ce în sud ploile depăşesc 2000 mm, în pustiurile din nord-vest media anuală a precipitaţiilor nu trece de 100 mm, înregistrându-se frecvent şi precipitaţii de 10 mm.

Situaţii asemănătoare din punct de vedere al variaţiei climatului întâlnim în India, SUA etc.

În India, repartiţia neuniformă a umidităţii provenită din atmosferă face ca irigaţia să fie necesară peste tot unde precipitaţiile înregistrează valori sub 1200 mm. În această ţară întâlnim o variaţie foarte largă a precipitaţiilor ale căror valori se încadrează între limitele de 250-1200 mm (N.Grumeza, 1968). Din acestea, cea mai mare parte cad în lunile octombrie şi ianuarie, anotimpul cald (martie-iunie) fiind în multe cazuri complet lipsit de ploi. În majoritatea regiunilor, un an din cinci este secetos şi unul din zece este foarte secetos.

În SUA, în partea de vest, se întind deşerturi; în California, spre exemplu, precipitaţiile medii anuale sunt sub 200 mm.

În partea centrală a SUA, predomină un climat semiarid şi semiumed, iar în răsărit climatul umed.

În America de Sud, regiunile cele mai aride se întâlnesc mai ales pe coasta vestică a continentului, incluzând statele Peru şi Chile. Zone foarte secetoase întâlnim, de asemenea, în Mexic.

În Europa, din punct de vedere al climatului, nu întâlnim extreme. Nu întâlnim deşerturi şi nici zone agricole cu precipitaţii cu mult peste nevoile culturilor. Cu toate acestea, repartiţia neuniformă a precipitaţiilor, ca şi insuficienţa lor, în multe cazuri, fac ca în cele mai multe ţări de pe acest continent irigaţia să fie necesară.

Prin urmare, este greu de trasat o limită climatică între zonele pentru care se recomandă şi cele în care nu se recomandă irigaţia. Este cu atât mai greu de a stabili unde încetează necesitatea irigaţiei, dat fiind că în luarea unei astfel de decizii intervin şi alţi factori, între care condiţiile social-economice au o importanţă hotărâtoare.

Aşa cum s-a menţionat, pe suprafeţe apreciabile, solul nu dispune de o umiditate naturală, suficientă pentru obţinerea de producţii agricole ridicate. Sunt şi teritorii unde fără irigaţie nu creşte nici o vegetaţie. Alte teritorii, acoperite cu abundente formaţiuni vegetale ierboase, nu îngăduie, în lipsa irigaţiei, decât o activitate pastorală.

În regiunile subumede sunt unii ani în care repartiţia nefavorabilă a precipitaţiilor scade mult producţia agricolă. De asemenea, în zona tropicală, se irigă pentru a se asigura o recoltă în plus, iar în regiuni dens populate din zona temperată se irigă culturi valoroase la o sumă a precipitaţiilor anuale ce nu depăşeşte 1000 mm.


11

1.2.2. Istoricul irigării plantelor cultivate pe plan mondial Irigarea plantelor cultivate îşi are originea în zonele aride, dar de-a lungul

istoriei s-a extins treptat spre zone din ce în ce mai puţin secetoase. După unele date istorice, irigarea s-a aplicat cu circa 5000 de ani î.e.n. în

Mesopotamia şi China, extinzându-se apoi în Egipt, India şi Asia Centrală (N.Grumeza, 1968; I.Pleşa, 1979; V.Ionescu-Siseşti, 1982; Z.Nagy, 1982; E.Luca, 1994).

Interesant este faptul că unele sisteme de irigaţie construite în acele vremuri se folosesc cu succes şi astăzi. Aşa este cazul unui sistem de irigaţie constituit în Egipt cu aproape 3000 ani î.e.n., de către regele Menes.

Lucrări sistematice prin care se urmărea irigarea Egiptului inferior au fost executate însă mult mai târziu (în prima jumătate a secolului al XIX-lea). Ca urmare, această regiune a prosperat cu repeziciune.

În anul 1902 s-a făcut cotitura cea mai importantă în dezvoltarea irigaţiilor în Egipt, odată cu construirea barajului de la Assuan. Acest baraj a fost supraînălţat apoi de două ori, în anii 1912 şi 1934, odată cu construirea în paralel, pe cursul Nilului, a altor baraje mai mici şi a unor stăvilare, în scopul devierii apei necesare irigaţiei.

Aceste lucrări se includ într-un plan mai vast de extindere a suprafeţelor irigate. În 1996 suprafaţa agricolă irigată a Egiptului a ajuns la 3 266 000 hectare.

Văile Tigrului şi Eufratului constituie, de asemenea, două dintre regiunile de pe glob unde irigaţiile au cunoscut o largă răspândire încă din cele mai vechi timpuri. Aici există două mari canale de irigaţie, care funcţionează de mii de ani. Unul dintre ele are adâncimea cuprinsă între 10 şi 16 metri şi lăţimea de 130 metri. Aceste dimensiuni sunt de-a dreptul impresionante dacă ne gândim, mai ales, la perioada când au fost construite.

Buna întreţinere şi funcţionare a sistemelor de irigaţie erau păzite cu sfinţenie. Astfel, încă în urmă cu câteva mii de ani, în Codul lui Hammurabi (1792 - 1750 î.e.n.) se scria :"Dacă vreunul deschide canalele sale de irigaţie pentru a lăsa apa să pătrundă, cauzând din neglijenţă inundarea terenurilor vecinului, el va restitui vecinului cantitatea de grâu ce urma să fie recoltată de pe terenul inundat" (N.Grumeza, 1968).

O altă dovadă a existenţei irigaţiilor aici, încă din timpuri străvechi, o constituie conţinutul unei inscripţii de pe mormântul reginei Semiramida, care a domnit cu circa 2000 ani î.e.n. Iată un fragment din această inscripţie :"Am silit puternicul râu să curgă potrivit voinţei mele şi să ducă apa pentru a îngrăşa câmpiile care înainte erau pustii şi fără locuitori".

Din păcate, majoritatea covârşitoare a lucrărilor de irigaţie construite pe văile Tigrului şi Eufratului (aflat în bună parte pe teritoriul Irakului) au fost distruse.

În India, referiri despre irigaţie se găsesc cu 300 de ani î.e.n., în vechile texte religioase hinduse. Se arată aici, că pentru apa folosită din râuri, lacuri şi baraje se


12

plătea statului o taxă reprezentând o pătrime din producţie. Tot în aceste texte se vorbeşte despre faptul că în perioadele de foamete, regele şi supuşii săi se retrăgeau în apropiere de baraje.

În secolul al XIX -lea, prin construirea canalului superior al Gangelui, finalizat în 1854, s-au creat posibilităţi pentru irigarea în India, a unei suprafeţe de 600000 ha. De menţiomat că reţeaua de canale principale, alimentate din acest gigantic canal, însumează o lungime totală de peste 900 km.

Alte lucrări de irigaţie au urmat ulterior, astfel încât an de an suprafaţa irigată a Indiei s-a extins, ajungând în anul 1996 la peste 57 milioane hectare, majoritatea fiind cultivate cu orez şi bumbac.

În China, ţară cu o suprafaţă irigată de circa 50 milioane hectare, începuturile irigaţiei se pierd, de asemenea, în trecutul îndepărtat.

Se apreciază că suprafaţa irigată poate atinge în China peste 80 milioane hectare. Este important de reţinut că după mai bine de 2000 de ani de irigaţie, terenul agricol s-a menţinut în stare bună de fertilitate. Aceasta se explică prin faptul că în întreaga zonă stratul de sol arabil este aşezat pe un substrat permeabil de pietriş şi nisip, la adâncimea de 1-2 m.

Interesant este aici şi modul cum se exploatează terenul irigat în două sezoane. Astfel, în prima jumătate a anului se cultivă grâul, tutunul, cânepa, rapiţa etc., după care urmează orezul, care acoperă 95% din suprafaţă. Faptul că aici, ca de altfel şi în alte regiuni ale Chinei se practică cultura orezului prin metoda transplantării, are ca urmare scurtarea timpului în care terenul este ocupat de cultură. În felul acesta se creează condiţii pentru obţinerea chiar a trei recolte pe an.

Caracteristic în această ţară, ca şi în alte ţări din Asia (Japonia, Indonezia etc.) este amenajarea orezăriilor în terase pe terenurile în pantă. Este important şi faptul că irigarea se realizează în cea mai mare măsură prin cădere naturală.

Japonia este o altă ţară asiatică unde irigaţia are tradiţii vechi, practicându-se încă înainte de anul 600 î.e.n. Dintre culturiile irigate, aici, ca şi în multe ţări din această parte a globului, predomină orezul. Datorită reliefului accidentat, în cea mai mare parte deluros şi muntos, s-au extins foarte mult amenajările pentru irigaţii în terase. În anul 1996 suprafaţa totală irigată în Japonia a depăşit 2,7 milioane hectare.

În Pakistan, cele mai vechi aşezări omeneşti s-au descoperit pe malurile Indusului. Revărsările periodice ale acestui fluviu au constituit în permanenţă un ajutor preţios pentru agricultură, ţinând seama că, după retragerea apelor, în sol se acumula o rezervă importantă de umiditate, foarte utilă culturilor. Cu timpul, omul a învăţat să folosească raţional cursul apelor. Astfel, prin construirea unor canale, dintre care unele se folosesc şi astăzi, apa a fost dirijată la mari distanţe, readucând treptat la viaţă terenuri fertile care altfel nu puteau fi folosite. Concomitent cu construirea de noi canale s-au extins şi suprafeţele irigate, acestea ajungând la circa 17,5 milioane hectare în anul 1996.


13

În Tunisia, irigaţia s-a dezvoltat în mai multe etape distincte: prima între secolele X - I î.e.n., până la venirea romanilor, perioadă în care s-au folosit metode rudimentare de amenajare a terenului şi numai în oaze. A doua etapă poate fi considerată cea de după venirea romanilor când s-au realizat lucrări de mare amploare. După dobândirea independenţei (a treia etapă), guvernul Tunisiei a acordat o atenţie deosebită dezvoltării irigaţiilor, ajungându-se în 1996, la o suprafaţă irigată de circa 380000 ha.

În Israel, irigaţia datează, de asemenea, din timpuri îndepărtate. Ca sursă de apă s-a folosit cel mai mult apa subterană, din fântâni. Irigaţia a căpătat o amploare mare după primul război mondial. În prezent, pe lângă sursele subterane se foloseşte o parte din debitul Iordanului. Sunt sisteme în mare majoritate moderne, cu conducte sub presiune, pentru irigare prin aspersiune şi, tot mai mult, prin picurare. Azi se irigă o suprafaţă de circa 200000 ha

În SUA, irigaţiile au fost utilizate, cu succes, de către populaţia băştinaşă, formată din indieni. Datele istorice arată că aşezările acestora se întemeiau de-a lungul apelor, aplicând, în zonele secetoase, irigaţia.

După venirea cuceritorilor spanioli, irigaţiile au intrat într-o nouă fază. Primul canal construit de aceştia a fost început în 1598, având ca sursă de apă fluviul Rio Grande.

Apariţia de sisteme de irigaţie mai bine organizate în SUA, a avut loc odată cu sosirea primilor emigranţi. Aceştia, poposind în multe cazuri în zone secetoase, şi-au dat seama că supravieţuirea lor nu este posibilă aici decât folosind irigaţia. Pentru a impulsiona dezvoltarea irigaţiilor, în anul 1894, Congresul a votat legea Carey, prin care nu se permitea intrarea populaţiei în statele din zonele aride decât în cazul în care statele respective se angajează să facă lucrări de irigaţie pe terenurile în cauză. Ca urmare a acestui fapt, fiecare stat a trebuit să întocmească planuri cu scheme, reprezentând posibilităţiile de dezvoltare a irigaţiilor. În felul acesta, irigaţiile au progresat cu repeziciune, în special în statele din zonele aride la care se referea legea amintită.

În prezent în SUA se irigă o suprafaţă de peste 20 milioane hectare. Statele cu cea mai întinsă suprafaţă irigată sunt: California, Arizona, Utah, New Mexico, Colorado, Oklahoma şi Nebraska. Plantele cultivate în condiţii de irigare sunt: porumbul, grâul, sfecla de zahăr, cartoful, bumbacul, orezul, lucerna, ierburile perene şi alte plante furajere.

În America de Nord irigaţia se aplică spre nord până la aproximativ 50° în sudul Canadei. Canada irigă aproximtiv 700000 ha. În Mexic suprafaţa irigată este de 6,1 milioane hectare.

În America de Sud regiunile aride ce necesită irigaţie sunt localizate îndeosebi pe coasta vestică: în Peru (1,7 milioane hectare), în Chile (1,3 milioane hectare) şi în sud-vestul Argentinei (1,7 milioane hectare)


14

În Australia, primele lucrări de irigaţie au apărut după anul 1840. Necesitatea irigaţiilor s-a făcut simţită în mod deosebit în statul Victoria după secetele din 1877 şi 1881. Atunci s-a ajuns la concluzia că şesurile nordice nu pot fi folosite pentru agricultură decât în condiţii de irigaţie. În Australia se irigă azi pe o suprafaţă de peste 2,3 milioane ha.

În Europa, datorită condiţiilor climatice mai puţin aride decât în alte zone ale globului, amenajările pentru irigaţii, cu mici excepţii, sunt de dată mai recentă. De altfel, chiar şi în cele câteva ţări (Italia, Portugalia, Spania) unde unele amenajări pentru irigaţie au fost făcute încă de pe timpul romanilor, progresul înregistrat în timp în acest domeniu a fost destul de lent.

În ultima vreme însă, irigaţiile au început să câştige din ce în ce mai mult teren şi în ţările europene. Dacă în această parte a globului lipsa apei nu se resimte atât de acut ca în alte zone geografice, irigaţia are însă rol deosebit în mărirea recoltelor. O agricultură avansată, include neapărat, alături de mecanizare şi irigaţie. Datorită acestui fapt, irigarea culturilor de câmp a fost mult extinsă spre nord.

Problemele irigării în ţările europene sunt foarte variate, în strânsă legătură cu condiţiile naturale, dar mai ales cu cele social economice.

În fostele ţări sovietice, întinse suprafeţe din zonele sudice nu pot fi folosite în agricultură cu maxim de randament din cauza umidităţii naturale insuficiente. Deficitul de umiditate se resimte cel mai puternic în zonele de deşert şi semideşert ale Asiei centrale, în cea mai mare parte a Kazahstanului de sud, în Transcaucazia şi părţile sudice ale Rusiei. În aceste zone, cu soluri în general fertile şi regim termic favorabil dezvoltării celor mai pretenţioase culturi din acest punct de vedere (bumbacul, orezul), practicarea unei culturi intensive este exclusă fără introducerea irigaţiei.

Posibilităţiile de asigurare cu apă din sursele de suprafaţă, în zonele irigabile, fostelor ţări sovietice, pot satisface necesarul a peste 50 milioane hectare. Arterele cele mai importante pentru transportul apei de irigat sunt reprezentate de canale gigantice, cum ar fi: Canalul Volga-Don, Canalul Sud Ucrainean, Canalul din nordul Crimeii, Canalul principal Turkman.

Actualmente, în Rusia sunt amenajate pentru irigaţie circa 5,4 milioane hectare, în Ucraina circa 2,6 milioane ha, Uzbekistan 4,0 milioane ha, Turkmenistan 1,3 milioane ha, Kazahstan 2,1 milioane ha, Azerbaidjan 1 milion ha, Kyrghistan 1 milion ha. etc.

În Republica Moldova se irigă circa 310 mii ha. Suprafaţa irigată în Franţa în 1996 a fost de 1,63 milioane hectare, în Italia

2,71 milioane hectare, în Spania de 3,5 milioane hectare, în Grecia de 1,36 milioane hectare, iar în Portugalia de 630 mii hectare. În Olanda, deşi regiune subumedă, se irigă peste 550 mii hectare.


15

Suprafeţe întinse s-au amenajat în Bulgaria (800 mii ha.), Albania (340 mii ha), Ungaria (210000 ha), Polonia (100000 ha), Germania (475000 ha) cât şi în ţara noastră (3,1 milioane hectare).

În majoritatea ţărilor est-europene, irigarea se aplică la cultura legumelor, dar se acordă o mare atenţie şi culturilor de porumb, sfeclă de zahăr, cartofi, orez, floarea-soarelui, soia, fasole şi, în mod special, plantelor furajere, ca lucerna, iarba de Sudan, sorg furajer, borceaguri şi ierburi perene. Există o tendinţă generală de a introduce irigarea şi pe pajiştile naturale.

Cu privire la metoda de udare a culturilor de câmp şi de amenajare, ca tendinţă generală pe plan mondial, există un curent în favoarea irigaţiei prin aspersiune şi în special pentru aspersiunea prin conducte subterane sub presiune.

În ultimii ani, irigarea localizată, în special irigarea prin picurare, a cunoscut o tot mai mare extindere. Irigarea prin picurare a fost utilizată începând din jurul anului 1940 în Anglia, în spaţii protejate, apoi a fost extinsă şi în condiţii de câmp la început în Israel şi în alte ţări, dovedindu-se drept o metodă de irigare economică şi eficientă.

Udarea pe brazde sau fâşii, aplicată pe scară largă în SUA, se dovedeşte mai eficientă pe terenuri ce nu cer mari lucrări de nivelare, cu soluri profunde, ce permit aplicarea unor norme de udare mai mari.

1.3.IRIGAREA PLANTELOR CULTIVATE ÎN ROMÂNIA Primele irigaţii, în Ţările Române, s-au aplicat la cultura legumelor,

începând din secolul al XVII-lea. Prima orezărie s-a înfiinţat în perioada 1718-1723, la Ghiroda, lângă Timişoara. Între 1750-1850, în Muntenia şi Moldova au fost executate mai multe canale de irigaţie şi de alimentare cu apă (Pleşa I., 1979; Z.Nagy, 1982; N.Onu, 1988; D.Mureşan şi colab., 1992; E.Luca, 1994).

Ideea aplicării irigaţiei la culturile de câmp, în România, a apărut odată cu întemeierea ştiinţei agricole din ţara noastră, în a doua parte a secolului al XIX-lea.

Ion Ionescu de la Brad, întemeietorul ştiinţei agricole româneşti, a menţionat în scrierile sale irigarea culturilor de câmp şi în special irigarea fâneţelor, ca o ramură capabilă să asigure venitul cel mai mare în orice condiţii climatice.

P.S.Aurelian, director şi profesor de economie rurală al fostei şcoli superioare de agricultură de la Herăstrău, recomandă în scrierile sale irigarea, ca măsură radicală pentru combaterea secetei.

Începând din jumătatea a doua a secolului al XIX-lea, posibilitatea irigării culturilor de câmp a fost studiată de numeroşi ingineri români şi străini. Bunăoară, inginerul italian Gioia, a propus executarea unui canal care să preia apa din Dunăre,


16

"Canalul lui Traian", care urma să pornească de la Turnu Severin şi să străbată Câmpia Dunării până la Brăila.

În anul 1911 se înfiinţează Serviciul Îmbunătăţirilor Funciare, iar ing. Al.Davidescu este însărcinat cu studiul posibilităţilor de irigare a Câmpiei Dunării. În anul următor, Al.Davidescu prezintă un anteproiect pentru irigarea unei suprafeţe de 1300000 ha, dintre care 900000 ha cu apă din râurile interioare, iar 400000 ha cu apă din Dunăre. Deşi nu a fost pus în aplicare, proiectul a fost apreciat ca fiind foarte ingenios, de către specialişi renumiţi din ţară şi străinătate.

Suprafaţa de 15400 ha amenajată în România până în 1938, era destinată aproape în totalitate culturii legumelor. Porumbul, floarea-soarelui, sfecla de zahăr, cartoful, lucerna şi alte culturi de câmp nu s-au irigat nici măcar în scop experimental.

În anii 1938-1944 s-a realizat un câmp experimental de irigaţie în comuna Pitaru, jud. Ilfov, devenit apoi staţiune a Institutului de Cercetări Agronomice. În această perioadă se amenajează 4000 ha în luncile râurilor din sudul ţării pentru cultura orezului.

În primii ani după al doilea război mondial, din cauza urmărilor războiului, situaţia irigaţiilor nu s-a schimbat prea mult.

După 1945 s-a stabilit realizarea unor mari lucrări de irigaţii. În anul 1945 s-a organizat un câmp experimental irigat la Mărculeşti, şi au

fost continuate experienţele şi la fostele staţiuni experimentale Studina şi Moara Domnească.

În perioada anilor 1951-1955 s-a trecut de la irigarea excesivă a legumelor şi a orezului, la irigarea culturilor de câmp şi furajere.

Un moment foarte important în evoluţia irigaţiilor l-a constituit extinderea culturii irigate a bumbacului. Datorită acestei culturi s-au creat primele amenajări ale sistemelor mari de irigaţie (ex.: Roşeţi, cu 1800 ha teren amenajat), ivindu-se astfel posibilitatea şi necesitatea irigării altor culturi de câmp în cadrul asolamentului (porumb, lucernă, sfeclă de zahăr, grâu etc.). Tot în această perioadă cercetarea ştiinţifică, legată de irigarea culturilor de câmp, a luat o mare dezvoltare.

În anul 1955, suprafaţa irigată a ajuns la 93100 ha, din care: 58900 ha legume, 18600 ha orez şi 15600 ha culturi de câmp.

În anul 1958 s-a înfiinţat Consiliul Naţional de Irigaţii şi Desecări, afiliat la Consiliul Internaţional de Irigaţii şi Desecări.

În perioada anilor 1956-1960 s-a pus accentul pe dezvoltarea irigaţiilor odată cu înfiinţarea unităţilor agricole mari de producţie.

S-au înfiinţat noi câmpuri experimentale la institutele agronomice de învăţământ superior şi la şcolile medii (Băneasa, Timişoara, Coţofeni, Secuieni, etc.) pe lângă fabricile de zahăr (Arad, Buzău, Timişoara), la Institutul de Cercetări pentru Cultura Porumbului de la Fundulea, precum şi la unele unităţi agricole de stat.


17

În anul 1959, suprafaţa totală irigată a ajuns la 136700 ha, din care: legume 71000 ha, orez 27000 ha şi culturi de câmp 38700 ha. Majoritatea amenajărilor au fost localizate în Câmpia Dunării, iar suprafeţe mai reduse în Câmpia Vestică şi Moldova.

În perioada anilor 1960-1970 s-au luat o serie de măsuri în scopul asigurării folosirii integrale a amenajărilor existente pentru extinderea suprafeţelor irigate şi pentru obţinerea unor rezultate economice cât mai bune la culturile irigate.

La sfârşitul anului 1970 suprafaţa amenajată pentru irigaţii însuma 729000 ha.

În anii 1971-1992 au fost amenajate pentru irigaţii peste 2470000 hectare. Suprafaţa totală amenajată pentru irigaţii în 1996 era de 3190,6 mii hectare. Pe harta agricolă a ţării au apărut un număr mare de noi sisteme de irigaţii între care: Sadova-Corabia, Cetate-Galicea, Terasa Corabia, Terasa Viziru, Pietroiu-Ştefan cel Mare, Gălăţiu-Călăraşi, Sud Razelm, Sinoe, Babadag, Călmăţui-Călăraşi, Giurgiu-Răzmireşti, Roşeţi-Dichiseni, Jegălia, Terasa Brăilei, Sistemul Carasu etc.

La dezvoltarea agriculturii irigate o contribuţie importantă a avut-o sectorul de cercetare. Cercetările întreprinse sub coordonarea I.C.I.T.I.D. Băneasa-Giurgiu şi I.C.C.P.T. Fundulea au rezolvat numeroase probleme ridicate de exploatarea sistemelor de irigaţie. Printre altele s-a întocmit o raionare a regimului de irigare pe întreg teritoriul ţării, lucrare bazată pe utilizarea ecuaţiei bilanţului apei din sol. S-au găsit soluţiile cele mai economice pentru reducerea pierderilor pe canale, s-a acordat o mare atenţie fenomenului de salinizare secundară pe terenurile irigate şi în special în orezării. Prin cercetări întreprinse în direcţia perfecţionării metodelor de irigare, s-a reuşit să se precizeze elementele necesare realizării unei productivităţi de lucru a instalaţiilor de aspersiune, s-au perfecţionat dispozitivele pentru dirijarea apei în reţeaua de udare prin aspersiune, s-au stabilit elementele tehnice ale udării pe brazde lungi etc. Cercetările privind agrotehnica culturilor irigate au fost, de asemenea, studiate.

S-a reuşit să se identifice soiurile şi hibrizii cei mai potriviţi, la principalele culturi irigate, sistemul de îngrăşare şi de lucrare a solului în condiţiile unor rotaţii specifice, corespunzătoare structurii culturilor de pe terenurile irigate, cu încărcătură mare de porumb, lucernă şi alte plante furajere, densitatea optimă a plantelor şi regimul de irigare, diferenţiat pe zone mari naturale şi metode de irigare.

Din anul 1990, odată cu reorganizarea agriculturii şi punerii în posesie a proprietarilor, s-a semnalat o oarecare rămânere în urmă în privinţa exploatării corecte a terenurilor irigate, obţinându-se încă producţii destul de mici şi la un preţ de cost ridicat, în multe sisteme de irigaţii.

Este necesar, în momentul de faţă, să se ia toate măsurile pentru buna funcţionare a sistemelor de irigaţii existente, pentru executarea corespunzătoare a lucrărilor de întreţinere, amplasarea pe aceste terenuri a culturilor de mare randament.


18

Trecerea în proprietate privată a suprafeţelor amenajate pentru irigaţii, începând din anul 1990, trebuie să aibă în vedere crearea condiţiilor pentru o bună exploatare a acestora. În cercetarea ştiinţifică trebuie elaborate tehnologii moderne pentru explotarea eficientă a terenurilor amenajate şi folosirea judicioasă a îngrăşămintelor, zonarea corespunzătoare a soiurilor şi hibrizilor, realizarea de asolamente şi rotaţii raţionale ale culturilor irigate, în concordanţă cu cerinţele economiei de piaţă. De asemenea, datorită avantajelor de ordin tehnologic, se vor extinde cercetările privind aplicarea unor tratamente (erbicide, insecticide, fungicide, retardante) odată cu apa de irigare.


19

Capitolul II

RELAŢIILE SOL - APĂ - PLANTĂ Irigaţia este una dintre măsurile agrotehnice importante, care poate contribui

la obţinerea unor sporuri mari de producţie. Practica agricolă a demonstrat că succesul lucrărilor de irigaţie nu depinde

numai de folosirea celor mai moderne sisteme de amenajare şi metode de udare. Perfecţionarea tehnicilor de udare asigură ridicarea randamentului de utilizare a apei şi reducerea necesarului de forţă de muncă, dar realizarea scopului final al irigaţiei, sporirea producţiei agricole şi menţinerea sau ridicarea fertilităţii solului, nu se pot realiza fără cunoaşterea aprofundată a relaţiilor sol-apă-plantă şi, bineînţeles, a celor mai noi metode de amenajare şi de udare.

Irigarea la momentul potrivit, cu o cantitate corespunzătoare de apă, aplicată în funcţie de viteza de infiltraţie, fără a favoriza scurgerile şi eroziunea solului, reprezintă o condiţie esenţială în obţinerea rezultatelor dorite.

Este important ca specialiştii în irigaţii să posede, pe lângă cunoştinţele legate de tehnica irigaţiei, şi temeinice cunoştinţe de pedologie, fiziologie, fitotehnie, legumicultură, pomicultură, viticultură etc., care să le permită să înţeleagă relaţiile complexe dintre sol-apă-plantă în condiţiile specifice ale zonei în care practică irigaţia.

Aplicarea raţională a irigaţiei se poate realiza în condiţiile în care se cunosc proprietăţile fizice şi hidrofizice ale solului, formele sub care se găseşte apa în sol, aspectele legate de circulaţia şi accesibilitatea apei pentru plante, de cantitatea de apă pe care o poate înmagazina solul, precum şi necesarul de apă al plantelor.

De asemenea, trebuie să fie cunoscute condiţiile de salinizare secundară a solului, posibilităţile de transport şi concentraţia sărurilor, ca urmare a circulaţiei şi evaporaţiei apei din sol.

2.1. PROPRIETĂŢILE FIZICE ALE SOLULUI LEGATE DE

APLICAREA IRIGĂRII Proprietăţiile fizice ale solului, determină, împreună cu proprietăţiile

hidrofizice, cantitatea de apă care se înmagazinează în sol, apa accesibilă plantelor, mişcarea apei, viteza de infiltraţie şi aprovizionarea plantelor cu substanţe nutritive. De aceste proprietăţi ale solului se va ţine seama la alegerea tipului de amenajare, a


20

metodei şi a elementelor tehnice de udare (I.Pleşa,1979; Z.Nagy, 1982; E.Luca, 1994; L.Muntean şi colab., 1995; P.Guş şi colab., 1998).

2.1.1. Textura solului (compoziţia granulometrică) - indică mărimea şi

forma particulelor de sol (pietriş, nisip, praf, argilă), precum şi proporţia în care acestea intră în alcătuirea diferitelor tipuri de sol. În funcţie de textură, solurile se clasifică în trei categorii mari: soluri uşoare cu un conţinut de peste 70% nisip; soluri mijlocii cu un conţinut de nisip de până la 70% şi argilă până la 35%; soluri grele, cu un conţinut de argilă mai mare de 35%.

Solurile uşoare (nisipoase, nisipo-lutoase) se caracterizeză printr-o capacitate redusă de reţinere a apei, fiind recomandate pentru udarea prin aspersiune şi prin picurare.

Solurile mijlocii (luto-nisipoase, lutoase) sunt soluri echilibrate din punct de vedere textural, pretându-se la toate tipurile de amenajare şi la toate metodele de udare.

Solurile grele (luto-argiloase, argilo-lutoase, argiloase) se caracterizează printr-o mare capacitate de reţinere a apei, fiind greu permeabile. Irigarea unor astfel de terenuri poate conduce la băltirea apei sau la scurgeri de suprafaţă, implicit la degradarea terenurilor şi la înrăutăţirea condiţiilor a plantelor.

2.1.2. Structura solului reprezintă modul de asamblare a particulelor de sol

în agregate. Se disting două tipuri de structură: o microstructură a solului, reprezentată de agregate cu diametru mai mic de 0,25 mm şi o macrostructură, reprezentată de agregate cu diametru mai mare de 0,25 mm.(Obrejanu 1966).

După forma particulelor care alcătuiesc agregatele de sol, structura poate fi: glomerulară (grăunţoasă), şistoasă, alunară, nuciformă, prismatică, bulgăroasă, columnară.

Structura solului poate fi degradată prin aplicarea neraţională a irigaţiei, prin utilizarea unei ape de irigat necorespunzătoare, prin aplicarea lucrărilor solului la o umiditate ridicată etc.

2.1.3. Greutatea volumetrică (Gv), numită şi greutate specifică aparentă

sau densitate aparentă (Da) - reprezintă raportul dintre greutatea solului în aşezarea sa naturală (G) şi volumul total al probei luate în considerare (Vt), inclusiv volumul porilor.

Greutatea volumetrică se exprimă în g/cm3 sau t/m3. Valorile greutăţii volumetrice determinate pe orizonturi de sol, sunt utile pentru transformarea valorilor


21

procentelor de greutate ale umidităţii în unităţi de volum, transformare necesară în calcularea normelor de irigaţie şi normelor de udare.

Un sol relativ afânat prezintă valori ale greutăţii volumetrice până la 1,3-1,4 t/m3, un sol tasat prezintă valori cuprinse între 1,4-1,6 t/m3 iar un sol foarte tasat, între 1,6-1,8 t/m3.

2.1.4. Greutatea specifică (Gs), numită uneori şi greutate specifică reală -

reprezintă raportul dintre greutatea probei (G) şi volumul particulelor solide (Vps), în aşezare compactă, exclusiv volumul porilor.

Valorile greutăţii specifice variază, în general, foarte puţin, de la un sol al altul, valorile medii fiind cuprinse în intervalul 2,65-2,70 g/cm3.

2.1.5. Porozitatea solului - reprezintă raportul dintre volumul solului

neocupat de particulele solide (spaţiile pline cu aer şi apă) şi volumul total al solului. În funcţie de dimensiunile porilor, porozitatea (spaţiul lacunar), poate fi:

capilară (diametrul porilor este mai mic de 0,1-0,2 mm), în interiorul agregatelor structurale, şi necapilară (pori cu diametrul mai mare de 0,2 mm), între agregatele structurale. În general, porii capilari au rol de reţinere a apei în sol, iar cei necapilari asigură aerisirea solului.

Porozitatea totală (capilară şi necapilară) se determină după relaţia:

Pt = 100 (1-GsGv )

în care: Pt - porozitatea totală (%); Gv - greutatea volumetrică (g/cm3); Gs - greutatea specifică (g/cm3); Solurile cu textură mijlocie prezintă cea mai echilibrată porozitate (cu un

raport optim între porii capilari şi cei necapilari), iar solurile grele se caracterizează printr-o porozitate redusă.

Kacinski (citat de I.Pleşa 1974) apreciază că porozitatea totală este excesivă dacă depăseşte 70%, este bună între 55 şi 60%, satisfăcătoare între 50 şi 55% şi nesatisfătoare în cazul solurilor sub 50%.


22

2.2. FORMELE DE APĂ DIN SOL Datorită mecanismelor fizice diferite care determină mişcarea şi reţinerea

apei în sol, precum şi proprietăţilor diferite pe care le are apa supusă acestor mecanisme, în sol se diferenţiază mai multe forme de apă.

Se poate aprecia că formele de apă din sol sunt diferite calitativ, dar trecerea de la o categorie la alta nu este bruscă ci, în general, se realizează treptat.

O clasificare făcută de Briggs (citat de Obrejanu, 1966) cuprinde trei forme de apă:

Apa higroscopică - este apă strâns legată de particulele solide ale solului datorită unor forţe de adsorbţie, care se stabilesc la contactul dintre particulele de sol şi apă. Această categorie de apă este inaccesibilă plantelor.

Apa capilară - este cea mai imporantă formă de apă din sol, cu implicaţii directe în evoluţia plantelor. Se găseşte în porii capilari ai solului şi este pusă în mişcare de forţele capilare care se stabilesc la contactul apă-aer.

Apa capilară este cuprinsă între coeficientul de higroscopicitate şi capacitatea de câmp.

Apa gravitaţională (apa liberă) - este apa aflată în exces (peste capacitatea de câmp), nereţinută nici de forţele de adsorbţie nici de cele capilare, ocupând porii largi ai solului, prin care se scurge în profunzime, sub acţiunea câmpului gravitaţional.

Pe lângă cele trei forme de apă, considerate esenţiale, au fost descrise şi unele forme intermediare. Astfel, apa peliculară (Lebedev, citat de Obrejanu, 1966), se află pe poziţie intermediară între apa higroscopică şi apa capilară, fiind reţinută în sol de forţe inferioare primei categorii, dar superioară celei de-a doua categorii.

O clasificare originală a formelor de apă (Rode, citat de Obrejanu, 1966), cuprinde: 1. apa de cristalizare; 2. apa în stare solidă; 3. apa în stare de vapori; 4. apa strâns legată; 5. apa slab legată; 6. apa liberă, care la rândul ei se diferenţiază în: apa pelicular-suspendată, apa suspendată din interiorul agregatelor, apa capilar-suspendată, apa gravitaţională în curs de infiltrare, apa gravitaţională capilar sprijinită şi apa gravitaţională sprijinită.

Clasificarea propusă de Rode se bazează pe noţiunile introduse de el de apă sprijinită şi apă suspendată.

Apa sprijinită este apa din franjul capilar, adică din stratul de sol situat deasupra pânzei de apă freatică, în care apa se ridică prin capilaritate.

Apa suspendată este caracteristică zonelor secetoase, fiind depăşită de apa freatică, aflată la adâncimi mari, printr-un strat relativ uscat de sol. Apa suspendată formată în partea superioară a profilului de sol, în urma infiltrării apei din precipitaţii şi a apei de irigaţie, poate fi consumată de plante, iar o parte se evaporă.


23

2.3. PROPRIETĂŢILE HIDROFIZICE ALE SOLULUI LEGATE DE APLICAREA IRIGĂRII CULTURILOR

Cunoaşterea proprietăţilor hidrofizice ale solurilor pe terenurile irigate

constituie o condiţie de cea mai mare importanţă pentru înmagazinarea şi reţinerea apei în sol.

Cele mai importante proprietăţi hidrofizice ale solului, care trebuie cunoscute în exploatarea terenurilor irigate, sunt: permeabilitatea, capilaritatea şi capacitatea de reţinere a apei. Scopul practic al cunoaşterii proprietăţilor hidrofizice este de a putea dirija mecanismul înmagazinării apei în sol prin aplicarea unei agrotehnici specifice, în aşa fel încât apa înmagazinată în sol să fie pusă la dispoziţia culturilor agricole sub forma cea mai accesibilă.

Cunoaşterea indicilor este necesară în tehnica irigaţiei pentru calcularea normelor de udare şi, în general, pentru aplicarea unui regim optim de irigare.

Valoarea indicilor hidrofizici are un caracter convenţional. Cifra care indică mărimea dintre proprietăţile hidrofizice este constantă pentru un anumit sol, numai în anumite condiţii fizico-chimice.

Orice schimbare în textură, structură sau compoziţia chimică a solului, produsă prin intervenţia omului, ca de pildă distrugerea hardpanului prin lucrarea cu scormonitorul, întreţinerea permanentă a stratului afânat la suprafaţă, aplicarea îngrăşămintelor şi a amendamentelor, are ca urmare modificarea valorilor indicilor hidrofizici (D.Mureşan şi colab., 1992; Z.Nagy, 1982; O.Merculiev, 1986; E.Luca, 1994; P.Guş şi colab., 1998).

2.3.1. Permeabilitatea solului pentru apă

Este proprietatea solului de a permite trecerea apei prin el. Permeabilitatea solului este mai mare la început, descrescând treptat, pe măsură ce solul se îmbibă cu apă. Ea se stabilizează la o anumită valoare, corespunzătoare fazei când solul saturat permite trecerea apei cu o viteză constantă.

Acţionând asupra structurii şi gradului de afânare a solului, permeabilitatea pentru apă poate fi dirijată în sensul dorit, ceea ce este deosebit de important în cazul terenurilor irigabile.

Arăturile adânci, lucrarea cu scormonitorul, încorporarea îngrăşămintelor organice şi aplicarea amendamentelor de calciu, sunt principalele mijloace pentru mărirea permeabilităţii solurilor grele şi impermeabile.

Impregnarea solurilor nisipoase cu mâlul transportat de apă şi de pe fundul bălţilor, încorporarea unor cantităţi mari de materie organică în straturi succesive, compactarea terenului cu tăvălugul etc., reprezintă importante mijloace pentru micşorarea permeabilităţii solurilor uşoare în agricultura irigată.


24

În general, solurile irigabile trebuie să aibă o permeabilitate mijlocie pentru apă.

Dacă solul are permeabilitatea prea mare, apa de irigaţie se pierde fără folos în profunzime, iar dacă are permeabilitatea prea mică, apa bălteşte la suprafaţă.

Infiltraţia apei este un proces aflat în strânsă relaţie cu permeabilitatea, referindu-se doar la pătrunderea descendentă a apei în sol, pe diferite căi, sub acţiunea forţei gravitaţionale.

Viteza de infiltraţie este importantă în alegerea sistemului de amenajare, metodelor de udare, elementelor tehnice ale udării etc.

2.3.2. Capilaritatea solului Este proprietatea solului prin care apa din pânza freatică se poate ridica la o

anumită înălţime datorită forţei capilare. Stratul de sol sau subsol care conţine apa provenită din pânza freatică, prin

intermediul forţei capilare, se numeşte franj capilar. Dacă apa conţinută în franjul capilar este consumată de către plante, prin

absorbţia rădăcinilor, sau se pierde prin evaporaţie la suprafaţa solului, atunci apa cheltuită este înlocuită cu cantităţi noi de apă ce se ridică prin forţa capilară.

Capilaritatea solului se măsoară în înălţimea de ridicare a apei (înălţimea frajului capilar). Ea depinde de textura solului şi de cantitatea de săruri dizolvate în apă. Orientativ, pentru stabilirea înălţimi de ridicare a apei freatice, se pot folosi datele din tabelul 2.1.

Tabelul 2.1.

Înălţimea de ridicare a apelor freatice prin capilaritate (după O. Merculiev, 1986)

Tipul textural de sol Înălţimea maximă de ridicare a apei/cm

Argilos 400-500 Argilo-nisipos, greu 300-400 Argilo-nisipos mijlociu 200-300 Argilo-nisipos uşor 150-200 Nisipo-argilos 100-150 Nisipos 50-100

Capilaritatea este proprietatea fizică a solului de care trebuie să se ţină seama, cu prioritate, în irigaţie.


25

Când franjul capilar se află aproape de suprafaţa solului, ca în cazul solurilor freatic umede, aportul freatic contribuie la economisirea unei cantităţi apreciabile de apă de irigaţie.

Aportul freatic poate însă contribui la sărăturarea solului prin depunerea neîncetată pe pereţii capilarelor a sărurilor conţinute de apa freatică, de obicei mineralizată.

Contactul apei de irigaţie la nivelul franjului capilar cu apa freatică sărăturată are ca urmare difuziunea sărurilor în apa de irigaţie şi deci declanşarea sărăturării şi în stratul ocupat de rădăcini.

Capilaritatea solului are un rol important în umezirea freatică a solului, de care trebuie să se ţină seama la cultivarea plantelor în condiţii de irigare.

Din punct de vedere al adâncimii la care se găseşte franjul capilar se deosebesc trei situaţii diferite:

a) Franjul capilar este la suprafaţa solului, determinând umezirea excesivă a solului sau chiar sărăturarea lui în cazul când apa freatică este mineralizată.

Este cazul solurilor cu nivel ridicat al apei freatice. Aceste soluri, prin irigare, sunt expuse sărăturării sau înmlăştinirii.

b) Franjul capilar atinge stratul în care se dezvoltă rădăcinile plantelor cultivate.

Este cazul solurilor freatic umede la care nivelul apei freatice se găseşte între 2-3 m (în funcţie de mărimea ascensiunii capilare).

Reducerea normelor de irigaţie şi împiedicarea pierderii apei în canalele de irigaţie sunt măsurile indicate pe aceste terenuri.

c) Franjul capilar este situat mai jos de stratul în care au ajuns rădăcinile plantelor.

Este cazul solurilor cu nivelul freatic la o adâncime mai mare de 3-5 m şi la care, datorită aportului freatic, nu apar restricţii de folosire a apei de irigaţie.

În general, solurile din prima categorie nu au nevoie de irigaţie, ci de drenaj, eventual de măsuri pentru combaterea sărăturării.

Irigarea apare necesară pe solurile din ultima categorie cât şi pe unele soluri din categoria a doua, atunci când aportul freatic nu compensează deficitul de umiditate din precipitaţii.

Trebuie avut în vedere că, datorită pierderilor de apă ce au loc prin infiltraţie în sistemele de irigaţie, se produce o ridicare treptată a nivelului freatic, ceea ce face ca solurile din categoria a doua să treacă în prima categorie la scurtă vreme după introducerea irigaţiei, iar solurile cu apă freatică situată la 5-10 m adâncime să treacă adeseori în categoria a doua.

Pentru prevenirea acestor situaţii, urmate de cele mai multe ori, în climatele aride, de înmlăştinirea şi sărăturarea secundară a solului, se impun măsuri speciale de reducere a pierderilor de apă în sistemele de irigaţie şi de combatere a efectelor negative ale irigaţiei, cu drenajul.


26

Cantitatea de apă pe care franjul capilar o pune la dispoziţia plantelor trebuie avută în vedere la stabilirea normelor de irigaţie.

2.3.3. Capacitatea de reţinere a apei în sol

Este proprietatea solului de a reţine şi de a înmagazina apa. În funcţie de condiţiile de umezire a solului, apar mai multe trepte ale capacităţii de reţinere, exprimate prin indici hidrofizici caracteristici.

În practica irigaţiei interesează în mod deosebit două trepte ale capacităţii de reţinere a apei în sol şi anume: pragul rezervei de apă inaccesibilă plantelor (rezerva moartă de apă) şi capacitatea de câmp pentru apă.

Valorile celor două trepte de capacitate sunt constante pe unul şi acelaşi tip de sol şi pot caracteriza solul din punct de vedere al proprietăţilor sale de reţinere şi de înmagazinare a apei. Ele se exprimă în procente din masa solului uscat.

Limita inferioară a conţinutului de umiditate până la care plantele se mai pot încă aproviziona cu apă este determinată de coeficientul de ofilire (CO).

Coeficientul de ofilire reprezintă conţinutul de umiditate al solului la care plantele se ofilesc, fără să-şi mai poată reface ulterior turgescenţa, chiar dacă sunt puse într-o atmosferă saturată de vapori de apă.

După ultimele cercetări s-a constatat că acest coeficient de ofilire nu reprezintă un singur punct, o valoare unică, deasupra căreia plantele vegetează normal şi sub care plantele se ofilesc, ci un şir de valori, adică un interval de ofilire.

Valorile cele mai mari ale intervalului corespund apariţiei primelor semne de ofilire a plantelor, iar valorile cele mai mici, ofilirii permanente, adică morţii plantelor.

Coeficientul de ofilire reprezintă un punct convenţional luat în cuprinsul acestui interval.

Valoarea coeficientului de ofilire depinde de numeroşi factori, între care cei mai importanţi sunt: textura solului, conţinutul în humus şi conţinutul în săruri. El variază cu solul, iar pe acelaşi sol, cu orizontul genetic. Se determină pe adâncimile de 0,5; 0,75; 1,0; 1,5 m.

Coeficientul de ofilire se determină: fie direct, în vase de vegetaţie cu ajutorul plantelor, fie indirect, prin calcul, folosindu-se alt indice hidrofizic, coeficientul de higroscopicitate: CO = 1,5 x coeficientul de higroscopicitate.

Limita superioară a conţinutului de apă până la care plantele se pot aproviziona, este capacitatea maximă pentru apă a solului.

Dar, aşa cum se ştie, starea de umiditate corespunzătoare capacităţii maxime nu se menţine decât foarte scurt timp în sol. Nu se menţine nici chiar starea de umiditate corespunzătoare capacităţii capilare. Umiditatea din sol care se menţine un timp mai îndelungat decât capacitatea capilară, este starea denumită capacitatea de


27

câmp pentru apă a solului. Pentru irigaţie este una dintre cele mai importante proprietăţi ale solului. Lipsa de date exacte asupra acesteia poate conduce la erori grave în aplicarea udării în teren.

Capacitatea de câmp pentru apă a solului (CC) este cantitatea de apă care a rămas în sol după ce acesta a fost mai întâi saturat cu apă şi apoi a pierdut prin infiltraţie apa gravitaţională şi o parte a apei din capilarele mari, ajungând la un echilibru aproape durabil al umidităţii.

Această treaptă a capacităţii de reţinere a solului nu cuprinde în sfera sa apa gravitaţională, care este un timp prea scurt la dispoziţia plantelor.

În condiţii de irigaţie, faza de echilibru a umidităţii corespunzătoare capacităţii de câmp pentru apă este atins în general după 48 ore de la udare, când solul a pierdut prin infiltraţie normală apa gravitaţională, precum şi o parte din apa capilară mai uşor mobilă.

Valoarea capacităţii de câmp depinde în primul rând de textura şi structura solului şi de conţinutul în substanţă organică.

Ea variază cu solul şi, la acelaşi sol, cu orizonturile genetice. Se determină în câmp pe straturi de 0,5 m; 0,75 m; 1 m şi 1,5 m, după

metoda Kacinski sau prin calcul: CC = 2,7 x coeficientul de higroscopicitate. 2.3.4. Determinarea rezervei de apă din sol Pentru dirijarea corespunzătoare a regimului de apă din sol prin irigare, este

necesar să se urmărească îndeaproape evoluţia umidităţii solului până la adâncimi de 1,50 m, în funcţie de sistemul radicular al culturii.

Determinarea rezervei de apă din sol se realizează periodic, pe orizonturi genetice şi se exprimă în procente din greutatea solului uscat, care pot fi echivalate în procente de volum sau în unităţi de volum, m3/ha (Pleşa I. şi Florescu Gh., 1974), după relaţiile:

U% (volum) = U% (greutate) · Gv;

U (m3/ha) = 100 · H · Gv · U% (greutate) sau

U (m3/ha) = 100 · H · U% (volum);

în care: Gv = greutatea volumetrică (t/m3) H = grosimea stratului de sol pentru care se calulează umiditatea (m).


28

Determinarea rezervei de apă din sol se poate face după una dintre metodele: gravimetrică, tensiometrică, electrometrică, neutronică, picnometrică etc.

2.4. PRECIPITAŢIILE ŞI TEMPERATURA - FACTORI CARE

DETERMINĂ NECESITATEA IRIGĂRII Irigaţia este o măsură agrotehnică de sporire a producţiei, care trebuie

extinsă numai acolo unde este necesar, altfel devine neeconomică şi ridică nejustificat costul produţiei.

Între factorii care influenţează necesitatea irigării culturilor, un rol esenţial revine factorilor climatici (precipitaţiile, temperatura), alături de factorii economici (cerinţe interne de produse agricole şi posibilităţile de export), de sol, plantă etc.

2.4.1. Precipitaţiile Media anuală de precipitaţii, caracteristică pentru o anumită regiune

constituie un criteriu, insuficient însă, pentru aprecierea necesităţii irigaţiei şi pentru determinarea volumului de apă necesar a fi administrat prin irigaţie culturilor agricole.

Se admite, în general, că la precipitaţii medii anuale sub 250 mm nu este posibilă cultivarea cu succes a plantelor agricole fără irigare, iar la precipitaţii între 250-500 mm nu se pot realiza condiţiile unei agriculturi intensive fără irigare. (Vl. Ionescu Siseşti, 1971; Z. Nagy şi E.Luca, 1994 etc.).

Având în vedere că pe glob 25% din suprafaţa uscatului se găseşte în climat arid (cu precipitaţii sub 250 mm) şi 30% în climat semiarid, (cu precipitaţii între 250-500 mm), rezultă că pe mai mult de jumătate din suprafaţa globului, precipitaţiile atmosferice sunt insuficiente pentru a asigura o producţie agricolă ridicată. De aici rezultă importanţa şi necesitatea irigaţiei ca măsură radicală de sporire a producţiei agricole. În ţara noastră precipitaţiile anuale sunt mai mici de 500 mm, pe 20% din teritoriu, ceea ce justifică necesitatea extinderii irigaţiei pe această suprafaţă.

N. Grumeza, O. Merculiev şi C. Kleps (1989) au calculat pentru condiţiile climatice din Câmpia de Vest a Olteniei nevoia de apă a diferitelor culturi agricole, exprimând-o în necesar de precipitaţii anuale. Astfel, consumul total de apă (medie pe perioada 1976-1985) oscilează în jurul valorii de 700 mm/ha la porumb şi soia, între 800-1000 mm/ha la lucernă şi între 750-800 mm la sfecla de zahăr. La floarea-soarelui şi cartof aeasta este de circa 600 mm/ha. În condiţii obişnuite, fără irigaţie, valorile sunt în general mai reduse cu circa 50%.

Rezultă că în regiunile unde se realizează cantitatea anuală de precipitaţii corespunzătoare necesarului culturilor menţionate, aceste culturi găsesc condiţii de


29

umiditate satisfăcătoare. Dar pentru satisfacerea nevoii de apă a plantelor nu este suficient să li se asigure cantitatea totală necesară, fiind important mai ales modul de repartizare a apei în funcţie de fazele de vegetaţie. Plantele pot suferi de lipsă de apă chiar la medii anuale ridicate, dar nefavorabil distribuite, după cum cerinţele faţă de umiditate pot fi satisfăcute chiar la medii anuale mai reduse, însă favorabil repartizate.

În regiunile în care precipitaţiile sunt concentrate în anotimpul rece sau în regiunile caracterizate printr-un regim pluviometric torenţial, plantele nu pot beneficia de întreaga cantitate de apă căzută şi vor suferi de secetă.

Întrucât caracterizarea regimului pluviometric prin mediile anuale, s-a dovedit, cel puţin în condiţiile ţării noastre, ca sumară şi imprecisă, Botzan si Merculiev (1954-1955) au împărţit precipitaţiile în: 1. precipitaţii din perioada caldă a anului (aprilie-septembrie), numite convenţional precipitaţii de vară şi 2. precipitaţii din perioada rece a anului (octombrie-martie), numite convenţional precipitaţii de iarnă. Este un mijloc mai precis de caracterizare a regimului pluviometric, oferind posibilităţi mai sigure de apreciere a nevoii de irigare.

Luând în considerare suma precipitaţiilor de vară, regiunea de câmpie a ţării a fost împărţită de Vlad Ionescu-Siseşti în patru zone:

a) Zona cu precipitaţii de vară sub 200 mm, cuprinzând Dobrogea, bălţile Ialomiţei şi Brăilei aproape în întregime, porţiuni mai reduse în sud-estul şi nordul Bărăganului, precum şi sudul Moldovei.

b) Zona cu suma precipitaţiilor de vară 200-250 mm, cuprinzând aproape toată Câmpia Dunării, câmpia de sud a Moldovei şi colţul vestic al Câmpiei de Vest.

c) Zona cu suma precipitaţiilor de vară de 250-300 mm, ce cuprinde cea mai mare parte a câmpiei din vestul ţării, Câmpia Transilvaniei, o fâşie din nordul Câmpiei Dunării şi o fâşie în Moldova, mai redusă în sud-vest şi mai extinsă în nord-est.

d) Zona cu suma precipitaţiilor de vară mai mare de 300 mm, cuprinde o fâşie, mai îngustă sau mai lată, la poalele dealurilor. Această zonă are o extindere mai mare în partea de nord-vest a Moldovei.

Un indiciu utilizat frecvent pentru caracterizarea condiţiilor climatice ale unei regiuni şi pentru aprecierea necesităţii irigării culturilor de câmp este reprezentat de perioada de secetă.

Prin perioadă de secetă se înţelege, în sens meteorologic, intervalul de cel puţin 10 zile în jumătatea caldă a anului şi de cel puţin 14 zile în jumătatea rece a anului, în care nu au căzut deloc precipitaţii. În medie pe ţară sunt luate în considerare 5 perioade de secetă, cu frecvenţă maximă în Bărăgan, unde media este de 7 secete pe an. Pe litoralul Mării Negre sunt semnalate 6-7 secete pe an. Numărul lor scade către nord-vestul şi nordul ţării unde numărul lor se reduce la două sau unde sunt ani fără secetă.


30

Durata medie a unei perioade de secetă în ţara noastră este de 18 zile, ajungând la 20 zile în Bărăgan şi scurtându-se spre nordul ţării.

Seceta meteorologică, aşa cum s-a definit, poate avea semnificaţie necorespunzătoare din punct de vedere agricol şi în special la irigarea culturilor, având în vedere că o ploaie mai mică de 5 mm nu întrerupe de fapt o perioadă de secetă fiziologică şi cu atât mai mult o perioadă de secetă a solului. Dacă nu se ţine seama de ploile mici, care efectiv nu au nici un efect din punct de vedere agricol, tabloul secetelor din ţară apare mult mai defavorabil. Acest fapt trebuie luat în considerare atunci când se apreciază necesitatea introducerii irigaţiei.

Astfel, s-a convenit să se utilizeze ca indice climatic seceta solului sau seceta agricolă, care se defineşte ca intervalul de timp de cel puţin 10 zile consecutive fără precipitaţii mai mari de 5 mm sau succesive. Seceta solului este mai frecventă şi mai mare decât seceta meteorologică.

Analizând situaţia din Bărăgan, se constată că numărul mediu al perioadelor de secetă a solului, ce survin în decursul perioadei de vegetaţie a plantelor (jumătatea caldă a anului), este de 6, cu o durată medie de 23 de zile.

Determinând durata şi frecvenţa secetelor solului pe teritoriul agricol al ţării, se obţin nu numai date precise asupra zonelor bântuite de secetă, dar, mai ales, datele cu privire la perioada din cursul anului când apare seceta, ceea ce are o deosebită importanţă în prezicerea regimului de irigaţie a culturilor agricole.

2.4.2. Temperatura Pentru determinarea zonelor de pe teritoriul ţării cu deficit de umiditate şi

avizate pentru irigaţie, este insuficientă luarea în considerare numai a precipitaţiilor, fie ca medie anuală, fie ca medie din perioada de vegetaţie a plantelor, fie sub aspectul lipsei precipitaţiilor (secetele).

Deficitul de umiditate depinde şi de alţi factori, între care temperatura aerului, radiaţia solară şi intensitatea vântului. În ceea ce priveşte temperatura aerului, indicele cel mai caracteristic pentru identificarea zonelor avizate la irigaţie este izoterma anotimpului de vară care are în zona de câmpie o amplitudine cuprinsă între 18-22˚. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât consumul de apă al culturilor agricole (prin transpiraţie şi prin evaporaţie) este mai mare iar gradul de folosire a precipitaţiilor mai mic. Temperaturile cele mai ridicate se înregistrează în sudul ţării, temperaturi mijlocii în estul şi vestul ţării, iar temperaturi mai coborâte în nord.

Izoterma de vară de 22˚ desparte o fâşie de teren în lungul Dunării, de la Turnu-Severin la Galaţi, lată de 10-40 km, şi o altă fâşie pe malul drept al Dunării, în Dobrogea, în dreptul bălţilor Ialomiţei şi Brăilei. Acestea sunt zonele din ţară cu cea mai mare arşiţă, care creează adesea condiţii defavorabile plantelor agricole, în


31

special grâului şi porumbului, ale căror boabe suferă cu regularitate de şiştăvire, mai ales în cazul folosirii unor soiuri sau hibrizi nerezistenţi la temperaturi ridicate.

Izoterma de vară de 21˚ trece prin următoarele localităţi: Turnu-Severin, Craiova, Bucureşti, Buzău, Tecuci, împărţind Câmpia Dunării în două părţi aproximativ egale.

Izoterma de vară de 20˚ delimitează aproape toată câmpia vestică, mai puţin porţiunea de nord; formează cu izoterma de vară de 21˚ o fâşie mai mult sau mai puţin lată (de 20-60 km) în câmpia Dunării, spre zona deluroasă, şi delimitează în est toată câmpia sudică a Moldovei, până în dreptul municipiului Iaşi. Izoterma de vară de 20˚ se suprapune aproximativ cu linia care desparte zona de precipitaţii de vară de 200-250 mm de zona cu precipitaţii de vară de 250-300 mm.

Izoterma de vară de 19˚ delimitează nordul câmpiei vestice, vestul Câmpiei Transilvaniei, trece pe la poalele dealurilor subcarpatice în câmpia Dunării şi delimitează către est câmpia nordică a Moldovei. Izoterma de vară de 19˚ desparte în nordul Moldovei zona cu precipitaţii de vară de 250-300 mm de zona cu precipitaţii mai mari de 300 mm.

Izoterma de vară de 18˚ înfăşoară zona muntoasă, delimitând către est Câmpia Transilvaniei. Această câmpie este, prin urmare, mult mai rece decât restul zonei de câmpie a ţării, găsindu-se între izotermele de vară de 18˚ şi 19˚.

Temperatura aerului, luată izolat, nu poate servi la precizarea necesităţii irigării culturilor de câmp, în schimb, constituie un element climatic complementar preţios al regimului pluviometric, pentru stabilirea zonelor şi gradului de necesitate a introducerii irigaţiei M.Botzan, 1972; I.Pleşa, 1974; Z.Nagy, 1982; N.Onu, 1988; E.Luca, 1997).

2.5. PLANTA CA FACTOR ÎN IRIGAŢIE Exploatarea raţională a sistemelor de irigaţie presupune cunoasterea relaţiilor

sol-apă şi, deopotrivă, a modului cum influenţează solul şi apa dezvoltarea plantelor. Un interes deosebit prezintă cunoaşterea caracteristicilor sistemului radicular

al plantelor irigate, a modului de extragere a umiditătii din sol, a consumului de apă al plantelor, a efectului nivelului de aprovizionare a solului cu apă (plafonul minim) asupra creşterii şi producţiei, a perioadelor critice pentru apă etc.

Aprovizionarea plantelor cu apă se face prin intermediul sistemului radicular, un rol deosebit în absorbţia apei şi a substanţelor nutritive având perii radiculari care pătrund printre particulele solide ale solului, stabilind un contact strâns cu acestea. Datorită forţei osmotice perii radiculari extrag umiditatea din pelicula de apă care înconjoară particulele de sol.


32

Aprovizionarea plantelor cu cantităţile de apă necesare procesului de transpiraţie este asigurată ca urmare a mişcării capilare a apei către sistemul radicular şi prin extinderea rădăcinilor spre zonele cu sol umed.

Pentru a asigura aprovizionarea plantelor cu apă chiar şi în cazul unor perioade de secetă sau de aplicare a udărilor la intervale mai mari, este necesar să se asigure dezvoltarea unui sistem radicular cât mai bogat şi cât mai profund.

Deşi tipul de sistem radicular al plantelor reprezintă un caracter ereditar, gradul de dezvoltare, masa, numărul şi direcţia de creştere a rădăcinilor pot fi influenţate. Apa influenţează direcţia de creştere a sistemului radicular, răspândirea pe orizontală şi adâncimea de pătrundere a rădăcinilor.

În general, plantele îşi dezvoltă un sistem radicular puternic, când solul este aprovizionat mijlociu cu apă. Multe plante îşi dezvoltă un sistem radicular mai bogat şi profund dacă în primele faze de vegetaţie rezerva de apă din sol este mai redusă (B.D.Peters, R.I.Runkles, 1967; G.Storochshnabel, 1965, citat de Vlad Ionescu Siseşti).

Dacă solul este bine aprovizionat cu apă în primele faze de vegetaţie, plantele nu-şi mai dezvoltă un sistem radicular puternic, în felul acesta udările de aprovizionare pot frâna dezvoltarea sistemului radicular în adâncime. Creşterea sistemului radicular încetează când umiditatea se apropie de coeficientul de ofilire.

Având în vedere particularităţile de creştere a sistemului radicular, regimul de irigare va trebui astfel stabilit încât să favorizeze dezvoltarea unui sistem radicular profund.

Astfel, nu se vor aplica udări în prima parte a perioadei de vegetaţie, decât în anii foarte secetoşi, când umiditatea solului este foarte scăzută. În acest caz, se recomandă să se aplice norme de udare mari pentru a umezi un strat de sol mai profind, căci altfel se favorizează dezvoltarea sistemului radicular numai în stratul superior al solului.

În regiunile mai umede, unde sistemul radicular se dezvoltă în stratul superior al solului, este necesar ca în perioada de vegetaţie să se aplice norme de udare mai mici (Z.Nagy, E.Luca, 1994).

2.5.1. Răspândirea rădăcinilor şi extracţia umidităţii

Aplicarea corectă a udărilor necesită cunoaşterea modului de răspândire a sistemului radicular în adâncime şi a cantităţii de apă extrasă de la diferite adâncimi. Prin udare se urmăreşte să se asigure umezirea solului pe adâncimea de răspândire maximă a sistemului radicular.

De aceea, la calculul normelor de udare nu se va folosi adâncimea maximă de dezvoltare a sistemului radicular, ci adâncimea la care o plantă matură îşi poate extrage cea mai mare parte din apa necesară.


33

Pe un sol uniform, bine aprovizionat cu apă, plantele extrag 40% din umiditate din sfertul superior de dezvoltare a rădăcinilor, 30% din al doilea sfert, 20% din al treilea şi 10% din ultimul sfert (I.Israelsen, 1965). Aceste cifre diferă de la o plantă la alta cu ±10%. În mod normal umiditatea este consumată mai repede în partea superioară a solului din cauză că acolo concentrarea rădăcinilor este maximă, iar condiţiile de temperatură şi aeraţie sunt cele mai favorabile. În plus, evaporarea apei afectează îndeosebi stratul superior de sol. În cazul solurilor slab aprovizionate cu apă, extragerea umidităţii este diferită, crescând procentul de extragere din adâncime.

2.5.2. Accesibilitatea apei pentru plante

Solul, datorită proprietăţilor hidrofizice, înmagazinează o cantitate mare de

apă, pe care o pune apoi la dispoziţia plantelor. Se cunoaşte, de asemenea, că solul nu poate păstra un timp îndelungat

cantitatea de apă înmagazinată la un moment dat. O parte din aceasta se pierde prin evaporare, iar altă parte se infiltrează în adâncime sub acţiunea forţei gravitaţionale. Un procent destul de ridicat din apa înmagazinată este inaccesibilă plantelor, fiind reţinută cu o forţă care depăşeşte puterea de absorbţie a rădăcinilor.

Apa accesibilă plantelor se află cuprinsă între coeficientul de ofilire şi capacitatea de câmp. Acest interval al umidităţii din sol poartă numele de intervalul umidităţii active (CC-CO) sau intervalul activ al umidităţii şi capacitatea de înmagazinare a solului pentru apa accesibilă plantelor.

Cu cât intervalul activ al umidităţii va fi mai mare, adică valorile celor două limite sunt mai depărtate, cu atât şi capacitatea de înmagazinare a apei accesibile va fi mai mare. În aceste condiţii, irigarea se desfăşoară foarte favorabil, fiind nevoie de udări puţine şi cu norme mari.

Intervalul umidităţii active este diferit de la sol la sol, pentru că şi limitele care-l determină sunt diferite.

În tehnica irigaţiei se caută a se menţine solul la o stare de umiditate

corespunzătoare unui fragment din intervalul activ: 12

, 34

etc. din acest interval.

Cu cât umiditatea va fi mai apropiată de capacitatea de câmp, cu atât plantele vor fi mai bine aprovizionate cu apă.

Trebuie să avem în vedere că unele grupe de plante au nevoie de o stare de umiditate mai mare, deci mai apropiată de capacitatea de câmp, altele de o stare de umiditate mai mică.

În prima categorie intră ierburile, iar în a doua cerealele. Plantele tehnice au cerinţe intermediare (V.Ionescu-Siseşti, 1982; Z.Nagy, 1982; N.Onu, 1988; V.Budiu, 1992; E.Luca, 1997).


34

2.5.3. Plafonul minim al umidităţii solului

Pentru desfăşurarea normală a proceselor fiziologice, pentru a se asigura o creştere şi dezvoltare optimă a plantelor, solul trebuie să aibă pe toată adâncimea de dezvoltare a masei principale de rădăcini, un conţinut optim de umiditate.

Conţinutul optim de umiditate nu este acelaşi pentru toate plantele şi pe toate tipurile de sol. Plantele mari consumatoare de apă pretind mai multă apă în sol, deci un conţinut optim mai ridicat, după cum alte plante, cele cu consum mic de apă, cer un conţinut optim mai coborât.

Conţinutul optim de umiditate pentru plante se situează între cele două praguri ale umidităţii accesibile, adică în limitele intervalului activ al umidităţii.

Pentru a asigura condiţii optime de viaţă plantelor agricole, umiditatea în sol ar trebui să se menţină, cu ajutorul irigaţiei, la conţinutul optim.

Tehnica actuală a irigaţiei nu permite însă menţinerea continuă în sol a unei umidităţi optime şi de aceea se recurge la stabilirea unei limite inferioare a umidităţii optime, numite plafon minim de umiditate, sub care umiditatea nu trebuie să scadă.

Este important de menţionat că umiditatea solului, cuprinsă în intervalul activ al umidităţii, este mai puţin sau mai mult accesibilă plantelor, după cum conţinutul de umiditate este mai apropiat sau mai depărtat de limita inferioară (coeficientul de ofilire).

Cu cât umiditatea din sol scade şi se apropie de valoarea coeficientului de ofilire, cu atât plantele vor cheltui mai multă energie pentru a absorbi apa necesară, având ca urmare stânjenirea unor funcţiuni fiziologice, în special cele legate de creştere. Prin urmare, valoarea plafonului minim nu este aceeaşi cu valoarea limitei inferioare a umidităţii accesibile.

Numeroase date experimentale au demonstrat că plafonul minim este influenţat de textura solului.

Forţa de reţinere a apei în sol, la acelaşi conţinut de umiditate accesibilă, diferă de la un sol la altul, în funcţie de textură. Astfel, în cazul în care solurile conţin 75% din apa accesibilă, forţa de reţinere este de circa: 2 atm. pe solurile argiloase, 1 atm. pe solurile lutoase şi 0,5 atm. pe solurile nisipoase; la 50% apă accesibilă forţa de reţinere este de aproximativ: 4,5 atm. pe solurile argiloase, 2,0 atm. pe cele lutoase şi 0,7 atm. pe cele nisipoase; pentru ca la 25% apă accesibilă forţa de reţinere va fi: 9,6 atm. pe soluri argiloase, 4,0 atm. pe cele lutoase şi 2,0 atm. pe cele nisipoase.

Pe baza rezultatelor cercetărilor experimentale se recomandă ca pe solurile grele să se ia în considerare, la irigare, un plafon minim mai scăzut, iar pe cele uşoare, unul mai ridicat.

Plafonul minim, în funcţie de textura solului, se va calcula cu relaţiile:


35

P.min. = CO + 23

(CC-CO) pentru solurile grele;

P.min. = CO + 12

(CC-CO) pentru solurile mijlocii;

P.min. = CO + 13

(CC-CO) pentru solurile uşoare.

Menţinând rezerva de apă din sol între plafonul minim şi capacitatea de

câmp pentru apă a solului, plantele vor avea la dispoziţie, în permanenţă, apă uşor accesibilă şi un regim de aer favorabil, cuprins între 15-40% din volumul porilor. Se asigură astfel, satisfacerea cerinţelor de oxigen ale rădăcinilor şi ale microflorei, a cerinţelor de azot ale microorganismelor, cât şi eliminarea bioxidului de carbon rezultat în urma proceselor biologice din sol.

Plafonul minim al umidităţii solului constituie unul dintre elementele de bază ale irigaţiei.

Urmărind prin analize periodice mersul umidităţii din sol, se determină momentul udării, atunci când umiditatea tinde să ajungă la plafonului minim stabilit.

Plafonul minim se exprimă, ca valoare relativă, în procente de umiditate din masa solului uscat.

Valoarea plafonului minim se raportează la valoarea capacităţii de câmp pentru apă. Exprimarea plafonului minim, ca valori relative în procente din capacitatea de câmp, arată poziţia acestuia faţă de limita superioară a apei accesibile pentru plante.

Aceasta reprezintă aproximativ 55-80% din capacitatea de câmp. În procente din masa solului uscat, pe diferite tipuri de sol, plafonul minim

variază între 10-23%. La principalele tipuri zonale de sol din Câmpia Bărăganului, plafonul minim

al umidităţii solului, în procente din capacitatea de câmp, este de 56-70% la solurile uşoare, de 71-73% la solurile mijlocii şi de 76-80% la solurile grele (I.Pleşa, 1974; Z.Nagy, 1982; D.Mureşan, 1992; E.Luca, 1994).

2.6. CONSUMUL DE APĂ AL PLANTELOR IRIGATE Viaţa plantelor se desfăşoară normal doar când toţi factorii de vegetaţie sunt

întruniţi şi acţionează simultan într-un raport optim. Unul dintre factorii de vegetaţie esenţiali, care de cele mai multe ori se află

în cantitate insuficientă pentru creşterea şi dezvoltarea normală a plantelor, este apa.


36

Reglând alimentarea cu apă a plantelor prin sporirea umidităţii din sol, irigarea influenţează asupra factorului hrană prin solubilizarea substanţelor nutritive şi prin îmbunăţăţirea condiţiilor de viaţă ale microorganismelor din sol.

Aşa cum se cunoaşte, apa intervine în procesele de fotosinteză, absorbţie şi transpiraţie. De asemenea, constituie regulatorul termic al plantei, prin fenomenul de transpiraţie, şi asigură turgescenţa celulelor. O cultură agricolă, definită printr-un anumit număr de plante la unitatea de teren agricol, adică plante în condiţii de producţie, consumă apa nu numai prin transpiraţie (consum productiv), ci şi prin evaporaţie la suprafaţa solului (consum neproductiv).

Consumul total de apă sau evapotraspiraţia unei culturi agricole este suma dintre consumul productiv în transpiraţia plantelor şi pierderile neproductive, prin evaporaţie, la suprafaţa solului (M.Botzan, 1972; I.Pleşa, 1974; N.Grumeza, 1979; Z.Nagy, 1982; N.Onu, 1988; L.Rieul, 1992; E.Luca, 1994).

Consumul prin evaporaţia directă a apei din sol este de 2-2,5 ori mai mare decât consumul prin transpiraţia plantelor, jucând un rol foarte important în bilanţul de apă al culturilor agricole.

Micşorarea pierderilor de apă prin evapotranspiraţie directă din sol reprezintă una dintre căile principale ale sporirii eficienţei economice a culturilor irigate.

Consumul total de apă al unei culturi agricole depinde de planta cultivată şi de condiţiile naturale, respectiv de factorii climatici, de sol şi de nivelul apei freatice, precum şi de condiţiile concrete ale culturii respective, de agrotehnica aplicată, inclusiv regimul de irigaţie.

La cantităţile de apă consumată prin transpiraţie şi pierdute prin evapotranspiraţie la suprafaţa solului se mai adaugă cantităţile de apă ce se pierd prin infiltraţie în straturile mai profunde ale solului, precum şi apa consumată de buruieni. În condiţiile aplicării unei agrotehnici corecte, aceste consumuri sunt minime, practic neglijabile.

Consumul de apă al unei culturi agricole se exprimă în m3/ha sau în mm de apă şi se poate referi la toată perioada de vegetaţie sau la intervale mai scurte: pe 24 ore (consum diurn), pe săptămâni, decade, luni, faze de vegetaţie.

În tabelul 2.2. se prezintă consumul total de apă la principalele culturi agricole, determinat în condiţiile de stepă şi silvostepă ale Câmpiei Dunării şi în zona pădurilor de fag din Câmpia Transilvaniei (după O.Merculiev, 1985 şi Z.Nagy, 1992).


37

Tabelul 2.2.

Consumul total de apă (valori orientative) la principalele culturi agricole (după

O.Merculiev, 1985 şi Z.Nagy, 1992)

Culturi agricole Consumul total de apă în m3/ha

în stepă în silvostepă în zona pădurilor de fag

Grâu de toamnă 3500 3000 2800 Fasole 4000 3800 3850 Porumb 6400 5600 4700 Sfeclă de zahăr 6500 5500 5100 Cartofi 5300 5000 4500 Lucernă anul I 6800 6300 5000 Lucernă anul II 9200 6800 6000

În silvostepă şi în zona pădurilor de fag consumul total de apă este mai

redus, datorită pierderilor neproductive mai mici decât în stepă. Consumul zilnic de apă este variabil în decursul perioadei de vegetaţie. La

început este mai redus, apoi creşte treptat, atingând o valoare maximă în timpul fazei critice pentru umiditate, care, de obicei, coincide cu cele mai mari pierderi prin evaporaţie din sol, datorită arşiţei şi vânturilor din cursul verii, apoi scade treptat spre maturitatea plantei.

Mărimea valorii consumului zilnic de apă este de ordinul zecilor de metri cubi la hectar.

Valorile consumului zilnic de apă la câteva culturi agricole este următorul: porumb 30-70 m3/ha; cartofi 20-60 m3/ha; fasole 15-40 m3/ha; sfeclă de zahăr 30-70 m3/ha.

Aceste valori se înregistrează în anii normali, începând din a doua jumătate a lunii iunie şi până la sfârşitul lunii iulie sau sfârşitul lunii august.

Cifrele au importanţă practică, indicând, în limite aproximative, frecvenţa intervenţiilor cu apă de irigaţie, întrucât o normă obişnuită de udare, de 600-700 m3 apă/ha, este epuizată în 10-14 zile.

Dacă se raportează consumul total de apă al unei culturi agricole la producţia obţinută (produsul principal), se obţine un indice - coeficientul de valorificare a apei - ce poate servi pentru caracterizarea cantitativă a modului de utilizare a apei.

Coeficientul de valorificare a apei = consum total de apă (m3/ha)

producţia (kg/ha)


38

În tabelul 2.3. sunt prezentate, în sinteză valorile coeficientului de valorificare a apei la câteva culturi agricole irigate, în diferite zone ale ţării (Z.Nagy, 1993).

Tabelul 2.3.

Valorile coeficientului de valorificare a apei la câteva culturi

agricole irigate (Z.Nagy, 1993)

Cultura irigată Perioada de

vegetaţie considerată

Coeficientul de valorificare a apei m3/ha

în stepă moderată

în silvostepă

în zona pădurilor

de fag Grâul de toamnă 1 IV-1 VII 1,45 0,86 0,77 Fasole 1 V-15 VII 1,98 1,89 1,37 Porumbul 1 V-1 X 0,93 0,69 0,63 Lucernă anul I 1 IV-1 X 0,81 0,57 0,14 Lucernă anul II 1 IV-1 X 0,46 0,36 0,09 Sfeclă de zahăr 1 IV-1 X 0,13 0,12 0,09

Valorile mici, subunitare, ale coeficientului, indică o valorificare bună a apei

şi invers, valorile mari, supraunitare, indică o valorificare necorespunzătoare a apei. Se constată că apa este valorificată mai bine în silvostepă decât în stepă, datorită pirderilor neproductive mai mici.

Pe culturi, cea mai bună valorificare a apei o are lucerna, în special lucerna în anul II, urmată de sfecla de zahăr, iar cea mai slabă valorificare o are fasolea.

Prin ridicarea nivelului agrotehnic, scade treptat valoarea coeficientului de valorificare a apei, adică se îmbunătăţesc condiţiile de valorificare a apei.

Factorii agrotehnici care contribuie la sporirea producţiei şi, implicit, la valorificarea superioară a apei, sunt: cultivarea soiurilor şi hibrizilor cu potenţial ridicat de producţie; aplicarea îngrăşămintelor în cantităţi sporite; pregătirea corespunzătoare a terenului pentru semănat; realizarea densităţii optime la semănat; perfecta întreţinere a terenului pentru împiedicarea evaporaţiei şi a creşterii buruienilor.

Cunoaşterea consumului de apă a culturilor agricole are o deosebită importanţă în agricultura irigată, întrucât serveşte la calcularea normelor de irigaţie, la prognoza şi avertizarea aplicării udărilor.

Trebuie să se facă distincţie între termeni, care definesc diferite forme ale consumului de apă (evapotranspiraţie):


39

a. Evapotranspiraţia reală (E.T.R.) - reprezintă consumul de apă realizat de o cultură agricolă în condiţii obişnuite de aprovizionare cu apă, întâlnite în natură.

b. Evapotranspiraţia reală maximă (E.T.R.M.) - reprezintă consumul total de apă al unei culturi agricole în condiţiile unei aprovizionări optime a solului cu apă. Acest consum (E.T.R.M.) asigură o umezire optimă pentru obţinerea unei producţii agricole maxime, în condiţii economice.

c. Evapotranspiraţia potenţială (E.T.P.) - reprezintă consumul total de apă al unei culturi agricole care formează un covor vegetal cu desime mare, de talie joasă, uniformă, în plină dezvoltare şi dispunând de apă din abundenţă.

Pentru calcularea elementelor regimului de irigare este important să se cunoască evapotranspiraţia reală maximă (E.T.R.M.).

2.6.1. Metode pentru determinarea consumului de apă Pentru determinarea consumului de apă, respectiv a necesarului de apă al

unei culturi agricole, se folosesc metode indirecte şi metode directe. Cele mai cunoscute se bazează fie pe coeficienţi de transpiraţie sau de consum, fie pe anumiţi factori climatici, care se determină în mod curent în staţiunile meteorologice.

Metodele din prima categorie s-au dovedit mai puţin precise datorită marii variaţii a coeficienţilor menţionaţi în funcţie de condiţiile locale, agrotehnica aplicată etc.

Limitele între care pot varia coeficienţii de transpiraţie, (St. Péterfi şi N. Sălăgean, 1972), sunt cuprinse între limitele: 250-1000 (grâu 271-639; porumb 239-495; cartof 285-575; varză 250-600 etc.).

Stabilirea consumului de apă prin folosirea elementelor climatice constituie o preocupare veche a specialiştilor. Metodele folosite în acest scop se bazează pe determinarea temperaturii aerului, pe deficitul de saturaţie sau pe umiditatea absolută a aerului şi bilanţul termic.

S-au elaborat, de asemenea, formule complexe, cu participarea concomitentă a mai multor factori.

Cercetările privind consumul de apă al plantelor au început la noi în ţară în anul 1945, când au fost înfiinţate primele câmpuri experimentale la Mărculeşti, Călăraşi şi Studina-Olt, sub conducerea secţiei de specialitate din Institutul de Cercetări Agronomice al României, pe baza unei tematici elaborate de M.Botzan. Ulterior s-au mai adăugat două staţiuni: Moara Domnească şi Brăila, unde au fost obţinute primele date cu consum de apă şi s-a elaborat metodologia de calcul a normei de udare.

Concomitent cu începutul realizării marilor sisteme de irigaţie s-a ivit necesitatea stabilirii unor metode rapide pentru determinarea consumului de apă, a momentului udării, respectiv pentru prognoza şi avertizarea aplicării udărilor în diferite zone climatice ale ţării. Ca urmare, reţeaua de cercetare s-a extins teritorial


40

sub conducerea I.C.I.T.I.D-Băneasa-Giurgiu (N.Grumeza şi O.Merculiev) atât în zonele de stepă, silvostepă, cât şi în zona pădurilor de fag.

La stabilirea amplasamentului câmpurilor experimentale s-a avut în vedere ca acestea să fie reprezentative pentru toate zonele pedoclimatice interesate de irigaţii.

2.6.1.1. Metode directe pentru determinarea consumului de apă

Determinarea consumului de apă după metoda parcelei cu regim optim

de irigare sau metoda bilanţului din sol. Cea mai precisă cale pentru determinarea consumului de apă este metoda

bilanţului apei în parcele experimentale. Pentru a determina consumul de apă al plantelor se stabileşte cu precizie

rezerva de apă din sol de la începutul şi sfârşitul perioadei de vegetaţie şi cantitatea de apă pe care o primeşte solul din precipitaţii şi udări. Făcând bilanţul apei din sol, la intrări se trec toate sursele de aprovizionare cu apă ale solului: rezerva de apă din sol la începutul perioadei de vegetaţie, denumită rezerva iniţială (Ri); suma precipitaţiilor din perioada de vegetaţie a plantei (P); cantitatea de apă dată prin irigaţie, adică norma de irigaţie (M). La ieşiri se trec consumurile de apă, precum şi cantităţile de apă rămase în sol, nefolosită de plante: consumul de apă al culturii, (Ce+t) sau ETRM; rezerva de apă rămasă în sol în momentul recoltării, denumită rezerva finală (Rf).

Se stabileşte relaţia:

Ri + P + M = C(e + t) + Rf din care:

C(e + t) = Ri - Rf + P + M

Rezerva iniţială reprezintă cantitatea de apă ce se află primăvara în sol pe adâncimea luată convenţional de 1,5 m (umiditatea solului în momentul însămânţării). Se determină direct, prin calcularea umidităţii solului şi se exprimă în metri cubi de apă/ha.

Din studiile executate în Câmpia Dunării, în ultimii ani, rezultă că în stepa moderată, fără alimentare freatică, rezerva iniţială se află sub valoarea corespunzătoare capacităţii de câmp pentru apă, în medie cu aproximativ 900 m3 apă/ha, reprezentând circa 80% din capacitatea de câmp a solului.

În zona trecerii de la silvostepă la zona pădurilor de câmpie, de asemenea fără alimentare freatică, rezerva iniţială a fost, ca şi în cazul precedent, sub valoarea capacităţii de câmp cu aproximativ 500 m3 apă/ha, reprezentând circa 90% din capacitatea de câmp pentru apă. În condiţiile zonei pădurilor de fag, rezerva iniţială de apă a solului, în medie pe 35 ani (1964-1998) a fost apropiată de capacitatea de câmp (Z. Nagy şi Luca, 1999).


41

Pe solurile cu alimentare din pânza freatică, rezerva iniţială se poate considera egală cu valoarea corespunzătoare capacităţii de câmp a solului pentru apă.

Precipitaţiile din perioada de vegetaţie se iau în considerare doar dacă sunt mai mari de 5 milimetri, precum şi cele succesive, deoarece precipitaţiile mai mici de 5 mm nu influenţează practic bilanţul de apă al solului. Însumând numai ploile mai mari de 5 mm şi cele succesive, se ajunge la o reducere a precipitaţiilor faţă de total cu 20-30%.

Norma de irigaţie se consideră numai cea dată în cursul perioadei de vegetaţie, deci nu şi udările de aprovizionare.

Rezerva finală reprezintă cantitatea de apă rămasă toamna în sol, în momentul recoltării, pe adâncimea luată convenţional de 1,5 m. Se determină şi se exprimă la fel ca şi rezerva iniţială.

Determinarea consumului de apă al culturilor agricole prin metoda bilanţului de apă din sol - aşa cum s-a arătat mai sus, se referă la culturile de primăvară.

Pentru culturile de toamnă, metoda este aceeaşi, cu deosebire că valoarea consumului total rezultă din însumarea consumului din perioada de toamnă cu valoarea consumului din perioada de primăvară şi vară.

Cele două componente ale consumului total se determină la fel ca şi la culturile de primăvară.

Determinarea consumului de apă după metoda lizimetrelor Cu ajutorul lizimetrelor se determină consumul de apă al plantelor cultivate

în medii izolate, amplasate direct în câmp. Lizimetrul este un bazin de formă paralelipipedică, cu suprafaţa de 1-4 m2 şi

adâncimea de 0,8-1,2 m, construit de obicei din tablă groasă de 3-4 mm. Într-un colţ al lizimetrului, în partea de jos, se aşează o placă perforată. Lizimetrul se îngroapă până la nivelul solului, într-o parcelă cultivată cu plante la care urmează să li se determine consumul de apă.

Pe fundul lizimetrului se aşterne un strat drenant (nisip, pietriş), gros de 0,30-0,35 m, peste care se aşează pământ în ordinea în care a fost dislocat (în ordinea orizonturilor genetice).

Alimentarea cu apă a lizimetrelor pentru menţinerea umidităţii solului la nivelul capacităţii de câmp se face pe întreaga perioadă de vegetaţie a culturii.

Surplusul de apă, rezultat în urma ploilor sau a irigării se colectează într-un vas şi se măsoară.

Consumul de apă se calculează cu relaţia:

ETRM = M + P - D

în care: ETRM este valoarea evapotranspiraţiei reale maxime a culturii, pe intervalul studiat, în mm; M reprezintă cantitatea de apă aplicată prin udări (mm); P este


42

cantitatea de apă provenită din precipitaţiile căzute în interval (mm); D este cantitatea de apă drenată (mm).

Valorile corespunzătoare consumului de apă, obţinute prin metoda lizimetrelor, sunt artificializate datorită cultivării plantelor într-un volum de sol şi mai ales, alimentării cu apă în exces. Este necesar, prin urmare, să se corecteze rezultatele, prin folosirea unui coeficient (K) rezultat din raportarea consumului de apă obţinut prin metoda parcelei, la consumul de apă măsurat prin lizimetre.

2.6.1.2. Metode indirecte pentru determinarea consumului de apă Determinarea consumului de apă cu ajutorul evaporimetrului BAC clasa

A Evaporimetrul BAC clasa A este format dintr-un vas cilindric din tablă

galvanizată, cu diametrul interior de 1,20 m şi înălţimea de 0,25 m. În interior este prevăzut cu un cilindru (pentru liniştirea eventualelor valuri), folosit la măsurarea nivelului apei, cu ajutorul unui dispozitiv special sau al unei rigle gradate (în mm).

Evaporimetrul se amplasează pe o platformă de nisip, peste care se pune o foaie de placaj de formă circulară şi un grătar.

Suprafaţa de 15/15 m din jurul evaporimetrului se cultivă cu ierburi perene, în permanenţă verzi, care se tund la o înălţime egală cu a evaporimetrului.

Citirile se fac zilnic, de regulă dimineaţa la ora 8. Odată cu înălţimea stratului evaporat se determină şi precipitaţiile. Consumul de apă al plantelor, determinat pentru fiecare zonă agricolă,

raportat la cantitatea de apă evaporată, conduce la obţinerea unor coeficienţi de corecţie ai evapotranspiraţiei. Prin înmulţirea coeficienţilor de corecţie medii, specifici fiecărei plante, cu valoarea evaporaţiei din BAC, se obţine valoarea consumului de apă a plantelor, folosit în calculele de bilanţ.

Cercetările întreprinse au evidenţiat o corelaţie foarte bună între cantitatea de apă consumată de plante şi cea evaporată, fapt care se reflectă în valorile coeficientului de corelaţie în funcţie de plantă, care sunt apropiate de 1,0 (fasole, cartof, piersic 1,0; lucernă, sfeclă 0,95; porumb, viţă-de-vie 0,85; măr 1,05). Pentru precizarea şi mai bună a coeficienţilor de corecţie în diferite zone pedoclimatice, la ora actuală se fac cercetări ample la multe din staţiunile de cercetări şi producţie din ţara noastră.

Pentru ca fermierii să poată utiliza metoda, se transmit zilnic valorile cantităţilor de apă evaporată, precum şi evaporaţia cumulată.


43

Determinarea consumului de apă cu evaporimetrul BAC Colorado. Metoda este asemănătoare cu cea a evaporimetrului BAC clasa A.

Evaporimentul BAC Colorado este un aparat simplu, de formă pătrată, cu lăţimea de 0,2m.

Determinarea consumului de apă cu evaporimetrul Piche. Metoda este larg răspândită, mai ales în Franţa, datorită fidelităţii

măsurătorilor şi simplităţii sale. Evaporimetrul Piche constă dintr-o eprubetă gradată, aşezată pe un suport,

precum şi o rondelă de hârtie de filtru cu diametrul de 3 cm. Eprubeta se umple cu apă, se fixează hârtia de filtru şi se aşează cu gura în jos într-un adăpost meteorologic obişnuit. Cantitatea de apă evaporată prin intermediul hârtiei de filtru se citeşte direct pe eprubetă.

Pentru verificarea metodei, s-au efectuat în paralel determinări ale evaporaţiei cu aparatul Piche şi ale consumului de apa, prin metoda directă, pentru principalele culturi irigate. Datele au fost folosite la stabilirea coeficienţilor de corecţie, în funcţie de cultură, zonă climatică, perioadă de vegetaţie şi tipul adăpostului. De obicei, această metodă dă valori excesive în perioadele aride şi mai mici în cele umede. Valorile evaporaţiei sunt influenţate de tipul de adăpost şi de modul de amplasare, fiind necesară utilizarea coeficienţilor de corecţie.

Pentru a stabili momentul de udare este necesar ca în perioada de vegetaţie să se facă un bilanţ, în care la intrări se vor înregistra precipitaţiile mai mari de 5 mm, iar la ieşiri cantitatea de apă evaporată, înmulţită cu coeficientul de corecţie.

Cantitatea de apă evaporată se poate înregistra zilnic sau la 2-3 zile. Periodic este mai bine să se verifice datele obţinute şi prin determinarea rezervei de apă din sol. De asemenea, se va efectua o determinare la începutul perioadei de vegetaţie, pentru a stabili rezerva iniţială din sol.

Determinarea consumului de apă după metoda Thornthwaite. Metoda se bazează pe corelaţia dintre consumul de apă al unei culturi şi

temperatura aerului. În urma unor studii efectuate în condiţiile ţării noastre (M.Botzan şi

O.Merculiev, 1966; I.Pleşa şi Gh.Florescu 1974; I.Pleşa şi colab., 1979; N.Grumeza, O.Merculiev şi C.Kleps, 1989) se ajunge la concluzia că rezultatele obţinute pe baza formulelor în care intră ca element de calcul temperatura, se apropie în mod satisfăcător de rezultatele obţinute în câmpurile de cercetare. Calculul evapotranspiraţiei se face după o formulă elaborată de Thornthwaite:

ETP = 160 · KL · KP (I t· 10

)a


44

în care: ETP- este evapotranspiraţia potenţială (transpiraţie + evaporaţie în condiţii de

umiditate optimă în sol), lunară în cm; KL- coeficientul de corelaţie al ETP în funcţie de latitudine; KP- coeficientul de corelaţie al ETP în funcţie de plantă; t- temperatura medie a lunii pentru care se calculează consumul în ˚C;

I- este suma celor 12 indici lunari (i) rezultaţi din formula i = (5tn )1,514;

tn- temperatura medie lunară multianuală în ˚C; a - exponent în funcţie de indicele termic. Determinarea consumului de apă după metoda Blaney-Criddle

(modificată de F.A.O.) Metoda se bazează, în determinarea evapotranspiraţiei, pe factori geografici

şi climatici. Formula originală "Blaney-Criddle" a fost dezvoltată, începând din anul

1950, în zona aridă a SUA, pentru a estima evapotranspiraţia potenţială pe o perioadă determinată, ţinându-se seama de temperatura medie a perioadei luate în studiu şi orele de strălucire a soarelui. În forma iniţială, metoda era adecvată doar zonelor aride şi semiaride. În regiunile înalte, cu temperaturi diurne scăzute, precum şi în regiunile ecuatoriale, cu variaţii minime ale temperaturilor diurne, nu se recomandă utilizarea formulei originale "Blaney-Criddle".

Prin modificarea şi adaptarea formulei de bază, metoda poate fi extinsă şi în alte zone. Astfel, evapotranspiraţia maximă (ETM) pentru o anumită perioadă, poate fi determinată după formula:

ETM = K (0,46 t + 8,13) · p

în care:

K- coeficientul de corecţie, în funcţie de stadiul de dezvoltare a culturii şi de temperatura medie (t);

t- temperatura diurnă (în ˚C) din perioada luată în studiu (de obicei o lună); p- procentul orelor diurne din perioada luată în studiu, raportat la numărul

mediu de ore diurne pe an. Valorile temperaturii diurne medii se pot determina după formula:

tm=(zile) Z· 2

C)(tmin C)(tmax

în care: tm - temperatura diurnă medie (˚C);


45

tmax - temperatura diurnă minimă (˚C); Z - numărul de zile ale perioadei luate în studiu. Alte metode folosite pentru determinarea consumului de apă. Literatura de specialitate citează o multitudine de metode de determinare

indirectă a consumului de apă, bazate pe unul sau mai mai mulţi factori climatici. Între altele, amintim metodele: Penman, Bouchet, Makking, Van Bavel,

Noffsinger - bazate pe bilanţul termic sau radioactiv; Kruse, Hedke, Lowry-Johnson, Klatt, Seleaninov - bazate pe valorile temperaturii aerului; Papadakis, Harson, Alpatiev, Ivanov, Hamon - bazate pe deficitul de saturaţie a aerului; Mayer-Tihomirov, Budagovski, Turc, Janert, Hargreave - bazate pe mai mulţi factori climatici etc.


46

Capitolul III

REGIMUL DE IRIGARE

Eficienţa economică şi nivelul recoltelor în agricultura irigată depind în

primul rând de regimul de irigare aplicat fiecărei culturi în parte. Prin stabilirea şi aplicarea unui regim de irigare raţional se urmăreşte aprovizionarea dirijată a solului cu apă în concordanţă cu cerinţele plantelor. În acest scop, în cadrul regimului se stabilesc: mărimea normei de irigare, norma de udare, momentul de aplicare a udărilor, durata udărilor şi numărul de udări.

Regimul de irigare este influenţat de factori naturali, tehnici şi agrofitotehnici. Dintre factorii naturali o influenţă hotărâtoare o are clima, prin cantitatea de precipitaţii şi repartizarea lor, prin evoluţia temperaturilor, a umidităţii relative a aerului, a secetelor etc.

Solul îşi manifestă influenţa prin proprietăţile fizice şi hidrofizice, determină posibilitatea de reţinere a apei din precipitaţii şi posibilitatea de a pune apa la dispoziţia plantelor.

Apa freatică influenţează regimul de irigaţie atunci când se găseşte la o adâncime care permite alimentarea cu apă a stratului de sol în care se găsesc rădăcinile plantelor.

Factorii tehnici influenţează regimul de irigare prin metoda de udare folosită, iar cei agrofitotehnici prin hibrizii sau soiurile folosite, prin densitatea plantelor şi cantităţile de îngrăşăminte aplicate.

Calculul regimului de irigare este o lucrare specifică de exploatare a terenurilor amenajate pentru irigaţii.

O dată calculat, în funcţie de condiţiile specifice, regimul de irigare trebuie să fie aplicat în cele mai bune condiţii şi dacă este cazul să se adapteze în funcţie de repartizarea precipitaţiilor din anul respectiv, mărind sau reducând numărul de udări (Z.Nagy, E.Luca, 1994).

3.1. NORMA DE UDARE DIN TIMPUL PERIOADEI

DE VEGETAŢIE Cantitatea de apă administrată periodic prin irigaţie trebuie să completeze

apa existentă în sol în cursul vegetaţiei pentru a satisface consumul de apă al culturii. În afară de udările destinate îmbunătăţirii condiţiilor de umiditate din sol,

necesare creşterii plantelor, se mai aplică udări cu scop ameliorativ pe terenurile sărăturoase, numite udări de spălare.


47

În ceea ce priveşte udările pentru creşterea plantelor, se deosebesc două categorii: udări în afara perioadei de vegetaţie a culturii (udările de aprovizionare) şi udările din cursul perioadei de vegetaţie.

Norma de udare este cantitatea de apă ce se dă solului la o singură udare. Se exprimă în volum de apă la unitatea de suprafaţă (m3/ha) sau înălţime coloană de apă (mm).

Norma de udare se încadrează, din punct de vedere al mărimii, în anumite limite, impuse pe de o parte de evitarea pierderilor de apă prin infiltraţie sub o anume adâncime a solului, iar pe de altă parte de evitarea repetării prea dese a udărilor, ceea ce ar duce la prea mari cheltuieli de irigare.

În cazul udărilor prea dese şi cu norme mici, un alt motiv care condiţionează limita inferioară a mărimii normei de udare este necesitatea repartizării cât mai uniforme a apei de irigaţie pe terenul irigat. La normele foarte mici, apa de irigaţie nu mai poate fi repartizată uniform. În cadrul acestor limite, mărimea normei de udare variază cu grosimea stratului de sol ce trebuie umezit prin irigare, cu proprietăţile fizice şi hidrofizice ale solului şi cu gradul de umiditate a solului în momentul aplicării udării (Z.Nagy, 1982; V.Ionescu Siseşti, 1982; Z.Nagy şi E.Luca, 1994).

3.1.1. Grosimea stratului de sol ce trebuie umezit prin irigare sau

adâncimea de udare este de cel mult 1 m. Sub această adâncime, apa de irigaţie nu mai este, practic, utilă plantelor. Adâncimea de udare este condiţionată de adâncimea până la care se găseşte masa principală a rădăcinilor, denumită strat activ şi are o grosime ce variază între 0,5-1 m. Pentru plantele cu înrădăcinare superficială (cerealele păioase, etc.) s-a convenit ca stratul activ să fie considerat după cum urmează: înainte de înfrăţire 30-40 cm, la înfrăţire 50-60 cm, iar în faza formării boabelor de 60-70 cm.

Pentru plantele cu înrădăcinare mijlocie, cum sunt prăşitoarele (porumbul, sfecla de zahăr, floarea-soarelui, cartoful etc.), stratul activ este de 20-30 cm la înrădăcinare, 40-50 cm în faza dezvoltării frunzelor şi de 60-80 cm în faza îngroşării rădăcinilor sau formării tuberculilor, iar pentru plantele cu înrădăcinare profundă (lucerna) stratul activ este de 75 cm în anul I şi de 80-100 cm pentru lucerna veche.

La ierburile perene, înainte de înfrăţire, stratul activ este de 40-50 cm, în faza înfrăţitului de 50-60 cm, în faza formării paiului de 60-70 cm, iar înainte de înflorire de 70-100 cm.

În condiţiile de stepă şi pe solurile ce favorizează pierderile de apă prin evapotranspiraţie, grosimea stratului activ se măreşte cu 25-50%.

La umezirea solului prin irigaţie nu trebuie să se ajungă la stratul de apă freatică, nu numai pentru a evita risipa apei de irigaţie, dar mai ales pentru a se împiedica ridicarea nivelului apei freatice. De aceea, pe solurile cu apă freatică aproape de suprafaţă, adâncimea de udare se ia în concordanţă cu nivelul apei


48

freatice, neţinându-se seama de adâncimea la care se dezvoltă rădăcinile plantelor. Între nivelul apei freatice şi adâncimea de umezire a stratului de sol trebuie să fie o diferenţă de cel puţin 50-75 cm. Dintre însuşirile solului, cea care influenţează cel mai mult mărimea normei de udare este capacitatea de reţinere a apei. Având în vedere că prin irigare, umiditatea din sol trebuie să crească în stratul umezit până la limita optimă a apei accesibile, cea mai importantă treaptă a capacităţii de reţinere este capacitatea de câmp pentru apă.

Udările se aplică în momentul când umiditatea din sol, denumită provizie momentană de apă, a coborât până la plafonul minim al umidităţii, stabilit în prealabil.

Pentru a sesiza momentul când umiditatea din sol a ajuns la plafonul minim de umiditate, este necesar să se urmărească evoluţia umidităţii din sol prin determinări periodice de umiditate.

Aşa cum s-a arătat, plafonul minim de umiditate poate fi luat ca o mărime fixă pentru majoritatea plantelor agricole şi anume ca 2/3, 1/2 sau 1/3 din intervalul umidităţii active, în funcţie de textura solului.

Norma de udare reprezintă cantitatea de apă care se aplică prin irigaţie pentru a ridica umiditatea din sol, pe grosimea de sol ce trebuie umectată, până la capacitatea de câmp pentru apă.

Pentru a suplini pierderile de apă prin evaporaţie, ce au loc în timpul udării, normele de udare se majorează cu 10%. În felul acesta, formula generală pentru determinarea normei de udare este:

m = 110 · H · Mv · (CC - P)

în care:

m - norma de udare în m3/ha; H - grosimea stratului activ de sol în metri; Mv - masa volumetrică a solului în t/m3; P - provizia momentană de apă a solului, în procente, pe stratul activ; CC - capacitatea de câmp, în procente din masa solului uscat, în stratul activ. 3.1.2. Momentul aplicării udării Udarea se aplică în momentul când umiditatea din sol a coborât până la

limita sub care ne-am propus să nu scadă. Având în vedere ritmul rapid de scădere a umidităţii în perioadele de consum

maxim, când consumul zilnic de apă poate ajunge la 50-70 m3/ha, acţiunea de udare trebuie declanşată mai devreme, astfel ca nici în sectoarele programate a fi irigate la sfârşit, umiditatea să nu scadă sub limita admisă.


49

Momentul udării nu se determină numai în mod mecanic, prin urmărirea mersului umidităţii din sol, ci şi prin observaţii asupra vegetaţiei plantelor şi, mai ales, în funcţie de apariţia fazelor critice pentru umiditate.

Plantele manifestă uneori lipsă de apă, chiar când umiditatea din sol nu a coborât încă pe întreg profilul stratului activ la plafonul minim de umiditate. Aceasta are loc în perioadele cu temperaturi foarte ridicate, care pot deregla mecanismul transpiraţiei plantelor, determinând consumuri excesive de apă prin transpiraţie.

O udare suplimentară, aplicată culturii în suferinţă, nu numai că satisface nevoile momentane de apă, dar mai contribuie, prin coborârea temperaturii şi prin mărirea umidităţii atmosferice, la restabilirea condiţiilor normale de vegetaţie.

Aceste udări sunt justificate, deoarece în păturile superioare ale stratului activ se pot înregistra deficite pronunţate de apă, umiditatea ajungând să coboare frecvent până la coeficientul de ofilire.

Aceste udări "accidentale", justificate nu numai prin aspectul de suferinţă al plantelor, dar şi prin scăderea pronunţată a umidităţii în stratul arabil al solului, se fac cu norme mici, de 150-250 m3/ha, care să umezească numai stratul de sol uscat de la suprafaţă. În acest scop este recomandată irigarea prin aspersiune, care permite dozarea unor cantităţi minime de apă.

În ceea ce priveşte fixarea momentului udării în funcţie de fazele critice pentru umiditate ale plantei, udarea trebuie să premeargă apariţia fazei critice, astfel ca plantele, în momentul de maximă cerinţă, să aibă apă în cantitate îndestulătoare.

Stabilirea momentului udării este o problemă dificilă a regimului de irigare, întrucât trebuie să se ţină seama concomitent de mai mulţi factori şi anume: de mersul umidităţii în sol; de starea şi stadiul de vegetaţie al plantelor şi de condiţiile climatice.

Data udării se stabileşte grăbind sau întârziind momentul intervenţiei tot în funcţie de aceşti factori.

3.1.3. Mărimea normei de udare Alt element ce defineşte udarea este mărimea normei de udare. Pentru

reuşita irigaţiei este necesar să se respecte o mărime optimă a normei de udare, care să asigure ridicarea umidităţii din sol pe toată grosimea stratului activ până la umiditatea corespunzătoare capacităţii de câmp pentru apă.

Uneori, volumul de apă programat a fi introdus în sol nu pătrunde în întregime, datorită permeabilităţii insuficiente a solului, ca în cazul solurilor argiloase sau în cazul irigaţiei prin aspersiune, cu intensităţi mai mari ale ploii.

În aceste cazuri norma de udare se reduce corespunzător capacităţii de absorbţie a solului şi se revine cu a doua udare până la completarea normei.


50

Sunt necesare, în acelaşi timp, măsuri agrotehnice pentru mărirea permeabilităţii solului precum şi adaptarea intensităţii şi a fineţei ploii, dată de instalaţia de aspersiune, în condiţiile concrete ale terenului irigat.

Alteori, datorită permeabilităţii prea mari a solului, ca în cazul solurilor nisipoase, apa dată prin irigaţie se scurge cu uşurinţă în adâncime, astfel că plantele beneficiază, de udarea aplicată, un timp prea scurt.

În asemenea cazuri se recurge iarăşi la fracţionarea normei de udare, distanţând însă cele două udări la un interval de timp mai mare, în funcţie de viteza cu care se consumă apa din sol.

Fracţionarea normei de udare pe solurile uşoare este cu atât mai importantă, cu cât normele de udare sunt mai mari decât pe solurile mijlocii. Astfel, norma fracţionată poate fi distribuită cu uşurinţă prin aspersiune, fără să se ivească dificultăţi cu privire la uniformitatea de repartizare pe teren.

Mărimea normei de udare trebuie respectată pe toate categoriile de soluri, eventual, cum s-a menţionat, fracţionând-o. Normele mărite duc la risipa apei de irigaţie, sporind cheltuielile de irigare şi contribuie la sărăcirea solului în săruri nutritive solubile, iar normele micşorate determină mărirea numărului de udări şi influenţează favorabil dezvoltarea sistemului radicular al plantelor, forţându-l să se limiteze numai în straturile superficiale ale solului.

3.1.4. Durata sau timpul de udare este al treilea element care defineşte

noţiunea de udare. Trebuie făcută distincţia între durata absolută a unei udări, adică timpul

necesar pentru ca solul să absoarbă întreaga cantitate de apă administrată la o udare, şi durata relativă a udării pe solele programate să fie irigate.

Durata absolută a udării depinde de capacitatea de absorbţie a solului. Prin reglarea debitului apei de irigaţie, deci printr-o tehnică de irigaţie corespunzătoare, se urmăreşte ca apa să pătrundă treptat în sol, fără să băltească.

Durata relativă a udării depinde nu numai de capacitatea de absorbţie a apei de irigaţie, ci şi de gradul de concentrare a forţelor de muncă şi a utilajelor pe unitatea de suprafaţă. Se stabileşte suprafaţa culturilor irigate în funcţie de felul plantei, de debitul disponibil, de numărul de agregate de aspersiune, de numărul de udători etc. În general, se urmăreşte asigurarea udării întregii suprafeţe înainte ca plantele să înceapă să sufere de lipsă de apă.

3.1.5. Schema udărilor este o noţiune în tehnica irigaţiei cu ajutorul căreia

se exprimă schematic momentul când se aplică udările şi numărul total de udări programat a se administra culturii în cursul perioadei de vegetaţie.


51

În schemă, udările sunt grupate pe fazele de vegetaţie ale culturii, indicându-se numărul lor din fiecare fază de vegetaţie în funcţie de condiţiile pedoclimatice. De obicei, schema udărilor este formată din 3 cifre, corespunzătoare la trei faze de vegetaţie caracteristice: cifra de la mijloc corespunde celei mai critice faze pentru umiditate, prima cifră fazei premergătoare celei critice, iar ultima cifră fazei postmergătoare.

La plantele producătoare de seminţe, faza cea mai critică pentru umiditate este înfloritul. În schema udărilor prima cifră reprezintă numărul de udări ce se vor aplica în faza creşterii tulpinii şi a frunzelor, cifra a doua, numărul de udări în timpul înfloritului, iar cifra a treia, numărul de udări programat pentru faza formării bobului.

De exemplu, la porumb, schema 0-1-2 înseamnă: nici o udare până la înspicat, o udare la înspicat şi două udări în faza formării şi umplerii bobului.

La plantele producătoare de rădăcini sau de tuberculi, faza critică pentru umiditate este faza îngroşării rădăcinii sau faza de înflorire şi creştere a tuberculilor. Faţă de aceasta se formulează schema udărilor: la sfeclă - 1-3-1, la cartof - 1-2-1.

3.1.6. Intervalul de timp dintre udări depinde de consumul de apă al

culturii, caracteristic condiţiilor pedoclimatice ale zonei şi de precipitaţiile care survin în acest interval de timp.

Pentru întocmirea planului de udări este necesar să se calculeze cu anticipaţie intervalul de timp dintre udările succesive ce sunt programate unei culturi irigate (Z.Nagy, E.Luca, 1994).

Acesta se calculează după următoarea formulă:

Pt)C(emT

în care: T – intervalul de timp dintre udări, în zile; m – norma de udare, m3/ha; C(e+t) – consumul de apă al culturii prin evapotranspitaţie, în m3/ha/zi; P – precipitaţiile medii din perioada considerată, în m3/ha/zi. De asemenea, este necesar, tot în vederea întocmirii planurilor de udare, să

se calculeze şi intervalul de timp de la răsărire până la prima udare (T1). Pentru aceasta se foloseşte următoarea formulă:

P)te(CminPRiT1


52

în care: Ri – rezerva de apă din sol în momentul răsăririi (m3/ha); Pmin – plafonul minim de umiditate (m3/ha). 3.2. UDĂRILE DE APROVIZIONARE Udările ce se aplică unei culturi înainte de semănat sau răsărire se numesc

udări de aprovizionare (udări de înmagazinare sau irigări de acumulare). Udarea de aprovizionare are scopul de a asigura în sol o umiditate suficientă

de care plantele să beneficieze în primele faze de vegetaţie, înlocuind astfel udările timpurii din cursul perioadei de vegetaţie.

Udările timpurii aduc prejudicii tinerelor plante prin efectele mecanice ale apei de irigaţie şi datorită crustei care se formează după irigaţie, astfel că, practic, nu se aplică udări plantelor tinere, deşi în regim irigat ele suferă de lipsă de apă, dacă nu se face o irigare prealabilă, de aprovizionare.

La fel ca udările din perioada de vegetaţie, udările de aprovizionare au următoarele elemente: data aplicării, mărimea normei, durata udării şi tehnica de aplicare.

În ceea ce priveşte data aplicării udării de aprovizionare, aceasta poate fi înainte de însămânţare sau chiar după aceea, atât toamna cât şi primăvara, uneori chiar în ferestrele iernii, dacă temperatura este ridicată.

Pentru culturile de toamnă, udarea de aprovizionare poate fi dată mai devreme, înainte de pregătirea terenului pentru semănat, după pregătirea terenului sau chiar imediat după semănat.

Udările de aprovizionare timpurii, înainte de pregătirea terenului,pot fi aplicate imediat după recoltarea plantei premergătoare, care este de regulă o cultură târzie, sau chiar înainte de recoltarea ei.

Udările de aprovizionare efectuate înainte de pregătirea terenului au avantajul că se foloseşte reţeaua de irigaţie existentă a culturii premergătoare, se îmbunătăţesc condiţiile de irigat şi că, în general, nu contribuie la întârzierea semănatului culturii de toamnă.

Udările de aprovizionare aplicate pe terenul deja arat nu sunt recomandate. Ele se fac numai când împrejurările nu au permis efectuarea lor înainte de arătură. După udare terenul trebuie să fie din nou lucrat în vederea însămânţării.

Udările de aprovizionare aplicate imediat după însămânţare au rolul de a îmbunătăţi condiţiile de umiditate din sol în cursul toamnei, până la venirea îngheţului. Se aplică prin aspersiune şi cu norme relativ moderate. Aceste udări pot fi considerate şi ca udări în cursul perioadei de vegetaţie.


53

Pentru culturile de primăvară, udările de aprovizionare pot fi aplicate toamna, înainte de arătura de bază, toamna târziu, sau în ferestrele iernii, pe terenul arat, sau primăvara, înainte de lucrările de pregătire a terenului pentru însămânţare.

Cel mai indicat este să se ude toamna târziu sau în ferestrele iernii, dacă solul nu este îngheţat, pentru a doza norma de udare în funcţie de rezerva apei din sol, respectiv de precipitaţiile ce au căzut până în momentul udării.

Udările efectuate înaintea arăturii de toamnă sunt riscante, căci în toamnele şi iernile bogate în precipitaţii, excesul de apă din sol poate aduce prejudicii fertilităţii solului. Udările de aprovizionare aplicate primăvara sunt favorabile culturilor cu însămânţare târzie (ex. porumbul). Pentru culturile care se seamănă la desprimăvărare (grâu de primăvară, sfeclă etc.) aceste udări nu sunt indicate.

Eficacitatea udării de aprovizionare depinde nu numai de momentul când se aplică, ci şi de cantitatea de apă ce se introduce în sol. Cu cât se înmagazinează o cantitate mai mare de apă, cu atât efectul udării de aprovizionare este mai prelungit, acesta fiind, de fapt, însuşi scopul acestei udări.

Mărimea normei udării de aprovizionare trebuie astfel calculată, încât, împreună cu precipitaţiile din timpul iernii, să asigure în primăvară umezirea solului la capacitatea de câmp pentru apă, pe adâncimea de aproximativ 1-1,5 m. Dificultatea calculării normei de aprovizionare rezidă în dependenţa sa de cuantumul precipitaţiilor din cursul iernii şi de proporţia în care aceste precipitaţii se înmagazinează şi se conservă în sol. În general, se consideră apă înmagazinată şi conservată, aproximativ 60-70% din precipitaţiile căzute în timpul iernii.

La calcularea normei de aprovizionare se ia în considerare o adâncime a stratului umezit mai mare decât în cazul udărilor din perioada de vegetaţie, şi anume de 1,5 m pe solurile mijlocii şi grele şi de 1,0 m pe cele uşoare, pentru ca efectul udării să fie cât mai prelungit.

Norma udării de aprovizionare (a), în cazul când valorile CC şi Rf sunt exprimate în procente, se calculează cu următoarea relaţie:

a = 100 • Mv • H(CC – Rf) – cPi (m3/ha)

în care: Mv – masa volumetrică a solului, exprimată în t/m3; H – grosimea stratului de sol umezit, exprimat în m; CC – capacitatea de câmp pentru apă a solului, în % gravimetrice; Rf – rezerva finală în sol din precipitaţiile de iarnă, în %, 1.X. – 1.IV. c – coeficientul de înmagazinare a apei (circa 60-70% din precipitaţiile de

iarnă). În general, pentru zona de stepă, norma udării de aprovizionare are valori

cuprinse între 800-1000 m3/ha, iar pentru zona de silvostepă între 500-700 m3/ha.


54

Pentru simplificare şi pentru evitarea riscului excesului de apă datorită precipitaţiilor, este bine ca mărimea normei de udare să fie circa 1/3 din capacitatea de înmagazinare a solului (cantitatea de apă corespunzătoare intervalului activ din cursul iernii. Cât priveşte durata aplicării udărilor de aprovizionare, spre deosebire de udările din perioada de vegetaţie, nu este limitată decât de motive de ordin organizatoric.

Debitul de udare trebuie astfel reglat încât să se evite scurgerile la suprafaţă şi eroziunea solului pe terenurile în pantă.

În ceea ce priveşte tehnica de aplicare a udărilor de aprovizionare, se foloseşte fie irigarea prin scurgere la suprafaţă, pe brazde sau fâşii, fie irigarea prin aspersiune.

Aplicarea udărilor de aprovizionare în zonele şi pe solurile unde umiditatea la desprimăvărare este ridicată, constituie o greşeală nu numai din punct de vedere al cheltuielilor de udare, dar mai ales datorită posibilităţii îmbibării solului pe tot profilul, până la capacitatea de saturaţie, ceea ce poate duce la levigarea substanţelor nutritive din sol.

Necesitatea udărilor de aprovizionare rezultă din compararea volumului precipitaţiilor din timpul iernii cu posibilităţile solului de a înmagazina şi a reţine aceste precipitaţii. Prin urmare, udările de aprovizionare sunt necesare numai pe solurile din zonele unde precipitaţiile din timpul iernii sunt mai mici decât capacitatea de înmagazinare şi de reţinere a solului, pe adâncimea de 1-1,5 m.

În vederea stabilirii regiunilor unde sunt necesare udări de aprovizionare, au fost stabilite trei zone (M.Botzan şi O.Merculiev), după suma precipitaţiilor din perioada 1 octombrie – 31 martie, denumite convenţional precipitaţii de iarnă:

Zona A: cu precipitaţii de iarnă de 150-200 mm, cuprinde aproape în întregine estul ţării şi suprafeţe mai restrânse în Transilvania. În această zonă intră Dobrogea, fără podişul Cobadinului, toată Moldova, cu excepţia unei porţiuni situate la nord şi est de Podişul Central Moldovenesc, vestul Câmpiei Transilvaniei şi a Podişului Târnavelor, precum şi zona depresionară din estul Transilvaniei, Ţara Bârsei, depresiunea Homoroadelor şi depresiunile Ciucului.

Zona B: cu precipitaţii de iarnă de 200-250 mm, cuprinde toată Câmpia Dunării, fără Bărăgan, estul Câmpiei Transilvaniei, Câmpia de Vest a ţării.

Zona C: cu precipitaţii de iarnă de 250-300 mm, cuprinde suprafeţe mai reduse, şi anume sud-vestul Olteniei, partea centrală a Banatului, adică estul câmpiei Timiş şi câmpia Lugojului.

Confruntând cantitatea de precipitaţii de iarnă a celor trei zone de precipitaţii cu capacitatea de acumulare a precipitaţiilor de iarnă a diferitelor categorii de soluri, rezultă, în linii mari, zonarea necesităţii udărilor de aprovizionare pe teritoriul ţării.

În zona A, unde precipitaţiile de iarnă nu depăşesc 200 mm, sunt necesare udările de aprovizionare pe toate categoriile de soluri, întrucât capacitatea lor de înmagazinare a precipitaţiilor de iarnă este mai mare decât 200 mm.


55

În zona B, unde precipitaţiile de iarnă nu depăşesc 250 mm, sunt necesare udările de aprovizionare pe toate categoriile de soluri, cu excepţia solurilor zonale grele la care capacitatea de acumulare a precipitaţiilor de iarnă este de 250 mm, cum este cazul solului brun-roşcat de pădure.

În zona C, unde precipitaţiile de iarnă ajung la 300 mm, udările de aprovizionare nu sunt necesare pe solurile zonale grele, pe solurile aluviale uşoare şi pe solurile lăcoviştite.

Pe baza experienţei acumulate până în prezent în ţara noastră, cu privire la necesitatea udărilor de aprovizionare, s-a adoptat următorul punct de vedere (M.Botzan şi O.Merculiev): în zona de stepă udările de aprovizionare sunt necesare şi pot fi aplicate toamna; în zona de silvostepă sunt necesare numai în anii secetoşi şi se aplică în ferestrele iernii sau primăvara; în zona pădurilor de câmpie udările de aprovizionare nu sunt necesare decât în mod excepţional, în anii foarte secetoşi, caz în care se aplică primăvara; pentru culturile de toamnă udările de aprovizionare sunt necesare în toate zonele, dar diferenţiat din punct de vedere al mărimii normei; în zona de stepă se aplică norme mai mari, care să umecteze solul pe adâncimea de 1,5 m; în zona de silvostepă se aplică norme micşorate, care să umecteze solul pe o adâncime de numai 1 m, iar în zona pădurilor de câmpie se aplică norme care să umecteze solul numai pe 0,5-0,8 m; udările de aprovizionare menite să umecteze solul pe o adâncime mică, au scopul să îmbunătăţească condiţiile pentru răsărirea şi înfrăţirea plantelor. Prin urmare, sunt echivalente cu udările din cursul vegetaţiei, aplicate însă înainte de răsărirea plantelor; udările de aprovizionare sunt indicate şi pe solurile sărăturate, deoarece asigură un sens descendent apei şi contribuie astfel la micşorarea concentraţiei de săruri a solului în orizonturile superioare.

3.3. NORMA DE IRIGAŢIE Cantitatea totală de apă, exprimată în m3/ha, ce trebuie administrată unei

culturi pentru obţinerea recoltei planificate, se numeşte normă de irigaţie. Prin urmare, norma de irigaţie reprezintă însumarea normelor udărilor de

aprovizionare cu normele udărilor din cursul vegetaţiei. Mărimea normei de irigaţie variază în funcţie de nevoile de apă ale

culturilor, de cantitatea de apă existentă în sol în momentul semănatului şi de apa intrată în cursul vegetaţiei din precipitaţii sau din aport freatic.

Mărimea normei de irigaţie nu este un element fix. Ea se micşorează odată cu intensificarea măsurilor agrotehnice, de contracarare a efectelor secetei.

Se poate aprecia că mărimea normei de irigaţie creşte odată cu perfecţionarea tehnologiilor de cultură, prin utilizarea unui material biologic valoros, cu înalt potenţial productiv, printr-o fertilizare raţională, prin executarea corespunzătoare a lucrărilor solului, contribuind direct astfel, la obţinerea unor recolte tot mai ridicate.


56

Capitolul IV

SURSELE DE APĂ ŞI CALITATEA APEI DE IRIGAŢIE

4.1. SURSELE DE APĂ PENTRU IRIGAT Apa destinată irigării culturilor poate proveni din trei surse: apele de

suprafaţă, apele subterane şi apele marine. Apele de suprafaţă – reprezintă sursa cea mai importantă pentru irigarea

culturilor. Principala categorie de ape de suprafaţă este reprezentată de cursuri naturale de apă. Atunci când necesarul de apă nu este acoperit, datorită debitelor mici, se contruiesc pe traseul cursurilor de apă, bazine de acumulare, care înmagazinează cantităţi mari de apă.

În ţara noastră, principala sursă de apă este formată din Dunăre şi reţeaua interioară a cursurilor de apă.

Volumul mediu multianual de apă al Dunării este de 155 miliarde m3/an, iar al râurilor interioare de circa 35 miliarde m3/an.

Suprafaţa agricolă care poate fi irigată anual din Dunăre este de circa 1,3 milioane ha.

Din râurile interioare pot fi utilizate pentru irigaţie doar 6 miliarde m3/an, ceea ce reprezintă 15% din total, dar, prin acumulări, volumul de apă care poate fi utilizat creşte cu peste 20 miliarde m3/an.

Apele subterane – reprezintă o rezervă de apă pentru irigaţie, principala lor utilizare fiind în alimentaţie, în unele ramuri ale industriei, în igienă etc. Debitele apelor subterane sunt mici, până la 10-15 l/s, iar folosirea lor presupune, adesea, investiţii ridicate. Adesea, apele subterane au temperaturi scăzute şi un conţinut ridicat de săruri, situaţii în care sunt contraindicate pentru irigaţie.

Apele marine – reprezintă a treia mare sursă de apă pentru irigaţie. Utilizarea lor se va face doar după desalinizare. Această categorie de apă poate reprezenta o sursă de perspectivă, în condiţiile identificării unor tehnologii de desalinizare a apei, la costuri accesibile.

Mai pot fi utilizate în irigaţie şi alte categorii de apă: Apele reziduale şi apele uzate, de canalizare, din marile aşezări urbane,

constituie una din sursele de apă pentru irigat tot mai larg utilizate. Pentru a corespunde calitativ, aceste ape trebuie tratate mecanic, chimic şi biologic. Există situaţii în care folosirea apelor reziduale şi a celor uzate, se face cu precauţie, chiar după tratarea acesteia. Spre exemplu, nu se vor uda cu astfel de ape legumele ce urmează să se consume în stare proaspătă; cartofii şi cerealele nu se vor uda după înflorire; sfecla furajeră, plantele uleioase şi pentru fibre nu se vor uda cu patru


57

săptămâni înainte de recoltare; păşunile şi fâneţele cu două săptămâni înainte de recoltare şi păşunat etc. (I.Jinga, 1971; I.Pleşa, 1974; N.Onu, 1988).

4.2. CALITATEA APEI DE IRIGAŢIE Stabilirea unei surse de apă se face după mai multe criterii, ţinându-se

seama, pe lângă debitul sursei, şi de proprietăţile fizice şi chimice, care influenţează calitatea acesteia.

Utilizarea în irigaţie a unor ape necorespunzătoare calitativ, poate conduce, în cele mai multe cazuri, la fenomene de degradare a solurilor, îndeosebi prin sărăturare şi înmlăştinire.

Cunoaşterea conţinutului de săruri şi a felului acesteia, influenţează alegerea metodei de udare, care să contribuie la prevenirea proceselor de degradare şi la stabilirea măsurilor de ameliorare a solurilor afectate (I.Pleşa, 1974; V.Ionescu Siseşti, 1982; N.Onu, 1988; V.Budiu, 1992).

4.2.1. Proprietăţile apei de irigaţie Aprecierea calităţii apei de irigaţie se face în funcţie de principalele

proprietăţi fizice şi chimice ale acesteia: temperatura, turbiditatea, gradul de aeraţie, reacţia, concetraţia în elemente chimice şi în săruri solurile (N.Onu, 1992).

Temperatura apei trebuie să aibă valori apropiate de ale temperaturii optime de vegetaţie a plantelor. Această condiţie este îndeplinită de cele mai multe dintre sursele de apă de suprafaţă.

O situaţie specială o prezintă apele subterane, a căror temperatură este, de regulă, mai redusă. Prin circularea acestei categorii de apă pe canale şi conducte, înainte de udarea propriu-zisă, temperatura creşte la nivelul corespunzător, care nu dăunează culturilor.

Turbiditatea reprezintă cantitatea de aluviuni aflate în suspensie şi transportate de apă, într-o unitate de volum. Valoarea turbidităţii se exprimă în g/l sau kg/m3.

În apele de suprafaţă, cantitatea de aluviuni este mai ridicată decât în apele subterane. De asemenea, gradul de turbiditate variază chiar pe acelaşi curs de apă, de la un sezon la altul, în funcţie de debitul şi viteza cursului de apă.

Gradul de aeraţie sau conţinutul în oxigen al apei de irigaţie are importanţă în desfăşurarea proceselor de oxidare din sol. O apă bună pentru irigaţie conţine minimum 4 mg oxigen într-un dm3 de apă şi consumul biochimic de oxigen pentru procesele de oxidare bacteriană în 5 zile este de maximum 12 mg/dm3.

Cursurile de apă au un grad de aeraţie satisfăcător, apele subterane au un grad mai redus, iar lacurile, bălţile, bazinele şi iazurile sunt nesatisfăcătoare, fiind


58

aproape lipsite de oxigen. Folosirea acestor ape la irigaţie este posibilă doar după aplicarea unor măsuri de aeraţie.

Reacţia apei sau concentraţia apei în ioni de hidrogen, exprimată în unităţi pH este un indicator important ale apei de irigaţie. Valorile pH admise se situează între limitele 5,5-8,6, cu precizarea că apele cu pH mai mic de 6,5 sau mai mare de 7,5 necesită măsuri de ameliorare înainte de utilizare. Cele mai multe culturi preferă, aşadar, o reacţie apropiată de cea neutră, pentru apa de irigaţie.

Concentraţia în săruri este un indice complex al calităţii apei de irigaţie şi se exprimă ca reziduu salin sau reziduu mineral fix, în g/l, în mg/dm3, în părţi per milion (ppm) sau în g/100 g sol uscat, sub forma conductivităţii electrice a soluţiei solului, care este direct proporţională cu conţinutul în săruri. Conductivitatea electrică a unei soluţii depinde de numărul de ioni, sarcinile electrice ale acestora şi mobilitatea lor şi se exprimă în micromho/cm la 25ºC (1 mho = 1/ohm) sau în unităţi Siemens/cm la 25ºC (unitatea siemens, cu simbolul S, înlocuieşte unitatea mho). Cantităţile separate de ioni se exprimă în miliechivalenţi (me) la litru (me/l) pe dm3 (me/dm3) sau în grame la litru.

Pe baza analizelor fizice, chimice şi biologice ale apelor, se stabilesc indici calitativi care ajută la caracterizarea surselor de irigaţie. Principalii indici calitativi ai apelor de irigaţie sunt: indicii salini – reziduul salin, sărurile minerale dizolvate (cloruri, sulfaţi de sodiu), indicele CSR (carbonat de sodiu rezidual) şi indicele SAR (raportul de absorbţie a sodiului – sodium absorbtion ratio)


59

Capitolul V

METODE DE UDARE

Tehnica de udare reprezintă mijlocul prin care apa de irigaţie din reţeaua permanentă de canale este adusă pe terenul care trebuie irigat şi este pusă la dispoziţia plantelor.

O tehnică de irigare corectă trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să asigure distribuţia uniformă a apei pe teren, în conformitate cu mărimea normei de udare; să realizeze un coeficient de valorificare a apei de irigaţie cât mai ridicat, prin reducerea la minimum a pierderilor de apă prin infiltraţie, prin scurgeri superficiale şi evaporaţii; să nu deterioreze structura solului; să asigure o productivitate a muncii ridicată în timpul udărilor şi să permită mecanizarea într-un grad cât mai înalt a lucrărilor agricole pe un teren irigat.

Metodele de udare folosite la culturile de câmp, care au răspuns mai bine dezideratelor enunţate, sunt: udarea prin scurgere la suprafaţă; udarea prin aspersiune; udarea prin picurare; udarea prin submersiune; udarea subterană.

Alegerea metodei de udare se face în funcţie de modul în care una sau alta dintre metode este favorizată de factorii naturali (geografici, pedologici, hidrogeologici, climatici), tehnici şi economici (I.Pleşa, 1974; N.Grumeza, 1979; Z.Nagy, 1982; V.Ionescu Siseşti, 1982; N.Onu, 1988; M.Ducrocq, 1990; L.Rieul, 1992; E.Luca, 1994; E.Sapir, E.Yagev, 1995).

5.1. IRIGAREA PRIN SCURGERE LA SUPRAFAŢĂ Metoda de irigare prin scurgere la suprafaţă poate fi folosită, în bune

condiţii, pe terenuri bine nivelate. În practică sunt răspândite două variante ale acestei metode: irigarea pe brazde şi irigarea pe fâşii.

5.1.1. Irigarea pe brazde Este aplicată în special pentru irigarea plantelor prăşitoate (sfeclă, porumb,

cartof, floarea-soarelui etc.) dar, în anumite condiţii, poate fi aplicată la aproape toate culturile agricole şi horticole.

Principalele elemente ale acestui tip de amenajare sunt: reţeaua de distribuţie a apei, care este formată din canale distribuitoare de diferite ordine. Partea finală a reţelei permanente este alcătuită din canale distribuitoare de sector, amplasate la distanţe care pot ajunge până la 1000-1200 m şi cu lungimi de până la 1500 m;


60

construcţii hidrotehnice pe reţeaua de canale, care asigură conducerea şi distribuirea apei: stăvilare, poduri, apometre etc. Canalele permanente se căptuşesc cu beton sau cu alte materiale indicate pentru permeabilitatea lor.

Suprafaţa de irigat se amenajează cu brazde paralele, între ele având o pantă dulce. Depărtarea dintre brazde, respectiv dintre rânduri, variază în funcţie de natura solului, astfel: pe soluri usoare 50-60 cm; pe soluri mijlocii 60-80 cm; pe soluri grele 75-100 cm.

Apa de pe brazde îmbibă progresiv terenul dintre ele şi ajunge la rădăcinile plantelor.

Sistematizarea şi amenajarea terenului se face înainte de semănat, conform specificului plantelor cultivate.

Orientarea brazdelor trebuie aleasă în aşa fel încât apa să nu circule cu o viteză prea mare.

Distanţa între brazdele de udare - se stabileşte astfel încât să asigure umezirea uniformă a intervalelor de sol dintre rânduri şi să permită mecanizarea lucrărilor şi distribuirea uniformă a apei pe fiecare brazdă.

Lungimea brazdelor de udare variază între 50-200 m, sau chiar mai mult, putând ajunge până la 600 m. Aceasta este mai mare pe solurile grele şi mai puţin permeabile, pe terenuri cu pante mici şi în condiţiile unei bune nivelări. Productivitatea muncii la udări creşte o dată cu lungimea brazdelor.

Secţiunea transversală a brazdelor are iniţial, la deschidere, formă triunghiulară sau trapezoidală, luând după utilizarea lor, formă rotunjită, în formă de U.

Adâncimea brazdelor variază între 15-30 cm, deschiderea la partea superioară poate fi de 40-100 cm, iar lăţimea la baza brazdei, până la 25 cm (N.Grumeza, 1979; V.Ionescu Siseşti, 1982; I.Pleşa, 1992; Z.Nagy şi E.Luca, 1994).

5.1.2. Irigarea pe fâşii. Este o formă de irigare prin scurgere la suprafaţă,

recomandată pentru cerealele păioase şi leguminoase perene. Metoda se aplică pe suprafeţe reduse, necesitând un teren foarte bine nivelat,

cu pantă longitudinală uniformă. Pe direcţia de udare, terenul nu trebuie să prezinte pantă transversală (în mod excepţional se poate admite o pantă de până la 2%.

Solurile care se pretează udării pe fâşii sunt cele cu textură mijlocie, mijlocie spre grea, mai greu permeabile.

Lungimea fâşiei poate fi cuprinsă între 100 şi 300 m, în funcţie de pantă, de tipul de sol şi de debitul de apă disponibil. Lăţimea fâşiei are valori cuprinse între 15 şi 20 m pe terenurile plane, între 10 şi 12m pe terenurile cu pante mici şi între 4 şi 8 m pe terenurile cu pante mai mari.

Forma fâşiilor este dreptunghiulară, cu latura mare situată paralel cu linia de cea mai mare pantă.


61

5.2. IRIGAREA PRIN ASPERSIUNE

Irigarea prin aspersiune a câştigat în ultimele decenii tot mai mult teren,

datorită unor avantaje pe care le are faţă de alte metode de udare. Având în vedere posibilităţile de dirijare a intensităţii ploii şi de aplicare a

unor norme de udare bine stabilite, irigaţia prin aspersiune se recomandă să se folosească la toate culturile de câmp (cu excepţia orezului) şi în special în cazul solurilor foarte permeabile, cu pante mari, cu microrelief accidentat, cu apă freatică la mică adâncime sau supuse tasării. În condiţii normale (fără vânt puternic) aspersiunea permite realizarea unor udări mai uniforme decât irigarea prin brazde. Prin corelarea intensităţii ploii cu capacitatea de absorbţie a solului se evită scurgerea la suprafaţă.

Introducerea amenajărilor moderne permite folosirea mai raţională a terenului, prin reducerea parţială sau totală a reţelei de canale de alimentare. În aceste condiţii se realizează o gospodărire mai raţională a apei, prin mărirea randamentului sistemului. Specificul acestui tip de amenajare permite o viteză mai mare de execuţie a tuturor lucrărilor decât în cazul irigaţiei prin scurgere la suprafaţă.

Din punct de vedere al întreţinerii solului şi al culturilor, aspersiunea prezintă, de asemenea, o serie de avantaje şi anume: permite aplicarea mecanizării pe scară largă; prin aplicarea unor udări cu norme mici este favorizată germinarea seminţelor; contribuie la înbunătăţirea fertilităţii solului, înglobând în sol oxigenul şi azotul absorbit din aer; uneori permite o mai mare densitate a plantelor la hectar; face posibilă administrarea îngrăşămintelor şi a substanţelor de combatere a buruienilor, bolilor şi dăunătorilor, odată cu apa de irigaţie.

Din cercetările efectuate a rezultat că prin pulverizarea apei se crează o umiditate a aerului favorabilă culturilor agricole, mai ales în perioada de secetă atmosferică pronunţată.

La irigarea prin aspersiune, udarea în câmp se realizează prin aripi de udare, prevăzute cu aspersoare speciale, care por primi presiune fie de la grupul mobil de pompare, care formează împreună cu aripile de udare un agregat mobil de aspersiune, fie printr-o conductă îngropată, cu presiune creată de un grup de pompare termic semifiz, sau de la o staţie centrală de punere sub presiune (J. d`At de Saint Foulc, 1967; I.Pleşa şi Gh.Florescu, 1974; V.Ionescu Siseşti, 1982; N.Onu, 1988; Z.Nagy şi E.Luca, 1994).


62

5.3. IRIGAREA PRIN PICURARE Primele încercări de irigare prin picurare, în condiţii de seră, s-au făcut

începând din jurul anului 1940, în Anglia, dar metoda s-a răspândit pe scară largă abia din 1950, după promovarea ei la culturile de câmp în Israel (N.Grumeza şi O.Drăgănescu, 1983).

În prezent, irigarea prin picurare se practică pe suprafeţe mari în S.U.A., Israel, Australia, Africa de Sud, în ţările Europei Occidentale etc.

Caracteristica principală a metodei constă în distribuirea treptată, lentă, a apei sub formă de picături, în imediata vecinătate a rădăcinilor plantelor, umectând doar o parte a solului. Datorită acestei particularităţi, metoda se încadrează în categoria sistemelor de irigare localizată, fiind cea mai răspândită dintre acestea (N.Grumeza, 1983; N.Onu, 1992; L.Rieul, 1992; E.Sapir, E.Yagev, 1995; R.Nathan, 1996).

5.3.1. Avantaje şi dezavantaje ale metodei de irigare prin picurare Comparativ cu metodele tradiţionale de irigare (scurgerea la suprafaţă şi

aspersiunea), irigarea prin picurare prezintă mai multe avantaje evidente, între care: poate fi aplicată pe terenuri inaccesibile altor metode, pe pante mari, pe suprafeţe denivelate, fără a necesita amenajări speciale (modelare, nivelare etc.); nu favorizează creşterea umidităţii relative, care în cazul irigării prin aspersiune creează condiţii de dezvoltare a unor boli criptogamice şi a unor paraziţi; permite automatizarea totală a sistemului realizându-se astfel o însemnată economie cu forţa de muncă ; creează în sol condiţii foarte favorabile creşterii şi dezvoltării plantelor; poate fi aplicată pe orice tip de sol, de la cele cu textură foarte uşoară la cele cu textură foarte grea; permite aplicarea odată cu apa de irigaţie a substanţelor fertilizante şi a tratamentelor fitosanitare; contribuie la realizarea unor recolte mai timpurii, ridicate şi în unele cazuri la îmbunătăţirea calităţii producţiei; permite utilizarea apei cu un grad mai ridicat de mineralizare.

Dintre dezavantajele metodei de udare prin picurare sunt de reţinut: costul mai ridicat al investiţiei; posibilităţile mai mari de înfundare a picurătoarelor; existenţa unei cantităţi mari de conducte pe unitatea de suprafaţă, fapt care presupune o atenţie sporită în timpul lucrărilor mecanice şi o supraveghere permanentă a instalaţiei; apariţia în cazul udării neraţionale a excesului de apă sub picurătoare şi a spălării azotului în straturile profunde ale solului; fragilitatea instalaţiilor comparativ cu cele de udare prin aspersiune etc.


63

5.3.2. Particularităţi ale regimului de irigaţie la udarea prin picurare La amenajarea unui sistem de udare prin picurare se vor avea în vedere

câţiva parametri între care: frecvenţa şi durata udărilor, numărul şi poziţia picurătoarelor, precum şi debitul fiecărui picurător.

Debitul de apă ce se administrează trebuie stabilit în funcţie de tipul de sol şi necesarul culturii, astfel încât să fie evitate băltirile. La rândul lor, frecvenţa şi durata udărilor depind de proprietăţile solului şi de felul culturii. Numărul de picurătoare se stabileşte în funcţie de cantitatea de apă necesară unei culturi mature.

Ca urmare a particularităţilor specifice irigării prin picurare, regimul de irigare prezintă la rândul lui unele caracteristici care-l diferenţiază de cel al altor metode.

5.3.2.1. Norma de irigare (M) rezultă din însumarea normelor de udare şi se determină cu relaţia:

M = ET + Ri- Rf - Pv în care:

ET = consumul de apă al plantelor prin evaporaţie şi transpiraţie (m3/ha); Ri = rezerva iniţială de apă, determinată la începutul perioadei de vegetaţie

(m3/ha); Rf = rezerva finală de apă determinată la sfârşitul perioadei de vegetaţie

(m3/ha); Pv = precipitaţiile căzute în perioada de vegetaţie (m3/ha). În cazul udării prin picurare, spre deosebire de udarea prin scurgere la

suprafaţă şi prin aspersiune, se va utiliza un coeficient de corecţie (Kr), care reprezintă fracţiunea de sol efectiv umezit şi este în relaţie directă cu textura solului, distanţa dintre conducte, distanţa dintre picurătoare şi debitul de picurare (N.Grumeza şi O.Drăgănescu, 1983; N.Onu, 1992).

5.3.2.2. Norma de udare, care reprezintă cantitatea de apă administrată la o

udare pe un hectar, pentru o anumită cultură, se determină cu relaţia utilizată şi la celelalte metode, valoarea obţinută fiind corelată cu aceelaşi coeficient Kr:

m = 100 • H • Da (CC - Pmin) • Kr în care:

H = stratul de sol (m); Da= densitatea aparentă a solului (t/m3);


64

CC = capacitatea de câmp pentru apă a solului (% din masa solului uscat); Pmin = plafonul minim de umiditate a solului (%); Kr = coeficientul de corecţie. Se apreciază că valoarea Kr se apropie de 1 cu atât mai mult cu cât debitul

este mai mare, textura mai fină şi distanţele între conductele de udare şi între picurătoare sunt mai mici (N. Onu, 1992).

Valorile Kr sunt cuprinse, de obicei, între 0,20 şi 0,40, astfel că norma de udare la irigarea prin picurare este de 100-400 m3/ha, mai mare la culturile semănate în rânduri dese şi mai mică la pomi şi viţa de vie.

5.3.2.3. Intervalul de timp dintre udări - depinde la fel ca şi în cazul

celorlalte metode de udare, de ritmul consumului de apă din sol şi valoarea precipitaţiilor căzute. Determinarea intervalului de timp dintre udări se determină astfel:

T = mETRo - P

în care:

m = norma de udare prin picurare (m3/ha); ETRo-P = consumul de apă la udarea prin picurare (m3/ha); P = precipitaţiile medii zilnice (m3/ha/zi); În general, intervalul de timp dintre udări este cuprins între 1 şi 6 zile. 5.3.2.4. Durata udării prin picurare (tp) se determină cu relaţia:

tp= p

pcu

qd d m

în care:

tp = durata udării prin picurare (h); m = norma de udare (mm col. apă); dcu = distanţa dintre conductele de udare (m); dp = distanţa între picurătoare (m); qp = debitul unui picurător (l/h). 5.3.2.5. Distanţa între picurătoare - la umezirea unei porţiuni continue de

sol, se stabileşte în funcţie de raza de umectare a picurătoarelor care, la rândul ei, depinde de mărimea debitului de picurare şi de textura solului. Distanţa între


65

picurătoare variază între 0,20-2 m iar în cazul livezilor şi a plantaţiilor viticole este egală cu distanţa între plante pe rând.

5.3.2.6. Numărul de picurătoare - la o plantă se stabileşte în funcţie de

consumul de apă al plantelor, de densitatea de plante şi de felul culturii (N.Onu, 1992).

La viţa de vie se folosesc 1-4 picurătoare (de obicei două) la un butuc, iar la pomii fructiferi 1-10 picurătoare (de obicei patru) la fiecare pom.

La culturile de seră şi la cele de câmp, în rânduri dese, se va evita fixarea picurătorului lângă plante, pentru a evita suprasaturarea acestor porţiuni cu apă.

5.3.2.7. Debitul unui picurător - are valori în raport cu tipul picurătorului şi

presiunea de lucru şi se stabileşte pentru un anumit sol, în funcţie de textura acestuia. Debitul picurătorului este mai mare pe soluri uşoare şi mai mic pe soluri

grele, fiind cuprins în general între 1-8 l/h. 5.3.2.8. Distanţa între conductele de udare - poate fi cuprinsă între 1,4-3 m

la legume precum castraveţii, tomatele, varză, fasolea şi între 1,6-1,8 m la salată, ridichi, ceapă etc.

La pomii fructiferi şi la viţa de vie, distanţa între conductele de udare este de obicei egală cu distanţa între rânduri.

5.3.2.9.Lungimea conductei de udare - are valori în raport cu lungimea

parcelei ocupate de cultură şi cu condiţiile încadrării în prevederile de sarcină admise pe baza criteriului Christiansen (pierderile de presiune nu trebuie să conducă la o depăşire a diferenţei de 10% între debitele amonte şi aval). Lungimea conductei de udare poate avea valori între 50-200 m (N. Onu, 1992).

5.4. UDAREA PRIN REVĂRSARE Este o metodă folosită pentru udarea păşunilor şi fâneţelor, pe terenuri în

pantă, frământate. Metoda este accesibilă, economică şi nu presupune amenajări costisitoare.

Ca variante ale metodei de udare prin revărsare se disting: udarea prin rigole înclinate s-au în spic; irigarea prin rigole orizontale; irigarea mixtă prin rigole înclinate şi orizontale (Pleşa I., 1974).


66

Rigolele înclinate se trasează oblic faţă de linia de cea mai mare pantă, pentru deversarea apei în aval şi pentru o răspândire cât mai uniformă a apei. Rigolele înclinate sunt recomandate pe terenuri cu o pantă cuprinsă între 2 şi 6%.

Rigolele orizontale se trasează după direcţia generală a curbelor de nivel, cu marginea din aval orizontală, pentru ca apa să fie deversată uniform pe toată lungimea rigolei. Se recomandă pe pante cuprinse între 2 şi 10%, iar în cazul unei bune înierbări a terenului, chiar până la 30%. Debitul unei rigole se situează între 0,5-1 l/s.

Metoda mixtă, combinată între rigole înclinate şi cele orizontale, poate fi extinsă pe terenuri şi mai frământate, adaptându-se o formă sau alta de rigole, fiecărei situaţii în parte.


67

CAPITOLUL VI

EXCESUL DE UMIDITATE

6.1. GENERALITĂŢI

Excesul de umiditate constituie unul din factorii limitativi ai producţiei agricole.

Prin exces de umiditate se înţelege acea cantitate de apă care aduce solul într-o stare necorespunzătoare de lucrare şi cultivare. Excesul determină reducerea sau chiar calamitarea recoltelor, prin stânjenirea sau întreruperea vegetaţiei plantelor.

Formele de manifestare a excesului de apă pot fi: de băltire la suprafaţa terenului şi de îmbibaţie în profilul solului.

In legătură cu cea de a doua formă de manifestare a excesului, se consideră umiditate în exces acea mărime a umidităţii care depăşeşte capacitatea de câmp pentru apă a solului, precum şi limita inferioară de plasticitate, de la care solul nu mai poate fi lucrat în vederea cultivării.

Excesul de umiditate se clasifică după mai multe criterii: din punct de vedere al sursei excesului:

- exces de natură pluvială; - exces de natură freatică ; - exces de altă natură: scurgeri pe versanţi, inundaţii, irigaţii excesive, etc.

după durata excesului: - exces temporar sau periodic; - exces permanent.

Prezenţa excesului de umiditate într-o anumită zonă cauzează pagube a căror mărime depinde de natura şi durata excesului, precum şi de folosinţa terenului. Pagubele produse agriculturii de excesul de umiditate constau din: - neexecutarea la timpul optim a lucrărilor agricole; - scumpirea costului lucrărilor ca urmare a creşterii consumului de energie; - calamitarea parţială sau totală a producţiei agricole. La aceste pagube se pot adăuga cele provenite din deteriorarea drumurilor de acces, a infrastructurii construcţiilor agricole şi a altor amenajări teritoriale.


68

Pe langă pierderile materiale amintite, excesul de umiditate determină şi efecte negative cu aspect social. Este vorba de migrarea spre zone favorabile a forţei de muncă şi chiar depopulări de zone din cauza productivităţii reduse din agricultură şi a lipsei de rentabilitate.

In vederea înlăturării excesului de umiditate din sol şi de la suprafaţa solului s-au realizat, şi în ţara noastră, numeroase lucrări de desecare şi drenaj.

Primele lucrări hidroameliorative datează din secolul al XIII-lea şi ele au constat din asanarea unor terenuri agricole din depresiunea "Ţara Bârsei".

In intervalul l7l7 – l800 s-au redat agriculturii întinse terenuri inundabile şi mlăştinoase din Câmpia Banatului, s-au construit canale de desecare în jurul oraşului Timişoara şi în bazinele hidrografice ale râurilor Timiş şi Bârzava şi a început amenajarea canalului Bega în scop de navigaţie.

Incepând din anul l847 s-a regularizat albia râului Someş şi s-au efectuat lucrări în scopul desecării terenurilor dintre Crişuri şi Mureş.

In secolul XX s-au executat, în vestul ţării, lucrări de refacere şi completare a vechilor sisteme de îndiguiri şi desecări pe principiile tehnicii moderne.

Studiile şi cercetările cu privire la situaţia terenurilor agricole afectate de exces de umiditate au arătat că acestea cuprind o suprafaţă de 5,53 milioane de hectare, din care 2,53 milioane de hectare sunt situate în luncile inundabile ale râurilor interioare, iar 3 milioane de hectare reprezintă terenuri grele şi areale depresionare cu drenaj natural neasigurat.

Dupa datele ASAS (Academia de Ştiinte Agricole şi Silvice) suprafaţa agricolă afectată de exces de umiditate se întinde pe 8,62 milioane de hectare, împărţită pe diverse grade de intensitate, în funcţie de sursa şi durata excesului şi . de condiţiile de relief şi de sol. Potrivit acestor date suprafeţele cu exces de umiditate pot fi grupate astfel : terenuri cu exces temporar de umiditate de natură pluvială - 4,20 milioane

hectare; terenuri cu exces permanent de umiditate de natură freatică - l,97 milioane

hectare; terenuri cu exces cauzat de revărsarea râurilor sau din infiltraţii prin dig sau sub

dig - 2,45 milioane hectare


69

6.2. SURSELE ŞI FACTORII CARE DETERMINĂ EXCESUL DE UMIDITATE

Cauzele excesului de umiditate sunt multiple şi acţionează după caz, individual sau asociat.

Factorii favorizanţi rezidă în elementele cadrului natural al zonei, la care se adaugă contribuţia factorului antropic.

Factorii naturali care generează excesul de umiditate pot fi externi sau interni, ei intervenind în procesele de hidromorfism atât pe calea regimului hidric al solului, cât şi pe cea a drenajului natural.

Principalii factori externi sunt cei climatici, hidrogeologici, hidrologici şi geomorfologici, iar factorii interni sunt cei de natură pedolitologică.

6.2.l. Factorul climatic

Studiul elementelor climatice (precipitaţii, temperatură, evapotranspiraţie,

vânt, umiditate atmosferică etc.) demonstrează efectele acestora în declanşarea sau accentuarea excesului de apă din sol sau de la suprafaţa solului.

Precipitaţiile reprezintă principala sursă a excesului de apă, atât-prin cantitatea totală anuală, cât şi prin repartizarea lor sezonieră, lunară, decadală sau chiar zilnică. La acestea se adaugă o analiză a fiecărei ploi importante sub aspectul duratei, intensităţii şi repartiţiei. Apele din precipitaţii căzute pe sol se fragmentează în:

ape care se reîntorc în atmosferă prin evaporaţie şi transpiraţie; ape care se infiltrează în sol, contribuind la formarea terenurilor umezite şi

înmlăştinite şi a pânzei freatice; ape care se scurg la suprafaţa terenului, concentrându-se spre cursurile de apă.

Studiul temperaturilor se referă la valorile medii lunare şi la variaţia lor, de la an la an, la valorile extreme (media minimelor şi maximelor), precum şi la cele absolute.

Solul absoarbe radiaţiile solare şi le transformă în energie calorică, starea de încălzire depinzând de caracteristicile fizice ale acestuia şi de gradul de umiditate.

In ceea ce priveşte temperatura solului, aceasta condiţionează apariţia şi dezvoltarea culturilor.


70

Evapotranspiraţia reprezintă consumul productiv prin transpiraţia plantelor şi pierderile prin evaporaţie de la suprafaţa solului.

Dacă nu există date determinate direct asupra consumului total de apă, evapotranspiraţia se poate stabili indirect, folosind diferite relaţii de calcul.

Normativele tehnice indică folosirea în condiţiile ţării noastre a formulei Thornthwaite.

Luând în considerare caracteristicile climatice ale ţării, ultima zonare complexă pedoclimatică făcută de Florea şi colaboratorii (l988) a condus la împărţirea teritoriului ţării noastre în patru zone climatice de umiditate:

călduroasă - secetoasă, moderat călduroasă - semiumedă, răcoroasă – umedă rece - foarte umedă (tabelul 6.l).

Tabelul 6.1 Principalele caracteristici ale zonelor pedoclimatice

(după Florea şi colab. l988)

Zona climatică

Temp. medie anuală,°c

ΣT>0°C ΣT>l0°C Precipit. medii anuale mm

Precipit. medii IV-IX, mm

P-ETR IV-IX mm

I Calduroasă-secetoasă

l0,5-ll,5 4l00-4400

3500-3600

400-600 l50-330 28l-447

II Moderat călduroasă- semiumedă

8,0-l0,5 3400-4l00

3200-3500

500-700 400-475 220-39l

III Răcoroasă- umedă

5,0-9,0 2900-3500

2400-3000

550-800 380-560 l52-243

IV Rece-foarte umedă

-2,0-6,0 <2900 <2400 800-l400 >560 <l52


71

O altă zonare agroclimatică efectuată de Berbecel, l983, cuprinde trei zone: caldă - secetoasă, moderată - subumedă şi răcoroasă - umedă, cu caracterizări cantitative a doi parametri: suma temperaturilor pozitive şi precipitaţiile anuale (tabelul 6.2).

Tabelul 6.2

Caracteristicile zonelor pedoclimatice (după Berbecel, l983)

Zona climatică ΣT>0°C Precipitaţii medii anuale, mm

I. Caldă – secetoasă 4300-4000 350-560 II. Moderată – subumedă 4000-3400 550-650 III. Răcoroasă - umedă 3400-3000 600-750

Rolul factorului climatic este determinant în apariţia excesului de umiditate.

Importanţa primordială o au precipitaţiile (în special prin torenţialitatea lor),

care asociate cu temperatura, umiditatea aerului şi evapotranspiraţia pot provoca exces de umiditate în zonele climatice.

6.2.2. Factorul hidrologic - hidrografic

Factorii de natură hidrologică sunt reprezentaţi de afluxul superficial de apă

atât sub forma scurgerilor de pe versanţi şi de pe terenuri înalte învecinate, cât şi sub forma inundaţiilor cauzate de revărsarea cursurilor de apă şi a torenţilor.

Excesul de umiditate este cu atât mai pronunţat cu cât frecvenţa şi durata revărsărilor sunt mai mari.

Densitatea şi adâncimea reţelei hidrografice influenţează drenajul natural al terenurilor şi implicit mărimea şi intensitatea excesului de apă. Astfel, o reţea densă de văi torenţiale favorizează producerea excesului, în timp ce o reţea hidrografică rară determină o acumulare a apei în interfluvii cu drenaj natural nesatisfăcător.

Dacă reţeaua hidrografică are o capacitate de transport insuficientă, cu albii adeseori colmatate sau invadate de vegetaţie aceasta inundă frecvent terenul determinând formarea excesului de umiditate.


72

6.2.3. Factorul hidrogeologic

Nivelul ridicat al apei freatice temporar sau permanent reprezintă o altă sursă a excesului de umiditate.

Acest nivel poate fi influenţat atât de apele din precipitaţii, cât şi de infiltraţiile din zonele limitrofe (râuri, lacuri de acumulare, bazine piscicole, amenajări pentru irigaţii). .

La solurile care au un strat impermeabil situat la adâncimea de 40-60 cm şi chiar deasupra hardpanului, în urma topirii zăpezii sau a căderii unor precipitaţii abundente pot să apară straturi de apă suprafreatică (strat freatic sezonier). Acesta nu trebuie confundat cu stratul freatic propriu-zis, măsurile de prevenire şi combatere fiind diferite.

Apa freatică cu nivel ridicat liber creează un exces de umiditate ce se manifestă prin ridicarea nivelului apei către zona rădăcinilor plantelor, sau ajungând chiar deasupra nivelului terenului sub formă de luciu de apă, afectând luncile şi câmpiile joase.

6.2.4. Factorul geomorfologic

Relieful şi microrelieful teritoriului sunt factori dominanţi în producerea

excesului de umiditate. Zonele de luncă şi câmpie joasă caracterizate printr-un relief depresionar sau

plat, cu pante mici, insuficiente pentru a asigura un drenaj extern eficient, sunt predispuse la exces de umiditate.

Nota de preponderenţă a reliefului decurge din caracterul de neuniformitate a suprafeţei solului. Aceasta favorizează stagnarea sau scurgerea apei cu viteze foarte mici, umezirea excesivă a solului şi formarea excesului de umiditate, fie la suprafaţa solului, fie în profilul de sol. Suprafeţe cu pante mici se întâlnesc frecvent în lunci, câmpii joase, terase, câmpii înalte, culmi deluroase cu relief plan sau uşor ondulat, unde apa provenită din ploi sau din topirea zăpezilor se scurge lent, producând exces de umiditate şi uneori înmlăştinirea solului.


73

6.2.5. Factorul pedolitologic

Factorii interni de natură pedolitologică sunt strâns legaţi de drenajul intern al unor soluri, determinat de textura straturilor care imprimă o anume permeabilitate pentru apă.

Astfel, cu cât solul este mai argilos (mai greu), cu atât drenajul intern este mai redus, excesul de umiditate mai frecvent, cu o durată mai mare, care poate să apară chiar şi la cantităţi reduse de precipitaţii.

Este cazul solurilor din clasa argiluvisoluri, care au ca diagnostic un orizont B, greu permeabil, împiedicând păstrarea apei în adâncime. In aceeaşi situaţie sunt solurile hidromorfe sau cele din clasa vertisolurilor, care datorită conţinutului ridicat de argilă pe primii 50-60 cm ai profilului, au drenajul intern neasigurat, favorizând apariţia excesului de umiditate.

6.2.6. Factorul antropic

Acest factor poate genera, accentua sau chiar reduce excesul de umiditate.

Intervenţiile neraţionale ale omului prin care se provoacă intensitatea excesului de umiditate sunt următoarele:

- aplicarea unei agrotehnici necorespunzatoare, prin executarea arăturilor la aceeaşi adâncime (formarea hardpanului) şi tasarea excesivă a solului prin treceri repetate cu utilaje grele; . . .

- execuţia sau exploatarea defectuoasă a unor lucrări hidrotehnice şi hidroameliorative, cum sunt lacurile de acumulare şi amenajările piscicole, unde prin infiltrare pot influenţa terenurile situate în apropiere; .

- irigaţii excesive fără asigurarea unui drenaj suplimentar al solului; - reducerea capacităţii de colectare şi transport a albiilor naturale şi a canalelor

prin neglijarea lucrărilor de întreţinere; - bararea scurgerilor de suprafaţă către reţeaua hidrografică prin amplasarea

unor ramblee de drumuri, căi ferate, diguri; La acestea se adaugă cauzele de natură agrofitotehnică reprezentate de

categoria folosinţelor şi de intensitatea cultivării, care pot modifica regimul de apă din sol prin consumuri specifice diferite.


74

6.3. INFLUENŢA EXCESULUI DE UMIDITATE ASUPRA SOLULUI ŞI PLANTEI

Excesul de umiditate din sol şi de la suprafaţa solului influenţează în mod negativ atât evoluţia solurilor, cât şi creşterea şi dezvoltarea plantelor. 6.3.1. Influenţa asupra solului Se manifestă prin aceea că excesul de umiditate micşorează gradul de aerare a solului. Aeraţia insuficientă încetineşte procesele de oxidare din sol, stânjeneşte activitatea microorganismelor aerobe şi favorizează procesele bacteriene anaerobe care nu asigură descompunerea materiei organice, dând naştere la fenomene de reducere, care au ca rezultat gleizarea şi pseudogleizarea solurilor.

Aceste fenomene determină compactarea excesivă a solului, compactare care micşorează, în mare măsură, permeabilitatea pentru apă şi aer a acestuia. .

Pe de altă parte fenomenul de reducere exercită o influenţă defavorabilă asupra compuşilor asimilabili ai azotului, fosforului, fierului şi sulfului, care sunt imobilizaţi sub formă de compuşi organici insolubili în apă şi deci inaccesibili plantelor. .

Astfel, compuşii ferici trec în compuşi feroşi (prin pierdere de oxigen), fosfaţii asimilabili se fixează sub formă de fosfaţi de fier, aluminiu şi mangan, iar nitraţii nu numai că nu se formează, ci chiar dispar total, atât prin folosirea azotului nitric de către microorganismele anaerobe, cât şi prin reducerea lor până la azot elementar. Excesul de umiditate influenţează în mod nefavorabil şi regimul termic al solului. Astfel, solurile umede sunt mai reci decât solurile uscate din cauza evaporaţiei abundente şi faptului că se încălzesc mai greu, având nevoie de 4-5 ori mai multă căldură pentru a-i ridica temperatura cu loC.

Excesul de umiditate predispune solul la îngheţ pe adâncimi mai mari, îndeosebi în iernile fără zăpadă, precum şi în timpul îngheţurilor târzii de primăvară.

Din motivele arătate aceste soluri nu se pot pregăti şi însămânţa în perioada optimă, iar lucrările de întreţinere a culturilor se fac cu întârziere şi de o calitate inferioară.

In concluzie, solurile cu exces de umiditate se pot identifica uşor, deoarece faţă de cele cu regim hidric normal prezintă următoarele aspecte: - sunt, de obicei, soluri grele şi astructurale; la apăsare sunt elastice;


75

- în stare uscată se întăresc formând o crustă şi chiar crăpături adânci care împiedică creşterea plantelor;

- au coeziune mare şi se lucrează greu, necesitând un consum de energie cu peste 25 % mai mare decât solurile normale; de asemenea, pe aceste terenuri circulaţia maşinilor agricole se face cu foarte mare greutate;

- în timpul primăverii zăpada de pe aceste soluri se topeşte mai greu, amânând lucrările agricole; vegetaţia este întârziată, iar culoarea plantelor devine galben - verzuie; - deasupra terenurilor cu exces de umiditate ceaţa este mai densă şi persistă mai mult;

- pe aceste terenuri se dezvoltă o floră spontană, caracteristică solurilor umede (hidrofilă) ca: stuful, papura, rogozul, pipirigul etc.

6.3.2. Influenţa asupra plantelor

Excesul de umiditate este dăunător plantelor nu prin el însuşi, ci prin faptul că determină în sol o aeraţie insuficientă vegetaţiei.

După cum s-a arătat, apa şi aerul ocupă împreună spaţiile lacunare dintre particulele de sol. Plantele au o creştere normală atunci când aerul şi apa se găsesc în sol în raport de l/2 - l/3, mai exact când aerul ocupă 30 - 40 % şi apa 60 - 70 % din volumul porilor.

Excesul de umiditate modifică acest raport în defavoarea aerului. Altfel spus, apa în exces îndepărtează aerul din porii solului şi odată cu aerul, şi oxigenul. Lipsa oxigenului împiedică dezvoltarea sistemului radicular al plantelor, reducând capacitatea de absorbţie a rădăcinilor.

Dacă excesul de umiditate este permanent, iar nivelul freatic se menţine ridicat, plantele îşi dezvoltă un sistem radicular superficial, care explorează un volum mic de sol, înrăutăţind aprovizionarea plantelor cu elemente nutritive.

Fluctuaţia nivelului freatic afectează şi mai mult sistemul radicular, deoarece ridicarea şi coborârea repetată a acestui nivel face ca respiraţia rădăcinilor din aerobă să devină anaerobă şi invers şi ca urmare în sol să se acumuleze produse toxice.

In sfârşit, umiditatea excesivă favorizează atacul unor boli ale rădăcinilor, în special putregaiul.


76

6.4. METODE DE ELIMINARE A EXCESULUI DE UMIDITATE Pentru eliminarea excesului de umiditate de pe terenurile agricole se folosesc următoarele metode :

metoda de desecare prin canale deschise, care urmăreşte eliminarea excesului de umiditate de la suprafaţa terenului;

metoda drenajului, pentru eliminarea excesului de umiditate din profilul solului;

evacuarea apei, prin scurgere la suprafaţa terenului şi drenarea stratului radicular, care constă din aplicarea concomitentă a desecării prin canale deschise şi a drenajului;

desecarea biologică a apei în exces, care constă din folosirea de culturi şi plantaţii cu un consum mare de apă şi cu rezistenţă ridicată la excesul de umiditate;

colmatarea terenului cu nivel freatic ridicat, prin depunerea materialelor solide în zonele joase în scopul ridicării cotei terenului şi realizării în felul acesta a adâncimii de drenaj;

drenaje frontale, care constau din şiruri de puţuri amplasate după diferite scheme;

desecarea prin canale deschise, se recomandă în zonele în care excesul de umiditate este de natură pluvială. Cantităţile de precipitaţii provoacă băltirea apei la suprafaţa terenului precum şi umezirea excesivă a stratului superior al solului. Această metodă constă din rigole, şanţuri şi reţea de canale de colectare şi

evacuare care preiau apa în exces, eliminată din câmp şi o transportă în afara teritoriului amenajat pană la cel mai apropiat curs de apă natural.

In zonele în care microrelieful terenului determină un drenaj natural extern slab, iar solul are un drenaj intern neasigurat, se pot recomanda lucrări de nivelare în pantă şi de modelare a terenului, care îmbunătăţesc scurgerea apei. De asemenea se pot recomanda lucrări pentru favorizarea circulatiei apei pe verticală, cum sunt subsolajul şi afânarea adâncă a solului, lucrări care au rolul de a preveni o acumulare de apă în exces, fie la suprafaţa terenului, fie în sol, pe o durată de timp mai mare decât perioada de rezistenţă a plantelor la exces de umiditate.


77

Drenajul se aplică în zonele cu nivel freatic la mică adâncime, cu scopul coborârii şi menţinerii acestuia sub stratul radicular al plantelor. Constă din drenuri orizontale, verticale şi din canale deschise adânci.

In zonele fără pericol de sărăturare şi înmlăştinire a solului, reţeaua de drenuri, ca şi cea de canale deschise, poate fi folosită şi pentru aplicarea subirigaţiei.

Evacuarea apei prin scurgere la suprafaţa terenului şi drenarea stratului radicular, se realizează prin aplicarea concomitentă a celor două soluţii. Se practică pe suprafeţe unde excesul de umiditate are o provenienţă atât pluvială, cât şi freatică.

Desecarea biologică a terenurilor cu exces de umiditate, metodă cunoscută şi

sub numele de biodrenaj, se bazează pe transpiraţia ridicată a unor specii (pomicole, silvice sau chiar culturi agricole), însoţită de evaporaţia apei de la suprafaţa terenului.

Colmatarea este procedeul care constă din supraînălţarea nivelului terenului

prin depuneri de pământ în mod natural (folosind aluvionările) sau artificial (preluând material din gropi de împrumut).

Această metodă devine economică atunci când se foloseşte pământul rezultat din săparea unor canale magistrale, sau din lucrările de regularizare a cursurilor de apă.

Drenurile frontale se prevăd pentru preluarea infiltraţiilor rezultate din: surse

de apă cu niveluri mai ridicate decât cotele terenului supus ameliorării. Trebuie menţionat faptul că pe lângă măsurile tehnice care se iau pentru ameliorarea solurilor cu exces de umiditate, se impun şi măsuri agrofitotehnice specifice, adică o agrotehnică adaptată noilor condiţii create prin aplicarea măsurilor hidroameliorative. Această adaptare se referă la soiuri, asolamente, îngrăşăminte şi amendamente, la modul de executare a lucrărilor solului, la un sistem de maşini agricole potrivite situatiei create şi altele.


78

Capitolul VII

NOŢIUNI GENERALE DESPRE PROCESUL DE EROZIUNE A SOLULUI 7.1. DEFINIŢIA EROZIUNII SOLULUI

Eroziunea solului reprezintă unul dintre procesele morfogenetice exogene importante, având un rol determinant în modelarea scoarţei terestre.

Procesul de eroziune propriu-zis constă în desprinderea, sub acţiunea apei sau aerului în mişcare, a unor particule de sol şi rocă de la suprafaţa terenului, transportul materialului desprins şi depunerea lui în alte locuri decât cele de origine.

Lucrările agricole executate neraţional pot contribui, la rândul lor, alături de factorii naturali, la declanşarea procesului de eroziune. Activitatea omului poate însă fi controlată şi dirijată, spre deosebire de temperatură, precipitaţii, vânturi etc. (Mureşan D., 1967; Moţoc M., 1974; Plummer C.C. and colab., 1992; Conte D.J. and D.J.Thompson, 1994; Budiu V. şi D.Mureşan, 1996).

7.2. RĂSPÂNDIREA EROZIUNII SOLULUI PE PLAN MONDIAL Degradarea solului prin eroziune afectează într-un înalt grad agricultura,

silvicultura, precum şi alte domenii de activitate, contribuind direct la poluarea mediului înconjurător.

Se apreciază că anual se pierd prin eroziune, la nivelul globului, peste 76 miliarde tone de sol fertil, dintre care aproximativ 23 miliarde tone peste capacitatea de refacere a unor straturi noi (tabel 7.1.) (Savu P., 1992). Îndepărtarea stratului fertil de sol reprezintă o pierdere imensă, având în vedere că pentru refacerea unui singur centimetru de sol fertil sunt necesari, în condiţiile medii ale zonei temperate, circa 165 ani. La nivelul Terrei, peste 50% din sedimentele transportate de cursurile naturale de apă şi care pot atinge circa 4 miliarde tone pe an, provin de pe terenurile agricole. Aceste sedimente conţin de 3-5 ori mai mult azot, fosfor, potasiu şi alte elemente decât întreaga cantitate de îngrăşăminte folosite anual în lume (Budiu V., D. Mureşan, 1996).


79

Tabelul 7.1. Situaţia eroziunii excesive a solului pe terenurile cultivate

(după Brown L. şi Wolf E., 1988)

Ţara Suprafaţa cultivată (milioane ha)

Pierderi excesive de sol fertil (milioane

tone) S.U.A. 164,14 1500 Ţările din C.S.I. 250,91 2300 India 140,03 4700 China 99,15 3300 Restul lumii 606,65 10900 Total 1263,88 22700

Eroziunea atrage după sine transformări majore ale proprietăţilor fizice,

chimice şi biologice ale solului. Pierderile de recoltă înregistrate la principalele plante de cultură sunt direct

proporţionale cu gradul de eroziune a solului. Pe solurile cu erodare slabă sau incipientă pierderile au ajuns la circa 10%, pe solurile cu eroziune puternică pierderile au atins circa 25%, pe terenurile foarte erodate s-au înregistrat pierderi de recoltă de circa 50%, iar pe solurile cu eroziune excesivă pierderile au ajuns până la 100% (Budiu V., D. Mureşan, 1996).

Eroziunea solului a creat probleme agricultorilor, din timpuri îndepărtate. Există dovezi, încă din antichitate, care menţionează învăţăminte preţioase pentru executarea lucrărilor de combatere a eroziunii solului. Recomandările făcute de Pliniu cel Bătrân, ca arăturile pe terenurile în pantă să se facă transversal, pe direcţia pantei sau să se sape şanţuri de apărare, care să preia apa lateral, sunt actuale şi azi. Cum de actualitate sunt şi amenajările de terase pe terenurile în pantă, executate de civilizaţiile antice chineză, incaşă sau maiaşă, lucrări menite să favorizeze reţinerea apei şi executarea lucrărilor solului. Nici în antichitate şi nici în epocile următoare, amploarea lucrărilor antierozionale nu s-a situat însă la nivelul altor lucrări de îmbunătăţiri funciare, în special a celei de amenajare a sistemelor de irigaţie.

Suprafeţele afectate de eroziune au ajuns, pe plan mondial, spre sfârşitul mileniului doi, la circa 700 milioane hectare, ceea ce reprezintă circa o treime din totalul suprafeţelor degradate (tabelul 7.2.).


80

Tabelul 7.2. Situaţia degradării solurilor pe plan mondial

(după Olderman L.R., 1993)

Continentul Suprafaţă Procente din: degrada

tă (mil.ha)

totală (mil.h

a)

Suprafaţa

degradată

Suprafaţa

uscatului

Suprafaţa continent

ului

Africa 494 2964 25 3,8 16,8 Asia 748 4350 38 5,7 17,2 America de Sud 244 1753 13 1,9 13,9 America Centrală

62 106 3 0,5 51,5

America de Nord

96 2032 5 0,7 4,7

Europa 218 1028 11 1,7 21,2 Oceania 102 843 5 0,8 12,1 Total 1964 13076 100 15,1 -

7.3. EVIDENŢIEREA EROZIUNII SOLULUI

ÎN ROMÂNIA În România, eroziunea solului a fost avută în vedere, multă vreme, doar în

zonele silvice. Abia în secolul al XIX-lea, Ion Ionescu de la Brad atrage atenţia asupra pericolelor generate de eroziune, iar mai târziu, P.Antonescu furnizează primele date cu privire la distrugerea solului prin eroziune (Gh.Ionescu Siseşti citat de Florea N. şi colab., 1977). Abordarea ştiinţifică a fenomenului s-a făcut doar după anul 1943, în cadrul laboratorului de eroziune a solului de la Institutul de Cercetări Agronomice, iar mai târziu în cadrul Ministerului Agriculturii, a Academiei de Ştiinţe Agricole şi Silvice, a universităţilor agronomice etc. Studiile au fost conduse la început de Ir.Staicu (1945) şi au stabilit legătura dintre eroziunea solului şi pantă, precum şi efectele eroziunii asupra recoltelor.

Din 1946 se dezvoltă studii de cartare a eroziunii solului de către o comisie înfiinţată în acest scop în cadrul Academiei, comisie coordonată de Gh.Ionescu Siseşti. Primele astfel de studii au fost realizate de N.Cernescu, M.Popovăţ, N.Bucur, C.Chiriţă, A.Haralamb în bazinul Buzăului. Cercetările au continuat apoi în cadrul aceluiaşi Institut de Cercetări Agronomice de către M.Moţoc şi P.Stănescu, la Comitetul Geologic de către N.Florea, M.Spirescu, St.Cârstea etc., la Ministerul


81

Agriculturii şi Industriei Alimentare de către E.Popovici, Fl.Trăşculescu, Gh.Mihai etc., la Institutul de Cercetări Silvice, la institutele de învăţământ superior şi la unele universităţi de către Ir.Staicu, C.V.Oprea, N.Badralexe etc. Pe baza cercetărilor acumulate, în 1955 a fost realizată de către Ministerul Agriculturii o hartă a eroziunii solului în România, hartă care a folosit lui M.Moţoc în elaborarea unei raionări sistematice a proceselor de eroziune a solului (1959, 1963). Cercetările în domeniu au continuat în deceniile următoare în cadrul ASAS – un rol deosebit revenind Staţiunii Centrale de Cercetări pentru Combaterea Eroziunii Solului Perieni, facultăţilor de îmbunătăţiri funciare şi universităţilor agronomice.

O analiză sintetică a hărţii eroziunii solului evidenţiază faptul că circa o jumătate din terenurile agricole ale României erau afectate într-un grad mai mic sau mai mare de procesul de eroziune. Date mai recente consemnează extinderea extrem de îngrijorătoare a suprafeţelor aflate în pericol.

O clasificare a suprafeţelor agricole erodate prezintă şase grupe distincte: Grupa I – zona de câmpie cu eroziune prin apă pe suprafeţe reduse (sub 5%),

care cuprinde judeţele Brăila, Ialomiţa, Ilfov, Teleorman. Izolat, aici apare şi fenomenul de eroziune eoliană;

Grupa a II-a – cuprinde tot judeţe predominant de câmpie – Arad, Dolj, Olt, Timiş – cu circa 12-16% eroziune prin apă şi 1-10% eroziune eoliană;

Grupa a III-a – judeţele Bihor, Braşov, Constanţa, Covasna, Neamţ, Satu Mare, Suceava, Tulcea, cu 12-16% eroziune prin apă iar, în cazul judeţelor Tulcea, Satu Mare, Constanţa, Bihor – şi eroziune prin vânt. În cazul acestei grupe, în afara suprafeţelor direct afectate, există pericolul extinderii eroziunii şi pe alte suprafeţe;

Grupa a IV-a – judeţele Botoşani, Dâmboviţa, Harghita, Hunedoara, Mehedinţi, Prahova, Sălaj, cu eroziune prin apă pe 23-27% din suprafaţă;

Grupa a V-a – judeţele Alba, Argeş, Bacău, Caraş-Severin, Galaţi, Gorj, Iaşi, Mureş, Sibiu, Vâlcea, cu 28-30% din suprafeţe afectate de eroziunea prin apă;

Grupa a VI-a – judeţele Vaslui, Vrancea, Cluj, Maramureş, Bistriţa-Năsăud cu 28-34% suprafeţe erodate şi cu pericol de erodare pe alte mari suprafeţe.

Se apreciază că din cele aproximativ 15 milioane ha teren agricol din România, peste 6 milioane sunt situate pe pante mai mari de 5%, fiind expuse, prin urmare, eroziunii. În tabelul 7.3. este prezentată situaţia repartizării principalelor categorii de folosinţă în funcţie de nivelul pantei (după Anuarul Statistic la României, 1990 şi Ministerul Agriculturii, 1996).


82

Tabelul 7.3.

Categoriile de folosinţă a terenului în funcţie de mărimea pantei în România (mii ha)

Grupa de pantă (%) Arabil Pajişti

naturale Vii Livezi Total agricol

0-5 7262,5 1106,9 137,0 89,5 8595,9 5-10 984,0 332,2 40,5 38,3 1395,0 10-15 662,2 490,3 42,4 58,6 1253,5 15-20 555,3 722,8 44,9 82,2 1405,2 20-25 231,7 762,8 23,8 54,8 1073,1 25-35 114,5 731,2 14,5 27,2 887,4

peste 35 23,3 231,2 2,9 6,0 353,4 TOTAL 9833,5 4467,4 306,0 356,6 14963,5

Dintre categoriile de folosinţă amintite, cele mai expuse erodării sunt

suprafeţele menţinute în ogor, în cadrul acestora, cele prăşitoare, iar cele mai rezistente sunt pajiştile naturale şi suprafeţele cultivate cu ierburi perene, cele cultivate cu cereale păioase etc.

Experienţele realizate la SCA Turda în perioada 1986-1997, pe „perimetrul etalon”, amenajat antierozional au scos în evidenţă rezistenţa superioară la erodare în toţi anii de experimentare, a suprafeţelor cultivate cu ierburi perene (Luca E. şi colab., 1999).

Rezultate asemănătoare au fost obţinute şi în alte centre de cercetare din România, cum sunt, bunăoară, cele înregistrate în condiţiile Podişului Central Moldovenesc, la Staţiunea Centrală de Cercetări pentru Combaterea Eroziunii Solului Perieni.

Ca urmare a unor cauze multiple, naturale şi artificiale, între care se evidenţiază îndeosebi precipitaţiile, oscilaţiile de temperatură, tipul de sol şi, mai ales, intervenţia adesea necugetată a omului (intervenţie favorizată de fărâmiţarea excesivă a terenului în parcele mici, pe care lucrările se execută, de obicei, fără respectarea normelor minime de prevenire a eroziunii), suprafeţele afectate de eroziune au crescut considerabil în ultimii ani, în majoritatea judeţelor României (tabelul 7.4.).


83

Tabelul 7.4. Situaţia terenurilor afectate de eroziune în România (după datele Institutului de Geodezie, Fotogrammetrie, Cartografie şi Organizarea Teritoriului, 1989 şi ale

Serviciului de Monitoring din Ministerul Apelor Pădurilor şi Protecţiei Mediului, 1997)

Nr. crt

. Judeţul

Suprafaţa totală (mii ha)

Din care: Eroziune

de suprafaţ

ă

Eroziune de

adâncime

Alunecări

terenuri

0 1 2 3 4 5 1 Alba 623,1 136,3 2,0 21,3 2 Arad 765,4 40,9 4,7 2,6 3 Argeş 680,1 40,3 2,8 15,2 4 Bacău 660,3 121,5 8,1 32,7 5 Bihor 753,5 70,5 4,5 3,5 6 Bistriţa-Năsăud 530,5 57,4 6,3 13,1 7 Botoşani 496,5 124,8 1,8 39,5 8 Braşov 535,1 38,5 2,2 33,0 9 Brăila 472,4 1,5 - - 10 Buzău 607,2 54,5 2,7 27,0 11 Caraş-Severin 851,4 45,6 3,1 7,5 12 Călăraşi 475,4 11,0 - - 13 Cluj 665,0 113,6 1,2 74,1 14 Constanţa 705,5 76,8 1,6 - 15 Covasna 370,5 21,4 0,6 5,5 16 Dâmboviţa 402,6 21,5 1,8 16,2 17 Dolj 741,3 32,3 38,4 3,5 18 Galaţi 442,5 76,2 10,9 0,9 19 Giurgiu 381,0 15,6 - - 20 Gorj 564,1 51,1 0,1 42,6 21 Harghita 661,0 145,6 13,2 11,0 22 Hunedoara 721,6 65,4 4,4 5,4 23 Ialomiţa 491,2 13,6 0,1 - 24 Iaşi 546,9 133,9 1,1 40,6 25 Maramureş 621,5 67,4 4,9 16,6 26 Mehedinţi 490,0 73,1 4,3 26,7 27 Mureş 669,6 128,6 10,1 70,6 28 Neamţ 589,0 35,7 3,7 31,3 29 Olt 550,7 51,4 1,9 0,4


84

30 Prahova 469,4 47,7 2,7 19,8 31 Satu-Mare 440,5 15,8 0,4 2,1 32 Sălaj 385,0 39,1 8,9 26,0 33 Sibiu 542,2 74,4 1,5 35,1 34 Suceava 855,5 42,6 6,9 14,9 35 Teleorman 578,1 45,2 0,1 0,2 36 Timiş 867,8 45,3 1,1 4,0 37 Tulcea 843,0 60,4 - - 38 Vaslui 530,0 165,4 16,8 38,7 39 Vâlcea 570,5 84,2 2,8 41,9 40 Vrancea 486,3 57,4 5,3 4,9

41 Sectorul agricol Ilfov 163,8 3,3 - -

TOTAL 23750,0 2547,1 183,0 728,6

Intensitatea eroziunii solului este diferită de la o zonă la alta, de la un tip de sol la altul. Cercetările intreprinse în ultimii ani au evidenţiat că 2,6% din suprafaţa agricolă a României poate fi afectată de o eroziune foarte puternică, 19% de o eroziune moderată, 3% de o eroziune slabă şi 57,4% de o eroziune neapreciabilă (Florea N. şi colab., 1976; Budiu V. şi D.Mureşan, 1996; Luca E. şi colab., 1999).

7.4. CLASIFICAREA EROZIUNII SOLULUI Eroziunea solului este un proces natural, aflat într-o continuă desfăşurare,

din timpuri îndepărtate până în zilele noastre. Clasificarea proceselor de eroziune a solului se poate face după mai multe criterii.

În funcţie de perioada de desfăşurare a eroziunii se disting: o eroziune geologică (normală) proces de lungă durată, produs sub acţiunea factorilor naturali şi o eroziune antropică (accelerată), contemporană, aflată în plină desfăşurare, produsă mai ales ca urmare a intervenţiei omului, prin lucrări neraţionale, prin defrişarea pădurilor, desţelenirea pajiştilor etc.

În funcţie de factorii care o produc, eroziunea solului se clasifică în: eroziune produsă de apă şi eroziune produsă de vânt (eoliană).

7.4.1. Eroziunea produsă de apă Acţiunea apei stă la baza celor mai multe şi mai grave procese de eroziune a

solului. În raport cu mecanismul de acţiune a apei, se disting: eroziunea prin picături, eroziunea la suprafaţă, eroziunea în adâncime, eroziunea de mal.


85

7.4.1.1. Eroziunea prin picături (eroziune prin impact sau prin

împroşcare), se evidenţiază îndeosebi pe terenurile în pantă, sub acţiunea picăturilor de apă, la impactul acestora cu solul, în timpul precipitaţiilor sau irigării prin aspersiune. La impactul cu solul, picăturile de apă contribuie la sfărâmarea şi distrugerea agregatelor de structură, apoi la împrăştierea şi la transportul particulelor de sol. Intensitatea eroziunii depinde de panta terenului, de caracteristicile solului şi de felul precipitaţiilor.

Se apreciază că pe un teren plan eroziunea prin picături nu se manifestă pregnant, realizându-se o compensare între materialul desprins şi cel depus. Pe pante procesul este mult mai agresiv, fiind transportată din amonte spre aval o mare cantitate de sol fertil.

Şocul produs de picăturile de apă determină ridicarea particulelor de sol până la 0,6-0,8 m şi proiectarea acestora până la 1,0-1,5 m (Moţoc M., 1974; Popescu I., 1976).

7.4.1.2. Eroziunea la suprafaţă (eroziune decapantă sau laminară) este

generată de apa provenită din precipitaţii sau din topirea zăpezii. Aceasta poate produce fenomenul de spălare a solului, antrenând în traiectoria sa, într-un grad mai mic sau mai mare, şi particule de sol. Forţa de erodare a apei creşte dinspre cumpăna apei spre poala versantului. Pe versant cresc, de asemenea, atât viteza apei cât şi cantitatea de apă, dinspre amonte înspre aval. Implicit, forţa de erodare va creşte în acelaşi sens.

Cantitatea de material erodat este determinată de presiunea exercitată de şuvoiul de apă asupra particulelor de sol, precum şi de rezistenţa opusă de acesta la deplasarea apei.

Eroziunea la suprafaţă se manifestă mai pregnant pe terenurile în pantă, proaspăt afânate şi lipsite de vegetaţie. În astfel de cazuri se pot produce şuvoaie cu adâncimi de până la 5 cm sau rigole care pot ajunge, pe solurile uşoare, chiar la 15-20 cm.

Eroziunea la suprafaţă este adesea ignorată, având în vedere că formaţiunile ei nu au un caracter permanent, ele fiind înlăturate prin lucrări agrotehnice aplicate solului. Pierderile de sol fertil pot fi însă destul de mari, determinând scăderi drastice ale producţiilor agricole (Mureşan D., 1967; Nicolau C. şi colab., 1970; Ceauşu N. şi colab., 1976; Luca Al.şi colab., 1977; Popa A. şi colab., 1984; Mureşan D. şi colab., 1992).

7.4.1.3. Eroziunea în adâncime este generată de scurgerile de apă

periodice, concentrate pe anumite direcţii. Prin unirea şuvoaielor mici de apă, în urma precipitaţiilor puternice şi de durată, se formează şuvoaie mari, cu debit şi viteza


86

superioare, care acţionează agresiv asupra solului, contribuind la producerea eroziunii în adâncime.

Formele eroziunii în adâncime au un caracter permanent. Acestea sunt: rigolele, ogaşele, ravenele şi torenţii.

Rigolele rezultă în urma adâncirii şanţurilor rezultate prin eroziunea de suprafaţă şi pot ajunge până la o adâncime de 50 cm. Rigolele au cea mai mare răspândire dintre toate formele de eroziune. Prin lucrări agrotehnice repetate se poate nivela terenul afectat de această formă de eroziune, stopându-se şi manifestarea, în continuare, a efectului distructiv al apei asupra solului.

Ogaşele sunt forme mai evoluate ale eroziunii. Adâncimea acestora poate ajunge până la 3 m, iar lăţimea până la 8 m. Ogaşele au, de obicei, trasee neregulate, pe direcţia generală a liniei de cea mai mare pantă. Terenurile afectate de ogaşe pot fi cu greu traversate de maşini agricole, fapt care împiedică desfăşurarea normală a lucrărilor mecanizate. Suprafeţele cu ogaşe mai mici, cu adâncimi de până la 0,80 m, se pot nivela asemănător cu suprafeţele afectate de rigole, prin lucrări agrotehnice. Pentru nivelarea suprafeţelor cu ogaşe mari se poate interveni cu ajutorul utilajelor terasiere.

Adesea însă, suprafeţele afectate de ogaşe sunt scoase din circuitul agricol. Ravenele sunt forme ale eroziunii în adâncime rezultate, de regulă, din

dezvoltarea ogaşelor. Pot avea adâncimi de până la 30 m şi lăţimi până la 50 m. În cazul ravenelor de dimensiuni mai mici se poate interveni prin nivelare, la

fel ca în cazul ogaşelor mari, cu ajutorul buldozerelor. Nivelarea ravenelor mari ar presupune cheltuieli foarte ridicate, fapt care impune aplicarea altor măsuri, îndeosebi a împăduririi cu salcâm, plop, salcie pentru stabilizare şi protejarea suprafeţelor din vecinătate. În mod excepţional, pentru recuperarea unor suprafeţe, se pot executa lucrări hidrotehnice (canale, baraje, praguri etc.), care presupun, de asemenea, cheltuieli foarte ridicate.

Ravenele se pot clasifica după criterii morfometrice, după intensitatea procesului de eroziune, după stadiul de dezvoltare, după torenţialitate etc.

După intensitatea procesului de eroziune în timp de un an se disting: ravene cu dezvoltare înceată, cu înaintare de circa 1 m pe an; ravene cu dezvoltare mijlocie, cu înaintare de circa 1-3 m pe an, ravene cu dezvoltare puternică, având o înaintare de peste 3 m pe an.

După stadiul de dezvoltare, ravenele pot fi: ravene active în stadiu incipient; ravene active în stadiu evoluat; ravene stabilizate parţial; ravene stabilizate.

După torenţialitate se deosebesc: ravene excesiv de torenţiale; ravene mijlociu torenţiale; ravene practic netorenţiale.

Torenţii sunt cursuri de apă formate, de obicei, în urma ploilor torenţiale sau a topirii zăpezii. Se caracterizează prin viituri mari, de scurtă durată şi cu o încărcătură ridicată în materiale erodate. Turbiditatea torenţilor poate depăşi 50 g/l.


87

O formaţiune torenţială este constituită dintr-un bazin de recepţie, o reţea de scurgere şi o zonă de depunere şi poate avea în componenţă numai o ravenă, vâlcea, vale etc. sau poate fi ramificată, cuprinzând mai multe formaţiuni ale eroziunii în adâncime. (Popescu I., 1976; Budiu V., 1980; Popa A. şi colab., 1984; P.Savu, 1992). Torenţii sunt mai răspândiţi în zonele montane şi pe pajiştile puternic degradate.

7.4.2. Eroziunea eoliană este produsă sub acţiunea directă a vântului,

îndeosebi în zone cu soluri nisipoase. Răspândirea eroziunii eoliene este de mai mică amploare decât cea a eroziunii produse de apă. În România sunt afectate de acest tip de eroziune peste 500.000 ha îndeosebi în Oltenia, pe terasele Dunării, în zona din stânga Jiului, în Delta Dunării, în nord-vestul ţării, sudul Moldovei etc.

Procesul de eroziune prin vânt constă în desprinderea, transportul şi apoi depunerea particulelor de la suprafaţa solului sub acţiunea curenţilor de aer. Depunerile materialului transportat se fac atunci când viteza vântului scade sau când se interpun anumite obstacole în calea vântului.

Formaţiunile care se constitue ca urmare a eroziunii eoliene sunt: muşuroaiele de nisip care reprezintă prima fază a mişcării nisipurilor. Se

formează pe terenuri nisipoase, fără vegetaţie, în preajma unor smocuri de vegetaţie etc. Au, de obicei, o înălţime redusă.

valurile de nisip sunt formaţiuni alungite, de forma unor coame sau spinări de până la 20 m lungime.

movilele de nisip sunt de forma unor calote, cu înălţime de până la 10 m, care se pot forma pe terasele cursurilor de apă.

dunele sunt formaţiuni constituite de-a lungul malurilor râurilor sau mărilor. Unite în lanţuri, dunele se pot întinde pe sute de kilometri. Cei doi versanţi ai dunelor sunt neuniformi: unul este concav spre direcţia vântului dominant, având o pantă de până la 15°, celălalt, opus direcţiei vântului, este abrupt, cu pantă de 30-35°.

barhanele de nisip se formează când vântul întâlneşte în cale anumite obstacole. De obicei, în prima fază se formează movile de nisip în preajma unor obstacole, movile care apoi se pot uni sub formă de potcoavă (Mureşan D., 1967; Neagu Ileana, 1994; Budiu V. şi Mureşan D., 1996).


88

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ 1. BOTZAN M., 1962, Culturi irigate, EASS, Bucureşti 2. BOTZAN M., 1972, Bilanţul apei în solurile irigate, Ed.Acad., Bucureşti 3. BRICI I., 1968, Curs de Culturi irigate, Inst,Agr.Timişoara 4. BUDIU V., 1992, Cercetări privind fertilizarea unor amestecuri de plante furajere

perene în condiţii de irigare şi neirigare. Teza de doctorat, USA Cluj-Napoca

5. DUCROCQ M., 1990, Les bases de l'irrigation, Technique et Documentation Lavoisier, Paris

6. GRUMEZA N., 1968, Irigaţiile pe glob, Ed.ştiinţifică, Bucureşti 7. GRUMEZA N., I.ALEXANDRESCU, P.IONESCU, 1979, Tehnica irigării

culturilor hortiviticole, Ed.Ceres, Bucureşti 8. GRUMEZA N., O.DRĂGĂNESCU, 1983, Irigaţii prin picurare, Ed.Ceres

Bucureşti 9. GRUMEZA N., O.MERCULIEV, O.TUSA, 1988, Consumul de apă al plantelor

cu aplicaţii în proiectarea şi exploatarea amenajărilor de irigaţii. Redacţia de propagandă tehnică agricolă, Bucureşti

10. GRUMEZA N., O.MERCULIEV, C.KLEPS, 1989, Prognoza şi programarea aplicării udărilor în sistemele de irigaţii, Ed.Ceres, Bucureşti

11. GULHATI N.D., 1955, Irrigation in the world, ICID, New Delhi 12. GULHATI N.D., 1958, Wordwide View of Irrigation.

Developments.Proc.Am.Soc.Civil Emg. 13. GUŞ P. şi colab, 1998, Agrotehnica, Ed.Risoprint, Cluj-Napoca 14. HALEVY I şi colab., 1972, Irigaţia prin picurare, A V-a sesiune a comisiei de

lucru pentru resursele de apă şi irigaţie. Bucureşti 15. IONESCU-SISEŞTI VL., 1971, Culturi irigate, EDP Bucureşti 16. IONESCU-SISEŞTI VL., 1982, Irigarea culturilor, Ed.Ceres, Bucureşti 17. JINGA I şi colab., 1971, Influenţa irigaţiei cu ape reziduale provenite de la

complexele industriale de creştere a porcilor asupra producţiei şi calităţii porumbului pentru boabe. Analele ISCIFGA, vol.III

18. LUCA E., 1991, Stadiul actual al cercetărilor cu privire la tehnologia şi regimul de irigare la porumb. Univ.de Şt.Agricole Cluj-Napoca

19. LUCA E., 1994, Cercetări privind tehnologia şi regimul de irigare la porumbul cultivat în condiţiile ecologice din zona subumedă a Transilvaniei, Teză de doctorat, Cluj-Napoca

20. LUCA E., Z.NAGY, AL.TURDEAN, MARGARETA BERCHEZ, 1994, Efectul irigării şi al desimii de semănat asupra producţiei la porumbul siloz, Buletin USACN, A-H, 48/2

21. LUCA E., Z.NAGY, AL.TURDEAN, 1995, Reserches concernant la technologie de culture du maïs irrigué, en conditions écologiques de la zone sons


89

humide de la Transylvanie, Soil Tillage - Present and Future - Symposion, vol.II, USA Cluj-Napoca

22. LUCA E., Z.NAGY, AL.TURDEAN, 1996, Consequence of fertilisation and irrigation on level and quality of maize production, Buletin USAMVCN, A-H, 50

23. LUCA E., Z.NAGY, AL.TURDEAN, 1997, Influence of irrigation and fertilisation on maize production, Simposium "Alternatives in Soil Tillage", vol.I, Cluj-Napoca

24. LUCA E., 1997, Irigarea porumbului în zona subumedă a Transilvaniei, Ed.Ceres, Bucureşti

25. LUCA E., Z.NAGY, AL.TURDEAN, I.FĂRCAŞ, H.ARION, 1997, Irrigation effect on level of potato production, Horticultura clujeană XX, Cluj-Napoca

26. MERCULIEV O., GH.SALAY, 1961, Irigarea culturilor de câmp, EASS, Bucureşti

27. MICULESCU A., 1967, Aspecte din experienţa fermierilor din SUA în cultivarea plantelor de câmp. Ed.Agrosilvică, Bucureşti

28. MUNTEAN L. şi colab., 1995, Fitotehnie, EDP, Bucureşti 29. MUREŞAN D., I.PLEŞA, N.ONU, P.SAVU, Z.NAGY, I.JINGA, AL.

TEODORIU, I. PALTINEANU, I. TOMA, I. VASILESCU, 1992, Irigaţii, desecări şi combaterea eroziunii solului. Editura didactică şi pedagogică, R.A.Bucureşti

30. NAGY Z., 1972, Curs de culturi irigate, At.de mat.did. I.A. "Dr.Petru Groza" Cluj-Napoca

31. NAGY Z., E.LUCA, AL.TURDEAN, 1992, Efectul irigării asupra producţiei şi a însuşirilor fizice, chimice şi hidrofizice ale solului, Bul.USACN, A-H, 46/1

32. NAGY Z., E.LUCA, AL TURDEAN, 1992, Cercetări privind consumul de apă la grâu în zona colinară a Transilvaniei, Bul.USACN, A-H, 46/2

33. NAGY Z., E.LUCA, 1994, Irigarea Culturilor, curs, Tipo Agronomia, Cluj-Napoca

34. NAGY Z., E.LUCA, 1995, Irigarea Culturilor, lucrări practice, Tipo Agronomia, Cluj-Napoca

35. NATHAN R., 1996, Fertilisation combined with irrigation, CINADCO, Israel 36. ONU N., 1969, Infliltrarea apei în solurile irigate, Sinteza 23, CDA Bucureşti 37. ONU N., 1988, Curs de Irigarea Culturilor, I.A.Timişoara 38. OBREJANU GR., 1966, Pedologie ameliorativă, Ed.Agrosilvică, Bucureşti 39. ONCIA SILVICA, 1999, Cercetări cu privire la consumul de apă al principalelor

culturi irigate în condiţiile Câmpiei Banatului, Teză de doctorat, USAMV a Banatului, Timişoara.


90

40. PICU I., N.HULPOI, AL.TIANU, V.POPESCU,1978,Organizarea rotaţiei culturilor pe terenurile irigate. Rev.Prod.veget, nr.8, p.19-25

41. PLEŞA I., GH.FORESCU, 1974, Irigarea culturilor, Ed.Ceres, Bucureşti 42. POPESCU I.C., 1978, Consumul de apă şi prognoza în irigarea culturilor,

Ed.Scrisul Românesc, Craiova 43. PRICOP, GH. N.GRUMEZA, M.DOROBANŢU, 1971, Metode de udare,

Ed.Ceres, Bucureşti 44. RIEUL L. şi colab., 1992, Irrigation, Groupe France Agricole, Paris. 45. SALONTAI AL., 1982, Fitotehnie, Tipo Agronomia, Cluj-Napoca 46. SAPIR E., E.YAGEV, 1995, Drip Irrigation, CINADCO, Israel 47. SIPOS GH. şi colab., 1981, Densitatea optimă a plantelor agricole. Ed.Ceres,

Bucureşti 48. TITZ L., GH.SIPOS, D.MUREŞAN, Z.NAGY, 1973, Practica irigaţiei, Ed.Ceres,

Bucureşti 49. * * * Anuarul statistic al României, 1998 50. * * * FAO Yearbook, vol.51, 1997

Documents

82192672 Peisagistica 2010 Luca