Irigarea Culturilor

133
UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ A BANATULUI TIMIŞOARA FACULTATEA DE AGRONOMIE IRIGAREA CULTURILOR COORDONATORI PROIECT: PROF. DR. ING. IOAN RUSU – U.S.A.M.V.B. TIMIŞOARA 1

Transcript of Irigarea Culturilor

Page 1: Irigarea Culturilor

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ A BANATULUI TIMIŞOARA

FACULTATEA DE AGRONOMIE

IRIGAREA CULTURILOR

COORDONATORI PROIECT:PROF. DR. ING. IOAN RUSU – U.S.A.M.V.B. TIMIŞOARACONF. DR. ING. CORNELIU RITT - U.S.A.M.V.B. TIMIŞOARA

1

Page 2: Irigarea Culturilor

CAPITOLUL I

DETERMINAREA STĂRII DE UMIDITATE A SOLULUI PRIN DIFERITE METODE

1.1.Principii generale

Irigarea raţională a culturilor trebuie să aibă la bază cunoaşterea amănunţită a regimului de apă din sol, spre a-l putea regla astfel încât să corespundă în mod optim cerinţelor plantelor cultivate, să se evite procesele de sărăturare şi să se asigure folosirea cu economie maximă a apei de irigare.

Prin regimul de apă al solului se înţelege:1. Variaţia conţinutului de apă din sol în timp şi pe straturi de

adâncime;2. Mişcarea apei în sol;3. Schimbul de apă între sol în timp şi pe straturi în adâncime poartă

denumirea de regim de umiditate al solului.Cunoaşterea regimului de umiditate a unui sol este posibilă prin

determinarea cantitativă a conţinutului de apă din sol la adâncimea, intervalul de timp între determinări şi durata observaţiilor dictate de scopul cercetării.

Metodele de determinare a conţinutului de apă din sol sunt numeroase. Cercetătorii s-au străduit să găsească metoda cea mai bună, adică aceea care să asigure precizia, rapiditatea, simplitatea, înregistrarea fără întrerupere şi în mod cât mai economic a observaţiilor, fără a provoca schimbări în punctele de observaţie prin recoltarea probelor sau prin instalarea părţii active a aparatelor. Eforturile care s-au depus şi se depun încă în această direcţie sunt motivate de faptul că determinarea umidităţii actuale (a conţinutului de apă) a solului este în prezent cea mai răspândită analiză a solului, dat fiind faptul că valorile umidităţii actuale constituie materialul care stă la baza studiului regimului de apă din sol.

Actualmente, cea mai răspândită metodă de determinare a conţinutului de apă din sol, este metoda uscării probelor la etuvă, la temperatura de 1050C. Această metodă este unanim considerată ca etalon de precizie pentru toate celelalte metode.

Alegerea celei mai potrivite metode de determinare a conţinutului de apă din sol se face după criterii ce decurg din condiţiile în care se execută analize, condiţii care sunt impuse de scopul cercetării, de gradul de precizie

2

Page 3: Irigarea Culturilor

necesar, de urgenţa obţinerii rezultatelor, de locul unde se execută analiza (laborator sau câmp), de utilajul existent, de gradul de calificare al cadrelor.

În condiţii de irigare, alegerea metodei se face în primul rând după durata determinării, chiar dacă precizia metodei alese este ceva mai mică. Rapiditatea obţinerii rezultatelor este impusă de marea variabilitate în timp a conţinutului de apă din sol. Dacă determinarea umidităţii durează mult, rezultatele nu mai corespund situaţiei reale din câmp şi prin urmare nu pot fi utilizate. Neputând dispune în timp util de rezultatele determinărilor, se poate pierde momentul optim de udare, ceea ce duce la stagnări în ritmul de creştere şi dezvoltare al plantelor urmate de scăderi parţiale sau de pierderea totală a producţiei.

În continuare sunt prezentate trei metode de determinare a stării de umiditate a solului:

- metoda uscării probelor în etuvă;- metoda Kabaev;- metoda tensiometrică.

1.2. Metoda uscării probelor de sol în etuvă

Utilaje necesare- sonde pentru recoltarea probelor de sol (sonde – tub, sonde – burghiu,

etc.);- fiole de aluminiu (numerotate şi tarate);- balanţe de precizie;- etuvă electrică.Modul de lucruDupă recoltarea probelor de sol de la adâncimea de lucru se aşează în

fiole solul şi se cântăreşte cel târziu la 24 de ore de la recoltarea probelor, repetând fiecare cântărire pentru verificare.

Fiolele goale se cântăresc o singură dată, înregistrând valorile într-un caiet special de unde se extrag ori de câte ori este nevoie. Doar se verifică greutatea fiolei totale.

Fiolele noi trebuie numerotate prin ştanţarea numărului de pe capac şi pe peretele lateral al fiolei. După cântărirea probelor de sol umed se introduc fiolele în etuva rece, cu capacul sub fiolă, în ordinea numerotării.

3

Page 4: Irigarea Culturilor

Se ridică temperatura în etuvă până la 1050C şi se notează din acest moment timpul, lăsând încă 7 ore, după gradul de umezire şi după textură, fiolele în etuvă.

Se iau la întâmplare 2 – 3 probe şi se cântăresc, lăsându-se încă 2 – 3 ore în etuvă. Se repetă cântăririle până când diferenţa de greutate dintre ultimele date ale cântăririi este sub 0,003 –0,05 g.

Fiolele se răcesc timp de o oră afară din etuvă, ţinându-le acoperite. Toate cântăririle se fa la balanţa tehnică cu precizia de 0,01 g. umiditatea solului se calculează în % faţă de solul uscat cu precizie de 0,01 g după formula:

de unde:U – conţinutul de apă al solului în procente (%);M1 – masa fiolei + proba de sol în g;M2 – masa fiolei + sol uscat în etuvă în g;M0 – tara fiolei în g.Se întocmeşte fişa umidităţii pe culturi la fiecare epocă de determinare

(tabelul 1.1). Datele se controlează, iar cele nesigure se elimină. Se calculează apoi valorile medii ale umidităţii actuale pentru fiecare strat elementar.

La solurile nisipoase, uscarea se poate executa la 1500C, reducându-se durata uscării la 2,5 ore.

Avantajele metodei- precizie mare;- se lucrează deodată cu multe probe (100 – 200);- se poate folosi la amplitudine mare de variaţie a umidităţii solului.Dezavantaje - necesită un timp mai îndelungat;- consum ridicat de energie electrică.

4

Page 5: Irigarea Culturilor

Tabelul 1.1Fişa umidităţii solului

Orizontul şi

adâncimeaRepetiţia

FiolaApa pierdută

M1-M2

Sol uscat M2-M0

Umiditatea actuală

Nr.Goală

M0

Cu sol umed M1

Cu sol uscat M2

Valori parţiale

Valori medii

cm - - g g g g g g g

AC-10

IIIIII

A10-20

IIIIII

A20-30

IIIIII

1.3. Metoda Kabaev

Utilaje necesare- capsulă de porţelan;- pipetă sau epruvetă tăiată exact tăiată exact la 3 ml capacitate;- cuţit sau spatulă rotunjită la vârf;- riglă gradată sa şubler;- două bucăţi de lemn de forma unor cutii de chibrituri. Mod de lucruSe recoltează proba de sol la o adâncime de 30 cm. Într-o capsulă de

circa 150 cm. c. se pun 3 ml apă măsurată cu precizie.Peste apa din capsulă se pune sol din proba de analizat, amestecând

mereu cu un cuţit sau spatulă până când masa de sol nu mai are luciu şi se desprinde de pe pereţii capsulei. Se trece masa de sol în palma stângă şi se rulează între palme, dându-i o formă sferică. Dacă s-a lucrat corect bila va fi tare, nu va lăsa urme pe palme şi va avea o formă sferică regulată.

Se măsoară diametrul sferei obţinute cu rigla sau şublerul, având grijă să nu se deformeze afară. Cu ajutorul anexei numărul 1 în funcţie de diametrul sferei citim direct conţinutul de apă în % din masa de sol corespunzător capacităţii de câmp pentru apă.

Metoda se bazează pe raportul direct proporţional dintre diametrul sferei obţinute şi umiditatea solului.

Durata unei determinări este de 5 – 10 minute. Metoda este simplă, nu necesită utilaj special, având o precizie bună ( din masa solului uscat, faţă

5

Page 6: Irigarea Culturilor

de metoda prin uscarea la etuvă). Numărul total de probe se stabileşte astfel ca la o parcelă de irigaţie să se recolteze probe de sol din 3 puncte (la o suprafaţă de 20 – 25 ha), care se fixează pe diagonala suprafeţei respective la distanţe egale. Intervalul dintre două determinări succesive trebuie să fie de cel mult 10 zile. Umiditatea se va înregistra într-un carnet de teren de felul următor:

Sectorul de irigaţie ……………Cultura………………………..

Data determinării………..Executant……………….

Parcela Nr. repetiţii Adâncimea (cm) Umiditatea constantă (%) Observaţii

Nr.IIIIII

Media X x

Nr.IIIIII

Media x x

1.4. Determinarea stării de umiditate a solului prin metode moderne: tensiometrică, electrică, neutronică

Metoda tensiometrică se bazează pe măsurarea forţei de succţiune sau a tensiunii de echilibru între umiditatea solului şi apa aflată într-o celulă poroasă.

Când sonda poroasă a tensiometrului este montată pentru prima dată în sol, apa din interior are acelaşi potenţial cu al apei libere; în cazul când solul este uscat, potenţialul apei conţinute fiind mare, apa din sondă trece în sol, astfel încât apa din tensiometru este supusă unei tensiuni sau secţiuni crescânde, până ce potenţialul ei ajunge la echilibru cu acela al apei din sol.

Secţiunea citită la aparat, după stabilizare, va indica întotdeauna tensiunea de echilibru dintre umiditatea solului şi a apei aflate în aparat. Deci, tensiometrul măsoară condiţia în care se găseşte apa în sol, nu cantitatea de apă.

Metoda tensiometrică s-a extins mult şi în ţările cu agricultură irigată avansată, datorită avantajelor pe care le prezintă şi anume:

- măsurarea umidităţii accesibile plantelor, indiferent de textura solului şi de concentraţia în săruri a soluţiei solului;

- simplitatea aparatului;- uşurinţa deservirii.

6

Page 7: Irigarea Culturilor

Tensiometrul, de orice tip constructiv ar fi, este format din următoarele părţi:

- sondă poroasă din material ceramic, care constituie elementul sensibil al aparatului;

- un tub hidraulic rigid din material plastic sau metal, care face legătura între sonda poroasă şi dispozitivul de măsurare a aparatului;

- dispozitivul de măsurare a aparatului, care de obicei este un manometru, pe al cărui cadran se află un ac indicator ce se roteşte pe o scală gradată de la 1 la 100; unele tensiometre sunt lipsite de manometru, în care tubul hidraulic este gradat în unităţi de presiune.

Tehnica de lucru - Se amorsează aparatul prin umplerea acestuia cu apă fiartă şi răcită;- Se asigură etanşeitatea aparatului cu un dop de cauciuc sau cu un

dispozitiv special; - Se face un foraj în sol până la adâncimea de instalare a sondei

poroase, folosind o bară rotundă de oţel, al cărei diametru este egal cu diametrul sondei poroase sau un burghiu special;

- Sonda poroasă, după ce se umezeşte bine cu apă, se acoperă cu un muşuroi care se compactează pentru a împiedica pătrunderea apei din precipitaţii sau irigaţii în foraj.

După 24 de ore de la instalarea aparatului în sol, se ajunge la un echilibru între apa din sondă şi apa din sol, cu alte cuvinte, tensiunea apei din sondă va fi egală cu tensiunea apei din sol. Atunci când acul indicator sau nivelul lichidului din tubul hidraulic se menţine la aceeaşi gradaţie, se citeşte forţa cu care este reţinută apa în sol. Gradaţia 0 la manometru indică un sol lipsit de apă, iar tensiunea maximă pe care o poate măsura este de cca. un bar (0,987 atmosfere). Acest aparat funcţionează bine la tensiuni scăzute ale apei din sol, deci la umidităţi ridicate.

Tensiometrul construit în ţara noastră poartă denumirea de agrotensiometru.

Descrierea aparatului. Agrotensiometrul se compune din următoarele părţi principale:

- o piesă poroasă din material ceramic, de formă cilindrică, cu diametrul de 2,5 cm şi lungimea de 12 – 13 cm, care constituie elementul sensibil al aparatului;

7

Page 8: Irigarea Culturilor

Figura 1. Agrotensiometru - un tub cilindric de lungime diferiră (20, 30, 40, 50, 75, 100 sau 150

cm) rigid, din material plastic, anticorosiv, cu un coeficient mic de conductivitate termică, care leagă etanş sonda poroasă cu vasul;

- un vas din material plastic transparent ce conţine două capsule vacumetrice, metalice, care constituie elementul măsurător al aparatului. Vasul este închis etanş, dar poate fi alimentat cu lichid printr-un tub de umplere, închis cu dop;

- o cameră a dispozitivului de măsurare şi indicare, având ca element indicator un ac ce se roteşte pe un cadran cu o scară gradată de la 0 la 100 (figura 2).

8

Page 9: Irigarea Culturilor

Figura 2. Dispozitivul de măsurare şi indicare a agrotensiometrului

Principiul de funcţionarePentru a determina valoarea sucţiunii, tensiometrul se introduce cu

piesa poroasă în sol la adâncimea dorită. Apa reţinută în sol vine în echilibru cu apa din vasul poros şi tot sistemul fiind închis, forţele care se creează sunt transmise coloanei de apă din tub şi dispozitivul pentru măsurat sucţiunea.

Când tensiometrul este instalat într-un sol umed apa va intra în vasul poros, iar când este instalat într-un sol uscat, sucţiunea solului va atrage apa din vasul poros şi astfel se creează un vid parţial înăuntrul tensiometrului, care poate fi citit la vacumetrul aparatului. Sucţiunea creşte odată cu uscarea solului şi ca urmare o cantitate din ce în ce mai mare de apă este extrasă din tensiometru. Când solul se umezeşte, apa intră din nou în tensiometru.

Cele mai multe dispozitive de citire a tensiunii sunt calibrate pentru citiri de la 0 la 100 de centibari (1 bar = 1 atmosferă).

Într-un sol saturat cu apă (aproape de capacitatea de câmp pentru apă a solului), citirea va fi egală cu 0, pe când o citire ridicată indică un sol relativ uscat (aproape de coeficientul de ofilire).

Citirile cuprinse între 10 – 25 reprezintă condiţiile ideale în ceea ce priveşte raportul dintre apă şi aer. Cele mai multe culturi de câmp cu sistemul radicular la o adâncime de circa 50 cm încep să sufere din lipsa de apă la citiri între 40 – 50. În cazul când sistemul radicular este mai dezvoltat (până la 75 – 100 cm) irigaţia este necesară la o citire cu valori mai mari (60 – 70).

Udarea la majoritatea culturilor în funcţie de condiţiile pedoclimatice începe după cum urmează:

9

Page 10: Irigarea Culturilor

Tabelul 1.3Felul solului Climat uscat şi cald Climat rece şi umed

Citiri la agrotensiometruSoluri uşoare (luto – nisipoase şi nisipo-lutoase)

30 – 35 40 – 50

Soluri mijlocii (lutoase) 40 – 50 55 – 60Soluri grele (argiloase şi luto – argiloase)

50 - 60 60 – 80

Instalarea agrotensiometruluiInstalarea agrotensiometrelor se va face în punctele caracteristice şi la

adâncimea de răspândire maximă a rădăcinilor. În cazul plantelor prăşitoare se vor instala pe rândurile de plante, pentru a se asigura protecţia lor.

În condiţiile favorabile, adică acolo unde solul este uniform, cu suprafaţa plană (câmpie, teren bine nivelat, etc.) unde distribuţia apei este de asemenea uniformă (ca în cazul irigaţiei prin aspersiune, când irigaţia se face pe sectoare mari), o staţie agrotensiometrică este suficientă pentru a dirija irigaţia pe o suprafaţă de 10 -–15 ha, sau chiar mai mult.

Pentru a dirija regimul de irigaţie al unei culturi trebuie format un staţionar cu două tensiometre (figura 3); unul cu piesa poroasă aşezată la o adâncime egală cu grosimea stratului de sol considerat activ pentru plantă şi altul cu piesa poroasă introdusă la jumătatea acestui strat. Primul tensiometru este folosit la stabilirea momentului aplicării udării, iar celălalt la stabilirea duratei de udare (se opreşte udarea când acul indicator revine în poziţia iniţială aproape de zero).

Figura 3. Amplasarea celor două tensiometre într-o staţie de

tensiometre

10

Page 11: Irigarea Culturilor

Instalarea tensiometrelor la adâncimea dorită se face prin efectuarea

unei galerii cu ajutorul unei sonde tubulare, sondă burghiu (cu o vergea metalică) sau cu o cazma.

Este de dorit ca diametrul galeriei să corespundă cu cel al tensiometrului pentru ca piesa poroasă să vină în contact intim cu solul. Înainte de instalarea tensiometrului se scoate învelişul de plastic al piesei poroase. Se umezeşte bine partea poroasă a aparatului cu apă, se acoperă apoi cu un strat de pământ fin, umed (ca smântâna) şi se introduce apoi în locul pregătit dinainte. Acest lucru asigură imediat un contact bun cu solul. După instalare, solul se tasează bine în jurul tensiometrului cu un baston de lemn, pentru a nu favoriza infiltrarea apei pe lângă tub.

Lungimea tubului agrotensiometrelor folosite în funcţie de adâncimea zonei rădăcinilor plantelor rezultă din datele tabelului de mai jos (tabelul 1.4).

Tabelul 1.4Lungimea tuburilor agrotensiometrelor în funcţie de grosimea

stratului activ al soluluiZona rădăcinilor Lungimea aparatului în cm

Scurt LungPână la 45 cm între 20 şi 30 -Până la 60 cm între 25 – 35 60Până la 90 cm între 35 – 45 90Până la 120 cm între 45 - 60 90 – 120Peste 120 cm 60 120 - 150

După instalare, citirile la agrotensiometru se pot face cu precizie la aproximativ 24 de ore. Se recomandă ca citirile să se facă de 2 – 3 ori pe săptămână la aceeaşi oră. Se preferă citirile de dimineaţă, când mişcarea apei în sol şi în plante este mai redusă. Valoarea erorii relative în procente este .

În cazul în care la 2 – 3 citiri consecutive se obţine valoarea zero, înseamnă că tensiometrul nu mai este în stare de funcţionare. De cele mai multe ori există o fisură prin care intră aerul, ceea ce face necesară verificarea, repararea sau înlocuirea lui. Bulele de aer ce se adună în vas se elimină la instalare şi apoi periodic prin umplerea vasului şi a tubului cu lichid până la

11

Page 12: Irigarea Culturilor

refuz (se foloseşte apă distilată sau apă fiartă şi răcită). Acest lucru este bine să se facă atunci când solul este umed (după ploi sau după udare).

Tensiometrele rămân în sol în acelaşi loc pe întreg sezonul de udare şi numai pentru iarnă se scot din pământ pentru a se feri de îngheţ. După scoaterea lor din pământ, partea poroasă a aparatului şi tubul cilindric se spală cu apă şi se şterg.

Întrucât construcţia agrotensiometrelor este fragilă, protejarea lor în câmp este obligatorie.

Scopul protejării este:- să se prevină avarierea accidentală a aparatelor datorită lucrărilor

agricole din câmp (praşile mecanice, irigare);- să uşureze citirea indicaţiilor aparatelor păstrând curat capacul

transparent prin care se citeşte valoarea de pe scară;- să împiedice creşterea buruienilor din jurul aparatului, lipsindu-le de

lumina soarelui.Pentru protecţia la suprafaţă se recomandă manşoane din ţeavă de oţel,

din beton, sau de argilă, cutii de lemn, iar în timpul irigaţiei prin aspersiune acoperirea aparatelor cu o pungă din material plastic (polietilenă), gura pungii fiind legată sub vasul aparatului.

Oriunde ar fi instalate agrotensiometrele, se recomandă ca staţiile să fie vizibil marcate cu jaloane colorate pentru a justifica uşor locul unde se găsesc.

Transformarea datelor de umiditate accesibile plantelor în procente de umiditate

Transformarea datelor de umiditate accesibile plantelor (citite pe scara agrotensiometrului) în procente de umiditate din greutatea solului uscat la 1050C, se face cu relaţia:

Exemplu:CO = 12%CC = 26%Citire la aparat = 60În acest caz

12

Page 13: Irigarea Culturilor

Transformat în volum de apăÎn cazul când H = 100 cm; U = 20,4%; DA = 1,25 t/m3.Se foloseşte relaţia: P m3/ha = H x U x DAÎn acest caz umiditatea solului exprimată în m3/ha va fi:P m3/ha = 100 x 20,4 x 1,25 = 2550 m3 apă / ha.

Metoda electrometrică - Aparatul MAD – NIR - NIRIMAparatul MAD – NIR – NIRIM este un dispozitiv sensibil care poate fi

utilizat pentru:- determinarea umidităţii accesibile din sol pentru plante;- determinarea tipului de udare în funcţie de norma de udare care se

cere să se aplice;- determinarea distribuţiei apei pe terenurile irigate. Descrierea aparatuluiPărţile componente ale aparatului (figura 4) sunt: o tijă de oţel (A) cu

lungimea de până la 100 cm, gradată din 10 în 10 cm; ascuţită în partea de jos şi prevăzută cu două contacte electrice, iar la partea superioară un contact electric apărat de o calotă metalică filetată. Pe acest contact se montează prin simpla apăsare capul măsurător (B), prevăzut cu o scară gradată la 100 cm, care redă procentual conţinutul de apă accesibilă din sol. Capul înregistrator este prevăzut cu un buton de reglaj pentru aducerea la “0” şi pentru etalonare, care se găseşte în spatele indicatorului.

Modul de lucruDat fiind faptul că aparatul este foarte sensibil la diferite concentraţii de

săruri din sol, precum şi la diferitele tipuri de sol, pentru determinarea umidităţii solului, se impune o etalonare prealabilă pentru fiecare solă în parte, atunci când caracteristicile solului sunt diferite.

Determinarea duratei de udareSe poate face fără etalonarea prealabilă a aparatului. În acest scop se

acţionează butonul de reglare până se aduce acul indicator la “0”. Se introduce tija la adâncimea până la care trebuie umezit solul cu apă, iar aceasta se stabileşte în funcţie de planta care se irigă şi de stadiul de vegetaţie al acesteia.

În timpul irigării se citeşte la dispozitivul de măsurare şi se constată dacă apa a ajuns la adâncimea cerută, precum şi cantitatea de apă, procentual, care a ajuns la adâncimea dorită. În momentul în care se constată că această cantitate este satisfăcătoare, udarea se opreşte.

13

Page 14: Irigarea Culturilor

Pentru determinarea gradului de uniformitate al udărilor (la irigarea prin aspersiune) se fac citiri în timpul irigării la aceeaşi adâncime în diferite puncte caracteristice ale suprafeţei, care se udă şi anume:

- la o distanţă de 1 – 2 m de la aspersor;- la o distanţă egală cu media razei de acţiune;- în locurile de suprapunere;- în zonele de udare influenţate de intensitatea şi direcţia vântului. Dacă citirile efectuate indică o uniformitate în jur de 70%, udarea

decurge corect. La uniformităţi sub 70% se acţionează asupra poziţiei aspersoarelor, modificând schema de lucru.

Figura 4. Aparatul MAD – NIR – NIRIM

A – tija aparatului; B – capul înregistrator

Indicaţii privind manevrarea aparatului

- se va evita lovirea sau forţarea aparatului;

- la introducerea şi la scoaterea tijei din sol, contactul superior va fi protejat de calota metalică, pentru a se evita deformarea sau deteriorarea lui;

- demontarea capului măsurător de pe tijă se face trăgând de inelul superior, montat în acest scop;

- nu se va manevra tija, atâta timp cât capul măsurător este montat pe ea;

- se va evita udarea capului măsurător;

- după fiecare citire se readuce acul indicator în poziţia “0” cu ajutorul butonului de reglaj;

14

Page 15: Irigarea Culturilor

- pentru obţinerea de rezultate cât mai reale, locurile de determinare a umidităţii solului se vor alege la distanţe mai mari de 10 m faţă de drumuri;

- distanţa de la puntele de determinare până la liniile de înaltă tensiune să nu fie mai mică de 50 m, întrucât se obţin valori eronate.

Metoda neutronică sau radiometrică. Metoda radiometrică, folosită pentru determinarea umidităţii solului, se bazează pe iradierea radioactivă. Pentru iradiere se preferă unele surse de radiaţii formate din izotopi cu o perioadă de semidezintegrare (T) cât mai lungă.

Metodele de iradiere se grupează în: - metode bazate pe moderarea neutronilor rapizi;- metode bazate pe absorbţia radiaţiei gama;- metode bazate pe retroîmprăştierea radiaţiei gama.În figurile 5 şi 6 se prezintă schematic modul de instalare şi de

efectuare a măsurătorilor cu sonda cu neutroni.

Figura 5. Schema de instalare a sondei cu neutroni

1 – contor cu cadran; 2 – cutie protectoare; 3 – cablu; 4 – sonda; 5 –

tub de aluminiu; 6 – sfera de influenţă Figura 6. Sondă cu neutroni pentru

determinarea umidităţii solului

15

Page 16: Irigarea Culturilor

1.5. Evidenţa dinamicii umidităţii din sol prin metoda cronoizopletelor

Una din metodele pentru urmărirea în câmp a mişcării apei din sol este aceea a cronoizopletelor. Cronoizopletele se întocmesc pe baza datelor obţinute în urma determinării umidităţii solului la intervale de 10 – 15 zile. Din umiditatea găsită se scade apa corespunzătoare coeficientului de ofilire, obţinându-se astfel umiditatea productivă (U.P.) în procente gravimetrice (tabelul 1.4).

La întocmirea cronoizopletelor se ţine seama de precipitaţiile zilnice căzute în perioada în care s-a urmărit umiditatea din sol (exemplu tabelul.....).

Se iau două axe, abscisa şi ordonata. Pe abscisă, la o scară potrivită, se reprezintă anii, lunile şi zilele din perioada în care s-au făcut determinări de umiditate. Pe ordonată la o scară corespunzătoare, se reprezintă adâncimile de la care au fost recoltate probele. Exemplu: 0 – 10 cm; 10 – 20 cm; ...60 – 70 cm. Apoi se reprezintă valorile umidităţii productive pentru fiecare adâncime rezultate în urma fiecărei determinări. Reprezentarea lor se face pe o perpendiculară ridicată din fiecare punct care marchează data determinării (notarea se face în intervalul dintre două adâncimi).

Mai departe, valorile UP se separă prin linii sinuoase după cum urmează:

- valorile negative (sub 0 şi până la 0) indicând solul uscat;- valorile cuprinse între 1 – 5 (sol puţin umezit);- valorile cuprinse între 6 – 10 (cele care indică umezirea solului spre

capacitatea de câmp (CC).Se apreciază că solul, este umezit la CC atunci când valorile UP sunt în

jur de 10%. - în acelaşi mod se grupează valorile umidităţii productive cuprinse

între 11 – 15%; 16 – 20%; 21 – 25% şi mai mari decât 25%. Valorile umidităţii productive, care depăşesc 25% reprezintă apa uşor

mobilă, care rămâne puţin timp în sol şi numai în straturile de la suprafaţă.Pentru a le deosebi mai uşor, pentru fiecare grupă se foloseşte un

anumit semn convenţional (prin haşurare) (figura 7). După întocmirea cronoizopletei se trece la interpretarea ei.

16

Page 17: Irigarea Culturilor

Fig

ura

7. C

rono

izop

leta

um

idit

ăţii

sol

ului

17

Page 18: Irigarea Culturilor

Tabelul 1.5Precipitaţiile zilnice şi decadale în perioada 1 IV – 1 XII

Ziua Lunile IV V VI VII VIII IX X XI

1 0,2 0,2 20,0 - - - - -2 3,2 - 2,7 1,1 - - - -3 2,3 - 2,6 - - 0,1 - 0,04 - 0,0 - - - 5,0 - -5 - 4,1 - - - - 0,0 -6 - 107 - - - 5,3 12,7 -7 - - - - - 6,3 - -8 - 0,9 0,0 0,0 - - - 2,99 4,2 6,1 0,7 16,0 7,9 1,4 1,3 -10 - - 4,5 - 16,3 0,2 - -11 - 0,0 3,8 - - 0,2 - -12 5,8 - 9,0 0,0 - - - -13 1,2 - - 1,2 - - - 0,314 - - 8,4 0,3 - - 0,0 -15 - 0,0 0,0 - 0,3 - - -16 0,1 0,0 2,5 - 9,1 - - 0,017 - 0,0 - - - - - -18 - - - - - - 1,6 1,219 - 0,0 - 2,7 6,5 - - -20 - 0,1 1,3 - - - - -21 - 8,0 0,2 - - - - 2,622 - 2,5 - 2,3 0,2 - - -23 - 2,0 1,8 0,0 - - 0,2 -24 - 0,0 0,0 - - - 6,4 -25 - 2,4 2,1 - - - 0,2 -26 0,0 0,1 10,2 - - 0,5 0,0 -27 - 0,5 - 21,3 - 1,9 - -28 0,7 5,0 - - - 0,3 - -29 0,3 0,4 - 1,2 - - - -30 - 0,2 1,8 2,0 - - - -31 - 0,2 - - 0,5 - - -

TOTAL 18,0 43,4 71,6 48,1 40,8 21,2 22,6 7

18

Page 19: Irigarea Culturilor

CAPITOLUL II

DETERMINAREA CONSUMULUI DE APĂ AL CULTURILOR IRIGATE

2.1. Generalităţi

Cunoaşterea consumului de apă al culturilor are o deosebită importanţă în agricultura irigată, întrucât serveşte atât la stabilirea necesarului de apă în sistemele de irigaţie, cât şi la stabilirea momentului udării şi a normelor de irigaţie. Cunoscând consumul şi cantitatea de apă pe care plantele o pot folosi din precipitaţii şi din rezerva din sol, se poate determina cantitatea de apă ce trebuie adăugată prin irigaţie.

Plantele în condiţii de producţie, consumă apă atât prin transpiraţie, denumit consum productiv, cât şi prin evaporaţia la suprafaţa solului, denumit consum neproductiv.

Consumul total de apă sau evapotranspiraţia unei culturi agricole reprezintă cantitatea de apă extrasă din sol prin transpiraţia plantelor, la care se adaugă evapotranspiraţia directă a apei la suprafaţa solului. La cantitatea de apă consumată prin transpiraţie şi pierdută prin evaporaţie la suprafaţa solului, se mai adaugă cantitatea de apă ce se pierde prin infiltraţie în straturile mai profunde ale solului, precum şi apa consumată de buruieni.

Consumul total de apă al unei culturi agricole se exprimă în m3/ha, sau în mm coloană de apă şi se referă la toată perioada de vegetaţie a plantelor, sau la intervale mai scurte (24 ore sau diurne, decade, luni sau faze de vegetaţie).

În domeniul evapotranspiraţiei culturilor sau consumului de apă se utilizează următoarea terminologie:

ET – evapotranspiraţia sau consumul total de apă, reprezentând cantitatea de apă extrasă din sol prin transpiraţia plantelor, la care se adaugă evaporaţia directă a apei de la suprafaţa solului (m3/ha);

ETP – evapotranspiraţia potenţială, care sete cantitatea de apă pierdută în atmosferă de o suprafaţă orizontală a unui câmp acoperit de o vegetaţie verde, deasă, de talie joasă, în plină dezvoltare şi dispunând de apă din abundenţă, exprimată în m3/ha; în unele publicaţii se foloseşte noţiunea de ET de referinţă, notată cu ET0;

19

Page 20: Irigarea Culturilor

ETRO – evapotranspiraţia reală optimă sau consumul total de apă realizat prin transpiraţia plantelor şi prin evaporaţia la suprafaţă a solului a unui câmp cultivat la o umiditate a solului care asigură o producţie agricolă mare în condiţii economice (m3/ha).

Pentru determinarea consumului de apă, respectiv a necesarului de apă a unei culturi agricole sau horticole, se folosesc diferite căi (metode directe şi indirecte).

Cele mai cunoscute metode se bazează fie pe anumiţi factori climatici, fie că se determină direct în câmp pe parcele cu regim optim de irigare.

2.2. Metode directe pentru determinarea consumului de apă al plantelor

2.2.1. Determinarea consumului de apă prin metoda bilanţului de apă din sol

Elementele bilanţului de apă din sol se determină într-o cultură irigată prin scurgere la suprafaţă sau aspersiune situată pe un teren fără aport freatic.

Metodă de lucru: 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, urmărindu-se ca prin udări să se completeze apa numai până la capacitatea de câmp pentru a înlătura pierderile prin percolare.

Bilanţul apei din sol: Intrări - se trec toate sursele de aprovizionare cu apă al solului ca: rezerva de

apă din sol la începutul perioadei de vegetaţie, denumită rezerva iniţială (Ri); - suma precipitaţiilor utile din perioada de vegetaţie a plantei (P);- cantitatea de apă dată prin irigaţie, adică norma de irigaţie (N);Ieşiri - se trec consumurile de apă, precum şi cantităţile de apă rămase în sol,

nefolosite de plante, ca: consumul total al culturii (ETRO); - rezerva de apă rămasă în sol în momentul recoltării, denumită rezerva

finală (Rf).Făcând bilanţul de apă al solului, rezultă:ETRO = Ri + P + M – RfRezerva iniţială a apei din sol reprezintă cantitatea de apă ce se găseşte

primăvara la data de 1 IV, pe adâncimea luată convenţional de 1,5 m sau

20

Page 21: Irigarea Culturilor

umiditatea solului în momentul însămânţării, care se determină direct prin calcularea umidităţii solului după metoda etuvei şi se exprimă în m3/ha de apă. Probele se recoltează pe orizonturi din 25 în 25 cm, până la 150 cm adâncime.

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

Norma de irigaţie se consideră numai aceea care s-a dat în cursul perioadei de vegetaţie, deci nu şi udările de aprovizionare.

Rezerva finală a apei din sol, reprezintă cantitatea de apă rămasă în sol toamna 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 cifra consumului total rezultă din însumarea consumului din perioada de toamnă cu consumul din perioada de primăvară şi vară. Datele obţinute se înregistrează într-un tabel (vezi tabelul 2.2). consumul mediu zilnic de apă se obţine împărţind consumul total de apă la numărul de zile din perioada considerată.

2.3. Întocmirea graficului dinamicii consumului mediu zilnic de apă al unei culturi agricole

Pe baza datelor de consum obţinute prin calcul se întocmeşte graficul dinamicii consumului mediu zilnic de apă (figura 8). Pentru aceasta se iau două axe. Pe abscisă, la o scară convenabilă se înregistrează lunile şi zilele, iar pe ordonată valorile consumului mediu zilnic de apă. Prin unirea punctelor se obţine curba dinamicii consumului de apă.

2.4. Calculul coeficientului de valorificare al apei

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

21

Page 22: Irigarea Culturilor

Temă de lucru1. Să se calculeze consumul lunar, zilnic şi total de apă pentru cultura

porumbului boabe, cultivat pe un sol aluvionar. Densitatea aparentă a solului este de 1,3 t/m3; adâncimea stratului de sol (H) este de 1,5 m. Datele privind rezerva iniţială de apă din sol, precipitaţiile şi irigaţiile sunt indicate în tabelul ...... Producţia realizată este de 10000 kg boabe.

2. Să se întocmească graficul dinamicii consumului mediu zilnic de apă al porumbului.

3. Să se calculeze coeficientul de valorificare al apei la porumb.

Rezolvare Unitatea_________________ Producţia obţinută: 10000 kg/haAnul ____________________

Tabelul 2.1

2.1. Determinarea consumului de apăCultura: porumb boabe

Intervalul Intrări Ieşiri Consum total e+t

m3/ha

Consum zilnic e+t

m3/haDe la Până la Nr.

zileRi P m Total Rf

% m3/ha mm m3/ha m3/ha m3/ha % m3/ha1.V 31.V 31 26,1 5089 97 970 - 6059 26,2 5109 590 19,01.VI 30.VI 30 26,2 5109 38 380 - 5489 19,8 3861 1628 54,21.VII 31.VII 31 19,8 3861 35 350 1400 5611 19,1 3724 1887 60,81.VIII 31.VIII 31 19,1 3724 16 160 1000 4884 19,9 3880 1004 32,41.IX 30.IX 30 19,9 3880 38 380 400 5660 20,3 3958 702 23,4

Total 153 - - - 2240 2800 - - - 5811 -

22

Page 23: Irigarea Culturilor

2. Graficul dinamicii consumului zilnic de apă la porumb boabe

Figura 8. Dinamica consumului zilnic de apă la porumb

3. Coeficientul de valorificare al apei =

2.5.Determinarea consumului de apă după metoda lizimetrelor

Cu ajutorul lizimetrelor se determină consumul total optim de apă al plantelor cultivate în medii izolate, amplasate direct în câmp.

Lizimetrul, este un bazin de formă paralelipipedică sau cilindrică, cu suprafaţa de 1 – 4 m2 şi adâncimea de 0,8 – 1,2 m, construit de obicei din tablă galvanizată groasă de 3 – 4 mm, iar cadrul de susţinere din fier cornier. Într-un colţ al lizimetrului şi în partea de jos se aşează o placă perforată. Lizimetrul se

23

Page 24: Irigarea Culturilor

îngroapă într-o parcelă cu suprafaţa de cel puţin 0,5 ha şi cultivată cu plante la care urmează să 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 se face fie prin udări de suprafaţă, fie prin menţinerea unui nivel de apă constant la 60 cm adâncime, de unde apa se ridică prin capilaritate.

Primăvara, înainte de semănatul culturii, se aduce umiditatea din sol la capacitatea de câmp.

Pe parcursul vegetaţiei se aplică umezirea solului la intervale de 5 – 7 zile, până la capacitatea de câmp. Apa adăugată peste capacitatea de câmp se colectează într-un vas şi se măsoară. După recoltarea culturii din lizimetru, umiditatea solului se aduce din nou la valoarea capacităţii de câmp prin aplicarea unei udări.

Consumul de apă se calculează cu relaţia:ETRO = I + P + Dunde:ETRO – valoarea evapotranspiraţiei reale optime a culturii pe intervalul

studiat, în mm; I – cantitatea de apă aplicată prin irigare (mm);P – este cantitatea de apă provenită din precipitaţiile căzute în acest

interval (mm);D – este cantitatea de apă drenată (mm).Consumul de apă cu ajutorul lizimetrelor poate fi determinat pe

perioade scurte (orar, zilnic, săptămânal, lunar, etc.), putându-se astfel stabili cu precizie consumul pe diferite faze de vegetaţie.

24

Page 25: Irigarea Culturilor

Tabelul 2.2Consumurile medii zilnice şi necesarul mediu de apă de irigaţie (după datele I.C.I.T.I.D. Băneasa – Giurgiu pe baza cercetărilor efectuate în câmpurile experimentale staţionare pe un şir de 10 – 15 ani). După O.

Merculiev.Punctul

de cercetare

Cultura Consumul mediu zilnic, lunar Necesarul mediu anual de apă de irigaţie

m3/ha

m3/ha/ziIV V VI VII VIII IX

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Val

u lu

i Tra

ian

Porumb 13 21 34 58 49 21 3842Lucernă 24 31 42 47 45 25 4377Sf. Zahăr 16 24 53 56 47 29 4711Cartofi 16 29 54 54 29 - 3668Grâu 16/30 48 42 - - - 2691Porumb siloz c.d. - - - 23 33 54 1791Soia 15 22 34 53 44 23 3683Floarea soarelui 17 24 54 62 30 - 2823Fasole 15 20 39 44 - - 2057

Bră

ila

Porumb 16 19 41 58 51 21 3644Lucernă 29 41 42 57 52 32 5046Sf. Zahăr 15 23 46 57 49 29 4005Cartofi 18 25 48 47 33 - 2838Grâu 12/23 42 43 - - - 1909Porumb siloz c.d. - - - 32 37 30 1876Soia 15 20 38 54 44 32 3514Floarea soarelui 14 26 50 58 32 - 3119Fasole 15 17 37 54 36 - 2480

Măr

cule

şti

Porumb 14 22 40 61 54 28 3777Lucernă 25 38 43 57 52 34 4687Sf. Zahăr 14 25 48 62 50 29 4047Cartofi 12 24 49 48 52 - 2458Grâu 16/28 44 38 - - - 2608Porumb siloz c.d. - - - 26 40 32 1744Soia 14 26 47 59 47 28 3832Floarea soarelui 15 24 61 66 29 - 3373Fasole - 23 44 55 32 - 2923

25

Page 26: Irigarea Culturilor

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Băn

easa

- G

iurg

iu

Porumb 22 28 43 58 43 27 3420Lucernă 27 35 46 59 50 34 4354Sf. Zahăr 20 28 49 56 51 25 3666Cartofi 20 27 48 56 37 - 3875Grâu 26/38 41 44 - - - 2515Porumb siloz c.d. - - - 40 42 36 2054Soia 19 32 45 64 43 28 3730Floarea soarelui 23 32 53 52 48 - 3439Fasole 14 24 43 52 - - 1641

Dră

găne

şti

Porumb 20 28 43 55 45 29 3476Lucernă 25 35 43 48 45 33 3746Sf. Zahăr 19 35 45 55 43 35 3841Cartofi 19 33 47 39 29 - 2304Grâu 17/31 41 37 - - - 1801Porumb siloz c.d. - - - 32 39 31 1610Soia 21 24 46 54 45 29 3441Floarea soarelui 19 35 51 54 34 - 3106Fasole 16 28 43 42 24 - 1677

Car

acal

Porumb 18 26 39 59 42 24 3180Lucernă 29 35 39 55 49 33 4152Sf. Zahăr 18 28 49 55 44 28 3600Cartofi 18 29 43 43 23 - 1984Grâu 17/29 41 37 - - - 1674Porumb siloz c.d. - - - 27 39 28 1423Soia 16 24 41 60 36 25 3993Floarea soarelui 16 35 56 58 26 - 3088Fasole 15 24 46 51 31 - 2325

Ara

d

Porumb 18 28 45 61 47 22 3646Lucernă 26 33 46 53 45 28 3941Sf. Zahăr 22 32 46 56 40 25 3658Cartofi 24 28 41 49 31 - 2547Grâu 15/25 45 38 - - - 1688Porumb siloz c.d. - - - 34 44 30 1966Soia 21 35 47 56 38 19 3489Floarea soarelui 23 32 50 65 34 - 3500Fasole 15 31 44 45 26 - 2181

26

Page 27: Irigarea Culturilor

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Pod

ul I

loai

ei

Porumb 15 25 39 51 38 19 2218Lucernă 29 38 43 50 36 20 3098Sf. Zahăr 19 25 45 51 38 29 2818Cartofi 19 27 48 43 30 17 2114Grâu 17/29 43 47 - - - 2150Porumb siloz c.d. - - - 26 32 26 837Soia 22 23 39 51 38 19 2366Floarea soarelui 20 27 44 54 38 - 2457Fasole 23 25 40 45 33 - 1940

Băn

easa

- B

ucur

eşti

Porumb 17 25 40 52 42 22 2555Lucernă 22 30 46 50 45 36 3491Sf. Zahăr 19 26 42 58 46 28 3196Cartofi 17 27 40 50 40 - 2178Grâu 11/22 33 38 - - - 1718Porumb siloz c.d. - - - 33 35 30 835Soia 16 24 36 53 39 28 2492Floarea soarelui 16 24 47 54 34 - 2203Fasole 15 24 41 45 34 - 1714

Clu

j - N

apoc

a

Porumb 15 26 35 39 34 21 1078Lucernă 23 27 37 39 24 19 1644Sf. Zahăr 18 26 38 44 34 21 1152Cartofi 17 26 39 44 33 18 1475Porumb siloz c.d. - - - 33 33 29 965Soia 21 29 38 41 35 27 1559Grâu 23 38 37 35 23 - 1369Dovleac furajer 21 31 38 39 36 23 1400

Mal

u M

are

- C

raio

va

Porumb 16 23 37 48 34 17 2407Lucernă 24 33 41 44 31 21 2975Cartofi 15 24 40 33 - - 1506Grâu 16/25 38 35 - - - 1473Porumb siloz c.d. - - - 27 36 32 1663Soia 18 21 40 44 30 20 2331Floarea soarelui 17 28 45 47 27 - 2379Fasole 13 26 42 34 - - 1288Arahide 15 24 36 50 38 25 2798

27

Page 28: Irigarea Culturilor

2.6. Metode indirecte pentru determinarea consumului de apă

2.6.1. Determinarea consumului de apă după metoda Thornthwaite

Rezultatele obţinute pe baza formulelor în care intră ca element climatic temperatura, se apropie în mod satisfăcător de rezultatele obţinute în câmpurile de cercetare. O formulă frecvent folosită în acest scop este elaborată de Thornthwaite. Formula generală de calcul a evapotranspiraţiei potenţiale este:

în care:ETP – evapotranspiraţia potenţială lunară, în mm;t – temperatura medie (în 0C) a fiecărei luni pentru care se calculează

consumul de apă; KL – coeficient de corecţie al ETP în funcţie de latitudine (coeficient de

luminozitate) corespunzător aşezării geografice a zonei studiate, stabilit în funcţie de numărul mediu de ore – lumină – al zilelor din fiecare lună, valorile respective fiind redate în tabelul 2.4;

KP - coeficient de corecţie al ETP în funcţie de plantă tabelele 2.5 şi 2.6);

I – indicele termic anual al locului în care este situat terenul irigat unde se determină consumul de apă, adică suma celor 12 indici termici lunari, rezultaţi din relaţia:

unde

în care:tn – temperatura medie multianuală (normală) a fiecărei luni din an (în

0C), tabelul.......;i – indicele termic lunar ale cărei valori în funcţie de t se dau direct din

tabelul 2.3. Prin însumarea indicelui termic lunar (i) al celor 12 luni se obţine indicele termic I al zonei respective;

a – coeficient empiric determinat prin relaţiile:

pentru

pentru

28

Page 29: Irigarea Culturilor

Întrucât calculul ETP prin formula Thornthwaite este laborios, din tabelul 2.3 se pot lua valorile ETP calculate în funcţie de indicele termic al zonei (I) şi de temperatura medie (t) a fiecărei luni.

Tabelul 2.3Temperatura medie lunară şi valorile indicelui termic lunar (i)

1977 Lunile TotalI II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

0C -2,3 1,0 2,6 9,0 14,2 16,7 18,2 19,6 16,9 8,2 0,9 -4,3 -i* 0 0,09 0,37 2,44 4,86 6,2 7,07 7,91 6,32 2,12 0,09 0 37,48

* - Pentru temperaturi mai mici de 0C, indicele termic lunar are valoarea 0

Tabelul 2.4Coeficienţii de corecţie ai evapotranspiraţiei potenţiale în funcţie

de latitudine (KL)Lunile Latitudine nordică

420 430 440 450 460 470 480 490 500

I 0,83 0,81 0,81 0,80 0,79 0,77 0,76 0,75 0,74II 0,83 0,82 0,82 0,81 0,81 0,80 0,80 0,79 0,78III 1,03 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02IV 1,12 1,12 1,13 1,13 1,13 1,14 1,14 1,14 1,15V 1,26 1,26 1,27 1,28 1,29 1,30 1,31 1,32 1,33VI 1,27 1,28 1,29 1,29 1,31 1,32 1,33 1,34 1,36VII 1,28 1,29 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 1,35 1,37VIII 1,19 1,20 1,20 1,21 1,22 1,22 1,23 1,24 1,25IX 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,04 1,05 1,25 1,06X 0,95 0,95 0,95 0,94 0,94 0,93 0,93 0,93 0,92XI 0,82 0,81 0,80 0,79 0,79 0,78 0,77 0,76 0,76XII 0,79 0,77 0,76 0,75 0,74 0,73 0,72 0,71 0,70

29

Page 30: Irigarea Culturilor

Tabelul 2.7Tabelul pentru calculul indicelui termic lunar

t 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90

00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,0710 0,09 0,10 0,12 0,13 0,15 0,16 0,18 0,20 0,21 0,2320 0,25 0,27 0,29 0,31 0,33 0,33 0,37 0,39 0,42 0,4430 0,46 0,49 0,51 0,53 0,55 0,57 0,60 0,63 0,66 0,6940 0,71 0,74 0,77 0,80 0,82 0,85 0,88 0,91 0,94 0,9750 1,00 1,03 1,06 1,09 1,12 1,16 1,19 1,22 1,25 1,2960 1,32 1,35 1,39 1,42 1,45 1,49 1,52 1,56 1,59 1,6370 1,66 1,70 1,74 1,77 1,81 1,85 1,89 1,92 1,96 2,0080 2,04 2,08 2,12 2,15 2,19 2,23 2,27 2,31 2,35 2,3990 2,44 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,69 2,73 2,77 2,81100 2,86 2,90 2,94 2,99 3,03 3,08 3,12 3,16 3,21 3,26110 3,30 3,34 3,39 3,44 3,48 3,53 3,58 3,62 3,67 3,72120 3,76 3,81 3,86 3,91 3,96 4,00 4,05 4,10 4,15 4,20130 4,25 4,30 4,35 4,40 4,45 4,50 4,55 4,60 4,65 4,70140 4,75 4,81 4,86 4,91 4,96 5,01 5,07 5,12 5,17 5,22150 5,28 5,33 5,38 5,44 5,49 5,55 5,60 5,65 5,71 5,76160 5,82 5,87 5,93 5,98 6,04 6,10 6,15 6,21 6,25 6,32170 6,38 6,44 6,49 6,55 6,61 6,66 6,72 6,78 6,84 6,90180 6,95 7,01 7,07 7,13 7,19 7,25 7,31 7,37 7,43 7,49190 7,55 7,61 7,67 7,73 7,79 7,85 7,91 7,97 8,03 8,10200 8,16 8,22 8,28 8,34 8,41 8,47 8,53 8,59 8,66 8,72210 8,78 8,85 8,91 8,97 9,04 9,10 9,17 9,23 9,29 9,36220 9,42 9,49 9,55 9,62 9,68 9,75 9,82 9,88 9,92 10,01230 10,08 10,15 10,21 10,28 10,35 10,41 10,48 10,55 10,62 10,68240 10,75 10,82 10,89 10,95 11,02 11,09 11,16 11,23 11,30 11,37250 11,44 11,50 11,57 11,64 11,71 11,78 11,85 11,92 11,95 12,05260 12,13 12,21 12,28 12,35 12,42 12,49 12,56 12,63 12,70 12,78270 12,85 12,92 12,99 13,07 13,14 13,21 13,28 13,36 13,43 13,50

30

Page 31: Irigarea Culturilor

Exemplu numeric pentru determinarea consumului de apă după metoda Thornthwaite

Se cere să se calculeze consumul de apă a culturii porumbului boabe pentru luna iulie, cunoscând că:

- temperatura medie a acestei luni este de 18,20C;- valoarea temperaturii normale este egală cu aceea a temperaturii medii

lunare din tabelul 2.3;unitatea agricolă este situată la 47,00 latitudine nordică, în zona de

silvostepă.

Rezolvare

1. În primul rând se calculează valoarea indicelui termic anual (I), prin însumarea valorilor indicilor termici lunari (i), care se iau din tabelul 2.7. Valorile acestor indici sunt stabilite în funcţie de temperaturile medii lunare.

I = 0,09 + 0,37 + 2,44 + 4,86 + 6,21 + 7,07 + 7,91 + 6,32 + 2,21 + 2,09 = 37,48

I = 37,482. Mai departe, din tabelul 2.7 se ia valoarea indicelui termic al lunii

pentru care se determină consumul de apă (i pentru 18,20C =7,07). În lipsa tabelului 2.7, indicele termic lunar se calculează după cum

urmează:

3. În continuare se calculează valoarea parametrului „a” după relaţia:

4. Valoarea coeficientului de corecţie a evapotranspiraţiei potenţiale (ETP) în funcţie de latitudinea locului (localităţii) (KL) se ia din tabelul ....

31

Page 32: Irigarea Culturilor

KL =1,335. Din tabelul 2.5 se extrage valoarea coeficientului de corecţie

(factorului de corecţie) în funcţie de planta cultivată şi zona pedoclimatică (Kp).Kp =1,246. Mai departe se procedează la calculul consumului lunar de apă:

În mod asemănător se calculează consumul de apă pentru fiecare lună din perioada de vegetaţie a culturii respective.

Din însumarea consumurilor lunare, rezultă în final consumul total de apă pentru întreaga perioadă de vegetaţie.

Consumurile lunare, raportate la numărul de zile calendaristice, dau posibilitatea consumurilor diurne de apă.

În exemplul numeric dat, consumul diurn de apă pentru luna iulie este de 45 m3/ha (1398 :31 = 45).

Determinarea consumului prin metoda Thornthwaite, cu abacă

Mărimea consumurilor lunare se poate determina şi cu ajutorul abacelor.

Pentru determinarea consumului de apă prin această metodă se foloseşte o abacă (figura 9), care reprezintă corelaţia între temperatura aerului şi evapotranspiraţia potenţială.

Etapele de calcul sunt:a). Determinarea indicelui termic anual, prin însumarea indicilor termici

lunari (tabelul 2.7);b) Determinarea valorilor ETP lunare, pentru care se ridică o

perpendiculară de pe abscisă din dreptul valorii temperaturii medii a lunii respective, pentru care se determină ETP şi se urmăreşte aceasta până când intersectează curba indicelui termic anual, apoi se citeşte valoarea acestui punct pe ordonată;

c) Se face corectarea valorilor ETP lunare aflate prin citiri, cu coeficienţii de corecţie în funcţie de latitudine, tabelul 2.4;

32

Page 33: Irigarea Culturilor

Figura 9 . Abacă pentru determinarea evapotranspiraţiei potenţiale, după metoda Thornthwaite

33

Page 34: Irigarea Culturilor

d) Apoi valorile ETP lunare corectate se înmulţesc cu coeficienţii de corecţie în funcţie de plantă şi zona de cultură (tabelul 2.5 ).

Pentru calculul consumului de apă pe perioade mai scurte (5 sau 10 zile) se consideră temperatura medie a perioadei expirate ca temperatură medie lunară.

2.6.2. Determinarea consumului de apă cu ajutorul evaporimetruluiBAC clasa A

Cu ajutorul evaporimetrului BAC clasa A se măsoară potenţialul de evaporare la suprafaţa liberă a apei.

Evaporimetrul BAC clasa A se compune dintr-un vas cilindric confecţionat din tablă galvanizată (corpul propriu-zis), micrometrul pentru măsurat nivelul apei şi cilindrul liniştitor de valuri. Diametrul interior al vasului este de 120,65 cm şi înălţimea de 25,40 (figura 10).

Figura 10. Evaporimetrul BAC clasa A

a – vasul de evaporaţie; vedere profil; b – grătar

suport; c - vasul de evaporaţie; vedere

generală; d - cilindrul liniştitor; e – dispozitiv

pentru citirea nivelurilor

Evaporimetrul BAC clasa A se instalează într-un spaţiu împrejmuit cu dimensiunile de 16/20 m în afara oricăror influenţe de natură să producă perturbări în climatul local. La staţiile de avertizare se folosesc 3 evaporimetre

34

Page 35: Irigarea Culturilor

de tip BAC clasa A, iar la un punct de avertizare se utilizează două bucăţi (figurile 11 şi 12).

Evaporimetrele se instalează pe o platformă de nisip de 5 cm grosime, pe care se pune o foaie de placaj de formă circulară impregnată cu bitum şi un grătar de lemn, pe care se fixează evaporimetrul.

Suprafaţa de 16/20 m din jurul evaporimetrelor se cultivă cu ierburi perene, în permanenţă verzi şi se cosesc periodic la o înălţime egală cu a evaporimetrului.

Se toarnă apă în aparat la circa 23 cm înălţime şi se citeşte la micrometru pe care îl introducem în cilindrul liniştitor de valuri. Nivelul apei în aparat nu trebuie să scadă sub 17 cm.

Citirile se înregistrează zilnic la ora 8. diferenţa dintre două citiri consecutive reprezintă apa evaporată în mm în 24 de ore. Paralel cu citirile stratului evaporat se mai determină şi precipitaţiile.

Figura 11. Punct de avertizare

Figura 12. Staţie de avertizare

35

Page 36: Irigarea Culturilor

Tabelul 2.8.Observaţii zilnice la evaporimetrul BAC clasa A pe luna

___________anul________

Data Citiri zilnice Evap. zilnică (mm)

Evap. însumată

(mm)

Viteza vântului

pe parcelă (m/s)

Precipitaţii (mm)

Observaţii 80,35 80,40 80,30 80,35

01 77,15 77,30 77,00 77,15 3,20 3,20 -2 75,85 75,80 75,90 75,85 1,30 4,50 2,53 76,55 76,52 76,58 76,55 1,80 6,30 -4 73,45 73,42 73,48 73,45 3,10 9,40 -5 70,95 70,90 71,00 70,95 2,50 11,90 -6 68,25 68,00 68,50 68,25 2,70 14,60 6,47 71,45 71,30 71,60 71,45 3,20 17,80 0,58 68,35 68,20 68,50 68,35 3,60 21,40 -9 64,60 64,70 64,65 64,65 3,70 25,10 -10 62,40 62,40 62,55 62,45 2,20 27,30 -11 59,60 59,60 59,75 59,65 2,80 30,10 5,912 61,40 61,47 61,48 61,45 4,10 34,20 10,313 66,90 66,90 67,05 66,95 4,80 39,00 -14 63,30 63,40 63,35 63,35 3,60 42,60 -15 62,10 62,20 62,15 62,15 1,30 43,80 -16 60,90 60,80 61,15 60,95 1,20 45,00 -17 59,82 69,70 59,94 59,82 1,13 46,13 8,018 65,30 65,20 65,46 65,32 2,50 48,63 5,319 69,90 69,90 69,96 69,92 0,70 49,93 4,220 71,50 71,60 71,46 71,52 2,60 51,93 -21 67,90 67,80 68,04 67,92 3,60 55,93 -22 66,10 66,00 66,26 66,12 1,80 57,53 -23 62,70 62,80 62,66 62,72 3,40 60,73 -24 61,10 61,10 61,16 61,12 1,60 62,33 -25 58,60 58,60 58,66 58,62 2,50 64,83 1,526 57,40 56,30 57,56 57,42 2,70 67,53 5,527 60,27 60,30 60,24 60,27 2,65 70,18 10,328 67,70 67,70 67,91 67,77 2,80 72,98 -29 64,50 66,60 64,61 64,57 3,20 76,18 -30 61,10 61,20 61,21 61,17 3,40 79,58 -31 57,50 57,60 57,61 57,57 3,60 83,18 -

Total 83,18 60,4

36

Page 37: Irigarea Culturilor

Dacă se înregistrează precipitaţii, apare o creştere a nivelului apei în evaporimetru, datele de consum pentru ziua respectivă rezultă din următorul procedeu de calcul: la citirea în evaporimetru, înainte de ploaie, se adaugă precipitaţiile căzute (mm) din care se scade valoarea citirii de după ploaie.

Periodic, apa din evaporimetru se înlocuieşte. Momentul reumplerii corespunde cu scăderea nivelului apei la limita de utilizare a dispozitivului de măsurare. Paralele cu reumplerea, vasul se spală bine.

În cazul în care apa este impurificată cu praf sau alte substanţe care conduc la schimbarea culorii apei, golirea, spălarea şi reumplerea bacului se face la intervale scurte de timp.

Datele înregistrate cu evaporimetrul BAC clasa A se înscriu într-un carnet de observaţie, după modelul din tabelul 3.2.

Valorile obţinute se ajustează cu coeficienţii de corecţie în funcţie de plantă (tabelul 2.9).

Tabelul 2.9. Coeficienţii de corecţie ai ETP calculaţi după metoda evaporimetrului BAC

clasa A la Cluj - Napoca (media 1962 – 1990)Cultura Lunile

IV V VI VII VIII IXPorumb boabe 0,60 1,30 1,00 1,00 0,94 0,87Sfeclă zahăr 0,72 0,76 1,08 1,12 0,94 0,87Cartof 0,68 0,76 1,11 1,12 0,91 0,75Grâu 0,92 1,12 1,05 0,89 0,64 -Soia 0,84 0,85 1,08 1,05 0,97 1,12Lucernă 0,92 0,79 1,05 1,00 0,66 0,75Porumb siloz (c.s.) - - - 0,91 0,91 1,20Dovleac furajer 0,84 0,91 1,08 1,00 1,00 0,96

Determinarea consumului de apă, cu ajutorul evaporimetrului Piche

Evaporimetrul Piche constă dintr-o epruvetă gradată, prevăzută la capăt cu un dispozitiv pentru susţinerea unei rondele de hârtie de filtru, cu diametrul de 3 cm (figura 13).

37

Page 38: Irigarea Culturilor

Figura 13. Evaporimetrul Piche

Epruveta 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 epruvetă, zilnic la ora 8 şi se înregistrează într-un carnet de observaţie (model tabelul 2.11). După evaporarea întregii cantităţi de apă, epruveta se umple din nou. Această metodă, de obicei dă valori excesive în perioadele aride şi mai mici în cele umede.

Valorile obţinute se ajustează cu coeficienţii de corelaţie, în funcţie de plantă (Kp), pentru convertirea evaporaţiei în consum de apă.

În cadrul I.C.I.T.I.D. Băneasa – Giurgiu se fac observaţii îndelungate în diferite zone ale ţării, urmând ca în scurt timp să se definitiveze coeficienţii respectivi pentru condiţiile climatice din ţara noastră şi pentru culturile de bază.

Tabelul 2.10Coeficienţii de corecţie ai ETP calculaţi după metoda evaporimetrului Piche

(media 1962 – 1990)Cultura Lunile

IV V VI VII VIII IXPorumb boabe 0,48 0,74 1,03 1,08 0,94 0,75Sfeclă zahăr 0,58 0,74 1,11 1,22 0,94 0,75Cartof 0,55 0,74 1,14 1,22 0,92 0,64Grâu 0,74 1,08 1,08 0,97 0,64 -Soia 0,68 0,82 1,11 1,13 0,97 0,96Lucernă 0,74 0,77 1,19 1,08 0,66 0,64Porumb siloz (c.s.) - - - 0,89 0,91 1,00Dovleac furajer 0,67 0,88 1,11 1,08 1,00 0,82

38

Page 39: Irigarea Culturilor

Tabelul 2.11Observaţii zilnice la evaporimetrul Piche pe luna ________

anul________Data Citiri zilnice Evaporaţia zilnică Media Evaporaţia

însumată 1 2 3 1 2 30 0,8 0,9 1,21 4,2 4,4 4,3 3,4 3,5 3,1 3,33 3,332 5,2 5,8 5,6 1,0 1,4 1,3 1,23 4,563 7,0 7,4 7,6 1,8 1,6 2,0 1,80 6,364 10,0 10,8 10,2 3,0 3,4 2,6 3,00 9,365 12,2 13,4 13,2 2,2 2,6 3,0 2,60 11,966 15,6 15,7 15,8 3,4 2,3 2,6 2,76 14,727 18,7 18,8 18,9 3,1 3,1 3,1 3,10 17,828 22,4 22,6 22,6 3,7 3,8 3,7 3,73 21,559 26,0 26,3 26,1 3,6 3,7 3,5 3,60 25,1510 27,4 27,3 27,5 1,4 1,0 1,4 1,26 26,4111 30,0 30,1 30,6 2,6 2,8 3,1 2,83 29,2412 34,8 34,6 34,5 4,8 3,5 3,9 4,06 33,3013 39,6 39,5 39,6 4,8 4,9 5,1 4,93 38,2314 43,0 42,8 43,2 3,4 3,3 3,6 3,43 41,6615 43,9 44,0 43,8 0,9 1,2 0,6 0,90 42,5616 44,6 45,0 44,8 0,7 1,0 1,0 0,90 43,4617 45,8/1,0 46,1/1,2 45,9/1,2 1,2 1,1 1,0 1,13 44,59

18 3,5 3,7 3,6 2,5 2,5 2,4 2,46 47,0519 4,3 4,5 4,4 0,8 0,8 0,8 0,80 47,8520 7,0 7,1 7,2 2,7 2,6 2,8 2,70 50,5521 10,0 10,7 10,8 3,5 3,6 3,6 3,56 54,1122 12,3 12,5 12,6 1,8 1,8 1,8 1,80 55,9123 14,7 14,9 15,1 2,4 2,4 2,5 2,43 58,3424 16,4 16,3 16,7 1,7 1,4 1,6 1,56 59,9025 18,8 18,9 18,9 2,4 2,6 2,2 2,40 62,3026 21,5 22,0 21,7 2,7 3,1 2,8 2,86 65,1627 24,3 24,6 24,5 2,8 2,6 2,8 2,73 67,8928 27,4 27,7 27,3 3,1 3,1 2,8 3,00 70,8929 30,6 30,5 31,0 3,2 2,8 3,7 3,23 74,1230 33,8 34,0 34,1 3,2 3,5 3,1 3,26 77,3831 37,4 37,9 37,6 3,6 3,9 3,5 3,66 81,04

Total 81,04 mm = mc/ha

39

Page 40: Irigarea Culturilor

Prognoza şi avertizarea udărilor

Scopul principal al acestei operaţii este stabilirea momentului udării în vederea satisfacerii în cele mai bune condiţii a consumului de apă al plantelor şi realizării unei eficienţe maxime a culturilor irigate. Evident aceasta presupune şi o coroborare a acţiunii de avertizare a măsurilor agrotehnice. Pe de altă parte, prognoza şi avertizarea udărilor trebuie să se coreleze cu capacitatea sistemului de irigaţie, cu distribuirea apei pe canale, cu schemele de lucru ale instalaţiilor de udare. Toate cele arătate îşi găsesc rezolvarea prin folosirea evaporimetrelor pentru determinarea consumului de apă, care prezintă avantajul furnizării unor date suficient de exacte, în mod expeditiv. Practic, într-un centru de avertizare activitatea se desfăşoară astfel: primăvara se stabileşte rezerva de umiditate pentru toate culturile cu ajutorul metodei gravimetrice (Ri), eventual folosind sonda cu neutroni sau alt aparat utilizat pentru investigaţii direct în sol. Apoi, pentru fiecare cultură deservită de un punct de avertizare se întocmeşte câte o fişă lunară de bilanţ, în care se înscriu ca elemente constante: luna, cultura, capacitatea de câmp (CC), coeficientul de ofilire (CO), densitatea aparentă (DA), plafonul minim (P. min.), norma de udare (m) şi coeficientul de transformare al consumului în funcţie de plantă (K t

= Kp). În continuare, pe aceeaşi fişă se întocmeşte un tabel cu intrările de apă, cuprinzând următoarele coloane: data, precipitaţiile, udările aplicate, aportul freatic (dacă este cazul), evaporaţia, consumul de apă, coeficienţii de transformare (Kt) şi bilanţul propriu-zis. Acest bilanţ porneşte de la o rezervă de apă cunoscută (rezerva iniţială), din care se scad consumurile zilnice de apă şi se adaugă precipitaţiile căzute mai mari de 5 mm. Consumurile zilnice rezultă, la rândul lor, din corectarea evaporaţiei cu coeficientul de transformare determinat pentru fiecare zonă în cauză pe cale experimentală pentru fiecare cultură în parte. Data aplicării udării coincide cu momentul în care umiditatea din sol corespunde unei rezerve de apă echivalente cu diferenţa dintre capacitatea de câmp şi norma de udare, ambele exprimate în m3/ha. Această rezervă trebuie să fie totodată echivalentă sau superioară plafonului minim al umidităţii solului admise pentru zona în cauză la cultura respectivă. După înscrierea udării în tabel, umiditatea la rubrica privind bilanţul atinge valoarea capacităţii de câmp. În continuare, operaţia se reia asemănător fazei precedente. Avertizarea udării se face cu 2 – 3 zile mai devreme faţă de plafonul minim, având în vedere timpul necesar anunţării din vreme a unităţilor

40

Page 41: Irigarea Culturilor

beneficiare, luând în considerare consumul din ultimele zile sau valorile medii înregistrate în zona respectivă.

Tema de lucru

Să se facă prognoza şi avertizarea udării pe luna iulie pentru cultura porumbului cultivat pe un sol mijlociu, având CC = 26%; CO = 14,2; iar densitatea aparentă de 1,25 t/m3.

Precipitaţiile căzute: 4.VII = 22 m3/ha; 5.VII = 27 m3/ha; 21.VII = 101 m3/ha; 25. VII = 130 m3/ha; 29. VII = 96 m3/ha.

Rezerva iniţială de apă din sol la data de 1. VII este egală cu valoarea CC în m3/ha. Consumul de apă diurn se găseşte în fişa model

Rezolvare

Vezi fişa model

Fişa model

Pentru stabilirea momentului udării, folosind metoda bazată pe relaţia dintre consumul de apă al plantelor şi evaporaţia din evaporimetreLuna iulieCultura: porumb boabeCapacitatea de câmp pentru apă a solului: 26%; H = 50 cmCC = 1625 m3/ha; CO = 888CO = 14,2 H = 50DA = 1,25Plafonul minim = CO + ½(CC-CO) = 14,2 + ½(26-14,2) =20,1% =1256 m3/haNorma de udare (m3/ha) m = 110 x 0,5 x 1,25 (26-201,) = 405,6 400 m3/haCoeficientul de transformare (Kt-Kp) = 1,20

41

Page 42: Irigarea Culturilor

Tabelul 2.12Data Intrări Ieşiri Coef. de

transf. (Kt = Kp)

Bilanţul Precipitaţii

(mc/ha) Udări

(mc/ha)Aport freatic

(mc/ha)

Evaporaţia din

evaporimetru (mc/ha)

Consumul de apă

(mc/ha)

1 - - - 28 34 1,20 15912 - - - 24 29 15623 - - - 36 43 15194 22 - - 37 44 15855 27 - - 29 35 15776 - - - 31 37 15407 - - - 33 40 15008 - - - 31 37 14639 - - - 44 53 141010 - - - 48 58 135211 - - - 30 36 131612 - - - 34 41 127513 - - - 45 54 122114 - 400 - 32 38 158315 - - - 20 24 155916 - - - 35 42 151717 - - - 37 44 147318 - - - 43 52 142119 - - - 41 49 137220 - - - 42 50 132221 101 - - 30 36 138722 - - - 37 44 134323 - - - 33 40 130324 - - - 30 36 126725 130 - - 37 44 135326 - - - 42 50 130327 - 400 - 39 47 125628 - - - 39 47 160929 96 - - 43 52 165330 - - - 31 37 161631 - - - 35 42 1574

Total 376 800 - - - 31 VII Rf =15741 VIII Rf =1574

42

Page 43: Irigarea Culturilor

CAPITOLUL III

CALCULUL NORMEI DE UDARE

Prin normă de udare se înţelege cantitatea de apă exprimată în m3 la hectar, care se dă solului la o singură udare, pentru a completa umiditatea conform cerinţelor plantei cultivate. Norma de udare se calculează cu relaţia:m = 110 · H · DA · (CC – PM)

în care:m – este norma de udare în m3 la hectar;H – reprezintă grosimea stratului activ de sol care trebuie udat, în metri;DA – densitatea aparentă a stratului activ în t/m3;CC – capacitatea de câmp pentru apă a solului exprimată în procente din masa

solului uscat, în stratul activ;PM – plafonul minim;110 – constanta relaţiei.

Exemplu numericSă se calculeze norma de udare ce urmează a se aplica la cultura

porumbului în faza de diferenţiere a organelor de reproducere. Porumbul este cultivat pe un sol mijlociu. Provizia momentană de apă a solului este egală cu 19%.

Elementele de calcul:Adâncimea stratului activ = 0,50 m;DA = 1,30 t/m3;CC = 25%;P = 19%;

m = 110 · 0,50 · 1,30 · (25 – 19) = 429 m3 ≈ 450 m3 apă/ha.

Adâncimea de udare pe culturi şi zone climatice se stabileşte experimental pentru perioada caldă a anului, datele cele mai des folosite sunt cuprinse în tabelul 3.1.

43

Page 44: Irigarea Culturilor

Tabelul 3.1.Adâncimea de udare pe culturi şi zone climatice (m)

CulturileZona secetoasă (Dobrogea

şi Bărăganul de nord)Restul zonelor

Fasole, grâu, legume, porumb, cultură dublă după grâu (între 15 şi 31 iulie)

0,75 0,50

Lucernă anul I, floarea soarelui, soia, porumb, sfeclă, cartof, viţă de vie, porumb cultură dublă după grâu (din luna august)

1,00 0,75

Lucernă anul II şi III. 1,25 1,00

3.1. Calculul plafonului minim (PM) de umiditate

Umiditatea din sol nu trebuie să scadă sub un anumit plafon minim, adică nu trebuie aşteptat ca umiditatea solului să ajungă până la coeficientul de ofilire.

Plafonul minim (PM) este situat pe solurile mijlocii, în general la jumătatea intervalului de umiditate activă, pe cele uşoare la 1/3 din I.U.A., iar pe cele grele la 2/3 din I.U.A. Prin urmare, PM se calculează cu relaţiile:

PM = CO + (CC – CO) pe solurile uşoare;

PM = CO + (CC – CO) pe solurile mijlocii;

PM = CO + (CC – CO) pe solurile grele.

Exemplu:CO = 12;CC = 26;

PM = 12 + (26 – 12) = 12 + 7 = 19%

Tema de lucruSă se calculeze plafonul minim pentru porumb, cultivat pe un sol la

care capacitatea de câmp este egală cu 24%, iar coeficientul de ofilire cu 12%.

44

Page 45: Irigarea Culturilor

PM = 18%Din exemplu, rezultă că în acest caz, umiditatea din sol nu

trebuie să scadă sub 18%. Când se apropie de această valoare, trebuie pregătită parcela pentru irigare şi începută udarea.

Notă: echipele de studenţi calculează plafonul minim pe baza rezultatelor obţinute anterior.

3.2. Calculul normei de aprovizionare

Irigaţia de aprovizionare se aplică cu scopul de a asigura în sol umiditatea necesară răsăritului uniform al plantelor şi de acrea o rezervă de apă pe care plantele o vor folosi în fazele următoare de dezvoltare.

Pentru aplicarea corectă a lucrărilor de aprovizionare, trebuie avute în vedere precipitaţiile căzute în perioada rece (1 X – 31 III) şi numai dacă nu asigură cantitatea de apă necesară dezvoltării plantelor, aceasta se va completa prin udări corespunzătoare.

Pentru calculul normei udărilor de aprovizionare, se foloseşte formula:a = 110 x H x DA x (CC - Rf) – cPiîn care:a – este norma udării de aprovizionare în m3/ha; H – adâncimea de aplicare a udării în m (1,5 m pentru solurile mijlocii

şi grele şi 1 m pentru solurile uşoare); DA – densitatea aparentă a solului în t/m3; CC – capacitatea de câmp pentru apă a solului pe adâncimea

considerată în % din masa solului uscat;Rf – rezerva finală a apei în sol la 1 X în % din masa solului uscat;c – coeficientul de înmagazinare a precipitaţiilor de iarnă;

c = 0,7 – pentru stepa uscată;c = 0,6 – pentru stepa moderată;c = 0,5 – pentru silvostepă;

Pi – suma precipitaţiilor din perioada rece în m3/ha (media pe mai mulţi ani).

Temă de lucruSă se calculeze norma udării de aprovizionare pe un sol cu textură

mijlocie, având pe grosimea de 1,5 m densitatea aparentă de 1,3 t/m3,

45

Page 46: Irigarea Culturilor

capacitatea de câmp pentru apă a solului 24%, rezerva finală 12,5%, solul este situat în zona de stepă uscată; precipitaţiile din perioada rece au fost de 150 mm. Aplicând formula de mai sus avem:

a = 110 x H x DA x (CC – Rf) – c xPi = 100 x 1,5 x 1,3 x (24 – 12,5) – 0,7 x 1500 = 100 x 1,5 x 1,3 x 11,5 – 1050 = 1200 m3/ha.

Norma udării de aprovizionare variază între limitele 600 – 1200 m3/ha în funcţie de zona climatică, însuşirile solului şi provizia de apă în momentul aplicării udării.

Notă: studenţii împărţiţi pe echipe calculează normele de udare pentru diferite zone climatice şi pentru diferite culturi.

3.3. Întocmirea nomogramelor pentru calculul normelor de udare

3.3.1. Determinarea normei de udare cu ajutorul nomogramei

Norma de udare se poate determina cu foarte mare uşurinţă, dacă se construieşte o nomogramă (asemănătoare cu cea redată în figura .......).

Pentru construirea nomogramei se foloseşte o hârtie milimetrică. Pe abscisă (la o scară convenabilă) se notează provizia momentană de apă (P), plecând de la coeficientul de ofilire şi până la capacitatea de câmp pentru apă, iar pe ordonată (la o scară corespunzătoare), norma de udare (m) în m3/ha din 100 în 100 m3. din punctele marcate pe abscisă, se duc paralele la ordonată, iar din cele notate pe ordonată se ridică perpendiculare, obţinându-se astfel o reţea de pătrate sau carouri.

Se calculează norme de udare pentru diferite adâncimi ale stratului activ (0,5 m; 0,6 m; 0,7 m; 0,8 m; 0,9 m şi 1 m) şi pentru cel puţin două valori ale proviziei momentane de apă, una apropiată de capacitatea de câmp a solului pentru apă, iar alta de coeficientul de ofilire.

În calculele efectuate pentru întocmirea nomogramei prezentate în figura ...., valorile proviziilor momentane de apă stabilite au fost: P = 23% şi P = 15%. Valoarea capacităţii de câmp pentru apă 26% din masa solului uscat; CO = 12,7%, iar masa volumetrică 1,3 t/m3 până la adâncimea de 0,7 m şi 1,4 t/m3 pentru adâncimile de 0,8; 0,9 şi 1 m.

S-au calculat normele de udare pentru adâncimile de 0,5 m; 0,6 m; 0,7 m; 0,8 m; 0,9 m şi 1 m.

46

Page 47: Irigarea Culturilor

a) Calcului normei de udare pentru adâncimea de 0,5 mPentru P 23%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,5 x 1,3 x (26 – 23) = 71,5 x 3

= 214, 5 200 m3/ha.Pentru P = 15%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,5 x 1,3 x (26 – 15) = 71,5 x 11

= 786,5 800 m3/ha.b) Calcului normei de udare pentru adâncimea de 0,6 mPentru P 23%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,6 x 1,3 x (26 – 23) = 85,8 x 3

= 257,4 250 m3/ha.Pentru P = 15%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,6 x 1,3 x (26 – 15) = 85,8 x 11

= 943,8 950 m3/ha.c) Calcului normei de udare pentru adâncimea de 0,7 mPentru P 23%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,7 x 1,3 x (26 – 23) = 110 x 1,3

= 300,3 300 m3/ha.Pentru P = 15%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,7 x 1,3 x (26 – 15) = 110,1 x

11 = 1101 1100 m3/ha.d) Calcului normei de udare pentru adâncimea de 0,8 mPentru P 23%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,8 x 1,4 x (26 – 23) = 123,2 x 3

= 369,6 350 m3/ha.Pentru P = 15%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,8 x 1,4 x (26 – 15) = 123,2 x

11 = 1353,2 1350 m3/ha.e) Calcului normei de udare pentru adâncimea de 0,9 mPentru P 23%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,9 x 1,4 x (26 – 23) = 138,6 x 3

= 415,8 400 m3/ha.Pentru P = 15%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 0,9 x 1,4 x (26 – 15) = 1138,6 x

11 = 1524,6 1500 m3/ha.f) Calcului normei de udare pentru adâncimea de 1 mPentru P 23%

47

Page 48: Irigarea Culturilor

m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 1 x 1,4 x (26 – 23) = 154,0 x 3 = 462 450 m3/ha.

Pentru P = 15%m = 110 x H x DA x (CC – P) = 110 x 1 x 1,4 x (26 – 15) = 154 x 11 =

1694 1700 m3/ha.Valorile obţinute pentru normele de udare calculate se notează pe

dreptele ce pleacă din punctele care marchează valorile proviziilor momentane folosite în calcul, obţinându-se pentru fiecare adâncime câte două puncte care se unesc printr-o dreaptă.

Exemplu: pe ordonată, din punctul care marchează valoarea normei de udare pentru P = 23% şi H = 0,5 m, punctul a, se ridică o perpendiculară care va intersecta dreapta dusă din punctul ce marchează pe abscisă valoarea proviziei momentane de 23%. Astfel, se găseşte primul punct căutat. La fel se procedează pentru găsirea celui de-al doilea punct (punctul b). Prin unirea acestor puncte se obţine o linie oblică pentru fiecare adâncime.

Determinarea mărimii normei de udare se face coborând o perpendiculară de la provizia momentană de apă, până la intersecţia cu dreapta corespunzătoare adâncimii de aplicare a udării, punct în care se duce o paralelă la abscisă şi pe ordonată se citeşte mărimea normei de udare. Exemplu: în cazul când provizia momentană pe adâncimea de 0,6 m reprezintă 18,2% din masa solului uscat, se coboară o perpendiculară din punctul care marchează pe abscisă valoarea proviziei momentane până la intersecţia cu dreapta corespunzătoare a adâncimii, iar din acest punct, se duce o linie orizontală spre dreapta şi se citeşte pe ordonată valoarea normei de udare (600 m3/ha).

Notă: studenţii întocmesc nomograme pentru determinarea normei de udare şi fac exerciţii de folosire a nomogramelor.

Temă de lucru.Întocmirea nomogramei pentru calculul normei de udare.

48

Page 49: Irigarea Culturilor

Figura 14. Nomogramă pentru determinarea normei de udare

49

Page 50: Irigarea Culturilor

CAPITOLUL IV

DETERMINAREA ELEMENTELOR TEHNICE ALE IRIGAŢIEI PRIN SCURGERE LA SUPRAFAŢĂ.

APRECIEREA CALITĂŢII UDĂRILOR

4.1. Elemente tehnice ale brazdelor

Aceste elemente sunt condiţionate de o serie de factori ca:- microrelieful şi panta terenului;- permeabilitatea solului;- rezistenţa solului la eroziune;- felul culturii şi valoarea normei de udare.Elementele tehnice trebuie determinate în teren, respectând următoarele

condiţii:- brazdele şi fâşiile alese trebuie să reprezinte media condiţiilor de

teren, în ceea ce priveşte factorii menţionaţi mai sus;- brazdele şi fâşiile să aibă o pantă uniformă;- umiditatea solului să reprezinte condiţia dinaintea udării, adică să fie

la plafonul minim de umiditate;- să nu producă întreruperi ale procesului de udare în timpul

determinărilor.Aparatura necesară:- nivele topografice cu accesorii;- panglice gradate;- picheţi (ţăruşi) numerotaţi;- dispozitive pentru măsurarea debitului (apometre);- cronometru;- vase gradate;- flotor.I. La udarea prin brazdePrincipalele elemente sunt:1. Secţiunea brazdelor;2. Panta brazdelor;3. Distanţa dintre brazde;4. Debitul de alimentare;

50

Page 51: Irigarea Culturilor

5. Lungimea brazdelor;6. Durata de udare.

1. Secţiunea brazdelor- adâncime 10 – 30 cm;- lăţime 25 – 60 cm.Notă:- pe solurile grele, brazde mai înguste şi adânci;- pe solurile mijlocii şi uşoare, brazde mai late şi mai la suprafaţă.2. Panta brazdelor- Panta maximă este de 2%- Panta optimă este de 0,2 – 0,5%.Modul de determinare- se alimentează cu apă o brazdă de udare până se aplică norma de

udare, m;- se determină după 24 de ore (pe solul nisipos), sau după 48 de ore (pe

solul argilos) de la udare, a lăţimii conturului de umezire (lc).

3. Distanţa între brazde rezultă din relaţia: d = 0,8 x lc

Indirect- după textura soluluid = 0,50 – 1,20 m.

Textura d în mN 0,50LN 0,60 – 0,70L 0,80LA 0,80 – 1,00A 1,00 – 1,20

- după tehnologia culturii f:d dr – se deschid brazde mai late; d dr – se consideră d = dr;d 2dr – se deschid brazdele la al doilea rând în care:

d – distanţa dintre brazdele de udare;

51

Page 52: Irigarea Culturilor

dr – distanţa dintre rândurile de plante.

4. Debitul de alimentare- debitul maxim neeroziv (qmn)

pe terenurile grele

pe terenurile mijlocii şi uşoare

în care f I este panta brazdelor în %;- debitul maxim neeroziv l/s; - debitul de alimentare qb….qmn;- debitul iniţial qi…..qmn;

- debitul de regie ( ) (la prima udare

sau (la celelalte udări).

5. Lungimea brazdelor- de obicei lungimea este de 200 – 600 m (corugate de 50 – 200 m)

în care:qb – este debitul de alimentare al brazdelor, în l/s; d – distanţa între brazde în m;VI – viteza de infiltraţie în regim dinamic, în mm/h.

6. Durata de udare- când se foloseşte un singur debit:

- când se folosesc două debite:

în care:T – durata de udare în minute;m – norma de udare în m3/ha; L – lungimea brazdelor în m;

52

Page 53: Irigarea Culturilor

qb – debitul de alimentare în l/s;qi – debitul iniţial;qr – debitul de regim;t – timpul de ajungere al apei la capătul aval al brazdei (cu debitul qi în

minute).Date de calculSă se determine elementele tehnice ale brazdelor de udare, cunoscându-

se:Cultura: porumb pentru boabe

dr = 0,70 mPanta terenului – 1%Solul are o textură uşoară (LV), VI = 16 mm/hNorma de udare – 600 m3/ha.La fâşiile de udarePrincipalele elemente sunt:1. Lăţimea fâşiilor2. Panta longitudinală3. Debitul de alimentare4. Lungimea fâşiilor5. Durata de udare

1. Lăţimea fâşiilorDupă pantă:

- la panta de 1% - 7 – 12 m- la panta de 1% - max. 4 m

După lăţimea de lucru a maşinii de semănat: un multipluMărimea diguleţelor

- pentru cereale păioase, leguminoase, fâneţe1 = 0,10 – 0,25 m;1 = 0,60 – 2,40 m- pentru păşuni1 = 0,20 – 0,25 m;1 = 0,50 – 0,60 m

2. Panta fâşiilor- panta longitudinală optimă – 0,2 – 0,5%- panta transversală – max. 0,2%

3. Debitul de alimentare

53

Page 54: Irigarea Culturilor

în care:qu – este debitul unitar (debitul pentru 1 m lăţime de fâşie, în l/s)d – lăţimea fâşiei în m

A – 0,50 – 0,70 (mai mici pe solurile uşoare şi mai mari pe solurile grele şi mijlocii)

If – panta longitudinală a fâşiei, în %4. Lungimea fâşiei

în care:qu – este debitul unitar al fâşiei, în l/s, mVI – viteza medie de infiltraţie, în mm/h5. Durata de udare

în care:T – durata de udare în minutem – norma de udare, în m3/had – lăţimea fâşiei, în mqf – debitul fâşiei, în l/sDate de calculSă se calculeze elementele tehnice ale unei fâşii de udare cunoscându-

seCultura: grâu de toamnă- semănat cu SUP 29 (1 – 3,6)- panta longitudinală a fâşiei – 0,4%- norma de udare – 700 m3/ha- sol mijlociu

VI – 14 mm/h

AplicaţieSă se determine elementele (de calcul) tehnice ale brazdelor,

cunoscându-se:

54

Page 55: Irigarea Culturilor

Cultura: porumb pentru boabedr – 0,70 m = 70 cmPanta terenului – 1%Solul are o textură uşoară (LN) VI – 16 mm/h Norma de udare – 600 m3/ha

Rezolvare1. Secţiunea brazdelor- lăţimea – 40 cm - adâncimea - 20 cm2. Panta brazdelor – 1%3. Distanţa dintre brazde – 70 cm = 0,7 m d = 0,7 m

4. Debitul de alimentare

q iniţial = 0,63 l/sq regim = 0,32 l/s

5. Lungimea brazdelor

Lmax = 200 m6. Durata de udareCând se foloseşte un singur debit:

4.2. Aprecierea calităţii udărilor prin scurgere la suprafaţă

Calitatea udării prin brazdă se apreciază după două criterii şi anume:- uniformitatea de distribuire a apei pe teren;- randamentul udării.Uniformitatea de distribuire a apei se poate aprecia în trei moduri:- prin determinarea adâncimii de umezire a solului;- urmărirea modului de repartizare a umidităţii solului;- după producţii.

55

Page 56: Irigarea Culturilor

Adâncimea de umezire a solului se determină, după rezistenţa opusă la penetrare, a unei vergele de oţel de 5 – 6 mm şi lungimea de 1,5 m, care se introduce în sol din 25 în 25 sau din 50 în 50 m de-a lungul brazdelor.

Determinările se fac după 1 – 2 zile de la aplicarea udărilor. Rezultatele obţinute permit să se ia măsuri pentru udările următoare.

Uniformitatea se apreciază după coeficientul de uniformitate:

în care:Cu – coeficientul de uniformitate a udării în %;H – adâncimea de umezire după aplicarea udării, în m;

- adâncimea de umezire propusă a se realiza, în m;

n – numărul de observaţii. Uniformitatea se poate aprecia de asemenea după modul de repartizare

a umidităţii solului. Se procedează astfel: la 1 – 2 zile după aplicarea udării se determină umiditatea solului prin probe recoltate din 25 în 25 sau din 50 în 50 m de-a lungul brazdelor.

Umiditatea ar trebui să fie aproximativ constantă şi la nivelul capacităţii de câmp.

Se determină cu aceeaşi formulă:

în care:U – umiditatea solului după udare;

- umiditatea propusă a se realiza (CA) în %;

n - numărul de observaţii.Când Cu = 80% se consideră o uniformitate corespunzătoare,

uniformitatea de udare se mai poate aprecia după producţiile obţinute de pe suprafeţe egale, delimitate de-a lungul brazdelor.

Randamentul de udare, reprezintă un alt criteriu de apreciere a calităţii udării. Se determină cu relaţia

56

Page 57: Irigarea Culturilor

în care:c – randamentul udării în câmp;Vi – volumul de apă înmagazinat în stratul activ de sol în m3/ha; Vd - volumul de apă distribuit în m3/ha.Volumul de apă înmagazinat se determină prin diferenţa între rezerva

de apă din sol după aplicarea udării pe adâncimea H şi rezerva de apă înainte de udare.

Volumul de apă înmagazinat (Vi) este mai mic decât volumul distribuit (Vd), deoarece pe durata udării au loc pierderi de apă prin evaporaţie, prin scurgere în afara zonei irigate şi prin infiltrarea în straturile adânci ale solului (Vp). Deci ............

Dar Vi = Vd – Vp

De unde f

Mărimea randamentului de udare este în funcţie de o serie de factori, dintre care cel mai important este modul cum se aplică tehnica de udare. La o udare de bună calitate, randamentul este de 0,80 –0,90.

CAPITOLUL V

DETERMINAREA ELEMENTELOR TEHNICE ŞI DE ORGANIZARE LA IRIGAŢIA PRIN SUBMERSIUNE

57

Page 58: Irigarea Culturilor

5.1. Generalităţi

Tehnologia irigaţiei prin submersiune este proprie culturii orezului. Constă în menţinerea pe terenul cultivat a unui start de apă de mărime variabilă în funcţie de cerinţele plantelor.

Spre deosebire de alte tehnici de irigaţie, impune un anumit sistem de amenajare:

- împărţirea terenului în parcele delimitate de diguleţe;- nivelarea perfectă a terenului;- asigurarea alimentării cu apă a parcelelor;- asigurarea evacuării apei din parcele.Un sistem de irigaţii prin submersiune destinat culturii orezului, este

alcătuit din următoarele elemente principale:- priza de apă;- reţeaua de alimentare formată din canale deschise;- reţeaua de evacuare din orezărie şi de a menţine nivelul freatic la o

adâncime corespunzătoare prevenirii înmlăştinirii şi salinizării secundare.Principalele elemente tehnice la irigaţia prin submersiune sunt

următoarele:1. Grosimea stratului de inundare (h) – variază în funcţie de etapa în

care se găseşte cultura orezului. În mod obişnuit. În mod obişnuit este de 10 – 15 cm; cu variaţii între 3 – 25 cm.

2. Debitul de alimentare pentru realizarea unei anumite grosimi a stratului de inundare (qa).

Se mai numeşte şi debit de umplere al sectorului şi se calculează cu relaţia:

în care:qa – debitul de alimentare , în l/s/hah – stratul de inundare, în cmtp – timpul de umplere a parcelei, în zile (1 – 3 zile)p1 – pierderile de apă prin evaporaţie (de obicei 0,20 – 0,40 l/s/ha, în

funcţie de condiţiile climatice)p2 – pierderile de apă prin filtrare (0,10 – 1,00 l/s/ha, în funcţie de

permeabilitatea solului).

58

Page 59: Irigarea Culturilor

3. Debitul de primenire sau debitul de menţinere a stratului de inundare (qp)

Se calculează cu formula:

h2 – stratul de apă care trebuie realizat, în cmh1 – stratul de apă existent, în cmqp – debitul de primire, în l/s/ha. Valorile medii orientative sunt de 1,5 – 2,5 l/s/ha pentru solurile cu

permeabilitate redusă şi de 2,5 – 5 l/s/ha pentru solurile cu permeabilitate mijlocie şi mare.

4. Debitul de evacuare (qev)Se calculează cu ajutorul formulei:

în care: qev – debitul de evacuare a stratului de apă, în l/s/hah – grosimea stratului de apă din parcelă în momentul evacuării, în cmtev – durata de evacuare în zile (de obicei 1 – 4 zile). Debitul de

evacuare variază între 10 – 30 l/s/ha. 5. Durata de umplere a unui sector de orezărie.Un element tehnic cu valoare dinainte stabilită (nu se calculează), fiind

de 24 – 28 de ore, în funcţie de debitul sursei. 6. Durata de umplere a unei parcele de orezărie.Este necesară pentru dimensionarea variantelor de alimentare, nu se

calculează şi este de 10 – 24 de ore, în funcţie de mărimea parcelei.7. Durata de evacuare a unei parcele din orezărie.Nu se calculează, variază între 10 – 24 de ore, în funcţie de mărimea

parcelei. Pentru scopuri practice legate de dimensionarea debitului de alimentare sau a debitului de evacuare, se pot folosi nomograme.

În figura 15 se prezintă schema generală de amenajare a unei orezării.

59

Page 60: Irigarea Culturilor

Figura 15. Schema generală a unei orezării

Cunoscând grosimea stratului de apă ce trebuie realizat sau evacuat din parcele, precum şi durata de evacuare sau de alimentare, se poate afla debitul astfel: se ridică o perpendiculară de pe abscisă din dreptul duratei de alimentare sau de evacuare până la intersecţia cu mărimea stratului de apă ce trebuie realizat sau evacuat; din punctul de intersecţie se trasează o linie orizontală şi ase citeşte pe ordonată mărimea debitului, valoarea obţinută trebuie ajustată cu mărimea pierderilor prin evaporaţie şi infiltraţie.

60

Page 61: Irigarea Culturilor

Aplicaţie

Să se calculeze elementele tehnice ale udării prin submersiune pentru un sector de orezărie de 48 de ha, împărţit în 12 parcele, pentru două etape din perioada de irigare a orezului şi anume pentru prima etapă (de la semănat la răsărit) şi pentru ultima etapă (evacuarea finală).

- Grosimea stratului de inundare ce trebuie evacuat după semănat trebuie să fie de 10 cm , iar grosimea stratului de evacuare la maturitatea în ceară, de 5 cm;

- Prin proiectarea amenajării, s-a fixat ca umplerea cu apă a sectorului din orezărie să se facă în 24 de ore, iar evacuarea apei dintr-o parcelă în 10 ore;

- Pierderile de apă prin evapotranspiraţie se consideră de0,4 l/s/ha, iar pierderile de apă prin infiltraţie de 0,5 l/s/ha.

Rezolvare

Elementele tehnice ale udării vor fi diferite în cele două etape, după cum urmează:

Prima etapă – de la semănat la răsărit1. Grosimea stratului de inundare ce trebuie realizat va fi de 10 cm.2. Durata de umplere a sectorului – 24 de ore – o zi.3. Debitul de alimentare pentru realizarea stratului de inundare, 10 cm.

Ultima etapă – evacuarea finală1. Debitul de evacuare a stratului de apă, 5 cm.

2. Durata de evacuare a unei parcele de orezărie - 10 ore.

61

Page 62: Irigarea Culturilor

CAPITOLUL VI

DETERMINAREA ELEMENTELOR TEHNICE ŞI DE ORGANIZARE LA IRIGAŢIA PRIN ASPERSIUNE

6.1. Aprecierea calităţii udărilor prin aspersiune

Calitatea ploii se apreciază cu ajutorul următorilor indici:- uniformitatea de udare;- fineţea ploii;- intensitatea ploii.Uniformitatea de udare constituie un indice deosebit de important,

deoarece modul de repartizare a apei pe teren determină în cea mai mare măsură calitatea aspersiunii, randamentul udării în câmp, uniformitatea şi sporul producţiei agricole.

Acest indice se poate măsura prin măsurarea volumelor de apă colectate în cutii pluviometrice, care se aşează într-o anumită ordine pe suprafaţa stropită de aspersor. Ca pluviometre se folosesc, de regulă, cutii cubice cu latura de 10cm; în lipsa acestora se pot folosi cutii de orice fel, cu singura condiţie ca toate să aibă aceeaşi suprafaţă de colectare a apei.

Ordinea de aşezare a pluviometrelor pe teren depinde de modul de funcţionare a aspersoarelor (izolat sau într-o anumită schemă) şi de condiţiile de vânt.

Pentru un aspersor izolat, în condiţii de calm atmosferic, cutiile pluviometrice se aşează la distanţe de 1 – 2 m, în lungul unei raze de acţiune a aspersorului.

În condiţii de vânt, pluviometrele se aşează în lungul a patru raze perpendiculare.

Pentru aspersoarele situate într-o anumită schemă, pluviometrele se aşează în caroiaj cu latura de 3 – 5 m. Pentru determinarea uniformităţii de udare, aspersoarele trebuie să funcţioneze fără întrerupere 0,5 – 1 oră, după care se măsoară cantităţile de apă din fiecare pluviometru.

În funcţie de datele obţinute, se calculează indicii de uniformitate şi anume:

- gradul de uniformitate;- coeficientul de uniformitate;- intensitatea medie orară;

62

Page 63: Irigarea Culturilor

- randamentul ploii;- intensitatea instantanee;- indicele pedologic,- coeficientul de intensitate;- coeficientul de pulverizare;- eficienţa udării.

Aplicaţie

Determinarea elementelor calităţii ploii la aspersiune

Să se determine elementele calităţii ploii la aspersiune cunoscând că instalaţia este de tip IATL, dotată cu aspersoare ASJ – 1M (cu diametrul duzei de 6 mm) aşezate în pătrat după schema 18 x 18 m.

Terenul neacoperit cu vegetaţie, are o textură lutoasă cu VI med. = 6 mm/h.

Utilaje, aparatură şi materiale necesare:- o instalaţie de aspersiune IATL;- cutii pluviometrice cu latura de 10 cm;- cilindru gradat;- manometru;- apometru;- panglică;- ţăruşi. Modul de lucruInstalaţia de aspersiune se aşează după schema recomandată;- pe suprafaţa dintre patru aspersoare de pe două aripi vecine se

pichetează un caroiaj cu latura de 3 m folosind panglica şi ţăruşi (conform figurii);

- lângă fiecare ţăruş se aşează câte o cutie pluviometrică (ţinând seama de schemă şi de latura caroiajului, sunt necesare 36 de cutii);

- se porneşte instalaţia de aspersiune şi se lasă să funcţioneze 30 minute;

- în timpul funcţionării se fac următoarele observaţii: se măsoară cu apometrul debitul la aspersoare (în cazul de faţă Q = 0,6 l/s); se măsoară presiunea apei la aspersoare (3,5 daN/cm2); se cronometrează durata unei rotiri

63

Page 64: Irigarea Culturilor

a aspersorului (105 secunde); se fac observaţii asupra direcţiei şi vitezei vântului (în cazul de faţă calm atmosferic). După trecerea timpului afectat determinărilor se măsoară cu cilindrul gradat volumele de apă colectate în cutiile pluviometrice. Datele obţinute sunt prezentate mai jos.

Tabelul 6.1Nr.

cutieiVolumul de apă Nr. cutiei Volumul de apă

Măsurat VI în cm3

Măsurat VI în cm3

1 20,5 8,2 19 25,2 3,52 25,0 3,7 20 30,3 1,63 25,3 3,4 21 38,3 9,64 25,9 2,8 22 37,6 8,95 28,4 0,3 23 35,5 6,86 21,6 7,6 24 26,2 2,57 25,0 3,7 25 23,6 5,18 30,5 1,8 26 31,5 2,89 26,8 1,9 27 30,3 1,610 26,9 1,8 28 33,3 4,611 32,2 3,5 29 34,0 5,312 28,8 0,1 30 25,6 3,113 26,7 2,0 31 22,2 6,514 27,5 1,2 32 21,8 6,915 36,5 7,8 33 24,6 4,116 37,2 8,5 34 26,0 2,717 39,6 10,9 35 28,2 0,518 30,2 1,5 36 23,9 4,8

6.1.1. Calculul şi interpretarea elementelor de calitate

Uniformitatea de udare

Se apreciază după următorii indici: gradul de uniformitate (Gu) şi coeficientul de uniformitate (Cu).

64

Page 65: Irigarea Culturilor

Gradul de uniformitateSe calculează volumul mediu de apă (V med.) colectat în pluviometre,

folosind relaţia:

în care:Vi – volumul de apă din fiecare pluviometrun – numărul pluviometrelor.Gradul de uniformitate se determină astfel:

InterpretareSe consideră o uniformitate corespunzătoare când Gu = 0,5.Coeficientul de uniformitateDupă CHRISTIANSEN coeficientul de uniformitate (Cu) se calculează

cu relaţia:

în care:a – suma abaterilor observaţiilor din pluviometre;Vi – faţă de volumul mediu (Vmed.);n – numărul pluviometrelor.

Calculul coeficientului de uniformitate după CHRISTIANSENNr. pluv. Vi în cm3 a Nr. pluv. Vi în cm3 a

InterpretareSe consideră o uniformitate corespunzătoare dacă Cu = 80%

65

Page 66: Irigarea Culturilor

6.1.2. Intensitatea ploii

Intensitatea medie realăSe calculează intensitatea medie reală, folosind relaţia:

în care:S – suprafaţa de colectare a pluviometrului, în cm2; t – durata observaţiilor în minute.Se calculează intensitatea medie teoretică:

în care:Q – debitul aspersorului, în m3/h;d1 – distanţa dintre aspersoarele de pe aripă, în m;d2 – distanţa dintre aripi, în m.Se calculează randamentul ploii:

InterpretareRandamentul de peste 0,80 arată o calitate bună a ploii.

Intensitatea instantanee

Se calculează cu formula:

nr. - numărul de rotaţii ale jetului de apă într-o oră.

Calculul acestor elemente privind intensitatea ploiiIndicele pedologic

ApreciereValorile mici (subunitare) arată o calitate bună a udării Coeficientul de intensitate

66

Page 67: Irigarea Culturilor

în care:Vimed. – viteza medie a infiltraţiei apei în sol, în mm/min.InterpretareaCi = 0,20 – 0,40 – intensitate corespunzătoare a infiltraţiei, udare fără

băltire sau scurgeri de apă; Ci – peste 0,40 – intensitate prea mică, ploaie lentă

Fineţea ploiiSe apreciază după coeficientul de pulverizare

în care: d – este diametrul duzei, în mm;

p – presiunea apei la aspersor, în daN/cm2. InterpretareKp = 0,10 – 0,30 – ploaie fină;Kp = 0,30 – 0,50 – ploaie mijlocie;Kp = peste 0,50 – ploaie grosieră.

Eficienţa udăriiSe calculează astfel:Eu = în care:- este randamentul ploii;Cu – coeficientul de uniformitate după ChristiansenInterpretare - sub 60% - udare slabă;- 60 – 65% - udare acceptabilă;- 65 – 70% - udare bună;- peste 70% - udare foarte bună.

Rezolvare

IATL ASJ – 1 M 6 mm 18 x 18 mL VI med. = 6 mm/h

67

Page 68: Irigarea Culturilor

36 cutii 30 min – timpul de funcţionareQ aspersoare = 0,6 l/s = 2,16 m3/hP = 3,5 daN/cm3.105 secunde – durata unei rotiri 3410 t/hUniformitatea de udare

Gradul de uniformitate

Uniformitatea este corespunzătoare (Gv – 0,5)Coeficientul de uniformitate (CHRISTIANSEN)

Cu = 85,3%Uniformitatea este corespunzătoare (Cu – 80%)Intensitatea ploii

Randamentul ploii calitate bună a ploii

Intensitatea instantanee

Indicele pedologic(calitate bună a ploii)

Coeficientul de intensitate

intensitate corespunzătoare infiltraţiei

Fineţea ploiiCoeficientul de pulverizare

68

Page 69: Irigarea Culturilor

ploaie fină

Eficienţa udării udare foarte bună

6.2. Principiile udării prin aspersiune

Aspersiunea este metoda de udare prin care apa de irigaţie pulverizată în aer de către aspersoare, cade pe plantă şi pe sol asemenea unei ploi naturale.

Pentru asigurarea unei udări prin aspersiune trebuie realizate două probleme majore: uniformitatea distribuirii apei la suprafaţa solului; corelarea perfectă a intensităţii ploii cu permeabilitatea solului.

Acestea pot fi realizate printr-un calcul corect al elementelor tehnice ale udării.

Prin elemente tehnice la udarea prin aspersiune se înţelege elementele necesare amplasării în teren a instalaţiei echipate corespunzător şi durata staţionării pentru aplicarea normei de udare. Aceste elemente sunt:

- alegerea tipului de aspersor şi a poziţiei reciproce a aspersoarelor pe aripi de udare vecine;

- distanţa dintre aspersoare şi dintre aripile de aspersiune;- lungimea aripii de udare şi a conductei de legătură;- durata udării.Pe lângă acestea, pentru organizarea udării este necesar stabilirea şi a

altor elemente, cum sunt:- organizarea solelor, amplasarea culturilor, deschiderea culoarelor;- stabilirea poziţiei de start şi deplasarea aripilor de aspersiune;- stabilirea numărului de piese componente ale aripilor de aspersiune

pentru condiţiile concrete de lucru;- numărul de lucrători necesari deplasării aripilor;- graficul de funcţionare a echipamentului de aspersiune.

6.2.1. Alegerea tipului de aspersor şi modul de aşezare a aspersoarelor

Se alege tipul de aspersor aflat în dotarea instalaţiei şi la care indicii funcţionali (în special intensitatea ploii) corespund caracteristicilor tipului de sol.

69

Page 70: Irigarea Culturilor

Poziţia corelativă a aspersorului pe două aripi de udare vecine poate fi triunghiulară sau rectangulară (pătrat sau dreptunghi), în funcţie de intensitate şi direcţia vântului.

Schema în triunghi a aspersoarelor asigură o suprapunere minimă a suprafeţelor udate; se folosesc în condiţii de calm atmosferic, sau la viteze reduse ale vântului (1 – 1,5 m/s).

Schema în pătrat a aspersoarelor asigură o suprapunere mai mare a suprafeţelor udate, se foloseşte în condiţii de vânt, fără o direcţie dominantă şi cu intensitate mai mare de 2 m/s.

Schema în dreptunghi a aspersoarelor asigură suprapuneri mari ale suprafeţelor udate, se foloseşte în condiţii de vânt cu direcţie constantă, cu viteza mai mare de 2 m/s.

6.2.2. Calcularea distanţei dintre aspersoare

Distanţa dintre aspersoare (d1) depinde de:- raza de stropire a aspersorului;- schema de aşezare a aspersoarelor;- viteza vântului.

Tabelul 6.2Calcularea distanţei dintre aspersoare

Viteza vântului Amplasarea aspersoarelorTriunghiular RectangularR % D.U. R % D.U.

Calm 1,5 75 1,3 652 m/s 1,4 70 1,2 60

2 – 3,5 m/s 1,2 60 1,0 503,5 m/s 0,7 35 0,6 30

D.U. – diametrul udat;R – raza cercului udat;Valorile din tabel sunt recomandate în practică

6.2.3. Stabilirea distanţei dintre aripile de aspersiune

Distanţa dintre aripile de aspersiune (d.z.) se stabileşte în funcţie de pluviometria ce trebuie realizată pe solul respectiv. Se folosesc datele din

70

Page 71: Irigarea Culturilor

tabelele cu caracteristicile tehnico – funcţionale ale aspersoarelor aşezate la diferite distanţe.

Condiţia: distanţa dintre aripile de aspersiune în timpul funcţionării trebuie să realizeze o pluviometrie corespunzătoare vitezei de infiltraţie a apei în solul respectiv.

6.2.4. Stabilirea lungimii aripii de aspersiune

Aripa de aspersiune în timpul funcţionării trebuie să acopere jumătatea distanţei dintre antene sau canale de alimentare. Lungimea ei se calculează cu formula:

în care: lf – lungimea fizică a aripii (m); la – lungimea activă a aripii, adică ½ distanţa dintre antene sau canale

(m);d1 – distanţa dintre aspersoare (m).Dacă cifra rezultată nu este multiplu de 6, lungimea fizică se rotunjeşte

la cea mai apropiată cifră divizibilă cu 6.

Calcularea lungimii conductei de legătură

Pentru calcularea lungimii conductei de legătură trebuie stabilit numărul de poziţii ale aripii de hidrant şi modul de funcţionare a acestora.

Numărul de poziţii ale aripii de hidrant se calculează împărţind distanţa dintre hidranţi la distanţa dintre aripi.

Aripile pot funcţiona pe antenă dispersat (câte una la hidrant), sau grupat (în baterie de câte două sau mai multe la hidrant). Primul mod de funcţionare se practică mai ales când aripile sunt mutate manual, iar al doilea când aripile sunt mutate mecanizate.

Lungimea conductei de legătură de la hidrant la aripi este în funcţie de:- distanţa dintre aripi; - numărul de poziţii ale aripilor de hidrant;- modul de funcţionare al aripilor pe antenă;- distanţa dintre hidranţi.

71

Page 72: Irigarea Culturilor

Tabelul 6.3Calcularea lungimii conductei de legătură dintre aripile de aspersiuneDistanţa

dintre hidranţi (m)

Distanţa dintre aripi

(dr) (m)

Nr. poz. aripi la hidrant

Lungimea conductei de legăturăAripi dispersate Aripi grupate

Toate Câte două72 18 4 1,5. dr. 3.dr 1,5.dr

24 3 dr. 2.dr -36 2 ½. dr. dr dr

96 24 4 1,5 .d2 3.d2 1,5.d2

6.2.5. Calcularea duratei de udare

Durata de udare sau timpul de staţionare într-o poziţie de lucru pentru aplicarea normei de udare, depinde de:

- mărimea normei de udare;- pluviometria aspersorului;- schema de aşezare aleasă.

în care:t – durata de udare (în ore);m – norma de udare (în mm);Ir – intensitatea medie orară a aspersorului în schemă (mm/oră); Sef – suprafaţa efectiv udată de aripă

q – debitul aripii, în m3/oră;n – randamentul ploii (zecimi).

6.3. Organizarea suprafeţei amenajată pentru irigat în vederea aplicării udărilor prin aspersiune cu aripile I.I.A. şi I.A.T.L.

În organizarea suprafeţei amenajate pentru irigaţia prin aspersiune se porneşte de la felul mutării echipamentului de udare.

Mutarea aripilor de aspersiune. Se poate executa:

72

Page 73: Irigarea Culturilor

- manual, folosind lucrătorii care demontează aripa şi o montează în noua poziţie de udare;

- semimecanizat, prin transportul aripii demontate, cu ajutorul unor remorci – stelaje trase de tractor;

- mecanizat prin:- tractarea aripii nedemontate în noua poziţie de udare cu

ajutorul unui tractor (I.I.A., echipată special, I.A.T.L./330);- autodeplasarea aripii instalate pe roţi cu ajutorul unui motoraş

(I.A.T. – 300).Condiţii necesare pentru mutarea mecanizată a aripilor de aspersiune: - terenul să fie amenajat în sole de formă rectangulară, fără denivelări,

obstacole sau pante exagerate;- amenajarea să fie de tipul cu conducte sub presiune, îngropate;- utilajul pentru irigaţie să fie de bună calitate, echipat corespunzător

tractării;- existenţa mijloacelor de tractare şi a unor lucrători bine instruiţi;- însămânţarea culturilor în rânduri drepte, aliniate perpendicular pe

direcţia antenelor;- deschiderea unor culoare perpendiculare pe direcţia antenelor, cu

lăţime suficientă pentru deplasarea tractorului care tractează aripa de aspersiune.

Organizarea solelor şi amplasarea culturilor. În cazul mutării manuale a aripilor de aspersiune solele se organizează cu latura lungă paralel cu antenele.

La amplasarea culturilor se ar în vedere principiul de respectare a zonei de influenţă a antenelor (solele în lungul antenelor până la jumătatea distanţei dintre două antene).

Pentru mutarea mecanizată a aripilor de aspersiune, latura lungă a solei se va întinde pe mai multe antene paralele (minimum 3, maxim 12, de obicei 5) şi va fi perpendiculară pe acestea; se are în vedere reducerea numărului de mutări manuale la capetele solei. Se va semăna o singură cultură pe toată sola, sau două culturi cu regim de irigaţie apropiat (ex. porumb şi soia).

Deschiderea culoarelor. La mutarea manuală a aripilor de aspersiune se mănatul culturilor prăşitoare se face cu rândurile paralel cu antenele, ulterior urmând a se deschide culoare perpendiculare pe rândurile de plante, respectiv pe antene.; Distanţa dintre culoare va fi egală cu distanţa dintre aripile de aspersiune. Mutarea aripilor se face transversal, udătorii purtând tronsoanele de la o poziţie de udare la alta, pe intervalul dintre două rânduri de plante.

73

Page 74: Irigarea Culturilor

La mutarea mecanizată a aripilor, semănatul culturilor se realizează fie cu rândurile paralele cu antenele, fie perpendicular pe antene. Deschiderea culoarelor în primul caz se execută după răsăritul culturii, cu discul de vie tip D.P.V. – 1,5 sau cu freza.

Când rândurile de plante sunt semănate perpendicular pe antenă, culoarele se deschid prin suprimarea a 1 – 2 rânduri de plante, la distanţa egală cu distanţa dintre aripile de aspersiune. Deplasarea aripilor de la o poziţie de udare la alta se face longitudinal prin tractare pe culoarele trasate anterior.

6.4. Stabilirea poziţiei de start şi deplasarea aripilor de aspersiune

La stabilirea acestor elemente se au în vedere următoarele aspecte mai importante:

- pe aceeaşi antenă să nu fie alimentate simultan un număr mai mare de aripi, decât cel prevăzut în regulamentul de exploatare;

- o aripă de aspersiune sau o baterie de aripi să ocupe după 12 – 14 zile (numărul de zile corespunzător intervalului dintre udări) poziţia iniţială (de start), a altei aripi sau baterii sau a ei înşişi.

În cazul mutării mecanizate, aripile de aspersiune (care pot funcţiona câte una la hidrant, sau în baterie de câte două), sunt tractate perpendicular pe antenă.

În figurile 16, 17 şi 18 se prezintă poziţia de start şi schema de tractare a aripilor de aspersiune pe 3,4,5 antene.

Aripile de aspersiune (bateriile de aripi) se aşează pentru start în poziţia 1/1 (ziua 1, poziţia 1); mutarea aripilor făcându-se de două ori pe zi, din poziţia 1/1 se tractează în poziţia 1/2; a doua zi aripile vor ocupa poziţiile 2/1 şi 2/2 ş.a.m.d.

Când aripile de udare ajung la capătul solei, se desfac şi se mută manual pe culoarul următor conform săgeţilor din scheme.

6.5. Calculul numărului de piese componente ale aripilor de aspersiune I.I.A. şi I.A.T.L. care lucrează în amenajări cu conducte sub presiune

Un branşament pentru o aripă sau pentru toate aripile care lucrează grupat la hidrant.

74

Page 75: Irigarea Culturilor

Figura 16. Schema deplasării mecanizate a aripilor de aspersiune pe 3 antene

75

Page 76: Irigarea Culturilor

Figura 17. Schema deplasării mecanizate a aripilor de aspersiune pe 4 antene

76

Page 77: Irigarea Culturilor

Figura 18. Schema deplasării mecanizate a aripilor de aspersiune pe 5 antene

77

Page 78: Irigarea Culturilor

O ramificare simplă (ten) – pentru legătura dintre branşament şi conducta de legătură (când aripile lucrează grăpat de o parte şi de alta a hidrantului).

Număr coturi, unul pentru legătura branşament - conductă de legătură şi câte unul pentru fiecare aripă de aspersiune care se cuplează la conducta de legătură.

Număr tronsoane pentru conducta de legătură

Număr tronsoane pentru aripa de udare

- total tronsoane

- tronsoane cu priză pentru aspersor – 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, din numărul total de tronsoane, după cum d1 este de 18, 24, 30 sau 36 m;

- tronsoane simple (fără priză) – 2/3 – 5/6 din numărul total de tronsoane + 1 (după valoarea d1).

Număr de tronsoane speciale, pentru aripile mutate mecanizat- o conductă telescopică de tip dublu cap, sau 3 m (1 m), conductă

simplă de tip dublu cap (pentru conducta de legătură);- o conductă simplă de tip dublu mufă (pentru ca aripa de udare să poată

fi alimentată cu apă de la un capăt sau de la celălalt, în raport de poziţia faţă de antenă).

Număr aspersoare – egal cu numărul de tronsoane cu priza de aripi, sau:

(dacă este cazul se rotunjeşte în plus).

Număr trepiede, bipiede, tije prelungitoare, este egal cu numărul de aspersoare.

Număr cărucioare şi stabilizatoare folosite la aripile mutate mecanizat - este în funcţie de tipul de aripă şi lungimea fizică a aripii;- pentru aripa I.I.A. – numărul de cărucioare este egal cu numărul

aspersoarelor + 1, iar numărul de stabilizatoare este egal cu numărul aspersoarelor;

- pentru aripa I.A.T.L. – 330 - numărul de cărucioare este egal cu numărul tronsoanelor simple, iar numărul de stabilizatoare este egal cu numărul de aspersoare.

78

Page 79: Irigarea Culturilor

Numărul dopurilor de capăt – câte unul pentru fiecare aripă de aspersiune.

6.6. Alte elemente necesare organizării udărilor prin aspersiune

Durata unui ciclu de udare şi numărul zilnic de cicluriC.U. = t + + t2

C.U. – este durata unui ciclu de udare (ore)t – durata de udare într-o poziţiet1 – timpul de zvântare (pregătire a aripii pentru mutare), oret2 – timpul de mutare, în ore.

în care: ti – timpul de interdicţieSuprafaţa udată de o aripă într-o poziţie şi într-o zi

în care:S.ef – suprafaţa efectiv udată de o aripă într-o poziţie (ha)la – lungimea activă a aripii (m)d2 – distanţa dintre aripile de aspersiune (m)S.ef./zi = Sef x C.U./zi Suprafaţa udată simultan şi zilnic de la o antenă

Ma – numărul de aripi cu funcţionare simultană pe antenăSef.A/zi = Sef.A.C.U./ziTimpul necesar udării sectorului de irigaţie

în care:S – suprafaţa sectorului de irigaţie (ha)Suprafaţa udată de o aripă într-un sezon de irigaţieS.ef/sez.= S.ef/zi x T

79

Page 80: Irigarea Culturilor

Aplicaţie

Să se calculeze elementele tehnice şi de organizare ale udării într-o fermă de culturi irigate cu suprafaţa de 750 ha, în cazul folosirii aripilor de aspersiune I.I.A. deplasate manual şi mecanizat şi a aripii I.A.T.L. – 300.

- norma de udare ce trebuie aplicată – 70 mm; - distanţa dintre antene – 612 m;- distanţa între hidranţi pe antenă – 96 m;- pe o antenă pot lucra simultan 4 aripi de udare;- suprafaţa sectorului de irigaţie – 65 ha; - o solă se întinde pe 5 antene de udare;- se lucrează în condiţii de vânt cu viteza de 1 – 2 m/s, pe sol cu viteza

de infiltraţie de 7 mm/oră şi la o presiune în conducte de 3,5 atmosfere.

Rezolvare

1.Tipul de aspersor şi modul de aşezare al aspersoarelor - schema în dreptunghi2. Distanţa dintre aspersoared1 = 1,2 x R = 1,2 x 17 m = 20,4 m 18 m3. Distanţa dintre aripile de aspersiune

duză 7 mm; 3,5 atm. presiunea de lucru, pluviometrică 7,1 mm/orăd2 = 24 m4. Lungimea aripii de aspersiune

5. Lungimea conductei de legătură

6. Durata de udare

10 h

7. Organizarea suprafeţei amenajate în vederea aplicării udărilor- mutarea aripilor

- manual – transversal;- mecanizat – longitudinal.

80

Page 81: Irigarea Culturilor

Deschiderea culoarelor: La mutarea manuală, rândurile paralele cu antene – se execută culoare la 24 m pe antenă, iar la mutarea mecanizată, rândurile perpendiculare pe antenă – culoarele se execută prin suprimarea a două rânduri de plante.

8. Numărul de piese componente ale unei aripi de aspersiune:- Branşament 1 bucată- Coturi 2 bucăţi

- Tronsoane

- Tronsoane pentru o aripă

-

- cu priză 51 : 3 = 17 (1/3 total)

- (2/3 total)

- Tronsoane speciale- pentru mutarea mecanizată 3m, tronson C – C pentru C.L.- 1 tronson M – M pentru aripă

- Aspersoare - Rf : d1 = 300 : 18 = 16,5 = 17

- Trepiede, bipiede, tije prelungitoare = nr. aspersoare- 17 – trepiede (bipiede la mutarea mecanizată)- 17 - prelungitoare

- Cărucioare, stabilizatoare- 18 cărucioare (34)- 17 stabilizatoare (numai la mutarea mecanizată)

- Dopuri de capăt- 1 bucată- 2 bucăţi (la mecanizat)

9. Tipul de întrerupere a udării şi numărul de lucrători necesari mutării aripilor de aspersiune

I.I.A. man. t1 + t2 = 30’ + 90’ = 120’ = 20 oreI.A.A. mec. t1 + t2 = 35’ + (2 x 25’) = 85’ 90’ pentru 2 aripiI.A.T.L. 330. t1 + t2 = 35’ + (2 x 10’) = 55’ 60’ pentru 2 aripiNumărul de lucrători necesar mutării aripilor de aspersiuneI.I.A. man. 3 lucrători pentru cele 4 aripi de pe antenă

81

Page 82: Irigarea Culturilor

I.I.A. mec. 1 mecanic agricol şi 2 lucrători pentru mutarea a 9 aripiI.A.T.L.mec. 1 mecanic agricol şi 2 lucrători pentru mutarea a 9 aripi10. Alte elemente necesare organizării udărilorC.U. = t + t1 + t2 = 10 + 0,5 + 1,5 = 124 la I.I.A. man.C.U. = t + t1 + t2 = 10 + 0,5 + 1,5 = 124 la I.I.A.mec.C.U. = t + t1 + t2 = 10 + 0,5 + 0,17 = 10 h 40 min. la I.A.T L

82

Page 83: Irigarea Culturilor

CAPITOLUL VII

DETERMINAREA ELEMENTELOR TEHNICE LA IRIGAŢIA PRIN PICURARE

Avantajele metodei se evidenţiază mai bine în zonele cu precipitaţii reduse, temperaturi ridicate, vânturi frecvente, iar sursa de apă pentru irigat este redusă.

Metoda constă în distribuirea unor cantităţi de reduse de apă în mod uniform într-o perioadă îndelungată de timp, din „surse punct” fără presiune, cu debite mici şi în apropierea plantelor. Astfel, apa fiind dirijată în zona în care planta o consumă cel mai uşor şi fiind dozată în raport cu necesităţile plantei, rezultă o mare economie de apă, reducându-se total pierderile prin infiltraţie şi foarte mult pierderile prin evaporaţie la suprafaţa solului. Metoda permite introducerea localizată a îngrăşămintelor solubile, permite irigarea unor soluri inaccesibile altor metode şi cere forţă de muncă redusă.

Dezavantaje: cost ridicat al investiţiilor iniţiale şi dificultăţi în exploatare datorită înfundării conductelor şi picurătoarelor cu impurităţile apei de irigaţie.

Amenajările de irigare prin picurare, fac parte din categoria celor fixe; conductele de udare pot rămâne pe poziţie mai mulţi ani (pomi fructiferi, viţă de vie), sau sunt strânse şi aşezate în poziţia de udare de 1 – 2 ori pe an (culturi legumicole).

7.1. Părţile componente ale instalaţiei de irigare prin picurare

Ansamblul de componente frontale (capul). Deserveşte întreaga instalaţie şi este constituit din: filtru, aparatură automată de măsurat apa şi controlat presiunea şi furtunul de legătură cu rezervorul de îngrăşământ (figura 19).

Conducte de transport. Confecţionate din tuburi de material plastic, cu diametrul de 30 – 60 mm, se îngroapă în sol şi servesc la conducerea apei la presiune medie.

Conducta de udare. Din tuburi de material plastic (polietilenă, P.V.C. plastificat) cu diametre exterioare de: 10, 12, 16, 20, 25, 32 mm, sunt întinse la suprafaţa solului pe rândul de plante, conducând apa la presiune medie şi joasă

83

Page 84: Irigarea Culturilor

Picurătoarele. Sunt dispozitive care reduc presiunea apei la 10 m.c.a., la fenomenul de picurare. Se cunosc mai multe tipuri, la noi în ţară, fiind răspândite picurătoarele:

- cu pierdere de sarcină pe traseu: microtubulare cu diametrul interior de 0,8 mm şi cel exterior de 2,2 mm;

- turbionare: cu mai multe ieşiri: diametrul interior 1 – 1,5 mm

Figura 19. Ansamblul componentelor frontale la o instalaţie de irigare prin picurare

1 – conductă de aducţiune; 2 – robinete; 3 – conductă de legătură; 4 – regulator de presiune; 5 – fertilizator; 6 – filtru; 7 – debitmetru; 8 – conductă de alimentare; 9 – piesă de distribuţie; 10 – conductă de udare; 11 – tuburi de

picurare (picurătoare).

.În străinătate sunt răspândite picurătoarele cu pierdere de sarcină la

orificii (filet interior care dirijează apa înainte de ieşire pe un drum lung în spirală).

Anexe. Dispozitivul pentru aplicarea îngrăşămintelor, care este un bazin care se cuplează la cap şi prin care trece25 – 30% din apa conductei de transport.

Calcularea elementelor regimului de irigare. Elementele regimului de irigare trebuie să ţină seama de posibilităţile metodei de irigare prin picurare, care umezeşte numai solul în jurul plantei.

Norma de udare (mp). La irigarea prin picurare udările pot fi aplicate zilnic (ceea ce urmăreşte costul exploatării), sau la un anumit interval de zile, sub forma normelor de udare.

Pentru calculul normei de udare, poate fi folosită formula de mai jos:mp = 100 x H x DA (CC – PM) x Y

84

Page 85: Irigarea Culturilor

H – este stratul de sol umezit, în m (mult mai redus la metodele clasice de udare);

DA – densitatea aparentă a solului, în t/m3; Y – fracţiunea de sol efectiv umezit; depinde de textura solului, distanţa

între conductele de udare, distanţa între picurătoare şi de debitul de picurare.Cu cât debitul picurătorului este mai mare, textura mai fină şi distanţele

între conductele de udare şi între picurătoare sunt mai mici, cu atât se apropie de 1. De obicei are valori cuprinse între 0,20 – 0,40. De aceea norma de udare prin picurare este 100 – 300 m3/ha (mai mare la culturile semănate în rânduri dese şi mai mică la pomi şi viţă de vie).

Norma de irigaţie. Se calculează de obicei lunar, folosind ecuaţia bilanţului apei din sol, având în vedere ca:

- consumul de apă al culturii să fie specific metodei de udare prin picurare;

- precipitaţiile să fie introduse în calcul cu o asigurare de 80%.

7.2. Principalele elemente tehnice

Distanţa dintre conductele de udare (DCU) este egală de obicei cu distanţa dintre rândurile de plante; în cazul unor aşezări speciale, distanţa dintre conductele de udare corespunde acestora (1,2 – 1,8 m la lungime, câţiva metri la pomi fructiferi şi viţă de vie).

Lungimea conductei de udare (LCU). Se stabileşte în teren, având în vedere ca diferenţa dintre debitul primului şi ultimului picurător, să nu depăşească 20% (de obicei sub 100 m).

Distanţa între picurătoare (d). Este variabilă în funcţie de textura solului şi de felul cum trebuie realizată umezirea:

- pentru umectarea la plante (pomi fructiferi şi viţă de vie) distanţa dintre picurătoare trebuie să fie egală cu distanţa dintre plante pe rând;

- pentru umectarea unei fâşii continue pe direcţia rândurilor (legume semănate în rânduri) distanţa dintre picurătoare trebuie să fie de 0,5 m pe soluri luto – nisipoase şi de 0,3 m pe soluri nisipoase, la pomi şi viţă de vie această distanţă trebuie să oscileze în jur de 1 m (după textura solului).

Numărul de picurătoare pentru o plantă (Mp). Se stabileşte în funcţie de consumul de apă al culturii şi densitatea plantelor. Orientativ se consideră:

- 2 – 4 picurătoare la fiecare butuc de viţă de vie;- 3 – 6 picurătoare la fiecare pom fructifer.

85

Page 86: Irigarea Culturilor

Debitul unui picurător variază între 2 – 10 l/h, în funcţie de tipul picurătorului, presiunea apei în conductă, durata udării, etc.

Numărul de conducte la ha. Se calculează împărţind debitul orar necesar pentru irigarea unui hectar, la debitul orar al unei conducte de udare.

- numărul de picurătoare la ha

- debitul orar necesar pentru irigarea unui ha = nr.pic/ha x qpic

- debitul orar necesar pentru o conductă de udare

Lungimea conductei de transport (lungimea conductei de legătură LCL). Corespunde cu lungimea frontului de udare al unui hectar.

Durata udării. Timpul necesar pentru administrarea normei de udare se calculează cu relaţia:

în care:m – norma de udare (mm);qpic – debitul picurătorului (l/h);DCU – distanţa dintre conductele de udare (m);d – distanţa dintre picurătoare. În amenajările cu instalaţii fixe, udarea poate dura mai mult, în schimb,

la instalaţiile cu conducte mobile, se urmăreşte ca udarea să se aplice într-un timp cât mai scurt, pentru a se muta conductele în poziţia următoare.

Aplicaţie

Să se calculeze elementele necesare organizării udării prin picurare pentru o plantaţie de viţă de vie cultivată pe un sol nisipo-lutos, caracterizat pe următorii indici medii, pe adâncimea de 1 m:

CA – 19,5 cm;CO – 4,9%; DA – 1,31 t/m3.Consumul mediu zilnic prin evapotranspiraţie în luna de consum

maxim, specific metodei prin picurare se consideră 40 m3/ha, iar valoarea medii a precipitaţiilor 0,7 mm/zi.

86

Page 87: Irigarea Culturilor

Distanţa între rândurile de plante este de 2,5 m; udarea se face pe fâşii continui (distanţa între picurătoare 0,7 m) cu un debit la picurare de 2 l/h.

Rezolvare

1. Norma de udare ce trebuie aplicată la un procent de sol umezit este de 32%.

m = 100 x 1,00 x 1,31 x (19,5 – 12,2) x 0,28 = 270 m3/ha2. Intervalul dintre udări în luna de consum maxim

8 zile

3. Norma de irigaţie în norma de consum maxim:

4. Distanţa dintre conductele de udare: 2,5 m, stabilită prin distanţa dintre rândurile de plante.

5. Lungimea conductei de udare: 80 m, rezultată din încercări anterioare în teren.

6. Numărul de conducte de udare la ha:

- numărul de picurătoare la ha:

- debitul orar necesar pentru irigarea unui ha = 5714 x 2 = 11428 l/oră = 11,43 m3/oră

- debitul orar necesar pentru o conductă de udare

- numărul de conducte de udare la ha 50 buc.

7. Lungimea conductei de transport (conducta de legătură):

8. Durata udării:

87

Page 88: Irigarea Culturilor

BIBLIOGRAFIE

1. BLIDARU V., PRICOP GH., WEHRY A. – Irigaţii şi drenaje, Ed. Didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1981.

2. BOTEZAN M. – Bilanţul apei în solurile irigate, Ed. Academiei Române, 1972.

3. CAZACU E., DOROBANŢU M. – Amenajări de irigaţii, Ed. Ceres, Bucureşti, 1982.

4. CAZACU E., DOBRE V şi colab. – Irigaţii, Ed. Ceres, Bucureşti, 1989.5. GRUMEZA N., KLEPS C. – Programarea şi avertizarea udărilor în

sistemele de irigaţii, Ed. Ceres, Bucureşti, 1988.6. JINGA I., TEODOROIU AL., VÂJIALĂ M. – Irigarea culturilor –

Îndrumător pentru lucrări practice, I.A.N.B., 1979.7. MUREŞAN D., PLEŞA I., ONU N. – Irigaţii, desecări şi combaterea

eroziunii solului, Ed. Didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1992.8. NAGY Z., LUCA E. – Irigarea culturilor, Lucrări practice, Tipo.

Agronomia Cluj Napoca, 1995.9. NICOLAESCU I. – Irigaţii prin scurgere la suprafaţă, Ed. Ceres, Bucureşti,

1981.10. ONU N. – curs de irigarea culturilor, Lito. Inst. Agronomic Timişoara,

1988.11. PLEŞA I., BURGHIU V. – Exploatarea amenajărilor de îmbunătăţiri

funciare, Ed. Ceres, Bucureşti, 1986.12. SISEŞTI V. I. şi colab. – Irigarea culturilor, Ed. Ceres, Bucureşti, 1982.

88