Tematica examenului de Geniu Rural 2011.1. Obiectul i importana lucrrilor de Geniu Rural. 2. Trsturile caracteristice ale lucrrilor de Geniu Rural. 3. Accesibilitatea apei pentru plante. 4. Norma de irigare. 5. Norma de udare din perioada de vegetaie. 6. Norma de udare de aprovizionare/rasarire. 7. Metode de udare; cerine generale. 8. Factorii care determin alegerea metodei de udare. 9. Udarea prin brazde; avantaje i dezavantaje; condiii de folosire. 10. Parametrii care definesc scurgerea apei pe brazde. 11. Aprecierea si imbunatatirea calitatii udarii pe brazde. 12. Elementele tehnice ale udrii prin brazde; distanta intre brazde si sectiunea brazdelor; 13. Elementele tehnice ale udrii prin brazde; debitul si lungimea brazdelor; 14. Elementele tehnice ale udrii prin brazde;panta si durata de udare; 15. Metoda de udare prin aspersiune; condiii de folosire; avantaje i dezavantaje. 16. Indicii calitativ-funcionali ai aspersoarelor. 17. Metoda de udare prin picurare; condiii de folosire; avantaje i dezavantaje. 18. Prezentare general instalaia de udare prin picurare. 19. Elementele tehnice ale udrii prin picurare. 20. Definirea i amploarea procesului de Eroziune a solului . 21. Formula fundamental a eroziunii de suprafa. 22. Factorii determinani i favorizani ai eroziunii solului. 23. Consecinele eroziunii solului. 24. Sisteme antierozionale de amplasare a culturilor pe versani A. Sistemul de cultur pe curbele de nivel B. Sistemul de cultur n fii C. Amenajarea antierozional a terenurilor prin lucrri de terasare. D. Amenajarea antierozional a terenurilor prin lucrri de terasare. Terasarea terenurilor arabile 25. Amenajarea antierozional a terenurilor prin lucrri de terasare. A. Uniformizarea/modelarea terenurilor arabile B. Terasarea terenurilor arabile C. Terasarea terenurilor arabile - terase banchet D. Terasarea terenurilor pentru plantaiile de vi de vie i pomi I. Criterii pentru alegerea tipurilor de terase i a elementelor dimensionale II. Elementele teraselor din pmnt cu taluzul consolidat prin nierbare. 26. Lucrri de regularizare a scurgerii de suprafa pe versani a. Lucrri de regularizare a scurgerii de suprafa pe versani : canalele de coast b. Lucrri de regularizare a scurgerii de suprafa pe versani : canalele de nivel c. Lucrri de regularizare a scurgerii de suprafa pe versani : debu eele 27. Formaiunile eroziunii de adncime . 28. Excesul de umiditate pe terenurile agricole; sursele i factorii favorizani. 29. Efectele excesului de umiditate asupra solului i plantelor. 30. Elementele reelei de desecare. 31. Tipuri de drenuri i drenaj. 32. Drenajul orizontal; scheme de amplasare a reelei de drenaj. 33. Drenajul crti 34. Drenajul crti; elemente tehnice

10 grile x 0,7 p + 3 p (subiect tratat in extenso*)=10* Tematica subliniat

Sinteza cursuri Geniu Rural 1. Obiectul i importana lucrrilor de Geniu Rural.Suprafaa agricol a Romniei nsumeaz cca. 15 mil. ha (63 % din cele 23,839 mil. Ha(care reprezint suprafaa total a rii). Datorit diversitii condiiilor de relief, clim, sol i hidrogeologie, pe aproximativ 2/3 din suprafaa agricol se manifest aciunea separat sau cumulat a secetei, excesului de umiditate i eroziunii solului (inclusiv alunecri de teren) . Aceste fenomene provoac aproape anual pagube importante agriculturii, contribuind implicit la scderea nivelului de trai din Romnia, mai ales n aceast perioad n care dificulti economice se suprapun cu acutizarea schimbrilor climatice la nivel global. Obiectivul general al lucrrilor de geniu rural const n contracararea efectelor negative ale secetei, excesului de umiditate i eroziunii solului. n funcie de scopul urmrit, lucrrile de geniu rural se grupeaz n: - lucrri pentru nlturarea deficitului de ap din sol prin irigaii; - lucrri pentru prevenirea i combaterea excesului de ap prin; o regularizarea cursurilor de ap; o ndiguiri; o desecri-drenaje. - lucrri pentru prevenirea i combaterea eroziunii solului (inclusiv alunecri de teren).O bun proiectare, execuie i exploatare a acestor lucrri creeaz premize pentru ridicarea fertilitii solurilor i folosirea raional a apei, prin asigurarea unui regim optim de umiditate i implicit de aeraie, temperatur i nutriie. n ultim instan, aplicarea acestor msuri asigur obinerea de producii mari i stabile n condiii de protecie a mediului ambiant. n spiritul celor prezentate, considerm c lucrrile de geniu rural constituie fundamentul conceptului modern de dezvoltare durabil a agriculturii. Aceste lucrri de geniu rural au deci un rol extrem de important n intensivizarea agriculturii nu numai datorit implicaiilor directe ci i datorit potenrii implicite a altor factori de producie cum sunt fertilizarea i folosirea de soiuri i hibrizi cu productivitate ridicat.

2. Trsturile caracteristice ale lucrrilor de Geniu Rural.Lucrrile de irigaii, desecri si combaterea eroziunii solului se deosebesc fundamental de lucrrile agricole obinuite prin cteva trsturi caracteristice: 1. Au o durat mare de funcionare (zeci sau chiar sute de ani). Acest lucru impune ca proiectarea, execuia si exploatarea acestora sa se fac cu profesionalism deoarece eventualele erori intr-una din etapele enumerate se pot nltura fie dup casarea lucrrilor, fie cu cheltuieli foarte mari. 2. Necesit investiii specifice mari la hectar. Pur orientativ, pentru a avea o imagine comparativ ntre costurile diferitelor categorii de lucrri de geniu rural, redm cu aproximaie investiiile medii specifice: 200 3000 Euro/ha pentru amenajri de irigaii cu udare prin scurgere la suprafa sau aspersiune; 7500 Euro/ha pentru amenajarea orezriilor; 1000 - 4000 Euro/ha pentru amenajri de irigaii prin picurare sau microaspersiune; 1000 - 1500 Euro/ha pentru lucrri de desecare; 1500 - 2500 Euro/ha pentru lucrri de drenaj subteran; 800 - 1000 Euro/ha pentru lucrri de combatere a eroziunii de suprafa; 6000 - 9000 Euro/ha pentru lucrri de terasare a versanilor.

3.

4.

5.

6. 7.

8.

Investiiile se amortizeaz ntr-o perioad mai lung n comparaie cu alte investiii din agricultur, dar mai rapid dect investiiile din industrie. Astfel, n medie, durata de amortizare a acestora este de 10 20 ani. Datorit acestui fapt, corelat cu necesitatea si importanta acestor lucrri, este poate util s amintim ca statele europene subvenioneaz cheltuielile aferente acestor amenajri n proporie de 40 90%, in funcie de specificul zonei i de prioritatea acestor amenajri. Au un caracter complex. n etapele de proiectare, execuie si exploatare trebuie s se aib n vedere totalitatea factorilor naturali, tehnici i economici att pentru stabilirea soluiilor optime ct si pentru prevenirea degradrii mediului natural (n special a solului). Ca urmare a acestui caracter complex, specialitii care proiecteaz, execut i/sau exploateaz aceste lucrri, trebuie sa cunoasc n profunzime relaiile clim sol ap plant i s posede cunotine de hidraulic, hidrologie si hidrogeologie. Domeniile de irigaii, desecri si combaterea eroziunii solului vor utiliza de asemenea cunotine de topografie, fizic, meteorologie, pedologie, agrotehnic, fitotehnie, mecanizare etc. Lucrrile de geniu rural trebuie realizate de cele mai multe ori pe teritoriul mai multor exploataii agricole, caz n care se constituie n sisteme, fiind necesar o bun cooperare i sincronizare ntre proprietarii i/sau managerii acestora. Atunci cnd se dorete un grad mai mare de independen i flexibilitate , este posibil i realizarea unor amenajri locale care ns pot impune uneori cheltuieli specifice mai ridicate datorit randamentelor mai sczute. De asemenea, posibilitatea realizrii acestor amenajri locale este dictat i de amplasamentul suprafeelor respective. Relativ la cele prezentate, precizm c lucrrile de geniu rural au eficacitate maxim atunci cnd se ncadreaz armonios n lucrrile generale de amenajare a teritoriului pe uniti naturale, n spiritul conceptului modern de dezvoltare durabil. Lucrrile de geniu rural se caracterizeaz printr-o evoluie rapid n concepia de proiectare a amenajrilor. Spre exemplu, n ultima jumtate de secol s-a trecut de la irigarea aproape exclusiv prin scurgere la suprafa la irigarea prin aspersiune i/sau microaspersiune, prin picurare etc. Pe glob, ritmul de cretere a suprafeelor amenajate cu lucrri de geniu rural este foarte susinut. Din pcate, n Romnia, n perioada de dup anul 1990 evoluia suprafeelor amenajate cu lucrri de geniu rural a stagnat datorit conjuncturii social economice nefavorabile, nregistrndu-se de multe ori chiar pierderi foarte grave n ceea ce privete calitatea i funcionalitatea acestor amenajri. Contrastul ntre situaia acestei ultime perioade i cea a deceniului 1980 1990 este foarte puternic. Putem astfel aminti c n perioada 1980 1990 ritmul mediu de cretere pentru amenajrile de irigaii a fost de cca. 87 000 ha anual, pentru desecri 70 000 ha anual i pentru combaterea eroziunii solului cca. 60 000 ha anual. Aceste creteri corespund unui ritm mediu anual de dezvoltare a lucrrilor de geniu rural de 1,5% raportat la totalul suprafeei agricole de 15 mil. ha. Lucrrile de geniu rural contribuie la ridicarea gradului de intensivizare a agriculturii deoarece optimizarea factorului ap impune, n conformitate cu legea proporiilor armonice enunat de Gh. Ionescu Siseti, dozarea n aceeai proporie i a celorlali factori de vegetaie, n scopul sporirii produciei agricole i al amortizrii ntr-un timp ct mai scurt a investiiilor fcute.

2

Partea I. IRIGAII3. Accesibilitatea apei pentru plante Apa accesibil plantelor se afl cuprins ntre capacitatea de ap n cmp (Cc) i coeficientul de ofilire (Co) . Intervalul dintre Cc i Co poart numele de intervalul umiditii active (I.U.A)

La nivelul capacitii de ap n cmp, apa este reinut cu o for de suciune de 1/3 atmosfere , for care crete la 15 atm la nivelul coeficientului de ofilire (8), fapt care indic un grad diferit de accesibilitate a apei pentru plante. Pentru ca plantele s se dezvolte n condiii optime, aprovizionarea cu ap trebuie s se fac fr consum mare de energie, deoarece odat cu reducerea cantitii de ap accesibil crete consumul de energie al plantelor, fapt care stnjenete creterea i dezvoltarea lor i duce n final la diminuarea produciei. Din aceste considerente, s-au introdus noiunile de ap uor accesibil i plafon minim. Plafonul minim marcheaz limita inferioar a umiditii uor accesibile plantelor. Prin urmare, apa uor accesibil este cuprins ntre capacitatea de ap n cmp i plafonul minim. Limita inferioar a umiditii uor accesibile corespunde unei suciuni de 1-2 atm. Producia cea mai mare, norma de irigare cea mai mic i un numr raional de udri, se pot obine n cazul irigrii la plafonul minim corespunztor unei suciuni de 2 atm. Aplicarea udrilor la o suciune de 1 atm nu sporete semnificativ producia, crescnd ns numrul de udri i costul irigaiei. n varianta udat la plafonul minim corespunztor unei suciuni de 15 atm, producia se reduce n mod simitor,. La acelai coninut de ap accesibil, fora de reinere a apei n sol difer de la un sol la altul, n funcie de textur. Dac se accept plafonul minim corespunztor unei suciuni de circa 2 atm , acesta se poate calcula, n funcie de textura solului, cu relaiile: pmin = Co + 1/3 (Cc Co), pentru soluri nisipoase uoare, cu structur n microagregate (10); pentru soluri cu textur mijlocie i structur glomerular (11); pmin = Co + 1/2 (Cc Co), pmin = Co + 2/3 (Cc Co) pentru soluri argiloase, cu structur glomerular n cazul nisipurilor, valorile ridicate ale plafonului minim se explic prin limitarea cantitii de ap care circul efectiv prin stratul de sol datorit numrului redus de puncte de contact ntre particule. Spre exemplu, Mrcineanu Fl indic n cazul irigrii cartofului timpuriu, pe un sol aluvial luto-nisipos, dou valori ale plafonului minim: 50% din IUA de la rsrit pn la nceputul fazei de tuberizare i 70% din IUA, dup nceputul tuberizrii. Prin meninerea rezervei de ap din sol ntre plafonul minim i capacitatea de ap n cmp pe adncimea de dezvoltare a masei principale de rdcini, plantele vor avea la dispoziie permanent ap uor accesibil i un regim de aer favorabil, cuprins ntre 15-40% din volumul porilor. Reducerea umiditii solului pn la nivelul coeficientului de ofilire, timp de 1-2 zile n timpul nspicatului sau polenizrii porumbului, poate reduce producia cu cca. 20%, iar la o durat a deficitului de 6-8 zile, producia se poate reduce cu 50%. Reduceri nsemnate Curbele accesibilitii apei pentru plante se semnaleaz i n cazul sfeclei de zahr, cartofilor etc. Meninerea nivelului apei din sol pe adncimea de udare deasupra plafonului minim, n toat perioada de vegetaie a culturii, se poate asigura numai dac momentul declanrii primei udri i a udrilor dup eventualele perioade de ntrerupere, se determin astfel nct pe toat suprafaa ocupat de o cultur, udarea s se aplice nainte ca rezerva de ap s scad sub nivelul plafonului minim. Spre deosebire de culturile de cmp, pentru a asigura producii mari i de calitate superioar, plantele legumicole necesit irigarea la un plafon minim mai ridicat. Spre exemplu, tomatele se recomand a se iriga la un pmin de 3/4 din IUA pe solurile medii i de 1/2 din IUA pe cele uoare. Varza i conopida se vor iriga la o umiditate corespunztoare unei suciuni de 0,6-0,7 atm,3

iar ceapa de ap, prazul, sfecla roie, morcovii, ptrunjelul, ridichile, la un plafon foarte apropiat de nivelul capacitii de ap n cmp (corespunztor unei suciuni de 0,3 atm).

4. Norma de irigare Norma de irigare (m) reprezint cantitatea de ap necesar pentru irigarea unui hectar cultivat cu o anumit plant n perioada de vegetaie . Norma de irigare variaz n limite foarte largi, ntre 1.500-6.000 m3/ha, n funcie de cultur i zona pedoclimatic. Valorile normelor de irigare servesc la stabilirea necesarului anual de ap n cadrul fiecrui sistem i la calcularea suprafeelor ce se pot iriga dintr-o anumit surs de ap. Pentru a determina consumul total de ap, n cazul n care pe anumite suprafee se aplic udri de aprovizionare i eventual udri de splare a srurilor, la norma de irigare din perioada de vegetaie se vor nsuma norma de aprovizionare i norma de splare. Pentru estimarea normei de irigare nete se poate utiliza ecuaia bilanului hidrologic din perioada de vegetaie: m = ETRO + Rf Ri Pv bilan n circuit nchis fr aport freatic; m = ETRO + Rf Ri Pv Af bilan n circuit deschis cu aport freatic; 1

Norma de irigaie brut =

g

m

n care:

Rf rezerva final a apei din sol n m3/ha; Ri rezerva iniial a apei din sol, n m3/ha; Pv suma precipitaiilor din perioada de vegetaie > 5 mm, n m3/ha; Af aportul freatic, n m3/ha; g randamentul global al sistemului de irigare. n prezent sunt disponibile date de consum de ap prin evapotranspiraie, pentru principalele culturi irigate, pe zone pedoclimatice. Datele de consum se prezint pe luni i sunt exprimate n m3/ha i zi . Acest mod de exprimare permite folosirea datelor respective la stabilirea intervalului dintre udri i la avertizarea aplicrii udrilor. n sistemele de irigaie care se afl n exploatare de mai muli ani, valorile orientative ale rezervei finale de ap (din momentul recoltrii culturii), i ale rezervei iniiale ap (din perioada de nsmnare), sunt de regul cunoscute, deoarece au fost determinate anual n cadrul operaiei de avertizare a udrilor. n general, rezerva final de ap pe terenurile din cadrul sistemelor de irigaie, depete pe adncimea de 1,5 m rezerva de ap corespunztoare coeficientului de ofilire n zona de step, cu aproximativ: 1.000 m3/ha dup sfecla de zahr, cartofi trzii i lucern; 700 m3/ha dup porumb; 400 m3/ha dup fasole, cartofi timpurii, floarea-soarelui i gru de toamn. n zone mai umede, valorile sunt mai mari dect cele din zona de step cu cca 200 m3/ha. n cazul bilanului n circuit deschis, rezerva iniial corespunde capacitii de ap n cmp. Pe solurile fr aport freatic din zona de step, n cazul n care acestea nu sunt ocupate cu culturi de toamn, rezerva iniial este situat sub valoarea capacitii de ap n cmp cu 600-700 m3/ha. Pe solele cultivate cu gru de toamn, cruia i s-a aplicat o udare de aprovizionare, rezerva iniial este n medie cu 700-800 m3/ha mai mic, iar n cazul lucernei este cu 1.000-1.200 m3/ha mai mic. n zonele mai umede, de silvostep i tranziie spre zona fostelor pduri de stejar, se scad din valoarea capacitii de ap n cmp valori mai mici, de 400-500 m3/ha, (ajungnd n cazul lucernei la 800-900 m3/ha) Pentru a stabili valoarea precipitaiilor utile din perioada de vegetaie (media multianual, cu asigurarea de 70-80%), se vor folosi datele de la staia meteorologic sub a crui raz de influen se afl sistemul de irigaie. Aportul freatic este influenat, n primul rnd, de adncimea la care se gsete apa freatic i de textura solului, elemente ce determin raza porilor capilari i respectiv nlimea ascensiunii capilare. Prin reducerea razei porilor capilari crete nlimea ascensiunii capilare , dar se reduce debitul capilar. Astfel, prin situarea nivelului freatic la o adncime medie de 1 m n lunile iunieaugust, norma de irigaie se recomand a se reduce la gru cu 65-70%, la porumb cu 45-80%, iar la lucern cu 55-90%. n marea majoritate a cazurilor, irigaia nu este necesar atunci cnd nivelul freatic se afl la o adncime mai mic de 1 m, deoarece umiditatea se menine permanent deasupra plafonului minim, depind uneori chiar i capacitatea de cmp. Cnd nivelul freatic este situat ntre 1-2 m adncime, umiditatea scade foarte rar sub plafonul minim, i numai n stratul superficial de sol, pe parcursul perioadelor secetoase. Toate aceste aspecte evideniaz rolul aportului freatic n aprovizionarea plantelor cu ap, precum i necesitatea de a stabili regimul de irigare n funcie de variaia nivelului freatic. Astfel, se vor exclude de la irigare solurile n care apa freatic se gsete n perioada de vegetaie la o adncime de pn la 1 m, iar pe cele cu apa freatic situat la un nivel cuprins ntre 1-2,5 m, se vor reduce norma de irigaie i normele de udare, n aa fel nct s nu se alimenteze prin irigaie pnza freatic.

m3/ha;

ETRO- este consumul de ap din sol prin transpiraie i evaporaie, n condiii de aprovizionare cu ap n optim (irigare) n

4

5. Norma de udare din perioada de vegetaieNorma de udare din perioada de vegetaie (m) reprezint volumul de ap distribuit pe suprafaa de 1 hectar cultivat cu o anumit plant, la o singur udare . Norma de udare se exprim n m3/ha sau mm coloan de ap i se determin cu relaia: (m3/ha) m = 100 H Da (Cc pmom) 1 100 H Da (Cc pmom) (m3/ha) mbrut =

c

n care:

pmom reprezint provizia momentan de ap din sol, ca medie ponderat pe adncimea de udare, n procente din greutate, raportat la greutatea solului uscat. Provizia momentan nu trebuie s scad sub valoarea plafonului minim. La proiectarea regimului de irigare, provizia momentan se nlocuiete cu plafonul minim, exprimat tot n procente din greutatea solului uscat (m=100 H Da(Cc-pmin)), unde c randamentul udrii n cmp. Analiznd relaia de calcul, se observ c prin aplicarea udrii se urmrete completarea rezervei de ap din sol pe adncimea luat n calcul de la nivelul plafonului minim pn la nivelul capacitii de ap n cmp. Nu se recomand s se distribuie norme de udare mai mari, deoarece solul nu poate reine apa peste nivelul capacitii de ap n cmp i astfel surplusul s-ar pierde prin percolare sub adncimea de dezvoltare a sistemului radicular. Pe de alt parte, normele de udare mai mici conduc la sporirea numrului de udri, la cheltuieli mai mari cu aplicarea udrilor, la o nrdcinare superficial a plantelor i la udri neuniforme n cazul distribuirii apei prin scurgere la suprafa. Uneori, pentru a uura organizarea aplicrii udrilor prin aspersiune, se impune modificarea normei de udare calculate, n aa fel nct s rezulte un numr ntreg de cicluri zilnice, respectiv 2-3 mutri/zi ale echipamentului de udare de pe o poziie pe alta. Adncimea de udare (H) se stabilete n funcie de rspndirea masei principale de rdcini a plantelor ce urmeaz a fi irigate, de modul de extragere a apei de ctre sistemul radicular, de proprietile fizice ale solului i de adncimea apei freatice . Astfel, pe solurile subiri avnd n substrat un strat de roc dur (inclusiv pietri n proporie de peste 90%), adncimea de udare nu va depi grosimea stratului de sol, iar pe solurile podzolite sau podzolice sau pe alte soluri cu orizont B argiloiluvial, caracterizat prin textur fin, densitatea aparent mare i permeabilitate foarte redus, adncimea de udare nu va depi dect cu cel mult 10 cm adncimea la care apare orizontul impermeabil. Pe solurile cu nivelul freatic variind n perioada de vegetaie ntre 1-2 m, situaie frecvent ntlnit n amenajrile de irigaie din Brganul de Nord i de Sud, se recomand reducerea adncimii de udare cu pn la 50%. Pe nisipurile irigate din sudul Olteniei, adncimea optim de umectare s-a dovedit a fi de 0,85 m. n cazul acestei adncimi de udare, plantele au prezentat un sistem radicular bogat i profund. Utilizarea unei adncimi de umectare de 0,5 m, determin o nrdcinare superficial a porumbului, cu dispoziia lateral a rdcinilor, acesta dezvoltndu-se numai n stratul de sol umezit prin udri. Avnd n vedere aspectele prezentate, se recomand urmtoarele adncimi medii de udare:0,5-0,7 m pentru cerealele pioase, fasole pentru boabe, cartofi; 0,6-0,8 m pentru porumb, floarea-soarelui, soia, sfecl de zahr, bumbac i lucern anul I; 0,8-1,2 m pentru lucern anii II-IV, pomi, vi de vie; 0,3-0,5 m pentru legume, cu excepia tomatelor la care adncimea este de 0,5-0,7 m.

Valorile minime se pot utiliza la calculul normei pentru udrile care se aplic n primele faze de vegetaie a culturilor cnd sistemul radicular nu este complet dezvoltat.

6 Norma de udare de aprovizionare/rasarireNorma de udare de aprovizionare (a) se poate aplica toamna sau primvara timpuriu , n scopul asigurrii umiditii necesare unei bune pregtiri a terenului, nsmnrii, rsririi i dezvoltrii culturilor n primele faze de vegetaie. Udarea de aprovizionare este necesar i se justific din punct de vedere economic, att n zonele secetoase, n care n perioada de iarn cad puine precipitaii, ct i n zonele mai umede, dar numai n anii cu toamna i primvara secetoase. Rolul deosebit de important al udrii de aprovizionare pentru cerealele de toamn se poate demonstra prin faptul c neaplicarea udrii de aprovizionare pentru rsrire, n toamnele secetoase, are acelai efect cu un semnat ntrziat i un rsrit n timpul iernii sau n primvar. Astfel, n toamnele secetoase, culturile de gru i orz neirigate din zona de sud-est a rii, intr nersrite n iarn, rsrind abia n primvar, nregistrndu-se urmtoarele consecine: reducerea cu 30-40% a densitii plantelor; moartea unor plante ncolite n timpul iernii; nrdcinarea superficial a plantelor i moartea acestora datorit dezrdcinrii sau a dezvoltrii necorespunztoare a sistemului radicular; o ntrziere n dezvoltare de cca 12-14 zile n perioada nspicatului; reducerea important a produciei. Pentru a evita aceste consecine, se recomand ca n anii i n zonele n care umiditatea n stratul de sol de 0-50 cm se afl n toamn sub 30% din umiditatea accesibil, s se aplice o udare de aprovizionare, deoarece la umiditatea indicat solul nu poate fi bine lucrat iar seminele nu gsesc n stratul de 0-10 cm de la suprafa suficient umiditate pentru rsrire. Perioade secetoase n lunile august-octombrie se ntlnesc n zonele de cmpie din sudul i vestul rii n 30-40% din ani. Specialitii n irigaii recomand ca mrimea normei de aprovizionare s se stabileasc astfel nct nsumat cu precipitaiile din perioada rece a anului (1.X-1.IV) s aduc rezerva de ap din sol, pe adncimea de 1-1,5 m, la nivelul capacitii de ap n cmp , n aa fel nct s se asigure nmagazinarea apei din precipitaiile de iarn. n acest caz, relaiile de calcul se prezint astfel:5

a = Cc - Rf 10cPi a = 100 H Da (Cc - Rfp) 10cPi 1 abrut =

(m3/ha) (m3/ha) (m3/ha)

n care: Cc, Ccv reprezint capacitatea de ap n cmp exprimat n %, respectiv n m3/ha; Rf, Rfp rezerva final de ap n sol, respectiv provizia momentan de ap nainte de udare n m3/ha, respectiv n %; Pi precipitaiile de iarn, exprimate n mm; c coeficient de nmagazinare a precipitaiilor de iarn, cu valori de 0,4-0,7 pentru zona de step i de 0,3-0,5 pentru zone mai umede; Da densitatea aparent, t/m3; H adncimea de umectare a solului, egal cu 1,5 m pe solurile mijlocii i grele i 1 m pe solurile uoare. c randamentul udrii n cmp. Prima relaie se folosete cnd rezervele de ap se exprim n m3/ha (Cv i Rf), iar a doua, atunci cnd sunt exprimate n % din greutatea solului uscat la 105C. Trecerea de la umiditatea exprimat n procente din greutatea solului uscat la 105C la rezerva de ap din sol n m3/ha (pentru aceeai adncime de determinare) i de la rezerva de ap n m3/ha la umiditatea corespunztoare n % din greutatea solului se face cu relaiile: U (m3/ha) = 100 H DaU% greutate n funcie de adncimea de umectare a solului, norma de udare de aprovizionare determinat cu una din relaiile prezentate, poate nregistra valori relativ mari (de peste 1.000 m3/ha). Prin aplicarea udrii de aprovizionare n aa fel nct n primvar rezerva de ap din sol s ajung la nivelul capacitii de cmp, se asigur condiii optime pentru pregtirea terenului i dezvoltarea normal a culturilor de toamn. Pe suprafeele respective, prima udare se va aplica cu 10-15 zile mai trziu, iar n anii mai ploioi nu mai sunt necesare udri n perioada de vegetaie a grului. Efecte favorabile se obin i n cazul culturilor de primvar, deoarece n cazul udrii prin aspersiune, aplicnd udarea mai trziu, plantele acoper mai bine solul i picturile de ap nu mai intr n contact direct cu particulele de sol i astfel nu se mai formeaz crusta. La udarea prin brazde, amnarea deschiderii brazdelor creeaz premise favorabile pentru aplicarea prailelor mecanice, deoarece n momentul deschiderii brazdelor, plantele fiind mai dezvoltate, nu mai sunt distruse prin acoperire cu pmnt. Cu toate acestea, n scopul irigrii unor suprafee ct mai mari, fitotehnicienii recomand aplicarea de norme mai mici ale udrii de aprovizionare, de cca 1/4 din norma rezultat din calcul. Se justific aceast recomandare prin faptul c structura culturilor irigate nu asigur o eliberare suficient de timpurie a terenului pentru a putea aplica norme de aprovizionare mai mari. Udrile de rsrire aplicate imediat dup semnat, se recomand a se aplica cu norme mici de udare, corespunztoare unei adncimi de umezire de numai 0,3-0,4 m . Udrile de rsrire, avnd valori mici, se pot aplica uniform pe teren, numai prin aspersiune. Udrile de aprovizionare, n zonele secetoase, pentru cerealele de toamn, precum i pentru culturile care se seamn primvara timpuriu (sfecl de zahr, floarea-soarelui, lucern) se vor aplica toamna, iar pentru culturile care se seamn primvara mai trziu (soia, porumb), primvara timpuriu. n zonele mai umede, udrile de aprovizionare s-au dovedit eficiente pentru lucern i porumb, precum i pentru gru n toamnele secetoase. Udarea de aprovizionare la lucern, aplicat toamna, asigur sporuri mari de producie chiar i n zonele de tranziie la zona forestier. Avnd n vedere eficiena udrilor de aprovizionare de toamn, se recomand aplicarea acestora pe suprafee ct mai mari, urmnd ca valoarea normei s se stabileasc n funcie de debitul de ap disponibil i de posibilitile de aplicare a udrilor pe suprafee ct mai mari. Norme mici de udare de aprovizionare se vor aplica atunci cnd nu se dispune de suficient ap n sursa de alimentare, cnd sunt restricii de energie sau cnd nu exist posibiliti economice i organizatorice de aplicare a udrii de aprovizionare pe ntreaga suprafa.

c 100 H Da (Cc - R ) 10cP fp i

7. Metode de udare; cerine generaleScopul principal al irigrii culturilor, obinerea de producii mari, stabile i eficiente n condiiile meninerii sau ridicrii fertilitii solului, se poate realiza numai prin distribuirea apei la plante n funcie de cerinele fiziologice ale acestora, printr-o metod de udare adaptat condiiilor pedoclimatice, hidrogeologice i orografice locale. O metod de udare adaptat acestor cerine trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii (obiective): 1. s creeze premise pentru obinerea de producii mari i stabile; 2. s asigure distribuirea uniform a apei la plante 3. s permit distribuirea apei cu un randament ridicat (cu pierderi minime de ap prin percolare n adncime sau pe la captul aval al brazdelor, fiilor etc); 4. s necesite un consum minim de energie la distribuirea apei pe teren; 5. s permit obinerea unei productiviti ridicate la aplicarea udrii, (prin organizare, mecanizare i automatizare), precum i posibiliti de efectuare mecanizat a tuturor lucrrilor agricole; 6. s previn modificarea n sens negativ a nsuirilor fizice, hidrofizice i chimice ale solurilor; 7. s permit nsuirea cu uurin a tehnicii de udare de ctre muncitorii agricoli. Obiectivele prezentate scot pregnant n eviden rolul deosebit de important pe care-l are alegerea metodei de udare n obinerea de producii mari, n folosirea eficient a apei de irigaie, n prevenirea fenomenelor de degradare a solurilor i, n final, n ridicarea eficienei lucrrilor de irigaii. n prezent, pe plan mondial, pentru irigarea culturilor se folosesc urmtoarele metode de udare: metoda de udare prin scurgere la suprafa prin brazde i pe fii; metoda de udare prin submersiune;6

metoda de udare prin aspersiune; metoda de udare prin revrsare; metoda de udare subteran; metoda de udare prin picurare. Ponderea cea mai mare pe plan mondial o dein metodele de udare prin scurgere la suprafa, submersiune i aspersiune. Cu excepia udrii prin submersiune, (specific culturii orezului) i a udrii prin revrsare (specific pajitilor naturale), celelalte metode se pot folosi att pentru irigarea unor culturi agricole ct i horticole.

8. Factorii care determin alegerea metodei de udare.O alegere raional a metodei de udare impune cunoaterea i analizarea tuturor factorilor naturali, tehnici i economici care favorizeaz sau limiteaz utilizarea uneia sau mai multor metode de udare. Dintre aceti factori, o importan deosebit prezint condiiile orografice, pedologice, hidrogeologice, climatice, calitatea apei de irigat, cultura irigat i aspectele de ordin economic. A. Factorii orografici influeneaz alegerea metodei i a elementelor tehnice ale udrii prin panta i microrelieful terenului ). Panta terenului poate stnjeni scurgerea apei pe brazde sau fii, sau poate conduce la viteze mari care pot provoca eroziunea solurilor irigate. Pe de alt parte, microrelieful terenului, prin gradul de frmntare, limiteaz folosirea udrii prin scurgerea la suprafa, submersiunea, revrsarea i udarea subteran. B. Factorii pedologici influeneaz alegerea metodei de udare prin textur, prin capacitatea de nmagazinare a apei n sol, prin viteza de infiltraie a apei n sol, prin rezistena solului la eroziune, prin intensitatea salinizrii i prin gradul de uniformitate pedologic . Astfel, pe solurile cu textur mai grosier (caracterizate printr-o capacitate redus de nmagazinare a apei), nu sunt recomandate metodele prin care se distribuie norme mari de udare (scurgere la suprafa i submersiune) . Pe solurile salinizate (sau cu condiii poteniale de salinizare), se recomand metodele care asigur circulaia apei pe vertical (aspersiune, submersiune), precum metodele care asigur meninerea unui plafon minim ridicat (picurare). Pe solurile neuniforme din punct de vedere pedologic (mozaicate), picurarea i aspersiunea asigur o bun uniformitate de udare cu condiia s se aleag o intensitate de udare mai mic dect cea mai redus vitez de infiltraie caracteristic suprafeei amenajate. C. Condiiile hidrogeologice, respectiv adncimea redus i gradul ridicat de mineralizare a apei freatice, exclud folosirea metodelor de udare caracterizate printr-un randament mai sczut la aplicarea udrilor n cmp. D. Factorii climatici contribuie la alegerea metodei de udare prin frecvena i intensitatea vntului i prin regimul temperaturilor, umiditii relative i precipitaiilor . Viteze ale vntului mai mari de 3,5 m/s, temperaturile ridicate i umiditatea relativ sczut, limiteaz folosirea aspersiunii , deoarece n astfel de condiii, pierderile de ap prin evaporaie vor fi foarte mari. n zonele mai bogate n precipitaii, repartizate neuniform n perioada de vegetaie, nu se recomand s se foloseasc metode de udare prin care se aplic norme mari, deoarece dup udri pot apare mai frecvent precipitaii importante care nu vor mai putea fi nmagazinate n ntregime. E. Calitatea apei de irigat, prin gradul de mineralizare i de poluare, indic folosirea anumitor metode de udare. Astfel, la un grad de mineralizare mai ridicat, pentru a se asigura splarea srurilor distribuite odat cu apa de irigat, se vor folosi submersiunea sau aspersiunea cu norme mari de udare. Pentru a preveni contactul cu plantele irigate, apele uzate i de canalizare, se vor distribui numai prin irigare subteran sau prin scurgere la suprafa. F. Cultura irigat, dei nu are un rol hotrtor dect n cazul orezului, poate influena alegerea metodei de udare, prin particularitile agrotehnice i prin valoare economic. Pentru culturile intensive (pomi, vi de vie, legume etc), se recomand i se utilizeaz din ce n ce mai mult, metode de nalt tehnicitate (picurarea sau microaspersiunea) care necesit ns investiii specifice mai mari. G. Factorii economico-sociali. n general, majoritatea terenurilor ndeplinesc condiiile tehnice pentru utilizarea mai multor metode de udare. n asemenea situaii, rolul decisiv n alegerea metodei de udare revine condiiilor economice . Astfel, la baza alegerii metodei de udare va trebui s stea investiia specific i, n special, cheltuielile anuale de exploatare, precum i valoarea sporului de producie ce urmeaz a se obine prin irigare. n aceleai condiii economice, se va prefera metoda care conduce la un randament mai ridicat de folosire a apei i la o productivitate mai bun la aplicarea udrilor Dintre factorii sociali, nu trebuie s se neglijeze tradiia local cu privire la irigaie i existena unor resurse umane calificate corespunztor. Dac n zon nu exist o experien local, se va prefera (din acest punct de vedere) udarea prin aspersiune sau picurare, deoarece unii din factorii care contribuie la obinerea unor udri de calitate corespunztoare i la realizarea unei uniformiti bune de udare, sunt inclui n construcia echipamentului de udare.

9.Udarea prin brazde; avantaje i dezavantaje; condiii de folosire.Utilizare. Metoda de udare prin brazde se folosete la irigarea culturilor pritoare, legumelor, pomilor fructiferi i viei de vie. Distribuirea apei la plante se face prin infiltrare lateral i pe vertical (n perioada n care apa circul de-a lungul brazdelor deschise printre rndurile de plante). Avantaje Raportat la udarea prin aspersiune, udarea prin brazde prezint urmtoarele avantaje: o cheltuieli de exploatare mai reduse, deoarece consumul de energie necesar pomprii apei n cadrul amenajrii interioare este mai mic cu 40-50%, iar numrul de mutri ale echipamentului de udare se reduce de 4-5 ori; o necesit investiii mai mici pentru echipamentul de udare; o se poate folosi la aplicarea udrilor cu ape uzate; o regimul eolian nu influeneaz calitatea udrii; o nu favorizeaz atacul unor boli (la irigarea legumelor, viei de vie, pomilor fructiferi), prin faptul c masa foliar nu este udat i nici nu contribuie la ridicarea umiditii relative a aerului;7

Infiltrarea apei din brazde pe vertical i lateral

Dezavantaje Metodei de udare prin brazde i sunt proprii i unele dezavantaje: necesit nivelarea capital a terenului, lucrare costisitoare, care ridic mult investiia specific de amenajare; randamentul udrii n cmp este mai redus n comparaie cu aspersiunea, variind ntre 0,6 i 0,9 (fa de 0,9 n cazul aspersiunii); necesit personal tehnic de exploatare cu calificare mai ridicat i udtori cu experien ndelungat sau cunotine de hidraulic aplicat, motiv pentru care se impune instruirea i permanentizarea tuturor udtorilor; aplicarea necontrolat a udrii prin brazde poate conduce la degradarea solurilor prin eroziune, nmltinare i/sau salinizare. Condiii de folosire a udrii prin brazde Udarea prin brazde se poate folosi n urmtoarele condiii orografice, pedologice, hidrogeologice i geotehnice: pe terenurile cu microrelief cu grad de frmntare redus, cu pante uniforme, cuprinse, n general, ntre 0,7-5 ; aceste condiii pot asigura la nivelarea capital un volum de terasamente de maximum 800 m3/ha (n medie 500 m3/ha). Pentru culturile agricole pritoare, panta maxim a terenului se recomand a fi de pn la 5-8%, iar pentru livezi pn la 15%; pe solurile profunde, cu capacitate mare de nmagazinare a apei, cu textur mijlocie sau fin, cu drenaj natural bun, rezistente la eroziune, nesalinizate. Se vor evita solurile argiloase, contractile; pe terenurile cu nivel freatic situat la o adncime mai mare de 3-4 m; condiiile geotehnice nu limiteaz folosirea metodei de udare prin brazde, cu precizarea c pe terenurile cu strat de less sensibil la nmuiere sub greutatea proprie, cu grosimi mai mari de 15 m, se impun msuri pentru reducerea pierderilor de ap, pentru ca acestea s nu provoace tasri care ar putea duce la denivelarea suprafeei terenului.

10. Parametrii care definesc scurgerea apei pe brazdePentru a stabili elementele tehnice ale udrii pe brazde, este necesar s se cunoasc modul de desfurare a fenomenului de scurgere a apei de-a lungul brazdelor i factorii care-l influeneaz. Scurgerea apei pe brazde reprezint un caz particular al scurgerii variate, nepermanente, cu reducerea debitului de-a lungul brazdelor. Scurgerea este influenat de numeroi factori variabili n timp i spaiu. Astfel, fenomenul scurgerii poate diferi substanial pe acelai tip de sol, de la un amplasament la altul, n funcie de starea solului. Uneori, pe acelai amplasament, scurgerea poate diferi de la un an la altul i chiar de la o udare la alta n timpul aceluiai sezon. Factorii principali care influeneaz scurgerea sunt: debitul de alimentare, viteza de infiltraie a apei n sol pe durata scurgerii, panta brazdelor, proprietile solului care influeneaz viteza de infiltraie (textura, structura, proprietile fizice, hidrofizice i chimice), condiiile hidraulice ale scurgerii (seciunea i rugozitatea brazdelor), durata udrii, cultura irigat etc. Scurgerea este rezultanta a dou fenomene complementare (infiltraia i regimul de scurgere) i din acest motiv, dirijarea fenomenului impune att cunoaterea ecuaiilor vitezei de infiltraie a apei n sol ct i a ecuaiilor hidraulice ale curgerii apei pe brazde. La alimentarea brazdelor cu un debit constant (Q), la intervale egale de timp (t), apa nainteaz cu viteze i pe distane din ce n ce mai mici pe brazde . Fenomenul se explic prin creterea suprafeei totale de infiltraie i prin reducerea debitului de-a lungul brazdei, prin infiltrarea apei n sol. Dac se continu alimentarea cu debit constant a brazdelor, se ajunge la un moment dat n situaia n care debitul distribuit se infiltreaz n sol pe lungimea brazdei umectate i, ca urmare, frontul de ap nu mai avanseaz sau avanseaz foarte ncet. n momentul respectiv s-a ajuns la limita maxim a lungimii brazdei. Viteza de avans a apei este influenat n primul rnd de viteza de infiltraie a apei n sol. Astfel, pe solurile cu vitez mare de infiltraie, avansul este foarte redus, apa parcurgnd distane scurte, n timp ce pe solurile cu vitez de infiltraie mai redus, apa nainteaz cu vitez mai mare. Alturi de viteza de infiltraie, avansul apei este influenat n mare msur i de panta i rugozitatea brazdelor; prin creterea pantei, sporete substanial i viteza de avans, n timp ce o rugozitate mai mare contribuie la reducerea avansului apei pe brazde. Reprezentarea grafic a avansului apei pe brazde se face cu ajutorul curbei de avans. Viteza de infiltraie a apei n sol, influennd major fenomenul scurgerii, implicit va influena i elementele tehnice ale udrii, n special durata de udare, lungimea brazdelor i debitul de alimentare. Infiltraia apei n sol se produce sub aciunea gravitaiei i a diferenei de tensiune (potenial capilar) care se creeaz la nceputul infiltraiei, cnd n stratul umezit de la suprafa tensiunea este zero pentru ca la mic adncime s fie ridicat. Diferena de tensiune se reduce n procesul umezirii solului, infiltraia producndu-se numai sub aciunea forei gravitaionale. n procesul infiltrrii apei n sol, sub coloana de ap, pe o anumit adncime, solul este saturat cu ap, formnd aa-zisa zon de saturaie, n care apa se gsete sub presiune hidrostatic pozitiv, presiune care descrete, devenind8

nul la nivelul frontului de infiltraie sau de umezire. Sub frontul de umezire se afl zona de difuziune n care acioneaz fora de suciune, presiunea fiind negativ. Viteza de infiltraie se reduce odat cu timpul de umectare, de aceea i frontul de umezire nainteaz n profunzime cu o vitez continuu descresctoare. Viteza de infiltraie este influenat de o multitudine de factori, cum sunt: umiditatea iniial a solului, textura, porozitatea, structura, covorul vegetal, starea suprafeei solului n momentul umectrii, metoda de udare, numrul udrii etc. n figura urmtoare se prezint variaia vitezei de infiltraie n timp i de la o udare la alta, la udarea prin brazde cu pante de 4,6%, pe un cernoziom tipic (Plea I). Se remarc reducerea vitezei n timpul aceleiai udri i de la udarea I la a III-a, precum i stabilizarea vitezei de infiltraie dup circa trei ore de la nceperea udrii.

Dinamica i curbele infiltraiei cumulate a apei n sol

Scurgerea apei pe brazde prin avans infiltraie i curba de avans rezultat.

11. Aprecierea i mbuntirea calitii udrii pe brazdeCalitatea udrii prin brazde se apreciaz n funcie de uniformitatea distribuirii apei, randamentul udrii n cmp, lipsa sau prezena eroziunii i producia obinut de-a lungul brazdelor. Uniformitatea de udare se poate aprecia prin determinarea adncimii de umezire a solului de-a lungul brazdelor de udare cu ajutorul unei vergele din oel cu diametrul de 5-6 mm i lungimea de 1,5 m. Adncimea de umezire se apreciaz n funcie de rezistena la penetrare a vergelei. Determinarea se face la 1-2 zile dup udare, din 50 n 50 m de-a lungul brazdelor. Alt procedeu const n trasarea curbelor de avans i de retragere a apei la udarea pe brazde Pe solurile cu o vitez de infiltraie uniform pe lungimea brazdelor, se obine o udare uniform pe distana pe care cele dou curbe sunt aproape paralele, distane pe care apa circulnd aproximativ acelai timp pe brazde i cantitatea de ap infiltrat n sol este aproximativ egal. Precizia de determinare a uniformitii crete dac se apreciaz n funcie de cantitatea de ap nmagazinat n sol dup udare sau n funcie de producia obinut de-a lungul brazdelor. Datele cu privire la volumele de ap nmagazinate n sol pot fi utilizate i la determinarea randamentului de udare n cmp. Pentru a aprecia uniformitatea de udare n funcie de producie, se recolteaz cultura pe parcele cu lungimea de 25 sau 50 m de-a lungul brazdelor de udare i apoi se compar valorile cu producia medie. Uniformitatea se poate aprecia cu ajutorul coeficientului de variaie i a abaterii standard a produciei. Se observ c exist o legtur direct ntre repartiia umiditii dup udare i producia nregistrat, fapt care permite s se aprecieze uniformitatea de udare n funcie de producia nregistrat de-a lungul brazdelor de udare, deoarece n producie se reflect influena tuturor udrilor aplicate n perioada de vegetaie. Uniformitatea de udare se poate mbunti prin: stabilirea elementelor tehnice ale udrii n strns corelare ntre ele, pe de o parte, i proprietile solului, pe de alt parte, cunoscnd c o bun corelare ntre lungimea, panta brazdelor i debitele de alimentare conduce la o udare uniform pe toat lungimea brazdelor; ntreinerea nivelrii capitale prin nivelarea de exploatare; folosirea unui debit iniial ct mai mare, fr a depi ns debitul neeroziv pentru ca brazdele s fie umectate ct mai rapid pe toat lungimea ;9

folosirea sistemului cu recircularea apei, procedeu care permite utilizarea unui debit mare pe toat durata udrii, deoarece surplusul de ap se capteaz la captul aval al brazdelor i se utilizeaz n aval sau se repompeaz n reeaua de alimentare; folosirea de brazde cu seciunea transversal parabolic i adncime redus pe solurile cu viteza de infiltraie mic i pante mari ale brazdelor, pentru ca apa s nainteze cu vitez ceva mai mic i s se mreasc cantitatea de ap infiltrat n sol odat cu creterea perimetrului udat. Uniformitatea la prima udare se poate mbunti prin: netezirea i tasarea seciunii brazdelor n momentul deschiderii cu dispozitive tip obuz ataate n spatele rarielor; reducerea lungimii brazdelor la jumtate, dac sistemul de distribuire a apei din cadrul sectorului de irigaie permite; aplicarea primei udri la o umiditate superioar plafonului minim.

. Curbele de avans a apei pe brazde i curbe de retragere, la o pant de 4,6, pe un sol cernoziom tipic.

Randamentul udrii n cmp reprezint principalul indice n funcie de care se apreciaz eficiena de folosire a apei. Randamentul mediu de udare se utilizeaz la planificarea i distribuire debitelor n sistemele de irigaie i la efectuarea de prognoze cu privire la evoluia nivelului apei freatice pe terenurile irigate. Randamentul udrii n cmp reprezint raportul dintre norma medie de udare nmagazinat n sol pe adncimea de udare i volumul de ap distribuit la hectar. Se poate exprima la unitate sau n procente. Aprecierea gradului de folosire al apei se mai poate exprima i prin eficiena de folosire a apei, care se determin prin raportul ntre volumul de ap consumat prin evapotranspiraie i volumul de ap distribuit la unitatea de suprafa. Pentru calcularea randamentului udrii n cmp, se determin fie norma de udare nmagazinat n sol pe adncimea de umectare luat n calcul, fie pierderile de ap prin percolare sub adncimea de udare i pierderile de ap care au loc pe la captul aval al brazdelor de udare. Volumul de ap nmagazinat n sol pe adncimea de udare i sub aceast adncime (volumul pierdut) se calculeaz pe baza probelor de umiditate recoltate la 1-2 zile de la aplicarea udrii . Pentru determinri mai precise i pentru determinarea volumul de ap care se pierde pe la captul aval al brazdelor se vor folosi apometre speciale instalate la captul amonte i aval al brazdelor. Randamentul udrii este influenat de gradul de nivelare al terenului, de elementele tehnice ale udrii, precum i de unii factori subiectivi (n primul rnd de calitatea i de acurateea tehnic a resursei umane utilizate). n prezent, cnd n toate sectoarele de activitate se pune problema reducerii consumului de energie, folosirea ct mai eficient a tuturor resurselor, inclusiv a apei i ridicarea eficienei economice a tuturor activitilor, se impune ca i n cadrul sistemelor de irigaii s se stabileasc msuri concrete n acest sens. n cazul udrii pe brazde, o surs important pentru reducerea consumului de energie o constituie mbuntirea randamentului udrii n cmp. n cadrul sistemelor se acord o atenie mai mare combaterii pierderilor de ap din reeaua de canale, neacordndu-se atenia cuvenit prevenirii pierderilor de ap n cmp, la aplicarea udrilor. Plea I, n cercetrile efectuate pe cernoziomurile tipic i cambic din Dobrogea i pe solul brun-rocat din centrul Cmpiei Romne, pe brazde lungi de udare, cu panta cuprins ntre 4,2 i 9, a nregistrat randamente care au variat ntre 70 i 86%.

12. Elementele tehnice ale udrii prin brazde; distanta intre brazde si sectiunea brazdelor;Calitatea udrii pe brazde, respectiv uniformitatea de distribuire a apei de-a lungul brazdelor de udare, randamentul udrii n cmp, productivitatea aplicrii udrilor, producia culturilor agricole i prevenirea degradrii solurilor prin eroziune sau bltiri, sunt puternic influenate de elementele tehnice ale udrii. De aceea, toi parametrii tehnici ai udrii trebuie s fie stabilii n funcie de proprietile fizice, hidrofizice i chimice ale solului, de microrelief i de gradul de nivelare al terenului, de cultura irigat, de echipamentul de irigare folosit i de caracteristicile amenajrii pentru irigaie. Elementele tehnice ale udrii, fiind influenate de foarte muli factori (viteza de infiltraie a apei n sol, gradul de nivelare, rezistena solului la eroziune, cultura irigat etc), care difer de la o sol la alta, se impune ca n cadrul fiecrei ferme s se stabileasc pe baza unor determinri i observaii efectuate direct pe teren. Unele elemente tehnice (debite, lungimea brazdelor, durata de udare) trebuie verificate i stabilite chiar n perioada de udare.10

A. Distana ntre brazdele de udare trebuie n aa fel stabilit nct s asigure umectarea uniform a solului pe distana dintre rnduri, densitatea recomandat a culturii respective, posibilitatea de mecanizare a culturilor agricole i distribuirea apei pe fiecare brazd din conductele de udare. Pentru a se realiza distribuirea uniform a apei, este necesar ca la stabilirea distanei dintre brazde s se in seama de distana pe care are loc infiltraia lateral a apei din brazde. Infiltraia lateral este influenat n primul rnd de textura solului i de prezena n profilul de sol a unor orizonturi cu permeabiliti diferite. O influen mai redus o au adncimea apei din brazde, mrimea normei de udare i durata udrii. Pe solurile cu variaii mici ale texturii de la un orizont la altul, mrimea infiltraiei laterale depinde de textura solului, valorile crescnd de la solurile cu textur grosier ctre cele cu textur fin. Astfel, limea conturului suprafeei umezite pe solurile nisipoase este de circa 0,5 m, putnd ajunge la 1,2 m pe solurile argiloase. n funcie de textura solului, se realizeaz o distribuire uniform a apei pe intervalul dintre rndurile de plante, la distane ntre brazde de : 0,5 m pe solurile nisipoase; 0,6-0,7 m pe solurile nisipo-lutoase; 0,8 m pe solurile lutoase; 0,8-1,0 m pe solurile luto-argiloase; 1,0-1,2 m pe solurile argiloase. Distanele indicate se pot mri n cazul existenei unor pante mici sau cnd adncimea apei n brazd este mare, precum i pe solurile cu vitez de infiltraie redus, pe care durata de udare este mai mare. Pe solurile cu textur semifin i fin, care prin fenomenul de umectare-uscare nu prezint crpturi, n cazul culturilor care se seamn la distane mai mici de 0,7 m sau n benzi, brazdele se pot deschide la al doilea interval. La definitivarea distanei ntre brazde, n afar de infiltraia lateral a apei din brazde, se va ine seama de distana recomandat prin tehnologiile de cultur intre rndurile de plante, precum i de caracteristicile echipamentului de udare. Astfel, se va alege o distan care s asigure o umectare uniform a solului dar i executarea lucrrilor de ntreinere i recoltare fr dificulti. Distana aleas trebuie s fie egal cu distana ntre orificiile conductei de udare sau un multiplu al acestei distane. Conturul de umezire la udarea pe brazde n B. Seciunea transversal a brazdelor, n momentul deschiderii, are cazul solurilor cu diferite texturi. forma triunghiular sau trapezoidal, transformndu-se n timpul udrilor i dup precipitaii n form de U sau parabolic. Adncimea brazdelor variaz ntre 15 i 30 cm, limea la fund pn la 25 cm i deschiderea la partea superioar de 40 pn la 100 cm. Brazdele de udare folosite la irigarea culturilor de cmp se deschid printre rndurile de plante naintea primei udri, deschiderea nlocuind de regul ultima prail mecanic. Se obin brazde cu seciunea uniform i cu rugozitate redus, cnd terenul a fost arat adnc din toamn, lucrat cu grapa cu discuri n primvar, iar umiditatea n stratul arabil este de cca 60-75% din intervalul umiditii active , pentru ca solul s se reverse dup rari fr bulgri. Pentru a nu distruge plantele tinere prin acoperirea cu pmnt sau prin rupere, brazdele nu se vor deschide prea devreme dar nici prea trziu. n momentul deschiderii, nlimea culturilor cu talie nalt nu trebuie s depeasc 70-80 cm. Se recomand ca deschiderea s se fac n zilele i la orele cu temperatur mai ridicat, cnd plantele sunt mai puin turgescente i astfel pericolul de distrugere de ctre tractor i agregatul de deschis brazde este mai redus. O bun alegere a utilajelor de deschidere a brazdelor poate crea premise optime pentru aplicarea udrilor.

13. Elementele tehnice ale udrii prin brazde; debitul si lungimea brazdelor;C. Debitul de alimentare al brazdelor de udare Spre deosebire de seciune, pant i lungimea brazdelor, debitul se poate modifica pe parcursul udrii i de la o udare la alta. Debitul influeneaz direct fenomenul de scurgere i implicit durata i randamentul udrii n cmp, uniformitatea de distribuire a apei, gradul de protejare a solului mpotriva eroziunii i productivitatea muncii udtorilor. Debitele de udare pot varia n limite foarte largi, ntre 0,3 l/s i 3-4 l/s. Debitele se vor stabili pentru fiecare sol n parte, n funcie de panta brazdelor de udare, viteza de infiltraie a apei n sol i erodabilitatea solului, lungimea, precum i forma i dimensiunile seciunii brazdelor de udare. Folosirea unor debite prea mici va avea ca efect o neuniformitate pronunat de udare datorit unor pierderi mari de ap prin percolare sub adncimea de umectare, o productivitate redus a udtorilor, ca urmare a creterii duratei de udare i, n final, obinerea unor producii mici i neuniforme. Toate acestea se datoreaz vitezei foarte mici cu care avanseaz apa pe brazde. Folosirea unor debite prea mari, mai mari dect debitul maxim neeroziv (Qmn), conduce la eroziuni puternice i la pierderi mari de ap pe la captul aval al brazdelor. Prin urmare, debitele trebuie stabilite n aa fel nct s se previn att pierderile prin percolare i pe la captul aval al brazdelor, ct i eroziunea solului. Debitul optim de alimentare a brazdelor are valori apropiate de debitul maxim neeroziv, pentru perioada de umectare pe lungimea brazdelor , dup care debitul se stabilete n funcie de viteza de infiltraie a apei n sol, urmrind ca debitul distribuit s se infiltreze n totalitate pe lungimea brazdelor de udare. Deci, o udare uniform, cu pierderi mici de ap, se poate realiza, de regul, prin utilizarea a dou debite pe parcursul udrii: un debit iniial (Qi), mare, apropiat de debitul maxim neeroziv, n prima parte a udrii, pn cnd uvoiul de ap se apropie de captul aval al brazdelor i un debit de regim (Qr), cu o valoare mai mic, egal de regul cu 1/2-1/4 din debitul iniial , care trebuie s se infiltreze de-a lungul brazdelor i care se distribuie, pn se nmagazineaz n sol, norma medie de udare. Prin cercetrile efectuate, Plea i colab. au demonstrat c pe brazdele lungi de udare ( 300 m), pe solurile cu o vitez medie de infiltraie a apei n sol (cernoziomuri), se poate folosi un singur debit de alimentare pe toat durata de udare, n timp ce pe11

brazdele cu lungimi mai mici sau soluri cu viteze mici de infiltrare a apei n sol (brun-rocat) se recomand folosirea a dou debite de alimentare: iniial i de regim. Marr (1967) recomand determinarea orientativ a debitului maxim neeroziv, pe solurile cu textur semifin, cu relaia: 6 ,3 , n care: Qmn = Ib Pentru solurile cu textur semifin spre fin, orientativ debitul maxim neeroziv se determin cu relaia 6,7/Ib Debitul maxim neeroziv nu trebuie s depeasc debitul de capacitate maxim a brazdei sau debitul maxim de transport (Qmt) care, n cazul unei viteze medii a apei pe brazde, de circa 0,05 m/s, se poate determina cu relaia: n care: Qmt 50 SQmt reprezint debitul maxim de transport, l/s; S reprezint seciunea transversal a brazdei, m2. Ib reprezint panta brazdelor la .

Pe brazdele de udare cu panta sub 3, debitul maxim de transport este mai mic dect debitul maxim neeroziv , de aceea, debitul de alimentare a brazdelor se ia egal cu debitul maxim de transport. Ca urmare, problema eroziunii solului pe brazde se pune numai cnd panta acestora depete limita de cca 3. D. Lungimea brazdelor de udare Lungimea brazdelor este influenat de panta acestora, de proprietile fizice i hidrofizice ale solului, de nivelarea terenului i de cultura irigat. Pe de alt parte, lungimea brazdelor influeneaz randamentul udrii, uniformitatea de udare i producia culturilor irigate. Astfel, brazdele cu lungimi i pante mici asigur distribuirea uniform a apei, dar conduc la productiviti reduse ale udtorilor, n timp ce udarea pe brazde prea lungi nu permite distribuirea uniform a apei, iar pierderile de ap prin percolare sub adncimea de udare sunt mari. Lungimea optim a brazdelor de udare se consider a fi aceea care asigur administrarea normei de udare cu pierderi minime de ap prin percolare i pe la captul aval al brazdelor i un volum redus de terasamente la nivelarea terenului. n funcie de panta brazdelor, nivelarea terenului i viteza de infiltraie a apei, lungimea brazdelor de udare poate varia n general ntre 100 i 300 m. Lungimea maxim de 300 m poate fi depit numai n cazul unor pante ale brazdelor cuprinse ntre 49, pe soluri cu vitez de infiltraie mai redus i bine nivelate. Astfel, n condiiile din Dobrogea, Plea I a obinut producii mari i uniforme de porumb, soia i floarea-soarelui, pentru lungimi ale brazdelor de 325 m (la panta de 9), de 375 m (la panta de 8), 500 m (la panta de 4,6) i chiar 600 m (la panta de 6,6). n general, panta brazdelor devine un factor limitativ al lungimii, la valori mai mari de 7, cnd pentru a preveni eroziunea, se impune folosirea de debite mici. n legumicultur, se recomand pentru irigarea tomatelor prin rigole cu o pant de 3, o lungime de 250-260 m.

14. Elementele tehnice ale udrii prin brazde;panta si durata de udare;E. Panta longitudinal a brazdelor de udare Panta brazdelor de udare are un rol decisiv n realizarea unor udri de calitate superioar, deoarece prin influena pe care o are asupra vitezei de infiltraie i de circulaie a apei pe brazde, determin att lungimea acestora, ct i debitele de alimentare i durata de udare. Plea I, cercetnd corelaia dintre pant i celelalte elemente tehnice ale udrii, a stabilit c la o cretere a pantei de la 7 la 13,5, la un debit de 0,5 l/s, viteza apei pe brazde a crescut de 11 ori. Creterea vitezei are ca rezultat reducerea perimetrului i seciunii udate a brazdelor i, implicit, a vitezei de infiltraie a apei n sol. n cazul pantei brazdelor de 9, prin utilizarea unui debit de 1 l/s, seciunea udat a fost de numai 37-45 cm2, ceea ce reprezint numai 8-12% din seciunea total a brazdei de udare. Reducerea vitezei de infiltraie conduce la durate mari de udare, la udri neuniforme i la randamente de udri n cmp foarte mici. Cercettorii sunt de acord c panta longitudinal a brazdelor poate varia ntre 1 i 12-15; valoarea maxim se poate ns folosi numai pe solurile rezistente la eroziune. Astfel, Plea I recomand ca pant optim pentru brazde valorile de 3-7, n timp ce Nicolaescu I indic un interval mai larg, de 2-15 iar Boohler recomand 5. n mod evident, panta terenului are un rol hotrtor n stabilirea pantei brazdelor de udare. Pe terenurile cu panta mai mic dect panta maxim admisibil pentru brazde, pentru a rezulta un volum minim de terasamente la nivelare i o circulaie bun a apei, brazdele se vor trasa paralel cu linia de cea mai mare pant, panta acestora fiind deci egal cu panta terenului. Pe terenurile cu panta mai mare dect panta admisibil pentru brazde (12-15), n scopul prevenirii fenomenului de eroziune la scurgerea apei pe brazde, acestea se vor trasa pe o direcie puin nclinat fa de curbele de nivel. Panta terenului i respectiv a brazdelor, precum i felul culturii imprim anumite caracteristici brazdelor de udare. Din acest punct de vedere, brazdele se pot clasifica n: brazde cu panta mic, sub 3; brazde normale, cu panta cuprins ntre 3-15; brazde de contur. Brazdele cu panta mic se folosesc pe terenurile cu panta sub 3, foarte bine nivelate, pe solurile cu capacitate mare de nmagazinare a apei . Aceste brazde se pot executa cu seciune mare, adnci, i cu deschiderea maxim la partea superioar (permis de cultura irigat). Panta redus permite utilizarea de debite mari, de 3-3,5 l/s i acumulare n seciunea brazdei a cca 50% din norma de udare. Brazdele orizontale sau cu panta foarte mic pot fi alimentate pe la ambele capete. Brazdele normale se recomanda pe terenurile cu panta cuprins ntre 3-15. Brazdele de contur se folosesc pe terenurile arabile, precum i n plantaiile de vii i pomi, amplasate pe terenuri cu panta mai mare de 15, pe soluri rezistente la eroziune. Se vor evita solurile nisipoase i cele argiloase contractile. Brazdele de contur se vor trasa pe o direcie puin nclinat fa de curbele de nivel, asigurndu-li-se o pant de 7-10, pentru a fi capabile s evacueze apa provenite din ploi toreniale, fr ca apa s treac dintr-o brazd n alta. Brazdele de contur, n special cele din livezi i vii, se vor executa cu seciunea transversal mai mare i cu coama din aval mai nalt i mai bine modelat pentru a nu permite trecerea apei n brazdele din aval. Pe terenurile cu pante mari, n plantaiile de pomi, brazdele se pot menine nierbate. Pe aceleai terenuri, sub12

influena forei gravitaionale, crete distana pe care are loc infiltraia apei nspre aval, de aceea brazdele se pot deschide la distane mai mari ntre ele. n schimb, lungimea brazdelor, precum i debitul, vor fi mai reduse n comparaie cu brazdele normale. F.Durata de udare este influenat de valoarea debitului distribuit, de viteza de infiltraie a apei n sol i de viteza de avans a apei de-a lungul brazdelor. La rndul ei, durata de udare influeneaz productivitatea muncii udtorilor, uniformitatea de distribuire a apei de-a lungul brazdelor i pierderile de ap, respectiv randamentul udrii n cmp. n cazul irigrii prin brazde, durata de udare se stabilete cu o precizie mai redus dect n cazul aspersiunii, determinarea necesitnd nu numai cunoaterea elementelor tehnice ale udrii, ci i msurarea direct a duratei de avans (Ta) necesar apei s parcurg lungimea brazdelor de udare. mb l d Durata de udare se poate determina cu relaiile: Tu = 36000 Qi cnd se folosete un singur debit de alimentare pe toat durata udrii; Q Tur = i (Tu Ta ) QrQi m b l d ( Ta ) Qr 36000 Qi cnd se folosesc dou debite de alimentare (Qi i Qr), n care: Tu reprezint durata de udare cu debit iniial i cnd se folosete un singur debit de alimentare, n ore; Tur durata de udare cu debit de regim, n ore; mb norma brut de udare, n m3/ha; l lungimea brazdelor de udare, n m; d distana dintre brazdele de udare, n m; Qi, Qr debitul iniial, respectiv de regim, n l/s; Ta timpul de avans necesar ca apa s ajung la captul aval al brazdelor, n ore. Nicolaescu I, a analizat diferitele situaii care se pot ntlni la aplicarea udrilor n funcie de durata de avans a apei pe brazde, prezentnd soluii practice, pentru fiecare caz n parte. La aplicarea udrilor pe brazde se pot ntlni trei situaii distincte, care imprim anumite particulariti la organizarea udrilor i determinarea duratei de udare. I. Cnd durata de udare determinat cu relaia Tu este aproximativ egal (+25%) cu durata de avans(Ta). n acest caz se folosete un singur debit de alimentare (Qi) pe toat durata udrii, care se calculeaz cu relaia Tu. n aceast situaie, cnd TaTu, pe lungimea brazdelor de udare se distribuie norma brut medie de udare, iar cnd Ta este diferit de Tu, norma crete sau se reduce cu valoarea raportului Ta/Tu. Acest caz este cel mai simplu din punct de vedere organizatoric, deoarece nu se modific debitul de alimentare a brazdelor pe durata de udare, iar oprirea udrii pe un grup de brazde se face cnd apa a ajuns la captul aval al brazdelor. Se obine i o durat redus de udare, elemente care sporesc productivitatea muncii udtorilor. Are dezavantajul repartizrii mai puin uniforme a apei de-a lungul brazdelor de udare, nregistrndu-se n zona amonte pierderi de ap prin percolare sub adncimea de umezire stabilit, iar n zona din aval umectarea superficial a solului. Astfel de situaii se ntlnesc cnd se folosesc brazde lungi de udare pe solurile cu vitez mijlocie de infiltrare a apei n sol. II. Cnd durata de avans (Ta) este mai mic dect durata de udare (Tu) corespunztoare distribuirii normei de udare. Aceast situaie se ntlnete pe solurile cu vitez mic de infiltraie, pe brazdele scurte sau cu pante mari. n acest caz, dac s-ar ntrerupe udarea cnd apa a ajuns la captul aval al brazdelor, norma distribuit ar fi mai mic dect cea calculat i astfel nu s-ar asigura umectarea solului pe adncimea stabilit i nici produciile planificate. Pentru a distribui norma de udare stabilit i a nltura pierderile de ap de la captul aval al brazdelor, dup ce uvoiul de ap din brazde s-a apropiat de captul aval, se continu udarea, dar cu un debit mai mic (Qr), capabil s se infiltreze pe lungimea brazdelor. Durata de udare cu debit de regim se calculeaz cu relaia Tur. n acest caz, se obine cea mai bun uniformitate de udare. O uniformitate superioar se nregistreaz numai dac se folosete sistemul cu recircularea apei, n care situaie se utilizeaz pe toat durata de udare debitul iniial, iar surplusul de ap care se scurge la captul aval al brazdelor se repompeaz n sistem. Debitul de regim reprezint aproximativ 1/2 din Qi pe solurile cu textur mijlocie pn la 1/4 Qi pe solurile cu textur fin. Valoarea debitului de regim mai depinde i de lungimea brazdelor, de numrul udrii, de aceea trebuie s se stabileasc prin observaii directe n momentul aplicrii udrilor. n acest sens, udtorul, la aplicarea udrii pe primul grup de brazde dintr-o sol cu aceleai condiii de sol, pant i lungime, cnd apa s-a apropiat de captul aval al brazdelor, reduce debitul la jumtate, urmrind dac n noua situaie debitul distribuit se infiltreaz n totalitate pe lungimea brazdelor. Dac debitul se infiltreaz n totalitate pe lungimea brazdelor, se continu udarea un timp egal cu Tur. Dac debitul este prea mare, se reduce debitul iniial la 1/3 sau chiar 1/4. Ori de cte ori se folosesc dou debite de alimentare pe durata udrii mai multor grupuri de brazde udate simultan, durata Q total a udrii (T) cu debit iniial i de regim se poate determina cu relaia: T = i Tu Qr III. Cnd timpul de avans (Ta) pentru ca apa s ajung la captul aval al brazdelor este mai mare dect durata de udare determinat cu relaia Tu (fig.6.8). Asemenea situaii se ntlnesc cnd lungimea brazdelor nu s-a corelat cu panta acestora i cu viteza de infiltraie a apei n sol, cnd se prevd lungimi mari chiar i pe pante mici ale brazdelor (0,1-0,3%). Acest caz se ntlnete destul de frecvent la aplicarea

Tur =

13

primei udri, cnd datorit rugozitii mai pronunate a seciunii brazdelor i a vitezei de infiltraie mai mari, apa avanseaz de-a lungul brazdelor cu vitez foarte mic. n astfel de cazuri se poate alege una din soluiile: a se ntrerupe udarea dup trecerea timpului (Tu), respectiv distribuirea normei de udare calculat; b se continu udarea pn cnd apa ajunge la captul aval al brazdelor; c se reduce lungimea brazdelor, dac schema hidrotehnic permite. n primele dou cazuri, uniformitatea udrii este nesatisfctoare. n primul caz, nu se asigur umectarea ntregii suprafee, ca urmare i producia se reduce n mod simitor. n ambele cazuri, n special n al doilea, se nregistreaz pierderi mari de ap prin percolare sub adncimea de udare, n treimea sau jumtatea amonte a brazdelor de udare, deoarece norma de udare distribuit (md) este mai mare dect cea calculat cu o T valoare egal cu raportul dintre Ta i Tu, respectiv: md = mb a Tu Aceste pierderi sporesc cheltuielile de udare i implicit consumul de energie cu pomparea apei. Pierderile de ap pot contribui n timp la degradarea solului prin nmltinare sau salinizare secundar. Creterea duratei de udare, pe de alt parte duce la prelungirea ciclului de udare, fapt care nu mai permite respectarea intervalului dintre udri, a regimului de irigare stabilit. Aceste neajunsuri se nltur prin: stabilirea nc din faza de proiectare a lungimii brazdelor de udare; reducerea lungimii brazdelor n timpul exploatrii, dac schema hidrotehnic permite, n care caz se recalculeaz durata de udare; reducerea la jumtate, dac schema hidrotehnic permite, a lungimii brazdelor de udare. La udrile urmtoare se renun la utilizarea conductelor de transport; utilizarea la deschiderea brazdelor, a unor dispozitive pentru tasarea i netezirea seciunii brazdelor, n scopul reducerii rugozitii i a sporirii vitezei de avans a apei.; deschiderea brazdelor cu ctva timp nainte de aplicarea primei udri, pentru ca pn la prima udare, n cazul n care cad precipitaii s se micoreze rugozitatea brazdelor. Aplicarea primei udri la o umiditate superioar plafonului minim, deoarece apa nainteaz mai repede la un coninut mai ridicat de umiditate.

15. Metoda de udare prin aspersiune; condiii de folosire; avantaje i dezavantaje.Definiie: Udarea prin aspersiune se realizeaz prin pulverizarea apei n atmosfer, sub presiune, cu ajutorul unor dispozitive (aspersoare, microaspersoare i duze) i revenirea acesteia pe suprafaa solului sau a plantelor sub form de picturi. Clasificare Principial, sistemele de irigare prin aspersiune pot fi cu acoperire integral (clasice) i sisteme localizate (microaspersiune). Conform unui al doilea criteriu, se deosebesc sisteme de irigare prin aspersiune, cu deplasarea aripilor de ploaie sau a instalaiilor (cel mai frecvent ntlnite) i sisteme fixe de irigare prin aspersiune (caz mai rar ntlnit n domeniul agriculturii; se folosesc frecvent n amenajrile de irigaii din zonele de agrement udate cu ajutorul aspersoarelor telescopice Pop Up sau a microaspersoarelor, precum i n unele amenajri horticole irigate prin microaspersiune). Avantajele aspersiunii Aspersiunea a cunoscut n ultimele decenii o dezvoltare foarte rapid, pe de o parte datorit perfecionrii i diversificrii echipamentelor de udare, a trecerii de la mutarea manual la mutarea mecanizat a aripilor de ploaie (mai ales datorit apariiei instalaiilor autodeplasabile complet sau cvasicomplet automatizate), iar pe de alt parte, ca urmare a avantajelor deosebite pe care le prezint aceast metod. Prin utilizarea pe suprafee din ce n ce mai mari a instalaiilor de aspersiune autodeplasabile transversal ( tip IAT 300 sau IATF - 300) i cu pivot central (tip IAP 450), principalul dezavantaj legat de mutarea manual poate fi nlturat. Metoda de udare prin aspersiune ndeplinete principalele condiii cerute unei metode corespunztoare de udare. Astfel, asigur distribuirea apei destul de uniform pe teren, cu pierderi minime de ap i de teren i cu un consum redus de for de munc. Principalele avantaje ale aspersiunii sunt urmtoarele: 1. permite controlul riguros al volumelor de ap distribuite, deci permite aplicarea de norme mici de udare, prin controlul strict al duratei de udare; 2. pierderile de ap la aplicarea udrii sunt mici, asigurnd un randament ridicat al udrii n cmp (circa 0,9), economia de ap fa de udarea prin scurgere la suprafa fiind de cel puin 15-30%; cnd se folosesc instalaii cu tehnicitate ridicat, randamentul poate tinde chiar ctre valoarea 1; 3. se poate folosi i pe terenurile cu microrelief frmntat deoarece nu necesit lucrri costisitoare de nivelare ; 4. suprafaa scoas din cultur este redus, iar lipsa canalelor, rigolelor, brazdelor sau fiilor uureaz mecanizarea lucrrilor agricole; 5. se poate folosi pe toate tipurile de sol i pentru udarea tuturor culturilor; 6. n general, nu necesit un grad ridicat de calificare din partea udtorilor, instruirea putndu-se face ntr-un timp scurt; deoarece unii din factorii care contribuie la realizarea unei uniformiti bune de udare sunt inclui n construcia echipamentului de udare, se poate realiza o udare de calitate corespunztoare cerinelor chiar i fr o practic ndelungat n aplicarea udrilor; precizm ns, n mod firesc, necesitatea unei instruiri specifice n cazul folosirii unor instalaii de udare cu tehnicitate ridicat, ce nglobeaz dispozitive moderne de programare i automatizare; 7. prin folosirea instalaiilor cu grad ridicat de mecanizare i automatizare, se asigur productiviti ridicate la aplicarea udrilor; 8. automatizarea distribuirii apei se face mult mai uor dect n cazul udrii prin scurgerea la suprafa; 9. poate fi folosit multilateral la distribuirea ngrmintelor, pesticidelor, combaterea ngheurilor trzii i la splarea srurilor din profilul de sol, la umectri de rsrire i stimulare a efectului erbicid etc; Metoda de udare prin aspersiune are ns i unele dezavantaje, mai importante fiind urmtoarele:14

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

cheltuielile de exploatare sunt mai mari n comparaie cu metoda de udare prin scurgere la suprafa, deoarece pentru realizarea unei presiuni mai ridicate, consumul de energie poate crete cu cca 40-50% (fa de cel impus n cazul metodei de udare prin scurgere la suprafa); se utilizeaz materiale energointensive (aluminiu, oel, mase plastice etc) pentru echipamentul de udare; n condiii de vitez a vntului mai mare de 3,5 m/s, nu se mai asigur o uniformitate de udare satisfctoare; aplicat pe un sol cu textur fin, neacoperit cu vegetaie, folosind aspersoare care nu pulverizeaz bine jetul, cu intensiti i picturi mari, se favorizeaz distrugerea agregatelor structurale i formarea crustei; poate favoriza atacul unor boli criptogamice ca urmare a ridicrii umiditii atmosferice i a mprocrii plantelor cu ap ncrcat cu pmnt; mutarea manual a aripilor de udare este o operaie grea i neplcut, n special la culturile cu talie nalt; n timpul funcionrii agregatelor i aspersoarelor se pot ivi defeciuni tehnice (pene de motor, nfundarea duzelor, oprirea sau desprinderea aspersoarelor etc.).

Condiii de folosire a udrii prin aspersiune Metoda de udare prin aspersiune se poate folosi: pe toate tipurile de sol, de la nisipuri la solurile cu textur fin; att pe terenurile plane ct i pe cele cu microrelief frmntat; pe terenurile cu ap freatic aflat la adncimi mici; pe solurile salinizate; pe solurile superficiale, care necesit aplicarea de norme mici de udare la intervale scurte de timp; pe solurile neuniforme din punct de vedere textural, pe care se poate distribui uniform apa numai prin aspersiune sau picurare, cu condiia s se aleag un aspersor care s asigure o intensitate de udare mai mic dect viteza minim de infiltraie a apei n sol. Aspersiunea este indicat i n zonele unde nu exist o tradiie, o experien ndelungat la aplicarea udrilor prin alte metode. Pentru a se asigura distribuirea apei prin aspersiune este necesar s se transporte apa de la surs pn la instalaiile de udare i s se realizeze presiunea necesar de funcionare a aspersoarelor. Pornind de la sursa de ap, ntr-un sistem de irigaie prin aspersiune se pot ntlni: canale de aduciune, staii de pompare i de punere sub presiune sau agregate de pompare, conducte sub presiune, instalaii de udare, aspersoare i diverse piese anexe.

16. Indicii calitativ-funcionali ai aspersoarelorIndicii aspersoarelor (debit, raz de stropire, intensitate de udare, fineea ploii) se pot determina prin msurtori directe sau cu ajutorul unor relaii de calcul. n funcie de raza de aciune (stropire) se stabilete schema de udare. Schema de udare precizeaz distana dintre aspersoare pe arip (d1) i distana dintre dou poziii succesive ale aripilor de ploaie (d2). n funcie de valorile d1 i d2 i a poziiei aspersoarelor de pe dou aripi alturate, schemele de udare rezultate pot fi n ptrat, n dreptunghi sau n triunghi. Cele mai simple i cele mai utilizate scheme sunt cele n ptrat i dreptunghi. Schema n dreptunghi este indicat pentru zonele n care vnturile au o direcie stabil, n care caz se recomand ca latura lung a dreptunghiului s se amplaseze paralel cu direcia vntului. Dac vntul bate paralel cu aripa de udare, pentru a nu rmne suprafee neudate se va reduce distana d2 dintre dou poziii succesive ale aripilor de udare. Schema n triunghi se realizeaz cnd d1=d2, ns primul aspersor se amplaseaz alternativ pe aripile de udare, la d1/2 i d1. Acest mod de amplasare este mai dificil i de aceea schema de lucru n triunghi se folosete mai rar, dei asigur cea mai bun uniformitate de udare. La stabilirea schemelor de udare, distanele d1 i d2 se vor alege n aa fel nct s reprezinte maxim 65% din diametrul udat. n condiii de vnt, pentru a nu se reduce uniformitatea de udare, gradul de suprapunere a razelor de udare va crete o dat cu viteza vntului, distana dintre aspersoare reprezentnd: 60% din diametrul udat la viteze pn la 2,5m/s; 50% din diametrul udat la viteze cuprinse ntre 2,5 i 5,0m/s; 30% din diametrul udat la viteze peste 5,0m/s. Cele mai utilizate distane (d1, d2) i scheme de udare pentru diferite aspersoare sunt: aspersorul ASJ - 1M (sau echivalente) 18x18m; 18x24m; aspersorul ASM - 1 (sau echivalente) 24x24m; 24x30m; aspersorul ASM 2 (sau echivalente) 30x30m; 30x36m; aspersorul ASM - 3 (sau echivalente) 24x24m; 24x30m aspersorul ARS - 2 (sau echivalente) 36x36m; 36x42m. Intensitatea ploii sau pluviometria reprezint cantitatea de ap distribuit de aspersoare n cadrul schemei de udare, n unitatea de timp. Se exprim n mm/or sau mm/minut. Intensitatea de udare este influenat de caracteristicile constructive ale aspersorului, de presiunea de funcionare, diametrul duzei, schema de udare i condiiile atmosferice. nlimea stratului de ap care cade pe sol timp de o or poart numele de intensitatea medie orar. Intensitatea medie orar 1000 Qasp c (mm/h) (it) se calculeaz cu relaia: i t = d1 d2 n care:15

Qasp - este debitul aspersorului, n m3/or; c - randamentul udrii n cmp; d1, d2 - distana dintre aspersoare i respectiv aripi, n m. Valorile intensitii pentru diferite scheme de udare i presiuni de lucru se prezint n tabelele (6.2 - 6.4). Pentru condiiile climatice i aspersoarele folosite cel mai frecvent, randamentul mediu n cmp este de 0,9. S-au avut n vedere numai pierderile de ap prin evaporare n timpul udrii, cu o valoare medie de 10% din debitul distribuit (pentru duze cu diametrul mai mic de 10mm). Intensitatea medie orar real (ir) se determin pe teren n timpul funcionrii aspersoarelor, n schema de udare, prin amplasarea unor pluviometre (se pot folosi orice fel de recipiente de form cilindric sau paralelipiped drept) ntr-un caroiaj ntre cele 4 aspersoare din schema de udare. Intensitatea ploii se stabilete prin msurarea nlimii stratului de ap din pluviometre i raportarea ei la unitatea de timp, sau se msoar volumul de ap (ml) cu ajutorul unor cilindri gradai, care apoi se raporteaz la suprafaa recipientului i unitatea de timp. Intensitatea medie real se folosete la determinarea duratei de udare. Durata udrii (t) reprezint timpul de funcionare a unei aripi ntr-o poziie de udare, necesar pentru aplicarea normei de m (ore) udare: t = 10 i r n care: m - este norma de udare, n m3/ha; ir - intensitatea medie orar, n mm/or. Un aspersor ideal trebuie s realizeze o intensitate a crei valoare s creasc continuu cu valori mici de la periferia jetului ctre aspersor. Aceste tipuri de aspersoare realizeaz o uniformitate bun atunci cnd schemele de lucru se stabilesc corect, n funcie de repartizarea intensitii pe raz. Prin suprapunerile obinute se realizeaz o uniformitate bun de distribuire a apei pe teren. Intensitatea, precum i uniformitatea de udare, sunt n mare msur influenate de presiunea de lucru i de duza folosit. Astfel, cnd aspersorul funcioneaz la o presiune prea joas, se obin picturi mari i o distribuire neuniform a apei. Cnd presiunea este prea ridicat, jetul aspersorului este pulverizat n picturi prea mici care sunt repartizate n jurul aspersorului. n plus, distribuia apei este puternic influenat de vnt. Funcionarea la presiunea de lucru recomandat asigur o distribuire normal a apei. Intensitatea instantanee (is) sau intensitatea pe rotaie, corespunde nlimii ploii realizat la o rotaie complet a aspersorului. Se determin prin raportul dintre intensitatea medie orar real (ir) i numrul de rotaii al aspersorului pe or. Fineea ploii indic gradul de pulverizare a jetului de ap de ctre aspersor, expresia numeric a fineii ploii fiind dat de diametrul picturilor de ap. Se recomand ca mrimea picturilor s fie cuprins ntre 0,5 i 1 mm. Picturile cu diametrul mai mic de 0,5 mm conduc la pierderi mari de ap prin evaporaie i la influene mai puternice ale vntului, iar cele mai mari de 1 mm pot afecta plantele sensibile. O dat cu creterea diametrului, crete i crusta care se formeaz pe solurile cu textur semifin i fin, fapt care contribuie la reducerea vitezei de infiltraie a apei n sol. Pe solurile argiloase, la diametrul picturilor de 1 mm, dup 15 minute de la nceperea udrii, viteza de infiltraie s-a redus cu 10%, n timp ce la diametrul de 2 mm, viteza de infiltraie s-a redus cu 40%. Prin msurtori directe, diametrul picturilor se determin cu mari dificulti, de aceea s-au stabilit relaii care permit determinarea indirect a fineii ploii. Fineea ploii se poate aprecia n funcie de valoarea coeficientului de pulverizare. d Coeficientul de pulverizare (Kp) se determin cu relaia: Kp = , n care: h d - este diametrul duzei, n mm; h - presiunea apei la aspersor, n mCA; Aprecierea ploii dup acest coeficient se face astfel: Kp > 0,5 - ploaie grosier, indicat pe solurile cu textur grosier i culturi furajere perene; Kp=0,3-0,5 - ploaie mijlocie, recomandat pentru culturile de cmp, pe solurile cu textur mijlocie - fin; Kp180 0,1

Tipul ploii toreniale influeneaz eroziunea prin poziia nucleului torenial. Produc scurgeri mari i eroziuni mai puternice ploile toreniale care au nucleul torenial la sfritul i mijlocul ploii. Cercetrile efectuate au artat c energia de dispersie i antrenare a particulelor de sol a fost de 12 ori mai mare la ploile cu nucleul torenial la mijlocul ploii czute pe un sol uscat. Pe solul umectat dau eroziuni puternice i ploile cu nucleul torenial la nceputul ploii. n Podiul central Moldovenesc, 52% din ploi au intensitatea cuprins ntre 0,5 i 1mm/min., iar dintre acestea 46% au intensitatea maxim la mijlocul i sfritul ploii. Energia cinetic a precipitaiilor, respectiv erozivitatea, depinde i de caracterul picturilor de ploaie. Diametrul picturilor crete odat cu intensitatea ploii, putnd ajunge la un diametru de 6-8mm, simultan cu diametrul crescnd i viteza limit (terminal) de cdere a precipitaiilor. De regul, picturile cu diametrul mai mare de 5-6 mm, sub aciunea curenilor de aer se fracioneaz n picturi cu diametre mai mici, de form sferic. Diametrul picturilor (d), n funcie de intensitatea ploii (I), se poate estima cu relaia: d=I0,25 Repartizarea sezonier a ploilor toreniale - sezonul critic influeneaz cantitatea de sol erodat. In Romania, sezonul critic, n care pericolul eroziunii este maxim, este cuprins n intervalul aprilie-august, deoarece n perioada de var cad 70% din ploile toreniale, primvara 19%, toamna 6% i iarna 1%. Cu toate acestea, pierderi mari de sol se pot nregistra i n luna februarie cnd temperaturile diurne sunt ridicate i ploile toreniale gsesc solul dezgheat. n luna iulie se nregistreaz de obicei cele mai mari scurgeri, iar pierderile maxime de sol au loc n luna august, dup recoltarea cerealelor pioase, pe terenurile proaspt arate. De aceea se recomand ca artura s se fac numai pe suprafeele ce urmeaz a se nsmna toamna; pe restul suprafeelor artura trebuie efectuat mai trziu. Indicele de erozivitate-indexul ploii- Cercettorul american Wischmeier W. H. a stabilit un parametru prin intermediul cruia se poate cuantifica fora eroziv a oricrei ploi, datorat att impactului dat de picturi ct i scurgerii de suprafa, parametru care a fost denumit indice de erozivitate al ploii (Ie). Dup Wischmeier cea mai reprezentativ for eroziv a unei ploi date, pe un teren neprotejat i necultivat, este produsul energiei sale cinetice (n jouli pe mm de ploaie czut pe metru ptrat) cu intensitatea sa maxim (mm/or) n timp de 30 minute. Ie = Ec I30 n care: Ie - reprezint indicele de erozivitate al ploii; Ec - energia cinetic total a ploii, care include att energia cinetic a picturilor de ploaie ct i energia de scurgere a apei pe versani; I30 - intensitatea medie pe 30 de minute a nucleului torenial maxim, n mm/or. Suma indicatorilor Ie, calculai pentru ploile dintr-un an, reprezint indexul ploii care caracterizeaz agresivitatea pluvial a unui anumit teritoriu pentru anul considerat. Pornind de la modelul propus de Wischmeier, Stnescu P., 1969, prin prelucrarea pluviogramelor a 5534 ploi toreniale de la 40 staii meteorologice, pe o perioad de 10 ani, a propus ca pentru ara noastr agresivitatea pluvial s se determine prin suma indicatorilor rezultai din produsul dintre intensitatea medie pe 15 minute a nucleului torenial i rdcina ptrat a cantitii de precipitaii nregistrat pe durata ploii. Ip=I15 P0,5 n care: Ip - reprezint indicatorul de agresivitate pluvial a unei ploi; I15 - intensitatea medie a nucleului torenial cu durata de 15 minute, n mm/min; P - cantitatea de ap nregistrat pe durata ploii, n mm. Agresivitatea pluvial cea mai mare se nregistreaz n zona Carpailor (0,15-0,16) i a dealurilor Subcarpatice (0,14) i cea mai redus n Cmpia de Vest. Dei ploile toreniale au rol hotrtor n procesul de eroziune nu trebuie s se neglijeze nici aciunea eroziv a ploilor de durat mare i intensitate redus, deoarece acionnd pe un sol saturat cu ap antreneaz mari cantiti de sol din orizontul superior al solului. Zpada, n condiiile topirii rapide n primvar, ndeosebi cnd se produce n condiiile solului ngheat n profunzime sau saturat cu ap, contribuie la eroziunea solului, dei eroziunea produs prin scurgerile rezultate din topirea zpezii reprezint numai circa 10% din eroziunea total, la un grad de ncrcare a scurgerilor cu sol de numai 2-10g/l, fa de 50-100g/l n cazul ploilor toreniale.23

B. Relieful, prin tip i gradul de frmntare, prin caracteristicile morfometrice ale versanilor, influeneaz eroziunea ntr-o msur mai mare sau mai mic n funcie de caracteristicile reliefului care influeneaz energia cinetic a apei din precipitaii, se iau in considerare panta, lungimea si forma versantului. Panta si lungimea versanilor influeneaza viteza de scurgere a apei amplific energia cinetic i astfel crete capacitatea de erodare a solului de ctre apa care se scurge pe feele versanilor. Din formula vitezei lui Chzy ( V = C RI ), rezult c la o cretere a pantei de 4 ori, viteza apei se dubleaz iar energia cinetic a curentului se majoreaz de 4 ori. Datele experimentale au artat c pe un teren cultivat cu porumb, la o cretere a pantei de 3 ori, de la 6 la 18%, la aceeai intensitate a ploii de 2 mm/min, cantitatea de sol erodat a crescut de 5,7 ori. Lungimea versantului influeneaz att viteza ct i debitul cu care se scurge apa; aceste elemente hidraulice ale scurgerii cresc din zona amonte ctre baza versantului i astfel crete i fora de eroziunea apei. Spre exemplificare, n tabelul 2 se prezint pierderile de sol n funcie de panta i lungimea versantului obinute n cercetrile efectuate la Valea Clugreasc n plantaiile de vie, fr msuri de conservarea solului.Panta n % 5-10 10-15 15-25 25-35 20 5,5 7,7 12,6 23,1 Lungimea versantului, n metri 50 100 200 21,7 61,6 174,2 30,3 85,7 242,7 49,7 140,7 398,1 91,5 258,8 731,9 300 320,1 445,1 731,2 1344,8

Pierderile de sol cresc odata cu panta i lungimea versantului, motiv pentru care n cadrul lucrrilor antierozionale se urmrete separat sau simultan reducerea pantei (prin terasri) si reducerea lungimii scurgerii (prin lucrri de reinere a apei). Pe de alt parte, constatnd c eroziunea nu se produce n vecintatea cumpenei apelor, ci de la o anumit distan, la care viteza nregistreaz o valoare critic, s-a introdus noiunea de distan critic de eroziune sau distana limit de neeroziune, n funcie de care se stabilesc distanele ntre lucrrile de reinere a apei (valuri, canale de coast de nivel) precum i limea fiilor i distana dintre benzile nierbate. Forma versantului. n funcie de forma n profil transversal, versanii se clasific n versani: drepi cu aproximativ aceeai pant pe toat lungimea; concavi la care linia profilului prezint curbur sub linia dreapt a pantei; conveci care prezint o curbur deasupra liniei drepte a pantei; cu forme complexe

Versanii conveci au panta maxim n treimea inferioar, iar cei concavi n treimea superioar i panta minim n treimea inferioar. n funcie de valoarea maxim a pantei i zona n care se situeaz, potenialul eroziv va fi diferit de-a lungul versantului. Astfel, versanii cu profil convex sunt cei mai erodai deoarece panta crete spre baza versantului, eroziunea maxim nregistrndu-se n treimea inferioar. n cazul versanilor concavi, panta minim se nregistreaz n treimea inferioar i odat cu aceasta i eroziunea minim. Pornind de la aceste constatri, Poleakov i Lopatin, considernd indicele de erodare a versanilor drepi egal cu 1, au stabilit pentru versani conveci valoarea de 1,25-1,50, iar pentru cei concavi 0,50-0,75. Sub aspectul expoziiei, versanii nsorii, cu expoziie S i SV, datorit condiiilor mai puin favorabile de dezvoltare a vegetaiei, a unui coninut mai redus de materie organic si de umiditate, sunt mai expui fenomenului de eroziune. Agregatele mai uscate au o coeziune mai slab, fiind mai uor dislocate. Pe de alt parte, dezgheul i topirea zpezilor se fac ntr-un timp mai scurt pe versanii sudici, constituind alte elemente care accentueaz eroziunea. Se estimeaz c versanii sudici i vestici sunt cu 30 - 40% mai erodai dect cei cu expoziie nordic. C. Solul. Eroziunea solului se manifest, n aceleai condiii naturale climatice i de relief, cu intensitate mai mare sau mai mic pe diferite tipuri de sol, reliefnd n felul acesta influena solului asupra procesului erozional. Erodabilitatea unui sol reprezint un indicator prin intermediul cruia se definete vulnerabilitatea unui anumit tip de sol fa de agentul eroziv - apa, sau uurina unui sol de a fi erodat. Rezistena la eroziune a unui sol este influenat de nsuirile fizice, hidrofizice, biologice i chimice. Proprietile unui sol care influeneaz erodabilitatea pot fi grupate n proprieti care influeneaz infiltraia i permeabilitatea i proprieti care influeneaz rezistena la impact, dispersie, la fora de transport a ploii i la scurgerile concentrate. Erodabilitatea solurilor este influenat de textura solului, structura i stabilitatea hidric a acesteia, coninutul n humus, viteza de infiltraie, gradul de tasare i eroziune etc. Sunt considerate rezistente la eroziune: solurile cu un coninut ridicat de humus si carbonat de calciu; solurile cu textur mijlocie, lutoase i luto-nisipoase, bine structurate, cu o stare de afnare mijlocie; cu o vitez de infiltraie i permeabilitate bune; cu o activitate microbiologic ridicat. Aceste proprieti asigur agregatelor de sol o rezisten mai mare n procesul de dezagregare