Consumul DE Apă AL Culturilor DIN Câmpia Crișurilor
Capitolul 4
CONSUMUL DE APĂ AL CULTURILOR DIN CÂMPIA CRIȘURILOR
THE CROP WATER CONSUMPTION IN THE CRISURILOR PLAIN
Consumul de apă al culturilor – considerații generale
(The crop water consumption – general considerations)
Consumul de apă este cantitatea de apă folosită din sol de o cultură în cursul unei perioade date, incluzând atât apa efectiv consumată de plante – transpirația, cât și apa evaporată de la suprafața solului.
Cunoașterea consumului de apă al plantelor este necesară în scopul conducerii corecte a regimului de irigație astfel încât culturile să nu sufere de lipsa apei, iar în final să se nu producă pierderi de producție din cauza lipsei sau surplusului de apă.
Consumul de apă este un element de bază atât în proiectare cât și în exploatarea amenajărilor de irigații.
În proiectarea lucrărilor de irigații prin utilizarea unor date de consum al apei riguros stabilite se evită supradimensionările rețelei de transport și evacuare a apei de irigat și consecințele economice și ecologice nedorite.
În exploatarea amenajărilor de irigații, determinarea proviziei momentane, a momentului declanșării udărilor și a mărimii normei de irigație se bazează pe folosirea datelor de consum al apei și a coeficienților de corecție a evapotranspirației de referință (ET0) specifici fiecărei culturi și zone de influență a datelor obținute în câmpurile de cercetare a bilanțului apei de sol.
În literatura de specialitate consumul de apă al plantelor este similar cu evapotranspirația acestora.
De-a lungul anilor conceptul de consum de apă (evapotranspirație) a făcut și încă mai face obiectul unui mare și variat volum de cercetări.
În România, primele cercetări privind consumul de apă al culturilor agricole au fost efectuate de către Botzan M. în Câmpia Dunării, începând cu anul 1945. Cioică N. și Botzan M., în sinteza datelor din perioada 1952-1960, diferențiază zonele din Câmpia Dunării, evidențiind sursele de acoperire ale consumului de apă, dinamica consumului zilnic, regimul de irigație.
În anul 1969, în cadrul programului de cercetare “Exploatarea amenajărilor de îmbunătățiri funciare” din ICIF (fostul Institut de Cercetări pentru Inginerie Tehnologică, Irigații și Drenaj Băneasa-Giurgiu; ICITID) se inițiază cercetări privind bilanțul apei în sol în scopul stabilirii parametrilor necesari prognozei și programării udărilor pe baza relației dintre consumul de apă al plantelor și evaporația din evaporimetrul Bac clasa A în zonele de interes pentru irigați din România.
În peste 20 de câmpuri de cercetare, echipate cu instalații specifice de măsurare și distribuție a apei din Câmpia Română, Dobrogea, Moldova, Câmpia de Vest, Podișul Transilvaniei, Sudul Piemontului Getic, nisipurile din sudul României, Lunca Dunării sunt studiate probleme referitoare la consumul de apă și sursele de acoperire ale acestuia, dinamica umidității din sol, regimul de irigare, relațiile dintre consumul de apă și producție, valorificarea apei, coeficienții de transformare ai evapotranspirației de referință în consum, etc.
Cercetări legate de aceste probleme au publicat de-a lungul anilor următorii: Avrigeanu G. (1961), Botzan M. (1963, 1966), Grumeza N. (1974, 1978, 1986, 1988), Merculiev O. (1966, 1980, 1992), Răsuceanu F. (1971, 1984), Nicolaescu I. (1972), Vâjială M. (1978), Șipoș G. (1980), Păltineanu R. (1972), Ionescu-Sisești Vl. (1982), Bălăceanu C. (1981, 1987, 1993), Apetroasei Șt. (1977), Crăciun M. (1987), Crețu A. (19889, Danciu C. (1986), Săicu C. (1986), Nagy Z. (1989), Rădulescu A. (1989), Groza N. (1990, 1992), Bora C. (1990, 1992), Domuța C. (1991-2008) Onu N. (1991), Rit C. (1991) și alții.
Grumeza și colab. (1989), în volumul “Prognoza și programarea aplicării udărilor în sistemele de irigații”, pe baza rezultatelor obținute în câmpurile de bilanț al apei în sol amplasate în zonele de interes pentru irigații, realizează o imagine cuprinzătoare a problematicii consumului de apă al culturilor agricole, a prognozei și programări udărilor în România.
Există, de asemenea, o bogată literatură străină legată de problema consumului de apă. Cu privire la metodele de determinare, particularitățile și implicațiile consumului de apă fac referire: Bouchet (1966), Gangopadhyaya (1966) citat de Grumeza, Childs (1969), Cristiansen (1969), Normand M. (1970), Golberg D. (1976), Perrier A. (1977), Doorembos (1975, 1976, 1993), Doneen D. (1988), Ayers R. (1989), Massman W. (1992), Petersen K. (1992, Itier B. (1992), Stewart R. (1992), Smith M. (1992), Bazza M. (1993).
În Câmpia Crișurilor, Stepănescu E. și Mihăilescu V. în anul 1968, la Girișul de Criș, cu ajutorul unor lizimetre de 2 x 2 x 1,2 m efectuează cercetări privind consumul de apă al culturilor de porumb pentru boabe și soia.
În cadrul programului de exploatare a amenajărilor de irigații al I.C.I.T.I.D. Băneasa-Giurgiu, în 1973 Stepănescu E. înființează câmpul de bilanț al apei din sol pe cernoziomul freatic umed de la Girișul de Criș. În 1976, același cercetător a mutat câmpul de bilanț al apei în sol la Oradea pe un sol brun luvic, unde funcționează și în prezent.
Cercetările din Câmpul de bilanț al apei în sol de la Oradea au fost conduse de: Stepănescu E. (1976 – 1980), Mihaela Buta (1981 – 1983), Maria Colibaș (1984 – 1986) și Domuța C. din 1987.
În 1980, Dragoș I. în teza de doctorat, studiază influența nivelului freatic asupra consumului de apă al culturilor de trifoi și sfeclă de zahăr folosind lizimetre cu care nivelul apei freatice era menținut la următoarele adâncimi: 0,5 m; 1,5 m; 2,0 m și 3,0 m. Lizimetrele sunt tuburi confecționate din azbociment cu = 80 cm, prevăzute cu rezervoare de alimentare cu apă și de măsurare a acesteia. Autorul a stabilit că evapotranspirația reală determinată cu lizimetrele depășește evapotranspirația potențială determină prin metoda Thornthwaite. Consumul de apă al sfeclei de zahăr a avut valori cuprinse între 5856 – 6821 mc/ha. Aportul freatic maxim s-a constatat la adâncimea nivelului freatic de 1 m, 3447 mc/ha, reprezentând 51 % din consumul total. Aportul freatic minim (1323 mc/ha, 22 % din consumul total al sfeclei de zahăr) s-a înregistrat când nivelul ape freatice a fost la adâncimea de 3 m. Pe terenurile cu apă freatică la 0,50 m, plantele au suferit din cauza excesului de apă, iar conținutul de zahăr a scăzut.
În anul 1987, Grumeza și colab. realizează o sinteză a cercetărilor efectuate în perioada 1973-1985, în câmpurile de bilanț al apei în sol de la Girișul de Criș și Oradea. Autorul a stabilit că, în condiții de irigare optimă, consumul de apă al culturilor agricole are valori cuprinse între 3512 mc/ha la grâu și 6579 mc/ha la lucernă anul II. Apa din udări reprezintă între 31,9 % și 50,2 % din consumul total de apă la grâu, respectiv la porumbul siloz. Culturile neirigate au un consum mai mic decât cele irigate; de asemenea, crește ponderea apei folosite din rezerva solului.
Terminologie. Clasificare
(Terminology. Clasification)
Pentru evapotranspirație , în literatura de specialitate există numeroase terminologii. Perrier (1977) , citat de Grumeza N. și colab (1989), propune următoarea terminologie:
Evapotranspirația potențială teoretică (Epx) presupune saturația covorului vegetal fără a lua în calcul reglarea stomatică. Nu este realizabilă în practică.
Evpotranspirația potențială (EP) caracterizată prin faptul că se produce în condiții naturale , când toate suprafețele (frunze , tulpini, sol) sunt saturate de apă.
Evapotranspirația reală (ETR) are loc în condiții naturale, când suprafețele nu sunt saturate cu apă și reprezintă cantitatea de apă pierdută pe unitatea de suprafață și de timp pentru o cultură oarecare.
Evapotranspirația reală maximă (ETRM) se referă la o cultură bine aprovizionată cu apă.
Evapotranspirația optimă (ETRopt) reprezintă evapotranspirația care asigură cea mai eficientă folosire a apei.
Evapotranspirația potențială climatică (ETPc) se calculează cu ajutorul unor formule ce au la bază elemente climatice. În urma folosirii acestor formule de calcul se obține o evaluare generală a evapotranspirației , prin folosirea coeficienților de culturi (simbolizați în literatura internațională prin Kc) , obținuți după o metodologie specifică , valorile globale ale ETPc sunt transformate în consum de apă al culturii respective.
Evapotranspirația de referință (ETo) se referă la categoriile de evapotranspirație (climatică, determinată cu evaporimetrele sau (uneori) cu lizometrele), care necesită corectarea cu coeficienți de culturi (Kc).
Metode de determinare a consumului de apă
Există o foarte mare diversitate de metode de determinare a consumului de apă. Botzan M. (1966) și Popescu I.C. (1975), Ionescu Șișești Vl. și colab (1982) grupează aceste metode în 2 categorii:
metode directe (metoda parcelei cu regim optim de irigare și metoda lizimetrelor).
metode indirecte bazate pe corelații strânse dintre consumul de apă și anumiți factori climatici.
Grumeza N. și colab (1989) adaugă la metodele amintite și metoda evaporimetrelor clasificând metodele de determinare a evapotranspirației în 4 mari grupe:
metode bazate pe elemente climatice;
metode care utilizează evaporimetrele;
metoda lizimetrelor;
metoda sprijinirii pe controlul umidității din sol;
Metodele indirecte , bazate pe elemente climatice , evaporimetrelor, lizimetrelor (când sunt cultivate cu o cultură de referință și nu cu planta pentru care se determină consumul de apă) conduc la obținerea evapotranspirației de referință (ETo) care este transformată în consum de apă al culturii în urma corectării cu coeficienți de culturi (Kc).
Domuța C. (2005) consideră că trebuie avută în vedere clasificarea făcută de Ionescu Șișești Vl. (1983), cu includerea evaporimetrelor (Grumeza N. și colab., 1989) între metodele indirecte de determinare a consumului de apă.
Determinarea consumului de apă al culturilor prin metoda bilanțului apei în sol în condițiile de la Oradea
(The determination of the crop water consumption using the soil water balance method in the conditions from Oradea)
Cercetările noastre s-au desfășurat la Oradea, localitate situată în Câmpia înaltă a Crișurilor, la altitudinea de 136 m, având coordonatele 210 56’ longitudine estică și 470 03’ latitudine nordică.
Condițiile de cercetare
(Research conditions)
Condițiile climatice
(Climate conditions)
În capitolul 1 sunt prezentate pe larg condițiile climatice de la Oradea, comparativ cu cele de la Chișineu Criș iar în capitolele referitoare la irigarea culturilor se găsesc date referitoare la precipitațiile înregistrate în perioada de vegetație și ca urmare nu venim cu date referitoare strict la perioada 1976-2008.
Solul
(The soil)
Câmpul de cercetare este amplasat la Stațiunea de Cercetare Dezvoltare Oradea pe un sol brun luvic cu următorul profil: Ap = 0 – 24 cm; El = 24 – 34 cm; Bt1 = 34 – 54 cm; Bt2 = 54 – 78 cm; Bt/c = 78 – 95 cm; C = 95 – 145 cm. Se remarcă faptul că migrarea argilei coloidale a determinat apariția orizontului El cu 31,6 % argilă coloidală și a două orizonturi de acumulare a argilei coloidale Bt1 și Bt2 cu 39,8 % și 39,3 % argilă coloidală.
Proprietățile fizice și hidrofizice
Solul brun luvic din câmpul de cercetare se caracterizează printr-o hidrostabilitate foarte mare a agregatelor de sol mai mari de 0,25 mm, 47,5 % pe stratul de 0 – 20 cm (tabel 4.1.)
Solul are o porozitate totală mijlocie pe adâncimile 0 – 20 cm, 20 – 40 cm, 40 – 60 cm și mică pe adâncimile 6 – 80 cm, 80 – 100 cm și 100 – 150 cm. Valorile porozității totale scad pe profilul solului de la suprafață spre adâncime.
Conductivitatea hidraulică este mare pe adâncimea 0 – 20 cm, mijlocie pe adâncimile 20 – 40 cm și 40 cm, mică și foarte mică pe următoarele adâncimi studiate.
Densitatea aparentă – 1,41 g/cm3 – caracterizează un sol slab tasat pe adâncimea 0 – 20 cm; pe celelalte adâncimi studiate greutatea aparentă evidențiază un sol moderat și puternic tasat. Pe adâncimile de udare (0 – 50 cm, 0 – 75 cm) și pe 0 – 150 cm solul este puternic tasat.
Capacitatea de câmp are o valoare mijlocie pe întreg profilul de sol, iar coeficientul de ofilire are, de asemenea, valoare mijlocie până la adâncimea de 80 cm și mare sub această adâncime.
Intervalul umidității active IUA sau capacitatea de apă utilă are valoare mare pe adâncimea 0 – 80 cm și mijlocie pe adâncimea 80 – 150 cm. Pe adâncimile de udare folosite în câmpul de cercetare intervalul umidității active are valoare mare.
În funcție de textura solului plafonul minim a fost stabilit la 2/3 IUA.
Tabel 4.1
Însușiri fizice și hidrofizice ale solului preluvosol
din câmpul de cercetare, Oradea, Câmpia Crișurilor
(Physical and hydrophysical properties of the preluvosoil soil
from the research field)
Proprietăți chimice
Solul din câmpul de cercetare are o reacție slab acidă pe întreaga adâncime studiată, cu valori crescătoare de la suprafață spre adâncime (tabel 4.2).
Tabel 4.2
Principalele însușiri chimice ale solului preluvosol din
câmpul de cercetare, Oradea, Câmpia Crișurilor
(The main chemical properties of preluvosoil from the research field)
Aprovizionarea cu humus este slabă, iar cea cu azot totală, slabă – mijlocie, pe întreaga adâncime cercetată.
Raportul C/N are o valoare mai mare pe adâncimea 0 – 20 cm (8,01) și scade cu adâncimea de determinare.
Fertilizarea an de an cu doze de fosfor specifice agrotehnici solurilor irigate a determinat ridicarea nivelului fosfatic al solului brun luvic din câmpul de cercetare încât după 18 ani de cercetări staționare cantitatea de fosfor mobil din sol a crescut pe stratul arat de la 22,0 ppm (sol mijlociu aprovizionat) la 150,8 ppm (sol foarte bine aprovizionat).
Conținutul solului în potasiu mobil este mic – mijlociu, cu valori ce cresc de la stratul arat (124,5 ppm pe 0 – 20 cm) spre profunzime (145,4 ppm pe 100 – 150 cm).
Conținutul solului în magneziu schimbabil pe profilul solului are o evoluție similară cu a potasiului, solul fiind mijlociu aprovizionat cu acest element pe întregul profil.
Manganul caracterizează solul din câmpul de cercetare ca sol cu un conținut mijlociu pe adâncimile 0 – 20 cm și 20 – 40 cm și mic pe adâncimile următoare.
Solul este moderat submezobazic pe întreaga adâncime studiată.
Apa de irigație
(The irrigation water)
Sursa de apă folosită pentru irigarea culturilor este un foraj adânc de 15m.
Analizele de laborator au evidențiat un pH (7,2) care, încadrează apa în categoria celor corespunzătoare pentru irigat.
După conținutul în anioni apa de irigat este de tip bicarbonato-sulfatic, iar după cel în cationi este de tipul calco-magnezic. Conținutul în sodiu este scăzut, 12,9 % (tabel 4.3).
Tabel 4.3
Calitatea apei de irigație folosită în câmpul de cercetare,
Oradea Câmpia Crișurilor 1987-1993
(The quality of the irrigation water used in the research field)
Reziduul mineral fix (0,5 g/l) este sub limita admisibilă de 0,8 – 1 g/l.
După coeficientul de irigare “Priklonski-Laptev (57,6) apa este bună” pentru irigare.
După indicele CSR (-1,7) apa de irigație are un potențial de alcalizare redus (clasa C.1) putându-se utiliza fără restricții. Potențialul de alcalinizare (0,52) este de asemenea redus (clasa S.1), apa putând fi folosită fără restricții la irigarea culturilor.
Clasificarea apelor, după N. Florea, în funcție de conținutul absolut de săruri și cel relativ de Na, arată că apa de irigare folosită în câmpul de cercetare se încadrează în grupa II, ape foarte bune pentru irigație.
Pe baza tuturor acestor indici calitativi se poate spune că apa folosită pentru irigați în câmpul de cercetare nu prezintă nici un fel de restricții pentru plante sau pentru sol.
Metoda de cercetare
(The research method)
Câmpul de cercetare este echipat cu o instalație care permite măsurarea riguroasă și distribuirea uniformă a apei de irigație. Ea este formată din două bazine metalice de 2 mc, fiecare amplasat la 2,8 m înălțime, rețea metalică de transport și rampe perforate pentru distribuirea apei. (Fig.4.1)
Dispozitivul experimental este de tipul A x B.
Factorul A: aprovizionarea cu apă:
neirigat;
2. irigat la nivel optim (1/1 m);
3. irigat cu norma redusă (1/2 m).
Factorul B: cultura:
porumb pentru boabe;
grâu;
floarea soarelui;
soia;
fasole;
sfeclă de zahăr;
cartof;
lucernă anul I;
lucernă anul II;
porumb pentru siloz, cultură dublă.
Asolamentul folosit este următorul: lucernă anul I – lucernă anul II – porumb boabe – fasole – grâu (porumb siloz cultură dublă) – sfeclă de zahăr – soia – floarea soarelui – cartof.
Fig.4.1. Câmpul de cercetare. Oradea, Câmpia Crișurilor 1987-1993
(The research field. Oradea, the Crișurilor Plain 1987 – 1993)
Numărul mare de culturi urmărit a permis realizarea unui asolament cu plante premergătoare corespunzătoare pentru fiecare cultură. Se remarcă prezența în asolament a unei culturi amelioratoare, lucernă, și a două leguminoase anuale, soia și fasolea.
În cultură s-au folosit soiurile sau hibrizii cu cea mai mare pondere în Câmpia Crișurilor.
Sistemul de lucrare a solului a cuprins: arătura executată toamna cu U650 + PP – 4 – 30; discuitul executat primăvara cu U650 + GD – 4,2; nivelat – manual. Semănatul sau plantatul s-au executat manual, cu excepția semănatului grâului și lucernei.
Sistemul de fertilizare a avut în vedere particularitățile culturilor irigate. Îngrășămintele cu fosfor și potasiu s-au aplicat sub formă de superfosfat și sare potasică înainte de efectuarea arăturii de toamnă; gunoiul de grajd administrat sfeclei de zahăr și cartofului s-a aplicat, de asemenea, sub arătura de toamnă.
Azotul s-a administrat sub formă de azotat de amoniu înainte de semănat și în timpul perioadei de vegetație în doze și fracționări specifice fiecărei culturi.
Întreținerea culturilor s-a efectuat manual, fără folosirea erbicidelor. Tratamentele fitosanitare s-au aplicat preventiv sau curativ în funcție de situație.
Determinările privind umiditatea solului s-au efectuat prin metoda gravimetrică din 10 în 10 cm, până la adâncimea de 50 cm și neutronic pe adâncimea de 50 – 150 cm. Pentru determinarea pe cale neutronică a umidității solului s-au introdus în sol tuburi metalice închise la un capăt, prevăzute cu capac.
Primăvara, odată cu introducerea în sol a tuburilor pentru sonda cu neutroni, s-a determinat gravimetric umiditatea solului până la adâncimea de 150 cm, verificându-se totodată precizia sondei cu neutroni.
Determinările fizice și chimice ale solului și plantelor s-au efectuat în laboratorul de analize al S.C.D.A. Oradea, după metodologia specifică laboratoarelor de agrochimie ale I.C.P.A. București.
Datele meteorologice folosite au fost înregistrate la Stația meteorologică Oradea situată în imediata apropiere a câmpului de cercetare.
Conducerea umidității solului în varianta irigată la nivel optim a avut în vedere menținerea rezervei de apă a solului între plafonul minim și capacitatea de câmp pe adâncimile:
0 – 50 cm la grâu și fasole;
0 – 75 cm la porumb boabe, sfeclă de zahăr, floarea soarelui, soia, cartof, porumb pentru. siloz cultură dublă, lucernă anul I;
0 – 100 cm la lucernă anul II.
Pentru aceasta s-a efectuat controlul umidității în sol din 10 în 10 zile, intervenindu-se cu udări ori de câte ori situația o cerea. În varianta cu ½ m, irigarea s-a realizat în același moment cu irigarea din varianta cu 1/1 m reducându-se la jumătate norma de udare folosită.
Calcularea consumului de apă s-a realizat cu ajutorul ecuației de bilanț al apei în sol:
Ri + P + m = Rf + (e + t); (4.1.)
Ri = rezerva inițială de apă din sol (la semănat), mc/ha;
P = precipitațiile egale sau mai mari de 5 mm, mc/ha;
m = norma de irigare, mc/ha;
Rf = rezerva finală de apă din sol (la recoltare), mc/ha;
(e + t) = consumul total de apă din perioada de vegetație, mc/ha.
Prelucrarea statistică a datelor s-a realizat folosind analiza varianței și testul Duncan.
Folosirea metodei neutronice în determinarea umidității solului
(The use of the neutron method in the soil moisture determination)
Această metodă se bazează pe faptul că hidrogenul din sol, prezent în principal în moleculele de apă, produce încetinirea neutronilor rapizi emiși de o sursă radioactivă. Neutronii cu viteza de mișcare încetinită sunt detectați de un contor, iar numărul de impulsuri înregistrat de contor este direct proporțional cu cantitatea de hidrogen pe unitatea de volum de sol și implicit cu cantitatea de apă.
Norul de neutroni lenți rezultați în urma impactului neutronilor rapizi emiși de sursă cu atomii de hidrogen din sol devine constant într-un timp foarte scurt (0,01 secunde), iar scala contorului înregistrator reacționează numai la aceștia nu și la cei rapizi. În acest fel numărul de neutroni lenți înregistrat de contor în unitatea de timp reprezintă concentrația atomilor de hidrogen din sol.
În sol hidrogenul se află nu numai în apă ci și în materia organică. Se consideră că materia organică din sol nu produce decât 5% hidrogen, de aceea influența ei este practic nesemnificativă pe majoritatea solurilor și poate fi considerată constantă pentru un anumit tip de sol. Influențe mai reduse asupra citirilor are conținutul solului în magneziu, clor, cadmiu, litiu sau bor, însă acestea sunt mici, la limita de influență.
Cea mai folosită denumire pentru aparatele care folosesc această metodă este “sondă cu neutroni”. Sursele de neutroni rapizi folosiți de aceste aparate pot fi: Radium, Polonium, Plutonium, Americium sau Actinium. Cele mai utilizate surse sunt de tipul Radium – Beryllium sau Americium – Beryllium.
Sursa Radium – Beryllium are un foarte bun randament și o perioadă foarte lungă de emitere (1620 ani) a neutronilor rapizi, însă simultan emite și raze γ, impunând protejarea atât a detectorului de neutroni lenți cât și a aparatului care folosește aparatul. Blindajul de plumb mărește inconvenientul legat de greutatea aparatului.
Sursa Americium – Beryllium are o perioadă lungă (458 de ani) și un flux de neutroni mare și emite puțin raze γ. Și sursele Plutoniu – Beryllium emit puțin raze γ, dar perioada lor este de numai 138 zile (Normand, citat de Grumeza N., 1989).
În România, sondele cu neutroni sunt fabricate de către Institutul de Fizică și Inginerie Nucleară București – Măgurele. Un astfel de aparat este UVA-2. Sursa de neutroni rapizi este de tipul Americium – Beryllium; fluxul de neutroni al acesteia este de 5∙104 n/s … 105 n/s (Fig.4.2).
Sonda cu neutroni are ca părți componente numărătorul de impulsuri și traductorul.
Numărătorul de impulsuri este de tipul NNP, având și rolul de a alimenta traductorul. Acesta funcționează corect pentru valori ale tensiunii de alimentare cuprinse între 4,6 și 6,5 V. Când tensiunea scade sub 4,6 V se întrerupe afișarea ratei de numărare, iar pe cadranul de afișare apar puncte roșii indicând “baterii descărcate”. Rata de numărare a impulsurilor este de 30 de secunde.
Traductorul este un aparat electronic realizat cu circuite integrate. El este alcătuit din două blocuri, un bloc container tehnologic confecționat din duramit, care permite protecția biologică și funcționarea tehnologică a traductorului de umiditate și un bloc electronic de prelucrare a impulsurilor. Blocul electronic este situat în capul sondei de umiditate și are rolul de a prelucra impulsurile furnizate de detector în semnale de sens pozitiv, care sunt înregistrate de numărător. Blocul electronic conține cartele pe care sunt imprimate circuitele electronice pentru sursa de tensiune înaltă care furnizează tensiune pozitivă de 1400 V pentru alimentarea detectorului. Tot în blocul electronic se găsește și circuitul de amplificare-discriminare.
Fig.4.2. Sonda cu neutroni UVA 2 , folosită în câmpul de cercetare a
blianțului apei în sol de la Oradea, 1985 – 2004
(The neutron gauge UVA 2 used in the research field of the soil
water balance from Oradea, 1985-2004)
Pentru o bună funcționare a aparatului trebuie respectate următoarele reguli: timpul de preîncălzire de 10 minute; umiditatea relativă va avea valoarea maximă de 80%; presiunea atmosferică va fi de 860-1060 mbari; se va evita prezența altei surse de neutroni pe o rază de 5 m; aparatul va fi ferit de șocuri, căderi și va funcționa numai până la 8 ore pe zi.Pentru a se realiza protecția operatorului, acesta va lucra la minim 1 m distanță de aparat. Aparatul este calibrat de către constructor în laborator pe probe de nisip cu dozaje de apă de la 3% până la 25% umiditate volumetrică sau pe simulatoare de umiditate a nisipului realizate din amestec de nisip și alaun.
Eroarea de bază a aparatului este de 1,2% umiditate pentru un interval de încredere de 95%.
Întrucât aparatele care folosesc metoda neutronică de determinare a umidității solului se bazează pe legătura dintre cantitatea de hidrogen pe unitatea de volum de sol rezultă că, pentru a realiza o cât mai exactă etalonare în câmp sunt necesare determinări foarte precise ale densității aparente, executate în imediata apropiere.
Pentru etalonarea în câmp a sondei cu neutroni sunt necesare următoarele: tub (țeavă) din aluminiu, fier sau PVC prevăzut cu capac la capătul de la suprafața solului și închis la celălalt capăt, cu un diametru astfel ales încât să permită accesul sondei; sondă pentru recoltat probe de sol cu diametru foarte apropiat de diametrul exterior al tubului de acces; fiole pentru probele de sol și aparatura necesară determinării gravimetrice a umidității solului. Se execută forajul pentru tubul sondei cu neutroni, prelevând probe de sol la fiecare adâncime de 10 cm în minim 3 repetiții la fiecare adâncime. După atingerea adâncimii dorite a forajului se introduce tubul de acces al sondei având grijă să nu rămână goluri între tub și sol. Porțiunea din tubul de acces al sondei care va rămâne la suprafață se stabilește astfel încât sursa de neutroni să se plaseze la mijlocul stratului de 10 cm, întrucât aparatul lucrează din 10 în 10 cm. La acest tip de aparat porțiunea din tubul de acces care va rămâne la suprafața solului va fi de 15 cm.
Aparatul se preîncălzește timp de 10 minute. După preîncălzire se determină numărul de impulsuri din 10 în 10 cm, într-un număr de repetiții similar cu cel al probelor de sol prelevate la o adâncime.
Pe fiecare adâncime de 10 cm se calculează media umidității gravimetrice și a impulsurilor, iar calibrarea se va face în funcție de densitatea aparentă pe adâncimi sau pe orizonturi genetice de sol. Pentru a avea un număr de perechi de date suficient calculării ecuațiilor de calibrare sunt necesare mai multe foraje și un interval mai larg al umidității solului. În Fig.4.3 sunt prezentate ecuațiile de calibrare ale aparatului pe solul brun luvic de la Oradea (Domuța C., 1995).
Pe profilul solului există o situație diferită a abaterilor umidității determinate neutronic comparativ cu umiditatea determinată gravimetric (Domuța C., 1995). Până la adâncimea de 30 cm relația matematică dintre impulsurile sondei cu neutroni și umiditatea gravimetrică nu au fost asigurate statistic, coeficienții de corelație având o valoare crescătoare pe măsura creșterii adâncimii de determinare: r = 0,13 la 0-10 cm, r = 0,24 la 10-20 cm și r = 0,34 la 20-30 cm. În același timp, abaterea standard și abaterile maxime pozitive și negative dintre umiditatea neutronică și cea gravimetrică au scăzut pe măsura creșterii coeficientului de corelație.
Inexistența unei corelații asigurate statistic pe adâncimea 0-30 cm se datorează influenței vegetației și umidității atmosferice.
Fig. 4.3. Corelația dintre impulsurile sondei cu neutroni și umiditatea
gravimetrică în condițiile preluvosolului de la Oradea
(Correlations between the impulses of the neutron gauge and gravimetric moisture in the conditions of the preluvosoil from Oradea)
La adâncimile de 30-40 cm și 40-50 cm ecuațiile de regresie a legăturii dintre impulsurile sondei cu neutroni și umiditatea gravimetrică sunt asigurate statistic semnificativ, respectiv distinct semnificativ, însă abaterea standard și abaterile maxime pozitive și negative continuă să aibă valori ridicate.
Pe adâncimea 50-100 cm coeficientul de corelație arată o legătură foarte semnificativă statistic între impulsurile sondei și umiditatea gravimetrică, abaterea standard a umidității neutronice față de cea gravimetrică scăzând cu 62,2% (1,24% față de 3,17%) față de abaterea standard înregistrată pe adâncimea 0-50 cm. La adâncimea de 100-150 cm ecuația de regresie are cel mai mare coeficient de corelație (r = 0,9426***), la această adâncime înregistrându-se și cea mai mică valoare a abaterii standard, 0,45%.
În tabelul 4.4 se prezintă abaterile maxime negative și pozitive ale umidității și rezervei de apă, între umiditatea neutronică și umiditatea gravimetrică; se prezintă, de asemenea, valorile abaterii standard a diferențelor dintre umiditatea neutronică și umiditatea gravimetrică. Descreșterea valorilor acestor abateri pe profilul de sol face ca să putem afirma că folosirea sondei cu neutroni pentru determinarea umidității solului pe adâncimea 0-30 cm nu este indicată. Pe adâncimile 30-40 cm și 40-50 cm folosirea sondei cu neutroni asigură o precizie relativ bună, iar sub adâncimea de 50 cm folosirea sondei cu neutroni asigură o precizie foarte bună de determinare a umidității solului.
Tabel 4.4
Diferențe între umiditatea neutronică și umiditatea
gravimetrică a preluvosolului de la Oradea
(Differences between the neutron moisture and the gravimetric
moisture on the preluvosoil from Oradea)
(după Domuța C., 1995)
+)Abaterea standard a diferențelor dintre umiditatea neutronică și umiditatea gravimetrică.
Metoda neutronică de determinare a umidității solului este deosebit de oportună în câmpurile de cercetare a bilanțului apei în solurile irigate și neirigate, în vederea stabilirii consumului de apă. Tematica de cercetare presupune recoltarea de probe de sol pe adâncimea de 0-150 cm, din 10 în 10 zile. În condițiile în care în astfel de câmpuri de cercetare se studiază peste 7 culturi volumul de determinări de umiditate a solului este foarte mare. Prin folosirea metodei neutronice pe adâncimea 50-150 cm și a celei gravimetrice pe 0-50 cm s-a dublat operativitatea, efortul fizic s-a redus cu 70%, iar număr de zile/om prestat într-un an agricol s-a redus cu 60% (tabel 4.5.).
Tabel 4.5
Efecte anuale ale folosirii metodei neutronice în determinarea consumului
de apă al principalelor culturi, Oradea, 1985-2004
(The annual effects of the neutron method use in the water consumption determination of the main crops, Oradea, 1985-2004)
+)Gravimetrică pe 0-50 cm și neutronică pe 50-150 cm
Sursele de acoperire ale consumului de apă
(The covering sources of the water consumption)
Consumul total de apă are valori diferite de a o cultură la alta în funcție de particularitățile anatomo-fiziologice și de aprovizionare cu apă.
În perioada 1987 – 1993, în condiții de neirigare, cea mai mare valoare medie a consumului de apă s-a înregistrat la cultura de lucernă anul II (5021 mc/ha) variațiile anuale fiind cuprinse între 3965 și 5938 mc/ha.
În ordine descrescătoare, consumul total al celorlalte culturi a avut următoarele valori: sfeclă de zahăr 4524 mc/ha, cu variații anuale între 3290 și 5476 mc/ha; lucernă anul I 4487 mc/ha și variați anuale între 3567 și 5057 mc/ha; porumb pentru boabe 4007 mc/ha, cu variații anuale între 3058 și 4825 mc/ha; floarea soarelui 3608 mc/ha, cu variații anuale cuprinse între 2340 și 4747 mc/ha; soia 3612 mc/ha, cu variații anuale între 2350 și 4678 mc/ha; cartof 3443 mc/ha, cu variații anuale între 2721 și 4023 mc/ha; grâu 3185 mc/ha, cu variații anuale între 2665 și 4217 mc/ha; fasole 3042 mc/ha cu variații anuale cuprinse între 2100 și 3704 mc/ha; porumb siloz cultură dublă 1075 mc/ha, variațiile anuale fiind cuprinse între 94 și 1632 mc/ha. (Fig.4.4)
Prin folosirea irigațiilor, prin asigurarea optimă a apei pe adâncimea de udare s-a obținut un consum total de apă mai mare decât cel al culturilor neirigate cu 205,9 % la porumbul siloz cultură dublă, 79,0 % la porumbul pentru boabe, 76,5 % la soia, 69,6 % la lucernă anul II; 68,2 % la sfeclă de zahăr; 64,5 % la floarea soarelui; 60,8 % la cartofi; 58,5 % la lucernă anul I, 54,2 % la grâu, 44,85 % la fasole.
Pe perioada studiată consumul total de apă și variațiile sale anuale se prezintă după cum urmează: lucerna anul II 8366 mc/ha cu variații anuale între 7279 și 9407 mc/ha; sfecla de zahăr 7609 mc/ha, cu variații anuale între 7044 și 8591 mc/ha, porumbul pentru boabe 7135 mc/ha, cu variații anuale între 6324 și 8640 mc/ha; soia 6375 mc/ha cu variații anuale cuprinse între 5657 și 7599 mc/ha; floarea soarelui 6266 mc/ha, cu variații anuale cuprinse între 4785 și 6317 mc/ha; grâu 4911 mc/ha cu variații anule cuprinse între 3611 și 5956 mc/ha și fasole 4404 mc/ha, variațiile anuale fiind cuprinse între 3846 și 4818 mc/ha.
Fig.4.4. Consumul total de apă al culturilor irigate și neirigate, Oradea 1987-1993 (Total water consumption of the irrigated and unirrigated crops)
Irigarea a determinat o mai puternică diferențiere a consumului total de apă al celor zece culturi comparativ cu valorile neirigate. Analiza statistică (testul Duncan) evidențiază un număr mai mare de grupe (7 față de 6) diferențiate statistic. În condiții de neirigare în prima clasă de mărime a normelor de irigare sunt cuprinse: lucerna anul II, sfecla de zahăr și lucerna anul I.
Asigurarea optimă a apei prin irigații a dus la diferențierea statistică a consumului total de apă al culturii de lucernă anul II, această cultură ocupând singură grupă cu cel mai mare consum total de apă. De asemenea porumbul pentru boabe a trecut în aceeași grupă statistică cu sfecla de zahăr și lucerna anul I, soia în aceeași grupă statistică cu floarea soarelui, iar consumul total de apă al culturilor de cartof, grâu și fasole s-a diferențiat în grupe separate.
În condițiile de bilanț închis al apei din solul brun luvic, sursele de acoperire ale consumului de apă sunt: precipitațiile, udările aplicate și apa din rezerva solului (Ri-Rf).
Apa din rezerva solului (Ri-Rf)
(The soil water reserve)
Cantitatea de apă consumată de o cultură din rezerva solului rezultă din diferența dintre rezerva inițială de apă a solului (Ri) și rezerva finală (Rf), determinată de recoltarea culturii.
Cantitatea de apă folosită din rezerva solului diferă în funcție de specie, dezvoltarea sistemului radicular, sol, etc.
Analiza statistică (testul Duncan) a cantităților de apă folosite de către culturile agricole din rezerva solului în perioada 1987 – 1993 arată că în condiții de neirigare acestea plasează zece culturi studiate în 5 grupe diferite, cu diferențe între acestea asigurate statistic (Fig.4.5)
În condiții de neirigare cea mai mare cantitate de apă din rezerva solului folosesc culturile din grupa “a”: sfecla de zahăr 1466 mc/ha și lucerna anul II 1443 mc/ha. Urmează culturile din grupele “b” – floarea soarelui 1358 mc/ha și lucernă anul I 1316 mc/ha, porumbul din grupa “c”, apoi cele din grupa “d” grâu 979 mc/ha, cartof 804 mc/ha, soia 792 mc/ha, fasole 731 mc/ha; “e” – porumb siloz cultură dublă – 110 mc/ha.
Aprovizionarea optimă cu apă pe adâncimea activă a fiecărei culturi prin folosirea irigațiilor a condus la diminuarea cantităților de apă folosită din rezerva solului și la o altă ordonare a culturilor în grupele statistice comparativ cu variantele neirigate. Cea mai mare scădere a cantităților de apă folosite de planta din rezerva solului ca urmare a folosirii irigațiilor se înregistrează la cultura de lucernă cu 683 mc/ha, respectiv cu 606 mc/ha mai puțin decât la lucernierele anul II și anul I neirigate.
La cultura de floarea soarelui s-a înregistrat cea mai mică scădere a cantității de apă folosite din rezerva solului ca urmare a folosirii irigațiilor, respectiv cu 149 mc/ha mai puțin decât varianta neirigată.
La celelalte culturi în urma folosirii irigațiilor, cantitatea de apă folosită în rezerva solului au scăzut față de cele determinate în variantele neirigate cu următoarele valori: 455 mc/ha la sfecla de zahăr, 329 mc/ha la cartof, 266 mc/ha la porumb boabe, 264 mc/ha la fasole, 225 mc/ha la grâu și 200 mc/ha la soia.
Analiza statistică (testul Duncan) a datelor privind cantitățile de apă folosite din rezerva solului de către culturile irigate, arată că aprovizionarea optimă a dus la creșterea numărului de grupe statistice comparativ cu culturile neirigate producându-se de asemenea puternice modificări în ceea ce privește încadrarea culturilor în grupe statistice.
În condiții de aprovizionare optimă cu apă prin irigații cea mai mare cantitate de apă din rezerva solului o folosește cultura de floarea soarelui (1209 mc/ha) care se înscrie în grupa “a” față de grupa “b” în condiții de neirigare.
Lucerna anul II (760 mc/ha ) – din grupa statistică “a” în condiții de neirigare a coborât, în condiții de irigare, în grupa statistică “d” iar lucerna anul I (710 mc/ha) din grupa statistică “b” a coborât în grupa statistică “c”, cea ce argumentează constatarea că prin aplicarea irigațiilor, culturile de lucernă au fost cel mai afectate în ceea ce privește cantitățile de apă folosite din rezerva solului.
Culturile: grâu (754 mc/ha), cartof (475 mc/ha), fasole (467 mc/ha) au coborât o grupă statistică comparativ cu cele din variantele neirigate, trecând din grupa “d” în grupa “e”, iar porumbul pentru boabe (879 mc/ha) a rămas în aceeași grupă statistică (“c”). Porumbul siloz cultură dublă nu consumă din rezerva solului, ci o îmbogățește: în condiții de neirigare cu 110 mc/ha , iar în condiții de irigare cu 228 mc/ha. În amândouă cazurile porumbul siloz cultură dublă se află în ultima grupă statistică, în grupa “e” în condiții de neirigare și în grupa ”f” în condiții de irigare.
Fig.4.5. Cantități de apă din rezerva solului (Ri – Rf) folosite de către culturile irigate și cele neirigate, Câmpia Crișurilor, Oradea, 1987-1993
(The water quantity used from soil water
reserve by the irrigated and unirrigated crops)
În perioada 1990 – 1993 s-a studiat de asemenea influența a trei nivele de aprovizionare cu apă: neirigat, cu normă redusă la jumătate (1/2 m) și irigat la nivel optim (1/1 m) asupra cantităților de apă folosită din rezerva solului de către 9 culturi (Tabel 4.6).
Rezultatele obținute evidențiază faptul că pe măsură ce scade cantitatea de apă folosită pentru irigații crește cantitatea de apă folosită din rezerva solului de câtre culturi după cum urmează: porumb boabe – 1113 mc/ha în varianta cu 1/1 m, 1311 mc/ha în varianta cu ½ m (creștere semnificativă statistic), 1484 mc/ha în varianta neirigată (creștere distinct semnificativă statistic), floarea soarelui – 1227 mc/ha în varianta cu 1/1 m, 1452 mc/ha în varianta cu ½ m (creștere semnificativă statistic), 1639 mc/ha în varianta neirigată (creștere distinct semnificativă statistic), fasole 3 mc/ha în varianta irigată cu 1/1 m, 396 mc/ha în varianta irigată cu ½ m (creștere distinct semnificativă statistic), 1079 mc/ha în varianta neirigată (creștere foarte semnificativă statistic), cartof, 646 mc/ha în varianta irigată cu ½ m și 972 mc/ha în varianta neirigată (creștere semnificativă statistic), lucernă anul II, 980 mc/ha în varianta irigată cu 1/1 m, 1420 mc/ha în varianta irigată cu ½ m (creștere semnificativă statistic), 1644 mc/ha în varianta neirigată (creștere semnificativă statistic).
La culturile de sfeclă de zahăr, grâu, lucernă anul I și soia reducerea la jumătate a normei de udare a determinat creșteri ale cantităților de apă folosite din rezerva solului mai mare decât în varianta irigată cu ½ m, fără însă a fi asigurate statistic.
În condiții de neirigare cea mai mare pondere a apei din rezerva solului în structura consumului total de apă se înregistrează la cultura de floarea soarelui, 35,7 % cu un interval de variație pe perioada 1987 – 1993 cuprins între 17,7 % (în 1989) și 48,0 % (în 1992), iar cea mai mică pondere se înregistrează la cultura de soia, 21,5 % din consumul total de apă, cu un interval de variație anual cuprins între 7,9 % (1992) și 41,0 % (în 1987).
La celelalte culturi ponderea apei din rezerva solului în structura consumului total de apă se prezintă între aceste limite astfel: la sfecla de zahăr 32,8 %, variații anuale între 20,7 % (în 1987) și 43,4 % (1993), grâu 30,7 %.
Tabel 4.6
Influența aprovizionării diferite cu apă asupra consumului de apă din rezerva solului (Ri-Rf) – mc/ha – la principalele culturi, Oradea, 1987-1993
(The influence of the different wate provisionment under the consumption from soil water reserve in main crops, Oradea 1987-1993)
Cu variații anuale între 6,6 % (în 1989) și 51,2 % (1992); lucernă anul I 29,3 %, cu variații anuale între 12,9 % (în 1991) și 44,1 % (1990), porumbul pentru boabe 26,6 %, cu variații anuale între 8,7 % (în 1988) și 56,9 % (în 1992), lucernă anul II 27,5 % cu variații anuale între 22,7 % (1991) și 55,9 % (în 1989); fasole 24,1 % cu variații anuale între 4,6 % (în 1990) și 46,4 % (în 1992); cartof 23,4 % cu variații anuale între (-) 6,7 % (în 1989) și (+) 52,6 % (în 1992).
La cultura de porumb neirigat rezerva finală depășește rezerva inițială cu 110 mc/ha, reprezentând 10 % din consumul total al culturilor în condiții de neirigare.
Folosirea irigațiilor a determinat creșterea consumului de apă și așa cum s-a arătat anterior scăderea cantităților de apă din rezerva solului folosite de culturile agricole.
În aceste condiții ponderea apei din rezerva solului în consumul total de apă a scăzut la toate culturile.
În medie pe perioada studiată, în consumul total de apă al culturilor irigate apa din rezerva solului are cea mai mare pondere la cultura de floarea soarelui, 19,3 %, variațiile anuale fiind cuprinse între 90 % (în 1989) și 28,0 % (în 1992), iar cea mai mică pondere la cultura de cartof, 8,6 % variațiile anuale fiind cuprinse între 0,7 % (în 1990) și 27,7 % (în 1993).
Contribuția medie a apei din rezerva solului și variațiile anuale ale acesteia în consumul total de apă al celorlalte culturi sunt următoarele: grâu 15,4 %, cu variații anuale cuprinse între 1,4 % în 1989 și 25,0 % în 1993; sfecla de zahăr 13,6 %, cu variații anuale cuprinse între 2,7 % în 1989 și 21,5 % (în 1993); porumb boabe, 12,3 %, cu variații anuale cuprinse între 1,01 % în 1983 și 18,1 % în 1992; fasole 10,6 % cu variații anuale cu variații anuale între (–) 2,5 % în 1991 și (+) 17,6 % în 1993; soia 9,3 %, cu variații anuale între 2,4 % în 1988 și 19,1 % în 1987; lucernă anul II 9,1 %, cu variații anuale între 2,3 % în 1991 și 16,8 % în 1993; cartof 8,6 %, cu variații anuale cuprinse între – 4,8 % în 1993 și + 24,7 % în 1993. (Fig.4.6, 4.7, 4.8)
a) IRIGAT OPTIM
b) NEIRIGAT
Fig.4.6. Ponderea (%) surselor de acoperire a consumului de apă al culturilor agricole irigate și neirigate, Oradea 1987 – 1993
(The participation of the covering sources in total water
consumption of the irrigated and unirrigated crops, Oradea 1987-1993)
a) Porumb boabe b) Grâu
c) Floarea soarelui d) Soia
e) Fasole
Fig. 4.7. Surse de acoperire a consumului de apă la culturile pentru boabe irigate din Câmpia Crișurilor, Oradea 1987-1993
(Covering sources of the water consuption in irrigated
crops from Crișurilor Plain, Oradea 1987-1993)
Sfeclă de zahăr b) Cartof
c) Lucernă anul II d) Lucernă anul I
e) Porumb siloz cultură dublă
Fig.4.8. Surse de acoperire (%) ale consumului de apă la culturile irigate pentru tulpini sau rădăcini din Câmpia Crișurilor, Oradea 1987-1993
(Covering sources of the water consumption in irrigated
crops for stalk and roots from Crișurilor Plain, Oradea 1987-1993)
Precipitațiile
(The rainfall)
Cantitatea de precipitații care intră în structura consumului de apă al culturilor este influențată de lungimea perioadei de vegetație precum și de perioada din an în care se desfășoară ciclul biologic al culturii.
Ponderea cu care participă precipitațiile în structura consumului total de apă diferă de la o cultură la alta. În condiții de irigare prin adăugarea încă a unei surse între sursele naturale de acoperire a consumului de apă, ponderea precipitațiilor scade comparativ cu varianta neirigată, la toate culturile.
Cultura cu cea mai lungă perioadă de vegetație – lucerna anul II, 201 zile – folosește cea mai mare cantitate de precipitații pentru acoperirea consumului total de apă, 3578 mc/ha, cu o variație anuală cuprinsă între 2267 mc/ha (în 1992) și 4221 mc/ha (în 1991), iar cultura cu cea mai scurtă perioadă de vegetație – porumbul siloz cultură dublă, 78 zile, folosește cea mai mică cantitate de precipitații, 1193 mc/ha, cu o variație anuală cuprinsă între 688 mc/ha în 1987 și 1781 mc/ha în 1992.
Celelalte culturi utilizează următoarele cantități de precipitații: lucerna anul I 3171 mc/ha cu variații anuale cuprinse între 2267 mc/ha în 1992 și 4198 mc/ha în 1998; sfecla de zahăr 3038 mc/ha, cu variații anuale între 2093 mc/ha în anul 1993 și 4205 mc/ha în 1989; porumbul pentru boabe 2869 mc/ha, cu variații anuale între 1795 mc/ha în 1992 și 3909 mc/ha în 1989; soia 2020 mc/ha cu variații anuale între 2106 mc/ha, în 1990 și 3915 mc/ha în 1989; cartoful 2639 mc/ha cu variații cuprinse între 1690, în 1992 și 4198 mc/ha în anul 1989; floarea soarelui 2450 mc/ha cu variații anuale cuprinse între 1217 mc/ha în 1992 și 3909 mc/ha în 1989; fasole 2311 mc/ha, cu variații anuale cuprinse între 1234 mc/ha în 1992 și 2244 mc/ha în 1989; grâul 2205 mc/ha, cu variații anuale cuprinse între 1495 mc/ha în 1993 și 3511 mc/ha în 1989.
În condiții de neirigare ponderea precipitațiilor în structura consumului total de apă al celor zece culturi studiate variază între 64,3 % la floarea soarelui și 110 % la porumbul siloz cultură dublă. Intervalul de variație anuală a ponderii precipitațiilor este 52,0 % – 82,3 % la floarea soarelui și 49,5 % – 158,3 % la porumbul siloz cultură dublă.
La celelalte culturi ponderea precipitațiilor în consumul de apă este următoarea: soia 78,1 % cu variații anuale între 59,0 % și 92,1 %, cartof 76,6 % cu variații anuale între 47,4 % și 106,4 %, fasole 75,9 %, cu variații anuale între 53,5 % și 95,4 %, lucernă anul II 72,5 % cu variații anuale între 57,2 % și 93,7 %; porumbul pentru boabe 71,4 %, cu variații anuale între 58,7 % și 91,3 %; lucernă anul I 70,7 %, cu variații anuale între 55,9 % și 64,7 %; grâu 69,3 % cu variații anuale între 48,8 % și 93,4 %; sfecla de zahăr 67,2 % cu variații anuale cuprinse între 56,6 % și 79,3 %.
În condiții de irigare a scăzut ponderea precipitațiilor în consumul total de apă. La cele zece culturi studiate ponderea precipitațiilor este cuprinsă între 36,0 % la porumbul siloz cultură dublă și 52,5 % la fasole. Intervalele de variație anuale sunt cuprinse între 19,5 și 74,4 %, la porumbul siloz cultură dublă și 28,4 % – 68,0 % la fasole. La celelalte culturi ponderea precipitațiilor în consumul total de apă este următoarea: cartof 47,7 %, intervalul de variație anuală 25,0 % – 71,8 %; grâu 44,9 %, intervalul de variație anuală 32,3 % – 69,7 %; lucernă anul I 44,6 % intervalul de variație anuală 28,6 % – 66,0 %; lucernă anul II 42,8 %, intervalul de variație anuală 24,0 – 58,8 %, soia 44,2 %, intervalul de variație anuală 33,8 % – 60,2 %; sfecla de zahăr 39,9 %, intervalul de variație anuală 28,2 % – 55,1 %; porumb pentru boabe 40,2 %, intervalul de variație anuală 25,0 % – 58,9 %, floarea soarelui 39,1 % intervalul de variație anuală 20,6 % – 55,1 %.
Norma de irigare
(The irrigation rate)
Asupra mărimii normei de irigare s-au făcut referiri mai detaliate într-un subcapitolul anterior.
În ceea ce privește ponderea normei de irigare în structura consumului de apă aceasta este de asemenea variabilă de la o cultură la alta, precum și de la un an ala altul. Norma de irigare folosită în condițiile aprovizionării optime cu apă a culturilor pe stratul activ de sol în perioada studiată a reprezentat între 36,9 % din consumul total de apă la cultura de fasole și 70,9 % din consumul total de apă la porumbul siloz cultură dublă. Intervalul de variație anuală al acestor două culturi cu ponderi extreme a fost cuprins între 25,9 % (1991) și 50,2 % (în 1992) la cultura de fasole și între 47,6 % (în 1989) și 103,2 % (în 1992) la cultura de porumb siloz cultură dublă.
La celelalte culturi studiate ponderea normei de irigare în structura consumului total de apă în ordine descrescătoare a fost următoarea: lucerna anul II 48,1 %, intervalul de variație anuală 38,9 % (în 1991) – 61,2 % (în 1992); porumbul boabe 47,5 %, intervalul de variație anuală 30,0 % (în 1991) – 56,9 % (în 1992), sfecla de zahăr 46,5 % intervalul de variație anuală 24,5 % (în 1991) – 59,0 % (în 1992), soia 46,4 %, intervalul de variație anuală 25,4 % (în 1991) – 61,4 % (în 1992); lucernă anul I 45,4 %, intervalul de variație anuală 32,3 % (în 1991) – 53,8 % (în 1992), cartof 43,7 %, intervalul de variație anuală 24,9 % (în 1991) – 60,8 % (în 1990) floarea soarelui 41,6 %, intervalul de variație anuală 24,0 % (în 1991) –54,7 % (în 1992); grâu 39,7 %, intervalul de variație anuală 27,1 % (în 1991) – 51,7 % (în 1990).
Aportul stratului subiacent adâncimii 0 – 75 cm la consumul total de apă
(The contribution of the subjacent layer of 0-75 cm on the total water consumption)
Adâncimea de 0 – 75 cm este considerată adâncime de udare pentru cea mai mare parte dintre culturile agricole atât în zona secetoasă, cât și în zona subumedă. În zona subumedă din care face parte și Câmpia Crișurilor adâncimea de 0 – 75 cm este adâncimea pentru care se stabilește regimul de irigare al culturilor de porumb boabe, sfeclă de zahăr, soia, floarea soarelui, cartof, lucernă anul I, și porumb siloz cultură dublă.
După cum este cunoscut din literatura de specialitate culturile agricole au un sistem radicular a cărei dezvoltare depășește adâncimea de 75 cm. Există date relativ diferite în ceea ce privește adâncimea până la care pătrund rădăcinile plantelor. Bîlteanu consideră că la cartof rădăcinile ajung până la 70 – 100 cm, la fasole și soia până la 130 – 150 cm, la grâu până la 150 cm, la porumb și floarea soarelui până la 200 cm, la sfecla de zahăr și lucernă peste 2 m, la lucernă putând ajunge și până la 10 – 12 m.
Întrucât adâncimea de efectuare a bilanțului apei în sol este 0 – 150 cm, iar adâncimea de udare la cea mai mare parte din culturile studiate este 0 – 75 cm, s-a considerat necesară cunoașterea contribuției stratului activ de sol (0 – 75 cm) și a celui subiacent (75 – 100 cm) la formarea consumului total de apă.
Pe baza ecuației de bilanț al apei în sol s-a determinat consumul de apă al culturilor pe adâncimea 0 – 150 cm (H) și 0 – 75 cm (h), iar consumul de apă de pe adâncimea 75 – 150 cm (h2) s-a stabilit ca diferență dintre acestea astfel:
; (4.2.)
În același mod a procedat Crețu A. și Avarvarei I. (1988) însă aceștia consideră eronat că, diferența dintre consumul determinat pe adâncimea 0 – 150 cm (H) și cel determinat pe adâncimea 0 – 75 cm (h1) reprezintă contribuția stratului subiacent (h2) la aprovizionarea cu apă a stratului fiziologic activ (h1).
Eroarea constă în faptul că, prin modul de lucru uzitat nu se pune în evidență ascensiunea apei din h2 în h1 ci contribuția adâncimii h2 la consumul de apă pe întreaga adâncime studiată (H).
Rezultatele cercetărilor proprii pun în evidență faptul că cele zece culturi folosesc diferit apa existentă în stratul de sol situat între 75 și 100 cm.
În condiții de neirigare, în întreaga perioadă de vegetație, dintre cele 10 culturi studiate, lucerna anul II folosește cea mai mare cantitate de apă din stratul de sol cuprins între 75 – 150 cm; 703 mc/ha;
La porumbul siloz cultură dublă consumul de apă din stratul de sol cuprins între 0 – 75 cm este mai mare decât cel din stratul cuprins între 0 – 150 cm, ceea ce evidențiază faptul că porumbul siloz nu a consumat din stratul de sol subiacent adâncimii 0 – 75 cm, iar rezerva de apă a stratului subiacent a crescut cu 132 mc/ha (Tabel 4.7)
În condiții de neirigare, comparativ cu lucerna anul II, (703 mc/ha) cantitățile de apă folosite din stratul subiacent adâncimii de 0 – 75 cm de către culturile de sfeclă de zahăr, (656 mc/ha) floarea soarelui, (643 mc/ha) porumb pentru boabe, (628 mc/ha) lucernă anul I, (530 mc/ha) au valori mai mici, fără ca diferențele să fie asigurate statistic.
Grâul (307 mc/ha) consumă din stratul subiacent o cantitate semnificativă statistic mai mică decât lucerna anul II, soia (306 mc/ha) și cartoful (274 mc/ha) o cantitate distinct semnificativă, iar fasolea (107 mc/ha) o cantitate foarte semnificativă statistic, mai mică decât lucerna anul II.
În condiții de irigare la toate culturile se constată o diminuare a cantităților de apă folosite din stratul cuprins între 75 și 150 cm.
Diferențele sunt distinct semnificative statistic la culturile de lucernă anul II (464 mc/ha față de 703 mc/ha), porumb boabe (368 mc/ha față de 628 mc/ha), cartof (7 mc/ha față de 274 mc/ha) și floarea soarelui (417 mc/ha față de 643 mc/ha).
La sfecla de zahăr diferența este semnificativ statistic mai mică (470 mc/ha față de 656 mc/ha).
De asemenea nu sunt asigurate statistic diferențele față de variantele neirigate înregistrate la următoarele culturi irigate: soia 170 mc/ha față de 306 mc/ha, lucernă anul I (416 mc/ha față de 530 mc/ha), fasole (6 mc/ha față de 107 mc/ha), grâu (302 mc/ha față de 374 mc/ha).
La porumb siloz crește cantitatea de apă cedată adâncimii de 75 – 150 cm (-145 mc/ha față de –132 mc/ha).
Media celor zece culturi în condiții de neirigare și irigare arată o scădere a cantității de apă folosite din stratul de sol cuprins între 75 – 150 cm, evidențiind de asemenea folosirea unei cantități mai mici de apă de către culturile irigate – 249,5 mc/ha față de 409 mc/ha, 61 %, fără ca diferența dintre irigat și neirigat să fie asigurată statistic.
Ponderea apei consumate din stratul cuprins între 75 – 150 cm este diferită în condiții de neirigare și irigare.
În condiții de neirigare, cantitatea mai mare de apă consumată din stratul cuprins între 75 – 150 cm comparativ cu varianta irigată precum și consumul total mai mic al culturilor neirigate determină o pondere mai mare a consumului de apă din stratul subiacent (75 – 150 cm) în consumul total de apă comparativ cu varianta irigată.
La cele zece culturi studiate în condiții de neirigare ponderea consumului din stratul subiacent (75 – 150 cm) adâncimii de udare în consumul total de apă este cuprinsă între 16,9 % la floarea soarelui și (-) 12,2 % la porumbul siloz cultură dublă.
Tabel 4.7
Cantități de apă folosite din stratul subiacent adâncimii de 0-75 cm în
condiții de irigare și neirigare, Câmpia Crișurilor, Oradea 1987-1993
(Water quantity used from subjacent layer of the 0 – 75 cm depth in irrigated and unirrigated conditions)
A B BxA AxB
DL 5% 249 50 158 272
DL 1% 332 70 210 363
DL 0,1% 436 90 273 477
La celelalte 8 culturi în ordine descrescătoare s-au înregistrat următoarele ponderi: sfeclă de zahăr 15,9 %, porumb boabe 15,7 %, lucernă anul II 14 %, lucernă anul I 11,8 %, grâu 10,7 %, soia 8,5 %, cartof 8,0 %, fasole 3,5 % (Fig.4.9)
IRIGAT
NEIRIGAT
Fig.4.9. Influența aprovizionării cu apă asupra consumului total de apă din straturile de sol cuprinse între 0 – 75 cm și 75 – 150 cm, la culturile agricole din Câmpia Crișurilor, Oradea 1987 – 1993
(The influence of the water provisionment on the total water consumption
from 0-75 cm and 75-150 cm depth in
the crops from Crisurilor Plain, Oradea 1987-1993)
În condiții de irigare, ponderea consumului din stratul subiacent (75 – 150 cm) adâncimii de udare în consumul total de apă are valori cuprinse între 6,7 % la floarea soarelui și (-) 4,4 % la porumbul siloz cultură dublă.
La celelalte culturi situația se prezintă după cum urmează: grâu 6,3 %, sfecla de zahăr 6,2 %, porumb boabe 5,9 %, lucernă anul II 5,7 %, lucernă anul I 5,5 %, soia 2,7 %, cartof 0,1 %, fasole 0,1 %.
În ce privește poziția în ierarhia ponderii consumului din stratul subiacent (75 – 150 cm) adâncimii de udare, cu excepția grâului, care din poziția a cincea trece în poziția a doua, nu se constată modificări în regim irigat față de neirigat.
Datele medii obținute în perioada 1987 – 1993 arată că porumbul pentru boabe a folosit apă din stratul subiacent (75 – 150 cm) adâncimii de udare începând cu luna iunie, atât în condiții de irigare (0,2 mc/ha/zi), cât și în condiții de neirigare (0,3 mc/ha/zi); în luna iulie porumbul folosește cantitatea maximă de apă din stratul subiacent în condiții de irigare (9,7 mc/ha/zi), cât și de neirigare (10,3 mc/ha/zi); în august se înregistrează 6,4 mc/ha/zi la porumbul irigat și 7,1 mc/ha/zi la porumbul boabe neirigat.
Activitatea biologică mai lungă în condiții de irigare, comparativ cu varianta neirigată, determină folosirea unei cantități mai mari de apă în luna septembrie, 4,6 mc/ha/zi în condiții de irigare, față de 3,5 mc/ha/zi în condiții de neirigare.
Cu excepția lunii septembrie, în toate lunile cu consum de apă din stratul subiacent (75 – 150 cm) adâncimii de udare valorile înregistrate în condiții de neirigare sunt mai mari decât în condiții de irigare.
Influența reduceri normei de udare asupra consumului total de apă
(The influence of the irrigation rate diminuation on the toal water consumption)
Cercetările s-au realizat în perioada 1989 – 1993 și au avut drept scop stabilirea răspunsului culturilor agricole la reducerea cu jumătate a normei de udare. După cum s-a arătat anterior, prin reducerea la jumătate a normei de udare, comparativ cu varianta irigată cu normă întreagă (1/1 m), culturile agricole studiate folosesc o cantitate mai mare de apă din rezerva solului.
Prin reducerea la jumătate a normei de udare a scăzut consumul de apă la toate culturile studiate. Cele mai mici reduceri ale consumului total de apă față de varianta cu normă întreagă se înregistrează la fasole (83,7 %) și grâu (83,2 %), iar cele mai mari la porumbul siloz cultură dublă (63,1 %). În ordine descrescătoare la celelalte culturi studiate reducerea consumului total de apă în varianta irigată cu ½ m față de varianta irigată 1/1 m se prezintă astfel: lucernă anul II 82,0 %, floarea soarelui 81,9 %; lucernă anul I 81,8 %, porumb pentru boabe 78,8 %, sfecla de zahăr 78,7 %, soia 77,8 %, cartof 7,1 %.
Se remarcă diferențele mici care există între culturile înființate în ogor propriu în ce privește reducerea consumului total de apă prin irigare cu normă redusă, între cultura cu cea mai mică reducere (fasole) și cultura cu cea mai mare reducere (cartof) existând numai 6,6 %.
Necesitatea determinării consumului de apă și în varianta redusă se justifică prin faptul că, în felul acesta, s-au pus în evidență influențele asupra cantităților de apă folosite din rezerva solului, iar datele de consum total acoperă pe curba regresiei consum de apă – producție golul existent între datele obținute în condiții de neirigare și cele din condiții de irigare optimă (1/1 m).
Consumul zilnic în condiții de aprovizionare diferită cu apă a culturilor agricole
(The daily water consumption in different conditions of crops water provisionment)
Consumul de apă zilnic este specific fiecărei culturi agricole. Această specificitate este legată de caracteristicile anatomofiziologic ale plantei și de perioada în care aceasta își desfășoară ciclul biologic (diferențierile de consum dintre porumbul semănat primăvara în ogor propriu și porumbul cultură dublă). Un factor de asemenea important este nivelul aprovizionării cu apă. Domuța C., 1995, a analizat pe larg rezultatele privind consumul de apă al culturilor din câmpul de cercetare al bilanțului apei în sol de la Oradea, în perioada 1987-1993 și a ajuns la considerațiile generale prezentate mai jos.
Considerații generale
Analiza consumului mediu zilnic din perioada studiată arată că în condiții de neirigare în luna aprilie cel mai mare consum zilnic de apă se înregistrează la cultura lucernei anul II (26,1 mc/ha/zi), în luna mai, la cultura grâului (36,2 mc/ha/zi), în luna iunie la cultura florii soarelui (47,6 mc/ha/zi) în luna iulie la cultura porumbului pentru boabe (45,4 mc/ha/zi), în luna august la cultura sfeclei de zahăr (25,2 mc/ha/zi), iar în luna septembrie la cultura de lucernă anul II (23,9 mc/ha/zi).
În condiții de irigare, în luna aprilie cel mai mare consum de apă se înregistrează la grâul de toamnă (34,7 mc/ha/zi) în luna mai la aceiași cultură (46,8 mc/ha/zi) în luna iunie la floarea soarelui (55,6 mc/ha/zi), în luna iulie de asemenea la floarea soarelui (68,4 mc/ha/zi) în luna august la soia (57,1 mc/ha/zi) iar în luna septembrie la sfecla de zahăr (30,0 mc/ha/zi).
Datele medii pentru perioada studiată indică valori maxime ale consumului de apă în condiții de irigare astfel: în luna iunie la grâu, în luna august la porumb siloz cultură dublă iar în luna iulie la toate celelalte 8 culturi studiate. În condiții de neirigare maximul de consum se înregistrează cu o lună mai devreme decât în condiții de irigare la culturile: grâu (în mai), floarea soarelui, soia, fasole, sfeclă de zahăr, cartof (în luna iunie); la culturile de porumb boabe, lucernă anul I și porumb siloz maximul de consum zilnic se înregistrează în aceeași lună ca în condiții de irigare (iulie, respectiv august).
În legătură cu modelarea matematică a consumului zilnic de apă se constată un neajuns important, întrucât luna cu consum maxim de apă, diferența dintre consumul zilnic de apă al culturilor irigate și ci consumul de apă zilnic modelat matematic al acestor culturi se înregistrează diferențe apreciabile: 10 mc/ha/zi la grâu; 8 mc/ha/zi la porumb pentru boabe; 7 mc/ha/zi la fasole; 6 mc/ha/zi la sfecla de zahăr; 5 mc/ha/zi la floarea soarelui și soia; 4 mc/ha/zi la lucernă anul II și 2 mc/ha/zi la cartof. Ca urmare recomandăm utilizarea, pentru lucrările de proiectare și exploatare a amenajărilor de irigații, a datelor obținute în condiții de câmp, prin determinări directe.
În Fig.4.10-4.19 se prezintă funcțiile de regresie ale consumului de apă în condiții de irigare, coeficienții de corelație au avut valori mai mari decât în condiții de neirigare.
Fig.4.10. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) al porumbului pentru boabe, neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in maize for grains, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.11. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) al grâului
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in wheat,
unirrigated and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.12. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) al florii
soarelui neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in sunflower, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.13. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la soia,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in soybean, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.14. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la fasole,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in bean, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.15. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la sfeclă de zahăr,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in sugarbeet, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.16.Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la cartof,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in potato, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.17. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la Lucernă anul I,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in alfalfa 1st year, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.18. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la lucernă anul II,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in 2nd year crop, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Fig.4.19. Consumul de apă mediu zilnic (mc/ha/zi) la Porumb siloz c.d.,
neirigat și irigat, Oradea 1987-1993
(The daily water consumption in maize for silo double crop, unirrigated
and irrigated, Oradea 1987-1993)
Factorii care influențează mărimea consumului de apă
(The factors that influence the water consumption size)
Grumeza (1989) apreciază că evapotranspirația (consumul de apă) este influențată în principal de climă, plantă și sol. De asemenea consumul de apă este influențat de atacul bolilor și dăunătorilor, agrotehnica aplicată, metoda de udare. În continuare se prezintă modul în care acești factori influențează consumul de apă al plantelor în condițiile de la Oradea.
Condițiile pedoclimatice
(Pedoclimatical conditions)
În condițiile aceleași localități toate elementele climei influențează valorile consumului de apă. Între temperatura aerului, respectiv durata de strălucire a soarelui și consumul de apă nu s-au cuantificat corelații asigurate statistic (Domuța C., 1995) însă între precipitațiile înregistrate în perioada de vegetație a porumbului și consumul total de apă al acestei culturi s-a pus în evidență o corelație directă foarte semnificativă statistic (Fig.4.20).
Fig.4.20. Corelația precipitații – consum de apă, la cultura porumbului
boabe neirigat, Oradea 1987-1993
(The correlation rainfall-water consumption in unirrigated maize,
Oradea 1987-1993)
Între mărimea normei de irigare folosite și valorile consumului de apă există de asemenea o corelație directă, foarte semnificativă statistic (Fig.4.21)
Fig.4.21. Corelația normă de irigare (Σm) – consum de apă, la cultura
porumbului boabe irigat, Oradea 1987-1993
(The correlation irrigation rate-water consumption in
irrigated maize, Oradea, 1987-1993)
Exprimarea elementelor de climă sub formă de indicatori climatici și corelarea acestora cu valorile consumului de apă evidențiază legături directe (Domuța C, 1995, Tușa C, 1997, Rădulescu A, 1999). În condițiile de la Oradea, pentru perioada 1987-1993, legătura dintre elementele de climă și consumul de apă al porumbului a fost cel mai bine cuantificată de către coeficientul hidrotermic Seleaninov, urmat de indicele de ariditate de Martonne și indicele hidroheliometric. Aceste corelații susțin importanța irigației, întrucât singura modalitate de îmbunătățire a raportului dintre apă și temperatură sau dintre apă și temperatură+lumină este irigația, aceasta asigurând creșterea valorilor indicatorilor climatici și ca urmare a consumului de apă al porumbului și al culturilor în general.
În localități diferite, valorile consumului de apă diferă în funcție de condițiile climatice și de sol. Spre exemplificare se prezintă situația culturii porumbului: în condiții de neirigare, valorile consumului total de apă au fost cuprinse între 3189 mc/ha la Valul lui Traian în Dobrogea și 4337 mc/ha la Suceava, în zona răcoroasă; în condiții de irigare, valorile consumului total de apă au fost cuprinse între 4679 mc/ha la Suceava, în zona răcoroasă și 7120 mc/ha la Maglavit în vestul Olteniei. Irigarea a determinat o diferențiere mai puternică a consumului total de apă al porumului între localitățile exemplificate (Tabel 4.8)
Tabel 4.8
Influența condițiilor pedoclimatice și a irigației asupra consumului de apă
al culturii porumbului din diferite zone ale României
(The influence of the pedoclimatical conditions and of the irrigation on maize water consumption in different areas from Romania)
(date prelucrate după Grumeza N. și colab., 1989)
Particularitățile anatomo-fiziologice ale plantei
(The anatomico-physiological characteristics of the plants)
Influența particularităților anatomo – fiziologice ale plantei sunt evidențiate prin datele de consum zilnic și consum total de apă.
Hibridul sau soiul
(The hybrid or the cultivar)
Influența hibridului asupra consumului de apă este exemplificată prin rezultate obținute la cultura porumbului în condițiile de la Oradea (Tabel 4.9).
Tabel 4.9
Influența hibridului asupra consumului de apă – Σ (e+t)- și cantități de
apă folosită din rezerva solului, Oradea 2001-2004
(The maize hybrid infuence on the water consumption and on
the soil water reserve used, Oradea 2001-2004)
Ri-Rf = apa consumată din rezerva solului, (Rezerva inițială –Rezerva finală)
Se constată că pe măsura creșterii tardivității hibrizilor de porumb valorile consumului total de apă cresc atât în condiții de neirigare cât și în condiții de irigare. În condiții de neirigare creșterea valorilor consumului total de apă s-a înregistrat pe seama rezervei de apă a solului acumulată până la semănatul porumbului. În condiții de irigare s-a avut în vedere menținerea rezervei de apă între plafonul minim și capacitatea de câmp pe adâncimea de 0-75 cm, iar creșterea valorilor consumului de apă la hibrizii mai tardivi s-a realizat atât pe seama rezervei de apă a solului cât și ca urmare a folosirii unei norme de irigare mai mari, impusă de necesitatea unei aprovizionări optime cu apă în sezonul de irigare.
Etapa de dezvoltare a plantei
(The stages of the plant’s growth)
Cele mai mari valori ale consumului de apă la culturile pentru boabe se înregistrează în perioada înflorit – umplerea bobului. Evident că aceste valori se înregistrează în condiții de aprovizionare optimă cu apă
La culturile pomicole cele mai mari valori ale consumului de apă se înregistrează în perioada creșterii intense a fructelor. La cultura piersicului atât în condiții de irigare câ ș în condiții de neirigare, cea mai mare valoare a consumului de apă s-a înregistrat în perioada “intrare în pârgă – maturitatea fructelor” (Tabel 4.10).
Tabel 4.10
Consumul de apă zilnic al piersicului neirigat și
irigat în diferite fenofaze, Oradea 2000-2003
(The daily water consumption in peach tree unirrigated and
irrigated in different stages, Oradea 2000-2003)
(după Violeta Șcheau, 2005)
Reluarea vegetației; 5. Intrare în pârgă;
Buton roz; 6. Maturitate de recoltare;
Înflorit; 7. Căderea frunzelor
Fruct cât aluna;
Desimea plantelor
(The plants’ thickness)
La cultura de porumb, (hibridul Turda super) valorile consumului total de apă au crescut pe măsura creșterii desimii plantelor, aceasta realizându-se prin folosirea unor cantități mai mari de apă din rezerva solului (Tabel 4.11).
Tabel 4.11
Influența desimii plantelor de porumb asupra consumului
de apă, Σ (e+t) , Oradea, 2001-2004
(The influence of the plants’ thickness on the maize
water consumption, Oradea 2001-2004)
Ri-Rf = apa consumată din rezerva solului, (Rezerva inițială –Rezerva finală)
Pe măsură ce crește desimea plantelor scade consumul de apă al unei plante atât în condiții de neirigare cât și în condiții de irigare (Tabel 4.12).
Tabel 4.12
Influența desimii la unitatea de suprafață asupra consumului de
apă al unei plante de porumb, Oradea 2001-2004
(The influence of the thickness on the water consumption
of single maize plant, Oradea 2001-2004)
Asolamentul
(The crop rotation)
În asolamentul de 3 ani cu soia s-a înmagazinat o cantitate mai mare de apă în sol și ca urmare porumbul a consumat din rezerva solului o cantitate de apă mai mare decât în monocultură cu 8,8%, față de rotația grâu-porumb cu 6,3%. Ca urmare consumul total de apă al porumbului din asolamentul de 3 ani a crescut față de monocultură cu 2,4%, iar față de porumbul din rotația grâu-porumb cu 1,7%. Diferențele sunt asemănătoare și în condiții de irigare (Tabel 4.13).
Tabel 4.13
Influența asolamentului asupra consumului de apă
al porumbului, Oradea 2001-2004
(The crop rotation influence on the maize
water consumption, Oradea 2001-2004)
Ri-Rf = apa consumată din rezerva solului, (Rezerva inițială –Rezerva finală)
Fertilizarea
(Fertilization)
Fertilizarea organică sau organo-minerală determină creșterea consumului de apă, diferențele față de martorul nefertilizat realizându-se prin aportul mai ridicat al apei din rezerva solului în acoperirea consumului de apă, atât în condiții de neirigare, cât și în condiții de irigare (Tabel 4.14).
Tabel 4.14
Influența fertilizării asupra consumului de apă, Σ(e+t) ,
al porumbului, Oradea 2001-2004
(The influence of fertilization on maize water consumption)
Ri-Rf = apa consumată din rezerva solului, (Rezerva inițială –Rezerva finală)
Îmburuienarea
(Weeds)
Culturile îmburuienate au un consum mai mare de apă ca urmare a folosirii a consumării unor cantități mai mari de apă din rezerva solului. Ca urmare valorile mai mici ale rezervei de apă înregistrate la recoltare crează condiții mai puțin favorabile executării arăturii de bună calitate (Tabel 4.15).
Raportat la numărul de plante de cultură și buruieni la unitatea de suprafață consumul de apă al culturilor îmburuienate este mai mic decât al culturilor neîmburuienate (erbicidate și prășite în cazul nostru).
Tabel 4.15
Influența îmburuienării asupra consumului de apă, Σ (e+t), al
porumbului și cartofului în condițiile de la Oradea
(The influence of the weeds on the maize and potato total
water consumption, in the conditions from Oradea)
Ri-Rf = apa consumată din rezerva solului, (Rezerva inițială –Rezerva finală)
Tabel 4.16
Influența îmburuienării asupra consumului de apă, Σ (e+t) , al unei plante din culturile de porumb sau cartof în condițiile de la Oradea
(The influence of the weed on the water consumption of a single plant in maize and potato crops, in the conditions from Oradea)
Aprovizionarea cu apă
(Water provisionment)
În condiții de aprovizionare optimă cu apă, realizată prin menținerea rezervei de apă pe adâncimea de udare între plafonul minim și capacitatea de câmp valorile consumului total de apă cresc substanțial comparativ cu valorile înregistrate în condiții de neirigare. Suspendarea udărilor în lunile sezonului de irigare determină reducerea valorilor consumului total de apă. La cultura porumbului, în condițiile de la Oradea, suspendarea udărilor în luna iunie a determinat cea mai puternică scădere a valorilor consumului total optim de apă, în condițiile în care, în perioada de cercetare, în această lună s-a înregistrat cel mai mare deficit de precipitații din sezonul de irigare (Tabel 4.17).
Tabel 4.17
Influența suspendării udărilor din lunile sezonului de irigare al
porumbului asupra consumului total de apă, Σ (e+t), Oradea 2001-2004
(The influence of the irrigation suspending in the irrigation season months of the maize on the total water consumption, Oradea 2001-2004)
Determinarea consumului de apă al culturilor prin metode indirecte
(Determinations of the crops water consumption using indirect methods)
Metodele indirecte presupun calcularea (determinarea) evapotrans-pirației de referință (ET0) cu ajutorul formulelor climatice, evapotranspiro-metrelor (când sunt cultivate cu o plantă de referință) și evaporimetrelor și transformarea valorilor obținute în consum optim de apă cu ajutorul coeficienților Kc stabiliți în câmpurile de cercetare după o metodologie specifică.
Aspecte generale
(General aspects)
Metodele bazate pe elementele climatice sunt cuprinse în șase grupe.
Metodele din prima grupă au la bază legile fizicii de deplasare a vaporilor și folosesc în cea mai mare parte ecuația lui Dalton.
Metodele din grupa a doua sunt bazate pe echilibrul de energie. Ele sunt influențate de diferența de presiune a vaporilor și de temperatura de deasupra suprafeței de evaporare, natura turbulentă sau difuză a curgerii aerului și diferența de viteză a aerului deasupra suprafeței de evaporare.
Metodele din grupa a treia au la bază bilanțul radiativ rezultat din diferența dintre energia primită și energia emisă de suprafață. Din această grupă mai cunoscute sunt metodele: Penman în care alături de termenul energetic reprezentat de radiație mai intervine un termen aerodinamic, care include vântul și umiditatea relativă; Penman modificat – nu necesită înregistrări directe ale radiației, ci numai date privind temperatura, umiditatea aerului, vântul și orele de strălucire a soarelui. Tot din această grupă face parte metoda Makking care nu ține seama de evaporație, folosindu-se cu rezultate bune în zonele umede. De asemenea metoda Bouchet, în care bilanțul relativ se realizează la suprafață pastilei Piche și metoda Jensen-Haize care include temperatura alături de bilanțul radiativ.
Din metodele de calcul a evapotranspirației de referință bazate pe temperatura aerului foarte utilizată la noi în țară este metoda Thornthwaite, pentru că observațiile meteorologice privind temperatura există practic în toate stațiile meteorologice pe un șir mare de ani. Această metodă este generalizată în proiectarea amenajărilor de irigații din România. Tot din această categorie fac parte metodele: Blaney-Criddle bazată pe temperatura medie lunară în 0F; Klatt, în care evapotranspirația potențială este exprimată pe intervale de 5 zile. Botzan (1966) mai citează metodele: Kruse, Lowry-Johnson, Hedke.
Din grupa metodelor bazate pe deficitul de saturație Grumeza (1989) amintește metodele Alpatiev-Ivanov și Papadakis. Între metodele bazate pe deficitul de saturație a aerului sau pe umiditatea aerului Botzan (1965) mai citează metodele: Ostromecki, Haude, Hamon.
Dintre metodele care utilizează mai mulți factori climatici mai cunoscute sunt metodele Maier-Tihomirov și Turc. Metoda Maier- Tihomirov se bazează pe folosirea deficitului lunar al umidității relative și a vântului. Metoda Turc presupune determinarea decadală a evapotranspirației utilizând precipitațiile, temperatura medie a aerului și radiația globală, iar în cazul solului acoperit de vegetație și a unui factor de vegetație. Botzan (1966) mai amintește metodele: Budagovski, Hargreave, Janert, Olivier.
Metoda evapotranspirometrelor (lizimetrelor)
Gangopadhyaya (1966) citat de Grumeza (1989) face distincție între evapotranspirometru (instrument pentru măsurarea evapotranspirației prin cântărire, cu luarea în considerație a apei care ajunge la suprafață și a curgerilor de la fundul rezervorului) și lizimetru (evapotranspirometru a cărui construcție permite măsurarea apei drenate prin sol). În aceleași condiții de mediu ambele îndeplinesc aceeași funcțiune.
Grumeza (1989) descrie trei tipuri de evapotranspirametre: cu cântărire, plutitoare și volumetrice.
Evapotranspirometrele cu cântărire au un grad ridicat de precizie și folosesc balanța înregistratoare în mod continuu. Două stații evapotranspirometrice de acest gen sunt instalația de evapotranspirație de la Coshacton, Statul Ohio, care folosește balanța înregistratoare în mod continuu și înregistrează schimbările de greutate corespunzătoare a 0,25 mm apă eliminată prin evapotranspirație – și instalația de evapotranspirație de la Davis, SUA, care utilizează balanțe mobile sau staționare, cuvele fiind ridicate cu ajutorul unor macarale.
Evapotranspirometrele plutitoare funcționează pe principiul lui Arhimede. În principiu, acestea sunt compuse dintr-un container cu monolit de sol, care împreună cu flotoarele plutesc într-un container extern, pierderea sau adaosul de greutate în containerul plutitor produce modificarea nivelului în containerul exterior. Bazinele amortizoare conectate la cuva evapotranspirometrului permite înregistrarea continuă și rapidă a datelor. Din această categorie fac parte: evapotranspirometrul plutitor King, Tanner și Suimi, evapotranspirometrul Mc Milan și Paul, evapotranspirometrele GGI_500-50 și BGI.
Evapotranspirometrele volumice (lizimetrele) măsoară atât cantitatea de apă intrată cât și ieșită, solul aducându-se la capacitatea de câmp la începutul și sfârșitul perioadei de determinare; pierderile de apă reprezintă evapotranspirația produsă în perioada considerată. Un astfel de lizimetru este cel conceput de Thornthwaite.
Dezavantajele folosirii evapotranspirometrelor rezidă în imposibilitatea realizării unor condiții total identice celor naturale întrucât au loc scurgeri de apă pe pereții acestora, iar când nu se utilizează sol în așezare naturală este deranjată circulația apei și regimul termic. De asemenea, diferența dintre înălțimea culturii comparativ cu cea din parcelele înconjurătoare produce perturbații în circulația aerului.
În practica irigațiilor lizimetrele sunt folosite mai ales în determinarea evapotranspirației potențiale (ETP); respectiv a evapotranspirației de referință (ETo).
Metoda evaporimetrelor
Evaporația este influențată de aceeași factori de care este influențată evapotranspirația. Din acest motiv cu unele corecții, datele de evaporație sunt larg utilizate atât în dimensionarea sistemelor de irigații, cât și pentru prognoza și programarea udărilor.
Tipurile de evaporimetre folosite în lume sunt extrem de diversificate. Sub egida World Meteorologicol Organization, Gangopadhyaya și colaboratorii în lucrarea „Measurement and estimation of evaporation and evapotranspiration” prezintă principalele tipuri de evaporimetre existente pe plan mondial.
Având în vedere modul de amplasare a evaporimetrelor cuprinse în lucrarea citată mai sus, Domuța C. (1995) le-a grupat astfel: evaporimetre amplasate deasupra solului și evaporimetre îngropate.
Evaporimetrele amplasate deasupra solului sunt mai simple, mai ieftine, mai ușor de instalat, însă datorită radiațiilor la care sunt supuse părțile laterale ale vaselor de evaporare debitul de evaporare este mărit.
Evaporimetrele din această grupă au formă circulară.
Din această grupă face parte și evaporimetrul tip Bac Clasa A care este generalizat în prognoza și programarea udărilor din România. Acesta are 120,65 diametrul și 25,4 cm înălțime, neprotejat. De asemenea, din această grupă fac parte tipul Kenya cu diametrul de 122 cm și 35,50 cm înălțime, protejat cu plasă de sârmă cu ochiuri de 2,5 cm tipul Wild amplasat pe o balanță înregistratoare sub platformă acoperită, cu diametrul de 17,8 cm și înălțimea de 2,5 cm. (cel mai mic evapometru din grupă).
Evaporimetrele îngropate nu sunt supuse radiațiilor pe părțile laterale, însă prezintă dezavantaje legate de exploatare (acumularea de murdărie și resturi datorită apropierii de nivelul solului, dificultatea curățirii), precum și greutăți în depistarea pierderilor, deformarea influenței vântului datorită învelișului vegetal. Evaporimetrele îngropate au o formă circulară (GGI-3.000, BPI, Evaporimetrul de 20 m2 etc.) sau pătrată (Colorado, Symons, etc.).
Folosirea metodei evaporimetrelor presupune respectarea cu strictețe a condițiilor legate de amplasare (teren, plan, deschis, obstacole la o distanță de 4 ori înălțimea obstacolului) și exploatarea (înveliș vegetal care să nu împiedice manifestarea factorilor meteorologici, executarea citirilor de către același operator, la aceeași oră, 8 dimineața).
Un tip de aparat cu utilizare asemănătoare cu a evaporimetrului este atmometrul, pentru măsurarea intensității evaporației acesta folosește o suprafață poroasă umedă. Cele mai cunoscute tipuri de atmometre sunt: Piche, Livingstone, Bellami.
Din cele prezentate se constată că pentru determinarea evapotranspi-rației se folosește o mare diversitate de metode, aparatură și instalații.
Stanhill, citat de Golberg și colab. (1975) a comparat opt din cele mai răspândite metode de determinare a evapotranspirației (Penman, Thorntwaitte, Blaney-criddle, Makking, Bac clasa A, Turc, Piche și radiație solare) cu datele obținute la un lizimetru amplasat într-o lucernieră și a obținut cele mai bune rezultate folosind ecuația Penman și evaporimetrul Bac clasa A. Doorembos și Pruitt (1973), citați de Grumeza (1989), comparând cu metodele Blaney-Criddle, radiației, Penman și evaporimetrului Bac clasa A, obține cu metodele Penman și radiației cele mai bune rezultate pe o perioadă scurtă de 10 zile; metoda evaporimetrului Bac este clasată a doua, iar în zonele cu vânturi slabe, printr-o instalare foarte corectă a vaselor poate fi superioară celor două amintite anterior. Aceiași autori precizează că metoda evaporației are avantajul că dă posibilitatea cunoașterii efectului integrat al radiației vântului, temperaturi și umidității aerului asupra evaporației de la suprafața liberă a apei. Pe lângă avantajele privind operativitatea și simplitatea înregistrărilor, evaporimetrul Bac clasa A are o precizie suficient de mare care îl recomandă în prognoza și programarea udărilor.
Din cele prezentate se constată că, pe plan mondial, preocupările privind găsirea unor metode indirecte pentru determinarea evapotranspirației, alegerea celei mai potrivite metode pentru proiectare și prognoza udărilor sunt foarte numeroase. Pe lângă metodele și cercetările amintite mai menționăm cercetările cu problematică asemănătoare efectuate de: Linacre și Till (1971), citați de Grumeza, Morrison R. (1984), Benami R. și Ofen I. (1984), Ittier B. (1992), Petersen R. (1992), Massman M. (1992), Smith A. (1992), Doorembos J. și Pruitt R. (1992).
În România, Grumeza (1974, 1976) realizează primele cercetări privind folosirea evaporimetrelor. Din mulțimea tipurilor de evaporimetre autorul amintit alege trei tipuri frecvent folosite pe plan mondial: evaporimetrele Bac clasa A, Piche și Colorado. Primele două vor fi generalizate în rețeaua de cercetare a ICITID Băneasa-Giurgiu cuprinzând peste 20 de câmpuri din toate zonele de interes pentru irigații, iar evaporimetrul Colorado la Berceni, Băneasa București și Dor Mărunt. Pe baza rezultatelor obținute procedeul utilizând evaporimetrul Bac clasa A este generalizat în exploatarea amenajărilor de irigații din România.
Bălăceanu, citat de Grumeza (1989) a pus în evidență corelația foarte strânsă între evaporație și radiația netă, temperatura aerului, deficitul de saturație.
Catrinel Negrilă și colab. (1988) stabilesc legături strânse între evaporația determinată prin metoda evaporimetrelor Bac clasa A și Andersson și durata de strălucire a soarelui, temperatura medie a aerului, deficitul de saturație, iar Popescu F. și colab. (1988) folosind metoda analizei factoriale stabilește valori mai ridicate pentru evaporimetrul Bac clasa A, precum și corelațiile strânse dintre consumul de apă și evaporație.
Șipoș Gh. și colab. (1980), într-un studiu comparativ cu 5 metode de prognoză a udărilor evidențiază avantajele folosiri evaporimetrului Bac clasa A.
Bărdiță I. și colab., (1978) apreciază că evapotranspirația determinată prin metoda Turc este mai aproape de consumul din lizimetre al culturilor de grâu, lucernă veche și porumb decât evapotranspirația determinată prin metodele: Thorntwaitte, Penman, Jense Haise, Blaney-Cridolle.
Rădulescu A. (1989), după 17 ani de cercetări la Mărculești, evidențiază valorile apropiate de evapotranspirației din lizimetre cu cele ale evaporației din evaporimetre.
Rădița Topor (1992) stabilește, pe baza cercetărilor realizate între 1975 și 1991 că din evaporimetrele de culoare roșie s-a evaporat cu 10 %, iar din cele negre cu 18 % mai multă apă decât din evaporimetrele Bac de culoare albă. Rezultă importanța deosebită a menținerii culori albe, precum și a limpezimii apei în evaporimetrele Bac din stațiile și punctele de avertizare.
De subliniat este faptul că toate metodele de determinare a evapotranspirației de referință este necesar să fie corectate cu coeficienți specific fiecărei culturi agricole.
Diferențe între consumul de apă zilnic real al culturilor și evapotranspi-rația de referință (ETo) determinate prin mai multe metode în condițiile de la Oradea
(Differences between the real daily water consumption of the crops and the reference evapotranspiration (ETo) determined using different methods in the conditions from Oradea)
Cercetările noastre au în vedere determinarea evapotranspirației de referință (ET0) din Câmpia Crișurilor prin patru metode: metoda Thornthwaitte, metoda evaporimetrului Bac clasa A, metoda evaporimetrului Piche, metoda Penman Monteith, a diferențelor acestora față de consumul lunar și total de apă determinat prin metoda bilanțului apei în sol, precum și a consecințelor folosirii evapotranspirației de referință (ET0) necorectate asupra mărimii normei de irigare. Totodată, sunt stabiliți coeficienții de corecție ai ET0 utilizați în proiectarea și exploatarea amenajărilor de irigații.
Cercetările s-au desfășurat la Oradea pe baza datelor în câmpul de bilanț al apei în sol și în stația de avertizare a udărilor, în perioada 1987-1993.
Stația de avertizare a udărilor este prevăzută cu 3 evaporimetre Bac clasa A și un adăpost meteorologic în care sunt montate 2 evaporimetre Piche. Stația de avertizare este de 16/20 m și corespunde din toate punctele de vedere cerințelor. Citirile s-au executat de către aceeași persoană în fiecare dimineață la ora 8. Condițiile de exploatare a evaporimetrelor s-au respectat fără abateri.
Datele de temperatură, durata de strălucire a soarelui, viteza vântului, punctul de rouă necesare calculării evapotranspirației Penman-Monteith s-au preluat de la stația meteorologică Oradea situată în imediata apropiere a câmpului de cercetare.
Din datele obținute la cele 3 evaporimetre Bac și 2 evaporimetre Piche s-a determinat valoarea medie. Evapotranspirația Thornwaitte s-a determinat folosind “Instrucțiuni tehnice privind metodologia de determinare a necesarului de apă de irigații al culturilor agricole”, elaborate în 1986 de ICITID Băneasa-Giurgiu sub egida Ministerului Agriculturii.
Evapotranspirația de referință (ET0) Penman-Monteith s-a calculat folosind lucrarea “Crop Water Requirement” de Doorembos și Pruitt, editată de FAO, secțiunea irigații și drenaje, în anul 1992 la Roma.
Datele medii din perioada studiată evidențiază faptul că evapotranspirația de referință (ET0) determinată prin metoda Thornthwaite are cele mai mici valori zilnice dintre toate metodele studiate. În luna aprilie evapotranspirația, calculată după Thornthwaite este de 17,4 mc/ha/zi; valoarea crește în luna mai (30,0 mc/ha/zi) și iunie (39,3 mc/ha/zi), atingând valoarea maximă (45,5 mc/ha/zi), în luna iulie. Diferența dintre evapotranspirația Thornthwaite zilnică din luna august și evapotranspirația Thornthwaite din luna iulie (-5,3 mc/ha/zi) este mai mică decât diferența dintre evapotranspirația Thornthwaite din lunile iunie și iulie (-6,2 mc/ha/zi). Media pe întreaga perioadă caldă (IV – IX) este de 33,0 mc/ha/zi. Cu excepția lunii septembrie, în celelalte luni, evapotranspirația zilnică este semnificativ statistic mai mare decât în luna aprilie (Tabel 4.18, Fig.4.22).
Tabel 4.18
Analiza diferențierilor dintre evapotranspirația de referință
medie zilnică – mc/ha – determinată prin mai multe metode,
Câmpia Crișurilor, Oradea 1987-1993
(The analysis of the differences between the daily reference evapotranspiration determined by many methods, Crisurilor Plain, Oradea 1987-1993)
A B BxA AxB
DL 5% 6,18 3,45 6,82 7,72
DL 1% 8,33 4,58 9,15 10,26
DL 0,1% 11,10 5,90 11,79 13,23
Evapotranspirația determinată cu evaporimetrul Bac are valorile cele mai apropiate de valorile evapotranspirației Thornthwaite zilnice, în medie pe perioada caldă, diferența (37,3 mc/ha/zi față de 33,0 mc/ha/zi) fiind semnificativă statistic. Valorile sunt mai mari în toate lunile fiind asigurate statistic numai în luna aprilie. Valoarea maximă a evaporației se înregistrează, de asemenea, în luna iulie.
Evapotranspirația zilnică, determinată prin metoda Penman-Monteith are (cu excepția luni septembrie) valori mai mari decât cele ale evaporației Bac și a evapotranspirației Thornwaitte, față de aceasta din urmă diferențele fiind foarte semnificative statistic în lunile: aprilie, mai, iunie, iulie; semnificative în luna august și nesemnificative în septembrie. Valoarea maximă (61,1 mc/ha/zi) se înregistrează în luna iulie. Diferența cea mai mare a valorii maxime zilnice față de lunile vecine nu se înregistrează față de luna următoare ca la metodele anterior prezentate ci față de luna precedentă (iunie).
Evaporația medie zilnică Piche are cele mai mari valori în toate lunile perioadei calde din toate cele 4 metode studiate. Diferențele față de metoda Thornthwaite sunt foarte semnificative statistic în 5 din 6 luni, în iunie fiind distinct semnificative. Valoarea maximă a evaporației Piche se înregistrează în luna august (66,1 mc/ha/zi).
Comparând datele de evapotranspirație de referință determinate prin cele 4 metode cu evapotranspirația reală zilnică și evapotranspirația reală optimă zilnică determinată în câmpul de bilanț al apei la cele zece culturi se constată diferențieri de la o cultură la alta. S-a luat în studiu perioada în care s-au efectuat udări. În continuare se prezintă datele obținute la o parte din culturile analizate.
Fig.4.22. Evapotranspirația de referință (ETo) medie zilnică determinată prin mai multe metode în condițiile de la Oradea, 1987 – 1993
(The daily average of the reference evapotranspiration determined
by more methods in the conditions from Oradea, 1987-1993)
Porumb pentru boabe
Perioada de irigații: mai-august. Față de evapotranspirația reală medie zilnică determinată pentru perioada respectivă, evapotranspirația Thornthwaite are cea mai apropiată valoare, cu 8,3 mc/ha mai mare decât evapotranspirația reală medie zilnică a porumbului, distinct semnificativă statistic. Diferențele înregistrate la celelalte metode sunt pozitive, foarte semnificative statistic, astfel: evaporația Bac + 11,25 mc/ha/zi, evapotranspirația Penman-Mnteith + 22,08 mc/ha/zi și evaporația Piche + 27,2 mc/ha/zi. Diferențele lunare sunt pozitive la toate metodele și asigurate statistic astfel: în august la metoda Thornthwaite, în mai și august la metoda evaporimetrului Bac, în mai, iunie, iulie și august la metoda Penman-Monteith și evaporimetrul Bac (Tabel 4.19).
Tabel 4.19
Diferența între consumul mediu zilnic (ETR și ETR opt) – mc/ha/zi – și evapotranspirația de referință (ETo) calculată prin diferite metode la cultura porumbului pentru boabe, Câmpia Crișurilor, Oradea 1987 – 1993
(The differences between the daily water consumption and the reference evapotranspiration ETo calculated by the different methods, Oradea 1987-1993)
NEIRIGAT IRIGAT
DL 5 % DL 1 % DL 0,1% DL 5 % DL 1 % DL 0,1%
A: 4,41 6,05 8,23 5,40 7,40 8,23
B: 4,97 6,60 8,51 4,22 5,60 7,22
BxA: 9,91 13,15 16,95 8,43 11,20 14,44
AxB: 9,88 13,20 17,19 8,51 11,43 15,00
Față de evapotranspirația reală optimă zilnică obținută prin folosirea irigațiilor cea mai apropiată valoare medie a evapotranspirației de referință pe perioada mai-august s-a obținut prin metoda Penman-Monteith, diferența fiind de + 1,0 mc/ha, nesemnificativă statistic. Prin metoda evaporimetrului Piche se obține, de asemenea, o diferență pozitivă, + 6,13 mc/ha/zi, nesemnificativă statistic. Prin metoda evaporimetrului Bac și Thornthwaite diferențele sunt negative (-9,82 mc/ha/zi și 12,78 mc/ha/zi) și semnificative, respectiv distinct semnificative statistic. Lunar diferențele sunt asigurate statistic la metoda Penman-Monteith în mai, la metoda evaporimetrului Piche în mai și august, iar la metodele Thornthwaite și evaporimetrul Bac în iulie și august.
Grâu
În medie pentru lunile de irigație (aprilie, mai, iunie) cele mai apropiate valori de evapotranspirație reală a culturii grâului se obțin prin metoda evaporimetrul Bac, cu 12,23 mc/ha/zi mai puțin distinct semnificativ statistic.
De remarcat că cele 4 metode de determinare a evapotranspirației de referință studiate au valori mai mici, foarte semnificative statistic (Thornthwaite și evaporimetrul Bac) sau mai mari (Piche și Penman Monteith) de asemenea foarte semnificative. Cele mai mari diferențe se înregistrează în luna iunie la toate metodele.
Pentru perioada de vegetație, față de evapotranspirația reală optimă medie zilnică, cea mai apropiată valoarea se obține prin metoda evaporimetrului Piche (+ 1,37 mc/ha/zi, nesemnificativ statistic) și Penman-Monteith (+ 1,60 mc/ha/zi, nesemnificativ statistic).
Prin metodele Thornthwaite și evaporimetrul Bac se obțin diferențe negative (-17,07 mc/ha/zi și – 12,43 mc/ha/zi)foarte semnificative statistic.
În cazul metodei Thornthwaite diferențe semnificative statistic se înregistrează în toate cele trei luni studiate, iar în cazul evaporimetrului Bac numai în lunile mai și iunie. Prin celelalte două metode diferențele lunare nu sunt asigurate statistic (Tabel 4.20).
Tabel 4.20
Diferența între consumul mediu zilnic (ETR și ETR opt) – mc/ha/zi – și evapotranspirația de referință (ETo) calculată prin diferite metode la cultura grâului, Câmpia Crișurilor, Oradea 1987 – 1993
(The differences between the daily water consumption and the reference evapotranspiration ETo calculated by the different methods, Oradea 1987-1993)
NEIRIGAT IRIGAT
DL 5 % DL 1 % DL 0,1% DL 5 % DL 1 % DL 0,1%
A: 4,47 6,27 8,96 6,56 9,18 12,96
B: 5,19 6,92 8,95 4,13 5,51 7,13
BxA: 8,99 11,98 15,50 7,16 9,54 12,35
AxB: 9,23 12,43 16,45 8,02 10,96 14,82
Sfecla de zahăr
Perioada luată în studiu este aprilie-septembrie. În medie pe perioada studiată între evapotranspirația de referință zilnică determinată prin cele 4 metode și evapotranspirația reală există diferențe pozitive, foarte semnificative statistic: + 6,76 mc/ha/zi metoda Thornthwaite, + 10,88 mc/ha/zi metoda evaporimetrului Bac, + 18,96 mc/ha/zi metoda Penman-Monteith și + 26,65 mc/ha/zi metoda evaporimetrului Piche. Pe luni, diferențe asigurate statistic se înregistrează astfel: la metoda Thornthwaite în august și septembrie, la metoda evaporimetrului Bac în iulie, august și septembrie, la metodele Penman-Monteith și evaporimetrului Piche în toate lunile studiate (Tabel 4.21).
Tabel 4.21
Diferența între consumul mediu zilnic (ETR și ETR opt) – mc/ha/zi – și evapotranspirația de referință (ETo) calculată prin diferite metode la cultura sfeclei de zahăr, Câmpia Crișurilor, Oradea 1987 – 1993
(The differences between the daily water consumption and the reference evapotranspiration ETo calculated by the different methods, Oradea 1987-1993)
NEIRIGAT IRIGAT
DL 5 % DL 1% DL 0,1% DL 5 % DL 1% DL 0,1%
A: 11,40 15,37 20,40 5,83 7,87 10,44
B: 3,50 4,62 5,95 2,85 3,76 4,84
BxA: 8,59 11,32 14,58 6,87 9,18 11,83
AxB: 11,19 14,96 19,76 7,52 9,99 13,06
Diferența dintre evapotranspirația de referință medie zilnică și evapotranspirația reală optimă se prezintă diferit de la cele 4 metode studiate: prin Metoda Penman-Monteith este pozitivă și neasigurată statistic (+1,13 mc/ha/zi), prin metoda evaporimetrului Bac diferența este negativă (-4,47 mc/ha/zi) și distinct semnificativă, iar prin metodele Thornthwaite și evaporimetrul Piche diferențele sunt foarte semnificative statistic, negativă (-11,25 mc/ha/zi), respectiv pozitivă (+ 9,75 mc/ha/zi). Pe luni, prin metoda Penman-Monteith se înregistrează diferențe asigurate statistic în septembrie, prin metoda evaporimetrului Bac în iunie, iulie și septembrie, prin metoda evaporimetrului Piche în aprilie, mai, iulie și august, iar prin metoda Thornthwaite în aprilie, iunie, iulie, august și septembrie.
Cartof
Perioada cu udări: aprilie-august. Evapotranspirația de referință medie zilnică pe perioada studiată prezintă diferențe pozitive foarte semnificative statistic față de evapotranspirația reală zilnică la toate cele patru metode studiate: + 10,78 mc/ha/zi metoda Thornthwaite; + 15,1 mc/ha/zi metoda evaporimetrului Bac; + 24,74 mc/ha/zi metoda Penman-Monteith și + 30,84 mc/ha/zi metoda evaporimetrului Piche.
Tabel 4.22
Diferența între consumul mediu zilnic (ETR și ETR opt) – mc/ha/zi – și evapotranspirația de referință (ETo) calculată prin diferite metode la cultura cartofului, Câmpia Crișurilor, Oradea 1987 – 1993
(The differences between the daily water consumption and the reference evapotranspiration ETo calculated by the different methods, Oradea 1987-1993)
NEIRIGAT IRIGAT
DL 5 % DL 1% DL 0,1% DL 5 % DL 1% DL 0,1%
A: 5,44 7,36 9,85 12,41 16,79 22,45
B: 4,99 6,60 8,49 3,54 4,69 6,67
BxA: 11,7 12,78 19,00 7,92 10,48 13,48
AxB: 10,69 14,28 18,52 11,36 15,32 20,27
Pe luni, diferențele sunt asigurate statistic astfel: metode Thornthwaite în iulie și august, metoda evaporimetrului Bac în aprilie, iulie și august, metoda Penman-Monteith în aprilie, mai și august iar metoda evaporimetrului Piche în aprilie, mai, iulie și august (Tabel 4.22).
Față de evapotranspirația reală optimă zilnică pe perioada studiată cea mai apropiată diferență se obține prin determinarea evapotranspirației de referință prin metoda evaporimetrului Bac (+ 2,0 mc/ha/zi, fără semnificație statistică); prin folosirea metodei Thornthwaite se obține de asemenea o valoare apropiată (- 2,28 mc/ha/zi) nesemnificativă statistic; prin metodele Penman-Monteith și Piche diferențele sunt mai mari (+ 16,63 mc/ha/zi și + 17,78 mc/ha/zi) și foarte semnificative statistic. Diferențele lunare nu sunt asigurate statistic la metodele evaporimetrului Bac și Thornthwaite, iar la celelalte metode asigurarea statistică se prezintă astfel: în aprilie, mai și august prin metoda Penman-Monteith; în aprilie, mai, iulie și august prin metoda evaporimetrului Piche.
Lucernă anul II
Perioada udării aprilie-septembrie.
Față de evapotranspirație reală zilnică pe perioada studiată cele mai mici diferențe ale evapotranspirației de referință se înregistrează prin folosirea metodei Thornthwaite (+ 4,46 mc/ha/zi, semnificativă statistic). La celelalte trei metode diferențele sunt foarte semnificative + 8,78 mc/ha/zi prin metoda evaporimetrilui Bac: + 16,78 mc/ha/zi prin metoda Penman Monteith și + 24,1 mc/ha/zi prin metoda evaporimetrului Piche. Pe luni se înregistrează diferențe asigurate statistic astfel: metoda Thornthwaite în august, metoda evaporimetrului Bac în iulie și august, metoda Penman Monteith în mai, iunie, iulie, august, iar metoda evaporimetrului Piche în toate cele 6 luni (Tabel 4.23).
Cea mai apropiată valoare a evapotranspirației reale optime zilnice din perioada aprilie-septembrie se obține prin metoda Penman-Monteith; diferența de +3,08 mc/ha/zi nu prezintă semnificație statistică. Diferențele obținute prin folosirea celorlalte metode se prezintă astfel: metoda evaporimetrului Bac – 4,92 mc/ha/zi semnificativă statistic, metoda Thornthwaite – 9,22 mc/ha/zi foarte semnificativă statistic; prin metoda evaporimetrului Piche diferența obținută este pozitivă (+ 10,35 mc/ha/zi) foarte semnificativă statistic. Diferențele lunare obținute prin folosirea metodei Penamn-Monteith nu sunt asigurate statistic, fenomen similar prezent și în cazul folosirii metodei evaporimetrului Bac; prin metoda Thornthwaite diferențele sunt asigurate statistic în aprilie, mai, iulie august, iar la metoda evaporimetrului Piche în aprilie, august și septembrie.
Tabel 4.23
Diferența între consumul mediu zilnic (ETR și ETR opt) – mc/ha/zi – și evapotranspirația de referință (ETo) calculată prin diferite metode la cultura lucernă anul II, Câmpia Crișurilor, Oradea 1987 – 1993
(The differences between the daily water consumption and the reference evapotranspiration ETo calculated by the different methods, Oradea 1987-1993)
NEIRIGAT IRIGAT
DL 5 % DL 1% DL 0,1% DL 5 % DL 1% DL 0,1%
A: 5,49 7,26 9,64 4,74 6,49 8,61
B: 3,48 4,59 5,91 3,58 4,99 6,08
BxA: 8,55 11,28 14,51 8,79 11,59 14,72
AxB: 9,31 12,30 16,00 9,22 12,19 15,82
Datele referitoare la diferențele dintre evapotranspirația de referință (RTo) medie zilnică determinată prin metodele Thornthwaite, evaporimetrului Bac și Piche, Penman-Monteith comparativ cu evapotranspirația reală zilnică (ETR și ETR opt) a celor 5 culturi prezentate (porumbul boabe, grâu, sfecla de zahăr, cartof, lucernă anul II), precum și cele obținute la culturile de floarea soarelui, fasole, soia, lucernă anul I, porumb siloz cultură dublă, dar neprezentate în lucrare, pun în evidență particularitățile evapotranspirației zilnice a culturilor agricole și necesitatea corectării evapotranspirației de referință (ETo) cu coeficienți specifici fiecărei culturi.
Coeficienții de corecție ai evaporației Bac (Kc) și coeficienții de corecție ai evapotranspirației potențiale Thornthwaite (Kt) au o configurație specifică fiecărei culturi studiate (Fig.4.23, Fig.4.24).
a) Porumb boabe b) Floarea soarelui
c) Soia d) Fasole
e) Grâu
Fig.4.23. Coeficienții de transformare în consum de apă a evapotranspirației de referință (ETo) determinate prin metodele evaporimetrului BAC și Thornthwaite, la culturile pentru boabe, Oradea 1987 – 1993
(The Kc coefficient for transforming the reference evapotranspiration (ETo) determined using the Pan class A and Thornthwaite methods into water consumption in crops for grains, Oradea 1987-1993)
a) Sfeclă de zahăr b) Cartof
c) Lucernă anul I. d) Lucernă anul II.
Porumb siloz cultură dublă
Fig.4.24. Coeficienții de transformare în consum de apă a evapotranspirației de referință (ETo) determinate prin metoda evaporimetrului Bac clasa A și Thornthwaite, la culturile pentru tulpini sau rădăcini, Oradea 1987-1993
(The Kc coefficient for transforming the reference evapotranspiration (ETo) determined using the Pan class A and Thornthwaite methods
into water consumption in crops for stalk and roots, Oradea 1987-1993)
Coeficienții Kc pot fi utilizați cu succes pentru prognoza și programarea udărilor în sistemele de irigații din Câmpia Crișurilor, iar coeficienții Kt în proiectarea unor viitoare amenajări de irigații din zonă.
Doorembos J. și Pruitt R. (1992) și mulți alții folosesc pentru coeficienții de transformare a evapotranspirației de referință (ETo) în consum optim de apă prescurtarea “Kc” urmată de numele fiecărei metode de determinare a ETo. O astfel de abordare se impune și în literatura română de specialitate și în învățământ. Se vor elimina astfel situațiile nedorite din contactele internaționale ale specialiștilor români, ca urmare a diferenței de limbaj. Ca urmare, actuala prescurtare “Kt” ar deveni “Kc Thornthwaite”.
Diferențele dintre consumul total real de apă al culturilor și evapotrans-pirația de referință (ETo) calculată prin mai multe metode în condițiile de la Oradea
(The differences between the real total water consumption of the plants and the reference evapotranspiration (ETo) determined using different methods in the conditions from Oradea)
Ținând seama de lungimea perioadei de vegetație a celor 10 culturi studiate și de valorile zilnice ale evapotranspirație de referință s-a calculat evapotranspirația de referință totală (mc/ha) pentru fiecare din cele 10 culturi studiate atât pentru condiții de neirigare (ETR) cât și pentru condiții de irigare (ETR opt).
Analiza varianței arată că în ce privește diferențele dintre evapotranspirația de referință (ETo) calculată prin cele patru metode și evapotranspirația reală (ETR și ETR opt) situația diferă de la o metodă și de la o cultură la alta precum și în funcție de aprovizionarea cu apă a culturii (neirigat ETR și irigat ETR opt)
Metoda Thornthwaite
Față de media pe 10 culturi a evapotranspirației reale (ETR) valoarea medie a evapotranspirației de referință (ETo) este mai mare (4950 mc/ha față de 3613 mc/ha) diferența de 1337 mc/ha fiind foarte semnificativă statistic. Față de evapotranspirația reală optimă (ETR opt) valoarea ETo este mai mică (4950 mc/ha față de 6.104 mc/ha) diferența (-1154 mc/ha) fiind de asemenea foarte semnificativă statistic (Tabel 4.24).
Comparativ cu evapotranspirația reală totală (ETR) a fiecărei culturi evapotranspirația de referință (ETo) Thornthwaite are valori mai mari. La cultura grâului diferența dintre cei doi parametri (+ 14 mc/ha) nu este asigurată statistic, la celelalte culturi fiind asigurată statistic.
În condiții de irigare, prin folosirea metodei Thornthwaite se înregistrează cea mai mică diferență față de ETR opt. a culturii de fasole (+ 106 mc/ha, nesemnificativă statistic) din toate cele 4 metode studiate. La cultura de cartof și la cea de porumb siloz diferențele sunt negative (-298 mc/ha și -650 mc/ha) și de asemenea nesemnificative statistic. La celelalte culturi diferențele sunt negative și asigurate statistic.
Metoda evaporimetrului Bac
Atât în condiții de neirigare (5556 mc/ha față de 3613 mc/ha) cât și în condiții de irigare (5556 mc/ha față de 6104 mc/ha) media evapotranspirației de referință totale, calculate prin această metodă are același sens de evoluție și aceeași semnificație statistică față de ETR și ETR opt. cu metoda Thornthwaite, însă diferența de ETR este mai mare (1943 mc/ha față de + 1337 mc/ha), iar față de ETR opt. mai mică (- 548 mc/ha față de – 1154 mc/ha).
Tabel 4.24
Diferența între consumul de apă mediu zilnic (ETR – ETRo – mc/ha/zi) și evapotranspirația de referință (ETo) determinată prin metoda Thornthwaite, Bac, Piche și Penman-Monteith, Câmpia Crișurilor, Oradea, 1987-1993
(The differences between daily water consumption determined by Thornthwaite, Bac, Piche and Penman-Monteith, Oradea 1987-1993)
NEIRIGAT IRIGAT
DL5% DL1% DL0,1% DL5% DL1% DL 0,1%
A: 864 1150 1500 448 589 767
B: 247 329 425 265 351 451
BxA: 531 704 911 841 1110 1426
AxB: 1090 1420 1840 909 1200 1550
Din cele 10 culturi neirigate numai la cultura grâului diferența dintre evapotranspirația de referință totală calculată prin această metodă și evapotranspirația reală nu are semnificația statistică.
La celelalte culturi diferențele sunt distinct și foarte semnificative.
În condiții de irigare, evapotranspirația de referință totală determină prin metoda evaporimetrului Bac este cea mai apropiată de ETR opt. al culturilor: soia (6110 mc/ha față de 6375 mc/ha) cartof (5790 mc/ha față de 5538 mc/ha) și lucernă anul I (6710 mc/ha față de 7111 mc/ha), diferențele nefiind semnificative statistic.
Tot nesemnificative statistic sunt și diferențele înregistrate la cultura de floarea soarelui (- 866 mc/ha), fasole (+ 406 mc/ha) și porumb siloz cultură dublă (- 350 mc/ha).
La celelalte culturi diferențele sunt negative și semnificative statistic: sfeclă de zahăr (- 1119 mc/ha), grâu (-1051 mc/ha), lucernă anul II (- 1006 mc/ha).
Metoda Penman-Monteith
Valoarea medie pe zece culturi a evapotranspirației de referință totală calculată prin această metodă este mai mare cu 3079 mc/ha decât ETR și cu 588 mc/ha decât ETR opt în ambele situații diferențele sunt asigurate statistic ca foarte semnificativă.
La nici o cultură în condiții de neirigare metoda Penman-Monteith nu se găsește pe primul loc în ce privește distanța ETo față de ETR diferențele față de ETR sunt pozitive, distinct semnificative la grâu de toamnă și foarte semnificative la celelalte culturi. Totodată, valoarea diferențelor față de ETR sunt mai mari decât cele obținute prin folosirea metodelor Thornthwaithe și a evaporimetrului Bac la toate cele zece culturi studiate (Tabel 4.24)
În condiții de irigare metoda Penman-Monteith are acela mai apropiate valori de ETR opt a culturilor: porumb boabe (7141 mc/ha față de 7135 mc/ha), porumb siloz cultură dublă (3290 mc/ha, față de 3320 mc/ha), grâu (4990 mc/ha față de 4191 mc/ha), sfeclă de zahăr (7910 mc/ha față de 7609 mc/ha), floarea soarelui (6610 mc/ha față de 6266 mc/ha) și lucernă anul II (8671 mc/ha față de 1366 mc/ha), diferențele înregistrate nu sunt asigurate statistic. Tot fără semnificație statistică este și diferența înregistrată față de ETR opt a culturii de soia, dar ea este mai mare decât cea înregistrată prin metoda evaporimetrului Bac (765 mc/ha față de – 265 mc/ha). la lucerna anul I diferența (+ 929 mc/ha) este semnificativă statistic, iar diferențele de la fasole (+ 1656 mc/ha), cartof (+ 1552 mc/ha) sunt foarte semnificative statistic.
Metoda evaporației Piche
Prin această metodă se obțin cele mai mari valori ale evapotranspirației de referință: media pe zece culturi este mai mare decât ETR și ETR opt cu 4169 mc/ha (de 2,15 ori), respectiv cu ETo pe 10 culturi este mai mare decât a celorlalte 3 metode cu 2832 mc/ha (57 %) față de metoda Thornthwaite, cu 2226 mc/ha (40 %) față de metoda evaporimetrului Bac și cu 1090 mc/ha (16 %) față de metoda Penman-Monteith.
În condiții de neirigare diferențele ETo Piche față de ETR a fiecărei culturi sunt foarte semnificative statistic (Tabel 4.24).
În condiții de irigare la o singură cultură – grâu – diferența ETo Piche față de ETR opt, nu este asigurată statistic (5230 mc/ha față de 4911 mc/ha). diferența înregistrată la porumbul siloz (+ 1040 mc/ha) este semnificativă statistic. La floarea soarelui (+ 1234 mc/ha) și sfecla de zahăr (+ 1421 mc/ha) diferențele sunt distinct semnificative iar la culturile de cartof (+ 2962 mc/ha), lucernă anul II (+ 2084 mc/ha), soia (+ 1925 mc/ha) și porumb boabe (+ 1475 mc/ha) diferențele sunt foarte semnificative statistic.
Datele prezentate evidențiază faptul că prin folosirea celor 4 metode de determinare a ETo necorectă cu coeficienți specific fiecărei culturi conduce la obținerea unor valori diferite de cele ale evapotranspirației reale (ETR și ETR opt)
Diferențele dintre normele de irigație optime aplicate culturilor agricole și normele de irigație rezultate din calculul evapotranspirației de referință (ETo) în condițiile de la Oradea
(The differences between the optimum irrigation rate applied on the crops and irrigation rate determined using the reference evapotrans-piration (ETo) in the conditions from Oradea)
Scăzând din evapotranspirația de referință ETo (Thornthwaite, Bac, Penman-Monteith, Piche) a fiecărei culturi, precipitațiile și cantitatea de apă folosită din rezerva solului de către fiecare cultură în condiții de irigare s-a obținut valoarea normei de irigație. Aceasta se va compara cu normele de irigație reale obținute prin metoda bilanțului apei în sol la cele zece culturi studiate. (Tabel 4.25.)
Cultura porumbului
Prin metoda Penman-Monteith s-a obținut norma de irigație cea mai apropiată de norma de irigație reală (3660 mc/ha față de 3394 mc/ha), diferența (+ 266 mc/ha) fiind nesemnificativă statistic. Acestei metode îi urmează în ordine: metoda evaporimetrului Bac cu diferență de – 1054 mc/ha, semnificativă statistic: metoda evaporimetrului Piche cu o diferență de + 1496 mc/ha, foarte semnificativă statistic și metoda Thornthwaite cu o diferență de 1634 mc/ha, de asemenea foarte semnificativă statistic (Tabel 4.25; Fig.4.25)
Față de norma de irigație reală normele de irigație Bac și Thornthwaite reprezintă 68,9 % și 51,9 %, iar norma de irigație Piche este mai mare cu 44 %.
Cultura grâului
Norma de irigație cea mai apropiată de norma de irigare reală s-a obținut prin metoda Penman-Monteith, diferența (+ 88 mc/ha) este nesemnificativă statistic, este diferența dintre norma de irigare obținută prin metoda evaporimetrul Piche (+ 278 mc/ha). În cazul metodei evaporimetrului Bac norma de irigație se reduce la 45,5 % din norma de irigație reală dar în cazul metodei Thronthwaite la 11,8 %, diferențele față de norma de irigație reală (- 1062 mc/ha și – 1722 mc/ha) fiind semnificative statistic (Tabel 4.25, Fig.4.25).
Cultura florii soarelui
Și la această cultură metoda Penman-Monteith conduce la obținerea normei de irigare cu valoarea cea mai apropiată de valoarea reală (2930 mc/ha față de 2607 mc/ha), diferența de + 323 mc/ha nu este asigurată statistic.
Acestei metode îi urmează metode de evaporimetru Bac cu o diferență negativă (-867 mc/ha) semnificativă statistic; metodele evaporimetrului Piche și Tornthwaite se găsesc la diferențe apropiate de norma de irigație reală + 1263 mc/ha și – 1277 mc/ha, distinct semnificativ statistic.
Normele de irigație obținute prin metodele evaporimetrului Bac și Thornthwaite reprezintă 66,7 % și 51,0 % din norma de irigație reală, iar metodele Penman-Monteith și Piche conduc la obținerea unor norme de irigație mai mari decât cea reală cu 11,2 % și 48,4%. (Tabel 4.25; Fig.4.25)
Cultura soiei
Metoda evaporimetrului Bac conduce la obținerea normelor de irigație cu mărimea cea mai apropiată de cea a normei de irigație reală: 2690 mc/ha față de 2963 mc/ha, diferența (- 273 mc/ha) nu este asigurată statistic.
Metoda evaporimetrului Bac este urmată de metoda Penman-Monteith, cu o diferență de + 747 mc/ha, de asemenea nesemnificativă statistic. Prin metoda Thornthwaite se realizează o diferență negativă (-1253 mc/ha), distinct semnificativă statistic, iar prin metoda evaporimetrului Piche se realizează cea mai mare diferență (+ 1927 mc/ha) foarte semnificativă statistic.
Normele de irigare rezultate prin calculul indirect al evapotranspirației de referință reprezintă: 90,8 % și 57,7 % din norma de irigare reală în cazul metodelor evaporimetrului Bac și Thornthwaite, iar prin metodele Penman-Monteith și evaporimetrul Piche normele de irigație obținute sunt mai mari cu 25,3 % și 65,0 % decât norma de irigație reală (Tabel 4.25; Fig.4.25)
Cultura fasolei
Prin metoda Thornthwaite s-a obținut norma de irigație cea mai apropiată de norma de irigație reală 1710 mc/ha față de 1620 mc/ha, diferența (+ 90 mc/ha/zi) fiind fără semnificație statistică.
Fără semnificație statistică este și norma de irigație obținută prin metoda evaporimetrului Bac (+444 mc/ha).
Diferențele obținute prin folosirea metodelor Penman-Monteith și evaporimetrul Piche sunt pozitive și foarte semnificative statistic (+ 1664 mc/ha). Față de norma de irigație reală prin toate cele 4 metode indirecte se obțin norme de irigație mai mari astfel: cu 7,0 % prin metode Thornthwaite, cu 27,3 % prin metoda Penman-Monteith, cu 139,9 % prin metoda evaporimetrului Piche (Tabel 4.25; Fig.4.25)
Cultura sfeclei de zahăr
Metoda Penman-Monteith a determinat obținerea normei de irigație cu mărimea cea mai apropiată de a normei de irigație reală (3740 mc/ha față de 3540 mc/ha) diferența de 200 mc/ha fiind nesemnificativă statistic. Pe poziția a doua se situează metoda evaporimetrului Bac, diferența obținută prin această metodă (- 1040 mc/ha) este semnificativă statistic.
Diferența obținută prin metoda evaporimetrului Piche este distinct semnificativă statistic, (+430 mc/ha) iar prin metoda Thornthwaite (- 1750 mc/ha) este foarte semnificativă statistic.
Comparativ cu irigația reală normele de irigație obținute prin metodele evapotranspirației Bac și Thornthwaite reprezintă 70,6 % și 50,6 %, iar normele de irigație obținute prin metoda Penman-Monteith și evaporimetrului Piche sunt mai mari cu 5,6 % și 40,3 % (Tabel 4.25; Fig. 4.26)
Tabel 4.25
Comparație privind normele de irigație rezultate din calculul indirect al evapotranspirației de referință (ET0) cu normele de irigație folosite
pentru obținerea evapotranspirației reale optime (ETRopt),
Câmpia Crișurilor, Oradea – 1987-1993
(Comparison between irrigation rate used for obtaining the
optimum evapotranspiration of the crops, Oradea 1987-1993)
A B BxA AxB
DL 5 % 460 280 840 870
DL 1 % 620 360 1110 1210
DL 0,1 % 800 460 1430 1480
Fig.4.25. Norme de irigare (%) stabilite pe baza determinării umidității solului și norme de irigare rezultate din calcularea consumului de apă prin mai multe metode la culturile pentru boabe, Oradea 1987-1993
(Irrigation rates (%) established using the soil moisture determinations and irrigation rates as results of the water consumption calculated using different methods in the crops for grains, Oradea 1987-1993)
Cultura cartofului
Metoda evaporimetrului Bac și Thornthwaite duce la obținerea unor norme de irigație (2190 mc/ha și 2740 mc/ha) cu diferențe față de norma de irigație reală (+ 316 mc/ha și 334 mc/ha) nesemnificative statistic.
Metodele Penman-Monteith și evaporimetrului Piche conduc la obținerea unor diferențe pozitive foarte semnificative statistic (+ 1606 mc/ha și 2586 mc/ha). Față de norma de irigație reală norma de irigație obținută prin metoda Thornthwaite reprezintă 90,3 %, iar prin celelalte trei metode norma de irigație este mai mare decât norma de irigație reală cu 13,0 % prin metoda evaporimetrului Bac, 66,2 % prin metoda Penman-Monteith și 106,7 % prin metoda evaporimetrului Piche (Tabel 4.25; Fig. 4.26).
Cultura de lucernă anul I
Prin metoda evaporimetrului Bac s-a obținut norma de irigație cu valoarea cea mai apropiată de cea a normei de irigație reală (2840 mc/ha față de 32,0 mc/ha), diferența (- 390 mc/ha) fiind fără semnificație statistică.
Prin metodele Penman-Monteith și Thornthwaite s-au obținut norme de irigare a căror diferențe față de norma de irigație reală (+ 930 mc/ha și – 1120 mc/ha) este semnificativă statistic: prin metoda evaporimetrului Piche diferența obținută (+ 2460 mc/ha) este foarte semnificativă statistic.
Metodele evaporimetrului Bac și Thornthwaite conduc la obținerea unor norme de irigație ce reprezintă 87,9 % și 65,3 % din norma de irigație reală iar prin metoda Penman-Monteith și evaporimetrului Piche se obțin norme de irigație cu 28,8 % și 76,1 % mai mari decât norma de irigație reală (Tabel 4.25; Fig. 4.26).
Fig.4.26. Norme de irigare (%) stabilite pe baza determinării umidității solului și norme de irigare rezultate din calcularea consumului de apă prin mai multe metode la culturile pentru tulpini și rădăcini, Oradea 1987-1993
(Irrigation rates (%) established using the soil moisture determinations and irrigation rates as results of the water consumption calculated using different methods in the crops for stalks and roots, Oradea 1987-1993)
Cultura lucernei anul II
Cea mai apropiată normă de irigație față de norma de irigație reală se obține prin folosirea metodei Penman-Monteith (4390 mc/ha față de 4028 mc/ha); diferențe (+ 362 mc/ha) față de această metodă este nesemnificativă statistic.
Metoda evaporimetrului Bac se situează pe poziția a doua cu o diferență semnificativă de – 938 mc/ha. Metodele Thornthwaite și evaporimetrul Piche conduc la obținerea unor diferențe față de norma de irigație reală (- 1753 mc/ha și 1872 mc/ha) foarte semnificativă statistic.
Norma de irigație rezultată din calcularea ETo prin metodele evaporimetrului Bac și Thornthwaite reprezintă 76,7 % și 56,4 % din norma de irigație reală, iar prin folosirea metodelor Penman-Monteith și evaporimetrului Piche s-a obținut norma de irigație cu 8,9 % și 46,5 % mai mari decât norma de irigație reală (Tabel 4.25; Fig. 4.26).
La porumb siloz cultură dublă
Prin folosirea metodelor Penman-Monteith, evaporimetrului Bac și Thornthwaite se obțin norme de irigație (2340 mc/ha, 2000 mc/ha, 1730 mc/ha) a căror diferențe față de norma de irigație reală (- 13 mc/ha – 333 mc/ha, -623 mc/ha) nu sunt asigurate statistic.
Prin folosirea metodei evaporimetrului Piche în calcularea ETo și compararea normei de irigație rezultate cu norma de irigație reală se obține o diferență (+ 1057 mc/ha) semnificativă statistic.
Față de norma de irigație reală normele de irigație obținute prin metodele Penman-Monteith, evaporimetrului Bac și Thornthwaite reprezintă 99,4 %, 85,0 % și 73,4 %, iar norma de irigare rezultată din folosirea metodei evaporimetrului Piche este cu 44,9 % mai mare decât norma de irigare reală (Tabel 4.25; Fig. 4.26).
Datele medii
Pe cele 10 culturi obținute prin metode indirecte evidențiază norme de irigație mai mici cu 47,1 % (metoda Thornthwaite) și 18,6 % (metoda evaporimetrului Bac) precum și mai mari cu 59,2 % (metoda evaporimetrului Piche) și 21,9 % (metoda Penman-Monteith) decât norma de irigație rezultată din aprovizionarea optimă cu apă pe baza bilanțului apei în sol, diferențele fiind foarte semnificative statistic.
Datele referitoare la norma de irigație, întăresc concluzia referitoare la necesitatea determinării coeficienților de culturi în scopul prevenirii folosirii unor norme de irigație mai mici sau mai mari decât cele necesare, prevenind pierderile de producție produse de reducerea normelor de udare, (problemă ce este tratată în capitolul următor) sau risipa de apă, energie și consecințele ecologice nefavorabile cauzate de folosirea unor norme de udare (irigare) mai mari decât cele necesare.
Determinarea indirectă a consumului global de apă (evapotranspirația de referință, ET0) este mai puțin laborioasă decât determinarea directă bazată pe bilanțul ape în sol.
În proiectarea și exploatarea amenajărilor de irigații din România se folosesc două metode indirecte: metoda Thornhtwaite (în proiectare) și metoda evaporimetrului Bac (în exploatare). Dimensionarea sistemului de irigați la anumite grade de asigurare presupune determinarea consumului de apă pe un lung șir de ani, iar datele de temperatură din rețeaua meteorologică și consumul real determinat în câmpurile de cercetare a bilanțului apei în sol permit folosirea metodei Thornthwaite. Evaporația Bac corectată cu coeficienți de culturi (Kc) stabiliți în condiții de aprovizionare optimă cu apă a culturilor din câmpurile de cercetare a bilanțului apei în sol se folosește cu rezultate foarte bune în prognoza și avertizarea udărilor.
Dintre cele 4 metode studiate cele mai mici valori ale evapotranspirației de referință se obțin prin metoda Thornthwaite, urmat de metodele: evaporimetrului Bac, clasa A, Penman-Monteith și evaporimetrului Piche, diferențele față de metoda Thorntwaitte fiind asigurate statistic în toate cele 6 luni ale perioadei calde prin metoda Piche, în 5 din 6 luni (excepție face luna septembrie), prin metoda Penman-Monteith, iar prin metoda evaporimetrului Bac numai în luna septembrie.
Față de evapotranspirația reală zilnică a celor zece culturi studiate prin metoda Penman-Monteith și evaporimetrului Piche se obțin valori pozitive asigurate statistic în 88,6 % și 97,6 % din cele 44 de cazuri (culturi x luni) studiate; prin metodele Thornthwaite și evaporimetrului Bac diferențele sunt, de asemenea, pozitive, însă în 63,6 % și 47,7 % nu sunt asigurate statistic.
Față de evapotranspirația reală optimă zilnică prin metodele Thornthwaite și evaporimetrului Bac clasa A, se obțin diferențe negative în 88,6 și 75,0 % din cazurile studiate, iar prin metodele Penman-Monteith și Piche diferențele sunt pozitive în 63,6 și 84,4 % din cele 44 de cazuri (culturi x luni) studiate. Diferențele față de evapotranspirația reală optimă a evapotranspirației globale sunt asigurate statistic în 54,6 % din cazurile studiate (metoda evaporimetrului Piche), 45,5 % (metoda Thornthwaite), 28,5 % (metoda evaporimetrului Bac clasa A) și 27,3 % (metoda Penman-Monteith). Aceste date scot în evidență necesitatea cercetării evapotranspirației de referință cu coeficienți de culturi.
Coeficienții de corecție a evapotranspirației de referință Thornthwaite (Kc) specifici fiecărei culturi au valori mai mici decât coeficienții de corecție ai evaporației Bac clasa A (Kt). Coeficienții Kc și Kt se pot utiliza în proiectarea și exploatarea amenajărilor de irigații din Câmpia Crișurilor, după metodologia cunoscută.
Dintre cele 4 metode studiate cele mai apropiate valori de evapotranspirație reală totală s-au obținut prin metoda Thornthwaite, însă cu excepția grâului (diferență nesemnificativă statistic) la celelalte culturi diferențele sunt asigurate statistic, argumentându-se și în acest caz necesitatea datelor privind evapotranspirația reală a culturilor agricole.
Prin determinarea evapotranspirației de referință (ET0) cu ajutorul celor 4 metode se obțin cele mai apropiate valori de cele ale evapotranspirației totale reale optime a culturilor agricole, după cum urmează: prin metoda Thornthwaite – la fasole; prin metoda evaporimetrului Bac – la soia, cartof și lucernă anul I, prin metoda Penman-Monteith la porumb boabe, porumb siloz cultură dublă, grâu, sfeclă de zahăr, floarea soarelui, lucernă anul II. Metoda evaporimetrului Piche nu se situează pe primul la nici una din cele 10 culturi.
Folosirea evapotranspirației de referință (ET0) necorectată cu coeficienți de culturi conduce la norme de irigație reprezentând din norma de irigație reală între 11,8 % (grâu) și 107,0 % (fasole) prin metoda Thornthwaite; între 45,6 % (grâu) și 127,3 % (fasole) prin metoda evaporimetrului Bac; între 99,4 % (porumb siloz) și 202,3 % (fasole) prin metoda Penman-Monteith; între 114,2 % (grâu) și 239,8 % (fasole) prin metoda evaporimetrului Piche.
Normele de irigație mai mici decât cele necesare conduc la pierderi de producție, iar cele mai mari pot provoca exces de umiditate, pierderi de apă și energie, ridicarea nivelului freatic etc.
Consumul de apă al culturii tomatelor din solarii
(The water consumption of the tomatoes in solarium)
Cercetările au fost efectuate de către Cărbunaru M. în perioada 1999-2001 la Husasău de Tinca reprezentând o parte din teza de doctorat. Au fost studiate două variante, nemulcit și mulcit cu folie de material plastic. Prelevarea de probe de sol, din 10 în 10 zile și menținerea rezervei de apă între plafonul minim și capacitatea de câmp a asigurat un regim optim de apă al plantelor.
La începutul și sfârșitul fiecărei luni probele de sol s-au prelevat de pe adâncimea de 0-150 cm, asigurându-se astfel condițiile necesare calculării consumului optim real (ETR opt) al culturii (Grumeza și colab., 1989). Din analiza datelor de bilanț al apei rezultă că rezerva inițială (determinată la plantare) a avut valori apropiate în 1999 și 2000, însă sub nivelul capacității de câmp de 5611 mc/ha. În anul 2001 rezerva de apă pe adâncimea de 0-150 cm s-a situat la nivelul plafonului minim (4646). În toți cei 3 ani studiați, rezerva finală de apă a avut valori mai mari în varianta mulcită, valorile din varianta nemulcită fiind mai apropiate de valoarea coeficientului de ofilire.
Consumul total de apă al tomatelor din varianta nemulcită a avut valori de 6690 mc/ha în 1999, 8180 mc/ha în 2000 și 6404 mc/ha în 2001. În acoperirea acestora irigația a participat cu 72,4% în 1999; cu 72,2% în 2000 și cu 74,8% în 2001. Din rezerva solului tomatele au consumat 1850 mc/ha în 1999 (27,6%); 2270 mc/ha (27,8%)în 2000 și 1614 mc/ha(25,2%) în 2001.
Consumul total de apă al tomatelor din varianta mulcită a fost de 6490 mc/ha în 1999, 7854 mc/ha în 2000 și 6847 mc/ha în 2001.
La cultura de tomate mulcite valorile consumului total de apă au fost mai mici comparativ cu varianta nemulcită, diferența fiind de 3,0% în 1999; 2,9% în 2000 și de 3,3% în 2001. Această diferență s-a înregistrat în condițiile în care cultura a consumat din rezerva solului cantități de apă mai mici.
În medie pe cei trei ani experimentali consumul de apă a fost mai redus în varianta mulcită cu 3,4%.
La varianta mulcită irigația a acoperit 74,6% (1999) și 77,4% (2001) din consumul total de apă al tomatelor. Din rezerva solului s-a acoperit între 25,4% (1999) și 24,7% (în 2000) la tomatele mulcite și între 25,2% (2001) și 27,8% și 27,99% la tomatele nemulcite (Tabel 4.26).
Tabel 4.26
Analiza influenței mulcirii asupra consumului total de apă al tomatelor în condiții de solar, Husasău de Tinca 1999-2001
(The analysis of influence of mulching on tomatoes total water consunption in solarium
conditions, Husasău de Tinca, 1999-2001)
Consumul de apă al piersicului neirigat și irigat prin picurare sau microaspersiune
(The water consumption in peech tree unirrigated and irrigated by drip and microsprinkler)
Cercetările au fost efectuate de către Violeta și Viorel Șcheau într-o experiență situată la baza unui versant cu panta de 35%, la Stațiunea de Cercetare-Dezvoltare Pomicolă Oradea. Plantarea piersicului (supusă de toamnă) s-a realizat în anul 1995, iar în primăvara anului 1997 s-a amplasat instalația de irigare. Cercetările propriu-zise privind consumul de apă al piersicului au avut loc în perioada 2000-2003, iar la efectuarea lor a participat și Domuța C.
Influența irigației asupra consumului zilnic de apă al piersicului
(The irrigation influence on the peech tree daily water consumption)
În medie pe perioada 2000-2003, în condiții de neirigare, consumul de apă zilnic al piersicului a avut valori crescătoare până în luna iunie când s-a înregistrat valoarea maximă 36,6 mc/ha/zi. După aceasta valorile au scăzut la 33,9 mc/ha/zi în iulie, 16,2 mc/ha/zi în august și 11,3 mc/ha/zi în septembrie. În condiții de irigare valorile consumului zilnic de apă au fost mai mari în fiecare lună; cea mai mare diferență față de neirigat s-a înregistrat în luna august, 129%; în celelalte luni diferențele au fost de 44% în iulie, 35% în septembrie, 8% în martie, 7% în aprilie și 4% în mai (Tabel 4.27)
Consumul maixm de apă al piersicului irigat a avut o valoare medie pe perioada 2000-2003 de 48,9 mc/ha/zi, respectiv 47,8 mc/ha/zi în variantele irigate prin picurare și de 51,3 mc/ha/zi în variantele irigate prin microaspersiune. Valorile consumului maxim de apă s-au înregistrat cu o lună mai târziu (iulie față de iunie) decât în condiții de neirigare.
Valorile cumulate ale consumului zilnic de apă evidențiază diferențieri însemnate ale consumului de apă al piersicului irigat față de cel neirigat începând cu luna iunie, aceste diferențieri mărindu-se pe măsura parcurgerii celorlalte fenofaze (Fig.4.27).
Tabel 4.27
Influența irigației asupra consumului zilnic de apă la culturii piersicului în condițiile de la Oradea 2000-2003
(The irrigation influence of the peech tree daily water consumption in the conditions from Oradea, 2000-2003)
Fig. 4.27. Consumul de apă cumulat al piersicului neirigat, irigat prin picurare sau microaspersiune, Oradea 2000-2003
(The cumulated water consumption of the peech tree unirrigated and irrigated by drip and microsprinkler, Oradea 2000-2003)
Consumul de apă al piersicului pe fenofaze
Piersicul neirigat a consumat 18,0 mc/ha/zi în perioada de vegetație-butonul roz; în perioada de la buton roz la înflorit consumul zilnic de apă a fost de 21,2 mc/ha/zi, iar perioada înflorit-fruct cât aluna, consumul zilnic de apă a fost de 31,7 mc/ha/zi. Cel mai mare consum de apă s-a înregistrat în perioada în care fructele au avut mărimea cât aluna și până la intrarea în pârgă, 35,3 mc/ha/zi. În perioada de la intrarea în pârgă a fructelor și până la recoltare consumul zilnic de apă al piersicului a fost de 16,2 mc/ha/zi, iar în perioada de la maturitatea de recoltare până la căderea frunzelor, consumul de apă zilnic al piersicului a fost de 11,3 mc/ha/zi (Tabel 4.27)
Irigarea a determinat creșterea consumului de apă al piersicului în toate fenofazele, cele mai mari diferențe înregistrându-se în perioada de la intrarea în pârgă și până la maturitatea de recoltare. În această fenofază s-au înregistrat diferențe de 129% și 118% la variantele irigate prin picurare și de 111%, respectiv 114% la variantele irigate prin microaspersiune. Urmează diferențele relative înregistrate în perioada dintre maturitatea de recoltare – căderea frunzelor, 36%, respectiv 45% la irigarea prin picurare și 55%, respectiv 58% la variantele irigate prin microaspersiune, și diferențele înregistrate în intervalul fruct cât aluna – intrare în pârgă, 24% și 25% în variantele irigate prin picurare și 34%, respectiv 33% la variantele irigate prin microaspersiune. Și în condiții de irigare, cele mai mari valori ale consumului zilnic de apă s-au înregistrat în perioada fruct cât aluna – intrare în pârgă.
Consumul total de apă al piersicului neirigat și irigat și sursele de acoperire
(The total water consumption in unirrigated and irrigated peech tree and the covering sources)
Influența irigației asupra valorilor consumului total de apă al piersicului
(The irrigation influence on the values of the peach tree total water consumption)
Irigarea a determinat creșterea consumului total de apă al piersicului. În anul 2000, față de 5052 mc/ha, valoarea consumului total de apă al piersicului neirigat, în variantele irigate prin picurare, consumul total de apă al piersicului a crescut cu 30,2% și 25,9%, iar în variantele irigate prin microaspersiune cu 29% și cu 31,1%.
În anul 2001, precipitațiile însumând 662,7 mm înregistrate în perioada de vegetație a piersicului au fost bine repartizate și nu a fost necesară irigația, ba mai mult, piersicul nu a consumat apă din rezerva solului, ci din contră aceasta s-a îmbunătățit; totuși, starea fiziologică mai bună a piersicilor irigați (ritmul de creștere a trunchiului, numărul de ramuri) a determinat obținerea unor valori ale consumului de apă superioare celor obținute în condiții de neirigare cu 53% (331 mc/ha) și cu 4,8% (295 mc/ha) în variantele irigate prin picurare, respectiv cu 7,1% (434 mc/ha) și cu 7,3% (447 mc/ha) în variantele irigate prin micro-aspersiune. În anul 2002 diferențele față de consumul total de apă al piersicului neirigat (5535 mc/ha) au fost de 27,3% și de 24.3% în variantele irigate prin picurare, respectiv prin microaspersiune. În 2003, față de consumul total de apă al piersicului neirigat, irigarea prin picurare prin microaspersiune a determinat creșterea consumului total de apă cu 32,5% și cu 34,9%. (Tabel 4.27; 4.28; 4.29; 4.30)
În medie pe perioada 2000-2003 piersicul neirigat a avut un consum total de apă de 5726 mc/ha. Menținerea rezervei de apă între plafonul minim și capacitatea de câmp cu ajutorul irigației a determinat creșterea consumului total de apă astfel: cu 22% și 21% în variantele irigate prin picurare și cu 24% în variantele irigate prin microaspersiune (Tabel 4.31) Intervalele de variație ale diferențelor înregistrate în cei 4 ani studiați au fost cuprinse între 5 și 80%, respectiv 6 și 32% în variantele irigate prin picurare și între 7 și 32%, respectiv între 7 și 35% în variantele irigate prin microaspersiune.
Tabelul 4.27
Influența irigației asupra consumului zilnic de apă a piersicului, la diferite fenofaze, Oradea 2000-2003
(The irrigation influence on the peach tree daily water consumption, in different phenophases, Oradea 2000-2003)
Tabelul 4.28
Consumul total de apă al culturii piersicului neirigat și irigat și sursele sale de acoperire, Oradea 2000
(The total water consumption of the unirrigated and irrigated peach tree and the covering sources, Oradea 2000)
* REZERVA SOLULUI = REZERVA INIȚIALĂ – REZERVA FINALĂ
Tabel 4.29
Consumul total de apă al culturii piersicului neirigat și irigat și sursele sale de acoperire, Oradea 2001
(The total water consumption of the unirrigated and irrigated peach tree and the covering sources, Oradea 2001)
Tabel 4.30
Consumul total de apă al culturii piersicului neirigat și irigat și sursele sale de acoperire, Oradea 2002
(The total water consumption of the unirrigated and irrigated peach tree and the covering sources, Oradea 2002)
Tabel 4.31
Consumul total de apă al culturii piersicului neirigat și irigat și sursele sale de acoperire, Oradea 2003
(The total water consumption of the unirrigated and irrigated peach tree and the covering sources, Oradea 2003)
Sursele de acoperire a consumului de apă al piersicului
(The covering sources of the peach tree water consumption)
După cum se cunoaște pe terenurile fără aport freatic sursele de acoperire a consumului de apă sunt precipitațiile din perioada de vegetație a culturii, rezerva solului și irigația (dacă este cazul).
Precipitațiile din perioada de vegetație a piersicului au constituit principala sursă de acoperire a consumului de apă al piersicului neirigat doar în anul 2001. În acest an s-a înregistrat o cantitate de precipitații mai mare decât consumul total de apă al piersicului (662,7 mm față de 6159 mc/ha, rezerva solului de la căderea frunzelor fiind mai mare decât rezerva de apă determinată la reluarea vegetației. Ponderea acestei surse în consumul total de apă al piersicului neirigat a fost de 33,1% în 2002 de 41,6%, iar în 2003 de 24,3%. Cantitățile de precipitații înregistrate în perioada de vegetație a piersicului au fost de 177,2 mm în 2000, 230,1 mm în 2001 și 211mm în 2003.
La piersicul irigat prin picurare ponderea precipitațiilor înregistrate în perioada de vegetație, consumul total de apă a fost de 26,9% și 27,9% în anul 2000, 32,7% și 32,4% în anul 2002 și 31,2%, respectiv 29,9% în anul 2003. În anul 2001 precipitațiile înregistrate în perioada de vegetație a piersicului (662,7 mm) au depășit cantitatea de apă consumată de către cultură astfel că ponderea acesteia a fost de 102,1% (Tipaz) și 101,4% (Tack Dripper). În medie pe cei 4 ani studiați ponderea acestei surse în consumul total de apă a fost de 47,6% (Tipaz), respectiv 46,9% (Tack Dripper).
La piersicul irigat prin picurare ponderea precipitațiilor înregistrate în perioada de vegetație, consumul total de apă a fost de 26,9% și 27,9% în anul 2000, 32,7% și 32,4% în anul 2002 și 31,2%, respectiv 29,9% în anul 2003. În anul 2001 precipitațiile înregistrate în perioada de vegetație a piersicului (662,7 mm) au depășit cantitatea de apă consumată de către cultură astfel că ponderea acesteia a fost de 102,1% (Tipaz) și 101,4% (Tack Dripper). În medie pe cei 4 ani studiați ponderea acestei surse în consumul total de apă a fost de 47,6% (Tipaz), respectiv 46,9% (Tack Dripper).
În variantele irigate prin microaspersiune ponderea precipitațiilor căzute în perioada de vegetație a piersicului, consumul total de apă a fost de 27,2% și 26,8% în anul 2000, 31,9% și 32,5% în 2002, respectiv de 30,1% și 29,5% în 2003. Și în aceste variante, în anul 2001 ponderea acestei surse în consumul total de apă adepășit 100%, având valori de 100,4% și 100,3%.
Rezerva solului (calculată ca diferență între rezerva inițială și rezerva finală) a avut ponderi diferite în acoperirea consumului de apă.
Piersicul neirigat a consumat din rezerva solului 3279 mc/ha în 2000, 3234 mc/ha în 2002 și 4050 mc/ha în 2003; în 2001 piersicul nu a consumat din rezerva solului. Ponderea apei din rezerva solului în acoperirea consumului de apă a fost mai mare decât ponderea precipitațiilor înregistrate în perioada de vegetație a piersicului, valorile fiind de 64,9% în anul 2000, 58,4% în 2002 și 65,7% în 2003; în anul 2001 s-a înregistrat o pondere de –7,6%, rezerva finală fiind mai mare decât rezerva inițială.
Piersicul irigat prin picurare a consumat din rezerva solului 936 mc/ha și 990 mc/ha în 2000, 3715 mc/ha și 3176 mc/ha în 2002, respectiv 3130 mc/ha și 3228 mc/ha în 2003. Aceste cantități au acoperit 14,1% și 15,6% din consumul total de apă în 2000, 47,0% și 44,7% în 2002 și 46,3%, respectiv 47,9% în 2003. În anul 2001 piersicul irigat prin picurare nu a consumat din rezerva solului.
La cultura de piersic irigată prin microaspersiune din rezerva solului s-au consumat 1136 mc/ha și 1243 mc/ha în 2000, 3480 mc/ha și 3340 mc/ha în 2002, respectiv 3390 mc/ha și 3480 mc/ha în 2003. Raportate la consumul total de apă aceste valori reprezintă 17,4% și 18,8% în 2000, 48,2% și 47,2% în 2002, 48,3% și 48,7% în 2003. În anul 2001 piersicul irigat prin microaspersiune nu a consumat din rezerva solului.
În medie pe perioada 2000-2003 piersicul neirigat a consumat din rezerva solului 2523 mc/ha; în variantele irigate prin picurare cantitățile de apă consumate din rezerva solului au fost de 1837 mc/ha și de 1830 mc/ha, iar în variantele irigate prin micro-aspersiune valorile au fost de 1994 mc/ha, respectiv 2020 mc/ha. Ponderea rezervei solului în acoperirea consumului total de apă a fost de 44% în condiții de neirigare, 27,3% și 27,4% în variantele irigate prin picurare și 29,1%, respectiv 29,4% în variantele irigate prin microaspersiune.
Irigația
Conducerea regimului umidității solului între plafonul minim și capacitatea de câmp a impus folosirea unor norme de irigare cu mărimi diferite de la un an la altul.
În anul 2000, în varianta irigată prin picurare cu instalația Tipaz, norma de irigație a fost de 3767 mc/ha, ponderea acesteia în consumul total de apă al piersicului fiind de 57,3%. În varianta irigată cu Tack Dripper, norma de irigare a avut valoarea de 3539 mc/ha și a reprezentat 56,4% din consumul total de apă al piersicului. În variantele irigate prin microaspersiune norma de irigare folosită (3609 mc/ha) a reprezentat 61,4% respectiv 60,7% din consumul total de apă al piersicului.
În anul 2002, în variantele irigate prin picurare, norma de irigare folosită (1430 mc/ha) a acoperit 22,8% și 20,8% din consumul total de apă al piersicului. În variantele irigate prin microaspersiune ponderile au fost de 19,8% și 20,2%.
Norma de irigare de 1520 mc/ha folosită în 2003 reprezintă 22,5% și 21,8% din consumul total de apă al piersicului irigat prin picurare și 21,6%, respectiv 21,8% din consumul total de apă al piersicului irigat prin microaspersiune.
În medie pe perioada 2000-2003, irigația a acoperit 25,1% și 24,1% din consumul total de apă al piersicului irigat prin picurare și 24,1% respectiv 23,9% din consumul total de apă al piersicului irigat prin microaspersiune.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Consumul DE Apă AL Culturilor DIN Câmpia Crișurilor (ID: 112445)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.