Ingrasamintele Si Amendamentele, Mijloc de Imbunatatire a Valorificarii Apei la Cultura Porumbului In Conditiile Tendintei de Aridizare a Climei din Campia Crisurilor

BIBLIOGRAFIE

Borza I., Stanciu A., 2010, Fitotehnie. Ed. Universității din Oradea, pp. 332-352

[NUME_REDACTAT] Maria, 2006, Cercetări privind influența unor măsuri fitotehnice asupra eficienței valorificării apei de către cultura porumbului în condițiile [NUME_REDACTAT], Teza de doctorat USAMV Cluj- [NUME_REDACTAT] R., 2010 Știința solului – îndrumător de lucrări practice. Ed. Universității din Oradea, pp. 84-105.

Brejea R., 2011, Practicum de pedologie, Ed. Universității din [NUME_REDACTAT] R., 2011, Practicum de Tehnologii de Protecție a Solurilor. [NUME_REDACTAT] din [NUME_REDACTAT] C, 2005, Irigarea culturilor, Ed. Universității din Oradea, pp. 256-260

Domuța C, 2009, Irigarea culturilor, Ed. Universității din [NUME_REDACTAT] C. (coord.), 2009, Irigațiile în [NUME_REDACTAT], Ed. Universității din

Domuța C., 2003, Oportunitatea irigațiilor în [NUME_REDACTAT], Ed. Universității din , pp. 165-196.

Domuța C., 2006, Tehnică experimentală, Ed. Universității din , pp. 112-150

Domuța C., 2009, Irigarea culturilor, [NUME_REDACTAT] din , pp. 95-124

Domuța C., 2012, 50 de ani de cercetări agricole în Oradea, [NUME_REDACTAT] din Oradea, pp. 95-124

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] (coordonatori), 2011, Relații în sistemul sol-apă-plantă-atmosferă în [NUME_REDACTAT]. Ed.Univ.din [NUME_REDACTAT] C., [NUME_REDACTAT], Ciobanu C., [NUME_REDACTAT]., Șandor M.,Șcheau V., Domuța A., Borza I., Brejea R.,Cărbunar M., Gîtea M.,Vușcan A., Cozma A., [NUME_REDACTAT]., 2012, Irigarea culturilor în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] din [NUME_REDACTAT] Cr., 2011, Subasigurarea cu apă a porumbului, soiei și sfeclei de zahăr din [NUME_REDACTAT], Ed. Universității din Oradea, pp.142-161

[NUME_REDACTAT]., Ghinea L., [NUME_REDACTAT], 1983, Bazele biologice ale fertilității solului. Ed. [NUME_REDACTAT]

Grumeza N., Merculiev O., [NUME_REDACTAT]., 1989, Prognoza și programarea udărilor în sistemele de irigații Ed. [NUME_REDACTAT], p. 162-164

Grumeza N., [NUME_REDACTAT]., 2005, Amenajările de irigații din [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT] p. 52-130

Muntean L.S., Cernea S., Morar G., Duda M., Vârban I, Muntean S., 2011, [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]-[NUME_REDACTAT] T., 1992, Agrotehnica. .

Păcurar I., Ecopedologie. [NUME_REDACTAT], 2005;

Rusu T. și colab., Metode de cercetare a solului și plantei. [NUME_REDACTAT] , 2009;

[NUME_REDACTAT], 2013, Tehnologia și controlul materiilor prime vegetale, Ed. Universității din , pp. 54-188

, Alecu I.N., 1999, Ingineria sistemelor agricole. [NUME_REDACTAT] București.

Unger P., Cossel D., 1991, Tillage implement disturbance effects on soil properties, related to soil and water conservation, a literature review. Soil and [NUME_REDACTAT] 19.

Zăhan P., [NUME_REDACTAT]., 1997 – Mic dicționar de agrobiologie. [NUME_REDACTAT] din .

Zăhan P., [NUME_REDACTAT]., 1999, Agrotehnica solurilor acide din N-V României. [NUME_REDACTAT] din .

CUPRINS

ÎNGRĂȘĂMINTELE ȘI AMENDAMENTELE, MIJLOC DE ÎMBUNĂTĂȚIRE A VALORIFICĂRII APEI LA CULTURA PORUMBULUI ÎN CONDIȚIILE TENDINȚEI DE ARIDIZARE A CLIMEI DIN CÂMPIA CRIȘURILOR

CUPRINS

Capitolul I

FOLOSIREA AMENDAMENTELOR PE TERENURILE ACIDE

Solurile acide cu folosință agricolă din țara noastră ocupă circa 2,0 milioane hectare, reprezentând 20% din totalul agricol și 18% din arabil (Vintilă și colab. 1984). Factorii care influențează negativ creșterea plantelor sunt: concentrații ridicate de ioni H+ și Al3+, un conținut ridicat de ioni Fe2+ și Mn2+, conținutul scăzut în principalele elemente de nutriție, activitatea nesatisfăcătoare a anumitor specii de microorganisme, băltirea apei rezultată din precipitații din cauza infiltrației anevoioase.

Lucrarea agrochimică de corectare a acidității solurilor prin calcarizare urmărește totodată și sporirea conținutului de calciu, iar în unele cazuri și a celui de magneziu, la nivelurile necesare creșterii și dezvoltării normale a culturilor. Aciditatea vătămătoare, îndeosebi cea generată de ionii de aluminiu Al3+ și Al(OH)2+ adsorbiți cu schimb pe coloizii solului, limitează drastic dezvoltarea și fructificarea majorității plantelor de cultură. Formele mobile de mangan în cantități ridicate devin toxice pentru plantele cultivate. Solurile acide sunt puțin active biologic, iar mobilizarea substanțelor nutritive pentru plante este foarte scăzută. Îngrășămintele cu azot și potasiu accentuează efectul dăunător al acidității solurilor asupra plantelor, iar îngrășămintele cu fosfor solubil sunt trecute, în aceste condiții de pH, în forme inaccesibile culturilor. Solurile acide sunt slab structurate, fiind mai expuse tasării decât solurile neutre, iar în stare uscată crapă și se aglomerează în bolovani. Datorită acestor însușiri nefavorabile solurile acide au capacitate scăzută de producție.

Neutralizarea acidității vătămătoare și completarea rezervei de calciu (și magneziu) prin calcalizare este o măsură de bază pentru creșterea capacității de producție a solurilor acide. Fără corectarea însușirilor nefavorabile, eficiența celorlalte verigi ale tehnologiilor de cultivare a plantelor este scăzută.

I.1. Cerințele plantelor față de reacția solului

Plantele cultivate au anumite preferințe față de reacția solului. Unele specii cresc bine pe soluri acide, altele, dimpotrivă, se dezvoltă mai bine pe soluri alcaline. Pentru fiecare specie există un interval optim de reacție (tabelul 1.1). La unele specii acest interval este foarte larg, adică cresc bine atât pe solurile acide cât și pe cele alcaline (ovăz, tomate), la altele intervalul optim este destul de restrâns (in, tutun). Pomii și arbuștii fructiferi cresc relativ bine pe solurile acide, mărul, părul și coacăzul fiind specii caracteristice din acest punct de vedere. În general, plantele cultivate suportă mai bine mediul acid decât pe cel alcalin. Cele mai multe specii se dezvoltă bine la o reacție slabă spre moderat acidă (pH 5,5-6,5) (Islami și colab., 1980).

Tabel 1.1

Preferința câtorva specii cultivate față de reacția solului

(după Russl și colab.)

În funcție de preferința lor față de reacția solului, speciile cultivate pot fi grupate astfel:

Foarte sensibile la aciditate sunt: bumbacul, sfecla de zahăr și cea furajeră, cânepa, varza, care cresc bine pe soluri neutre sau slab alcaline (pH 7-8).

Sensibile la reacția acidă sunt: orzul, grâul de primăvară și cel de toamnă, porumbul, soia, fasolea, mazărea, trifoiul, floarea-soarelui, castraveții, ceapa, salata. Ele se dezvoltă foarte bine pe soluri slab acide (pH 6-7), de aceea se produc sporuri de producție la aplicarea amendamentelor pe soluri acide sau foarte acide.

Puțin sensibile la aciditatea solului sunt: secara, ovăzul, timoftica, tomatele, ridichea, morcovul. Asemenea culturi se dezvoltă bine în limitele unui pH destul de larg (pH 4,5-7,5) cel mai favorabil fiind totuși, pH 5,5-6,0.

Fig. 1.1. Corelația dintre pH-ul solului, pe de o parte și mobilizarea elementelor nutritive, dezvoltarea microorganismelor și creșterea rădăcinilor, pe de altă parte(după diverși autori)

Specii ce preferă soluri acide sunt: inul, cartoful, lupinul galben și cel albastru, ceaiul, citricele și unele specii ornamentale. Cartoful este puțin sensibil la reacția acidă, iar inul crește bine într-un interval pH relativ restrâns (pH 5,5-6,0). Dozele mari de amendament, care urmăresc ridicarea pH-ului spre domeniul neutru, pot micșora nivelul recoltei și înrăutăți calitatea acesteia, favorizând, totodată, apariția de râie neagră la cartof și de bacterioze la in.

Sensibilitatea plantelor cultivate la reacția acidă variază și în funcție de vârsta și condițiile de nutriție. Plantele ierboase au cea mai mare sensibilitate în primele stadii de vegetație. Sensibilitatea maximă la grâu și orz durează 30 de zile, de la răsărire, iar la lucernă 40 de zile (Avdonin, 1975). Reacția acidă influențează negativ dezvoltarea plantelor cu atât mai mult cu cât soluția solului este mai săracă în substanțe nutritive (Aslnder, 1985). Aplicând îngrășăminte cu N, P, Ca, Mg etc., efectul negativ al acidității solului poate să scadă în mare măsură. Reacția solului influențează și activitatea microorganismelor. Diversele specii de bacterii se dezvoltă bine în soluri relativ neutre sau slab alcaline, activitatea lor scăzând evident la pH sub 5. Speciile de ciuperci și actinomicete se întâlnesc pe toate tipurile de sol, indiferent de pH, frecvența lor fiind totuși mai mare pe soluri acide decât pe cele neutre sau alcaline. Bacteriile nitrificatoare și cele fixatoare de azot molecular cer un pH între 6,5-7,9. Mineralizarea substanțelor orgnice se desfășoară intens în condițiile mediului foarte acid.

Bacteriile ce produc oxidarea sulfului la acid sulfuric și biodegradarea compușilor organici cu sulf pot activa în limite pH foarte largi (pH 2-9). Ele sunt bacterii autotrofe din genul Thiobacillus, a căror comportare este fundamental deosebită de aceea a bacteriilor nitrificatoare, ceea ce are importanță în legătură cu aplicarea amendamentelor pe soluri saline și alcaline.

În condiții naturale este greu de separat influența negativă a acidității de aceea a unor factori secundari favorizați de mediul acid (apariția ionilor Al3+, Fe2+ șI Mn2+ în cantități toxice în soluția solului etc.).

Reacția optimă dezvoltării plantelor cultivate sau a celor din pășuni și fânețe depinde de textura solului și de conținutul acestuia în humus. La o textură nisipoasă sau lutoasă, reacția optimă este la valori de pH mai scăzute decât la soluri cu textură argiloasă. Totodată, un conținut ridicat de substanțe organice în sol permite creșterea plantelor și formarea producției maxime la valori de pH mai scăzute comparativ cu solurile minerale, sărace în humus. Asemenea observații servesc la o corectă interpretare a datelor cu prilejul stabilirii dozelor de amendamente.

Limitele de variație privind pH-ul sunt între +-0,2 unități pH (de exemplu, pentru phH-ul mediu 7,0, limitele domeniului optim sunt 6,8-7,2).

I.2. Influența aluminiului asupra creșterii plantelor

Reacția acidă favorizează trecerea parțială a Al în forme solubile, în solurile acide ajungându-se uneori la peste 20 mg Al mobil la 100 g sol. Aceasta înseamnă o cantitate foarte mare, uneori de ordinul sutelor de kg, în stratul arat.

Plantele cultivate conțin între 10-200 ppm Al în substanța uscată, valori ridicate fiind în frunze, scăzute în tulpinișă foarte ridicate în rădăcini. La anumite specii (ceai) frunzele conțin 2000-5000 ppm Al. Faptul că se acumulează mult în rădăcină, demonstrează că Al prezintă mobilitate scăzută în plante.

Tabel 1.2.

Influența îngrășămintelor chimice cu N și P după 24 de ani de la aplicare în staționar

asupra reacției solului brun luvic de la Oradea

(după [NUME_REDACTAT].,1998)

Tabel 1.3.

Influența aplicării îngrășămintelor minerale și organice asupra conținutului în Almobil(Al3+ mg/100g sol)

al solului brun luvic de la Oradea (după [NUME_REDACTAT]. ,1998)

*Gunoiul de grajd s-a aplicat o datã la 4 ani în perioada 1974-1998

Fig.1.2 Influenta elementelor nutritive NxP asupra continutului in Aluminiu mobil al solului brun luvic de la Oradea

(după [NUME_REDACTAT]., 2003)

Fig.1.3.Influenta ingrasamintelor minerale cu NP x K, aplicate timp de 20 de ani in stationar (1974 – 1994), asupra mobilitatii aluminiului in solul brun luvic, Oradea – 1994

(după [NUME_REDACTAT]., 2003)

Concentrații ridicate de Al3+ în soluția nutritivă manifestă efecte dăunătoare asupra rădăcinilor, care suferă modificări morfologice, se înnegresc, își micșorează creșterea în lungime și grosime, apar modificări fundamentale ale capacității de adsorbție și reținere a cationilor. În asemenea condiții Al3+ provoacă o desorbție a ionilor Ca2+, K+ și Mg2+ și a altor specii de cationi din stratul pectocelulozic al perilor radiculari, înrăutățind nutriția, absorbția acestor cationi scăzând și crescând aceea a Al3+ . Se micșorează, de asemenea, nutriția cu fosfor, care precipită sub formă de fosfați de aluminiu la suprafața rădăcinii.

Aluminiul mobil din sol, aflat în exces are o acțiune mecanică de distrugere a perișorilor absorbtivi de pe rădăcinile plantelor, care au rol decisiv în preluarea selectivă a cationilor și anionilor din soluția solului, în funcție de necesitățile fiziologice ale plantei. Distrugerea perișorilor radiculari, creează condiții favorabile pentru intrarea neselectivă în plantă a elementelor nutritive, nu în funcție de necesitățile plantei, ci în directă corelație cu concentrația acestora în soluția solului. Ca o consecință a acestui fapt, în condițiile în care în sol se află un exces de ioni NO-3 sa NH+4, aceștia se vor cumula în plantă în cantități care pot depăși capacitatea de metabolizare a plantei, înregistrându-se apariția fenomenelor de fitotoxicitate. Fenomenul este mai evident și mai acut dacă excesul de molibden, microelementul cu rol esențial în metabolizarea azotului mineral.

Sensibilitatea speciilor de plante la toxicitatea aluminiului diferă.

Speciile calcifuge sunt mai puțin sensibile la toxicitatea aluminiului comparativ cu cele calcifobe.

În funcție de sensibilitatea speciilor de plante la toxicitatea aluminiului, Avdorin și colab., 1976, au făcut următoarea clasificare:

specii tolerante la concentrații ridicate de aluminiu: timoftica și orzul

specii sensibile: cartoful, porumbul, lupinul;

specii cu sensibilitate ridicată: mazărea, fasolea, hrișca, orzul, grâul de primăvară și inul

specii foarte sensibile: trifoiul roșu, sfecla de zahăr, grâul de toamnă și lucerna

Speciile tolerante la concentrații mari de aluminiu posedă însușirea de a fixa acest element în rădăcini, transferul spre partea aeriană fiind scăzut comparativ cu speciile având sensibilitate ridicată. [NUME_REDACTAT] în soluția nutritivă micșorează de 3-4 ori absorbția Al în rădăcina plantelor tolerante, comparativ cu cele netolerante la Al (Guerrier, 1978). Cu cât concentrația activă a ionilor de Ca 2+, Mg2+, K+ este mai mare decât aceea a celor de Al3+, cu atât toxicitatea aluminiului este mai scăzută și nutriția îmbunătățită. Plantele sunt mai sensibile la toxicitatea aluminiului în primele stadii după răsărire.

Fig. 1.4.Influenta continutului solului in Aluminiu mobil(me/100g.sol) asupra procentului de proteina bruta in productia de porumb cultivat pe solul brun luvic de la Oradea

(după [NUME_REDACTAT]., 2003)

Numeroase cercetări au dus la concluzia că aluminiul schimbabil predomină printre alți cationi în solurile acide și că la pH sub 5,0 acesta constituie factorul principal ce influențează negativ creșterea plantelor. Aciditatea de schimb este constituită în proporție de peste 80% din ioni de aluminiu și numai în mică măsură (5-20%) din cei de hidrogen (Chiriță, 1971).

La acțiunea nocivă a Al3+ solubil se asociază Mn2+solubil. Spre deosebire de Al3+, care rămâne în cea mai mare parte în rădăcini, manganul se acumulează mai mult în partea aeriană, ceea ce determină tulburări în metabolismul substanțelor proteice și al glucidelor. Îngrășămintele chimice cu azot măresc mobilitatea ionilor Mn2+, în schimb cele cu fosfor au efect în sensul micșorării toxicității Mn2+. Excesul de Mn2+ este la fel de toxic ca cel de Al3+, sensibilitatea plantelor la acest exces variind în funcție de specie. La fasole simptomele de toxicitate apar când în țesuturi se acumulează peste 1 000 ppm Mn2+, la mazăre la peste 500 ppm, iar la orz la 200 ppm Mn (White, 1970). Sfecla de zahăr și lucerna suferă din cauza excesului de Mn2+ chiar pe soluri cu ph în jur 6-6,5.

La efectele nocive ale excesului de Al și Mn forme solubile în soluția solului se mai asociază și excesul de Fe2+ .

Micșorarea concentrațiilor de Al3+, Fe2+ și Mn2+ din soluția solului se poate realiza, într-o anumită măsură, prin folosirea îngrășămintelor chimice cu N, P și K, dar mai ales prin utilizarea gunoiului de grajd. Ionii de Al3+ schimbabili formează cu materia organică compuși complecși insolubili, Al3+ trecând în forme neschimbabile, fără acțiune nocivă asupra plantelor. (Clarck și Nich, 1968; Pionke și Corey, 1967). Principalul mijloc de înlăturare a efectelor datorate ionilor acidității rămâne aplicarea amendamentelor calcaroase.

În experiențele staționare organizate în România, în perioada 1968-1972, în diferite condiții pedoclimatice, după o schemă unitară, s-au relevat de-a lungul timpului o serie de aspecte legate de existența potențialului agrochimic al solurilor.

Astfel, în condițiile solului brun luvic de la Oradea (Ciobanu, 2000) s-a determinat pe baza analizelor chimice de sol, efectuate după 20 de ani de la instalarea experiențelor staționare faptul că datorită aplicării sistematice a îngrășămintelor chimice, valorile inițial acide ale pH-ului, determinate de o pedogeneză specifică, au înregistrat o scădere progresivă, deteriorându-se condițiile de nutriție a plantelor și nivelul producțiilor obținute.

Din analiza datelor cuprinse în tabelul 1.3 se relevă faptul că evoluția conținutului solului în Al mobil, diferă atât în funcție de dozele de azot aplicabile, cât și de nivelul agrofondului de fosfor.

Se observă faptul că în cazul în care îngrășămintele cu fosfor se aplică unilateral, în lipsa azotului, conținutul solului brun luvic în Aluminiu mobil are o ușoară tendință de scădere în toate variantele valorile acestui indicator agrochimic, nedepășind 1,5-1,58 mg/100 g sol.

Dozele de azot sunt cele care influențează cel mai puternic conținutul solului în aluminiu mobil, acesta crescând concomitent cu creșterea dozelor utilizate. Valorile conținutului solului brun luvic în aluminiu mobil depind și de nivelul agrofondului de fosfor în sensul că cele mai mari conținuturi se înregistrează pe agrofondul nefertilizat cu fosfor respectiv fertilizat anual cu 40 kg P2O5/ha, acestea scăzând în variantele fertilizate anual cu 80, respectiv 160 kg P2O5/ha.

Fig.1.5. Influenta amendamentelor calcaroase si a ingrasamintelor chimice asupra valorii aciditatii hidrolitice (me/100 g sol) a solului brun luvic de la Oradea (1974 – 1994)

(după [NUME_REDACTAT]., 2003)

În cazul utilizării unor doze mari, de îngrășăminte cu fosfor, o parte din Aluminiu mobil din sol este imobilizat în fosfați de aluminiu și, ca urmare, efectul negativ al acestuia asupra creșterii și dezvoltării plantelor este mai puțin evidențiat, atât fenotipic, cât și sub aspectul nivelului de producție realizat.

I.3. Compoziția chimică a principalelor amendamente calcaroase

În tabelul 1.4 se dau valorile medii privind compoziția chimică a principalelor amendamente calcaroase utilizate în țara noastră. Cel mai folosit este calcarul măcinat. Compoziția chimică a materialelor ce sosesc în gospodăria agricolă poate să difere de datele medii înscrise în tabelul 8.4. De aceea, înainte de aplicarea pe teren, materialele calcaroase se analizează spre a se stabili puterea lor de neutralizare (PNA) și celelalte însușiri chimice.

Primele patru materiale din tabelul 8.4 sunt aplicabile pe solurile acide nedeficitare în magneziu (care conțin în stratul arat peste 1 me Mg/100g sol uscat), în timp ce dolomita măcinată este preferată pe soluri acide cu mai puțin de 1 me Mg/100 g sol.

Carbonatul de calciu rezidual, obținut la fabricarea îngrășămintelor complexe nitrofosfatice, pote să conțină între 1,3-7,0% N utilizabil (13-70 kg N/t). Când în DAC, se află mai mult azot utilizabil decât DOEN pentru cultura ce ocupă terenul în anul amendării, este nevoie ca DACt să fie aplicată pe parcursul a doi sau mai mulți ani, în fracțiuni anuale (DACa) care să nu aducă în sol mai mult azot decât necesarul optim economic pentru culturile care ocupă terenul.

La aplicarea pe teren a amendamentului se pierde prin volatilizare în aer sub formă de amoniac aproximativ 1/8- 1/12 părți din azotul total conținut în acest amendament. Carbonatul de calciu de la fabricarea îngrășămintelor complexe nitrofosfatice are o anumită radioactivitate datorită conținutului său de uraniu (40-80 ppm), thoriu (1 – 2 ppm) și proctanitiu. Izotopii radioactivi ai uraniului ( U238, U235 și U234) sunt alfa și gamma emițători, iar thoriul și protactiniul emit particule beta.

Conținutul de sodiu (1,2 – 1,4% Na2O) din carbonatul de calciu precipitat la industria sodei nu micșorează valoarea materialului ca amendament pentru soluri acide. Datorită conținutului său ridicat de apă, precipitatul CaCO3 are consistență păstoasă care îngreunează aplicarea lui cu mașinile din dotarea agriculturii.

Amendamentele ce se obțin din piatră de var și dolomită trebuie să fie măcinate în particule cu diametrul mai mic de 0,5 mm și să treacă în proporție de 80% prin sita cu ochiuri de 0,3 mm.

Nămolul (spuma) de defecare de la fabricile de zahăr conține CaCO3, Ca(OH)2, MgCO3 0,30 – 0,42% P (față de substanța uscată), 120- 650 ppm K, 1—5% materie organică, toate precipitate împreună cu particule de argilă. Peste 50% din greutatea particulelor au diametrul sub 0,09 mm, 25% sunt particule între 0,09-0,25 mm, restul fiind între 0,25- 0,315 mm diametru. Având suprafață specifică mare, carbonații se solubilizează în timp mai scurt decât calcarul după aplicarea în solul acid.

I.4. Stabilirea solurilor ce necesită amendamente

Necesită amendamente calcaroase solurile acide, care conțin forme schimbabile de aluminiu și de mangan la niveluri toxice, și cele în care formele mobile ale acestor elemente pot să apară în perioada de vegetație a culturilor, ca urmare a fertilizării cu îngrășăminte chimice.

Suprafețele cu soluri acide din cuprinsul unei ferme de producție agricolă, pe care urmează a se aplica amendamente, se stabilesc prin analize agrochimice, care se efectuează o dată la 3-5 ani.

Formele mobile de aluminiu sau de mangan pot să apară în cantități toxice în solurile care au pH-ul (dozat în suspensie apoasă) sub 6,0 iar gradul de saturație cu baze (VAh) sub 80% dacă au textură lutoasă sau luto-nisipoasă și, respectiv, la pH sub 5,8 și grad de saturație în baze sub 85% în cazul celor cu textură luto-argiloasă și argiloasă. Solurile acide cu valori ale pH și (VAh) sub aceste plafoane necesită să fie amendate prin calcarizare când sunt cultivate cu plante de câmp.

Solurile acide ocupate cu plantații de pomi, arbuști fructiferi și viță de vie necesită amendamente calcaroase când pH-ul din stratul 0-40 cm este sub 5,5, iar gradul de saturație cu baze, sub 65%.

Solurile acide folosite ca pajiști naturale trebuie amendate prin calcarizare dacă pH-ul în stratul superficial 0-10 cm coboară sub 5,3 și gradul de saturație cu baze sub 55%.

I.5.Stabilirea ordinii de aplicare a amendamentelor calcaroase disponibile

Suprafațele cu soluri acide care trebuie ameliorate prin calcarizare se împart în categorii de urgență după cum urmează:

urgența I: soluri acide cu pH-ul sub 5,0 și gradul de saturație cu baze sub 50%;

urgența a-II-a: soluri acide cu pH-ul cuprins între 5,0 și 5,6 și cu gradul de saturație între 50-70% (soluri luto-nisipoase) și 75% (soluri argiloase și luto-argiloase);

urgența a-III-a: soluri acide cu pH-ul suspensie apoase între 5,6-5,8(soluri cu textură luto-argiloasă); între 5,6-6,0 (soluri lutoase și luto-nisipoase) și cu gradele de saturație cu baze cuprinse între 75-85% și, respectiv, între 70-80%.

Disponibilul de amendamente calcaroase se aplică începând cu solurile care, prin însușirile lor, intră în urgența I, continuând cu cele din urgența a-II-a și cu cele din urgența a-III-a.

Reușita culturilor leguminoase perene depinde în mare măsură de neutralizarea acidității și asigurarea unui conținut ridicat de calciu în sol, de aceea prezența lor în asolamente deplasează solurile din urgența a III-a de amendare în urgența a II-a, iar pe aceasta din urmă în urgența I.

În mod asemănător se pot stabili urgențele de aplicare a amendamentelor calcaroase și pentru solurile din plantații pomi-viticole și pentru cele de sub pajiști naturale.

Stabilirea dozelor de amendamente calcaroase. Dozele de amendamente calcaroase (DAC) se stabilesc pe baza analizei agrochimice a solului și a materialelor calcaroase disponibile. Pentru aplicarea amendamentului trebuie să se țină seama de următoarele însușiri ale solului și ale amendamentului:

conținutul inițial de baze schimbabile SB (cationi bazici, me/100 g sol);

gradul inițial de saturație cu baze (VAhd,%) a solului și cel dorit a fi atins prin calcarizare (VAhd, %)VAhi=(SBi 100): (SBi + Ah), Ah fiind aciditatea hidrolitică exprimată în me/ 100 g sol;

grosimea h (cm) și densitatea aparentă h(g/cm3) pentru stratul de sol ce urmează să fie ameliorat prin calcarizare;

puterea de neutralizare a amendamentului (PNA, % CaCO3);

conținutul amendamentului în substanțe nutritive (N, P2O5 și K2O).

Primele patru din aceste însușiri se reunesc în formula de bază:

DAC, tone/ha = SBi (1.1)

cu ajutorul căreia se stabilesc dozele de amendamente calcaroase necesare neutralizării durabile a acidității vătămătoare și aducerii gradului de saturație cu baze la nivelulul dorit. În această formulă, 0,05 reprezintă cantitatea de carbonat de calciu (g) necesară neutralizării unui miliechivalent de aciditate conținută în 100 g sol din stratul care trebuie ameliorat prin calcarizare. Dacă se are în vedere ameliorarea stratului arat gros de 25 cm, cu densitatea aparentă medie de 1,25 g/cm3, cazul obișnuit al solurilor cultivate cu plante de câmp, formula de calcul a DAC se concretizează astfel:

DAC, t/ha = SBi (1.2)

Tabel 1.4

Compoziția chimică a principalelor materiale folosite la corectarea reacției solurilor acide (în % din masa proaspătă a materialelor la umiditatea de livrare către agricultură)

Gradul de saturație dorit, VAhd, a fi atins prin calcarizare în solurile acide cultivate cu plante de câmp este de 90% în cazul asolamentelor fără leguminoase perene și 100% în cazul celor cu astfel de culturi.

Pentru solurile acide ocupate cu plantații de pomi, arbuști fructiferi sau viță de vie, DAC se stabilesc cu formula:

DAC, t/ha = SBi , (1.3)

iar pentru solurile acide de sub pajiști naturale se folosește formula:

DAC, t/ha = SBi , (1.4)

gradele de saturație cu baze necesare de realizat în sol la aceste culturi fiind de 75 și, respectiv, 70%.

Dozele de amendamente calcaroase, exprimate în tone CaCO3 100%/ha (CaCO3 pur) pentru un diapazon cuprinzător de valori SBi și VAhi se dau în tabelele 1.5, 1.6 , 1.7, 1.8.

Tabel 1.5

Doze de amendamente calcaroase (DAC*), t CaCO3 100%/ha, pentru asolamentele cu plante de câmp fără leguminoase perene (după Lixandru, 1990)

*Pentru soluri acide cu Ph-ul în stratul arat sub 6,0 (soluri nisipoase sau nisipo.lutoase) și sub 5,8 (soluri lutoase sau luto-argiloase), gradul de saturație cu baze fiind sub 80 (85) %.

Tabel 1.6

Doze de amendamente calcaroase (DAC) pentru asolamentele

cu plante de câmp cu leguminoase perene

Tabel 1.7

Doza de amendamente calcaroase (DAC*) de aplicat la înființarea plantațiilor pomicole și viticole (inclusiv pepiniere) pe terenuri mecanizabile (după Lixandru, 1990)

*Soluri cu pH-ul suspensiei apoase (raportul sol:apă= 1:2,5) sub 5,5 și cu VAhi sub 65%

** Valori medii pentru stratul 0-40 cm.

Tabel 1.8

Doze de amendamente calcaroase (DAC*) pentru pajiști naturale, în funcție de suma bazelor de schimb (SBi) și de gradul de saturație cu baze (Vi) în stratul 0-10 cm al solurilor acide

(după Lixandru, 1990)

Aplicarea amendamentului în două sau mai multe fracțiuni anuale este necesară când cantitatea de azot utilizabil din doza totală de amendament calcaros (DACt) este mai mare decât doza optimă economică de azot (DOEN) prevăzută pentru cultura care va ocupa terenul în anul amendării. Doza anuală de amendament calcaros cu azot (DACal) se stabilește cu formula:

DACal , t/ha an = (1.5)

în care: Nai reprezintă cantitatea de azot (kg/ha) aplicată în sol cu îngrășămintele naturale și cu cele produse industrial pentru cultura din plan, înainte de momentul amendării; Nu- conținutul de azot utilizabil în % din masa proaspătă: DOEN- doza optimă economică totală de azot (kg/ha) prevăzută a se aplica la cultura care ocupă terenul în anul amendării.

Fig.1.6. Influenta amendamentelor calcaroase si a ingrasamintelor chimice asupra continutului in aluminiu mobil (me/100 g sol) a solului brun luvic de la Oradea

(după [NUME_REDACTAT]., 2003)

După efectuarea primei aplicări anuale de amendamente calcaroase, în doza corectată în funcție de conținutul de azot utilizabil din amendament, rămâne de aplicat în anii următori o cantitate de amendament (DACr) care se stabilește cu formula:

DACr = DACt – DACal (1.6)

I.6.Influența amendamentelor asupra însușirilor fizice, chimice și biologice ale solului

Carbonatul de calciu este greu solubil în apa lipsită de CO2 ( 0,014 g/litru la 25C ); în apa încărcată cu CO2 solubilitatea lui crește de 50-60 de ori . Presiunea CO2 din atmosfera solului este de câteva sute de ori mai ridicată decât aceea de la suprafața solului, ceea ce favorizează solubilizarea CaCO3 din amendament și transformarea lui în bicarbonat de calciu:

CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3)2;

CaO + H2O Ca(OH)2

Ca(OH)2 + 2H2CO3 Ca(HCO3)2 + 2 H2O.

Bicarbonatul de calciu și hidroxidul de calciu întră în reacție cu fracțiunea coloidală, micșorând aciditatea solului.

Acizii liberi din soluția solului sunt și ei neutralizați:

2 HNO3 + Ca(HO)2 Ca(NO3)2 + 2 H2O

După aplicarea amendamentului în sol, Ca și Mg se află, pentru un anumit timp, în trei forme chimice: în stare de carbonat de calciu și magneziu; în formă schimbabilă la fracțiunea coloidală a solului și în stare ionică în soluția solului, ca bicarbonat sau hidroxid.Cu timpul, carbonatul se dizolvă în întregime, contribuind pe de o parte la neutralizarea acidității solului, iar pe de alta o parte din calciu este îndepărtat din stratul arat o dată cu recoltele și prin levigare sub acțiunea apelor de infiltrare. Factori ca textura nisipoasă a solului, aplicarea îngrășămintelor cu reacție potențial acidă, precipitații abundente, aport de materie organică etc. contribuie la creșterea procentului de calciu levigat. Cercetări efectuate în România și în alte țări au arătat că anual se îndepărtează 100-250 kg Ca/ha și 30-80 kg Mg/ha, ceea ce duce la concluzia că după un număr de ani trebuie să se revină la aplicarea amendamentelor.

Amendamentele exercită o influență multilaterală și de lungă durată asupra însușirilor fizice , chimice și biologice ale solului.

Efectul asupra însușirilor fizice se datorește calciului care, coagulând coloizii solului prin formarea de humați de calciu, contribuie la legarea particulelor de sol în agregate stabile. Aceasta atrage după sine îmbunătățirea circulației apei și a aerului, micșorarea posibilităților de formare a crustei la suprafață. Solul se lucrează mult mai ușor. Crește lent conținutul de humus dacă se aplică îngrășăminte, iar în lipsa lor conținutul de humus scade prin mineralizare biochimică intensă. Se dezvoltă mai bine microorganismele heterotrofe, contribuind la formarea humusului și la dispariția produșilor toxici intermediari.

Schimbarea reacției solului determină modificări ale mobilității elementelor nutritive. Dacă reacția devine slab acidă sau neutră, scade conținutul de Al3+, Fe2+ și Mn2+ forme mobile sub limita la care aveau efect nociv asupra plantelor și microorganismele (tabelul 8.9). Bacteriile fixatoare de azot se dezvoltă bine pe această cale rezultând o creștere a conținutului de azot asimilabil, iar cele nitrificatoare găsesc condiții optime pentru transformarea formei NH4+ până la azot nitric. Amendamentele măresc conținutul formelor accesibile de fosfor din sol. Aceasta se explică prin faptul că pe măsură ce se micșorează aciditatea solului, crește solubilitatea fosfaților bazici de aluminiu, existenți în procent ridicat în asemenea soluri.

Tabel 1.9

Modificarea indicilor acidității solului brun acid montan

([NUME_REDACTAT]) și a solubilității Al, Fe și Mn sub acțiunea

CaCO3 aplicat ca amendament

(după Lixandru și colab, 1984)

Totodată, creșterea activității ionilor HO- din soluția solului favorizează eliberarea ionilor H2PO4- din starea de adsorbție și trecerea lor în soluția solului. Din activitatea microorganismelor ce descompun materia organică rezultă diverși acizi organici care, formând compuși de tip chelat cu Fe2+ și Al3+, împiedică retrogradarea fosforului.

Mobilitatea potasiului poate să crească sau să scadă, în funcție de condiții. De regulă, crește tăria de reținere a K+ la complexul coloidal și scade concentrația acestuia în soluția solului. Fenomenul se explică prin legile după care se desfășoară adsorbția cu schimb de cationi. Potrivit legii rapoartelor, după înlocuirea hidrogenului din complexul adsorbtiv cu calciu, se mărește raportul concentrației active a celor două specii de cationi (Ca2+, K+) aflate la complexul adsorbtiv și se micșorează acel raport în soluția solului, adică se mărește tăria de reținere a potasiului. Cu toate acestea, datorită scăderii concentrației ionilor H+ șiAl3+ din soluția solului, plantele adsorb mai bine toate speciile de ioni nutritivi, inclusiv potasiul. Un conținut de calciu prea ridicat în soluția solului poate, totuși, deranja absorbția potasiului.

Accesibilitatea Mg2+ se modifică în același sens cu accesibilitatea potasiului, adică se micșorează concentrația Mg2+ în soluția solului.

În privința microelementelor, cu excepția molibdenului, a cărui mobilitate este scăzută în condițiile mediului puternic acid și ridicată în cel neutru sau alcalin, mobilitatea celorlalte microelemente scade în urma aplicării amendamentelor. Concentrația Mn2+ din soluția solului scade sub limita de toxicitate pentru plante. Mobilitatea borului poate să scadă, de asemenea, până la apariția semnelor de insuficiență. Cuprul devine mai puțin accesibil plantelor deoarece este reținut prin adsorbție la particulele de calcar, sau formează compuși insolubili cu diverse substanțe organice. Insuficiența lui poate fi remarcată pe soluri gleice, cu conținut ridicat de materie organică, și pe cele cu textură nisipoasă. Folosirea îngrășămintelor cu microelemente pe soluri tratate cu amendamente contribuie la obținerea de sporuri de recoltă chiar în cazul molibdenului.

Gradul de saturație cu baze (V%) crește evident, scăzând procentul de aluminiu (tabelul 8.9).

Pe soluri montane folosite ca pajiști, sub influența amendamentelor dispar speciile cu valoare furajeră scăzută cum sunt Nardus stricta și Sphagnum, apărând specii valoroase, printre care și leguminoase.

Aplicarea amendamentelor calcaroase în cadrul asolamentelor și a tehnologiilor de cultură a plantelor. În asolamentele cu in și cartof nu se recomandă aplicarea amendamentelor calcaroase pe parcelele unde urmează să fie aceste culturi , din cauza sensibilității lor la șocul chimic determinat în sol de calcarizare. Pe solul proaspăt calcarizat crește incidența atacului de bacterioze la in și de râie comună la cartof. Aceste culturi valorifică bine efectul ulterior, în al III-lea și al IV-lea an al calcarizării.

La efectul direct al calcarizării, reacționează cu sporuri mari de recoltă trifoiul, lucerna, orzul, porumbul, grâul și celelalte plante de cîmp cu excepția inului și cartofului.

În ceea ce privește momentul aplicării, este recomadabil ca amendamentele ce nu conțin azot utilizabil să fie aplicate și încorporate în sol cu arătură de bază, o dată cu îngrășămintele solubile cu fosfor și cu potasiu. Amendamentele se pot aplica și mai mult înainte sau după lucrarea profundă a solului, ori de câte ori starea fizizcă a acestuia permite accesul și funcționarea corectă a agregatului de aplicare.

Pentru valorificarea efectului azotului din carbonatul de calciu, obținut ca subprodus la industria îngrășămintelor complexe, se recomandă aplicarea lui primăvara, pe terenul încă înghețat și ocupat cu cereale păioase de toamnă, sau pe arăturile așezate, destinate culturilor de primăvară.

Când se impune aplicarea amendamentului pe terenul arat și încă insuficient așezat este bine ca agregatul de aplicare să se deplaseze în lungul brazdelor.

Carbonatul de calciu rezidual de la fabricarea îngrășămintelor complexe poate fi aplicat și după răsărirea porumbului sau a altor culturi de primăvară, care urmează să fie fertilizate suplimentar cu azot, cu condiția ca aplicarea să fie făcută uniform și în doza stabilită, funcție de conținutul de azot utilizabil din amendament și de necesarul de azot al culturilor, cum s-a menționat mai sus. Aplicarea acestui amendament în perioada vară-toamnă implică riscul pierderii parțiale a azotului prin levigare sau dentrificare.

Deoarece îngrășămintele organice micșorează efectul negativ al acidității asupra culturilor, se recomandă ca amendamentele să nu se aplice în același an pe terenul ce urmează să se fertilizeze organic, ci în al doilea sau al treilea an după aceea. Efectele însumate ale îngrășămintelor organice și amendamentelor calcaroase, aplicate pe suprafețe mai mari; solele pe care s-au aplicat amendamente calcaroase urmează a fi fertilizate organic în următorii ani.

Când fertilizarea solului cu fosfor se face folosind fosforite activate, nu se recomandă încorporarea lor în sol concomitent cu amendamentele calcaroase prin aceeași lucrare. În astfel de situații este bine ca fosforitele să fie introduse în sol cu arătura, iar amendamentele calcaroase, prin discuire.

Când se dispune atât de fosforite cît și de îngrășăminte fosfatice solubile, primele se vor folosi cu precădere pe terenul încă necalcarizat și pe cel calcarizat cu trei sau mai mulți ani în urmă, rezervând îngrășămintele solubile pentru terenul pe care se vor aplica amendamentele. Fosforitele neactivate, aplicate în doze optime de 50-150 kg P2O5/ha, nu pot neutraliza aciditatea vătămătoare din sol, deoarece nu aduc decât 1/10- 1/20-a parte din cantitatea de calciu necesară, iar acesta se află în minerale mult mai puțin solubile decât carbonatul de calciu și de magneziu din amendamente. De aceea, aplicarea de fosforite în doze normale de P2O5 nu înlătură necesitatea calcarizării, iar aceasta din urmă, în condițiile menționate mai sus,nu face inutilă folosirea fosforitelor pe solele stabilite prin analiza agrochimică a solului.

I.7.Periodicitatea aplicării amendamentelor calcaroase

În condițiile climatice în care evoluează solurile acide, procesul debazificării stratului lor arat continuă, cu aceeași intensitate, și după calcarizarea acestor soluri. Îndepărtarea bazelor din stratul arat al solurilor calcarizate are loc refacerea acidității, iar o dată cu aceasta, însușirile fizice, chimice și bilogice ale solului se înrăutățesc. După câțiva ani de la aplicarea amendamentelor calcaroase capacitatea de producția a solurilor intră în declin, tinzând spre nivelul scăzut anterior amendării. Din aceste motive amendarea solurilor acide prin calcarizare este o măsură care trebuie aplicată periodic.

Dinamica refacerii acidității și înrăutățirii însușirilor fizico-chimice ale solului acid poate fi urmărită și cuantificată prin analize agrochimice repetate la 3-5 ani. Analizele se referă la pH, suma bazelor schimbabile, aciditatea adsorbită, formele mobile de aluminiu și mangan, gradul de saturație cu baze, datele servind la fundamentarea deciziei privind repetareea calcarizării. Nevoia de a reveni cu amendamente pe același teren intervine când pH-ul și gradul de saturație cu baze coboară la nivelul valorilor prag, specificate cînd s-a vorbit despre urgențele de aplicare a amendamentelor.

Dacă s-au aplicat la prima amendare doze normale de amendamente, pe solurile cultivate cu plante de cîmp apare novoia de a se reveni cu amendamente după o perioadă de 5 ani. Dozele se stabilesc cu ajutorul formulelor 8.2-8.5, folosind datele analizelor agrochimice. Când se aplică amendamentele înainte ca p H-ul și grdul de saturație cu baze ale solului scade sub valorile prag, DAC(de întreținere ) sunt mai mici decît cele aplicate prima dată.

Transportul, depozitarea tempoară și aplicarea amendamentelor pe teren. Transportul amendamentelor de furnizori la gara cea mai apropiată de gospodăria agricolă beneficiară se face pe cale ferată, în vagoane deschise. Din acestea, amendamentele se descarcă pe platforma gării în mijloacele de transport.

Încărcarea de pe platforma gării în mijloacele de transport direct sau în mașina de aplicare pe teren se face cu încărcătorul hidraulic TIH 445 sau cu încărcătorul frontal IFRON.

De la gară amendamentele se transportă, de regulă, direct la solele pe care urnmează a se aplica. Transportul se face cu trenuri de remorci basculante 2RM2 tractate cu tractoare U650 sau 1010.

Depozitarea temporară se face direct pe sol, în grămezi conice, înalte de minimum 1,5 m, pe cît posibil la mijlocul laturii lungi a solei de amendat.

Pînă la aplicarea amendamentului pe teren, grămezile se protejeaă de ploaie și spulberare de vînt prin acoperire cu folii de polietilenă. Aceasta se impune cu deosebire în azul carbonatului de calciu cu azot rezidual, care poate fi spălat din amendament de apă de precipitații, poluînd solul din jurul grămezii.

Aplicarea pe teren se face cu mașina MA-3,5 la o lățime de lucru de 8m și o uniformitate de distribuire de cel mult 25% (DAC+/-25%). Mașina poate aplica la o trecere între 590-5120 kg amendamente/ha, în funcție de viteza benzii transportatoare și de deschiderea șubărului. Dozele mai mari de 5t/ha, maxima posibilă la o trecere pe teren cu MA-3,5, se realizează prin parcurgerea de două ori a terenului pe aceleași urme.

Efecul amendamentelor asupra nivelului recoltei. Sporurile de recoltă pe care le asigură amendarea solurilor acide diferă în raport cu însușirile agrochimice inițiale ale solului acid, rotația culturilor, gradul de favorabilitate al condiților climatice anuale, sistemul de fertilizare și agrotehnica aplicată. La aceași cultură și în condiții climatice comparabile, sporurile de producție pe care le determină calcarizarea sunt cu atît mai mari cu cît inițial aciditatea solului a fost mai accentuată.

Efectul calcarizării se micșorează treptat după o curbă, pe măsură ce cresc pH-ul și gradul de saturație cu baze în sol, ajungînd să fie statistic nesemnificativ pe solurile cu aceste însușiri la nivelul valorilor -prag.

În general leguminoasele reacționează la calcarizare cu sporuri mai ridicate, comparativ cu culturile anuale neleguminoase. În tabelul 8.10 se prezintă date medii pentru condițiile din țara noastră privind sporurile de recoltă ce pot fi realizate prin aplicarea amendamentelor pe soluri acide.

Tabel 1.10

Date medii privind sporurile de recoltă pe care le poate asigura amendarea solurilor acide prin calcarizare cu amendamente fără azot, fosfor și potasiu

Considerând un sol cu p H-ul între 5,2-5,6 și gradul de saturație cu baze 50-70%, pe care s-au aplicat 6t/ha agrocalcar, la o durată de acțiune a acestuia de 5 ani și o productivitate medie a rotației fără leguminoase perene de 5000 unități cereale la ha și an, rezultă că sporul de recoltă raportat la o unitate agrocalcar (100%Ca CO3) ajunge la 80 unități cereale pe an și tona de agrocalcar.

În cazul carbonatului de calciu obținut ca subprodus la fabricarea îngrășămintelor nitrofosfatice, la efectul de amendament din anul aplicării se mai adaugă efectul azotului pe care-l conține acest material. Dacă se aplică în mod corect, fiecare kg de N utlizabil din acest material determină sporuri de recoltă de minimum 9 unități cereale. La o valoare a PNA de 65% și un conținut de N utlizabil în acest amendament de 2,5% sporul specific de recoltă în anul aplicării va fi de circa 280 unități pe tona de amendament fizic.

Măsuri de protecția muncii la vehicularea și aplicarea amendamentelor calcaroase. Regulile de protecție și securitate a muncii în lucrările de vehiculare și aplicare a amendamentelor calcaroase sunt aceleași care se aplică în intreprinderile industriale care le produc.

La expunere exterioară, fără a fi îngerate, carbonații și silicații de calciu sau magneziu precum și substanțe din amendamente (azotatul și bicarbonatul de amoniu, fosfații de calciu din carbonatul de calciu rezidual de la obținerea îngrășămintelor complexe; carbonatul de sodiu din carbonatul precipitat la industria sodei; substanțele din nămolul de defecare de la industria zahărului etc.) nu sunt toxice pentru om și animale. Dozele de radiații din carbonatul de calciu rezultat la obținerea îngrășămintelor nitrofosfatice nu pezintă pericol pentru personalul ce-l manipulează.

Mecanizatorii, și în general, întregul personal ce lucrează cu amendamente calcaroase poartă ochelari de protecție, salopete, mănuși și șorțuri de cauciuc pe toată durata lucrului. La sfârșitul lucrului echipamentul se curăță prin spălare cu detergenți.

Consumul de alimente este permis după spălarea mâinilor și a feței.

Capitolul II

INDICATORI DE APRECIERE A VALORIFICĂRI APEI

În literatura de specialitate indicatorii de acest gen au în vedere valorificarea de către plantă a întregii cantități de apă consumate sau numai eficiența folosirii apei de irigație. Indicatorii amintiți abordează problema apei din două perspective: una care scoate în prim plan elementul producție, evidențiind cantitatea de produs obținută în consumarea sau folosirea a 1 m3 apă (Crăciun M., Nagy Z., Domuța C., etc.), iar cea de a doua pune în evidență factorul apă, arătând cantitatea de apă consumată sau folosită pentru obținerea a 1 kg de producție principală (Botzan M., Grumeza N., Domuța C., Tușa C. etc.).

Valorificarea apei consumate de către plante se poate calcula cu indicatorii:

Coeficientul de valorificare a apei totale, notat Kvt (Grumeza N., 1987) sau CVA (Nagy Z., 1992); acesta indică consumul de apă necesar pentru o unitate de produs principal.

Kvt sau (2.1.)

în care:

Kvt sau CVA = coeficienții de valorificare a apei (m3/kg sau mm/kg);

Σ (e+t) = consumul total de apă (evapotranspirația) (m3/ha sau mm/ha);

Prod. = producția principală (kg/ha).

Creșterea valorii acestui indicator reflectă o folosire mai puțin bună a apei consumate.

Eficiența valorificării apei (EVA) arată cantitatea de producție principală obținută prin consumul unei unități (m3 sau mm) de apă.

(2.2.)

în care:

Prod. = producția (kg/ha);

Σ (e+t) = consumul total de apă (evapotranspirația) (m3/ha sau mm/ha).

Valori mai mari ale indicatorului arată valorificarea superioară a apei consumate.

Valorificarea apei de irigație se apreciază cu indicatorii:

Coeficientul de valorificare a apei de irigație, notat Kvi (Grumeza N., 1989) sau CVAI (Nagy Z., 1992). Arată cantitatea de apă de irigație necesară pentru obținerea unei unități de spor de producție.

Kvi sau (2.3.)

în care:

Kvi sau CVAI = coeficientul de valorificare a apei de irigație (m3/kg sau mm/kg);

Σm = norma de irigare (m3/ha, mm/ha);

Sprod = sporul de producție (Prod. irigat – Prod. neirigat), kg/ha.

Ca și în cazul indicatorului Kvt (CVA), creșterea valorilor indicatorului Kvi (CVAI) reflectă o folosire mai puțin eficientă a apei, în cazul de față a celei de irigație.

Eficiența valorificării apei de irigație (EVAI) arată numărul de unități de spor de producție obținute la o unitate de apă de irigație aplicată.

(2.4.)

în care:

EVAI = eficiența valorificării apei de irigație (kg/m3 sau kg/mm);

Sprod. = sporul de producție (Prod. irigat – Prod. neirigat), kg/ha;

Σm = norma de irigare (mm, m3/ha).

Ierarhizarea eficienței valorificării apei

Ierarhizarea valorificării apei de către culturile agricole cu ajutorul indicatorilor prezentați avantajează culturile ale căror producție principală o constituie tulpinile supraterane (lucerna, porumbul pentru siloz) sau subterane (cartoful), rădăcinile (sfecla de zahăr) comparativ cu acele culturi a căror producție principală o reprezintă boabele (grâul, porumbul, fasolea, soia, floarea soarelui) (Domuța C., 1995).

Dacă se are în vedere valoarea furajeră a culturilor amintite anterior și se exprimă în unități nutritive (UN) valoarea producției principale rezultă o ierarhizare modificată a eficienței valorificării apei (EVAIUN). Exprimarea producției în unități nutritive dezavantajează însă culturi deosebit de importante pentru alimentația oamenilor: fasolea, floarea soarelui, soia.

Folosind testul Duncan pentru analiza statistică a eficienței valorificării apei de irigație de către culturile din tabelul 2.1., în perioada 1987-1993, Domuța C. (1995) a constatat că, în urma exprimării producției principale în unități nutritive,

culturile de porumb și grâu se situează în grupe statistice superioare, iar cele de porumb siloz și lucernă se situează în grupe statistice inferioare celor ocupate prin calcularea Kvi cu producția exprimată în kg/ha; ba mai mult, porumbul pentru boabe s-a situat în fruntea ierarhiei cu 0,33 m3/kg spor UN, fiind urmat, în aceeași grupă statistică, de către sfecla de zahăr cu 0,42 m3/kg spor UN și cartof 0,45 m3/kg spor UN (fig.2.1.).

Exprimarea producției princi-pale în energie (KWh) și calcularea eficienței valorificării apei (EVAIE) ierarhizează culturile amintite într-un mod diferit.

Exprimarea energetică a pro-ducției reflectă doar unilateral importanța culturii respective.

În tabelul 2.2. este prezentat conținutul producției principale în unități nutritive (UN) și energie (KWh).

O altă posibilitate de apreciere a valorificării apei, mai ales a celei de irigații are în vedere aspectul financiar al problemei. Bîrnaure V. (1979) apreciază valorificarea apei de irigație prin raportul dintre “venitul net” (profitul) și norma de irigație. Domuța C.(1996) calculează Eficiența financiară a irigației (EFAI) ca raport dintre valoarea sporului de producție obținut prin irigare (lei) și mărimea normei de irigare folosite. În cazul datelor multianuale valoarea sporului se calculează folosind ca preț de valorificare prețul ultimului an analizat.

Tabel 2.1.

Eficiența valorificării apei de irigație (EVAI) și eficiența financiară a irigației (EFAI) la principalele culturi din centrul Câmpiei de Vest, Oradea 1976-1996

Tabel 2.2.

Unități nutritive și energie conținute de 1 kg producție principală

Exprimarea valorii sporului de producție în valută, folosind prețurile FOB practicate pe piața mondială, ierarhizează eficiența financiară a irigării culturilor diferit de cea în care prețul de valorificare al produselor este cel de pe piața românească, diferențe mari înregistrându-se mai ales la cultura de soia, întrucât pe piața românească raportul dintre prețul grâului și prețul soiei este de 1 la 1,8, în timp ce pe piața mondială raportul a ajuns și de la 1 la 4 (Domuța C., 1993).

Din datele prezentate în tabelul 2.2. se remarcă că cea mai mare eficiență financiară a irigației s-a obținut la cultura de cartof, fapt ce se datorează sporului de producție față de neirigat (13.969 kg/ha), normei de irigare folosire (1.890 kg/ha), dar și prețului de valorificare a producție.

În medie, după valoarea celor 4 indicatori, cultura de sfeclă de zahăr se situează pe primul lor urmată fiind de porumbul pentru boabe și cartof, pe ultimul loc situându-se cultura de soia.

Indicatorii de apreciere a valorificării apei nu pot fi singurele criterii folosite pentru alegerea culturilor ce urmează a fi amplasate pe terenurilor irigate. Dacă ar exista tentația de-a alege culturile după eficiența financiară a irigației se impune a se ține seama de cerințele agrotehnice ale fiecărei culturi și de conservarea solului astfel încât sistemul de agricultură practicat să se înscrie în coordonatele sistemului de agricultură durabilă. De aceea, la cartof, se va evita monocultura și folosirea solanaceelor ca premergătoare, cele mai bune premergătoare fiind leguminoasele perene și cele anuale; sfecla de zahăr nu se va cultiva după ea însăși mai devreme de 4 ani, datorită atacului de boli și dăunători și oboselii solului, cele mai bune premergătoare fiind grâul, orzul, mazărea, fasolea și soia. Floarea soarelui nu va fi amplasată după ea însăși mai devreme de 5-6 ani.

Se remarcă faptul că nici unul dintre criteriile analizate nu se poate considera ca exhaustiv în alegerea culturii ce urmează să se amplaseze pe terenurile irigate. Pe lângă acestea trebuie avute în vedere și importanța producției principale pentru alimentația oamenilor și animalelor, specificul exploatației agricole.

II.1. Factori care influențează valorificarea apei

Valorificarea apei este diferită de la o cultură la alta fiind influențată de condițiile pedoclimatice și elementele de tehnologie: asolament, soi sau hibrid, densitate, lucrările solului, fertilizare, combaterea buruienilor, bolilor și dăunătorilor.

II.1.1. [NUME_REDACTAT] aceeași cultură, atât eficiența valorificării apei consumate cât și eficiența valorificării apei de irigație sunt de la un soi (sau hibrid) la altul. Desimea plantelor influențează de asemenea valorificarea apei.

II.1.2. Soiul sau hibridul

Rezultatele obținute la Oradea cu hibrizi reprezentativi din toate grupele FAO, arată că, în condiții de neirigare cele mai mari rezultate ale eficienței valorificării apei consumate s-au obținut la hibrizii din grupele FAO 400-500 și 500-600, iar în condiții de irigare la hibridul cel mai tardiv din grupa FAO peste 600. În condiții de aprovizionare optimă cu apă pe măsura creșterii tardivității hibrizilor eficiența valorificării apei de irigație a fost mai mare, irigarea asigurând condiții pentru exprimarea potențialului biologic superior al hibrizilor tardivi.

Tabel 2.3.

Influența hibridului asupra valorificării apei consumate (EVA) de către cultura porumbului neirigat și irigat, Oradea 2001-2004

În aceeași experiență, eficiența valorificării apei de irigație (EVAI) a crescut pe măsura creșterii tardivității hibridului, diferența dintre valorificarea EVAI obținută la cel mai tardiv și cel mai timpuriu hibrid de porumb fiind de 11% (Tabel 2.4.).

Tabel 2.4

Influența hibridului asupra valorificării apei de irigație (EVAI) de

către cultura porumbului, Oradea 2001-2004

II.1.3. Desimea plantelor

Importanța stabilirii unei desimi optime a plantelor la unitatea de suprafață este binecunoscută, iar influența acestui factor fitotehnic asupra eficienței valorificării apei diferă de la o specie la alta, respectiv de la un soi (hibrid) la altul.

La hibridul de porumb Turda super, în condiții de neirigare, cea mai mare valoare a eficienței valorificării apei consumate s-a înregistrat la desimea de 55.000 plante /ha, desimile mai mici sau mai mari determinând înrăutățirea valorificării apei consumate. În condiții de irigare, desimea optimă pentru acest hibrid este cu 15.000 plante/ha mai mare, desimile mai mici precum și desimea de 85.000 plante/ha determinând înrăutățirea valorificarea apei consumate (tabel 2.5.).

Tabel 2.5.

Influența desimii plantelor asupra eficienței apei consumate (EVA) de către

hibridul de porumb Turda super, Oradea 1998-2004

De regulă, la desimea recomandată de fitotehnicieni pentru fiecare hibrid se înregistrează și cea mai mare eficiență a valorificării apei consumate.

La hibridul de porumb amintit mai sus, cea mai mare valoare a eficienței valorificării apei de irigație s-a obținut la o desime de 70.000 plante/ha, la desimile mai mici și la desimea de 75.000 plante/ha sporul de producție obținut la 1m3 apă de irigație folosit fiind mai mic (tabel 2.6.).

Tabel 2.6.

Influența desimii plantelor asupra eficienței valorificării apei de irigație (EVAI) de către cultura porumbului (hibridul Turda super), Oradea 2001-2004

II.1.4. Condițiile climatice și pedologice

Determinări efectuate după o metodologie unitară în 14 câmpuri de cercetare a bilanțului apei din sol din zonele de interes pentru irigații din România arată diferențe între valoarea coeficientului de valorificare a apei consumate.

[NUME_REDACTAT] de Vest a Olteniei, pe cernoziomul de la Maglavit, la 1 kg grâu s-au consumat 0,72 m3 în condiții de irigare și 0,66 m3 în condiții de neirigare, în localitățile Caracal ([NUME_REDACTAT]), Drăgănești-Vlașca ([NUME_REDACTAT]), Brăila (Bărăgan), Valul lui Traian (Dobrogea), Arad (Câmpia de Vest), cantitatea de apă consumată la 1 kg boabe de grâu a fost mai mică , iar în localitățile Mărculești (Bărăgan), Cosmești-Tecuci, [NUME_REDACTAT], Suceava (Moldova), Oradea (Câmpia de Vest), Satu-Mare (nisipurile Olteniei) cantitatea de apă consumată la 1 kg boabe de grâu a fost mai mare decât la Maglavit (tabel 2.7).

Tabel 2.7.

Coefiicenții de valorificare a apei consumate (CVA sau Kvt) în diferite zone pedoclimatice ale României la culturile de grâu și porumb

(date prelucrate după Grumeza N și colab, 1989)

În condiții de irigare, doar la Drăgănești-Vlasca s-a consumat o cantitate de apă la 1 kg boabe de grâu mai mică decât la Maglavit.

Diferențe importante în ce privește valoarea CVA din cele 14 localități s-au înregistrat și la cultura porumbului. În condiții de neirigare, doar la Mărculești și Cluj-Napoca s-au înregistrat valori mai mari ale cantităților de apă consumate la 1 kg boabe de porumb, în timp ce în condiții de irigare acestor 2 localități li se adaugă alte trei: Oradea, Cosmești-Tecuci și Timișoara.

Cantitățile de precipitații înregistrate în perioada de vegetație a celor 2 culturi sunt prezentate în tabelul 2.8. Se remarcă faptul că la grâu, diferențele față de precipitațiile înregistrate la Maglavit sunt cuprinse între 17% la Valul lui Traian și 110% la Suceava. La porumb, diferențele sunt cuprinse între 10% și 64%, de asemenea la Valul lui Traian și Suceava.

Tabel 2.8.

Precipitații înregistrate în perioadele de vegetație ale grâului și

porumbului în diferite localități din România

(date prelucrate după Grumeza N și colab., 1989)

II.1.5. Agrotehnica utilizată

Nivelul agrotehnicii utilizate influențează fără îndoială eficiența valorificării apei. Dintre elementele agrotehnice în continuare sunt analizate influența asolamentului îngrășămintelor, buruienilor și irigației asupra valorificării apei.

II.1.5.1. [NUME_REDACTAT] pozitivă asupra însușirilor fizice, chimice și biologic ale solului și în final asupra producțiilor agricole este binecunoscută (Guș P și colab.1998), iar îmbunătățirea valorificării apei vine ca o consecință firească.

Rezultatele obținute la în perioada 1996-2004 la cultura de grâu evidențiază îmbunătățirea valorificării apei consumate comparativ cu monocultura în asolamentul de 2 ani în care planta premergătoare a fost porumbul și mai ales în asolamentul de 3 ani în care planta premergătoare a fost soia (tabel 2.9.).

Tabel 2.9

Influența asolamentuluiasupra valorificării apei consumate (EVA)

de către culturile de grâu și porumb, Oradea 1996-2004

La porumbul neirigat din rotația de 2 ani, la 1m3 apă consumată s-a obținut cu 5% mai multe boabe de porumb decât la porumbul din monocultură, iar în asolamentul de 3 ani cu soia (plantă fixatoare de azot) eficiența valorificării apei consumate a crescut cu 10%. Irigarea a determinat îmbunătățirea valorificării apei consumate.

Apa de irigație este mai bine valorificată de către culturile de grâu și porumb în asolamente de 2 ani și mai ales în asolamentul de 3 ani cu soia (tabel 2.10).

Tabel 2.10

Influența asolamentului asupra valorificării apei de irigație (EVAI)

de către culturile de grâu și porumb, Oradea 1996-2004

II.1.5.2. [NUME_REDACTAT] cu martorul nefertilizat, în variantele fertilizate eficiența valorificării apei consumate este superioară, iar eficiența valorificării apei de irigație la cultura porumbului a crescut cu 32% în varianta fertilizată cu gunoi de grajd 30t/ha și cu 80% dacă la acest agrofond s-a asociat și fertilizarea chimică (tabel 2.11).

Tabel 2.11

Influența fertilizării asupra valorificării apei consumate (EVA) și asupra valorificării apei de irigație (EVAI) de către cultura porumbului, Oradea 2000-2004

La fiecare m3 de apă de irigație folosit la cultura porumbului s-a obținut un spor de producție mai mare decât în varianta nefertilizată cu 32% prin fertilizare organică și cu 81% mai mare prin fertilizare organo-minerală.

II.1.5.3. [NUME_REDACTAT] binecunoscută concurența puternică pe care o fac culturilor agricole pentru factorii de vegetație (apă, substanțe nutritive, lumină, temperatură). În culturile îmburuienate se obțin producții mult mai mici decât în culturile bine întreținute și ca urmare valorificarea apei este foarte mult îmbunătățită, așa cum demonstrează datele obținute de noi în condițiile de la Oradea. Practic, eficiența valorificării apei consumate sau de irigație a scăzut sub 50% la toate cele 5 culturi studiate (tabel 2.12).

Tabel 2.12

Influența îmburuienării asupra eficienței valorificării apei consumate

(EVA) și asupra eficienței valorificării apei de irigație (EVAI) de către

principalele culturi, Oradea 2000-2004

În valori relative, cele mai mari diferențe între valorile EVA și EVAI din variantele îmburuienate și neîmburuienate s-a înregistrat la cultura porumbului, urmată de culturile de soia, fasole, sfeclă de zahăr și cartof.

II.1.5.4. [NUME_REDACTAT] în ultimul rând, irigația determină îmbunătățirea valorificării apei consumate așa cum demonstrează datele din acest subcapitol, precum și datele prezentate în capitolul 13. Trebuie precizat însă că nu în toți anii, irigarea determină îmbunătățirea valorificării apei consumate, excepțiile constituindu-le unii ani ploioși, când momentul aplicării udării nu este suficient de corect stabilit și ca urmare cultura nu valorifică în totalitate apa de irigație utilizată.

Reducerea normei de udare și îân fianl a normei de irigație, determină înrăutățirea valorificării apei de irigație atât la culturile pentru boabe cât și la culturile pentru tulpini sau rădăcini (tabel 2.13). rezultă importanța deosebită care trebuie acordată stabilirii corecte a mărimii normelor de udare respectiv a conducerii corecte a regimului midității în sol pe adâncimea de udare a fiecărei culturi în parte.

Tabel 2.13

Influența reducerii normei de udare asupra valorificării apei de irigație (Kvi)

de către culturile agricole din [NUME_REDACTAT], Oradea, 1987-1993

(după Domuța C., 1995)

II.2. Relația dintre apă și producția culturii

Literatura de specialitate arată că domeniul funcțiilor de răspuns dintre apă și producția culturii este larg, ecuațiile exprimând legături de formă liniară, curbiliniară concavă sau curbiliniară convexă. Aceste legături sunt influențate de tipul de parametru de apă care este ales (evapotranspirație sau norma de irigație), măsurarea sau acuratețea estimării acestuia, locul de experimentare, biomasa luată în considerare (materia uscată totală sau produsul util), condițiile anului de experimentare.

Relația dintre consumul de apă (evapotranspirație) și producție

Cercetări efectuate în diferite zone ale lumii arată că relația dintre consumul de apă și producție sau substanța uscată este una directă.

[NUME_REDACTAT], primele cercetări privind relația dintre consumul de apă și producția culturilor de porumb, bumbac și fasole au fost efectuate de către Botzan M. și colab. în 1958, pe baza rezultatelor experimentale obținute în câmpurile experimentale de la [NUME_REDACTAT] (tranziție la zona forestieră), Studina (silvostepă) și Mărculești (stepă moderată). La porumb această relație avea o formă liniară, autorul considerând că există posibilități de ridicare a producției de porumb prin irigație (hibrizi mai productivi și agrotehnică adecvată), lucru confirmat ulterior. La bumbac și fasole ecuațiile aveau o formă parabolică; la cartof și sfeclă de zahăr astfel de corelații au fost stabilite de către Avrigeanu și colab. (1960) , Avrigeanu (1960) și Avrigeanu (1961) evidențiază și la cultura porumbului o curbă de tip parabolă cu deschiderea în sus, considerând că, la un anumit consum limită de apă producția ar crește pe seama altor factori de vegetație.

O etapă nouă, de anvergură națională în această problemă, o constituie inițierea, în 1969, a programului de cercetare “Exploatarea amenajărilor de îmbunătățiri funciare”, în cadrul fostului Institut de Cercetări pentru [NUME_REDACTAT] și apoi în cadrul Institutului de Cercetări pentru [NUME_REDACTAT], Irigații și [NUME_REDACTAT] – Giurgiu (Grumeza N., 1974 și 1978). Amplasarea de câmpuri de bilanț al apei în sol în toate zonele de interes pentru irigații din România, conducerea acestora după o fișă de cercetare unitară a condus la obținerea unor rezultate cu adevărat remarcabile și deosebit de valoroase. Corelațiile dintre consumul de apă al culturilor irigate și neirigate și producție după 10-15 ani de cercetări efectuate în diferite zone ale țării sunt de următoarele forme:

lineară: y = a + bx

semilogaritmică: y = a + b logx

polinom de gradul doi: y = a + bx + cx2

Aceste corelații s-au cuantificat pentru localitățile : Maglavit din partea de vest a [NUME_REDACTAT], Caracal, Berceni (lângă București), drăgănești și Băneasa-Giurgiu din [NUME_REDACTAT], Căteasa din sudul Piemontului getic, [NUME_REDACTAT] din Bărăganul sud-vestic, Mărculești din Bărăganul sud-estic, Brăila din nordul Bărăganului, [NUME_REDACTAT] a Brăilei, [NUME_REDACTAT] din Dobrogea de Nord, Valul lui Traian din Dobrogea centrală, Arad și Oradea din Câmpia de Vest și Cluj-Napoca din [NUME_REDACTAT], Tecuci din [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] din [NUME_REDACTAT], Gogoșu pe solurile nisipoase din vestul Olteniei, [NUME_REDACTAT] pe nisipurile din stânga Jiului (Grumeza N. și colab.,1989).

În tabelul 2.14 se prezintă funcțiile de regresie pentru cultura porumbului în diferite zone climatice.

Tabel 2.14

Corelația consum de apă – producție la principalele culturi în diferite zone ale României (după Grumeza N. și colab., 1989)

Pentru perioada 1987-1993 corelațiile consum de apă-producție sunt prezentate în figura pentru culturile pentru boabe și în figura pentru culturile pentru tulpini și rădăcini (fig. 2.2., fig.2.3)

În varianta irigată conducerea regimului de apă a fost una optimă, cu menținerea rezervei de apă între plafonul minim și capacitatea de câmp, iar tehnologia de cultură a fost cea optimă pentru zona de cercetare. De aceea, în intervalul de date studiat se regăsește valoarea maximă a producției pentru un consum optim de apă al culturii, alocarea unor cantități suplimentare de apă pentru mărirea consumului de apă neînsemnând și obținerea unor producții mai mari.

Relația dintre apa aplicată prin irigare și producția culturii

Rezultate experimentale arată că nu există o relație unică între cantitatea de apă aplicată prin irigare și producția obținută. Stewart (1983), citat (1992) a evidențiat o relație logaritmică între creșterea evapotranspirației (∆ET) peste ET obținută din precipitații și norma de irigare (Wi) la aplicarea apei prin brazde la , de forma ∆ET = 139 (ln Wi) – 545. Aceasta indică o creștere lineară (1 la 1) pentru primii 100-200 mm apă aplicată, după care ET devine proporțional mai mică pe măsură ce se aplică mai multă apă de irigare la sorgul pentru boabe.

a) Grâu: y = 0,1807×2 – 0,4742x + 4,4308, R2 = 0,6615 b) Porumb boabe: y = -0.2853×2 + 5.3616x – 11.308, R2 = 0.7835

c) Soia y = 0,1874×1,5272 , R2 = 0,5797 d) Fasole y = 0,0397×2,651, R2 = 0,6497

e) Floarea soarelui y = 0,5937×1,035, R2 = 0,8031

Fig.2.2. Corelații dintre consumul de apă și producțiile agricole la culturile

pentru boabe, [NUME_REDACTAT], Oradea, 1987-1993

a) Sfeclă de zahăr: y = 4,0224×1,3731,R2 = 0,7706 b) Cartof : y = 1.6479×2 – 5.3522x + 14.647 , R2 = 0.7369

c) Lucernă anul I: y = 0,7095×2,1715, R2 = 0,4206 d) Lucernă anul II: y = 6,697×1,2133, R2 = 0,5294

e) Porumb siloz cultură dublă: y = 3,7342×2,0893, R2 = 0,7465

Fig. 2.3. Corelații dintre consumul de apă și producțiile agricole la culturile

pentru tulpini sau rădăcini, [NUME_REDACTAT], Oradea, 1987-1993

Cercetări efectuate de Păltineanu I. (1992) arată că, reducerea normelor de udare și irigare în faza de umplere a bobului și în faza generativă duce la pierderi de producție.

Crăciun M. și colab. (1987), la cultura de soia obține sporuri de producție direct proporționale cu mărimea normei de irigare până la valoarea normei de irigare de 262,8 mm, după care valoarea sporului de producție scade. La aceeași cultură, Tușa C. (1997) arată că, în condiții de secetă, sporul de producție are tendința de creștere odată cu mărirea normei de irigație, nepunându-se problema unei plafonări; în condiții ploioase însă, sporul de creștere are tendință de creștere până la un anumit plafon, după care scade.

II.2.1. Factorii de răspuns Ky

O altă modalitate de analiză a influenței deficitului de apă asupra producției o reprezintă factorul de răspuns al producției (Ky) (Doorembos și Pruitt, 1977).

în care: Ky = factorul de răspuns al producției;

Ya = producția actuală, kg/ha;

Ym = producția maximă, kg/ha;

ETa = evapotranspirația (consumul de apă) actuală, mm sau m3/ha

ETm = evapotranspirația (consumul de apă) maximă, mm sau m3/ha.

Deficitul de apă al culturii se poate exprima pentru întreaga perioadă de vegetație a culturii sau pentru perioadele individuale de creștere: instalare, stadiul vegetativ, înflorire, formarea producției, perioada de coacere. În general, pentru întreaga perioadă de vegetație scăderea producției este mai puțin proporțională cu creșterea deficitului de apă (Ky < 1), din această grupă de culturi înscriindu-se lucerna și sfecla de zahăr. Există culturi la care există o proporționalitate mare între creșterea deficitului hidric și producție (Ky > 1), în această categorie înscriindu-se cultura de porumb, dar și culturile de banane și trestie de zahăr. După mărimea factorului de răspuns al producției, Doorembos și Kassam (1986) împart culturile în 4 grupe:

grupa I : lucernă, alune de pământ, sfeclă de zahăr;

grupa II: lucernă, sorg, citrice, varză, bumbac, viță de vie, soia, floarea soarelui, tutun, grâu;

grupa III: fasole, citrice, ceapă, ardei, cartofi, roșii, pepeni, grâu;

grupa IV: banane, porumb, trestie de zahăr.

Mărimea factorului de răspuns al producției la deficitul de apă depinde de stadiul de vegetație al culturii. Din datele prezentate în tabelul 2.14 se remarcă că manifestarea deficitului hidric la înflorire determină cele mai mari valori ale lui Ky, adică cele mai mari pierderi de producție. Factorul de răspuns al producției, Ky, se poate folosi pentru calcularea producției prealabile în condițiile în care este cunoscut gradul de aprovizionare cu apă a culturii în diferite momente (tabel 2.15).

Crăciun M. (1996) studiază factorul de răspuns al producției la deficitul hidric evidențiind un comportament diferit al hibrizilor de porumb, valoarea factorului Ky fiind de 0,74 și 0,87 la hibrizii Robust și Șoim și de 1,79 și 2,00 la hibrizii F340 și Progres.

Tabel 2.15

Factorul de răspuns al producției (Ky)

(după Doorembos J. și Kassam A.H, 1986)

II.3. Relația dintre salinitatea solului și producția culturii

Producția culturii scade liniar pe măsură ce salinitatea solului crește (Hofman, 1983, citat de Păltineanu I.) în concordanță cu relația generală:

Y = 100 – b’(ECs – a)0 (2.19)

în care:

Y = producția;

b = descreșterea producției pe unitatea de creștere a salinității;

ECs = conductivitatea electrică a extractului de sol conectat la 250C;

a = valoarea pragului de salinitate.

Cercetări efectuate de Danielson și Franklin (1977), citați de Păltineanu I. (1992) arată că, la cultura porumbului pentru boabe, stresul hidric a redus producția până la 75%, în timp ce stresul osmotic (salinitatea) a redus producția până la 50%, iar stresul combinat a redus producția cu mai mult de 50%.

Capitolul III

MATERIALUL ȘI METODA DE CERCETARE

Câmpul de cercetare a fost amplasat la Stațiunea de Cercetare – [NUME_REDACTAT] Oradea pe un preluvosol cu următorul profil: Ap = 0-24 cm; At = 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 a două orizonturi de acumulare a argile coloidale Bt1 și Bt2 cu 39,8% și 39,3% argilă coloidală.

Sursa de apă folosită pentru irigarea culturii este un foraj adânc de 15 m.

Materialul biologic utilizat: hibridul de porumb Turda 200.

În experiența privind influența fertilizării și regimului de aprovizionare cu apă asupra valorificării apei s-au studiat următorii factori:

Factorul A: regimul de aprovizionare cu apă;

a1: neirigat;

a2: irigat; Factorul B fertilizarea:

b1: martor nefertilizat;

b2: gunoi de grajd, 30t/ha;

b3: gunoi de grajd, 30t/ha + N90P45.

Influența diferitelor grade de fertilizare asupra producției de porumb și asupra valorificării apei s-au studiat în experiența staționară amplasată în anul 1973. Factorii studiați au fost următorii:

Factor A: fertilizare organică

a1: gunoi de grajd 0,0 t/ha

a2: gunoi de grajd 20,0 t/ha

a3: gunoi de grajd 40,0 t/ha

a4: gunoi de grajd 60,0 t/ha.

Factor B: fertilizare minerală

b1: N0P0

b2: N100P100.

Studiul dozelor de amendamente s-a efectuat într-o experiență staționară amplasată în anul 1973. Factorii studiați au fost următorii:

Factor A: doza de CaCO3

a1 = 0,0 t/ha

a2 = 3,0 t/ha (50% Ah)

a3 = 6,0 t/ha (75% Ah)

a4 = 9,0 t/ha (100% Ah)

Factor B: fertilizarea minerală

b1 = N0P80

b2 = N120P80

Consumul de apă al culturii porumbului s-a determinat prin metoda bilanțului apei în sol conform metodologiei cunoscute (Grumeza N. și colab., 19889, Domuța C., 2012)

Capitolul IV

REZULTATE OBȚINUTE

IV.1. Influența fertilizării organice, organo-minerale și irigației asupra producției de porumb, date medii pe perioada 2012-2013

La porumbul neirigat, fertilizarea organică a determinat obținerea unui spor de producție de 12,96 q/ha (29%) foarte semnificativ statistic; în varianta fertilizată organo-mineral diferența față de martor a fost mai mare, 25,9 q/ha (58,8%), înregistrându-se o diferență față de varianta fertilizată doar cu gunoi de grajd de 13,02 q/ha (22,8%). (tabel 1.).

În condiții de irigare diferențele dintre variantele fertilizate și martorul nefertilizat sunt mai mari decât diferențele înregistrate în condiții de neirigare: 17,82 q/ha în varianta fertilizată organic și 36,23 q/ha în varianta fertilizată organo-mineral. Comparativ cu varianta fertilizată organic, în varianta fertilizată organo-mineral s-a obținut un spor de producție de 18,51 q/ha (23%).

Irigarea a determinat obținerea de sporuri de producție foarte semnificative statistic pe toate agrofondurile: 17,95 q/ha (40,6%) la martorul nefertilizat, 22,81 q/ha (39,9%) în varianta fertilizată organic și 28,3 q/ha (40,3%) în varianta fertilizată organo-mineral. Ca urmare, în medie pe cele două regimuri s-a înregistrat o diferență de 23,02 q/ha (40,3%), foarte semnificativă statistică de asemenea.(tabel 4.1.)

Tabel 4.1.

Influența fertilizării organice și organo-minerale asupra producției culturii de porumb neirigat și irigat, , 2012-2013

IV.2. Influența fertilizării organice și organo-minerale asupra consumului de apă al porumbului neirigat și irigat, date medii pe perioada 2012-2013

Atât în condiții de neirigare cât și în condiții de irigare, fertilizarea organică și organo-minerală au determinat obținerea unor valori mai mari ale consumului total de apă comparativ cu martorul nefertilizat, diferențele fiind de 99 m3/ha și 127 m3/ha în condiții de neirigare și de 167 m3/ha, respectiv 204 m3/ha în condiții de irigare. Aceste diferențe s-au realizat în condițiile în care valorile rezervelor inițiale arătau că în variantele fertilizate s-au înmagazinat cantități mai mari de precipitații în perioada rece, ca urmare porumbul a avut posibilitatea să consume o cantitate mai mare de apă din rezerva solului. Ponderea apei din rezerva solului în acoperirea consumului de apă a fost de 28-30% în condiții de neirigare și de 15-18% în condiții de irigare. (tabel 4.2).

În medie pe perioada studiată în intervalul semănat-recoltat s-au înregistrat 326,7 mm precipitații, acestea au acoperit 70-72% din consumul total de apă al porumbului neirigat și 54-56% din consumul total de apă al porumbului irigat.

Irigarea a determinat creșterea valorii consumului total de apă cu 29,4% la martorul nefertilizat și cu 30,2% la celelalte două variante. Irigația a acoperit 28-29% din consumul total de apă al culturii. (tabel 4.2.).

Tabel 4.2.

Consumul total de apă și sursele de acoperire la cultura porumbului neirigat și irigat în diferite variante de fertilizare, Oradea 2012-2013

Σ (e + t) = consumul total de apă

Ri-Rf = rezerva solului (rezerva inițială – rezerva finală)

Pv = precipitațiile din perioada de vegetație ; Σm = norma de irigare

Corelația consum de apă-producție în funcție de fertilizare

Corelația consum de apă-producție este una directă în toate cele trei variante de fertilizare, semnificativă statistic în varianta nefertilizată și distinct semnificativă statistic în variantele fertilizate organic și organo-mineral. (fig. 4.2.). Ca urmare se poate afirma că prin asigurarea unui sistem de fertilizare mai bun se realizează o corelație consum de apă-producție mai bine asigurată statistic.

Fig. 4.2. Corelația dintre consumul de apă și producție în funcție de fertilizare,

Oradea 2012-2013

IV.3. Influența fertilizării organice și organo-minerale asupra valorificării apei de irigație de către cultura porumbului, valori medii pe perioada 2012-2013

În condiții de neirigare, fertilizarea organică a determinat creșterea eficienței valorificării apei consumate față de martorul nefertilizat cu 27,5%, iar fertilizarea organo-minerală a determinat o creștere de 57,1%. În condiții de irigare, diferențele au fost de 25,2% în varianta fertilizată organic și de 53,3% în varianta fertilizată organo-mineral. (tabel 4.3).

Tabel 4.3.

Influența fertilizării organice și organo-minerale asupra eficienței valorificării apei consumate (EVA) de către porumbul neirigat și irigat, Oradea, 2012-2013

În medie pe perioada studiată, în varianta nefertilizată, la 1m3 apă de irigație folosită (prin menținerea rezervei de apă din sol pe adâncimea de 0-75 cm între plafonul minim și capacitatea de câmp) s-a obținut un spor de 1,04 kg. În varianta fertilizată organic, eficiența valorificării apei de irigație a crescut cu 14%.

În varianta fertilizată organo-mineral s-a obținut cea mai mare valoare a eficienței valorificării apei, 1,55 kg/m3, cu 49% mai mult decât valoarea obținută la martorul nefertilizat și cu 30,2% mai mult decât în varianta fertilizată doar cu gunoi de grajd. (tabel 4.4.).

Tabel 4.4.

Influența fertilizării organice și organo-minerale asupra eficienței valorificării apei de irigație (EVAI) de către cultura porumbului, Oradea 2012-2013

IV.4. Influența separată și asociată a fertilizării organice și minerale asupra producției și valorificării apei de către porumb

Cea mai mare producție de porumb (10300 kg/ha), cel mai ridicat conținut în proteină al boabelor de porumb și cea mai mare valoare a EVA s-au înregistrat în varianta cu gunoi de grajd 60t/ha+N100P100. (tabele 4.5, 4.6., 4.7.)

Tabel 4.5.

Influența fertilizării organice și minerale asupra producției de porumb,

Oradea 2012-2013

Tabel 4.6.

Influența fertilizării organice și minerale asupra conținutului de proteină (%) al boabelor de porumb,Oradea 2012-2013

Tabel 4.7.

Influența fertilizării organice și minerale asupra eficienței valorificării apei consumate (EVA)- kg/m3 de către cultura porumbului, Oradea 2010-2013

IV.5. Influența separată și asociată a amendamentelor și a fertilizării chimice asupra producției și valorificării apei de către cultura porumbului

La cultura porumbului, doza de 9,0 t/ha CaCO3 și fertilizarea cu N120P90 au determinat obținerea celor mai mari valori ale producției (7080 kg/ha).Cele mai mari valori ale conținutului în proteină (13,6%), respectiv ale eficienței valorificării apei consumate (1,96 kg/m3) s-au înregistrat în varianta cu 6,0 t/ha CaCO3. (tabele 4.8., 4.9., 4.10.)

Tabel 4.8.

Influența amendamentelor și fertilizării minerale asupra producției de porumb,

Oradea 2012-2013

Tabel 4.9.

Influența amendamentelor și fertilizării minerale asupra conținutului în proteină a boabelor de porumb, Oradea 2012-2013

Tabel 4.10

Influența amendamentelor și fertilizării minerale asupra eficienței valorificării apei consumate (EVA) – kg/m3- de către cultura porumbului, Oradea 2012-2013

Capitolul V

CONCLUZII

Cercetările efectuate în experiențele de lungă durată de la Stațiunea de [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] au determinat următoarele concluzii:

importanța fertilizării organo-minerală asupra producției porumbului este evidentă în anii studiați atât în condiții de irigare cât și în condiții de neirigare. Prin aplicarea acestui tip de fertilizare (organo-minerală) rezultatele medii arată că sporul de producție față de martorul nefertilizat a fost de 58,8% în condiții de neirigare și 40,3% în condiții de irigare.

fertilizările organică și organo-minerală au determinat creșteri ale consumului total de apă comparativ cu martorul nefertilizat, diferențele fiind de 99 m3/ha și 127 m3/ha în condiții de neirigare, respectiv 167 m3/ha și 204 m3/ha în condiții de irigare.

valorile cele mai mari ale eficienței valorificării apei consumate (EVA) s-au înregistrat în varianta fertilizată organo-mineral atât în condiții de neirigare (1,54 kg/m3) cât și în condiții de irigare (1,64 kg/m3).

valorificarea apei de irigație (EVAI) s-a realizat cel mai bine în varianta fertilizată organo-mineral, obținându-se 1,55 kg spor la 1 m3 apă de irigație.

corelația consum de apă-producție este una directă în toate cele trei variante de fertilizare.

cantitatea de porumb obținută la 1 m3 de apă consumată crește odată cu creșterea dozei de gunoi de grajd, iar aplicarea dozei de îngrășăminte chimice N100P100 determină creșterea eficienței valorificării apei consumate comparativ cu variantele nefertilizate mineral.

cele mai mari valori ale eficienței valorificării apei consumate (1,96 kg/m3 și 1,36 kg/m3) s-au obținut prin folosirea dozei de 6,0 t/ha ca CO3.

BIBLIOGRAFIE

Borza I., Stanciu A., 2010, Fitotehnie. Ed. Universității din Oradea, pp. 332-352

[NUME_REDACTAT] Maria, 2006, Cercetări privind influența unor măsuri fitotehnice asupra eficienței valorificării apei de către cultura porumbului în condițiile [NUME_REDACTAT], Teza de doctorat USAMV Cluj- [NUME_REDACTAT] R., 2010 Știința solului – îndrumător de lucrări practice. Ed. Universității din Oradea, pp. 84-105.

Brejea R., 2011, Practicum de pedologie, Ed. Universității din [NUME_REDACTAT] R., 2011, Practicum de Tehnologii de Protecție a Solurilor. [NUME_REDACTAT] din [NUME_REDACTAT] C, 2005, Irigarea culturilor, Ed. Universității din Oradea, pp. 256-260

Domuța C, 2009, Irigarea culturilor, Ed. Universității din [NUME_REDACTAT] C. (coord.), 2009, Irigațiile în [NUME_REDACTAT], Ed. Universității din

Domuța C., 2003, Oportunitatea irigațiilor în [NUME_REDACTAT], Ed. Universității din , pp. 165-196.

Domuța C., 2006, Tehnică experimentală, Ed. Universității din , pp. 112-150

Domuța C., 2009, Irigarea culturilor, [NUME_REDACTAT] din , pp. 95-124

Domuța C., 2012, 50 de ani de cercetări agricole în Oradea, [NUME_REDACTAT] din Oradea, pp. 95-124

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] (coordonatori), 2011, Relații în sistemul sol-apă-plantă-atmosferă în [NUME_REDACTAT]. Ed.Univ.din [NUME_REDACTAT] C., [NUME_REDACTAT], Ciobanu C., [NUME_REDACTAT]., Șandor M.,Șcheau V., Domuța A., Borza I., Brejea R.,Cărbunar M., Gîtea M.,Vușcan A., Cozma A., [NUME_REDACTAT]., 2012, Irigarea culturilor în [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] din [NUME_REDACTAT] Cr., 2011, Subasigurarea cu apă a porumbului, soiei și sfeclei de zahăr din [NUME_REDACTAT], Ed. Universității din Oradea, pp.142-161

[NUME_REDACTAT]., Ghinea L., [NUME_REDACTAT], 1983, Bazele biologice ale fertilității solului. Ed. [NUME_REDACTAT]

Grumeza N., Merculiev O., [NUME_REDACTAT]., 1989, Prognoza și programarea udărilor în sistemele de irigații Ed. [NUME_REDACTAT], p. 162-164

Grumeza N., [NUME_REDACTAT]., 2005, Amenajările de irigații din [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT] p. 52-130

Muntean L.S., Cernea S., Morar G., Duda M., Vârban I, Muntean S., 2011, [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]-[NUME_REDACTAT] T., 1992, Agrotehnica. .

Păcurar I., Ecopedologie. [NUME_REDACTAT], 2005;

Rusu T. și colab., Metode de cercetare a solului și plantei. [NUME_REDACTAT] , 2009;

[NUME_REDACTAT], 2013, Tehnologia și controlul materiilor prime vegetale, Ed. Universității din , pp. 54-188

, Alecu I.N., 1999, Ingineria sistemelor agricole. [NUME_REDACTAT] București.

Unger P., Cossel D., 1991, Tillage implement disturbance effects on soil properties, related to soil and water conservation, a literature review. Soil and [NUME_REDACTAT] 19.

Zăhan P., [NUME_REDACTAT]., 1997 – Mic dicționar de agrobiologie. [NUME_REDACTAT] din .

Zăhan P., [NUME_REDACTAT]., 1999, Agrotehnica solurilor acide din N-V României. [NUME_REDACTAT] din .