Tehnici Pentru Valorificarea Durabila a Resurselor de Apa In Agricultura

CUPRINS

Tehnici pentru valorificarea durabila a resurselor de apa in agricultura

1. Resursele mondiale de apă……………………………………………….pag.2

2. Funcțiile apei…………………………………………………………………..pag.3

3.Gospodărirea integrată a resurselor de apă……………………..pag.7

3.1. Integrarea în sistemul natural………………….pag.8

3.2. Integrarea în sistemul uman…………………….pag.10

4.Tehnici de valorficare durabila a resurselor de apa pentru agricultura……………………………………………………………………………pag.11

4.1. Tehnici de irigare cu consum redus de apă……pag.17

4.2. Evoluția metodelor de irigare locala ……………..pag.21

4.3.Irigare prin rampe perforate………………………….pag. 23

4.4.Irigarea prin picurare……………………………………pag. 26

4.5.Componența sistemului de irigare prin picurare. pag.28

4.6. Picurătoare…………………………………………………….pag.35

4.7. Elemente tehnice ale udării localizate …………….pag. 38

4.8.Avantajele și dezavantajele udării prin picurare pag.45

4.9.Irigare localizată subterană (punctiformă)……… pag.56

4.10.Irigare prin microaspersiune………………….. pag.58

Tehnici pentru valorificarea durabila a resurselor de apa in agricultura

1. Resursele mondiale de apă

Apa este o resursă naturală unică și continuu reciclată și purificată prin ciclul hidrologic, desi cantitatea toală de apă pe planeta noastră rămâne constantă: cca 1,4 miliarde km3. Cea mai mare parte din aceasta (97,5%) este reprezentată de apele saline care nu pot fi utilizate în stare naturală. Din disponibilul de apă dulce de 2,5%, 1,76% este înmagazinată în ghețari, în nori permanenți, iar ceea ce rămâne se distribuie între acumulările subterane și apele dulci de suprafață (cursuri de apă, lacuri, apa din sol, sub atmosferă și organismele vii) care reprezintă resursele de apă dulce ale omenirii care constă din 136.000 km3 (aproape 0,4 % din apa planetei), (FAO – 1994).

Reciclarea continuă a apei pe planeta noastră generată de energia solară antrenează în fiecare 500.000 km3 de apă transformată în vapori. Aceștia se reîntorc pe suprafața pământului sub formă de ploaie sau zăpadă dar nu în aceeiași proporție pe suprafețele de pe care au provenit. Din precipitațiile medii anuale care prezintă 110.000 km3, cca 70.000 km3 se evaporă înainte de a ajunge în mări și oceane, 40.000 km3/an constituind potențialul disponibil pentru utilizări umane. O mare parte din aceasta se produce în timpul furtunilor violente și al masonilor, producând inundații sau cad în zone nelocuite sau nelocuibile.

Hidrologii estimează cantitatea de apă disponibilă constant pentru populația umană la 9000 km3/an (sau 14.000 km2/m relativ stabil). Aceasta echivalează teoretic cu 1800 m3/om și an, mult mai mult decât se consuma în prezent (800 m3/om și an).

2. Funcțiile apei

Importanța deosebită a apei pentru umanitate este reflectată încă din antichitate când civilizația din Asia, Africa și [NUME_REDACTAT] au realizat amenajări pentru punerea în valoare a cursurilor de apă și pentru irigații. Odată cu evoluția omenirii resursele naturale au căpătat importanță din ce în ce mai mare devenind de regulă elemente de progres pentru cei ce le posedă sau cauze pentru declanșarea unor conflicte.

Apa și agricultura

Creșterea populației umane și animale a determinat intensificarea productiei agricole prin metode moderne pe care agricultura pluvială nu o poate asigura. Agricultura pluvială depinde de volumul și fiabilitatea precipitațiilor care prin marea lor variabilitate fac nesigură obținerea recoltelor. În astfel de condiții are loc o exploatare distructivă a solurilor cauzate de eroziune, suprapășunare, arderea pădurilor tropicale, despăduriri și luarea în cultură a unor terenuri neadecvate. În zonele aride și semiaride-cca 1/3 din uscatul planetei – aceste forme de degradare conduc la deșertificare. Evaluarea din 1991 făcută de ([NUME_REDACTAT] Unite pentru Dezvoltare) arată că 47% din terenurile cu agricultură pluvială sunt afectate mai mult decât moderat de deșertificare.

Dacă nu se poate face prea mult pentru creșterea cantităților de precipitații pot fi aplicate tehnici agricole pentru mai buna folosire a precipitațiilor existente (îmbunătățirea structurii solului, utilizarea mulch-ul, sortimentul de culturi și rotația lor, etc).

O intervenție radicală însă constă în înlocuirea agriculturii pluviale cu agricultura irigată. Securitatea alimentară mondială este legată de aplicarea irigației deși experiența acumulată până în prezent arată că agricultura rămâne cel mai mare consumator de apă.

Se apreciază că 2/3 din resursele de apă se utilizează pentru irigații iar șeptelul mondial consumă 60 miliarde litri de apă într-o zi ( crescînd cu cca.0,4 miliarde l/an). Ca ordin de mărime,irigarea unui hectar de orez necesită un volum de apă de 15 000 mc /an. Aceeași cantitate de apă asigură necesarul de apă pentru 100 nomazi și animalele lor (cca. 450 capete) sau apa necesară pentru 100 de familii din mediul rural pe o durată de 4 ani sau consumul de apă pentru 55 zile la un hotel de lux cu 100 clienți.

Utilizarea mai puțin eficace a apei în agricultură se datorează unei concepții defectuoase a proiectării rețelelor de transport și distribuție a apei precum și unei exploatări ineficiente. Deși unele pierderi de apă sunt inevitabile, mărimea acestora este deseori exagerată: 15 % pe rețeaua de aducțiune,15 % cu ocazia distribuției apei la sectoarele de udare, 25 % la aplicarea udării în câmp.Rezultă că din volumul de apă preluat din sursă, doar 45 % ajunge efectiv la plante. In funcție de concepția de proiectare, calitatea execuției și modul de xeploatare a amenajării, pierderile de apă pot avea valori de 5- 50 %.

Pierderile de apă de irigație constituie o risipă a unei resurse naturale limitate, o pierdere de energie dacă apa este supusă pompării și un factor poluant al solului.

Agriculturii i se cere să producă mai mult , cu un consum mai mic de apă pentru a deveni competitivă cu alte sectoare privind consumul de apă pe unitatea de produs. Chiar și în condițiile actuale, irigația rămâne singura tehnică care poate susține siguranța alimentară a populației.

Consumul specific de apă este de cca.1 kg cereale pentru 1000 l apă de irigație.Acest consum scade dacă se folosesc tehnologii de producție moderne.

Apa și sănătatea

Sănătatea oamenilor depinde de accesul la apă și de calitatea acesteia. Se consideră că igiena personală este satisfăcătoare dacă consumul de apă este de 50 l/zi. Or, milioane de oameni nu au acces la apă curată, acesta constituind unul din principalii factori de stagnare a dezvoltării lor. Lipsa apei determină lipsa hranei.

Țările în curs de dezvoltare prezintă un procent ridicat (20%) din populația subnutrită, consumând mai puține alimente decât necesarul lor energetic minim.

Serviciile de sănătate identifică cinci categorii de boli de origine hidrică:

boli transmise de apă: febra tifoidă, holera, dezinteria, gastronterite, hepatite infecțioase;

infecții ale pielii și ochilor: conjunctivite, trahomă, rîie, etc;

parazitoze (bilharioză, dracunculoză etc);

boli datorate insectelor vectori (țînțari, muște);

infecții datorate igienei necorespunzătoare.

[NUME_REDACTAT] subsahariană contaminarea apei potabile în insuficiența lucrărilor complexe de drenaj constituie sursa de boli care cauzează 62% din decese, de 12 ori mai mult decât țările dezvoltate.

Apa, resursă strategică

Valoarea crescândă a apei, preocupările privind calitatea și volumul disponibil pentru utilizare, acordarea sau nu a accesului la o anumită sursă de apă dă naștere conceptului de geopolitică a resurselor, sau în cazul apei, hidropolitică. Apa intră ca și petrolul sau alte bogății naturale în cadrul resurselor strategice.

Cursurile de apă și lacurile nu țin seama de frontierele internaționale, deși, deseori ele constituie granița între țări care trebuie să le folosească debitele după necesitățile proprii.

Sunt înregistrate 214 bazine hidrografice multinaționale din care 57 în Africa și 48 în Europa bilioanele de oameni care locuiesc în aceste depind de cooperarea guvernelor lor pentru aprovizionarea lor cu apă. În absența tratatelor de cooperare, țările din avalul b.h. depind de bunăvoința țărilor din amonte pentru aprovizionarea lor cu apă. Diferendele sunt curente mai ales în țările sărace în apă din [NUME_REDACTAT].

Problemele de drept ale apei sunt strîns legate de dreptul funciar. Ele determină conflicte între sistemele de cultură moderne și cele fondate pe dreptul bazat pe cutume. De aceea se impun în astfel de cazuri reforme politice și legislative. Prima problemă este aceea de a acorda utilizatorilor apei responsabilitatea punerii în valoare a gestiunii și resurselor de apă prin organizarea unor asociații a consumatorilor capabile să rezolve probelemele respective.

3.Gospodărirea integrată a resurselor de apă

Gospodărirea integrată a resurselor de apă este un proces care promovează dezvoltarea și gospodărirea coordonată a apei, a terenului și a resurselor aferente, pentru a obține creșterea maximă a rezultantei economice și a stării sociale, într-un mod echitabil, fără să afecteze durabilitatea ecosistemelor vitale . Integrarea poate fi privită din puncte de vedere diferite după sistemul de referință:

sistemul natural are o importanță esențială pentru disponibilitatea și calitatea resurselor de apă;

sistemul uman, determină utilizarea resurselor, producerea de deșeuri și poluarea apelor și influențează astfel prioritățile de dezvoltare.

Integrarea trebuie să aibă loc atât în interiorul acestor sisteme cât și între acestea, luând în considerație variabilitatea în timp și în spațiu. Politica managerială contemporană se bazează pe rolul neutru al managerului care gospodăreșe sistemul natural pentru a satisface sistemul uman. Din ce în ce mai mult însă, această politică managerială se schimbă, consumatorii pot cere apă, dar aceasta poate fi livrată după disponibilități, cu minime și maxime față de cerințe.

3.1. Integrarea în sistemul natural

Exploatarea și evoluția durabilă a sistemului natural trebuie să aibă în vedere elementele componente și strategiile de corelare a acestora între ele.Astfel, gospodărirea resurselor interioare de apă trebuie corelată cu aceea din zonele costiere, deoarece între aceste tipuri de apă există o anumită continuitate.

Gospodărirea integrată a uscatului și a apei pornește de la ciclul hidrologic prin care apa se transportă prin următoarele medii: aer, sol, vegetație, suprafața terenului, subsol. Distribuția fizică și calitatea apei sunt influențate de categoriile de folosință ale uscatului și modul lor de utilizare precum și de caracteristicile vegetației. Pe de altă parte, în alocarea globală a resurselor de apă, disponibile trebuie avut în vedere că factorul cheie care determină caracteristicile și sănătatea ecosistemelor îl constituie apa și că fiecare ecosistem are anumite cerințe de apă cantitative și calitative care le determină o existența echilibrată.Gospodărirea apei la nivel de bazin hidrografic pornește de la existența ecosistemelor componente ale sistemului natural care determină relațiile dintre cantitate și calitate, dintre interesele consumatorilor din amonte și din aval.

Din punct de vedere conceptual se distinge “apa verde”, folosită direct la producerea de biomasă și care se consumă prin evapotranspirație și “apa albastră”, care curge prin cursurile de apă sau prin acvifere. Mai puțin inclusă în politica de gospodărire a apelor, “apa verde”, trebuie analiz ată cu mai multă atenție pentru potențialul ridicat privind economisirea apei care se exprimă prin producția agricolă obținută prin utilizarea unui mc de apă.

Gospodărirea resurselor de apă trebuie să trateze integrat resursele de apă de suprafață cu cele subterane, între cele două sisteme existând o corespondență continuă: o picătură de apă căzută într-un bazin hidrografic poate apare alternativ ca apă de suprafață și apă subterană în drumul ei spre aval.Resursele de apă subterană constituie pentru o mare parte din populația lumii sursa de alimentare cu apă.Tratamentele chimice aplicate culturilor agricole și poluarea din surse difuze constituie amenințări din ce în ce mai agresive asupra calității apei subterane, poluarea produsă astfel fiind de regulă, ireversibilă la scara de timp umană, în condițiile tehnologiilor actuale.

Integrarea cantității și a calității în gospodărirea resurselor de apă constitue un important element de strategie. Utilizatorii cer anumite cantități de apă de o anumită calitate conformă cu folosințele cărora le este destinată. Acest element se leagă de integrarea intereselor amonte-aval privind apa, poluarea din amonte degradează calitatea apei din aval, modificarea folosințelor terenului din amonte produce modificări în reîncărcarea apelor subterane și în formarea debitului sezonier din aval, etc. gospodărirea apelor trebuie să țină seama de interesele tuturor utilizatorilor și să aplice strategii care să împiedice apariția conflictelor dintre consumatori.

3.2. Integrarea în sistemul uman

Sistemul uman, alcătuit din totalitatea activităților și a populației care folosește apa depinde de disponibilitatea și calitatea acestor resurse. În același timp sistemul uman determină vulnerabilitatea apei ca resursă prin modul de utilizare și restituire a apelor uzate în mediu natural.

Politica resurselor de apă trebuie să fie integrată cu politică economică națională și cu politicile sectoriale naționale al căror impact asupra mediului în general și al apei în special trebuie evidențiat prin studii de specialitate.

Programele de amenajare și dezvoltare ale resurselor de apă produc efecte-macroeconomice importante.

Astfel, transferul de apă între bazine hidrografice poate dezvolta activități energetice cu impact economic major, protejează zonele aferente față de inundații, creează locuri de muncă în construcții hidrotehnice, etc. în același timp sunt consumate resurse financiare importante care pot afecta investițiile din alte sectoare economice și sociale.

Integrarea gospodăririi apei “curentă” și a apei uzate constitue un principiu care contribuie la protecția resursei naturale. Apa este o resursă reînnoibilă și reutilizabilă dacă poate fi returnată după întrebuințare, cu condiția ca aceasta să nu afecteze resursa sau fluxul de alimentare următor. În lipsa unor măsuri de gospodărire adecvată debitele de apă uzată înrăutățesc calitatea apei, reducând astfel disponibilul de resursă utilizabilă.

4.Tehnici de valorficare durabila a resurselor de apa pentru agricultura

În prezent în tehnica irigației se practică următoarele metode de udare (Gherciuc) :

– udare prin scurgere la suprafață (pe brazde, pe fâșii) când apa din canalele sau conductele permanente este livrată în rețeaua de irigare temporară, iar de aici în rețeaua de udare.

– udare prin aspersiune apa este de obicei livrată pe câmp prin conducte cu presiune, iar apoi este pulverizată sub formă de ploaie artificială pe suprafața irigată cu ajutorul echipamentului de udare, irigându-se nu numai solul, dar și partea aeriană a plantelor.

-udare radiculară apa este livrată pe câmp prin canale sau conducte, după care ea este îndreptată în conducte perforate, brazde sau în sistemul de drenaj, instalate la o adâncime mică, irigând stratul activ de sol datorită forțelor capilare și capacității de absorbție a solului.

-udare prin picurare, apa este livrată spre plante prin tuburi de polietilenă instalate pe rânduri sau între rânduri, cu micro-orificii speciale, la zona nutritivă a rădăcinii.

-udare prin micro-aspersiuine , se irigă partea aeriană a plantelor, stratul de pământ de la suprafață și suprafața solului cu picături mici de apă.

Stabilirea metodei de udare pentru un anumit amplasament se face prin analiza caracteristicilor climatice, pedologice, geotehnice, hidrogeologice, geomorfologice etc precum și prin analiza caracteristicilor sursei de apă sub raportul calității și al debitelor disponibile de prelevat.

Oricum resursele de apă convențional curată sunt din ce în ce mai limitate, ceea ce face ca debitele disponibile ale sursei de apă sa fie distribuite rațional între diverse folosințe. Din acest motiv, apare necesitatea ca agricultura, unul din marii consumatori de apă și să aplice soluții pentru utilizarea apei cu un randament cât mai mare prin soluții de transport al apei cu pierderi minime, printr-un regim de irigație bazat pe principii economice ca și prin metode de udare care să folosească echipamente cu randamente ridicate de aplicare a apei la plante.

Tehnici de irigare cu consum redus de apă

Pe la mijlocul secolului XX în tehnica agricolă a apărut un element nou pentru irigarea culturilor care distribuie apa în puncte fixe, la nivelul solului, cu un debit mic sub presiune joasă (1 bar) care udă localizat o mică parte a solului.

Acest sistem de udare are ca principiu irigarea plantelor în sine și nu a solului, prin alimentarea directă a suprafeței aferentă sistemului radicular (Decroix, 1977) ceea ce face ca această tehnică de udare să fie denumită irigare localizată.

Irigarea localizată cuprinde în principal tehnicile care determină umezirea doar a unei părți din suprafața de irigat prin aportul de apă în apropierea tulpinii plantelor.

Irigarea localizată se poate clasifica în două categorii:

-tehnici care determină umezirea mai mult sau mai puțin uniformă a solului, fără să țină seama de amplasarea rândurilor de plante și care se diferențiază în:

metode care aduc apa în sol prin creșterea nivelului freatic;

metode care aduc apa la suprafața terenului prin scurgere la suprafață sau aspersiune;

-tehnici care determină umezirea doar a unei părți din sol clasificate astfel:

tehnici care aduc apa la suprafața solului, utilizând tuburi cu debit redus (subirigare);

tehnici care aduc apa pe suprafața terenului fie gravitațional, fie prin conducte sub presiune.

Irigarea (udarea) localizată include mai multe tehnici de distribuție a apei la plante denumite astfel:

irigare (udare) prin rampe perforate;

irigare (udare) prin picurare;

irigare (udare) prin miniaspersiune.

Noțiuni tehnice specifice

Dicționarul de îmbunătățiri funciare definește udare localizată (microirigare) ca fiind udarea aplicată localizat, în preajma plantelor, fie cu ajutorul unor picurătoare speciale, cu un debit de 4-8 l/h (udare prin picurare), fie cu ajutorul unor rampe perforate din loc în loc cu debite de 60 – 70 l/h (udare prin rampe perforate).

Irigarea prin picurare este definită ca irigarea în care apa este distribuită la plantă picătură cu picătură, umectând zona de dezvoltare a rădăcinilor. Este o variantă de microirigare.

Irigarea prin rampe perforate este tehnica de udare care utilizează conducte mobile, ușoare, amplasate pe fundul unei rigole biefate, în lungul rândului de plante, îndeosebi pomi și viță de vie, astfel dispuse încât apa să fie distribuită cât se poate de uniform. Conducta de distribuție este prevăzută cu mici orificii, cu diametrul de 1,5-2 ,00 mm, acoperite cu un manșon lung de 70 mm care determină disiparea energiei jetului de apă.

Se utilizează ca termeni sinonimi: microirigarea, irigarea picătură cu picătură, irigarea zilnică etc.Termenul subirigare se referă la un sistem analog în care distribuitoarele sunt subterane.

Rampe (rampe de udare) – conducte amplasate paralel cu rândurile de plante care poartă pe ele la distanțe egale, picurătoare (distribuitoare).

Picurătoare (distribuitoare, ajutaje, minidifuzoare) sunt organele de distribuție a apei, cu debit determinat, la tulpina plantei.

Port – rampe – conducte care distribuie apa la mai multe rampe;

Conducta principală – conducta care face legătura între ansamblul frontal și port rampe;

Ansamblul frontal – complexul de instalații și dispozitive prin care apa din sursa de apă împreună cu îngrășăminte chimice solubile. Ansamblul frontal asigură presiunea apei, debitul necesar, filtrarea apei și injecția de produse chimice în apă.

Bulb umezit – zona umedă care se formează în sol sub un picurător. Această zonă are formă de bulb în zonele aride sau pe modele de laborator.

4.2. Evoluția metodelor de irigare localizată

Irigarea localizată s-a folosit din cele mai vechi timpuri când se utilizau conducte din ceramică (argilă arsă) din care apa se scurgea treptat la suprafața pășunilor.

Irigația prin localizată modernă a apărut în Afganistan în 1866 când s-au desfășurat cercetări privind utilizarea irigației folosind conducte de ceramică cu funcționare mixtă pentru irigații și drenaj.

În 1913 E.B. House de la Universitatea de Stat din Colorado a folosit ridicarea nivelului apei freatice pentru alimentarea cu apă a stratului radicular al plantelor.

Conductele perforate au fost introduse în Germania în 1920 iar în 1934, O.E. Noblez a experimentat irigarea cu conducte poroase la Universitatea de stat din Michigan.

Se apreciază că irigarea localizată s-a folosit prima dată la serele din Anglia, în anii 1940.

Modernizarea industriei maselor plastice după al II-lea [NUME_REDACTAT] a determinat perfecționarea irigației prin picurare prin posibilitatea de a se produce microtuburi și diferite tipuri de picurătoare.

Tehnologia modernă a irigației prin picurare a fost inventată în Isra

de către [NUME_REDACTAT] și fiul lui Yeshayahu.

Primul sistem experimental al acestei metode de udare a fost folosit în 1959 când s-a înființat firma Netafim. Unii autori consideră că irigarea prin picurare a fost inventată în 1965 de către firma Netafim.

În SUA, în jurul anilor anilor 1960 primul sistem de irigare prin picurare, numit [NUME_REDACTAT], a fost imaginat de [NUME_REDACTAT].

Începând cu 1989, Jain irrigation a devenit dezvoltatorul managementului apei prin irigarea prin picurare lansând mai multe programe de extensie.

Irigarea prin picurare cunoscută și sub denumirea de microirigare este o metodă care minimizează consumul de apă și fertilizantă prin livrarea lentă a apei în zona radiculară a plantei, fie la suprafața solului, fie direct în zona radiculară prin intremediul unor conducte, vane și picurătoare.

Irigarea prin picurare este considerată cea mai importantă inovație în tehnica agricolă de la descoperire irigației prin picurare în 1930.

Irigarea subterană prin picurare constă în folosirea temporară sau permanentă a elementelor active (rampe de udare, picurătoare) amplasate fie pe prefața terenului fie îngropate în zona radiculară a plantelor. Este o metodă de udare pentru irigarea culturilor semănate în rânduri paralele, recomandată mai ales în zonele cu resurse limitate de apă.

4.3.Irigare prin rampe perforate

Această tehnică de udare a fost inventată în anul 1968 de către specialiști ai [NUME_REDACTAT] pentru [NUME_REDACTAT]-Rhône-Langeredac și de aceea se mai numește „sistemul

Bas-Rhône ”.Rampele de udare sunt fabricate din polietilenă cu diametrul de 23 mm și sunt așezate într-o rigolă cu secțiune triunghiulară având o poziție fixă. Rigolele sunt întrerupte din loc în loc, de regulă la intervale de 4 – 7 m în funcție de textura soului.

Pentru reducerea presiunii apei și pentru prevenirea înfundării cu material fin din exterior, orificiile sunt protejate de manșoane canelate în lungime de 7 cm, cu diametrul interior de 28 mm.

Apa este transportată la conducta de udare printr-o rețea de conducte îngropate confecționate din polietilenă sau din PVC.

Conducta de udare poate avea lungimi diferite. De regulă însă se utilizează lungimea de 200 m la diametrul interior, de 23 mm. Pentru realizarea unor debite uniforme pe traseul conductei de udare, orificiile au diametre crescânde, în mod obișnuit de la 1,6 mm până la 2,1 mm. Pornind de la o presiune în capătul amonte al conductei de udare de 1,5 atmosfere și ajungând spre exemplu la 0,3 atmosfere în capătul aval, cu dimensiunile menționate ale orificiilor de udare, se realizează debite în jurul valorii de 0,018 l/s.

Fiecare bief al rigole este alimentat cu un debit de 40 – 110 l/h. Această tehnică de udare poate fi considerată ca o variantă a udării de brazde .

Dificultățile tehnologice și de exploatare fac ca această metodă de udare să nu fie prea mult utilizată.

Irigația cu rampe perforate cu conducte de udare cu orificii, din polietilenă de joasă densitate, amplasate fiecare, pe fundul unei rigole biefată prin digulețe de pământ și unde apa curge în rigolă având în fața fiecărui orificiu un manșon sparge-jet s-a realizat în Franța. Rețeaua de conducte este concepută să funcționeze automatizat. Presiunea apei de-a lungul rampei perforate variază de la 1,3-0,3 daN/cm2, iar diametrul orificiilor de la 1,6 mm în capătul amonte, la 2,1 mm în capătul aval, realizându-se debite uniforme, în funcție de tipul de sol, de la 2 la 4 cm3/s ml. Tehnica respectivă se aplică cu deosebire la pomi, rigola executându-se chiar pe linia pomilor și deci rampa perforată trecând pe lângă tulpina acestora.

[NUME_REDACTAT], s-a experimentat și s-a realizat instalația de udare prin rampe perforate (IUTP-1) autor ICITID (pentru pomi și vii), având următoarele părți componente:

a) ansamblul frontal cu filtrul primar, vanacontori-metru, dispozitivul de solubilizare și injecție și limitatorul de presiune;
b) rețeaua de conducte formată din conducta de transport, conducte dc distribuție și conducte (rampe) perforate cu elemente de distribuție de tip ajutaj cu disipitor.

Debitul specific de infiltrație se recomandă a se determina în teren. Lungimea maximă a rampei perforate se calculează pentru :

teren orizontal:

teren în pantă :

unde:
L – este lungimea maximă a conductei de udare, exprimată în m
Di – diametrul interior, în dm
q – debitul uniform distribuit, exprimat în dm3/s/ml
Ham- presjunea în extremitatea amonte, în mCA
q – toleranța admisă pentru neuniformitatea elementelor de distribuție a debitului
a – coeficient din exprimarea relației pierderilor de sarcina
b – exponentul debitului din relația de calcul a pierderilor de sarcină;
I – panta de montare a conductei de udare.

Irigarea prin picurare

Irigația prin picurare este recomandată în livezi, podgorii, căpșunerii, floricultură și legumicultură. Din punct de vedere pedoclimatic irigarea prin picurare se aplică acolo unde evapotranspirația este mare, pe sol nisipos, iar cât privește relieful se poate aplica până la plante egale cu cele pe care sunt plantații vitipomicole. Sub aspect hidrogeologic, udarea prin aspersiune asigură o distibuție controlată a apei, plasând bulbul de umiditate fără a provoca precolări, iar accesibilitatea apei din sol pentru plante este ușurată deoarece dezvoltarea rădăcinilor plantelor este concentrată în zona umectată, în bulbul de umiditate sau în lungul benzii umezite pe rândul plantației, astfel uniformitatea distribuției apei este de 90%.Această metodă poate fi practică în mai multe moduri :

Din punct de vedere al distribuției apei se pot întâlni :

–distribuția apei la fiecare plantă cu un picurător (simplu sau multiplu) sau cu mai multe picurătoare :

distribuția apei la fiecare rând de plante, care se poate realiza cu picurătoare dispuse uniform, distribuite pe o linie sau chiar două linii de picurătoare la un rând. Există și posibilitatea utilizării de tuburi perforate ce alimentează rigole, trasate în lungul rândurilor de plante (metoda de udare prin rampe perforate) ;

Din punct de vedere al tipului de echipament de udare și al distribuției apei se pot întâlni :

-amenajări cu întregul echipament fix (la plantații vitipomicole și în sere), cu udare continuă sau discontinuă în timp ;

-amenajări cu echipament mobil (linii de picurare și conducte secundare ) ;

4.5.Componența sistemului de irigare prin picurare

În principiu, un sistem de irigare prin picurare este alcătuit din elementele prezentate în figura nr. 1

Fig. nr. 1 Componența de principiu a unui sistem de irigare prin picurare

1- Pompa.
  2- Supapa de aerisire.
  3- Supapa sens.
  4- Robinet principal.
  5- Regulator presiune.
  6- Rezervor fertilizare.
  7- Manometru.
  8- Baterie de filtre.
  9- Coloana principala.
10- Coloana secundara.
11- Robinet secundar.
12- Racord tub picurare.
13- Rampa(tub) de picurare

-Sursa de apă cu livrarea apei sub presiune produsă de o pompă centrifugă sau cu piston în cazul instalațiilor mici. Se poate folosi și apa din rețeaua de alimentare publică.

-Ansamblul frontal situat în apropierea sursei de apă, având posibilitatea de reglare a presiunii și a debitului, de filtrare a apei și de alimentare cu fertilizanți. Filtrarea apei este un obiectiv esențial și se realizează prin filtru cu nisip (sau cu pietriș) prevăzut cu autospălare. În cazul apelor curate este suficient un filtru cu sită.

În cazul apei cu conținut ridicat de nisip se utilizează filtre speciale (denisipatoare) care funcționează pe principiul vortexului;

-Conducta principală leagă ansamblul frontal cu portrampele, și este fabricată din polietilenă de înaltă densitate. Se poate fabrica și din polietilenă de densitate medie sau PVC.

-Rampele fabricate din polietilenă de joasă densitate, prevăzute cu distribuitoare fixate la anumite distanțe între ele, în funcție de cultura irigată;

-Distribuitoarele (picurătoarele) constituie partea esențială a instalației și sunt elementele de ieșire a apei în exterior, cu debit redus și reglabil.

Cea mai mare parte a instalațiilor sunt fixe, dar se pot folosi și instalații mobile ca în cazul culturilor sezoniere.

Elementele componente ale unei instalații de udare prin picurare în cazul în care sursa de apă este o rețea de conducte sub presiune sunt :

vană (robinet) de alimentare;

clapet de reținere;

regulator de presiune;

filtru;

racord-reducție;

rampă de udare cu picurătoare și dop de capăt.

– Vana (robinetul) de alimentare permite sau oprește accesul apei în instalație, fiind amplasată la sursa de apă.

– Clapetul de reținere împiedică pătrunderea apei din instalație, infestată cu diverși agenți patogeni existente în sol, în sursa de apă care poate fi rețeua de alimentare cu apă a populației;

– Regulatorul de presiune micșorează presiunea apei din sursa de alimentare la mărimea corespunzătoare funcționării picurătoarelor, de regulă nu mai mare de 2,8 bari (40 PSI);

– Filtrul are rolul să curețe apa. Se recomandă filtre cu 150 ochiuri/in (mesh) – 200 ochiuri/in, cu un raport de compresie de 10,3 bari (150 PSI) sau mai mult;

– Picurătoarele determină modul în care picăturile de apă ajung pe sol. Cele mai multe picurătoare sunt mici dispozitive din mase plastice care transmit apa pe o piesă elicoidală spre exterior. De obicei debitul picurătoarelor este de 4,0 l/oră;

– Conductele secundare, fabricate din PVC, PE sau polietilenă. Clasa 200 PVC sau standard este polietilena recomnadată pentru conducte pentru irigații, fezabilă pentru rampele de udare. Se poate folosi și clasa 125 PVC.

– Rampele de udare sunt conducte care se așează pe suprafața terenului, între plante și care poartă pe ele picurătoarele. Rampele de udare sunt tuburi din polietilenă cu perete subțire care funcționează sub o presiune scăzută, cu diametre de 12 mm, 16 mm, 18 mm, și 24 mm.

– Fitinguri sunt conductori din plastic folosiți la îmbinarea conductelor: teuri, coturi, reducții;

– Supapă de aerisire pentru a permite accesul aerului în echipament când acesta e golit de apă pentru a evita degradarea conductelor prin secțiune.

[NUME_REDACTAT] picurător se prezintă ca un mic dispozitiv fixat pe rampă sau ca un simplu orificiu în rampă. Funcția sa este să permită apei să iasă în exterior picătură cu picătură sau ca un mic jet și chiar ca un micaspensor cu un debit redus și constant.

Picurătoarele sunt caracterizate hidraulic prin presiunea de serviciu care trebuie să asigure debitul nominal exprimat în l/h la 250 C la o presiune de 10 m.c.a. Pentru satisfacerea necesităților de irigare trebuie să răspundă la următoarele trei condiții fundamentale:

debit redus, uniform și constant;

secțiune de scurgere corespunzătoare pentru evitarea opturării cu materii în suspensie sau săruri;

cost redus.

Pe lungimea unei rampe, presiunea variază în funcție de pierderile de sarcină și de aceea debitele distribuitoarelor trebuie să fie variabile.

Orientativ se poate spune că presiunea suficientă pentru funcționarea picurătoarelor este de 7 – 10 m.c.a. Debitele picurătoarelor variază între 2 și 50 l/h.

Tipuri de picurătoare

Picurătoare cu circuit lung – se bazează pe pierderea de sarcină produsă pe un traseu lung cu diametrul mic prin care circulă apa. Cel mai simplu și mai ieftin picurător de acest tip este tubul capilar din polietilenă cu diametrul interior de 0,5 – 1,5 mm;

Picurătoare cu circuit lung încorporat – a căror funcționare se bazează pe circulația apei printr-un circuit elicoidal în spirală sau în labirint care determină disiparea presiunii printr-un regim de scurgere a apei sublaminar;

Picurătoare cu circuit scurt – constau într-o simplă perforație a conductei care nu satisface pe deplin necesitățile tehnologice.

De aceea s-au imaginat dispozitive care să îmbunătățească uniformitatea de distribuție a apei în lungul rampei:

picurătoare cu ajutaj calibrat prin care energia hidraulică se transformă în energie cinetică apa ieșind sub formă de jet pulverizat de un deflector care îl transformă în picături;

picurătoare cu vortex – în care apa intră tangențial într-o cameră cilindrică în care urmează o mișcare de turbionare care determină pierderea de sarcină; apa iese cu viteză mare printr-un orificiu situat în axul camerei. Rezultă un jet spart într-o altă cameră. Aceste picurătoare sunt relativ scumpe;

bandă dublu perforată – alcătuită din două fâșii dublu suprapuse, una pentru transportul apei și alta pentru distribuția apei la plante prin orificii cu diametrul de 0,5 – 0,75 mm. Raportul dintr numărul de orificii de intrare față de oroficiile de ieșire este de ¼ – 1/10. Presiunea în fâșia de alimentare este de 2-5 m.c.a. în aceea de distribuție cca 0,5 m.c.a.

picurătoare cu orificii cu diametre mari cu spărgător de jet, practicate în Franța care constau într-o rampă din PE cu diametrul de 23 – 25 mm pe care se parctică orificii cu diametrul de 1,2 – 2 mm acoperite cu un manșon spărgător de jet și care dau un debit de 65 l/h. Pentru evitarea scurgerii apei la suprafața terenului, rampele de udare sunt așezate într-o rigolă cu secțiune triunghiulară fragmentată în biefuri.

4.7. Elemente tehnice ale udării localizate

Suprafața elementară de udare . Acest element este în strânsă legătură cu culturile care se udă, mai precis cu așezarea lor în câmp. Prin picurarea la baza tulpinii sau de la oarecare înălțime se creează în sol un bulb de umectare, datorită mișcării tridimensionale a apei. Acest bulb de umectare este de anumite forme și mărimi, care depind de textura solului. debitul picuratorului, umiditatea solului, timpul de udare. Raza de influență a bulbului de umectare are următoarele valori, în funcție de textura solului : solul ușor (nisip) 0,25—0,75m, sol nisipo-argilos 0,5—1,50 m și sol argilos 1,00—2,00m .

Distanța dintre picurătoare se ia egală cu aproximativ 50 cm la soluri luto-nisipoase și 30 cm pe terenuri nisipoase.

Spre deosebire de sistemele cu picurătoare rampele perforate debitează într-o rigolă de o anumită lungime. Distanța dintre rampe se ia egală cu distanța dintre rândurile de plante și variază în funcție de culturi : 1,2—1,8 m, 6 m și 4 – 8 m (legume, viță de vie, pomi).

Debitul elementar. Fiecare plantă primește, cu ajutorul sistemului de udare prin picurare, apa necesară dezvoltării ei. La conductele cu picurătoare, debitul se calculează astfel ca în timpul de udare să se dea norma de apă cerută de plantă și determinată anterior prin diferite metode. De obicei, fiecărei plante îi corespunde un picurător de udare (legume), dar sunt cazuri când pentru a satisface necesarul de apă sunt necesare mai multe picurătoare (pomi). La picurător. debitul elementelor atinge valori de 2—10 1/h, astfel ca udarea să se facă numai sub formă de picături. Pe o conductă de udare, debitul la picurătoare variază în funcție de presiune. astfel că la capatul amonte debitul este mai mare și descrește treptat spre aval, încât se caută să se distribuie totusi, cu ajutorul picurătoarelor, un debit uniform.

La conductele perforate, debitul elementar este mai mare, ajungând până la valori de 70 l/hl. În cazul acestei metode se realizează condițiile udării prin brazde, dar cu un randament mai bun al udării și un control mai riguros al distribuției apei.

Norma de udare. Norma de udare maximă se poate calcula cu relația :

m = 100 γH(C-Pmin)α,

în care : m este norma netă maximă de udare (m3/ha) ;

γ — greutatea volumetrică a solului (t/m3) ;

H – adâncimea de dezvoltare a circa 90% din rădăcini (m) ;

C – capacitatea de câmp pentru apă a solului, exprimata în % din γ ;

Pmin – plafonul minim al umidității admis de sol (%) ;

α – procentul de suprafață umbrit de cultură.

Norma de udare (mp) se poate calcula și cu formula :

mp = y x Gv x H (C-Pmin)p/γ

în care: y – raportul dintre conținutul de apă din suprafața udată și capacitatea de acumulare în intervalul capacității de câmp-umiditatea de start în aceeași suprafață

Gv – greutatea volumetrică în t/m3;

h – adâncimea de udare în m;

C – capacitatea de câmp în %;

Pmin – plafonul minim în %;

P – raportul dintre suprafața udată și suprafața ocupată de cultură;

γ – randamentul udării (0,90 – 0,95);

Norma de irigare (Nip) în m3/ha se calculează:

Nip = Ni x Kp x K0

în care:

Ni – este norma de irigație rezultată pe baza de bilanț la udările clasice cu calcul;

Kp – coeficient de corelație funcție de raportul suprafață udată/neudată (tabelul nr.1.);

K0 – coeficient de corelație funcție de raportul dintre suprafața ocupată de cultură efectiv și suprafața ocupată de plantație (tabelul nr.2 ).

Valorile coeficientului de corecție [NUME_REDACTAT] = [NUME_REDACTAT]

Tabelul 1

H – adâncimea de udare (m)

h – adâncimea stratului echivalent de evaporare între două udări (0,05 – 0,1, funcție de textură și durata între udări).

Valorile coeficientului de corecție K0

K0 = G0+0,5(1-G0) Tabelul 2

La aplicarea udărilor valorile se reconsideră pentru situațiile concrete iar la proiectare nu se are în vedere coeficientul de corecție cu vârsta

Debitul modul (qm) al distribuției (cantitatea de apă distribuită la un moment dat pe unitatea de suprafață) se calculează;

(l/s ha)

În care:

qp – debitul picurătorului (l/h)

dcu – distanța între conductele de udare (m)

dp – distanța între picurătoare (m)

Intervalul între udări (T)în luna de vârf se obține:

(zile)

(e+t)p –cantitatea de apă consumată zilnic de cultura irigată prin picurare și care față de irigația prin brazde și aspersiune (clasic):

[NUME_REDACTAT] și K0 sunt ca mai sus.

Schemele de udare prin picurare recomandate pentru condițiile din România sunt prezentate în tab . nr. 3

Scheme de udare prin picurare

Tabel nr.3

4.8.Avantajele și dezavantajele udării prin picurare

Irigarea prin picurare (microirigarea) este una dintre cele mai moderne tehnici utilizate în prezent la unele culturi, fiind mult mai eficientă decât tradiționala udare prin aspersiune la care pierderile de apă prin evaporare sunt mari (Drep irrigation – [NUME_REDACTAT] ).

Avantajele microirigări

Microirigarea s-a impus în ultimii ani din cauza potențialului de sporire a recoltelor și reducerii consumului de apă, fertilizanți și a lucrărilor agrotehnice pentru combaterea buruienilor.

microirigarea necesită o presiune scăzută a apei și norme de udare mai mici;

prin management profesionist poate crește producția în condițiile reducerii consumului de apă, fertilizanți și a lucrărilor agrotehnice;

asigură un randament ridicat la distribuția apei și o distribuție uniformă a apei în zona stratului radicular;

se poate aplica pe terenuri un microrelief neuniform sau în pantă;

fertilizanți solubili pot fi distribuiți odată cu apa de irigație

Principalul avantaj al irigării prin picurare este faptul că apa este livrată direct la rădăcinile plantelor. În acelați timp, irigarea este uniformă, se menține umiditatea optimală a solului, se previne apariția crustei pe sol, se micșorează consumul de apă cu 50% și mai mult și se micșorează pierderile de apă cauzate de evaporarea ei de pe suprafața solului.

Metoda de aplicare a îngrășămintelor este radical nouă. Îngrășămintele se dizolvă în apa de irigare și este livrată direct spre rădăcinile fiecărei plante. Astfel, nu se nutresc buruienile dintre rânduri, ci culturile crescute. Normele de aplicare a îngrășămintelor minerale prin sistemul de irigare prin picurare sunt de 3 – 4 ori mai mici.

În timpul irigării prin picurare apa nu este pulverizată pe frunzele legumelor și respectiv, plantele sunt mai puțin expuse bolilor.

Sistemele de irigare prin picurare sunt destinate creșterii diferitelor culturi în câmp deschis și pe terenuri acoperite. Această metodă de irigare este deosebit de eficientă pentru livezi, vii și legume, asigurând sporirea productivității cu 50% și mai mult.

În medie, cheltuielile de implementare a irigării prin picurare la cultivarea legumelor constituie 900-1500 dolar/ha, la cultivarea fructelor și în viticultură – 1400-2000 dolar/ha, în dependență de tipul conductei de irigare și al picurătoarelor, sursa de alimentare cu apă, geormofologia terenului, setul de echipament de irigare, schemele de amplasare a culturilor agricole.

Unul din principalele avantaje ale udării prin picurare îl constituie consumul redus de apă în comparație cu alte metode, în medie cu 30-50% pentru culturile în rânduri dese (legume) și cu 50 – 90 % pentru culturi cu distanța dintre plante variind între 3 și 6 m. Abaterile de la aceste valori apar datorită condițiilor de lucru, vârstei plantei și climatului existent. Realizarea acestor economii se datoresc conducerii și controlului riguros al apei. Repartiția umidității în profilul solului este mai convenabilă plantelor, făcându-se în același timp o bună aerisire a solului. Această reducere este posibilă în condițiile micșorării suprafeței activ udate. În comparație cu alte metode de udare.

Necesarul de apă, în cazul irigației prin picurare, trebuie privit atât sub aspectul volumului de apă necesar anual la unitatea de suprafață – norma de irigație – pentru cultura analizată, cât și a debitelor specifice de dimensionare a amenajării de irigație prin picurare.

Asupra primului aspect cultura nu acoperă cu un covor complet întreaga suprafață ce-i afectată; suprafața fiind variabilă în diverse stadii de vegetație ale plante. Se admite că norma de irigație pentru udarea prin picurare este o porțiune din norma de irigație dată prin metode clasice (brazde, aspersiune), proporțională cu porțiunea de suprafață (medie temporală) umbrită de cultură din întreaga suprafață a plantației:

Mp =α x [NUME_REDACTAT] care: Mp este norma de irigație la udarea prin picurare; α – procentul mediu de suprafață umbrit de cultură; αi – procentul de suprafață umbrit de cultură în perioada ti; T = – durata de calcul a consumului; Mc – norma de irigație în cazul metodelor clasice de udare.

În cazul când irigația prin picurare este singura sursă de apă (climat foarte uscat, seră) valoarea Mc se multiplică cu 0 1,1, datorită așa numitului efect de oază.

Avantajele decurg în principal din controlul strict al distribuției apei și din modul de realizare a udării, localizat, cu joasă presiune. Principalele avantaje sunt :

consumul de apă pentru irigație este mai redus cu 20-40%, datorită uniformității și randamentului ridicat (90-96%) și reducerii pierderilor prin evaporație din sol și aer ;

consumul de energie în exploatare, puterea instalată pentru asigurarea apei sub presiune ; volumele de acumulă la cota dominantă se reduc proporțional cu reducerea consumului de apă de irigație. Comparând cu irigația prin aspersiune clasică, economiile de energie sunt de peste 50%. Față de irigația prin scurgere la suprafață, economii de energie se obțin pentru o presiune de pompare a apei pentru transport și distribuție de 6-8 m ;

are o bună adaptabilitate la condiții diverse de amenajare, fiind puțin pretențioasă la condițiile de sol, relief, regim hidrogeologic, stabilitate versanți, putând fi introdusă în aceleași condiții cerute de înființarea plantațiilor intensive de vie și pomi fără regim de irigare. În anumite condiții naturale se impune tehnic și economic ca fiind metoda care crează condiții de valorificare a unor terenuri agricole slab productive sau neproductive, prin înființarea de plantații viti-pomicole.

asigură unele facilități în tehnologiile de cultură. Astfel, permite aplicarea cu apă de irigație a unor produse de fertilizare lichide sau ușor dizolvabile și permite accesul în cultură pe durata udării. Presupune un volum de prășile și lucrări de erbicidare mai reduse decât la alte tehnologii de irigare ;

producțiile și calitatea produselor agricole sunt superioare față de alte tehnologii de irigare în condițiile concrete de exploatare. Un rol important îl are ușurința de aplicare a udării (echipamentul este fix pe poziția de udare pe durata culturii). În condițiile unui sol greu, rece și a unui climat insuficient de călduros, avantajele față de alte tehnologii de irigare sporesc. La irigarea în seră a legumelor, la irigarea viței de vie, influența asupra umidității relative a mediului ambiant este redusă, diminuându-se pericolul dezvoltării unor boli sau paraziți.

Datorită productivității udării scade nesesarul de forță de muncă ; lucrarea se execută cu ușurință dar necesită pricepere și atenție.

Metoda de udare prin picurare prezintă următoarele avantaje, în raport cu planta :

aparatul foliar nu este udat, ceea ce limitează posibilitatea de transmitere a germenilor patogeni ;

nu se spală produsele fitosanitare administrate foliar ;

Nu se crează depozite saline la suprafața plantelor ;

Nu se înregistrază o răcire bruscă a organelor aeeriene a plantelor deci nu mai intervin restricții în ceea ce privește programul orar de aplicare a udărilor ;

Referitor la înflorire, polenizarea se produce în condiții mai bune și în consecință producția va fi mai ridicată ;

Fructele sunt mai puțin sensibile la putregaiul de tip Botrytis ;

Aportul de apă, fiind lent și regulat, sistemul radicular nu mai este supus unor răciri bruște care sunt frecvent responsabile de stressul hidric ;

Solul poate fi menținut relativ constant la un nivel al umidității optim pentru plante.

În raport cu solul :

în principiu o irigație prin picurare bine condusă nu trebuie să conducă în sol la atingerea capacității de saturație, ceea ce evită degradarea structurii și migrarea elementelor fine, menținând astfel o bună aerare a stratului arabil ;

se evită fenomenele de tasare a solului ;

se evită împroșcarea plantelor cu particule de sol, micșorând riscurile contaminării fungice sau bacteriene ;

În raport cu alte metode de irigare :

prin această metodă se înregistrează o reducere importantă a pierderilor prin evapotranspirație, pierderile prin percolare nefiind întodeauna ușor stopat ;

metoda utilizează presiuni foarte scăzute, ceea ce se traduce în economie de energie necesară pompării;

este puțin pretențioasă la condițiile de sol, relief, regim hidrologic putând fi folosită pe terenuri cu pante mari, denivelate sau cu un nivel freatic ridicat ;

poate folosi apă cu un grad mai ridicat de mineralizat, ținând cont de faptul că nu intră în contact direct cu planta ;

automatizarea udărilor se realizează cu cea mai mare ușurință și cu cele mai mici costuri în comparație cu alte metode de udare ;

În raport cu alți factori de producție :

terenul rămâne tot timpul accesibil, funcționarea acestui sistem fiind independentă de celelalte operații de întreținere a culturilor ;

în cazul sistemului de cultură acoperit cu folie din material plastic, irigația prin picurare este singura metodă aplicabilă;

permite aplicarea odată cu apa de irigație a unor produse de fertilizare lichide sau ușor solubile.

În raport cu factorul uman :

reduce la maximum forța de muncă necesară ;

Avantajele udării prin picurare sunt :

exploatare ușoară a terenului irigat deoarece instalația nu împidică aplicarea lucrărilor de tehnologie agricolă, care se pot desfășura și pe durata udării ;

consum redus de mână de lucru și timp, comparativ cu alte metode ;

consum redus de apă și energie determinat de distribuția directă a apei uneori încărcată cu fertilizanți, în zona radiculară a plantelor. Se consideră că se asigură o economie de 20-30% de apă față de aspersiune și de cca 50% față de irigarea pe brazde. Dacă irigarea localizată este condusă ineficace economia de apă nu depășește 5% ;

previne îmburuienarea terenului și a dăunătorilor, prin aceea că nu se umezește suprafața de teren dintre rândurile de plante, ceea ce defavorizează creșterea buruienilor ;

posibilitatea utilizării apei saline. Alimentarea continuă cu apă, asigură în sol o tensiune foarte scăzută a apei, ceea ce menține concentrația sărurilor în soluția solului, sub limita periculoasă pentru culturi. Se are însă în vedere că în unele ape saline pot determina acumularea sărurilor toxice în sol, iar în cazul prezenței sodiului în apă se poate produce degradarea structurii solului ;

posibilitatea folosirii cu randament mai bun a solurilor cu textură argiloasă cu o permeabilitate redusă (2-4 mm/h) cât și a solurilor nisipoase foarte permeabile ;

reducerea cheltuielilor de exploatare datorită presiunii scăzute a apei livrate în instalații. Față de irigarea prin aspersiune, irigarea localizată necesită o presiune a apei mai mică cu 50-70%.

Dezavantajele udării prin picurare subliniate de diverși autori sunt :

sensibilitate crescută la obturarea picurătoarelor. Secțiunile mici de scurgere ale picurătoarelor se pot obtura cu : particule de nisip, de argilă cu materii organice, alge, geluri bacteriene, îngrășăminte nedizolvate sau precipitate, prezența fierului coloidal în apă, etc ; cauzele care determină obturarea picurătoarelor sunt : biologice 37%, chimice 22%, fizice 31 %, alte cauze 10 %  :

salinizare. Există pericolul potențial de salinizare locală dacă nu se aplică măsurile de protecție corespunzătoare. Alfel, sărurile se acumulează la limita exterioară a solului de sol umezit și o ploaie slabă poate dizolva și deplasa sărurile în zona radiculară, determinând degradarea condițiilor fiziologice pentru plantele cu înrădăcinare superficială.

Dacă acumularea sărurilor este intensă, problema se rezolvă prin aplicare unei udări prin aspersiune care produce levigarea sărurilor în subsol.

Dezvoltarea radiculară limitată. Volumul de sol umezit de forma unui bulb determină un spațiu limitat cu umiditate corespunzătoare pretabil pentru creșterea rădăcinilor. Dacă acest volum este mai mic, sistemul radicular are o dezvoltare spațială redusă, care poate fi nesatisfăcătoare pentru creșterea și dezvoltarea plantelor, în special pentru pomi și viță de vie ;

Utilizarea limitată pentru scopuri suplimentare ale irigației. Irigarea localizată nu se poate folosi pentru protejarea pomilor împotriva înghețului și nici a legumelor pentru creșterea umidității relative a aerului.

Principalele dezavantaje sunt :

cheltuielile pentru realizarea amenajării sunt ridicate în principal datorită echipamentului de udare. Față de amenajările clasice cu echipament mobil și mutare manuală, costul echipamntului de udare crește de la 1 500 – 2 500 lei ha la 20 000 – 30 000 lei-ha, funcție de densitatea culturii. Durata de recuperare a cheltuielilor suprimentare pentru o amenajare cu echipament fix de picurare, față de o amenajare pentru tehnologii clasice cu echipament mobil este de 3 – 6 ani ;

energia înglobată în materiale și echipamente crește, comparativ cu amenajările prin metode clasice cu echipament mobil, de la 4500 – 6500 kwh/ha (considerând o recuperare a energiei înglobate în echipament de 50% pe durata de amortizare normată) ;

fiabilitatea amenajării ; amenajările de irigații prin picurare sunt mai sensibile decât amenajările clasice la condițiile și calitatea execuției și exploatării. Principalele defecțiuni se referă la înfundarea picurătoarelor. Cauzele pot fi numeroase : filtrare defectuoasă, compuși în apa filtrată care pot forma mâluri.

[NUME_REDACTAT] I., 2001 principalele dezavantaje ale metodei de udare prin picurare sunt următoarele :

investiție specifică ridicată ;

fragilitate ridicată la aplicarea lucrărilor de întreținere ;

fiabilitate redusă a amenajării (cca 10 ani) ;

pericolul înfundării picurătoarelor datorat fie unei filtrări defectuoase a apei, fie compușilor chimici care prin precipitare se depun pe pereții conductelor și ai orificiilor picurătoarelor ;

anumite soluri, foarte sărace în particule argiloase și prăfoase (sub 10 %) nu permit o difuzie laterală suficientă, extinderea laterală a bulbului de umezire rămânând foarte redusă. În măsura în care irigația localizată este indicată în aceste cazuri de către alți factori, se va recurge la microaspersiune ;

în momentul înființării culturii irigația prin picurare poate fi insufientă pentru umezirea întregii suprafețe. În aceste cazuri, irigația prin picurare se va aplica după utilizarea temporară a aspersiiunii (cazul culturilor de căpșuni) ; aspersiunea va fi aplicată fie prin intermediu microaspersoarelor, fie prin intermediul aspersoarelor clasice, intensitatea de udare neputând de păși 3-4 mm/oră ;

4.9.Irigare localizată subterană (punctiformă)

Este o metodă de udare localizată subterană, punctiformă, realizată prin intermediul unor dispozitive legate în serie prin conducte (PVC) tip ușor Dn 15-20 mm amplasate la o adâncime de 0,4 – 0,6 m și cu lungimi de 50-200 m. Din fiecare dispozitiv apa alimentează solul prin sucțiune, capilaritate și gravitație, realizându-se umectarea subterană punctiformă continuă sau aproape continuă, aplatizând diferențele gradului de umectare a solului, apropiindu-se mai mult de realizarea unui raport optim al apei și aerului din sol și conducând în acest mod la sporuri de producție.

Dispozitivul de udare este format dintr-un vas de ceramică cu suport, un tub interior de mase plastice închis la partea inferioară și cu un capac etanș la partea superioară. Tubul la partea superioară este prevăzut cu orificii (6-8 mm) protejate de o hârtie de sită din PVC sau geotextil. Vasul de ceramică se umple parțial cu nisip și cu pământ rezultat din săpătura de amplasare a dispozitivului .

Tubul interior – prin soluția stabilită – permite întreruperea liniei piezometrice de la un dispozitiv la următorul pe linia de udare subterană, asigurând o scurgere laminară a apei și o distribuție regularizată. Ansamblul tub interior-vas din ceramică permite totodată o inerție funcțională asigurătoare alimentării corespunzătoare cu apă a liniei de udare ce pot fi amplasate orizontal sau cu o mică pantă în sensul de curgere, în care caz se poate conta și pe un efect secundar de drenaj, apa în exces fiind recepționată de vase atunci când nu se irigă.

Avantaje : se reduce consumul de energie consumată cu 60-70 % față de aspersiune și 40-50% față de brazde, consumul de apă în câmp se reduce cu 8-10%, se elimină consumul de tuburi azbo, PVC înaltă presiune, de aluminiu, lucrările de nivelare, scade manopera.

Dezavantaje : gradul sporit de tehnicitate pe care îl împiedică liniile de udare în ce privește execuția și exploatare.

4.10.Irigare prin microaspersiune

Microaspersiunea este o metodă de udare specială care folosește miniaspersoare capabile să funcționeze la o presiune scăzută a apei pe care o distribuie în atmosferă ca pe o ploaie fină. Prin această metodă se asigură un randament ridicat de utilizare al apei și al fertilizanților când sunt aplicați pe durata udării.

Apa distribuită în atmosferă se infiltrează lent în sol, în zona radiculară a plantelor.

Față de irigarea prin picurare, microaspersiunea are un avantaj major prin aceea că asigură o mai mare acoperire a terenului prin udare și necesită un consum mai mic de tuburi pentru amenajare.

Dar, deoarece prin această metodă se numește partea aeriană a plantelor poate să favorizeze atacul unor boli și dăunători.

O instalație de udare prin microaspersiune se montează ușor dacă conductele se pasează suprateran, cu racorduri ’’la vedere’’ , folosind accesorii deseori comune cu acelea utilizate la picurare.

Microaspersoarele sunt disponibile într-o gamă variată de stiluri și configurații pentru o presiune de lucru joasă, de regulă 15-30 psi, caracterizate prin raza suprafeței udate, debitul livrat și metoda de pulverizare (cu piese în mișcare sau cu piese fixe).

Microaspersiunea se recomandă mai ales pentru culturi fragile, sensibile la impactul cu picăturile mari de apă furnizate de aspersoarele clasice.

Metoda este însă foarte eficientă și pentru asigurarea rășinării și dezvoltării culturilor de legume cu talie joasă (varză, rădăcinoase, cartof, ceapă).

Microaspersoarele au flexibilitate și adaptabilitate la orice tip de cultură protejată, fiind utilizabile și la irigarea livezilor și a spațiilor verzi.

Microaspersoarele utilizate la irigarea culturilor de câmp asigură următoarele avantaje:

coeficient mare de uniformitate al udării (peste 90%) corelat cu o pluviometrie redusă, conduce la creșterea eficienței irigării respectiv la economia de apă și îngrășăminte în condiții optime de absorbție a apei și a îngrășămintelor de către plante;

datorită normei mici de udare se pot iriga simultan suprafețe de 2,5 până la 5 ori mai mari decât suprafețe irigate cu aspersoare taradiționale;

se pot adapta și dimensiona optim în funcție de condițiile de teren, cultură și caracteristicile sursei de apă; creează condiții optime de umiditate și aerare la nivelul rădăcinilor plantei fără a dezgoli rădăcinile și fără a forma crustă după irigare;

datorită picăturilor fine se creează condiții optime de dezvoltare în perioada de germinație;

economie de energie datorată faptului că sistemul lucrează la presiuni mici;

forța de muncă redusă pentru exploatare și întreținere;

simplitate și flexibilitate în întinderea și strângerea sistemului atât manual cât și mecanizat;

sistemul de irigare cu linii de aspersie poate fi mobil sau fix;

nu generează creearea scurgerilor de suprafață.

Microaspersiunea se caracterizează prin următoarele particularități:

cost redus al investiției;

aspersoare din plastic echipate cu două duze ce asigură o uniformitate foarte bună a udării;

posibilitatea schimbării duzelor în funcție de presiunea disponibilă și debitul necesar;

perioada mare de exploatare;

sisteme de cuplare sigure și fără pierderi;

presiuni de funcționare reduse;

aspersorul este construit din material plastic rezistent atât la șocuri cât și la acțiunea UV a radiațiilor solare;

realizează o udare uniformă în condițiile de presiune;

uniformitate în udare;

picături fine;

nu face crustă;

nu rupe frunzele;

nu dezvelește rădăcina;

se aplică la culturi de legume, cartof

costuri reduse (agriformă).

Echipamentele utilizate pentru irigarea legumelor îau caracteristici tehnice variabile:

– Presiune de funcționare între 1,5 și 3 bar

Debit între 675 și 955 l/oră pentru echiparea standard cu duze 3,2 x 1,8 mm

Diametrul udat 20 m la presiunea de 2 bar pentru dotarea standard;

Distanța recomandată între aspersoare este de 8 – 9 m;

Unghi de udare 360 grade

b) Gama de aspersoare pentru legume în câmp

– aspesor tip 501 – U și 502 – H cu presiunea minimă de lucru de 1,5 bar; diametru udat cuprins între 11 și 16 m și debite cuprinse între 100 și 345 l/oră;

– aspersor tip S Mammkad cu presiunea minimă de lucru de 2,5 bar; diametru udat cuprins între 16 și 20 m și debite 335 l/oră, respectiv 670 l/oră;

– aspersor tip 5022 – U cu presiunea minimă de lucru de 2,5 bar; diametru udat cuprins între 19 și 21 m și debite cuprinse între 360 și 590 l/oră;

c) Caracteristicile aspersoarelor

– diametru de udare 18 – 22 m

– presiunea recomandată de lucru 1,5 – 4 atm

– debit 400 – 1300 l

– două duze

– dimensiune aspersor ½”

– linii de aspersie fină standard 100, 150, 200 m complet echipate

– seturi de aspersie la fiecare 9 m

– distanța între linii recomandată 9 m

– presiunea minimă recomandată la conectare 2 atm.

d) Unele aspersoare cu duze schimbabile, cu diametru de 6,7,8,10 și 12 mm ceea ce face ca la modificarea presiunii de livrare a apei în instalație între 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 bari (25;35;45;55;60 psi) să aibă raza de lucru cuprinsă între 6,8 și 13,7 m, debitul cuprins între 0,38 m3/h (6,0 l/min) și 1,86 m3/h (31,2l/m3/h) iar pluviometria este cuprinsă între 16 mm /h și 20 mm/h la așezarea aspersoarelor în pătrat.

În spații protejate, microaspersiunea determină creșterea umidității și scăderea temperaturii aerului, favărizând un climat corespunzător pentru dezvoltarea culturii .

Se utilizează microaspersoare cu un debit de 6,0 m, 35- 300 l/h, cu o rază de udare de 3,5 m, la o presiune de lucru de 2 bari. Alte echipamente cu raza de lucru de 3,5 m – 4,0 m și la o presiune de apă de 1, – 2,5 atm asigură un debit de 45-55 l/h. În cazul spațiilor verzi se utilizează din ce în ce mai mult microaspersoare autoridicătoare (pop-up), produse într-o gamă variată de modele după ciclul de udare : 3600 (cerc complet), 1800 (semicerc), 900(sfert de cerc), bandă. Au un debit cuprins între 5- 70 GPH și diametre variabile între 3” – 5” și presiunea de lucru între 15 și 30 psi.

La vederea unei suprafețe circulare complete (3600) la presiuni de 1,5 – 2,5 bari, debitul este de 3,1 – 3,9 l /mm se asigură o rază a suprafeței udate de 4,0 – 4,7 m iar distanța dintre aspersoare este de 5,6 – 6,6 m.

La udarea în semicerc, debitul este de 1,7 – 2,3 l/min, iar raza suprafeței udate este de 4,2 – 5,0 m.

Pentru udarea unor suprafețe pătrate, aspersorul are o înălțime de la sol la 7,5 cm. La o presiune de 1,5 – 3,0 bari, debitul este 8,8 – 10,0 l/min, laturile pătratului udat fiind de la 6 x 6 m la 8 x 8 m. Se pot uda și suprafețe dreptunghiulare cu dimensiunile 8 x 1 m, 8,2 x 1,1 m și 9,0 x 1,2 m cu aspersioare așezate în centrul dreptunghiurilor la distanța de 1, 1 m între ele.

Microaspersiunea aplicată la culturi de legume în câmp, pe spații verzi, terenuri de sport sau grădini, constituie o metodă de udare care asigură un consum redus de apă și energie de pompare și care îmbunătățește climatul local pe suprafața irigată.

B I B L I O G R A F I E

1. [NUME_REDACTAT]- [NUME_REDACTAT],[NUME_REDACTAT],Bucuresti, 2006

2. [NUME_REDACTAT]. si colaboratori-Dezvoltare rurala durabila. Politici si strategii. [NUME_REDACTAT], Bucuresti 2003

3. [NUME_REDACTAT]. si colaboratori-Dezvoltare durabila in spatiul rural al jud Prahova. [NUME_REDACTAT], Bucuresti, 2006.

3. [NUME_REDACTAT] Teodor;. [NUME_REDACTAT] – Sîrb – Dezvoltare rurală și regională durabilă a satului românesc.[NUME_REDACTAT],Timisoare,2006

4.[NUME_REDACTAT] Paun si colaboratori.Dezvoltare rurala durabila in Romania.[NUME_REDACTAT] Romane, Bucuresti, 2006

5.***Proiectul revizuit al UE cu privire la Strategia de Dezvoltare. Conferinta „[NUME_REDACTAT] – principala platforma de promovare

6.***CONFERINȚA INTERNAȚIONALĂ -Rolul si locul Romaniei in UE, dupa Tratatul de la Lisabona – 2010.

7.***Conferinta de la Göteborg ,2001.

8.***[NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] – [NUME_REDACTAT] Strategic pentru [NUME_REDACTAT] 2007-2013 .

UNIVERSITAREA DE STIINTE AGRONOMICE SI MEDICINA VETERINARA BUCURESTI

FACULTATEA DE IMBUNATATIR1 FUNCIARE SI INGINERIA MEDIULUI

Tehnici pentru valorificarea durabila a resurselor de apa in agricultura

[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]. univ. dr. ing. FLORIN MARACINEANU [NUME_REDACTAT] Margareta