Udarea culturilor agricole prin scurgerea la suprafaţă

Udarea culturilor agricole prin scurgerea la suprafaţă

Factorii care determină alegerea metodei de udare 

​Alegerea pe baze ştiinţifice a metodei de udare impune cunoaşterea şi analizarea tuturor factorilor naturali, tehnici şi economici care favorizează sau limitează una sau mai multe metode de udare. Dintre factorii naturali, importanţă deosebită prezintă condiţiile orografice, pedologice, hidrogeologice şi calitatea apei de irigat. Factorii orografici influenţează alegerea metodei şi a elementelor tehnice ale udării prin panta şi microrelieful terenului. Panta terenului poate stânjeni scurgerea apei pe brazde sau fâşii sau conducte la viteze mari, care poate provoca eroziunea solurilor irigate. Pe de altă parte, microrelieful terenului, prin gradul de frământare, limitează folosirea unor metode de udare ca: scurgerea la suprafaţă, submersiunea, revărsarea şi udarea subterană. Factorii pedologici, la rândul lor, influenţează alegerea metodei de udare prin textura, capacitatea de înmagazinare a solului, viteza de infiltraţie a apei în sol, rezistenţa solului la eroziune, salinizare, prin gradul de uniformitate. Astfel, pe solurile cu textură mai grosieră, cu capacitate mică de înmagazinare a apei, nu sunt indicate metodele de udare prin care se distribuie norme mari de udare (scurgere, submersiune). Pe solurile salinizate sau cu condiţii potenţiale de salinizare se vor folosi metodele prin care circulaţia apei se face pe verticală (aspersiune, submersiune), precum şi a celor care asigură menţinerea unui plan minim ridicat (picurare). Pe solurile neuniforme - mozaicate - picurarea şi aspersiunea asigură o uniformitate bună de udare cu condiţia ca intensitatea de udare să se aleagă mai mică decât cea mai redusă viteză de infiltraţie a subtipului de sol din suprafaţa amenajată. Condiţiile hidrogeologice, respectiv adâncimea redusă şi gradul ridicat de mineralizare a apei freatice, exclud folosirea metodelor de udare cu randament mai scăzut la aplicarea udărilor în câmp. Factorii climatici, prin frecvenţa şi intensitatea vântului, prin regimul temperaturilor, umidităţii relative şi precipitaţiilor, contribuie la alegerea metodei de udare. Vântul cu viteze mai mari de 3,5 m/s, temperaturile ridicate şi umiditatea relativă scăzută limitează folosirea aspersiunii, deoarece în astfel de condiţii pierderile de apă prin evaporaţie vor fi foarte mari. În zonele mai bogate în precipitaţii, repartizate neuniform în perioada de vegetaţie, nu se recomandă să se folosească metode de udare prin care se aplică norme mari, deoarece după udări pot cădea precipitaţii importante care găsesc solul umezit. Calitatea apei de irigat, prin gradul de mineralizare şi de poluare, indică folosirea anumitor metode de udare. Astfel, la un grad de mineralizare mai ridicat, pentru a se asigura spălarea sărurilor aduse odată cu apă de irigat, se va folosi submersiunea sau aspersiunea cu norme mari de udare. Apele uzate şi de canalizare, pentru a preveni contactul cu plantele irigate, se vor distribui prin irigare subterană sau scurgere la suprafaţă, după decantare. Cultura irigată, deşi nu are rol hotărâtor decât în cazul orezului, poate influenţa alegerea metodei de udare. Astfel, prăşitoarele, majoritatea legumelor, pomii, viţa-de-vie, deşi se pot iriga prin oricare din metodele de udare, preferă scurgerea la suprafaţă deoarece favorizează mai puţin decât aspersiunea atacul unor boli. Pe de altă parte, pentru culturile intensive (pomi, vie, legume cultivate în sere), se pot folosi metode care necesită investiţii specifice mai mari - picurarea. Factorii social-economici - majoritatea terenurilor, în general, îndeplinesc condiţiile tehnice pentru aplicarea mai multor metode de udare. În asemenea situaţii, rolul hotărâtor în alegerea metodei de udare revine condiţiilor economice. Astfel, la baza alegerii metodei de udare va trebui să stea investiţia specifică şi, în special, cheltuielile anuale de exploatare, precum şi valoarea sporului de producţie ce urmează a se obţine prin irigare. În aceleaşi condiţii economice se va prefera metoda care conduce la un randament mai ridicat de folosire a apei, la un consum de materiale deficitare şi de energie mai reduse. Dintre factorii sociali, nu trebuie să se neglijeze tradiţia locală cu privire la irigaţie. Dacă în zonă nu există o experienţă locală, se va prefera udarea prin aspersiune sau picurare, deoarece unii dintre factorii care contribuie la obţinerea unor udări de calitate superioară, la realizarea unei uniformităţi bune de udare sunt incluşi în construcţia echipamentului de udare.

Metoda de udare prin scurgere la suprafaţă
​
În diferitele ei variante, poate fi folosită la irigarea tuturor culturilor agricole şi horticole. Astfel, udarea prin brazde obişnuite se foloseşte la irigarea plantelor prăşitoare, a legumelor, pomilor şi a viţei-de-vie. Culturile semănate în rânduri dese (cereale păioase, lucernă, plante furajere anuale) se pot iriga prin brazde mici însămânţate (corugate), ierburile perene şi cerealele păioase prin fâşii, pajiştele prin revărsare. (I. Pleşă şi S. Câmpeanu) Metoda se poate folosi şi pentru irigarea terenurilor în pantă moderată, prin amplasarea brazdelor aproape paralel cu linia generală a curbelor de nivel şi folosirea brazdelor în zig-zag. Udarea prin scurgere la suprafaţă, deşi este o metodă de udare tradiţională, în ultimii ani, a început să fie reconsiderată şi folosită pe scară ceva mai largă în amenajările noi, deoarece necesită un consum mai redus de energie la distribuirea apei la plante. În plus, înlocuirea canalelor provizorii cu conducte de udare a condus la folosirea mai eficientă a apei, la determinarea cu precizie mai mare a debitelor şi a normelor de udare distribuite, la uşurarea muncii udătorilor şi la ridicarea productivităţii muncii la aplicarea udării.

Udarea prin brazde

Metoda de udare prin brazde se foloseşte la irigarea culturilor prăşitoare, legumelor, pomilor fructiferi şi viţei-de-vie. Distribuirea apei la plante se face prin infiltrare pe verticală şi lateral, în perioada în care apa circulă de-a lungul brazdelor deschise printre rândurile de plante. Udarea prin brazde, comparativ cu udarea prin aspersiune, prezintă următoarele avantaje: cheltuieli de exploatare mai reduse, deoarece consumul de energie necesar pompării apei în cadrul amenajării interioare este mai mic cu 40-50%, iar numărul de mutări al echipamentului de udare se reduce de 4-5 ori (Nicolaescu); necesită investiţii mai mici pentru echipamentul de udare; se poate folosi la aplicarea udărilor cu ape uzate; regimul eolian nu influenţează calitatea udării; nu favorizează atacul unor boli la irigarea legumelor, viţei-de-vie, pomilor fructiferi, prin faptul că masa foliară nu este udată şi nici nu contribuie la ridicarea umidităţii relative a aerului. Metodei de udare prin brazde îi sunt proprii şi unele dezavantaje: necesită nivelarea capilară a terenului, lucrare costisitoare, care ridică mult investiţia specifică de amenajare; randamentul udării în câmp este mai redus în comparaţie cu aspersiunea, variind între 0,6 şi 0,9 faţă de 0,9 în cazul aspersiunii; necesită personal tehnic de exploatare cu calificare mai ridicată şi udători cu experienţa îndelungată sau cunoştinte de hidraulică aplicată; aplicarea necontrolată a udării prin brazde poate conduce la degradarea solurilor prin eroziune, înmlăştinare şi/sau salinizare. De aceea, se impune cu necesitate instruirea şi permanentizarea tuturor udătorilor, o strictă supraveghere a modului de udare de către cadrele tehnice de la sistemele de irigaţie şi de la unităţile agricole.

Condiţii de folosire a udării prin brazde

Udarea prin brazde se poate folosi în următoarele condiţii orografice, pedologice, hidrogeologice şi geotehnice: pe terenurile cu microrelief cu un grad de frământare redus, cu pante uniforme cuprinse, în general, între 0,7 şi 0,5 la mie, pentru a rezulta un volum de terasamente la nivelarea capilară de până la 800 metri cubi/hectar, în medie 500 metri cubi/hectar. Pentru culturile agricole prăşitoare, panta maximă a terenului poate ajunge la 5-8%, iar pentru livezi până la 15%; pe solurile profunde, cu capacitate mare de înmagazinare a apei, cu textură mijlocie sau fină, cu drenaj natural bun, rezistente la eroziune, nesalinizate. Se vor evita solurile argiloase, contractile; pe terenurile cu nivel freatic la o adâncime mai mare de 3-4 metri; condiţiile geotehnice nu limitează folosirea metodei de udare prin brazde, cu precizarea că pe terenurile cu un strat de loess, sensibil la înmuiere sub greutatea proprie, cu grosimi mai mari de 15 metri, se impun măsuri pentru reducerea pierderilor de apă, pentru ca acestea să nu provoace tasări ce ar duce la denivelarea suporafeţei terenului.

Scurgerea apei pe brazde

Pentru a stabili, pe baze ştiinţifice, elementele tehnice ale udării prin brazde, este necesar să se cunoască modul de desfăşurare a fenomenului de scurgere a apei de-a lungul brazdelor, factorii care îl influenţează. Scurgerea apei pe brazde reprezintă un caz particular al scurgerii variate, nepermanente, cu reducerea debitului de-a lungul brăzdarelor. Scurgerea este influenţată de numeroşi factori variabili în timp şi spaţiu. Astfel, fenomenul scurgerii poate diferi substanţial pe acelaşi tip de sol, de la un amplasament la altul în funcţie de starea solului, iar pe acelaşi amplasament de la un an la altul şi chiar de la o udare la alta în timpul aceluiaşi sezon. Factorii principali care influenţează scurgerea sunt: debitul de alimentare, viteza de infiltraţie a apei în sol pe durata scurgerii, panta brazdelor, proprietăţile solului care influenţează viteza de infiltraţie (textura, structura, proprietăţile fizice, hidrofizice şi chimice), condiţiile hidraulice ale scurgerii (secţiunea şi rugozitatea brazdelor), durata udării, cultura irigată etc. Scurgerea, fiind rezultantă a două fenomene complementare (infiltraţia şi regimul de scurgere), se înţelege că dirijarea fenomenului impune cunoaşterea ecuaţiilor vitezei de infiltraţie a apei în sol şi cele ale hidraulicii curgerii apei pe brazde. S-a constatat că la alimentarea brazdelor cu un debit constant (Q), la intervale egale ca timp (At), apa înaintează cu viteze şi pe distanţe din ce în ce mai mici pe brazde. Fenomenul se explică prin creşterea suprafeţei totale de infiltraţie şi reducerea debitului de-a lungul brazdei prin infiltrarea apei în sol. Dacă se continuă alimentarea brazdelor cu debit constant, se ajunge la un moment dat în situaţia în care debitul distribuit se infiltrează în sol pe lungimea brazdei umectate şi, ca urmare, frontul de apă nu mai avansează sau avansează foarte încet. În momentul respectiv s-a ajuns la limita maximă a lungimii brazdei. Viteza de avans este influenţată în primul rând de viteza de infiltraţie a apei în sol. Astfel, pe solurile cu viteză mare, avansul este foarte redus, apa parcurgând distanţe scurte, în timp ce pe solurile cu viteza de infiltraţie mai redusă, apa înaintează cu viteză mai mare. Alături de viteza de infiltraţie, avansul apei este influenţat în mare măsură şi de panta şi rugozitatea brazdelor; prin creşterea pantei, sporeşte substanţial şi viteza de avans, în timp ce o rugozitate mai mare contribuie la reducerea avansului apei pe brazde. Reprezentarea grafică a avansului apei pe brazde se face cu ajutorul curbei de avans. Viteza de infiltraţie a apei în sol, influenţând în mod hotărâtor fenomenului scurgerii, implicit va influenţa şi elementele tehnice ale udării, în special durata de udare, lungimea brazdelor şi debitul de alimentare. Infiltraţia apei în sol se produce sub acţiunea gravitaţiei şi a diferenţei de tensiune (potenţial capilar) care se creează la începutul infiltraţiei, când în stratul umezit de la suprafaţă tensiunea este zero, pentru ca la mică adâncime să fie ridicată. Diferenţa de tensiune se reduce în procesul umezirii solului, infiltraţia producându-se numai sub acţiunea forţei gravitaţionale.

În procesul infiltrării apei în sol, sub coloana de apă, pe o anumită adâncime, solul este săturat cu apă, formând aşa-zisa zonă de saturaţie, în care apa se găseşte sub presiunea hidrostatică pozitivă, presiune care descreşte, devenind nulă la nivelul frontului de infiltraţie sau de umezire. Sub frontul de umezire se află zona de difuziune în care acţionează forţa de succesiune, presiunea fiind negativă. Viteza de infiltraţie se reduce odată cu timpul de umectare, de aceea şi frontul de umectare înaintează în profunzime cu o viteză continuu descrescătoare. Viteza de infiltraţie este influenţată de o mulţime de factori, cum sunt: umiditatea iniţială a solului, textura, porozitatea, structura, covorul vegetal, starea suprafeţei solului în momentul umectării, metoda de udare, numărul udării etc.

Victor VĂTĂMANU