studii privind actualizarea elementelor regimului de irigare al culturilor de … · 2020. 6....
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
STUDII PRIVIND ACTUALIZAREA ELEMENTELOR REGIMULUI DE
IRIGARE AL CULTURILOR DE PORUMB SI SOIA ÎN LOCALITATEA
MĂRTĂCEȘTI JUDEȚUL BRĂILA, ÎN CONTEXTUL SCHIMBĂRILOR
CONDIȚIILOR CLIMATICE
Autor: Alexandru-Ștefan POPA1 , Anul: III AGRO
Îndrumător ştiinţific: S.l. dr. ing. Marcel BULARDA2
Facultatea de Inginerie şi Agronomie din Brăila, Universitatea „Dunărea de Jos din Galaţi” [email protected], [email protected]
Rezumat: Pentru realizarea obiectivelor propuse prin prezenta lucrare s-au efectuat
determinări privind elementele regimului de irigare la doua culturi agricole (porumb și soia) în
cadrul unei ferme amplasate în Sud-Estul României, în Judeţul Brăila, localitatea Mărtăcești,
având în vedere temperaturile medii actuale, Tn. În raport cu aceste determinări si calcule a fost
realizată o simulare a elementellor regimului de irigare pentru un scenariu climatic posibil în
contextul schimbărilor climatice preconizate, când se estimează că temperaturile medii actuale vor
crește cu 4⁰C, adică vor fi Tn+4
⁰C.
Cuvinte cheie: irigare, incalzire globală, evapotranspiraţie, scenariu climatic, temperatura aerului.
1. INTRODUCERE
Consecințele principale ale încalzirii globale sunt cresterea nivelului oceanic planetar, precum şi
modificarea evenimentelor meteorologice extreme (valuri de căldură, secete, inundaţii, vânturi
foarte puternice) care vor avea ca efecte majore dispariţia unor specii de plante şi animale, creşterea
riscului privind sănătatea oamenilor şi inevitabil, schimbări demografice.
Productivitatea culturilor agricole prezintă fluctuaţii de la un an la altul, fiind influenţată
semnificativ de variabilitatea condiţiilor climatice şi în special de producerea evenimentelor
climatice extreme. Variabilitatea climatică influentează toate sectoarele economiei, dar cea mai
vulnerabila ramâne agricultura.
Clima Europei a înregistrat o încălzire cu aproximativ un grad C în ultimul secol, mai ridicată
decât media globală. Cantităţile de precipitaţii au crescut considerabil în nordul Europei, în timp ce
în sudul continentului perioadele de secetă au devenit din ce în ce mai frecvente.
Temperaturile extreme înregistrate recent, cum ar fi valul de caniculă din vara anului 2003 şi
mai ales cel din 2007, au fost relaţionate cu creşterea observată a frecvenţei fenomenelor extreme
din ultimele decenii, ca o consecinţă a efectelor schimbărilor climatice. Deşi fenomenele
meteorologice singulare nu pot fi atribuite unei singure cauze, analizele statistice au arătat faptul că
riscul apariţiei unor astfel de fenomene a crescut considerabil datorită efectelor schimbărilor
climatice.
2. MATERIALUL ŞI METODA DE LUCRU
Scenariile climatice realizate cu diferite modele climatice globale au prognozat o creştere a
temperaturii medii globale pană la sfârşitul secolului XXI (2090-2099) faţă de perioada 1980-1990
între 1,8⁰C şi 5,8
⁰C, în funcţie de scenariul privind emisiile de gaze cu efect de seră considerat.
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
Necesitatea aplicării irigaţiei pentru o anumită zonă se stabileşte în funcţie de deficitul de
umiditate calculat ca diferenţă între consumul de apă şi sursele de aprovizionare cu apă ale solului şi
plantelor.
Cum aportul freatic există numai în anumite condiţii de sol (apa featică la mică adâncime)
rezultă că deficitul de umiditate depinde de valorile evapotranspiraţiei reale optime ETRO şi
precipitațiile P utile.
Determinările efectuate
În cadrul lucrarii s-au estimat cu destul de mare precizie valorile evapotranspiraţiei reale optime
(sau consumul total de apă din perioada de vegetaţie) ETRO, folosind metoda Thornthwaite
(metodă bazată pe corelaţia dintre consumul de apă al unei culturi şi temperatura medie a aerului).
Metoda se bazează pe corelaţia dintre consumul de apă al unei culturi şi temperatura aerului.
Formula generală a evapotranspiraţia potenţiale lunare ETP este:
hamKlI
tETP
a
/10
160 3
în care :
ETP este evapotranspiraţia potenţială lunară, în m3/ha;
t – temperatura medie a fiecărei luni pentru care se calculează ETP, în ⁰C;
I – indicele termic anual al zonei în care este situat terenul de irigat, calculat ca sumă a indicilor
termici lunari ( i ):
12
1
514,112
1 5
n
n
nn
n
tiI
tn – temperatura medie multianuală ( normală ) a fiecărei luni din an, în ⁰C;
a – coeficient empiric, determinat cu relaţia:
a = 0,000000675 · I3 – 0,0000771 · I2 + 0,01792 · I + 0,49239
Kl – coeficient de luminozitate corespunzător aşezării geografice (latitudinii) a terenului irigat.
Întrucât calculul ETP cu ajutorul formulelor este laborios, metodologia de calcul s–a simplificat
prin construirea unei abace care redă corelaţia dintre temperatura aerului şi consumul de apă al
culturii. Astfel, în funcţie de valorile tempeaturilor medii normale, au fost obţinute valorile
temperaturilor medii lunare în cazul creşterii cu 4⁰C.
După obţinerea acestor valori au fost calculate valorile indicelul termic anual pentru cele doua
situații climatice analizate (Tn; Tn + 4⁰C ) în Judeţul Brăila, localitatea Mărtăcești.
Cu valorile obţinute a fost posibilă calcularea ETRO pentru cele două culturi luate în studiu
(soia si porumb) în funcţie de situațiile climatice urmărite.
Pentru stabilirea elementeleor regimului de irigatie s-a folosit metoda bilantului pentru apă în
sol. Acesta se întocmeşte atât pentru perioada caldă a anului (1 aprilie – 30 septembrie) considerată
şi perioada de vegetaţie, când se aplică udări, cât şi pentru perioada rece a anului (1 octombrie – 31
martie), servind la calcularea udărilor de aprovizionare.
Folosind ecuaţiile bilanţului hidrologic pentru perioada caldă a anului, se determină necesarul
lunar şi anual de apă de irigaţie, după următoarea formulă generală:
hamRfRiAfPVETROm /)( 3
în care:
m – este necesarul anual (norma de irigaţie) sau lunar de apă de irigaţie, în m3/ha;
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
ETRO – evapotranspiraţia reală optimă sau consumul total de apă din perioada de vegetaţie sau
din luna de calcul, prin transpiraţia plantelor şi prin evaporaţie la suprafaţa solului a unui câmp
cultivat la o umiditate a solului care asigură o producţie agricolă mare în condiţii economice, în
m3/ha;
Pv – suma precipitaţiilor utile din perioada de vegetaţie sau din luna de calcul cu asigurarea
de 80%, în m3/ha;
Af – aportul de apă din pânza de apă freatică, în cazul bilanţului în circuit deschis, în m3/ha;
Ri – rezerva de apă a solului la semănatul culturii sau la începutul lunii de calcul, în m3/ha;
Rf – rezerva de apă a solului la recoltarea culturii sau la sfârşitul lunii de calcul, în m3/ha.
Diferenţa dintre Ri şi Rf se numeşte rezervă netă a solului şi trebuie să fie cât mai mare, aceasta
având ca efect asigurarea pentru plante a unei cantităţi mai mari de apă din rezerva naturală prin
valorificarea fără nici un fel de risipă a cantităţilor limitate de precipitaţii.
Elementele regimului de irigare sunt următoarele:
norma de udare;
norma de irigaţie;
momentul aplicării udării;
intervalul de timp dintre udări;
numărul de udări.
3. REZULTATE OBŢINUTE
Studiile și cercetările efectuate localizat pot fi extrapolate cu destulă exactitate la nivelul Sud-
Est-ului ţării. Este zona cea mai vizată de necesitatea aplicarii irigaţiei în România având în vedere
cuantumul precipitaţiilor medii anuale de 400 - 500 mm. Având în vedere şi temperaturile medii
multianuale de 10 - 11⁰C se desprinde concluzia că teritoriul studiat se află într-o zonă secetoasă
(semiaridă).
Prin studiile efectuate în cadrullucrării s-a urmărit evidențierea necesității aplicării irigaţiei
pentru cele două situații:
1. Derularea condiţiilor climatice actuale.
2. Scenariul creşterii temperaturii medii lunare cu 4⁰C.
Rezultatele obţinute vor permite prezentarea elementelor regimului de irigatie in cele două
situații climatice şi calcularea costurilor cu apa de irigaţie. Precipitaţiile medii anuale înregistrate pe
o perioadă de 24 ani (1995-2019) şi temperaturile medii sunt prezentate în tabelul 1 şi 2.
În tabelul 1 sunt prezentate temperaturile medii înregistrate la staţia meteorologică Brăila.
Se constată că temperatura medie anuală are o valoare de 11,07⁰C, iar valoarea temperaturilor pe
perioada caldă a anului este de 18,83⁰C.
În ceea ce priveşte precipitaţiile înregistrate la Brăila acestea însumează anual 440 mm, iar pe
perioada de vegetaţie 261,6 mm. (Tabelul 2).
3.1.Rezultate privind elementele regimului de irigare la doua culturi agricole (porumb și
soia) în contextul condițiilor climatice actuale (temperatura = Tn)
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
Tabelul 1. Caracterizarea climatică a zonei (medii multianuale înregistrate la staţia meteorologică Brăila)
Luna I II III IV V VI VII VII
I
IX X XI XII Anual
Sezonul
cald
(IV-IX)
Temp
.
medie
(ºC)
-2,3 -0,6 4,9 11,2
17,2
20,8
23,1
22,6
18,1
12,0 5,6 0,3 11,07 18,83
Tabelul 2. Precipitaţiile medii lunare multianuale din localitatea Mărtăcești
Luna I II III IV V VI VII VII
I
IX X XI XII Anua
l
Sezonu
l cald
(IV-
IX)
Precipitaţi
i (mm)
30,
3
24,
6
26,
1
37,
4
49,
6
63,
2
46,
4 39,7
25,
1
33,
5
33,
6
30,
5 440,0 261,6
Folosind indicele termic anual (Tabelul 3), I = 51,45 s-au calculate valorile evapotranspiratiei
ET, prezentate în tabelul 4.
Tabelul 3. Calcularea indicelui termic anual (I )
Luna I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII i
Temp.
medie
(0C)
–2,3 –0,6 4,9 11,2
17,2
20,8 23,1 22,6 18,1
12,0
5,6 0,3 –
I 0 0 0.9
7
3,3
9
6,4
9 8,66
10,1
5 9,82
7,0
1
3,7
6 1,19 0,01 51,45
Tabelul 4. Calcularea consumului de apă la culturile de porumb pentru boabe şi soia
Specificare Luna ETRO totală
(m3/
/ha) IV V VI VII VIII IX
ET 440 750 1000 1130 1080 760 –
kl 1,13 1,28 1,29 1,31 1,21 1,04 –
ETP (m3/ha) 497 960 1290 1480 1306 790 –
Cu ajutorul coeficienţilor de corecţie Kp şi Kl (Tabelul 5) s-au calculate valorile
evapotranspiraţiei reale optime, ETRO.
Tabelul 5. Valorile ETRO
Porumb
pentru boabe Perioada de vegetaţie : 15.IV.–30.IX.
kp 0,94 0,61 0,98 1,29 1,28 0,81 –
ETRO
(m3/ha)
467 586 1264 1910 1673 640 6540
Soia Perioada de vegetaţie : 10 IV.–10.IX
Kp 0,94 0,65 0,90 1,2 1,11 1,23 –
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
ETRO
(m3/ha)
467 624 1161 1776 1450 918 6396
Folosind datele obţinute s-a întocmit bilanţul apei în sol pentru culturile de porumb pentru boabe
şi soia.
Calcularea elementelor regimului de irigare a culturii de porumb în timpul vegetaţiei la
temperatura medie actuală (normală), Tn.
hampCCDaHmneta /)(100 3
min
H – este grosimea stratului activ de sol;
Da – densitatea aparentă, în t/m3;
CC – capacitatea de apă în câmp, în %;
pmin – plafonul minim de umiditate (limita inferioară a umidităţii uşor accesibile plantelor), în
%.
Plafonul minim se calculează în funcţie de textura solului, cu relaţiile:
)(3/1min COCCCOp , pentru solurile nisipoase, uşoare, cu structură în microagregate;
)(2/1min COCCCOp , pentru solurile mijlocii şi structură glomelulară;
)(3/2min COCCCOp , pentru solurile argiloase, cu structură glomelulară şi nisipuri de
dună, cu textură grosieră şi lipsite de structură.
Tabelul 6. Indicii fizici si hidrofizici ai solului din localitatea Mărtăcești, jud.Braila
Adâncime (m) DA (t/m3) CC (%) CO (%)
0-0,50 1,15 25,9 9,8
0-0,75 1,17 25,6 9,7
0-1,00 1,15 25,2 9,5
0-1,25 1,19 24,8 9,4
0-1,50 1,21 24,5 9,2
hammneta /910)3,172.25(15.11100 3
%3,17)5.95.25(2/15.9min p
Tabelul 7. Precipitaţiile medii lunare multianuale din perioada de vegetaţie
la cultura de porumb pentru boabe
Luna IV V VI VII VII IX
Precipitatii (mm) 37,4 49,6 63,2 46,4 39,7 25,1
Precipitatii (m3)
299/2;149,6 397 506 371 318 201
Precipitaţiile se calculează cu relaţia:
hamPPv /10 3
în care :
– este coeficientul de folosire a precipitaţiilor de vară cu valorile de 0,80 în stepă uscată,
0,82 în stepă moderată, 0,75 în silvostepă şi 0,76 în zona de tranziţie la zona ferestieră;
P – precipitaţiile medii lunare multianuale, cu asigurare de 80%, în mm .
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
Tabelul 8. Calculul necesarului lunar şi anual de apă de irigaţi la cultura porumb pentru boabe în condiții climatice actuale (Tn actuală)
Specificare Luna
IV V VI VII VIII IX IV – IX
ETRO lunară (m3/ha) 234 586 1264 1910 1673 640 6316
Precipitaţii lunare (m3/ha) 149.6 397 506 371 318 201 1943
Aportul apei freatice (m3/ha) - - - - - - -
Deficit (-) (m3/ha) 84 198 758 1539 1355 439
Excedent (+) (m3/ha) - - - - -
Bilanţul apei în sol (m3/ha)
Rezerva iniţială - Ri 2440 2356 2158 3220 2591 3056 2440
Rezerva finală fără irigare –
Rf (Ri + E) sau (Ri – D) 2356 2158 1400 1681 1236 2617 -
Plafonul minim volumetric 1990 -
Necesarul de apă (Pmin – Rf) - - 590 309 754 -
Suma normelor de udare -
m
- - 1820 910 1820 - 4550
Rezerva finală cu irigare –
Rfi (Rf + m) 2356 2158 3220 2591 3056 2617 2617
Numarul de udari aplicate - - 2 1 2 - 5
Tabelul 9. Precipitaţiile medii lunare multianuale din perioada de vegetaţie
la cultura de soia
Luna IV V VI VII VII IX
Precipitatii mm 37,4 49,6 63,2 46,4 39,7 25,1
Precipitatii m3 199 397 506 371 318 134
Calcularea elementelor regimului de irigare la cultura de soia în timpul vegetației la o
temperature medie actuală, normală (Tn):
hampCCDaHmneta /)(100 3
min
Tabelul 10. Indicii fizici şi hidrofizici ai solului din localitatea Mărtăcești - Jud.Brăila
Adâncimea (m) Densitatea aparentă DA
(t/m3)
Capacitatea de camp
CC (%)
Coeficientul de ofilire
CO (%)
0-0,50 1,15 25,9 9,8
0-0,75 1,17 25,6 9,7
0-1,00 1,15 25,2 9,5
0-1,25 1,19 24,8 9,4
0-1,50 1,21 24,5 9,2
hampCCDaHmneta /)(100 3
min
hammneta /702)6,176,25(17,175,0100 3
)(2/1min COCCCOp , pentru solurile mijlocii şi structură glomelulară;
%6,17)7,96,25(2/17,9min p ;
hampDaHp volumetric /100 3
minmin
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
hamp volumetric /15546,1717,175,0100 3
min
Tabelul 11. Calculul necesarului lunar şi anual de apă de irigaţi la cultura de soia
în condiții climatice actuale (Tn actuală)
Specificare Luna
IV V VI VII VIII IX IV – IX
ETRO lunară (m3/ha) 311 624 1161 1776 1450 612 5934
Precipitaţii lunare (m3/ha) 199 397 506 371 318 134 1925
Aportul apei freatice (m3/ha) - - - - - - -
Deficit (-) (m3/ha) 112 227 655 1405 1132 478
Excedent (+) (m3/ha) - - - -
Bilanţul apei în sol (m3/ha)
Rezerva iniţială - Ri 1825 1713 2188 2235 2234 2506 1825
Rezerva finală fără irigare –
Rf (Ri + E) sau (Ri – D) 1713 1486 1533 830 1102 2028
Plafonul minim volumetric 1554
Necesarul de apă (Pmin – Rf) - 68 21 724 452 - -
Suma normelorde udare -
m
- 702 702 1404 1404 - 4212
Rezerva finală cu irigare –
Rfi (Rf + m) 2188 2235 2234 2506 2028 2028
Numarul de udari aplicate - 1 1 2 2 - 6
Tabelul 12. Sinteza datelor privind indicele termic anual, ETROL, numărul udărilor, Σm
în condiții climatice actuale (Tn actuală), în zona Brăila
Localitatea Cultura ETRO L m3/ha Nr. Udări Σm m
3/ha
Braila
51,45
I = 75,79
Porumb 6316 5 4550
Soia 5934 6 4212
3.2. Rezultate privind elementele preconizate ale regimului de irigare la doua culturi
agricole (porumb și soia) în contextul unor modificări climatice în care ar avea loc o creştere a
temperaturii medii a aerului cu 4⁰C (temperatura = Tn + 4⁰C)
Folosindu-se aceeași metodologie de calcul ca în cazul situației prezentate mai sus, unde analiza
s-a realizat în condiții de temperaturi medii actuale (normale), în continuare se prezintă o serie de
rezultate ce se obțin în cazul scenariului în care temperatura medie normală acum, ar creste cu 4⁰C.
Folosind datele consumului de apa s-a întocmit bilanţul apei în sol.
În ceea ce priveste consumul mediu lunar de apa, se constată că valorile din perioada de
vegetatie, faţă de temperatura normala actuală, au crescut în medie la porumb cu 270 m3/ha, iar la
soia cu 271 m3/ha.
Din datele prezentate în tabelele 20 şi 21 se constată că la fiecare cultură trebuie aplicată o udare
în plus faţă de un regim de irigare actual. Această situație determină şi creşterea normei de udare de
la 4550 m3/ha la 5460 m3/ha la porumb şi de la 4212 m3/ha la 4914 m3/ha soia.
Determinarea consumului de apă prin metoda Thornthwaite, pentru scenariul în care
temperaturile medii cresc cu 4⁰C (Tn +4⁰C) se prezintă în tabelul 15.
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
Tabelul 13.Temperatura
Luna I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Anual
Sezonul
cald (IV-
IX)
Temp. med
(0C)
3,7 3,6 10,9 17,2 23,2 26,8 29,1 28,6 24,1 18 11,6 6,3 16,9 24,8
În funcţie de temperatura medie lunară s-a determinat indicele termic lunar, iar prin însumarea
lui se determină indicele termic annual (I).
Tabelul 14. Calcularea indicelui termic anual (I )
Luna I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII i
Temperat
u-ra medie
(0C)
3,7 3,6 10,
9
17,
2
23,2 26,
8
29,1 28,6 24,1 18 11,
6
6,3 –
I
0,6
3 0,6
0 3,2
6 6,4
9 10,2
1 12,
7 14,5
0 14,1
7 10,8
2 6,9
5 3,5
8 1,42 85,3
Tabelul 15. Calcularea consumului de apă la culturile de porumb pentru boabe şi soia
în condițiile unor modificari climatice pentru un scenariu în care temperatura medie este de Tn+4⁰C
Specificare Luna ETRO totală
(m3//ha) IV V VI VII VIII IX
ET 550 1010 1250 1350 1290 1100 –
kl 1,13 1,28 1,29 1,31 1,21 1,04 –
ETP (m3/ha) 622 1293 1613 1769 1561 1144 –
Porumb
pentru boabe Perioada de vegetaţie : 15.IV.–30.IX.
kp 0,94 0,61 0,98 1,29 1,28 0,81 –
ETRO(m3/ha) 585 789 1581 2282 1998 927 8162
Soia Perioada de vegetaţie : 10.IV.–10 IX.
kp 0,94 0,65 0,90 1,2 1,11 1,23 –
ETRO(m3/ha) 585 840 1452 2123 1733 1407
Calcularea elementelor regimului de irigare la cultura de soia în timpul vegetaţiei la o
temperatură medie crescută cu 4⁰C (Tn + 4
⁰C):
hampCCDaHmneta /)(100 3
min
Tabelul 16. Indicii fizici şi hidrofizici ai solului din localitatea Mărtăcești -Jud.Brăila
Adâncime (m) DA (t/m3) CC (%) CO (%)
0-0,50 1,15 25,9 9,8
0-0,75 1,17 25,6 9,7
0-1,00 1,15 25,2 9,5
0-1,25 1,19 24,8 9,4
0-1,50 1,21 24,5 9,2
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
hampCCDaHmneta /)(100 3
min
hammneta /702)6,176,25(17,175,0100 3
)(2/1min COCCCOp , pentru solurile mijlocii şi structură glomelulară ;
%6,17)7,96,25(2/17,9min p
hampDaHp volumetric /100 3
minmin
hamp volumetric /15546,1717,175,0100 3
min
Tabelul 17. Precipitaţiile medii lunare multianuale din localitatea Mărtăcești
Luna I II III IV V VI VII VIII
IX X XI XII Anual
Sezonu
l cald
(IV-
IX)
Precipitaţi
i (mm)
30,
3
24,
6
26,
1
37,
4
49,
6
63,
2
46,
4
39,
7
25,
1
33,
5
33,
6
30,
5 440,0 261,6
Tabelul 18. Precipitaţiile medii lunare multianuale din perioada de vegetaţie la cultura de soia
Luna IV V VI VII VII IX
Precipitatii (mm) 37,4 49,6 63,2 46,4 39,7 25,1
Precipitatii (m3) 199 397 506 371 134 201
Precipitaţiile se calculează cu relaţia:
hamPPv /10 3
în care:
δ – este coeficientul de folosire a precipitaţiilor de vară cu valorile de 0,80 în stepă uscată, 0,82
în stepă moderată, 0,75 în silvostepă şi 0,76 în zona de tranziţie la zona forestieră;
P– precipitaţiile medii lunare multianuale, cu asigurare de 80 %, în mm.
Norma de udare la porumbul pentru boabe:
hammneta /910)3,172,25(15,11100 3
%3,17)5,92,25(2/15,9min p
Tabelul 19. Precipitaţiile medii lunare multianuale din perioada de vegetaţie la cultura de porumb pentru
boabe
Luna IV V VI VII VII IX
Precipitatii mm 37,4 49,6 63,2 46,4 39,7 25,1
Precipitatii m3 299/2
149,6
397 506 371 318 201
Tabelul 20 Calculul necesarului lunar şi anual de apă de irigaţi la cultura porumb pentru boabe în
condițiile unor modificari climatice, pentru un scenariu în care temperatura medie este de Tn+4⁰C
Specificare Luna
IV V VI VII VIII IX IV – IX
ETRO lunară (m3/ha) 293 789 1581 2282 1998 927 7870
Precipitaţii lunare (m3/ha) 149,6 397 506 371 318 201 1943
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
Aportul apei freatice (m3/ha) - - - - - - -
Deficit (-) (m3/ha) 143 392 1075 1911 1680 726
Excedent (+) (m3/ha) - - - - -
Bilanţul apei în sol (m3/ha)
Rezerva iniţială - Ri 2440 2297 2815 2650 3469 2699 2440
Rezerva finală fără irigare –
Rf (Ri + E) sau (Ri – D) 2297 1905 1740 739 1789 1973 -
Plafonul minim volumetric 1990 -
Necesarul de apă (Pmin – Rf) - 85 250 1251 201 17 -
Suma normelor de udare -
m
- 910 910 2730 910 - 5460
Rezerva finală cu irigare –
Rfi (Rf + m) 2815 2650 3469 2699 1973 1973
Numarul de udari aplicate - 1 1 3 1 - 6
Tabelul 21. Calculul necesarului lunar şi annual de apă de irigaţie la cultura de soia
în condițiile unor modificari climatice pentru un scenariu în care temperatura medie este de Tn+4⁰C
Specificare Luna
IV V VI VII VIII IX IV – IX
ETRO lunară (m3/ha) 390 840 1452 2123 1733 469 7007
Precipitaţii lunare (m3/ha) 199 397 506 371 318 134 1925
Aportul apei freatice (m3/ha) - - - - - - -
Deficit (-) (m3/ha) 191 443 946 1752 1415 335
Excedent (+) (m3/ha) - - - - -
Bilanţul apei în sol (m3/ha)
Rezerva iniţială - Ri 1825 1634 3297 2351 3434 2019 1825
Rezerva finală fără irigare –
Rf (Ri + E) sau (Ri – D) 1634 1191 2351 626 2019 1684 -
Plafonul minim volumetric 1554 -
Necesarul de apă (Pmin – Rf) - 363 - 928 - - -
Suma normelor de udare -
m
- 2106 - 2808 - - 4914
Rezerva finală cu irigare –
Rfi (Rf + m) - 3297 - 3434 - 1684 1684
Numarul de udari aplicate - 3 4 - 7
3.3 Rezultate privind influenţa creşterii temperaturilor medii şi a speciei cultivate asupra
principalilor parametri ai bilanţului hidric
Faţă de rezultatele obţinute în cazul temperaturilor actuale, creşterea temperaturii medii anuale
cu + 4⁰C determină modificări substanţiale a elementelor regimului de irigare.
Se constată că au crescut valorile ETROz; ETRO lunar; ETRO total; numărul de udări şi
valoarea normei de irigaţie.
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
Tabelul 22. Sinteza datelor privind indicele termic anual, ETROL, numărul udărilor, Σm
în condițiile unor modificari climatice pentru un scenariu în care temperatura medie este de Tn+4⁰C
la Brăila
Localitatea Cultura ETRO L m3/ha Nr. Udări Σm m
3/ha
Brăila
85.3
I = 75,79
Porumb 7870 6 5460
Soia 7007 7 4917
De remarcat este creşterea procentuală aproape identică la cele două culturi faţă de condiţiile
climatice actuale, după cum urmează:
Evapotranspiraţia totală va avea o creştere de la 6316 m3/ha porumb in conditiile actuale de
temperatură, la 7870 m3/ha in cazul cresterii temperaturii medii cu +4⁰C, iar la soia de la 5934
m3/ha, la 7007 m3/ha.
Deficitul hidric mediu este posibil să crească cu mai mult de 20% la Tn+4⁰C.
În ceea ce priveşte necesarul mediu de apă de irigaţie, acesta va creşte faţă de valorile
actuale cu valori de circa 15% la Tn+4⁰C.
Faţă de situaţia actuală, numărul mediu de udări va creşte cu o udare la Tn+4⁰C.
Norma medie de irigaţie va spori cu valori de 910 m3/ha la porumb si cu 705 m3/ha la cultura
de soia.
4. CONCLUZII
Un element important care determină necesitatea aplicării irigaţiei într-o anumită zonă este
consumul de apă al culturilor. Cu ajutorul lui se calculează deficitul de umiditate ca diferenţă între
consum şi sursele de aprovizionare cu apă ale solului si plantelor hamAfPvETROD /)( 3 .
Valoarea ETRO a fost calculată pentru zona luata în studiu cu ajutorul metodei Thornthwaite,
atăt pentru condiţiile actuale de temperatură căt şi în cazul scenariilor de creştere a acesteia cu 4⁰C.
Cu ajutorul valorilor de consum obţinute s-au întocmit bilanţurile hidrice pentru doua culturi şi
anume: porumb pentru boabe şi soia.
Din bilanţurile calculate şi folosind indicii hidrofizici ai solurilor din zona s-au stabilit
următoarele elemente ale regimului de irigaţie: norma de udare, momentul aplicării udărilor, norma
de irigaţie, numărul de udări.
De asemenea s-au obţinut valori generalizate ale rezervei iniţiale şi rezervei finale din sol.
Concluziile care s-au desprins cu ajutorul calculelor matematice sunt următoarele:
-evapotranspiraţia reală optimă totală va creşte cu valori care vor depăşi 1554 m3/ha în cazul
încălzirii cu 4⁰C;
-concomitent cu creşterea temperaturilor medii vor creşte şi valorile deficitului hidric şi ale
necesarului mediu al apei de irigaţie; necesarul mediu de apă de irigaţie va fi cuprins între 1804
m3/ha şi circa 1291 m3/ha la Braila, la o temperatură preconizată mai mare cu 4⁰C.
Acest necesar de apă de irigaţie va determina diminuarea suprafeţelor irigate dacă se menţime
volumul de apă de irigaţie folosit în zilele noastre sau menţinerea suprafeţelor actuale irigate, dar cu
folosirea unor volume suplimentare de apă de irigaţie. Creşterea necesarului de apă de irigaţie va
determina sporirea cheltuielilor cu apa de irigaţie şi cu necesarul de echipament şi forţă de muncă:
UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAŢI
FACULTATEA DE INGINERIE ŞI AGRONOMIE DIN BRĂILA
SCȘS 20
Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenţeşti
“Edmond Nicolau” ediția XXVII 4-5 Iunie 2020
- norma medie de irigaţie va depăşi norma actuală cu circa cu 900 m3/ha la Mărtăcești, județul
Brăila în cazul cresterii temperaturii cu 4⁰C fața de temperaturile medii actuale.
BIBLIOGRAFIE
[1].Avrigeanu G., 1980, Surse suplimentare si posibilităţi de economisire a apei in sistemele de
irigaţii. Anale I.C.I.T.I.D., vol.I(XII).
[2].Balteanu Ghe, 1998. Fitotehnie, vol 1, p. 20-136.
[3].Berdei Săndel, 2005, Cercetări privind influenţa subasigurării cu apă si a fertilizării organo-
minerale asupra producţiei şi calităţii la culturile de porumb pentru boabe şi soia în sistemul
de irigaţii Bilieşti-Slobozia-Ciorăşti. Teză de doctorat.
[4].Canarache A, 1990. Fizica solurilor agricole. Ed. Ceres, Bucureşti.
[5].Craciun, M., Stan I., Stan M., Naescu V., 1997, Raspunsul hibrizilor de
porumb la diferitenioveluri de graduare a secetei, Sesiunea interna de comunicari şi referate
ştiintifice, ICCPT - Fundulea.
[6].Disescu, C.A., Luca I., Tudor M., Dabuleanu M.L., Georgescu D.,
Soltuz V., 1971, Fizica si climatologie agricola.
[7].***Analele ICDA-Fundulea, Vol LXXI, 2004.
[8].***Anuarul Statistic din Romania, 2002, 2003.