CAPITOLUL V COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI 5.1. NOŢIUNI GENERALE DESPRE PROCESUL DE EROZIUNE A SOLULUI 5.1.1. Definiţia eroziunii solului Eroziunea solului este un proces natural de desprindere, transport şi depunere a particulelor materiale de la suprafaţa uscatului, datorită unor agenţi dinamici externi, dintre care cei mai activi sunt apa şi vântul. Lucrările agricole executate neraţional pot contribui, la rândul lor, alături de factorii naturali, la declanşarea procesului de eroziune. Activitatea omului poate însă fi controlată şi dirijată, spre deosebire de temperatură, precipitaţii, vânturi etc. Eroziunea produce poluarea fizică a solului prin îndepărtarea, uneori completă, a orizonturilor fertile şi prin formarea unor şanţuri de scurgere a apei care afectează mediul înconjurător, mai ales agricultura. Eroziunea solului poluează la rândul ei apele de suprafaţă prin evacuarea în aceste ape a particulelor solide provenite din procesul de eroziune. Este vorba de o poluare fizică, dar poate fi şi o poluare chimică şi biologică. Se apreciază că anual se pierd prin eroziune, la nivelul globului, peste 76 miliarde tone de sol fertil, dintre care aproximativ 23 miliarde tone peste capacitatea de refacere a unor straturi noi. Eroziunea atrage după sine transformări majore ale proprietăţilor fizice, chimice şi biologice ale solului. Pierderile de recoltă, înregistrate la principalele plante de cultură, sunt direct proporţionale cu gradul de eroziune a solului. Pe solurile cu erodare slabă sau incipientă, pierderile au ajuns la circa 10%, pe solurile cu eroziune puternică pierderile au atins circa 25%, pe terenurile foarte erodate s-au înregistrat pierderi de recoltă de circa 50%, iar pe solurile cu eroziune excesivă pierderile au ajuns până la 100% . 148
Eroziunea solului a creat probleme agricultorilor, din timpuri îndepărtate. Există dovezi, încă din antichitate, care menţionează învăţăminte preţioase pentru executarea lucrărilor de combatere a eroziunii solului. Suprafeţele afectate de eroziune au ajuns, pe plan mondial, spre sfârşitul mileniului doi, la circa 700 milioane hectare, ceea ce reprezintă circa o treime din totalul suprafeţelor degradate. În România, eroziunea solului a fost avută în vedere multă vreme, doar în zonele silvice. Abia în secolului al XIX-lea Ion Ionescu de la Brad atrage atenţia asupra pericolelor generate de eroziune. Se apreciază că, din cele aproximativ 15 milioane ha teren agricol din România, peste 6 milioane sunt situate pe pante mai mari de 5 %, fiind expuse, prin urmare, eroziunii. Ca urmare a unor cauze multiple, naturale şi artificiale, între care se evidenţiază îndeosebi precipitaţiile, oscilaţiile de temperatură, tipul de sol şi, mai ales, intervenţia adesea necugetată a omului (intervenţie favorizată de fărâmiţarea excesivă a terenului în parcele mici, pe care lucrările se execută, de obicei, fără respectarea normelor minime de prevenire a eroziunii), suprafeţele afectate de eroziune au crescut considerabil în ultimii ani, în majoritatea judeţelor României. Intensificarea eroziunii solului este diferită de la o zonă la alta, de la un tip de sol la altul. Cercetările întreprinse în ultimii ani au evidenţiat că 2,6% din suprafaţa agricolă a României poate fi afectată de o eroziune foarte puternică, 19% de o eroziune moderată, 3% de o eroziune slabă şi 57,4% de o eroziune neapreciabilă.
149
Tabelul 5.1 Situaţia terenurilor afectate de eroziune în România (după datele I.G.F.C.O.T., 1989 şi ale Serviciului de monitoring din Ministerul Apelor Pădurilor şi Protecţiei Mediului, 1997) Judeţul
Alba Arad Argeş Bacău Bihor Bistriţa-Năsăud Botoşani Braşov Brăila Buzău Caraş-Severin Călăraşi Cluj Constanţa Covasna Dâmboviţa Dolj Galaţi Giurgiu Gorj Harghita Hunedoara Ialomiţa Iaşi Maramureş Mehedinţi Mureş Neamţ Olt Prahova Satu-Mare Sălaj Sibiu Suceava Teleorman Timiş Tulcea Vaslui Vâlcea Vrancea S.A. Ilfov TOTAL
Supraf. totală (mii ha) 623,1 765,4 680,1 660,3 753,5 530,5 496,5 535,1 472,4 607,2 851,4 475,4 665,0 705,5 370,5 402,6 741,3 442,5 381,0 564,1 661,0 721,6 491,2 546,9 621,5 490,0 669,6 589,0 550,7 469,4 440,5 385,0 542,2 855,5 578,1 867,8 843,0 530,0 570,5 486,3 163,8 23750,0
din care: Eroziune de suprafaţă 136,3 40,9 40,3 121,5 70,5 57,4 124,8 38,5 1,5 54,5 45,6 11,0 113,6 76,8 21,4 21,5 32,3 76,2 15,6 51,1 145,6 65,4 13,6 133,9 67,4 73,1 128,6 35,7 51,4 47,7 15,8 39,1 74,4 42,6 45,2 45,3 60,4 165,4 84,2 57,4 3,3 2547,1
Eroziune în adâncime 2,0 4,7 2,8 8,1 4,5 6,3 1,8 2,2 2,7 3,1 1,2 1,6 0,6 1,8 38,4 10,9 0,1 13,2 4,4 0,1 1,1 4,9 4,3 10,1 3,7 1,9 2,7 0,4 8,9 1,5 6,9 0,1 1,1 16,8 2,8 5,3 183,0
Alunecări terenuri 21,3 2,6 15,2 32,7 3,5 13,1 39,5 33,0 27,0 7,5 74,1 5,5 16,2 3,5 0,9 42,6 11,0 5,4 40,6 16,6 26,7 70,6 31,3 0,4 19,8 2,1 26,0 35,1 14,9 0,2 4,0 38,7 41,9 4,9 728,6
150
5.2. CLASIFICAREA EROZIUNII SOLULUI Eroziunea solului este un proces natural, aflat într-o continuă desfăşurare, din timpuri îndepărtate până în zilele noastre. Clasificarea proceselor de eroziune a solului se poate face după mai multe criterii. În funcţie de perioada de desfăşurare a eroziunii se disting: o eroziune geologică (normală) - proces de lungă durată, produs sub acţiunea factorilor naturali şi o eroziune antropică (accelerată), contemporană, aflată în plină desfăşurare, produsă mai ales ca urmare a intervenţiei omului, prin lucrări neraţionale, prin defrişarea pădurilor, desţelenirea pajiştilor etc. În funcţie de factorii care o produc, eroziunea solului se clasifică în: eroziune produsă de apă şi eroziune produsă de vânt (eoliană). 5.2.1. Eroziunea produsă de apă Acţiunea apei stă la baza celor mai multe şi mai grave procese de eroziune a solului. În raport cu mecanismul de acţiune al apei, se disting: eroziunea prin picături, eroziunea la suprafaţă, eroziunea în adâncime, eroziunea în mal. Eroziunea prin picături (eroziune prin impact sau prin împroşcare), se evidenţiază îndeosebi pe terenurile în pantă, sub acţiunea picăturilor de apă, la impactul acestora cu solul, în timpul precipitaţiilor sau irigării prin aspersiune. La impactul cu solul, picăturile de apă contribuie la sfărâmiţarea şi distrugerea agregatelor de structură, apoi la împrăştierea şi la transportul particulelor de sol. Intensitatea eroziunii depinde de panta terenului, de caracteristicile solului şi de felul precipitaţiilor. Modul în care este influenţat procesul de eroziune de către pantă şi de direcţia de cădere a picăturilor de apă, se prezintă în figura 5.1.
Fig.5.1 – Deplasarea diferenţiată a particulelor de sol ca urmare a acţiunii picăturilor de ploaie
151
Se apreciază că pe un teren plan eroziunea prin picături nu se manifestă pregnant, realizându-se o compensare între materialul desprins şi cel depus. Pe pante procesul este mult mai agresiv, fiind transportată din amonte spre aval o mare cantitate de sol fertil. Eroziunea la suprafaţă (eroziune decapantă sau laminară) este generată de apa provenită din precipitaţii sau din topirea zăpezii. Aceasta poate produce fenomenul de spălare a solului, antrenând în traiectoria sa, într-un grad mai mic sau mai mare, şi particule de sol. Forţa de erodare a apei creşte dinspre cumpăna apei spre poala versantului. Pe versant cresc, de asemenea, atât viteza apei cât şi cantitatea de apă, dinspre amonte înspre aval. Implicit, forţa de erodare va creşte în acelaşi sens. Cantitatea de material erodat este determinată de presiunea exercitată de şuvoiul de apă asupra particulelor de sol, precum şi de rezistenţa opusă de acesta la deplasarea apei. Eroziunea la suprafaţă se manifestă mai pregnant pe terenurile în pantă, proaspăt afânate şi lipsite de vegetaţie. În astfel de cazuri se pot produce şuvoaie cu adâncimi de până la 5 cm sau rigole care pot ajunge, pe solurile uşoare, chiar la 15-20 cm. Eroziunea la suprafaţă este adesea ignorată, având în vedere că formaţiunile ei nu au un caracter permanent, ele fiind înlăturate prin lucrări agrotehnice aplicate solului. Pierderile de sol fertil pot fi însă destul de mari, determinând scăderi drastice ale producţiilor agricole. Eroziunea în adâncime este generată de scurgerile de apă periodice, concentrate pe anumite direcţii. Prin unirea şuvoaielor mici de apă, în urma precipitaţiilor puternice şi de durată, se formează şuvoaie mari, cu debitul şi viteza superioare, care acţionează agresiv asupra solului, contribuind la producerea eroziunii în adâncime. Formele eroziunii în adâncime au un caracter permanent. Acestea sunt rigolele, ogaşele, ravenele şi torenţii. Rigolele rezultă în urma adâncirii şanţurilor rezultate prin eroziunea de suprafaţă şi pot ajunge până la o adâncime de 50 cm. Rigolele au cea mai mare răspândire dintre toate formele de eroziune. Prin lucrări agrotehnice repetate se poate nivela terenul afectat de această formă de eroziune, stopându-se şi manifestarea, în continuare, a efectului distructiv al apei asupra solului. 152
Ogaşele sunt forme mai evoluate ale eroziunii. Adâncimea acestora poate ajunge până la 3 m, iar lăţimea până la 8 m. Ogaşele au, de obicei, trasee neregulate, pe direcţia generală a liniei de cea mai mare pantă. Terenurile afectate de ogaşe pot fi cu greu traversate de maşini agricole, fapt care împiedică desfăşurarea normală a lucrărilor mecanizate. Suprafeţele cu ogaşe mai mici, cu adâncimi de până la 0,80 m, se pot nivela asemănător cu suprafeţele afectate de rigole, prin lucrări agrotehnice. Pentru nivelarea suprafeţelor cu ogaşe mari se poate interveni cu ajutorul utilajelor terasiere. Adesea însă, suprafeţele afectate de ogaşe sunt scoase din circuitul agricol. Ravenele sunt forme ale eroziunii în adâncime rezultate, de regulă, din dezvoltarea ogaşelor. Pot avea adâncimi de până la 30 m şi lăţimi până la 50 m. În cazul ravenelor de dimensiuni mai mici se poate interveni prin nivelare, la fel ca în cazul ogaşelor mari, cu ajutorul buldozerelor. Nivelarea ravenelor mari ar presupune cheltuieli foarte ridicate, fapt care impune aplicarea altor măsuri, îndeosebi a împăduririi cu salcâm, plop, salcie, pentru stabilizarea şi protejarea suprafeţelor din vecinătate. În mod excepţional, pentru recuperarea unor suprafeţe, se pot executa lucrări hidrotehnice (canale, baraje, praguri etc.), care presupun, de asemenea, cheltuieli foarte ridicate. Torenţii sunt cursuri de apă formate, de obicei, în urma ploilor torenţiale sau a topirii zăpezii. Se caracterizează prin viituri mari, de scurtă durată şi cu o încărcătură ridicată în materiale erodate. Turbiditatea torenţilor poate depăşi 50 g/l. O formaţiune torenţială este constituită dintr-un bazin de recepţie, o reţea de scurgere şi o zonă de depunere şi poate avea în componenţă numai o ravenă, vâlcea, vale etc. sau poate fi ramificată, cuprinzând mai multe formaţiuni ale eroziunii în adâncime. Torenţii sunt mai răspândiţi în zonele montane şi pe pajiştile puternic degradate. 5.2.2. Eroziunea produsă de vânt Eroziunea eoliană este produsă sub acţiunea directă a vântului, îndeosebi în zone cu soluri nisipoase. Răspândirea eroziunii eoliene este de mai mică amploare decât cea a eroziunii produse de apă. În România sunt afectate de acest tip de eroziune peste 500.000 ha, 153
îndeosebi în Oltenia, pe terasele Dunării, în zona din stânga Jiului, în Delta Dunării, în nord-vestul ţării, sudul Moldovei etc. Procesul de eroziune prin vânt constă în desprinderea, transportul şi apoi depunerea particulelor de la suprafaţa solului sub acţiunea curenţilor de aer. Depunerile materialului transportat se fac atunci când viteza vântului scade sau când se interpun anumite obstacole în calea vântului. Formaţiunile care se formează ca urmare a eroziunii eoliene sunt: muşuroaiele de nisip care reprezintă prima fază a mişcării nisipurilor. Se formează pe terenuri nisipoase, fără vegetaţie, în preajma unor smocuri de vegetaţie etc.; au, de obicei, o înălţime redusă; valurile de nisip sunt formaţiuni alungite, de forma unor coame sau spinări de până la 20 m lungime; movilele de nisip sunt de forma unor calote, cu înălţime de până la 10 m, care se pot forma pe terasele cursurilor de apă; dunele sunt formaţiuni constituite de-a lungul malurilor râurilor sau mărilor. Unite în lanţuri, dunele se pot întinde pe sute de kilometri. Cei doi versanţi ai dunelor sunt neuniformi: unul este concav spre direcţia vântului dominant, având o pantă de până la 15, celălalt, opus direcţiei vântului, este abrupt, cu pantă de 30-35; barcanele de nisip se formează când vântul întâlneşte în cale anumite obstacole. De obicei, în prima fază se formează movile de nisip în preajma unor obstacole, movile care apoi se pot uni sub formă de potcoavă. 5.3. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ EROZIUNEA SOLULUI Pentru identificarea măsurilor optime de prevenire şi combatere a eroziunii solului, pentru fiecare situaţie în parte, trebuie să fie cunoscuţi, în prealabil, factorii care stau la baza procesului de eroziune. 154
Fig.5.2 – Factorii care participă la declanşarea şi extinderea procesului de eroziune a solului (Ionescu V.)
155
Determinanţi în declanşarea şi desfăşurarea eroziunii sunt factorii naturali (relieful, precipitaţiile, temperatura, solul, vegetaţia etc.) şi factorii social-economici, un rol esenţial revenind activităţii distructive a omului. Intensitatea şi durata procesului de eroziune sunt influenţate de caracteristicile fiecărui factor în parte, dar şi de interacţiunea dintre doi sau mai mulţi factori. În figura 5.2 sunt prezentaţi factorii eroziunii. 5.3.1. Factorii naturali ai eroziunii solului Relieful. Având în vedere că două treimi din suprafaţa agricolă a României se situează pe pante, se poate aprecia că, în corelaţie şi cu alţi factori, relieful întruneşte în mare măsură condiţiile pentru producerea eroziunii. Cele mai expuse producerii eroziunii sunt zonele de munte şi cele de deal, îndeosebi cele neprotejate de vegetaţie. Versanţii pe care se produc cele mai intense procese de eroziune, se caracterizează prin formă, pantă, lungime şi expoziţie. Forma versantului poate avea o importanţă hotărâtoare în determinarea scurgerii şi implicit a eroziunii. Versantul poate avea formă dreaptă, în trepte, convexă sau concavă. Cel mai puternic afectaţi de procesul de eroziune sunt versanţii de formă convexă, a căror pantă creşte spre bază. La polul opus se situează versanţii de formă concavă, cu o pantă în scădere spre bază, fapt care diminuează agresivitatea procesului. Versanţii drepţi sunt mediu afectaţi de eroziune iar cei în trepte au un grad diferit de erodabilitate, de la un caz la altul, în funcţie de alternanţa porţiunilor cu pante mari, a celor cu pante mici şi, eventual, a platformelor. Panta versantului influenţează direct viteza de scurgere a apei şi, implicit, gradul de erodare a solului. Astfel, conform formulei lui Chézy, viteza apei va creşte direct proporţional cu valoarea pantei I. Ca urmare, va creşte şi energia cinetică a curentului de apă: E=
mV 2 2
în care: E este energia cinetică a curentului de apă; m – masa curentului de apă; V – viteza de scurgere. 156
Lungimea versantului – influenţează, la rândul ei, gradul de erodare. În condiţiile aceleiaşi pante, o lungime mai mare a versantului determină intensificarea eroziunii, ca urmare a acumulării unui mai mare volum de apă şi a creşterii vitezei de scurgere sub acţiunea gravitaţiei. Expoziţia versanţilor – este importantă în diferenţierea proceselor de eroziune, ca urmare a gradului diferit în care versanţii sunt expuşi luminii, precum şi încălzirii diferite a acestora. Astfel, pe versanţii sudici, bine însoriţi şi încălziţi, solul este mai uscat. Pe astfel de versanţi vegetaţia este mai puţin dezvoltată, fapt care favorizează scurgerile distructive de apă. De asemenea, versanţii sudici se dezgheaţă într-un interval scurt de timp în primăvară, zăpada se topeşte mai repede, scurgerile sunt mai agresive, la fel şi procesul de eroziune, cu atât cu cât şi structura solului este afectată într-o măsură mai mare pe aceşti versanţi tot ca urmare a însoririi lor mai pronunţate. Precipitaţiile. Sunt cele care determină, prin volumul lor, prin caracterul torenţial şi prin repartiţia în teritoriu, amploarea scurgerilor şi, implicit, a eroziunii pe terenurile în pante. Un rol însemnat în procesul eroziunii îl au, de asemenea, zăpezile. Topirea acestora, în primăvară, poate avea efecte dintre cele mai grave asupra solului de pe versanţi. Agresivitatea precipitaţiilor, în procesul de eroziune, depinde de intensitatea acestora, respectiv de raportul dintre volumul precipitaţiilor şi durata acestora. Temperatura – influenţează procesul de eroziune sub două aspecte: fizic, prin producerea îngheţului şi dezgheţului, fenomen care afectează structura solului şi chimic, favorizând descompunerea rocilor. Primăvara, temperaturile ridicate contribuie la topirea zăpezii şi la creşterea pericolului de eroziune a solului. Solul – reprezintă, prin gradul de rezistenţă la acţiunea distructivă a apei în mişcare şi prin capacitatea sa de înmagazinare a apei, un factor important al eroziunii. Desprinderea şi transportul particulelor de sol, sub acţiunea picăturilor de ploaie şi apei aflate în scurgere la suprafaţă, este un proces care se desfăşoară într-o măsură mai mare sau mai mică, proces care se exprimă prin gradul de erodabilitate. Acesta este influenţat de 157
tipul de sol, de mărimea şi stabilitatea hidrică a agregatelor de structură, de compoziţia granulometrică, greutatea volumetrică a solului şi a rocii de solificare, gradul de eroziune, conţinutul solului în humus etc. Vegetaţia – are importanţă în prevenirea, diminuarea sau stoparea procesului de eroziune, prin interceptarea picăturilor de ploaie, prelucrarea unei mari părţi din energia cinetică a acestora, reţinerea pe aparatul foliar a unei însemnate cantităţi de apă şi disponibilizarea ei ulterioară pentru plante; reducerea vitezei de curgere a apei la suprafaţa solului, ca urmare a asperităţilor determinate de tulpinile plantelor, îmbunătăţirea structurii şi porozităţii solului; fixarea solului de către rădăcini etc. Cel mai mare grad de protecţie a solului este asigurat de vegetaţia lemnoasă, urmată de vegetaţia ierboasă şi de culturile de câmp. Vegetaţia naturală, care este reprezentată de păduri, păşuni şi fâneţe şi care ocupă peste 44% din suprafaţa României, ar putea asigura o bună protecţie antierozională, atâta timp cât omul nu ar interveni neraţional în exploatarea sa. O situaţie deosebită, complexă, prezintă vegetaţia cultivată, care afectează procesul de eroziune în funcţie de specificul fiecărei culturi în parte. Cea mai bună protecţie este oferită de graminee şi leguminoasele perene cultivate în amestec şi utilizate ca fâneaţă, dar cu bune rezultate asigură şi alte culturi dese, îndeosebi cerealele de toamnă: grâul, orzul, secara. În categoria culturilor slab protectoare împotriva eroziunii solului, se înscriu prăşitoarele: porumbul, cartoful, sfecla de zahăr etc. 5.3.2. Factorul antropic Activitatea omului se manifestă, în general, prin defrişarea pădurilor, păşunatul excesiv, amplasarea greşită a parcelelor, orientarea drumurilor într-o direcţie care favorizează eroziunea, stabilirea unor asolamente neraţionale, cultivarea prăşitoarelor pe terenurile în pante mari şi pe soluri cu slabă rezistenţă la eroziune, lipsa lucrărilor de prevenire şi de combatere a eroziunii solului etc. 158
Indirect, omul intervine în evoluţia factorilor determinanţi ai eroziunii, favorizând procesele de degradare a solului. Industrializarea pronunţată şi modificările peisajului geografic determină, la rândul lor, modificări ale climei sau ale formelor de relief, cu efecte negative asupra solului. 5.4. COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI PE TERENURILE ARABILE ÎN PANTĂ Terenurile agricole situate pe pante mai mari de 5 % au o pondere mare, de circa 35 % în ansamblul suprafeţelor arabile din România (tabelul 5.2). Tabelul 5.2 Situaţia terenurilor arabile în funcţie de categoriile de pantă, în România (Moţoc M.) Categoria de pantă (%) 5-10 10-20 20-30 30-45 Peste 45 Total > 5 % Total < 5 %
Suprafaţa în ha pe categorii de pantă 1.553.300 996.500 468.700 201.500 144.800 3.364.800 6.363.400
% din totalul arabil 16 11 5 2 1 35 65
Combaterea eroziunii solului şi realizarea unor producţii ridicate pe terenurile în pantă, presupun aplicarea unui complex de măsuri şi lucrări antierozionale menite să realizeze reţinerea sau evacuarea dirijată a apei dar, deopotrivă şi refacerea stării de fertilitate a solurilor afectate. Realizarea acestui deziderat (conservarea solurilor fertile aflate în pericol de erodare şi redarea fertilităţii solurilor degradate) are şanse de reuşită, cu atât mai mari cu cât se vor lua în considerare şi se vor aplica mai multe elemente ale complexului sau sistemului stabilit. Fiecare lucrare se va executa însă diferenţiat, în funcţie de condiţiile concrete, doar când şi unde este necesar, în aşa fel încât eroziunea să fie adusă şi menţinută la un prag admisibil, la care solul să aibă posibilitatea de a se reface. 159
Se apreciază că limitele între care eroziunea se poate considera admisibilă, pentru diferite zone ale lumii, ar fi de la 0,4 la 15 t/ha/an. Pentru condiţiile din România, limita maximă admisibilă este de 5-6 t/ha/an, dar în unele situaţii se poate ajunge până la 8 t/ha/an. Complexul sau sistemul lucrărilor şi măsurilor menite să prevină şi să combată eroziunea solului pe terenurile arabile în pantă cuprinde: organizarea teritoriului, lucrările agrofitotehnice (lucrări antierozionale simple) şi lucrările hidrotehnice speciale. 5.4.1. Organizarea teritoriului pe terenurile arabile în pantă Lucrările de ameliorare a unei zone care cuprinde terenuri în pantă degradate prin eroziune au o eficienţă cu atât mai mare cu cât realizarea acestora se face în mod unitar, pe suprafeţe mari, pe bazine hidrografice. În funcţie de condiţiile naturale şi economice ale zonei, se va stabili destinaţia fiecărei suprafeţe amenajate, categoriile de folosinţă şi amplasarea acestora, structura culturilor, asolamentul etc. O astfel de iniţiativă poate fi pusă peste tot în practică doar în condiţiile unei cooperări perfecte între actualii proprietari particulari ai celor mai mari suprafeţe în pantă şi organismele specializate ale statului, prin comasarea, în funcţie de necesităţi, a unor terenuri parcelate excesiv după anul 1990. Executarea ansamblului de lucrări antierozionale pe suprafeţe mari stimulează posibilitatea de cooperare între unităţi învecinate pentru realizarea unor investiţii de interes comun, pentru trasarea reţelei de drumuri, îndiguiri, regularizări ale cursurilor de apă, amenajarea sistemelor de irigaţie etc. La fel ca toate obiectivele de îmbunătăţiri funciare, sistemul de lucrări antierozionale se realizează pe baza documentaţiei întocmite în cadrul unor studii complexe, sub aspect tehnic şi economic. Prin studii se propun beneficiarului şi executantului mai multe soluţii pentru rezolvarea problemei eroziunii în zona vizată pentru amenajare. Varianta optimă va fi prezentată în detaliu într-un proiect de execuţie, care va fi transpus apoi în practică, pe teren. Studiile care se întocmesc, pentru elaborarea documentaţiilor, se referă la situaţia geografică şi administrativă a zonei, la elementele cadrului natural (studiul topografic, studiul climatic, studiul edafic, studiul hidrologic şi hidrografic, studiul hidrogeologic, studiul 160
pedologic, studiul geologic şi geotehnic, studiul vegetaţiei) şi la condiţiile agroeconomice. Amenajările antierozionale pe bazine hidrografice rezolvă cea mai mare parte a problemelor legate de eroziunea solului şi contribuie la sporirea fertilităţii acestuia. Este important însă ca organizarea teritorială să fie realizată şi în detaliu, pe unităţi şi pe categorii de folosinţă, stabilindu-se concret modul de exploatare a perimetrelor amenajate. Organizarea terenurilor arabile în pantă cuprinde mai multe etape: stabilirea asolamentelor, amplasarea şi dimensionarea solelor în asolamente, realizarea reţelei de drumuri. Ca urmare a pericolului ridicat de eroziune şi a imposibilităţii executării mecanizate a unor lucrări pe pante mai mari de 25 %, se va evita ca astfel de suprafeţe să fie arate. Pe pantele mai mici, în funcţie de condiţiile locale concrete şi de planul de dezvoltare în perspectivă, se vor stabili asolamente de câmp, asolamente furajere de protecţie şi asolamente mixte. Nu există o regulă generală privind alegerea asolamentului. Pe cât posibil, sunt de preferat asolamentele mari, care determină reducerea cheltuielilor neproductive cu parcursurile efectuate în gol de către maşinile agricole (situaţii frecvente pe asolamentele mici). Sola, care reprezintă unitatea teritorială a unui asolament, se cultivă, de obicei, cu o singură cultură. În unele cazuri, pe o solă pot fi cultivate chiar mai multe culturi la care se aplică lucrări asemănătoare. Stabilirea numărului solelor şi a mărimii acestora se face în raport cu structura culturilor, cu posibilităţile de mecanizare a lucrărilor agricole dar, mai ales, cu pericolul de eroziune, determinat de starea reliefului, de agresivitatea precipitaţiilor şi de pretabilitatea la eroziune a solului. La alegerea formei şi dimensiunii solelor se va ţine seama de mai multe aspecte, între care: se vor prefera sole de formă dreptunghiulară sau trapezoidală, orientate cu laturile lungi pe direcţia generală a curbelor de nivel. Solele lungi, create astfel, vor permite executarea lucrărilor în direcţia care corespunde scopului de combatere a eroziunii solului; 161
în cadrul aceleiaşi sole vor fi incluse, pe cât posibil, suprafeţe cu nivele de fertilitate apropiate, care să permită executarea unitară a lucrărilor solului, a măsurilor şi lucrărilor antierozionale şi aplicarea uniformă a îngrăşămintelor. Când suprafeţele aparţinătoare aceleiaşi sole nu sunt uniforme, fertilizarea se va face diferenţiat, în funcţie de cartarea agrochimică; când situaţia permite, solele vor fi egale ca suprafaţă, fiind permise abateri de până la 10 %. Acest fapt va uşura stabilirea unor asolamente raţionale, precum şi promovarea sistemelor de lucrări antierozionale. În unele situaţii mărimea solelor este determinară de limitele acestora, existând posibilitatea constituirii de sole cu suprafeţe cuprinse între 10 şi 100 ha; lăţimea solelor depinde de mărimea pantei: pe pante cuprinse între 5-10 % lăţimea solelor va fi cuprinsă între 400-200 m, pe pante de 10-20 % poate ajunge la 200-100 m, iar pe pante de peste 20 % lăţimea solelor va fi sub 100 m; lungimea solelor este determinată, de obicei, de diferite limite obligatorii: drumuri, alte categorii de folosinţă etc. Pe versanţii uniformi lungimea solelor poate ajunge până la 2000-2200 m. Lungimea optimă a solelor se înscrie între 1200-1500 m; solele vor fi legate de drumurile de exploatare, pentru a se permite accesul mijloacelor de transport, al utilajelor etc. Reţeaua de drumuri are o importanţă deosebită în cadrul unui perimetru amenajat antierozional. Modul de amplasare a drumurilor influenţează în mare măsură eficienţa lucrărilor antierozionale şi evoluţia suprafeţei amenajate. În reţeaua de drumuri sunt incluse drumurile clasate (de folosinţă generală) şi drumurile de exploatare sau tehnologice, care se trasează şi se execută la organizarea fiecărei categorii de folosinţă a terenului. La amplasarea pe teren a drumurilor tehnologice se va ţine seama de mai multe aspecte: 162
• să asigure un acces bun, pe distanţele cele mai scurte, pe fiecare solă; • să aibă o bună legătură cu drumurile clasate; • terenurile pe care sunt construite să aibă o bună stabilitate; • să nu ocupe o suprafaţă mai mare de 0,5-0,8 % din terenul deservit; • să asigure condiţii propice pentru executarea lucrărilor antierozionale; • să nu presupună cheltuieli prea mari la construire şi exploatare. Drumurile tehnologice se clasifică, în funcţie de poziţia acestora pe versant, în: drumuri de legătură (oblice sau în serpentine, orientate pe direcţia pantei terenului, deal-vale) şi drumuri orientate pe direcţia generală a curbelor de nivel. Drumurile de legătură – se amenajează ca drumuri de exploatare principale, îndeplinind şi funcţia de zonă de întoarcere a maşinilor agricole şi agregatelor. Au o lăţime de 5-6 m. Trasarea acestor drumuri se face diferit, în funcţie de mărimea pantei. Pe pante mai mici de 8 % drumurile se pot amplasa pe direcţia pantei (din deal în vale). La pante mai mari, trasarea drumurilor se face oblic sau în serpentină. Tronsoanele de serpentină nu vor depăşi lungimea de 100200 m. În general, drumurile de legătură nu sunt prevăzute cu canale marginale de scurgere decât în situaţia unor zone foarte bogate în precipitaţii şi a terenurilor cu drenaj natural foarte slab. Pentru a evita concentrarea scurgerilor, platforma acestor drumuri va avea o înclinare transversală de 1-2 % spre aval. Drumurile pe direcţia generală a curbelor de nivel sunt, în cele mai multe situaţii, drumuri secundare, situate la distanţe de până la 500 m unul de altul (tabel 5.3). Ca drumuri principale se amenajează doar cele care fac legătura între trupuri cu suprafeţe mari şi pe care se desfăşoară o circulaţie intensă. În acest caz, lăţimea drumurilor poate ajunge la 5 m, iar amplasarea lor se face cu precădere pe cumpăna apelor. Vor fi evitate, pe cât posibil, traseele pe firul văii, care se pot împotmoli devenind impracticabile şi scoţând din circuitul agricol suprafeţe de mare fertilitate. 163
Nu se recomandă, nici în cazul acestor drumuri, construirea de canale marginale. Tabel 5.3 Distanţa între drumurile amplasate pe curbele de nivel pe terenurile arabile în pantă (Vaisman I.) Panta terenului (%) 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35
Distanţa între drumuri (m) 500-400 400-300 300-250 250-200 200-150 150-100
Atunci când canalele sunt absolut necesare, li se va asigura o viteză a apei care să nu depăşească viteza de eroziune şi să nu scadă sub viteza de sedimentare. Construirea şi întreţinerea unor astfel de canale sunt costisitoare şi greu de realizat. Întreţinerea drumurilor este obligatorie, ori de câte ori este nevoie, atunci când se formează rigole care concentrează scurgerile de apă. Lucrarea de întreţinere se face cu grederul, cu nivelatorul sau chiar cu grapa cu discuri, căreia i se ataşează şi o lamă pentru nivelat (Havreliuc A., 1977). 5.4.2. Lucrări antierozionale simple (lucrări agrofitotehnice) pe terenurile arabile Între măsurile şi lucrările de prevenire şi diminuare a eroziunii solului până la limita sa admisibilă, cele mai simple şi la îndemână sunt lucrările agrotehnice, între care realizarea unei structuri optime şi a unei rotaţii raţionale a culturilor, amplasarea culturilor pe versanţi în cadrul unor sisteme specifice, executarea adecvată a lucrărilor solului, aplicarea diferenţiată a îngrăşămintelor etc. Structura şi rotaţia culturilor pe terenurile arabile în pantă Rolul vegetaţiei în influenţarea gradului de erodare a solului este pus în valoare prin stabilirea unei structuri a culturilor capabilă să determine reducerea pierderilor de sol şi menţinerea fertilităţii suprafeţelor cultivate. 164
Vegetaţia poate proteja solul într-o măsură mai mare sau mai mică, în funcţie de: felul plantelor cultivate, desimea acestora, volumul masei vegetale în perioada precipitaţiilor agresive, tehnologia aplicată etc. În raport cu gradul de protecţie antierozională pe care-l asigură solul, culturile agricole se clasifică în: - Culturi foarte bune protectoare, din care fac parte ierburile perene, însămânţate în cultură pură sau în amestec. Efectul acestora se face simţit din al doilea an de vegetaţie, asigurându-se un grad de acoperire de cel puţin 75 %. Ierburile perene protejează bine solul prin masa vegetativă mare, care atenuează loviturile produse de contactul picăturilor de apă cu solul, iar sistemul radicular filtrează şi stimulează infiltraţia unor cantităţi mari de apă. Ierburile perene sunt recomandate deopotrivă pe terenurile fertile şi pe cele sărace. - Culturi bune protectoare – sunt reprezentate îndeosebi de cerealele păioase şi culturile furajere anuale. Se recomandă să fie cultivate pe suprafeţele cu pante mari, unde culturile prăşitoare sunt excluse. Au un grad de acoperire a solului cuprins între 50-75 %. - Culturi mediu protectoare – sunt reprezentante de plante care acoperă solul în proporţie de doar 25-50 %, asigurând o protecţie parţială împotriva eroziunii. Din această categorie de culturi fac parte leguminoasele anuale. Locul acestor culturi este pe pante mai domoale, fiind recomandată includerea lor în sisteme antierozionale complexe, care să menţină eroziunea în limite admisibile. - Culturi slab protectoare – sunt reprezentate cu precădere de plantele prăşitoare: porumb, sfecla de zahăr, cartofi etc. Gradul de acoperire a solului, în cazul acestor culturi este doar de până la 25 %. O cauză a favorizării eroziunii de către aceste culturi o reprezintă lucrările de mobilizare a solului prin praşile repetate. Pe cât se poate se va evita cultivarea prăşitoarelor pe versanţii cu pante mari. Se poate constata că faţă de culturile foarte bune protectoare, pierderile de sol sunt de 8 ori mai mari la culturile bune protectoare, de 14 ori la culturile mediu protectoare şi de 65 de ori la culturile slab protectoare. 165
Se poate aprecia că, în funcţie de gradul de acoperire şi implicit, de protecţie a solului, diferitele plante de cultură trebuie să fie astfel combinate, în ansamblul structurii culturilor pe terenurile în pantă, încât eroziunea să fie redusă la limitele admisibile (4-6 t/ha/an), care să permită regenerarea sa naturală. Rotaţia culturilor pe terenurile în pantă a evidenţiat avantajele deosebite pe care aceasta le presupune, îndeosebi în condiţiile în care rotaţia este de mai lungă durată (tabelul 5.4). Tabelul 5.4 Influenţa rotaţiei culturilor asupra producţiei de grâu şi porumb (în %) pe terenurile în pantă (Popa A. şi colab.) Rotaţia
Monocultură (m) Rotaţie de doi ani Rotaţie de trei ani Rotaţie de patru ani
Staţiunea Perieni Producţia în % Grâu Porumb 100 100 85 131 114 123 164
Staţiunea Podu Iloaiei Producţia în % Grâu Porumb 100 100 96 106 140 107 162 117
Pe lângă rolul în lupta împotriva eroziunii solului, rotaţia contribuie la menţinerea şi îmbunătăţirea proprietăţilor solului, la prevenirea şi combaterea îmburuienării, a bolilor şi dăunătorilor. La stabilirea asolamentelor într-o fermă agricolă cu terenuri în pantă se vor avea în vedere structura culturilor şi nivelul pantei versanţilor, precum şi condiţiile pedoclimatice ale zonei. În funcţie de grupele de pantă existente în ferma agricolă, se pot stabili mai multe asolamente, specifice pentru fiecare grupă în parte. Se apreciază că pe terenurile cu pante mai mici de 15 % se pot stabili asolamente de câmp, asemănătoare celor de pe terenurile plane. Pe terenurile cu pante mai mari de 15 %, până la 25 %, ponderea prăşitoarelor va scădea, locul lor fiind luat de leguminoasele pentru boabe şi de plantele furajere. Pe pante mai mari de 25 % asolamentele vor fi şi mai mult modificate, fiind preferate cerealele păioase, leguminoasele, plantele furajere, plantele textile şi în mod deosebit gramineele şi leguminoasele perene cultivate pentru fân.
166
Amplasarea culturilor pe versanţi Sistemele de cultură amplasate pe terenurile în pantă sunt, de regulă, diferite de cele de pe terenurile obişnuite, plane. Cele mai frecvente sisteme antierozionale de cultură sunt: sistemul de cultură executat pe direcţia curbelor de nivel, sistemul de cultură în fâşii şi sistemul de cultură cu benzi înierbate. Sistemul de cultură pe direcţia curbelor de nivel – reprezintă una dintre măsurile elementare, absolut obligatorii, pentru protejarea terenurilor arabile în pantă. Sistemul constă în orientarea rândurilor de plante pe direcţia generală a curbelor de nivel şi executarea tuturor lucrărilor agrotehnice pe aceeaşi direcţie. Eficacitatea acestui sistem se manifestă îndeosebi pe pantele cuprinse între 3 şi 8 %. Pe pantele mai mari este obligatorie combinarea acestui sistem cu alte lucrări şi măsuri pentru obţinerea unor rezultate satisfăcătoare. Între lucrările solului, un rol important îl are arătura, prin care se realizează mobilizarea profundă a solului, permiţând înmagazinarea apei, aerarea, refacerea structurii solului dar, mai ales, protejarea împotriva eroziunii. Pierderile de apă din sol sunt cu până la 70 % mai mici pe terenurile arate pe direcţia curbelor de nivel decât pe cele arate din deal în vale, iar pierderile de sol de 2-9 ori mai mici. De menţionat că pe pantele mai mari de 18-20 % se recomandă executarea arăturii numai cu tractoarele grele cu şenile şi cu pluguri reversibile, răsturnarea brazdei făcându-se înspre amonte. În acest fel se obţin producţii mai ridicate, realizându-se şi o mai eficientă protecţie antierozională a solurilor. Se recomandă ca în cazul terenurilor în pantă neuniforme, afectate de forme ale eroziunii într-un grad mai mare sau mai mic, înainte de arătură să se facă o nivelare corespunzătoare, cu ajutorul utilajelor speciale (buldozere, gredere, nivelatoare etc.). Când eroziunea se află doar într-o fază incipientă, nivelarea se poate face prin arături succesive, iniţial din deal în vale, apoi pe direcţia curbei de nivel. Sistemul de cultură în fâşii – reprezintă o formă eficientă de protecţie a terenurilor arabile situate pe pante mai mari de 5-6 %. 167
Sistemul constă în alternarea pe versant, paralel cu direcţia curbelor de nivel, a unor porţiuni (fâşii) cultivate cu plante prăşitoare (slab protectoare a terenului împotriva eroziunii), cu alte porţiuni cultivate cu plante bune protectoare (fig.5.3). Această alternanţă permite atenuarea pe fâşiile cultivate cu plante protectoare (cereale păioase, leguminoase etc.) a energiei cinetice a şiroaielor de apă, formate pe fâşiile cultivate cu plante slab protectoare (prăşitoare).
Fig.5.3 – Sistemul de cultură în fâşii: A-cultură bună protectoare; B-cultură slab protectoare
Stabilirea lăţimii fâşiilor se face în funcţie de mărimea pantei terenului, de gradul de erodabilitate a acestuia şi de structura culturilor, pe baza vitezei critice de eroziune şi a eroziunii medii anuale admisibile. Valorile orientative ale lăţimii fâşiilor, calculate după relaţiile propuse de Stănescu P., sunt prezentate în tabelul 5.5. Tabelul 5.5 Valorile orientative ale lăţimii fâşiilor cultivate (m) în funcţie de mărimea pantei şi de rezistenţa solului la eroziune Panta (%) 5-10 11-15 16-25
Lăţimea fâşiilor (m) pentru soluri cu erodabilitate: mică mijlocie mare 117-83 100-71 79-56 78-59 66-50 52-40 55-30 47-25 37-20
Sistemul de cultură în fâşii contribuie la diminuarea şi combaterea eroziunii solului într-un grad ridicat. Pierderile de sol, în cazul aplicării unui astfel de sistem, sunt de 2-8 ori mai mici faţă de situaţia cultivării terenului în pantă numai cu porumb. De reţinut însă că rezultatele obţinute prin aplicarea acestui sistem nu sunt spectaculoase chiar din primii ani. Treptat, pe măsură 168
ce sistemul începe să funcţioneze, de obicei după 5-6 ani, se înregistrează sporuri tot mai mari de producţie, concomitent cu reducerea eroziunii solului. Aplicarea mai îndelungată a acestui sistem de cultură contribuie la formarea unor denivelări la limita dintre fâşiile consecutive. Prin înierbarea denivelărilor se pot forma taluzurile unor viitoare agroterase. Sistemul de cultură cu benzi înierbate constă în alternarea, pe terenurile situate pe pante mai mari de 8-10 %, îndeosebi în zonele cu precipitaţii anuale mai mari de 500 mm, a fâşiilor cultivate cu prăşitoare, cu benzi mai înguste, înierbate (fig.5.4).
Fig.5.4 – Culturi în benzi înierbate: A-fâşii cultivate; B-benzi înierbate
Sistemul de cultură cu benzi înierbate poate filtra până la 60 % din solul care se scurge din fâşiile cultivate. Dimensionarea benzilor se face, în general, după acelaşi criteriu ca în cazul fâşiilor, avându-se în vedere pierderile medii anuale admisibile de sol la hectar. Lăţimea benzilor se situează de obicei între 4-6 m, dar poate creşte pe solurile puţin rezistente la eroziune, pe versanţi cu profil convex în treimea inferioară. Lăţimea fâşiilor mărginite de benzi înierbate poate ajunge până la 250 m, pe solurile rezistente la eroziune, când proporţia culturilor prăşitoare, slab protectoare a solului, este mică. În funcţie de mărimea pantei, distanţa de amplasare a benzilor înierbate, care reprezintă de fapt lăţimea fâşiilor, poate să se stabilească între limitele cuprinse în tabelul 5.6.
169
Tabelul 5.6 Distanţa de amplasare a benzilor înierbate Panta terenului (%) 8-12 12-16 peste 16
Lăţimea fâşiilor (m) 250-150 150-50 sub 50
Acolo unde este posibil, se recomandă combinarea sistemului de culturi cu benzi înierbate, cu sistemul de culturi cu fâşii. Lucrările solului şi fertilizarea terenului Aceste lucrări influenţează la rândul lor, evoluţia procesului de eroziune. Principala lucrare a solului, arătura, este obligatoriu, aşa cum s-a mai precizat, să se execute pe direcţia generală a curbelor de nivel. Adâncimea arăturii variază în raport cu mărimea pantei, cu tipul de sol şi cu tipul de cultură. Pentru prăşitoare se recomandă o arătură adâncă la 30 cm, în timp ce la cerealele păioase nu se justifică o arătură mai adâncă de 20 cm. Pierderile de humus şi substanţe fertilizante pe terenurile nisipo-lutoase, descresc de la arătura superficială la arătura adâncă în coame. Pe versanţii cu soluri grele s-a reuşit îmbunătăţirea condiţiilor de infiltraţie şi micşorarea gradului de eroziune, prin afânare adâncă fără răsturnarea brazdei, îndeosebi prin utilizarea scarificatoarelor cu vibrator. Rezultate bune se preconizează a se obţine, în perspectivă, prin promovarea pe terenurile arabile în pantă a sistemului minim de lucrări. S-a demonstrat, de asemenea, că o fertilizare raţională a culturilor de pe terenurile situate pe pante contribuie la asigurarea unei desimi superioare a plantelor, la dezvoltarea rădăcinilor acestora şi, implicit, la prevenirea şi diminuarea eroziunii solului. 5.4.3 Lucrările hidrotehnice speciale pe terenurile arabile în pantă Astfel de lucrări au menirea de a contribui la modificarea configuraţiei versanţilor, la modelarea acestora în aşa fel încât să se creeze condiţiile pentru diminuarea intensităţii eroziunii solului. Lucrările hidrotehnice speciale se clasifică în lucrări de amenajare a versanţilor şi lucrări de regularizare a scurgerii apei pe terenurile în pantă. 170
Uniformizarea (nivelarea) terenurilor pe versanţi Lucrările de nivelare a terenurilor în pantă se realizează cu scopul atenuării sau eliminării efectelor negative ale acţiunii apei, determinate de denivelările de teren, de existenţa unor microdepresiuni, a unor valuri, mameloane, creste, taluzuri vechi etc. În funcţie de necesităţi şi de situaţia concretă, nivelarea terenurilor se realizează periodic sau anual, urmărindu-se asigurarea pe versanţi a unei pante uniforme şi continue. Astfel de lucrări de nivelare se execută, de regulă, înainte de declanşarea lucrărilor agrofitotehnice antierozionale şi a celorlalte lucrări hidrotehnice speciale de combatere a eroziunii solului. Pot fi utilizate, în funcţie de amploarea lucrărilor, maşini terasiere precum: gredere, buldozere, nivelatoare, polidiscuri etc. Se recomandă ca la decopertarea solului, pe adâncimi mai mari de 40-50 cm, stratul superficial, mai fertil, să fie păstrat după decapare iar la finalizarea nivelării să fie aşezat uniform, tot la suprafaţă. Sporirea gradului de fertilizare poate fi stimulată prin aplicarea pe suprafeţele uniformizate a unor cantităţi mari de îngrăşăminte organice. Cea mai propice perioadă pentru executarea lucrărilor de nivelare este fie toamna după recoltare, fie primăvara înainte de semănat. Agroterasele sunt lucrări de modelare în trepte a pantei versanţilor cu scopul de reţinere a scurgerilor, prevenirii şi combaterii eroziunii solului şi de îmbunătăţire a condiţiilor de exploatare a terenului. Agroterasele se pot executa cu buldozerul, grederul sau cu alte maşini terasiere. Se pot executa şi prin arături repetate pe curba de nivel, folosindu-se pluguri obişnuite sau pluguri reversibile. Pentru aceasta este necesar ca arăturile să se facă pe fâşii cu lăţimea egală cu a platformelor, lăsându-se între ele benzi nearate care ulterior vor deveni taluzuri. Trebuie să se aibă grijă ca panta transversală iniţială a platformelor să nu depăşească 8-10 %, adică egală cu panta la care eroziunea nu este periculoasă. Pentru formarea agroteraselor este necesar un număr de arături care depinde de mărimea pantei versantului, de tipul de sol, de 171
mărimea şi intensitatea precipitaţiilor, de panta şi lăţimea platformelor teraselor ce urmează a fi construite. Terasele banchetă reprezintă o altă modalitate de amenajare a terenurilor în pantă. Metoda constă din executarea, cu ajutorul maşinilor terasiere, a unor terase având taluzul de umplutură cu înălţimea de 0,5–0,7 m şi platforma orizontală (sau înclinată spre aval cu 1-3 %), cu lăţimea de 4-6 m. Aceste terase alternează cu porţiuni de versant neterasate dar nivelate, de diferite lungimi, în funcţie de panta terenului şi tipul de sol: - 20–40 m la pante de 15-20 %; - 15-20 m la pante de 20-25 %; - 10-15 m la pante de 25-28 %; Se recomandă ca lucrările de construire a teraselor banchetă să se execute toamna, după recoltare. Lucrările de regularizare a scurgerilor Din această categorie fac parte, de obicei, valurile de pământ şi debuşeele. Valurile de pământ pot fi de două feluri: de nivel (având rolul de a reţine scurgerile) şi înclinate (cu rol de evacuare dirijată a scurgerilor). Sunt lucrări ce se execută de-a lungul curbelor de nivel sub formă de coame sau spinări pe pante de până la 12-15 %, acolo unde versanţii sunt lungi şi uniformi. Un val prezintă o umplutură sub formă de coamă (spinare) şi un şanţ în faţa coamei. Din punct de vedere constructiv, se deosebesc valuri cu baza (ampriza) largă, având lăţimea de 7-9 m şi înălţimea de 0,3-0,5 m şi valuri cu baza îngustă, având 4-7 m lăţime şi 0,4-0,6 m înălţime (fig.5.5).
Fig.5.5 – Valuri de pământ; a-cu bază largă; b-cu bază îngustă
172
Pe terenurile arabile în pantă se folosesc de obicei valuri cu baza largă, celălalt tip fiind recomandat pe păşuni sau în livezi. Profilul transversal al valurilor de pământ permite cultivarea întregii suprafeţe amenajate (inclusiv a valurilor). Valurile de nivel se prevăd pe solurile cu permeabilitate bună, fără a fi însă prea nisipoase, fără pericol de alunecare, situate în zone fără precipitaţii abundente; se fragmentează din 50 în 50 m cu pinteni de pământ, cu scopul de a nu produce concentrarea unei cantităţi prea mari de apă pe traseul valurilor (fig.5.6 a).
a.
b.
Fig.5.6 Valuri de pământ; a – de nivel; b – înclinate
Valurile înclinate se prevăd în zonele bogate în precipitaţii, pe terenuri cu soluri mijlocii sau grele, unde cele de nivel nu pot absorbi, în timp util, toată apa provenită din precipitaţii. Valurile înclinate au panta (în sens longitudinal) de maximum 1 %. Evacuarea surplusului de apă trebuie să se facă în acest caz într-un debuşeu natural sau artificial, bine consolidat, amplasat perpendicular pe curbele de nivel (fig.5.6 b). Lungimea valurilor înclinate până la debuşeu nu trebuie să depăşească 300-500 m. Distanţa dintre două valuri se stabileşte în aşa fel încât întreaga cantitate de apă ce se scurge pe intervalul dintre valuri să fie reţinută de val, fără apariţia pericolului declanşării procesului de eroziune şi trebuie să fie mai mică decât distanţa critică de eroziune. Această distanţă depinde de panta terenului şi de rezistenţa la eroziune a solului. Distanţa critică de eroziune reprezintă depărtarea de la cumpăna apelor la care scurgerea superficială începe să provoace eroziune. 173
Practic, distanţa dintre valuri este de: • 30-40 m la pante mici, de aproximativ 5 %; • 15-25 m la pante mari, de aproximativ 15 %. În funcţie de rezistenţa la eroziune a solului, distanţa dintre valuri se stabileşte astfel: Tabelul 5.7 Distanţa între valuri funcţie de rezistenţa la eroziune a solului (Vaisman I.) Panta (%) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Soluri slab rezistente la eroziune 41 34 30 26 24 22 21 20 19 19 17
Distanţa pe orizontală între valuri Soluri mijlociu Soluri rezistente rezistente la eroziune la eroziune 49 55 40 45 35 39 30 35 28 32 27 30 25 28 24 26 22 25 21 24 20 23
Valurile se execută începând din partea superioară a versantului, folosind plugurile cu cormana prelungită sau gredere, buldozere etc. Pentru a fi create condiţii optime de mecanizare a lucrărilor agricole, valurile trebuie să fie paralele între ele. Timpul cel mai prielnic pentru execuţie este toamna, imediat după recoltare. Când sunt corect trasate şi executate, valurile micşorează scurgerile superficiale cu 20-80 % faţă de versanţii neînvăluriţi. Este cel mai eficace procedeu de reducere a scurgerilor. Cu toate acestea, valurile se recomandă numai atunci când măsurile agrotehnice nu asigură o protecţie satisfăcătoare. Debuşeele – sunt lucrări hidrotehnice speciale construite îndeosebi pe porţiunile depresionare ale varsanţilor, orientate pe linia de cea mai mare pantă, având rolul de preluare şi apoi de dirijare a apelor de suprafaţă spre emisarii naturali pentru a fi astfel evacuate. Debuşeele fac, prin urmare, legătura între bazinele de recepţie şi cursurile de apă. 174
Clasificarea debuşeelor se poate face după forma secţiunii, după modul în care se construiesc, după tipul de consolidare şi după locul de amplasare. După formă se disting debuşee trapezoidale, triunghiulare şi parabolice; după modul de construcţie debuşeele pot fi naturale şi artificiale; după tipul de consolidare se deosebesc debuşee cu consolidare biologică (prin înierbare), debuşee cu consolidare mecanică (cu ziduri de piatră sau de beton) şi debuşee cu consolidare mixtă; după locul de amplasare se disting debuşee amplasate la baza versanţilor şi debuşee amplasate pe versanţi. Debuşeele care se construiesc pe terenurile arabile trebuie să răspundă mai multor cerinţe, între care: să aibă o capacitate de transport dimensionată în funcţie de scurgerile maxime posibile; viteza de curgere a apei va fi astfel calculată încât să se încadreze între viteza de erodare şi cea de sedimentare (colmatare); să fie economice; să nu afecteze lucrările de amenajare a teritoriului şi cele de întreţinere a culturilor, pe suprafaţa amenajată. Ca secţiune a debuşeelor se recomandă, de regulă, secţiunea parabolică, aceasta având avantajul că poate fi mai uşor traversată de maşinile şi utilajele agricole (fig.5.7). Debuşeele prevăzute a nu fi traversate de maşinile agricole pot avea taluzuri mai înclinate şi o lăţime la bază mai mică.
Fig.5.7 – Schema unui debuşeu înierbat, cu secţiune parabolică
De o parte şi de alta a unor astfel de debuşee sunt prevăzute zone înierbate de până la 5 m lăţime, necesare pentru întoarcerile maşinilor şi utilajelor agricole. Pentru înierbare se folosesc specii perene specifice zonei, utilizate ca fâneaţă. De cele mai multe ori, consolidarea secţiunii debuşeelor se face prin înierbare. Utilizarea debuşeelor înierbate se face abia după un an de la însămânţare iar a celor consolidate prin brazde cu iarbă, după trei luni de la amenajare. 175
La dimensionarea debuşeelor se va stabili o viteză optimă de scurgere a apei, în raport cu tipul de sol, cu panta longitudinală a debuşeului şi cu tipul de vegetaţie 5.5. COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI ÎN PLANTAŢIILE VITICOLE Viţa de vie este o cultură larg răspândită pe terenurile în pantă, dând bune rezultate chiar pe versanţii cu pantă mai mare de 15%. Având în vedere că suprafeţele cultivate cu viţă de vie sunt expuse de regulă procesului de eroziune a solului, este absolut necesar să fie aplicate, măsuri antierozionale specifice, care să cuprindă organizarea teritoriului, lucrări antierozionale simple şi lucrări hidrotehnice speciale. 5.5.1. Organizarea antierozională a teritoriului destinat plantaţiilor viticole Forma de proprietate a terenurilor, până în 1989, a permis realizarea unor proiecte de organizare a teritoriului şi de înfiinţare a unor plantaţii viticole pe suprafeţe mari. A fost posibil, astfel, să fie destinate culturii viţei de vie terenuri favorabile care s-au împărţit în unităţi teritoriale şi de lucru în aşa fel încât să asigure posibilitatea de mecanizare a majorităţii operaţiunilor în vie, de organizare optimă a muncii şi de executare a lucrărilor antierozionale. Situaţia s-a schimbat după 1989. Fărâmiţarea suprafeţelor, prin intrarea în drepturile legale a micilor proprietari de teren, a afectat grav aplicarea firească, judicioasă a măsurilor şi lucrărilor de prevenire şi combatere a eroziunii solului. Organizarea interioară antierozională a plantaţiilor viticole cuprinde împărţirea terenului în unităţi de lucru, stabilirea reţelei de circulaţie, amplasarea zonelor de întoarcere şi de umbrire precum şi stabilirea lucrărilor hidrotehnice specifice de combatere a eroziunii solului. În condiţii obişnuite, unităţile de lucru în plantaţiile viticole sunt: parcela, tarlaua, trupul şi masivul viticol. Parcela – reprezintă unitatea teritorială de bază în organizarea antierozională a unei suprafeţe viticole. De obicei, pe linia de cea mai 176
mare pantă, parcela este delimitată de poteci sau alei, de drumuri de legătură, zone de întoarcere, debuşee etc. Drumurile de exploatare sunt amplasate în lungul curbelor de nivel. Forma parcelelor este diferită, în funcţie de limitele obligate. În mod obişnuit, parcelele pot avea formă trapezoidală, dreptunghiulară etc. Mărimea parcelelor este, de asemenea, diferită, în raport cu specificul reliefului, cu existenţa unor obstacole naturale, cu sistemul de lucrări antierozionale ce urmează să fie aplicat etc. Suprafaţa unei parcele variază între 1-3 ha pe pante mai mari de 10 % şi poate ajunge până la 5 ha pe pante mai mici de 5 %. Când configuraţia reliefului o impune, suprafaţa parcelelor poate fi diminuată sau se poate recurge la împărţirea parcelelor în subparcele mai mici de 1 ha. Tarlaua – se constituie din 2-6 sau chiar mai multe parcele. Forma unei tarlale poate fi dreptunghiulară sau trapezoidală. Laturile lungi ale tarlalei se orientează pe direcţia curbelor de nivel. Suprafaţa unei tarlale variază de la 5 până la 30 ha, în funcţie de mărimea pantei. Pe pante mai mari de 10%, tarlalele vor fi delimitate, obligatoriu, de zone de înierbare, iar pe pantele mici (sub 5%), zonele de înierbare nu sunt necesare. În acest caz, întoarcerea maşinilor se poate face pe drumurile de legătură, amplasate din deal în vale. Trupul viticol – cuprinde mai multe tarlale, fiind delimitat de hotare naturale: văi, ravene etc. Suprafaţa unui trup viticol ajunge până la 300-500 ha. Masivul viticol – cuprinde mai multe trupuri delimitate fie de alte folosinţe, fie de limite naturale. De regulă, masivul viticol este format din întreaga suprafaţă cultivată cu viţă de vie într-o anumită localitate, într-o asociaţie etc. şi poate avea până la 1000-2000 ha. Reţeaua de circulaţie din plantaţiile viticole este reprezentată de drumuri de exploatare şi alei tehnologice sau poteci. Reţeaua de drumuri este formată din drumuri principale şi drumuri secundare. Drumurile principale – deservesc o suprafaţă mare de teren, au un trafic intens şi fac de regulă legătura cu sediul fermei, cu centrele de prelucrare, cu depozitele etc. Aceste drumuri se 177
consolidează şi se întreţin, pentru a asigura permanent condiţii de transport. Drumurile secundare – fac, de obicei, legătura între drumurile principale şi porţiunile din plantaţie mai îndepărtate, nedeservite de drumurile principale. După locul de amplasare a drumurilor, acestea se împart în: drumuri pe vale sau de la baza versantului, drumuri în zona de separaţie a apelor (drumuri pe culme), drumuri pe versant (de creastă) situate pe direcţia curbelor de nivel, drumuri de legătură pe versant, pe linia de cea mai mare pantă, construite în diagonală şi în serpentină. 5.5.2. Lucrări antierozionale simple în plantaţiile viticole Rolul important al lucrărilor antierozionale simple, în combaterea eroziunii solului, este pus în evidenţă de natura, momentul de aplicare şi de modul de execuţie a acestora. Principalele lucrări agroameliorative antierozionale sunt: lucrările solului (desfundarea terenului, brăzduirea, mulcirea, bilonarea), cultivarea unor plante anuale între rândurile de viţă de vie, înfiinţarea de benzi înierbate etc. Desfundarea terenului – se realizează înainte de înfiinţarea plantaţiei, pe o adâncime de 50-80 cm, pe direcţia curbelor de nivel, cu scopul ridicării nivelului capacităţii de reţinere a apei rezultată din scurgerile de suprafaţă. Nu vor fi supuse lucrărilor de desfundare porţiunile destinate drumurilor, aleilor, zonelor de întoarcere şi taluzurilor, pentru situaţiile în care urmează a se amenaja terase. De asemenea, nu vor fi desfundate zonele naturale de concentrare a apelor, terenurile alunecate sau aflate în pericol de alunecare, rupturile de teren etc. Astfel de suprafeţe vor fi înierbate sau plantate cu specii silvice şi pomicole, capabile să consolideze terenurile respective. Când rândurile de viţă de vie sunt orientate pe direcţia curbelor de nivel, lucrările de întreţinere (aratul, prăşitul, îngropatul etc.) se vor executa tot în acelaşi sens, pe direcţia curbelor de nivel. Afânarea adâncă sau subsolarea – este altă lucrare care are efect favorabil asupra conservării solului şi creşterii producţiei de struguri. Brăzduirea – are rolul de a contribui la reţinerea apei şi reducerea pierderilor de sol prin eroziune. 178
Mulcirea – este lucrarea prin care solul se acoperă cu un strat de protecţie, format din paie tocate, pleavă, corzi şi ramuri mărunţite, turbă, folie de material plastic etc., atenuându-se astfel energia cinetică a picăturilor de ploaie şi a apei provenite din scurgeri, fapt ce contribuie la reducerea pierderilor de sol prin eroziune şi la menţinerea apei în sol. Bilonarea terenului – are rolul de a reţine o cât mai mare parte din scurgerile de apă şi sol pe versanţi, în urma ploilor torenţiale şi a topirii zăpezilor. Biloanele se execută în raport cu nivelul pantei şi cu permeabilitatea solului, în fiecare interval dintre rânduri, fie la al doilea, al treilea sau al cincilea interval. Benzile înierbate – reprezintă o măsură antierozională eficientă, îndeosebi pe versanţii cu pante de până la 10 %. Benzile înierbate, având lăţimea de 1 m, situate între rândurile de viţă de vie, la o distanţă de 30-40 cm, se înfiinţează în fiecare an pe amplasamente noi. Când benzile înierbate se folosesc simultan cu bilonarea pe pante mai mici de 18 %, procesul de eroziune a solului poate fi stopat complet, chiar în condiţiile unor precipitaţii abundente. Cultura plantelor anuale între rândurile de viţă de vie – este o modalitate promovată frecvent, cu rezultate bune. Acoperind terenul în perioada ploioasă, plantele anuale îl protejează împotriva eroziunii, iar prin încorporarea lor în sol contribuie la creşterea gradului de fertilitate a acestuia. Se recomandă pentru cultură, de obicei tot pe al doilea interval dintre rânduri, îndeosebi leguminoase anuale (mărăcine, lupin) dar şi secară şi rapiţă. 5.5.3. Lucrări hidrotehnice antierozionale speciale Dintre lucrările hidrotehnice efectuate pe terenurile în pantă, cu scopul prevenirii şi combaterii eroziunii solului, fac parte: lucrările de uniformizare (nivelare) şi modelare, lucrările de amenajare a versanţilor şi lucrările de dirijare a scurgerilor. Lucrări de uniformizare (nivelare) şi modelare a terenului Prin lucrările de uniformizare – modelare se urmăreşte îmbunătăţirea condiţiilor de exploatare a plantaţiilor viticole, crearea posibilităţilor de mecanizare a lucrărilor de întreţinere a culturii şi, fireşte, diminuarea pierderilor de sol prin eroziune. 179
Uniformizarea versanţilor are drept consecinţă modificarea formei acestora pe două căi: prin decopertarea stratului fertil de sol de la suprafaţă şi fără decopertare. Decopertarea se recomandă pe versanţii neuniformi, nedesţeleniţi şi pe cei cu orizonturi profunde, cu grad redus de fertilitate. Pe pante mai mari de 10% decopertarea se realizează concomitent cu lucrările de terasare. Operaţiunea de terasare începe din aval şi continuă spre amonte. Pe terenurile în pantă neuniforme şi pe loessuri, uniformizarea se va face fără decopertare. Lucrări de amenajare a versanţilor Terenurile situate pe pante mai mari de 14%, pe care urmează să fie înfiinţate plantaţii viticole, trebuie amenajate, obligatoriu, antierozional. Amenajarea se face, de obicei, în terase. Clasificarea teraselor se face după mai multe criterii. În funcţie de modul de construcţie se disting: terase clasice (în trepte); terase banchetă; terase adaptate situaţiei concrete de pe versant, construite prin mici modificări ale pantelor şi lăţimii platformelor naturale, fără efectuarea unor modificări esenţiale ale versanţilor. După gradul de înclinare a platformei terasei faţă de linia de cea mai mare pantă, terasele pot fi: terase cu platformă orizontală; terase cu platformă înclinată spre aval; terase cu platformă înclinată spre amonte. După poziţia faţă de curbele de nivel: terase orizontale; terase înclinate în lungul platformei. După modalitatea de consolidare a taluzului: terase cu taluzul consolidat biologic, prin înierbare; terase cu consolidare mecanică (prin zidărie de piatră, beton etc.). După tehnologia de execuţie: terase construite în debleu-rambleu (săpăturăumplutură); 180
terase construite concomitent cu lucrările de desfundare a terenului. Trebuie reţinut că în zonele sărace în precipitaţii, terasele nu se vor construi pe versanţii cu o pantă mai mare de 22 % iar în zonele subumede şi umede se va evita construirea teraselor pe versanţii cu panta mai mare de 25-26 %. La stabilirea elementelor dimensionale ale teraselor (fig.5.8) se va avea în vedere: mişcarea unor cantităţi cât mai mici de terasamente: construirea unor taluzuri de înălţimi reduse; realizarea unei suprafeţe cultivabile cât mai mari pe platforme; corelarea valorilor elementelor constructive obţinute prin calcule cu distanţele de plantare şi cu dimensiunile maşinilor şi utilajelor de lucru; stabilirea unor valori ale dimensiunilor elementelor constructive ale teraselor care să asigure soliditatea acestora, excluzând pericolul de alunecare; consolidarea taluzurilor teraselor cu mijloace biologice sau mecanice simple, accesibile, care să permită o bună întreţinere a acestora etc.
Fig.5.8 – Elementele dimensionale ale teraselor L-lăţimea terasei; L1-lăţimea platformei terasei; H-înălţimea terasei; h-înălţimea taluzului; a-proiecţia pe orizontală a taluzului; α-unghiul de înclinare a terenului; α1-unghiul de înclinare a platformei; it-panta platformei terasei
Elementele dimensionale ale teraselor se pot calcula în raport cu: distanţa dintre rândurile de viţă de vie, panta, natura solului care determină valoarea taluzului etc. În funcţie de numărul de rânduri de viţă de vie (n) şi de distanţa între rânduri (D), lăţimea platformei (L1) se determină cu relaţia: 181
L1 = D( n − 1) + d1 + d 2 în care: d1 şi d2 – distanţa de la taluz până la primul şi respectiv ultimul rând de viţă de vie. Fig.5.9 –Lăţimea platformei terasei în funcţie de distanţa dintre rânduri
Construirea teraselor – se face în raport cu tipul de terasă şi cu metoda de execuţie. Procedeele mai des folosite sunt cel în debleu-rambleu şi cel prin care terasele se construiesc concomitent cu lucrarea de desfundat. Lucrări de dirijare a scurgerilor de apă pe versanţi Apa în exces rezultată în urma precipitaţiilor abundente şi a topirii zăpezii şi care nu este reţinută în sol, pe terenurile în pantă, este preluată şi apoi evacuată de canalele de coastă înclinate şi debuşee. Canalele de coastă – sunt lucrări speciale antierozionale care au scopul de a prelua apa de pe versanţi şi de a determina infiltrarea în sol a unei cât mai mari cantităţi din aceasta pe de o parte, iar pe de altă parte de a dirija apa care nu se infiltrează, prin intermediul debuşeelor, spre un emisar. Canalele de nivel se construiesc în zonele mai secetoase, cu precipitaţii sub 500 mm anual iar cele înclinate, în zone cu precipitaţii mai mari de 500 mm anual, pe pante cuprinse între 10 şi 25 %. Pe versanţii amenajaţi în terase, canalele înclinate se pot construi şi pe pante mai mari de 25 %, până la 35 %. După locul unde sunt construite şi după rolul pe care îl au, canalele de coastă din plantaţiile viticole se clasifică în: canale care mărginesc plantaţia, despărţind-o de alte categorii de folosinţă; canale care separă suprafaţa terasată de partea superioară a versantului neterasat; canale care mărginesc drumurile în serpentină; canale la schimbarea de pantă şi zonele depresionare etc. Secţiunea canalelor poate fi triunghiulară (în amonte de drumurile trasate, paralel cu curbele de nivel şi cu drumurile de 182
legătură) sau trapezoidală (când debitele de apă ce trebuie evacuată sunt mai mari) (fig.5.10).
Fig.5.10 – Canal de pământ
Consolidarea canalelor se poate face biologic (prin înierbare) sau mecanic, în funcţie de nivelul pantei. O atenţie deosebită trebuie acordată întreţinerii canalelor de coastă, pentru prevenirea colmatării. Curăţirea canalelor se face îndeosebi după ploi torenţiale, precum şi la sfârşitul iernii, pentru menţinerea secţiunii la dimensiunile constructive. Debuşeele – au rolul de a colecta apa de pe versanţi fie direct, fie prin intermediul canalelor de coastă înclinate, al reţelei de drumuri etc. după care o evacuează în emisar. Secţiunea transversală poate fi, la fel ca în cazul debuşeelor construite pe terenurile arabile în pantă, trapezoidală, triunghiulară sau parabolică. De obicei debuşeele se construiesc în intervalul dintre tarlale sau dintre parcele. Adesea însă se amplasează chiar în interiorul acestora. Consolidarea debuşeelor se face în funcţie de condiţiile concrete ale terenului (pantă, suprafaţă de colectare etc.) fie prin înierbare, fie mecanic sau mixt. La debuşeele consolidate biologic, taluzurile vor fi mai înclinate (1/3-1/5) iar lăţimea la bază mai mare (peste 1 m), pentru a facilita traversarea lor de către maşinile şi utilajele în lucru. La pante şi debite mari de transport, debuşeele se consolidează mecanic sau mixt. Odată cu debuşeele se construiesc şi anexe ale acestora, precum: cămine de rupere de pantă, de captare şi racordare, guri de descărcare, bazine de colectare a apei etc. 183
5.6. COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI ÎN PLANTAŢIILE POMICOLE Lucrările de prevenire şi combatere a eroziunii solului în plantaţiile pomicole sunt asemănătoare, în mare măsură, cu cele executate în plantaţiile viticole. Diferă însă unele aspecte legate de organizarea teritoriului şi de modul de executare a lucrărilor antierozionale, în raport cu situaţia concretă de amplasare a plantaţiilor. 5.6.1. Organizarea teritoriului Lucrările de organizare a teritoriului cuprind aspectele legate de împărţirea terenului în unităţi de lucru (parcela, tarlaua, trupul pomicol, masivul pomicol) şi de stabilirea reţelei de circulaţie. Împărţirea terenului în unităţi de lucru Parcela – este unitatea de bază pentru soiul sau specia de pomi. De obicei, o parcelă se plantează cu un singur soi (specie) de pomi. Tarlaua – este, la rândul ei, unitatea de bază pentru executarea lucrărilor în plantaţie, fiind delimitată de zone de întoarcere pe linia de cea mai mare pantă şi de drumuri principale pe direcţia curbelor de nivel. Tarlaua se amplasează pe terenuri cu pante uniforme şi, în măsura posibilităţilor, cu aceeaşi expoziţie. Este recomandabil ca solul unei tarlale să aibă însuşiri agroproductive apropiate. Mărimea tarlalelor depinde de tipul plantaţiei (clasică, intensivă), de specificul reliefului, de limitele obligate, de posibilitatea mecanizării principalelor lucrări în plantaţie etc. În condiţii obişnuite, suprafaţa unei tarlale este cuprinsă între 8-16 ha pe versanţii cu pante mai mici de 20 % şi între 2-8 ha pe versanţii cu pante mai mari de 20 %. Lungimea unei tarlale poate varia între 300-800 m iar lăţimea de la 80 m la 500 m. Trupul viticol – corespunde, de regulă, unei plantaţii propriu zise, incluzând construcţiile, drumurile, potecile, zonele de întoarcere etc. Masivul pomicol – are aceleaşi caracteristici ca masivul viticol, cuprinzând întreaga suprafaţă plantată cu pomi dintr-o 184
localitate sau dintr-o unitate de producţie. De obicei, masivul pomicol este delimitat fie de alte categorii de folosinţă, fie de văi sau linii de separare a apelor. Stabilirea reţelei de circulaţie Căile de acces din plantaţiile pomicole sunt reprezentate de drumurile de exploatare şi poteci sau alei tehnologice. Drumurile de exploatare – se împart, în raport cu importanţa lor, în drumuri principale şi drumuri secundare. Drumurile principale – cu lăţimea de 5-6 m, sunt cele care leagă plantaţia propriu zisă de sediul administrativ, de punctele de depozitare, de cele de prelucrare etc. Drumurile secundare – au lăţimi de până la 4 m şi leagă fiecare parte a plantaţiei de drumurile principale. Potecile – au lăţimi de 2-3 m şi înlocuiesc drumurile, atunci când este cazul. Accesul pe poteci se face în mod obişnuit cu piciorul, precum şi cu unele maşini şi utilaje cu lăţime mică. Zonele de întoarcere – de la capetele tarlalelor au lăţimi de până la 6 m. Se amplasează, de obicei, la marginea limitelor obligate, a ravenelor etc., sau paralel cu drumul care limitează tarlaua pe lăţime. Zonele de întoarcere se amenajează când drumurile de-a lungul versanţilor sunt trasate şi nu permit întoarcerea maşinilor şi utilajelor. 5.6.2. Lucrări antierozionale simple în plantaţiile pomicole În general, lucrările antierozionale simple care se execută în plantaţiile pomicole sunt asemănătoare cu cele din plantaţiile viticole. Deosebirile sunt generate îndeosebi de sistemele de întreţinere a terenului, sisteme care sunt influenţate, în mare măsură, de specificul fiecărei zone în parte. Principalele sisteme de întreţinere a terenului în plantaţiile pomicole sunt: ogorul negru, terenul înţelenit şi terenul cu culturi intercalate. Pot apare şi variante mixte, rezultate din combinarea celor trei sisteme principale. Alegerea şi aplicarea unuia sau altuia dintre sistemele de întreţinere se face în raport cu factorii de mediu cei mai importanţi: relieful, tipul de sol, precipitaţiile, temperatura etc., precum şi cu specificul fiecărei culturi pomicole în parte. Pentru analizarea corectă a avantajelor şi dezavantajelor pe care le presupune 185
aplicarea fiecărui sistem, este necesar să se întocmească studii tehnico-economice temeinice, bazate pe condiţiile concrete ale zonei. Ogorul negru se admite doar în zonele secetoase şi semiumede pe pante de până la 8-10 %. Mai larg recomandate sunt ultimele două sisteme (teren înţelenit şi teren cu culturi intercalate). În livezile intensive, pe pante de până la 15 %, se poate recurge la alternanţa benzilor înierbate provizoriu cu ogorul negru, după o perioadă de 1-3 ani. Pe versanţi cu pante mai mari de 15 %, benzile înierbate pot avea caracter permanent, determinând, în timp, formarea teraselor. 5.6.3. Lucrări antierozionale speciale în plantaţiile pomicole Recurgerea la lucrările hidrotehnice speciale pentru prevenirea şi combaterea eroziunii solului în plantaţiile pomicole se face atunci când lucrările simple nu sunt suficiente. Pentru că necesită mişcări de terasamente şi construcţii diverse, lucrările speciale au adesea costuri foarte ridicate. Lucrările de uniformizare (nivelare) Lucrările de nivelare a terenurilor în pantă, pe care urmează să se înfiinţeze plantaţii pomicole, sunt esenţiale şi se execută în mod similar cu cele din plantaţiile viticole. Terasarea este lucrarea specială care se recomandă cu prioritate, ca măsură radicală, pentru valorificarea intensivă a versanţilor (fig.5.11).
Fig.5.11 – Terasă
La dimensionarea teraselor se are în vedere satisfacerea următoarelor cerinţe: • să se realizeze volume de terasamente cât mai reduse, înălţimi mici şi platforme cât mai late; 186
• folosirea tuturor schimbărilor de pantă, obstacolelor şi formelor naturale ale terenului care pot ajuta la amplasarea şi asigurarea unui paralelism între terase; • taluzurile să se încadreze în limitele 1/1-1/5; • înălţimea teraselor să se stabilească astfel: cu taluz înierbat – 1,50-2 m, cu zid de sprijin – 2-2,5 m; • pe cât posibil lăţimea platformelor să fie constantă în interiorul unei tarlale; • panta transversală a platformelor să fie de 3-5 % şi în mod excepţional până la 8 %; • înclinarea longitudinală a teraselor să nu depăşească 3 %. Terasele individuale – se amenajează pe versanţii cu pante mari, de peste 20 %, cu denivelări mari, unde nu există posibilitatea construirii unor terase continui. Platformele acestor terase se amenajează doar în jurul pomului, pe o rază de 1-2 m. Forma teraselor individuale este circulară sau rectangulară (fig.5.12).
Fig.5.12 –Terase individuale cu platformă circulară şi rectangulară
Lucrările de regularizare a scurgerilor Din această categorie fac parte canalele de coastă şi debuşeele, la fel ca în cazul plantaţiilor viticole. Canalele de coastă pot fi: de nivel (orizontale) când se amplasează paralel cu direcţia curbelor de nivel; 187
înclinate când se amplasează sub un unghi faţă de curbele de nivel, adică au o anumită pantă longitudinală. Canalele de nivel au rolul de a intercepta scurgerile de pe versanţi şi de a determina infiltrarea apei. Se execută pe versanţii uniformi, cu pante mai mari de 10-12 %, până la 30-35 %, fără condiţii potenţiale de alunecare, cu soluri permeabile, din zonele secetoase cu precipitaţii anuale sub 500 mm. Se proiectează cu secţiunea transversală trapezoidală sau parabolică. Pentru a li se mări capacitatea de reţinere a apei sunt prevăzute în aval cu un diguleţ. În plantaţiile de pomi canalele se amplasează pe intervalul dintre rânduri (la mijlocul intervalului) fiind însoţite adesea de benzi înierbate sau de arbuşti. Panta longitudinală a canalelor înclinate este de 0,5-3 %. Apa este dirijată spre debuşeu, iar din debuşeu într-un emisar sau recipient. Distanţa dintre două canale este, în mod obişnuit, de 25-35 m, în funcţie de panta terenului şi se determină la fel ca în cazul valurilor. Debuşeele sunt canale ce se amplasează pe linia de cea mai mare pantă, urmărind traseele depresionare de pe versant. Au rolul de a colecta şi evacua dirijat, spre emisar, apa din reţeaua canalelor de coastă. Pot avea secţiune parabolică, trapezoidală sau triunghiulară consolidată biologic (înierbată), consolidată mecanic (prin betoane sau cu zidărie de piatră) şi mixt. Dimensionarea debuşeelor se face în funcţie de mărimea debitului de transport (Q) şi de viteza admisibilă a apei. Viteza maximă admisibilă se adoptă în funcţie de tipul de consolidare a debuşeului (0,5-1,5 m/s pentru înierbat şi până la 5 m/s pentru consolidat mecanic). 5.7. COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI PE PĂŞUNI Suprafeţele în pantă ocupate de păşuni se caracterizează printr-o mai mare stabilitate şi rezistenţă la eroziune în comparaţie cu suprafeţele ocupate de plantaţii viticole şi pomicole şi, mai ales, cu suprafeţele arabile. Adesea însă, ca urmare a acţiunii factorilor naturali precum şi a păşunatului neraţional, se pot semnala şi pe păşuni forme ale eroziunii la suprafaţă şi ale eroziunii în adâncime. 188
La fel ca în cazul celorlalte categorii de folosinţă, pe păşunile degradate sau aflate în pericol de degradare, se impune aplicarea unor măsuri şi lucrări ameliorative, menite să prevină sau să combată eroziunea solului, între care: lucrări de organizare a teritoriului, lucrări antierozionale simple, lucrări hidrotehnice speciale şi lucrări silvice. 5.7.1. Organizarea teritoriului În cazul terenurilor ocupate cu păşuni, organizarea teritoriului presupune distribuirea păşunii pe categorii de animale, împărţirea pe parcele a suprafeţei de păşune, stabilirea fiecărei parcele în parte, realizarea reţelei de drumuri şi a unor construcţii anexe (tabere de vară, adăpători etc.). Repartizarea păşunii pe categorii de animale se face în funcţie de mai multe criterii, în scopul valorificării cât mai eficiente a acesteia. Astfel, se are în vedere în acest sens, calitatea păşunii, faza de dezvoltare a plantelor, precum şi distanţa la care se află animalele faţă de păşune. Se recomandă, de regulă, păşunatul alternativ al mai multor categorii de animale, pe aceeaşi suprafaţă. În acest fel, se evită practicarea unui păşunat selectiv, prin care se favorizează consumul unilateral doar al unor anumite plante. Ordinea în care se repartizează păşunile pe categorii de animale este următoarea: în apropierea adăposturilor se vor plasa efectivele de vaci cu lapte şi cele de prăsilă; păşunile situate la 3-4 km de adăposturi vor reveni ovinelor şi efectivelor de tineret bovin; la distanţe ale păşunilor faţă de adăposturi mai mari de 4-5 km, se recomandă amenajarea taberelor de vară pentru animale. Împărţirea suprafeţei ocupate de păşune în parcele de păşunat – constă în stabilirea normei de încărcare, a numărului de parcele de păşunat, a mărimii şi formei fiecărei parcele. Norma de încărcare (Ni) – reprezintă numărul de animale, exprimat în unităţi vită mare (UVM) care pot păşuna 1 ha de păşune fără să o degradeze: Ni =
P RD
în care:P este producţia totală de masă verde disponibilă pentru consumul animalelor (kg/ha); 189
R - raţia zilnică de masă verde pentru o UVM (kg); D – durata perioadei de păşunat (zile). Numărul parcelelor de păşunat – se determină astfel: N=
Tr + np T
în care:N este numărul parcelelor de păşunat; Tr – timpul de refacere a covorului de iarbă şi care este cuprins între 25-40 zile; T – timpul de păşunat neîntrerupt şi care poate fi de 5-8 zile; Np – numărul parcelelor aflate în repaus pentru refacere (1-3 parcele). Suprafaţa unei parcele de păşunat se determină, la rândul ei, cu relaţia:
S=
M ⋅T P
în care:S este suprafaţa parcelei de păşunat (ha); M – cantitatea (masa) de furaj necesar grupului de animale într-o zi (kg); P – producţia de masă verde în perioada de păşunat neîntrerupt (kg/ha); T – timpul de păşunat neîntrerupt (zile). Lungimea unei parcele – se poate determina cu relaţia: L=
v ⋅t 2
în care:L este lungimea parcelei de păşunat (m); v – viteza de deplasare a grupului de animale aflate la păşunat (m/h); t – timpul cât durează păşunatul într-o zi (h). Lăţimea unei parcele se stabileşte în aşa fel încât grupul de animale să aibă front normal de deplasare. De obicei se asigură câte 1,5 – 1 m pentru fiecare animal la bovine, 1,0-1,25 m la tineret taurin şi 0,2-0,4 m la ovine. Forma parcelelor – este, de preferinţă, dreptunghiulară. Când se stabileşte amplasamentul parcelelor de păşunat, se are în vedere ca latura lungă a unei parcele, care este de 2-4 ori mai mare decât lăţimea, să fie orientată pe direcţia curbelor de nivel. 190
Delimitarea între parcele se poate face cu ajutorul gardului, care poate fi obişnuit (de sârmă, de scândură etc.), gard viu, gard electric etc. Amenajarea drumurilor – se realizează în raport cu categoria de animale, cu vârsta acestora, cu mărimea grupului de animale etc. 5.7.2. Lucrări antierozionale simple pe păşuni Menţinerea pe terenurile în pantă a unui covor vegetal bine încheiat, reprezintă o garanţie a prevenirii eroziunii solului. Prin urmare, lucrările antierozionale simple au cu prioritate scopul de a conserva covorul ierbos sau de a-l reface, acolo unde acesta este degradat sau în pericol de degradare. Principalele lucrări antierozionale simple care se aplică pe păşuni sunt: distrugerea muşuroaielor, fertilizarea, supraînsămânţarea, reînsămânţarea, brăzduirea şi scarificarea. Distrugerea muşuroaielor – este o lucrare de bază, care se poate executa mecanizat, cu maşini şi utilaje terasiere (greder, buldozer etc.) sau manual, când densitatea muşuroaielor este mică. Cantităţile de sol rezultate la distrugerea muşuroaielor pot fi folosite pentru umplerea unor eventuale depresiuni. Fertilizarea păşunilor – se va realiza cu doze moderate de îngrăşăminte, în funcţie de tipul solului, de gradul de fertilizare a acestuia şi de asociaţiile de plante existente. Prin stimularea dezvoltării covorului vegetal, fertilizarea acţionează indirect, dar consistent, pentru combaterea eroziunii solului. O eficienţă ridicată au îngrăşămintele cu azot, aplicate primăvara cât mai devreme. Fertilizarea organică a păşunilor este tot mai larg răspândită, odată cu extinderea modelului de agricultură ecologică. Supraînsămânţarea – este o măsură ce se impune pe păşunile cu covor vegetal neîncheiat sau care au goluri rezultate, mai ales după distrugerea muşuroaielor. Supraînălţarea se face cu ierburi adecvate, îndeosebi cu graminee, după ce în prealabil s-a făcut o mobilizare locală, superficială a solului. După supraînsămânţare se recomandă o grăpare uşoară şi o tăvălugire. Un efect benefic asupra lucrării îl are fertilizarea corespunzătoare a suprafeţei supraînsămânţate. 191
Reînsămânţarea – este măsura la care se recurge când nivelul de degradare a păşunilor este foarte ridicat iar supraînsămânţarea nu este în măsură să refacă în mod corespunzător covorul vegetal. Reînsămânţarea este precedată de desţelenire (care se face cu freza sau chiar cu plugul) şi de fertilizare. Se va realiza un pat germinativ cât mai bine mărunţit, care să favorizeze o răsărire bună şi uniformă. Lucrarea de desţelenire este foarte importantă şi se poate executa fie la sfârşitul verii sau începutul toamnei, fie primăvara devreme. Desţelenirea de vară-toamnă se recomandă în cazul solurilor cu strat gros de ţelină iar cea de primăvară se face când stratul de ţelină este subţire, precum şi pentru evitarea eventualelor spălări de sol care pot fi produse de ploile de toamnă şi de topirea zăpezilor. Pentru realizarea unor valori ridicate ale principalilor indici hidrofizici ai solului, îndeosebi a capacităţii de reţinere a apei din sol, se recomandă alternarea unor fâşii cu adâncimi diferite de mobilizare a solului. Pe versanţii cu pante mai mari de 20% se va face o desţelenire pe fâşii, care rămân desţelenite până la consolidarea vegetaţiei pe primele fâşii. Reînsămânţarea se face cu amestecuri de graminee şi leguminoase perene, bine adaptate zonei. Fertilizarea adecvată după reînsămânţare, stimulează dezvoltarea vegetaţiei. Pentru protejarea suprafeţelor reînsămânţate, acestea se vor folosi ca fâneţe până la consolidare iar exploatarea lor în anii următori se va face raţional, alternându-se utilizarea ca păşuni şi fâneţe. Se va evita păşunatul pe suprafeţele supraumezite, care au înmagazinat o cantitate mare de apă în urma precipitaţiilor. Păşunatul se va mai evita cu 3-4 săptămâni înainte de îngheţul solului, precum şi în primăvară, până când vegetaţia ajunge la 10-15 cm. Brăzduirea păşunilor – este o lucrare prin care, pe păşunile de pe versanţi se execută brazde cu adâncimea de 20-25 cm, situate la 5-8 m între ele. Lucrarea se execută de obicei toamna, pe pante de până la 30 %, de-a lungul curbelor de nivel şi are rolul de a contribui la păstrarea apei rezultată din scurgeri. 192
Brazdele se vor întrerupe la distanţa de 20-30 m, în aşa fel încât întreruperile consecutive de brazde să nu se afle pe aceeaşi linie de cea mai mare pantă. Scarificarea păşunilor – este o lucrare cu efect favorabil în acţiunea de combatere a eroziunii solului, stimulând şi obţinerea unor sporuri ale producţiei de masă vegetală. Lucrarea se poate executa fie pe întreaga suprafaţă, fie în benzi şi constă dintr-o afânare a solului până la adâncimea de 20-25 cm. 5.7.3. Lucrări antierozionale speciale pe păşuni Scopul esenţial al realizării lucrărilor antierozionale speciale pe păşunile situate pe suprafeţe în pantă este cel de interceptare şi reţinere a apelor de suprafaţă, prevenindu-se astfel procesul de eroziune a solului. Între lucrările şi măsurile ce se întreprind pe păşuni, un loc prioritar îl au cele de amenajare a valurilor de pământ şi a canalelor de coastă. Valurile orizontale de pământ (valurile de nivel) se construiesc pe versanţi cu pante de până la 15 %, care nu sunt în pericol de alunecare. Amenajarea valurilor se face cu ajutorul unor utilaje speciale (greder, autogreder), prin mobilizarea solului din orizontul superficial. Înălţimea valurilor este cuprinsă între 0,3-0,6 m iar taluzurilor trebuie să li se asigure o pantă lină (1/3-1/5), pentru a nu fi afectate de scurgerile de apă (fig.5.13). Fig.5.13 – Calculul distanţei dintre valuri
Distanţa dintre valurile de nivel se stabilesc în funcţie de panta terenului şi de gradul de erodabilitate a solului (tabelul 5.8). La stabilirea distanţei dintre valuri se va avea în vedere ca şanţul din amonte de fiecare val să fie capabil să reţină întregul volum de apă rezultată din scurgeri, la o ploaie maximă în 24 ore, cu asigurare de 10 %. 193
Vr [ m] KsH în care:Vr este volumul de apă reţinut de 1 m liniar de val, este în funcţie de forma secţiunii transversale a şanţului, în m3; Vs – volumul de apă ce se scurge de pe o fâşie de teren cu lăţimea de 1 m, în m3; d – distanţa dintre două valuri, în m; Ks – coeficientul de scurgere; H – ploaia maximă din 24 ore, cu asigurarea de 10 %, în m. Distanţa rezultată din calcul trebuie comparată cu distanţa critică de eroziune, adoptându-se valoarea cea mai mică. Apa acumulată cu ajutorul valurilor de nivel nu trebuie să fie reţinută mai mult de 1-2 zile, fiind necesară crearea condiţiilor de infiltrare şi evaporare a acesteia în timp util, care să prevină dezvoltarea normală a vegetaţiei şi reţinerea unor volume ulterioare de apă. Tabelul 5.8 Distanţele orientative între valurile de nivel în funcţie de panta terenului şi de erodabilitatea solului (Savu P.) Vr = Vs
Panta terenului % 6 8 10 12 15
Vr = 1 ⋅ dK s ⋅ H ,
Mică 38 31 26 24 21
de unde d =
Soluri cu erodabilitate: Mijlocie 28 26 23 21 17
Mare 23 22 19 17 14
Amenajarea valurilor de pământ se face de preferinţă la sfârşitul verii sau toamna, cu utilaje speciale (gredere, autogredere). Canalele de nivel (orizontale) – reprezintă una dintre soluţiile recomandate pentru combaterea eroziunii solului pe versanţii cu pante mai mari de 10-12 %. Canalele sunt destinate preluării şi reţinerii pentru infiltrare a cantităţilor de apă provenite din scurgere, în bazinele de recepţie ale formelor de eroziune în adâncime. Secţiunea canalelor de nivel poate fi trapezoidală sau parabolică. 194
Dimensionarea canalelor de nivel se face în raport cu nivelul pantei terenului, cu tipul de sol şi cu principalele caracteristici climatice (precipitaţii, temperatură) ale zonei iar stabilirea distanţei dintre canale se face la fel ca la valurile de pământ. 5.7.4. Lucrări antierozionale silvice pe păşuni Lucrările silvice se recomandă îndeosebi pe suprafeţe ocupate de păşuni, pe care procesul de eroziune a solului este accentuat şi se manifestă deopotrivă la suprafaţă şi în adâncime. În ansamblul lucrărilor silvice sunt incluse perdelele de protecţie, benzile de arbuşti şi împăduririle masive. Perdelele de protecţie reprezintă una dintre metodele cele mai frecvente şi eficace la care se recurge pentru combaterea eroziunii solului, fiind formate din porţiuni de plantaţii forestiere sub formă de fâşii, menite să atenueze viteza vântului, să contribuie la regularizarea scurgerilor de apă, să fixeze solul etc. Pe versanţii lungi, cu pante mari şi uniforme, perdelele silvice se vor orienta pe direcţia curbelor de nivel. Distanţa dintre perdelele forestiere poate fi cuprinsă între 200400 m iar lăţimea poate varia între 10-30 m. Speciile de arbuşti care intră în componenţa perdelelor silvice, se stabilesc în funcţie de condiţiile locale. În cazul terenurilor puternic erodate, cu numeroase forme ale eroziunii în adâncime, cu alunecări de teren, acestea se vor împăduri în întregime, suprafeţele respective putând fi scoase din folosinţa agricolă. 5.8. COMBATEREA EROZIUNII ÎN ADÂNCIME A SOLULUI Principalele lucrări de combatere a eroziunii în adâncime se clasifică în trei categorii: • lucrări executate în bazinul de recepţie; • lucrări de amenajare a vârfului ravenelor; • lucrări de amenajare pe reţeaua de scurgere. - lucrări de amenajare a malurilor; - lucrări de consolidare a fundului reţelei torenţiale. 195
În figura 5.14 se prezintă o schemă complexă de amenajare a ravenelor (după Stănescu şi colab.).
Fig.5.14 – Schema de amenajare cu lucrări pentru combaterea eroziunii în adâncime (Stănescu L.)
5.8.1. Lucrări în bazinul de recepţie În bazinul de recepţie se execută lucrări pentru reţinerea apei, în primul rând lucrări agrotehnice antierozionale: arături pe curbele de nivel, culturi în fâşii, benzi înierbate etc. Se execută, de asemenea, lucrări hidrotehnice: valuri, canale de coastă, terase. În zonele cu precipitaţii anuale de peste 600 mm, pe soluri grele şi terenuri predispuse alunecărilor, canalele de nivel sunt înlocuite cu canale de coastă înclinate care au rolul de a intercepta apa 196
de scurgere de suprafaţă şi de a o evacua în afara vârfului ravenei, de obicei în debuşee. Amplasarea canalelor de nivel se poate face în aşa fel încât să reţină întreaga cantitate de apă ce se scurge între două canale sau grupat la vârful ravenei (fig.5.15).
a.
b.
Fig.5.15 – Amplasarea canalelor de coastă în jurul vârfului ravenei a. cu reţinerea scurgerilor; b. cu evacuarea scurgerilor
Dacă terenul din bazinul de recepţie este neproductiv sau este ocupat cu pădure, atunci canalele se pot amplasa la distanţe egale pe toată suprafaţa bazinului de recepţie. Pentru a asigura reţinerea apei, se trasează pinteni din 10 în 10 sau din 20 în 20 m. Pe terenurile arabile, canalele se amplasează în treimea inferioară a bazinului de recepţie pentru a nu îngreuna mecanizarea lucrărilor. În orice situaţie, primul canal se amplasează la 5-6 m de vârful ravenei. 5.8.2. Lucrări de amenajare a vârfului ravenelor De cele mai multe ori scurgerile din bazinul de recepţie nu pot fi reduse în întregime şi ca urmare ravena continuă să se dezvolte în cele trei dimensiuni. Înaintarea ravenei poate pune în pericol o construcţie, un drum etc., fapt care impune oprirea înaintării acesteia. Consolidarea vârfului ravenei se poate face prin înierbări sau împăduriri, dacă lucrările din bazin reuşesc să reţină toată scurgerea. Dacă accesul apei s-a oprit doar parţial şi dacă înălţimea la vârf a ravenei este mai mică de 3-4 m, consolidarea acesteia se poate 197
realiza prin umplerea cu pământ, în amestec cu gunoi şi paie, prin terase cu gărduleţe sau prin folosirea de saltele de fascine. Când debitul de acces este mare iar ravena periclitează obiective economice importante, se pot folosi, pentru consolidarea vârfului, lucrări mai costisitoare cum sunt: zidurile de sprijin cu disipator de energie (pentru înălţimi ale vârfului până la 2-3 m); căderi în trepte sau instalaţii de curent rapid (din zidărie de piatră sau beton) în cazul unor adâncimi de peste 3-4 m (fig.5.16).
Fig.5.16 – Scheme de consolidare a vârfului ravenei
5.8.3. Lucrări de amenajare pe reţeaua de scurgere În categoria lucrărilor de amenajare pe reţeaua de scurgere se înscriu lucrările de stabilizare şi consolidare a malurilor şi a fundului ravenei, care presupun o abordare diferenţiată, în raport cu situaţia concretă privind condiţiile naturale şi social economice ale zonei. Lucrări de amenajare a malurilor Pentru a opri înaintarea ravenelor în lăţime prin surparea malurilor, se pot executa mai multe lucrări, cum sunt: • împăduriri şi înierbări; • taluzări simple sau în trepte; • fixarea pământului taluzurilor cu ajutorul gărduleţelor. 198
Oprirea înaintării ravenei în lăţime se poate realiza, cu bune rezultate, prin plantarea de jur împrejurul ravenei a unei perdele forestiere de protecţie cu o lăţime de 10-50 m (fig.5.17).
Fig.5.17 – Amplasarea perdelelor de protecţie în jurul ravenei
În punctele supuse spălării mai accentuate şi în zonele în care malurile au tendinţe de surpare se lasă o fâşie care se înierbează. Pentru perdeaua forestieră trebuie alese specii de arbori şi arbuşti de talie joasă, care drajonează şi cresc în tufe. O astfel de perdea contribuie la micşorarea vitezei apei pe versant, favorizând reţinerea şi infiltrarea apei în sol. Astfel, pentru rândurile dinspre ravenă se recomandă specii care drajonează (vişinul, sălcioara, cătina, alunul), în zona de mijloc specii de arbori şi arbuşti (stejarul, salcâmul, ulmul, paltinul, lemnul câinesc), iar în rândurile exterioare, arbuşti cu ghimpi (măceşul, păducelul), pentru a constitui un obstacol în calea animalelor. După încetarea înaintării în adâncime a ravenei, malurile continuă să se surpe datorită înclinării mari pe care o au. Pentru a asigura stabilitatea malurilor se preconizează taluzarea acestora cu o înclinare egală cu valoarea unghiului taluzului natural. Pământul săpat se aruncă pe fundul ravenei, ridicându-i acestuia cota (fig.5.18). După ce s-a executat săpătura, se nivelează malul şi se acoperă cu un strat de sol fertil în grosime de 6-8 cm, după care se înierbează sau se împădureşte. Pentru fixarea taluzurilor la ravenele adânci se pot folosi şi brazdele de iarbă. Consolidarea taluzurilor ravenelor adânci şi cu înclinări mari se poate realiza cu ajutorul garnisajelor şi a gărduleţelor.
199
Fig.5.18 – Taluzarea malurilor ravenei
Garnisajele – sunt lucrări simple care constau dintr-un strat în grosime de 10-15 cm format din crengi, mărăcini, răchită, coarde de viţă-de-vie, buruieni care au tulpini mai lignificate etc.(fig.5.19).
Fig.5.19 – Garnisaje
Cu acest strat se acoperă taluzul şi se fixează cu ajutorul unor ţăruşi bătuţi în pământ pe o adâncime de cel puţin 50 cm. Consolidarea prin gărduleţe de nuiele se recomandă pe malurile ravenei sau pe versanţii cu pantă mare (abrupţi), cu soluri uşoare. Gărduleţele se execută din împletituri de nuiele verzi, sprijinite pe pari cu o înălţime de 20-40 cm. Parii au lungimi de 0,60,8 m şi diametrul de 4-8 cm. Pentru execuţia gărduleţelor în lungul curbelor de nivel, pe direcţia acestora se sapă câte un şanţ cu adâncimea de 10-25 cm, în care se bat parii la distanţe de 40-60 cm, în aşa fel încât să se poată împleti nuiele de 2-3 m lungime şi 1-3 cm grosime. Pentru a se încastra bine lucrarea în pământ, se recomandă ca împletitura să înceapă de la fundul şanţului şi să continue deasupra 200
terenului pe o înălţime de 10-20 cm. În spatele împletiturii se aşează pământul care a rezultat din săpătura şanţului. Construcţia gărduleţelor se face primăvara sau toamna, folosindu-se materialul în stare verde (plop, salcie, răchită etc.) care poate să-şi continue vegetaţia, asigurând astfel o stabilitate mai mare a lucrărilor. Lucrări de consolidare a fundului ravenelor Consolidarea fundului ravenelor se realizează prin: • împăduriri; • executarea de lucrări transversale. Împăduririle – se folosesc atunci când fundul ravenei prezintă o oarecare stabilitate. În zonele mai umede se vor folosi specii forestiere ca: arin, oţetar, plop, răchită, iar în cele mai secetoase: salcâmul, sălcioara, păducelul, ulmul, măceşul etc. Lucrările transversale – se execută perpendicular pe direcţia de scurgere apelor. Prin executarea acestor lucrări se creează condiţii de depunere în spatele lor a materialelor solide transportate de apă, reducând panta fundului şi deci viteza de scurgere. Lucrările transversale realizează un profil longitudinal în trepte care asigură disiparea curentului de apă la fiecare cădere. În executarea acestor lucrări este important să se cunoască: panta proiectată (panta de compensaţie), înălţimea lucrărilor, distanţa dintre lucrări, numărul lucrărilor. Panta de compensaţie (panta de proiectare sau panta de amenajare) – este panta dintr-un sector dat la care se face o compensare, un schimb egal, între aluviunile depuse de viitură şi cele antrenate prin eroziune. Ca urmare, profilul fundului ravenei rămâne neschimbat. Panta de compensaţie depinde de textura solului şi de dimensiunile materialelor transportate, este de 0,5-1,5% pentru solurile uşoare iar pentru cele mijlocii şi grele ajunge până la 3%. Celelalte elemente se calculează astfel: Distanţa dintre lucrări: hc d= Ir ⋅ I p 201
în care:hc este înălţimea lucrării; Ir – panta fundului ravenei; Ip – panta proiectată (de compensare). Numărul lucrărilor H N= c Hc = D (Ir − I p ) hc în care:Hc este intervalul vertical ce trebuie acoperit prin lucrări transversale; D–lungimea sectorului de ravenă. În ceea ce priveşte înălţimea lucrării, aceasta se stabileşte în funcţie de materialul de construcţie. Astfel, în cazul lucrărilor din nuiele, înălţimea nu va depăşi 0,7-0,8 m, în cazul lucrărilor din lemn cu piatră 2-3 m, lucrări de zidărie de piatră în uscat 1-1,5 m, iar din beton sau zidărie de piatră cu mortar 2-3 m, deşi pot ajunge la 10 m. Principalele tipuri de lucrări transversale sunt: a. Lucrări uşoare – din lemn: cleionajele, fascinajele, garnisajele; b. Lucrări grele – din lemn cu piatră, din piatră, beton, pământ, pragurile şi barajele. Lucrări transversale uşoare Cleionajele - se prezintă sub forma unor garduri de nuiele aşezate transversal pe firul ravenelor sau ogaşelor. Din punct de vedere constructiv cleionajele pot fi simple (pe un singur rând) sau duble (pe două rânduri). Cleionajele simple – se construiesc astfel: în punctul de amplasare, perpendicular pe firul ravenei şi în maluri (în maluri pe 1-2,5 m lungime pentru încastrarea lucrării) se execută un şanţ lat de 30-40 cm şi adânc de 50-80 cm. În acest şanţ, la distanţe de 60-80 cm se bat în pământ pari de salcâm, stejar, pin etc. de 2-2,5 m lungime, cu diametrul de 12-14 cm, care rămân deasupra liniei fundului, la o înălţime egală cu cea a lucrării. Împletirea nuielelor pe pari începe cu cel puţin 15-25 cm sub nivelului fundului albiei. Până la nivelul fundului ravenei se vor folosi nuiele de salcie iar la suprafaţă nuiele de stejar, alun, plop etc. După ce s-a executat împletitura până la nivelul albiei, şanţul se umple cu pământ care se tasează foarte puternic. 202
Împletitura trebuie să fie cât mai deasă şi strânsă în pari, iar repartizarea vârfurilor de nuiele să se facă uniform pe toată lungimea. Se construieşte apoi radierul prin aşezare transversal, în aval de cleionaj, a două sau mai multe rânduri de fascine (fig.5.20).
Fig.5.20 – Cleionaj;a-simplu; b-dublu
Se continuă apoi împletirea gardului până la înălţimea stabilită (0,60,8 m). Pe terenurile cu roci friabile este bine ca împletitura de nuiele să fie căptuşită în amonte cu un rând de fascine aşezate transversal. Împletirea se face în aşa fel încât să asigure formarea unui deversor. Pentru a da o mai mare rezistenţă în amonte cleionajului, se pune pietriş sub pământ. Aceste materiale filtrează apa şi dau posibilitatea întregului material solid adus de apă să se depună în amonte de construcţie.
Cleionajul dublu este construit din două rânduri de împletituri aşezate la distanţa de 1 m. Cleionajul dublu prezintă, faţă de cleionajul simplu, unele particularităţi. Cele două rânduri de împletituri se consolidează longitudinal prin longrine şi transversal prin moaze. Spaţiul dintre împletituri se umple cu material coeziv sau cu piatră. Cleionajul poate fi consolidat prin contrafişe, care se prind de un rând de piloţi mici, aşezaţi în amonte şi aval de lucrare. Cleionajele se pot amplasa perpendicular pe direcţia de scurgere a apelor sau în curbă cu convexitatea, în sensul scurgerii apei. Deversorul se realizează prin înclinarea ce se dă împletiturii din nuiele dinspre aripi spre centru. Fascinajele – sunt recomandate pe soluri şi roci cu textură uşoară, unde cleionajele nu dau rezultate satisfăcătoare, deoarece pământul se spală foarte uşor. Se pot folosi pe ravenele care transportă particule cu diametrul sub 3 cm. Fascinajele sunt formate din două sau mai multe fascine simple suprapuse fixate cu pari cu cârlig sau fixate între două rânduri 203
de pari (fig.5.21 şi fig.5.22). Prima fascină se îngroapă pe jumătate din diametru, pe fundul ravenei. Fascinele sunt snopi de nuiele cu diametrul de 20-30 cm şi o lungime de 4-12 m. Din 30 până la 50 cm snopii se leagă cu sârmă neagră sau galvanizată, cu diametrul de 2-3 mm. Uneori fascinele se umplu în interior cu piatră. Aceste fascine au diametrul de 0,6-1 m şi se numesc fascine lestate (fig.5.22).
Fig.5.21 – Fascinaje simple
Fig.5.22 – Fascinaj dublu (a), fascină lestată (b)
Garnisajele sunt cele mai simple lucrări care se execută pe ravenele cu debite mici de viitură şi cu eroziune redusă la fund. 204
Garnisajele constau dintr-o saltea de crengi sau alte materiale lemnoase care se fixează prin prăjini transversale şi pari care se bat 1 m în pământ. Crengile se aşează cu vârfurile înspre amonte în strat de 0,5 m. Printre crengi se aşează şi lăstari de salcie. Prin rugozitatea mare pe care o au, reduc viteza apei şi favorizează depunerea aluviunilor. Lucrări transversale grele
Pragurile – sunt lucrări transversale cu înălţimea sub 2 m, iar barajele sunt lucrări cu înălţimea de peste 2 m. Pragurile se construiesc, de obicei din lemn cu piatră (aşa numitele căsoaie) sau din piatră, iar barajele din gabioane, beton sau pământ. Căsoaiele – constau din două panouri formate din trunchiuri de arbori, consolidate transversal prin buşteni sau bile. Spaţiul dintre cele două rânduri ale panourilor se umple cu piatră de carieră sau cu bolovani de râu (fig.5.23). La executarea căsoaielor se va acorda o atenţie deosebită modului de îmbinare a bilelor longitudinale cu cele transversale pentru a nu se crea spaţii mai mari de 10-15 cm. Fixarea bilelor se face cu buloane (piroane). Construcţia se prevede cu deversor, radier şi căptuşire de mal în aval.
Fig.5.23 – Căsoaie
Pragurile din zidărie uscată, de piatră, au o durată mai mare şi se execută acolo unde există piatră din abundenţă. 205
Se construiesc din lespezi de piatră aşezate în straturi (fig.5.24). Au o înălţime maximă de 2 m. La execuţie se sapă o fundaţie pe adâncimea de 0,5-1 m. Pe fundul şanţului se aşează un strat de balast de 10 cm grosime şi apoi începe executarea zidăriei. Pietrele cele mai mari se folosesc la fundaţie. Deversorul se realizează prin înclinarea pe care o are pragul dinspre aripi spre centru. Radierul este format din trepte de piatră.
Fig.5.24 - Praguri din zidărie de piatră
Gabioanele – sunt cutii de plasă de sârmă galvanizată de formă paralelipipedică, cu dimensiuni de 2×1×1 m. În interiorul lor se introduce piatră. Plasa de sârmă trebuie să aibă ochiuri cu diametrul mai mic decât dimensiunile pietrelor ce urmează a fi folosite (fig.5.25). Cutiile din plasă de sârmă se construiesc în prealabil, iar umplerea cu piatră se face numai după ce au fost aşezate la locul definitiv. Gabioanele se fixează unele de altele cu sârmă călită sau galvanizată. Gabioanele au avantajul unei mari elasticităţi (iau forma terenului), a posibilităţii de a folosi piatră de orice dimensiune şi a modului simplu şi uşor de execuţie. Cauza principală a distrugerii gabioanelor este ruginirea sârmei. Pentru a se evita distrugerea plasei de sârmă de la coronament se recomandă ca peste aceasta să se aşeze un strat de mortar de ciment 206
de 10 cm grosime, la cel puţin un an de la executarea lucrării, când terenul a căpătat stabilitate.
Fig.5.25 – Gabioane
Barajele din beton – sunt cele mai rezistente lucrări de combatere a eroziunii solului, folosite pe ravene de dimensiuni mari. Au un singur dezavantaj: sunt foarte costisitoare şi necesită calcule speciale de rezistenţă la proiectare. De aceea, se folosesc numai atunci când, dintr-un motiv sau altul, nu se pot folosi lucrări mai simple. Se prevăd, de obicei, în treimea mijlocie şi inferioară a ravenei, unde forţa de antrenare şi împingere a curentului de apă este mai mare. Înălţimea optimă a barajelor poate varia între 2 şi 3 m. Un baraj este construit din următoarele elemente: • Fundaţia – are rolul de a primi şi transmite terenului solicitările provenite din masa barajului, împingerea solului sau a apei din amonte; • Corpul barajului; • Încastrarea în maluri – care se face pe adâncimea de circa 1 m sub formă de trepte; • Barbacanele – sunt orificii dreptunghiulare (30 x 40 cm) lăsate în corpul barajului, care după colmatarea barajului servesc la evacuarea apei de infiltraţie. Se aşează în rânduri, la distanţa de 1,5-2 m; 207
• Deversorul barajului – are formă trapezoidală şi serveşte pentru scurgerea apei; • Aripile barajului – reprezintă porţiunile din baraj care se întind de la deversor până la încastrări şi care au o înclinare de 5-15 %; • Creasta barajului – sau coronamentul barajului este partea superioară a barajului; • Radierul – este lucrarea anexă care are rolul de a proteja fundaţia barajului în aval. Se construieşte pe o lungime egală cu de două ori înălţimea barajului în scopul concentrării apelor în zona centrală. Este prevăzut cu distrugător de energie şi pinten. Radierul se construieşte dintr-un strat de beton gros de 10-15 cm, deasupra căruia se aşează un strat de beton de 10-15 cm. • Pereurile – reprezintă zidăriile folosite la căptuşirea malurilor ravenelor între baraj şi capătul aval al radierului. În figura 5.26 sunt prezentate elementele barajului din beton.
Fig.5.26 – Elementele unui baraj din beton
Barajele din pământ. În ultimii ani au început să se folosească şi la noi în ţară barajele din pământ pentru consolidarea fundului ravenelor. Au avantajul că sunt ieftine şi se comportă satisfăcător la viituri. Sunt indicate pe formaţiuni cu bazinul de recepţie până la 500 ha, cu adâncimea de peste 4 m şi deschiderea albiei mai mare de 10 m. Costul barajelor din pământ este mai mic în comparaţie cu cel al barajelor clasice (cu 30-50 %). Construcţia lor se poate face mecanizat. Se pot amplasa şi pe formaţiunile cu maluri mai puţin stabile sau în puncte greu accesibile. 208
Barajele din pământ se pot folosi pe ravenele care nu au un debit permanent, pentru a nu periclita stabilitatea barajului prin înmuiere, alunecări sau surpări de maluri. Pământul din zona de amplasare trebuie să fie corespunzător ca material de construcţie şi să îndeplinească condiţiile de fundare şi încastrare a barajului. Solurile ci săruri solubile sau cu mai mult de 3 % materii organice, mâlurile, turbele, argilele moi sau curgătoare, precum şi cele contractile, nisipurile cu granulometria uniformă sau cu bobul sferic, sunt necorespunzătoare. În zona de amplasare a barajului, secţiunea ravenei trebuie să fie asimetrică şi cât mai largă, cu lăţimea la fund de minimum 3 m, pentru a se putea construi disipatorul de energie, iar la cota coronamentului 8-10 m. Înălţimea barajului se alege în aşa fel încât de la cota coronamentului până la nivelul terenului, în zona malului, să rămână o înălţime de minimum 2 m. Barajele din pământ sunt formate din: corpul, fundaţia şi încastrările în maluri, instalaţia de descărcare (deversare) a apelor (fig.5.27).
Fig.5.27 – Schema unui baraj din pământ
209
Adâncimea fundaţiei pe terenurile corespunzătoare din acest punct de vedere este egală cu grosimea stratului care trebuie îndepărtat de pe ampriză plus 10-20 cm necesari pentru scarificarea terenului de fundaţie şi realizarea unei legături între baraj şi terenul de fundaţie. Încastrările în maluri se fac în trepte, pe adâncime de 0,5-1,5 m (mai mică pe terenurile argiloase). Execuţia barajelor de pământ comportă următoarele operaţii: • Executarea de săpături pentru taluzări şi încastrări de maluri; • Săparea fundaţiei şi pregătirea amprizei; • Executarea barajului prin aşezarea pământului în straturi continui de 20-25 cm grosime pe toată lungimea barajului; fiecare strat se compactează foarte bine cu maiul sau cu un tăvălug special, după ce s-a adus umiditatea pământului la umiditatea optimă de compactare; • Se finisează şi compactează coronamentul şi taluzurile barajului; • Se execută săpăturile pentru bazinul de liniştire, deversor şi jilip; • Pe fundul şi pereţii săpăturilor se aşează un strat de balast (10-15 cm) peste care se amplasează plăci din beton de 10 cm grosime, legate cu mortar de ciment; • Coronamentul şi taluzurile se înierbează. Perioada optimă de execuţie este între 15 august–15 noiembrie, când de obicei nu se înregistrează viituri şi nici îngheţ. 5.9. ÎNTREŢINEREA LUCRĂRILOR DE COMBATERE A EROZIUNII SOLULUI Asigurarea unei bune funcţionalităţi a lucrărilor de combatere a eroziunii solului este strâns legată de activitatea de întreţinere pe care trebuie s-o desfăşoare fiecare beneficiar de asemenea lucrări. Clasificarea lucrărilor de întreţinere a amenajărilor antierozionale se face după două criterii: după intervalul de timp la 210
care se repetă lucrările şi după rolul pe care îl are fiecare amenajare în procesul de combatere a eroziunii solului. Din prima categorie fac parte: lucrările de întreţinere permanentă: întreţinerea canalelor prin decolmatare şi curăţire, întreţinerea drumurilor, a benzilor înierbate, taluzurilor, debuşeelor etc; lucrări de întreţinere periodică: refacerea sau completarea unor lucrări degradate (terase, canale, taluzuri, drumuri etc.), care se execută la intervale de 3-4 ani; lucrări de reparaţii capitale, care afectează amenajările mari, îndeosebi lucrările hidrotehnice speciale. Se execută la intervale de 5-10 ani. Din a doua categorie fac parte: • lucrările de întreţinere a suprafeţelor înierbate; • lucrările de terasamente; • lucrările de întreţinere a plantaţiilor silvice; • lucrările de întreţinere a construcţiilor hidrotehnice din piatră, beton, lemn etc. Lucrări de întreţinere a valurilor de pământ
Principala lucrare de întreţinere constă în refacerea porţiunilor distruse de apă. Aceasta se face prin completarea terasamentelor, folosindu-se pământ preluat din zonele vecine. Cele mai multe deteriorări ale valurilor se produc în urma ploilor torenţiale. Lucrările de întreţinere a teraselor se referă cu prioritate la: refacerea taluzurilor prin reînsămânţări sau consolidări cu brazde de iarbă; nivelarea platformelor şi astuparea denivelărilor produse de şiroiri; refacerea racordării teraselor cu potecile, drumurile, zonele de întoarcere, debuşeele; consolidarea taluzurilor surpate cu gărduleţe de nuiele, piatră ş.a.; repararea lucrărilor de zidărie la terasele cu zid de sprijin; cosirea repetată a vegetaţiei de pe taluzuri. 211
În zonele unde există tendinţe de alunecare se vor executa lucrări de captare a izvoarelor de coastă şi de consolidare a teraselor cu gărduleţe. Lucrările de întreţinere a canalelor de coastă constau în:
o refacerea taluzurilor erodate; o decolmatarea canalelor (de 2-3 ori pe an); o refacerea diguleţelor degradate în timpul ploilor torenţiale; repararea căderilor şi a consolidărilor din zona de racordare a canalelor înclinate cu debuşeele. Lucrări de întreţinere a debuşeelor o
O lucrare importantă de întreţinere este aceea referitoare la menţinerea în stare bună a secţiunii de scurgere a debuşeelor şi a locurilor de intersecţie a acestora cu canalele de coastă. Întreţinerea lucrărilor de combatere a eroziunii în adâncime O atenţie aparte trebuie să se acorde lucrărilor transversale de combatere a eroziunii solului, deoarece sunt cele mai solicitate în timpul ploilor torenţiale, în special zonele de încastrare în maluri şi fundaţia, motiv pentru care se vor face verificările necesare după trecerea viiturilor şi se vor executa lucrările de remediere. Cleionajele pot fi deteriorate şi prin spălarea pământului de dedesubt, în care caz se impune completarea împletiturii. În cazul pragurilor şi barajelor cele mai importante lucrări de întreţinere constau din: refacerea porţiunilor de zidărie degradate din cauza îngheţului; refacerea disipatoarelor de energie a deversoarelor, completarea terasamentelor în zonele de încastrare în maluri ş.a. Reparaţiile capitale pentru baraje se vor executa la 6-8 ani pe bază de documentaţie. Lucrările de întreţinere a plantaţiilor de protecţie constau în efectuarea de completări, aplicarea de lucrări culturale, lucrări de tăiere, rărire, combatere a bolilor şi dăunătorilor. 212
Plantaţiile de protecţie vor fi protejate împotriva păşunatului neraţional, a tăierilor abuzive şi a altor intervenţii care pot afecta funcţionalitatea. 5.10. ALUNECĂRILE DE TEREN Alunecările de teren constituie una din formele cele mai grave de degradare a terenurilor situate în pantă, constând în desprinderea unor mase de pământ şi alunecarea acestora spre aval, ca urmare a acţiunii unor factori favorizanţi. În România, suprafeţele afectate de alunecări, care ajungeau până la circa 800.000 hectare în anul 1975, s-au extins îngrijorător după 1990. Chiar dacă alunecările de teren se manifestă, într-un grad mai mare sau mai mic pretutindeni pe terenurile în pantă, o frecvenţă mai mare a acestora se înregistrează îndeosebi în Podişul Moldovenesc, Podişul Transilvaniei, Podişul Getic, Subcarpaţii Răsăriteni şi Sudici. 5.10.1. Factorii care favorizează producerea alunecărilor de teren Procesul de alunecare se produce ca urmare a acţiunii unor factori naturali şi artificiali cauzali (gravitaţia, apa, îngheţul, intervenţia omului, vibraţiile etc.) şi condiţionali (natura terenului, procesul de dezintegrare a solului, succesiunea de straturi permeabile şi straturi impermeabile de sol etc.). Gravitaţia – este principalul factor natural care poate genera procesul de alunecare a terenului. Gradul de influenţă al gravitaţiei este determinat de masa rocii iar alunecarea propriu-zisă se produce în raport cu înclinarea pantei şi cu natura rocilor. Apa – reprezintă, alături de gravitaţie, un factor important al alunecărilor de teren, poate influenţa procesul de alunecare sub mai multe aspecte. Cel mai adesea, alunecarea este generată de apa provenită din precipitaţii şi de cea rezultată în urma topirii zăpezii care, umezind puternic pământul, determină creşterea nivelului apei freatice. La rândul lor, apele curgătoare, cele de infiltraţie şi apele 213
subterane acţionează asupra forţelor de coeziune ale solului pe care le slăbesc, determinând alunecarea. Îngheţul – determină degradarea structurii rocilor, influenţând proprietăţile fizico-mecanice ale solului şi implicit, stimulând declanşarea procesului de alunecare a terenului. Vibraţiile – produse ca urmare a unor şocuri, explozii, lovituri etc., pot contribui, mai ales când se asociază şi alţi factori, la declanşarea procesului de alunecare. Factorul antropic (acţiunea omului) – reprezintă unul dintre factorii care pot contribui într-un grad ridicat la declanşarea alunecărilor, atunci când se intervine neraţional asupra unora dintre amenajările sau lucrările antierozionale prin defrişări neraţionale, prin desţelenirea unor suprafeţe aflate în pantă etc. Tipul de sol – influenţează alunecările de teren, îndeosebi ca urmare a texturii diferite. Cele mai expuse sunt solurile argiloase, loessurile, marnele, nisipurile etc. Degradarea rocilor – prin alterare şi dezagregare contribuie la crearea condiţiilor (formarea de fisuri în rocă, slăbirea rezistenţei rocilor etc.) pentru declanşarea procesului de alunecare. Dispunerea succesivă a straturilor permeabile şi a celor impermeabile – reprezintă un factor favorizant considerabil al alunecărilor de teren. Când stratul permeabil se umectează abundent iar stratul impermeabil dispus imediat în profunzime este înclinat, se creează condiţii pentru pierderea stării de echilibru şi deplasarea spre aval a stratului îmbibat cu apă. Fisurile (crăpăturile) – care se produc în sol stimulează infiltrarea apei şi îmbibarea stratului superficial care, în momentul întrunirii şi altor factori favorizanţi, se poate deplasa în aval, pe planul înclinat al stratului următor de sol, umectat şi el în partea superioară dar impermeabil pentru apă. Relieful (factorul edafic) – influenţează procesul de alunecare prin mărimea pantei, expoziţie, gradul de frământare etc. Vegetaţia – poate contribui la crearea unei rezistenţe a terenurilor în pantă la alunecare. Terenurile împădurite şi în general terenurile acoperite cu vegetaţie, sunt mai puţin expuse alunecărilor decât terenuri arabile, mereu afânate şi neprotejate sau protejate doar în mică măsură de culturi. 214
5.10.2. Clasificarea alunecărilor de teren În funcţie de factorii care generează procesul de alunecare şi de modul de manifestare a acestuia, se disting alunecări uscate şi alunecări umede de teren. Alunecările uscate – se produc sub acţiunea gravitaţiei, fără aportul direct al apei. Alunecările uscate sunt cunoscute şi sub denumirile de prăbuşiri, năruiri sau surpări de teren. Prin astfel de alunecări, masa de pământ cade liber, amestecându-se, fără să se producă o deplasare pe suprafaţa de alunecare. De obicei, astfel de alunecări se produc în zonele muntoase, fără a afecta direct, decât în mică măsură, suprafeţele agricole. Alunecările umede (alunecările propriu-zise) – sunt o consecinţă a acţiunii comune a gravitaţiei şi a apei. Alunecările umede nu se produc brusc, masa de pământ nu cade liber ci parcurge o fază de evoluţie, deplasându-se pe o suprafaţă de alunecare. Evoluţia alunecării de teren prezintă mai multe faze (fig.5.28): frontul de desprindere (cornişa alunecării) – A, care constituie limita dintre masa alunecătoare şi partea superioară a terenului care rămâne nemişcat; masa alunecătoare (corpul alunecării) – B, este masa de teren desprinsă şi deplasată în aval; suprafaţa de alunecare (patul, terenul care rămâne nemişcat) – C, este stratul impermeabil pe care se deplasează masa alunecătoare; baza alunecării –D.
215
Fig.5.28 - Părţile componente ale unei alunecări
În raport cu adâncimea patului de alunecare se disting: alunecări superficiale – produse pe mai puţin de 1 m; alunecări de mică adâncime – cu o profunzime de 1-2 m; alunecări de adâncime medie – cuprinse între 2-5 m; alunecări de adâncime mare–care ajung de la 5 la 15 m; alunecări foarte adânci – care pot depăşi 15 m adâncime. În funcţie de mărimea suprafeţei de teren afectate, alunecările se clasifică în: alunecări mici – pe o suprafaţă mai mică de 1 ha; alunecări medii – pe o suprafaţă de 1-5 ha; alunecări mari – pe 5-25 ha; alunecări foarte mari – când suprafaţa afectată este mai mare de 25 ha. 5.10.3. Lucrări de amenajare şi valorificare a terenurilor agricole alunecătoare Alunecările de teren produc pagube considerabile îndeosebi atunci când afectează obiective social economice, precum localităţi, întreprinderi industriale, şosele etc. Pentru prevenirea unor astfel de situaţii se recomandă intervenţii prealabile, pentru amenajarea raţională a zonelor aflate în pericol. Astfel de lucrări sunt, de obicei, foarte costisitoare. Din cauza costurilor ridicate, asemenea lucrări sunt greu sau chiar imposibil de extins pe suprafeţele agricole. 216
Având în vedere că o mare parte a suprafeţelor alunecate sau ameninţate de alunecări aparţin micilor proprietari, posibilităţile de amenajare a acestor suprafeţe, prin eforturi proprii, sunt extrem de mici. Este necesar, prin urmare, să fie identificate soluţii noi, mai simple, mai eficiente şi mai ieftine. Potrivit concepţiilor actuale în domeniul îmbunătăţirilor funciare, se recomandă amenajarea versanţilor în complex, pe bazine hidrografice, fiind abordate deopotrivă problemele legate de eliminarea excesului de apă de pe terenurile în pantă, cele legate de combaterea eroziunii la suprafaţă şi a eroziunii în adâncime, cu cele legate de prevenirea şi combaterea alunecărilor de teren. O importanţă esenţială o are identificarea la timp a cauzelor care favorizează alunecările de teren şi aplicarea treptată pe baza unei documentări temeinice, pe baza studiilor pedologice, litologice, hidrogeologice etc., a unor lucrări complexe, al căror efect se manifestă, la rândul lui, pe parcurs, în timp. Împădurirea versanţilor reprezintă o măsură la îndemână, veche şi eficientă, de consolidare a acestora. Se preferă, pentru plantare, specii cu bună înrădăcinare, cu grad rapid de dezvoltare, mari consumatoare de apă. Lucrările de împădurire pot fi însoţite de lucrări de drenare şi colectare a apei aflate în exces pe versanţi. În mod obişnuit, pe terenurile agricole, drenurile se amplasează la adâncimea de 1,50 2,50 m dar, în cazul alunecărilor de adâncime, reţeaua de drenaj poate fi amplasată la 5 - 6 m adâncime, în funcţie de profunzimea stratului impermeabil. Fixarea drenurilor trebuie să se facă sub nivelul acvifer şi în amonte de linia de desprindere a alunecării. Oprirea alunecărilor adânci, când panta terenului este prea mare, se poate realiza prin drenarea versanţilor printr-o reţea de puţuri situate la nivele diferite şi care comunică între ele prin conducte de beton. Rezultate bune în stabilizarea terenurilor alunecate s-au obţinut prin amplasarea drenurilor sub malul de alunecare, linia drenurilor pornind în două pante – când malul este concav, sau sub formă de „V” sub mal, continuând cu un dren pe mijlocul suprafeţei – când malul este convex. După amenajarea terenurilor alunecate, Budiu şi colab. (1996) recomandă folosirea acestora, timp de mai mulţi ani, ca fâneaţă. Pentru refacerea gradului de fertilitate a suprafeţelor 217
amenajate se impune, de asemenea, o fertilizare raţională, adecvată pentru fiecare caz în parte. 5.11. PREVENIREA ŞI COMBATEREA EROZIUNII EOLIENE Eroziunea eoliană sau eroziunea produsă de vânt este un proces care se manifestă îndeosebi în zonele secetoase, afectând adesea grav, nisipurile şi solurile nisipoase. Pe plan mondial, nisipurile reprezintă aproximativ 7% din suprafaţa uscatului. Vântul acţionează cu agresivitate îndeosebi asupra suprafeţelor neprotejate, dezgolite de vegetaţie, pe care lucrările solului s-au executat neraţional şi excesiv etc. Pagubele pe care le produce eroziunea prin vânt afectează deopotrivă suprafeţele agricole dar şi alte sfere de activitate. Astfel, mişcările de sol pot conduce la modificarea reliefului, la distrugerea unor culturi prin dezvelirea seminţelor, dezrădăcinarea plantelor sau îngroparea plantelor, la acoperirea cu nisip a unor căi de comunicaţie, a unor zone locuite, la colmatarea canalelor de irigaţie, a celor de desecare etc. 5.11.1. Lucrări şi măsuri de prevenire şi combatere Dislocarea de către vânt a particulelor de nisip nelegate în agregate stabile şi transportul acestora se realizează diferit, în raport cu mărimea particulelor. Astfel, particulele cu diametrul cuprins între 0,5-3,0 mm sunt transportate prin rostogolire sau târâre, particulele cu diametru între 0,1-0,5 mm – prin salturi iar cele mai mici, de 0,1 mm – prin plutire în aer sau suspensie. Procesul de spulberare a nisipurilor este declanşat la o viteză a vântului de circa 3-4 m/s pe terenurile uscate şi la o viteză mai mare pe solurile umede. Complexul de lucrări şi măsuri menite să prevină şi să combată eroziunea eoliană trebuie să fie orientat în sensul îmbunătăţirii însuşirilor fizice şi mecanice ale solurilor nisipoase, să contribuie la fixarea nisipurilor şi la micşorarea vitezei vântului. Aceste lucrări se grupează astfel: Tabelul 5.9 218
Clasificarea lucrărilor de combatere a eroziunii eoliene Grupa de lucrări Lucrări de ameliorare Lucrări şi măsuri agrotehnice şi chimice Lucrări şi măsuri biologice
Felul lucrării nivelări – modelări organizarea terenului paranisipuri aplicarea îngrăşămintelor chimice aplicarea de preparate chimice de fixare a nisipurilor culturi agricole de protecţie perdele de protecţie (silvice şi pomicole) plantaţii de protecţie în masiv
Rezultate bune în realizarea stabilităţii nisipurilor se obţin prin irigaţii (menţinându-se la suprafaţa nisipului un strat umed care împiedică spulberarea particulelor) şi prin adaos de materiale cu rol în fixarea nisipurilor. Lucrări de ameliorare a terenurilor nisipoase Nivelarea – modelarea – este lucrarea prin care se realizează o uniformizare (în măsura posibilităţilor) a suprafeţelor cultivabile. De obicei, formaţiunile create de vânt pe terenurile nisipoase (dune, interdune) influenţează negativ desfăşurarea lucrărilor mecanice, aplicarea udărilor, fertilizarea etc. Nivelarea este posibilă doar atunci când diferenţele de nivel dintre dune şi interdune nu sunt mari. Astfel, când diferenţele sunt mari, se execută doar o modelare a terenurilor şi nu o nivelare propriu zisă. Dat fiind că prin modelare se modifică mult caracteristicile solului, se recomandă o fertilizare adecvată cu îngrăşăminte organice (30-60 t/ha) şi cultivarea, timp de 1-3 ani, a unor plante care să fie folosite ca îngrăşământ verde: secară, borceag, rapiţă, lupin. Organizarea terenului - constă în împărţirea suprafeţei nivelate (modelate) pe unităţi de lucru şi pe culturi. Obligatoriu, latura lungă a solei se orientează perpendicular pe direcţia vântului dominant. Stabilirea reţelei de drumuri se realizează concomitent cu împărţirea terenului în sole.
219
Paranisipurile – sunt mijloace mecanice (panouri) care folosesc la fixarea nisipurilor, când consolidarea nu se poate realiza doar prin vegetaţie. Dintre mijloacele mecanice utilizate fac parte: panourile ascunse, panourile verticale şi panourile orizontale. Panourile ascunse se folosesc de obicei pe terenurile pe care nu s-a făcut nivelarea, fiind orientate pe linia curbelor de nivel.
Fig.5.29 – Panouri ascunse
Panourile verticale (paranisipurile verticale) au rol asemănător panourilor ascunse, fiind însă, mai înalte (l m faţă de 0,30-0,40 cm) (fig.5.30).
Fig.5.30 – Panouri verticale
Sub protecţia panourilor, care au de regulă un caracter preventiv, se recomandă cultivarea unor plante capabile să contribuie la consolidarea nisipurilor. Paranisipurile verticale se clasifică, la rândul lor, în paranisipuri penetrabile, impenetrabile şi semipenetrabile (fig.5.31).
220
Fig.5.31 – Paranisipuri verticale a. penetrabile b. impenetrabile c.semipenetrabile
Paranisipurile orizontale reprezintă fâşii realizate din materiale diverse, alternând cu fâşii plantate fie cu pomi fructiferi, fie cu arbori care, la rândul lor, au rol de protecţie a solului. Măsuri agrotehnice şi chimice Măsurile agrotehnice – constau, în general, în: • efectuarea lucrărilor solului perpendicular pe direcţia vântului dominant. Se va evita grăpatul şi discuirea terenului pentru a se preveni spulberarea nisipului; • protejarea şi consolidarea nisipurilor, un rol deosebit îl are aplicarea îngrăşămintelor organice, a celor minerale, precum şi a îngrăşămintelor verzi, prin humusul pe care îl formează. Este bine ca îngrăşămintele organice să se încorporeze la mare adâncime, în straturi succesive, an de an, în cantităţi de 40-50 t/ha . Alegerea culturilor de câmp pe nisipuri, ca şi rotaţia culturilor, trebuie să asigure şi ele stăvilirea procesului de eroziune eoliană. În acest scop se cultivă plante care acoperă bine solul, care au un aparat vegetativ bogat (Fig.5.32).
221
Fig.5.32 – Ameliorarea nisipurilor prin aplicarea îngrăşămintelor în straturi
Măsurile chimice – ca măsuri chimice se poate apela la trasarea suprafeţei cu produşi sintetici care pot fixa temporar nisipurile. În alegerea preparatelor chimice se are în vedere ca acestea să prezinte o bună rezistenţă la acţiunea microorganismelor din sol, să aibă o capacitate ridicată de reţinere a apei, să nu afecteze germinaţia seminţelor şi dezvoltarea plantelor, să poată fi procurate la un preţ accesibil. Dintre preparatele chimice folosite în fixarea nisipurilor fac parte: bitumul, asfaltul, bentonita, răşinile sintetice, uleiurile minerale, aracetul etc. Lucrări şi măsuri biologice Această categorie de lucrări dă bune rezultate şi este la îndemână. Culturile agricole de protecţie – care se preferă sunt cele care acoperă bine terenul şi sunt capabile să asigure producţii ridicate. Pe nisipurile din Oltenia au dat bune rezultate: secara, grâul, porumbul, sorgul, cartoful, ricinul, tutunul etc. De asemenea, se recomandă viţa de vie şi pomii fructiferi. Prin crearea posibilităţilor de irigare, s-au extins în cultură, în ultimele decenii, arahidele, legumele, plantele de nutreţ, plantele medicinale etc. Orientarea rândurilor de plante trebuie să se facă, obligatoriu, perpendicular pe direcţia vântului dominant. Pentru acoperirea terenului o perioadă cât mai îndelungată, după recoltarea culturii de bază, se însămânţează culturi succesive iar 222
în perioada de toamnă-primăvară-vară culturi intermediare, de obicei plante furajere. În livezi şi în plantaţiile viticole se recomandă ca intervalele dintre rânduri să fie cultivate cu plante care pot fi folosite ca îngrăşământ verde sau ca furaj. Măsurile silvice – au rolul de consolidare a nisipurilor prin vegetaţie lemnoasă şi de reducere a vitezei vântului cu ajutorul perdelelor de protecţie, împăduririlor sau plantaţiilor în masiv. Perdele de protecţie pot fi principale şi secundare. Perdelele principale se amplasează perpendicular pe direcţia vântului, la distanţa de 200-300 m una de alta. Perpendicular pe aceasta, la distanţa de 1000-1500 m, se amplasează perdelele secundare. Împădurirea sau plantaţiile în masiv se amplasează în zonele cu nisipuri zburătoare, având rolul de fixare. Speciile des folosite sunt: pinul, salcâmul, plopul, arţarul, cătina albă etc. Perdelele de protecţie pot fi construire dintr-o singură specie arboricolă sau de mai multe specii.
223