12:53 ص المكتبة الزراعية الشاملة

 

كتاب : تصميم نظم الري : المنظور الهندسي

عدد صفحات الكتاب : 779 صفحة

الري هو التطبيق الاصطناعي للمياه على التربة من خلال أنظمة مختلفة من الأنابيب والمضخات والرشاشات. يستخدم الري عادة عندما لا تكون مصادر المياه الطبيعية والأمطار كافية لتوفير الطلب على المياه للنباتات وفي المناطق التي يكون فيها هطول الأمطار غير منتظم أو حيث تكون فترات الجفاف أو الجفاف متوقعًا. هناك العديد من أنواع أنظمة الري. في بعضها، يتم توفير المياه للحقل بأكمله بشكل موحد. في البعض الآخر، يتم تطبيق المياه على وجه التحديد على منطقة الجذر المحددة من خلال التنقيط.

مصدر المياه وإدارتها

يمكن أن تأتي مياه الري من المياه الجوفية أو الينابيع أو الآبار أو المياه السطحية أو الأنهار أو البحيرات أو الخزانات أو حتى مصادر أخرى، مثل مياه الصرف الصحي المعالجة أو المياه المحلاة. من الأهمية بمكان أن يحمي المزارعون مصادر المياه الخاصة بهم ويقللوا من احتمالية الإفراط في الاستخدام والتلوث. كما هو الحال مع أي إزالة للمياه الجوفية، يحتاج مستخدمو مياه الري إلى توخي الحذر حتى لا يضخوا المياه الجوفية من طبقة المياه الجوفية بشكل أسرع من إعادة شحنها.

الأمن الغذائي

مع تزايد عدد السكان في جميع أنحاء العالم والطلب المتزايد على الغذاء، يجب أن تكون صناعة الزراعة قادرة على تلبية هذه المطالب. يبدو هذا مستحيلاً بدون الري. ولضمان الأمن الغذائي، يتعين على المزارعين تبني أحدث التقنيات وأكثرها تقدمًا، وهي الري والتسميد بالتسميد.

أنواع أنظمة الري

أنظمة الري السطحي

الري السطحي، والذي يُشار إليه أيضًا باسم الري بالغمر أو الري بالثلم، هو الطريقة التقليدية، التي تنطوي على توزيع المياه على سطح التربة باستخدام الجاذبية. تنقسم هذه الطريقة إلى ثلاث فئات فرعية: الري بالغمر، والري الحدودي، والري بالحوض. من أجل النظر في طريقة الري هذه، يجب تسوية الحقل أو قطعة الأرض وتسويتها. لذلك، فإن العديد من المواقع غير مناسبة للري بهذه الطريقة. إن كفاءة استخدام المياه المنخفضة للغاية للري بالغمر لا تضاهيها سوى تكلفتها المنخفضة. يميل الري بالغمر أو بالثلم إلى جلب المحصول إلى الأطراف. عندما تغمره المياه، يصبح الحقل مشبعًا. غالبًا ما تتشكل ظروف نقص الأكسجين، ويحدث تسرب كبير للمياه والمغذيات.

أنظمة الري بالرش أو الرشاشات

يسمح نظام الري بالرش بتطبيق الماء تحت ضغط مرتفع بمساعدة مضخة. ويطلق الماء من خلال فوهات صغيرة القطر موضوعة في الأنابيب. ويتم توزيع الماء من خلال نظام من الأنابيب ورشه في الهواء. في حالة الرشاشات ذات التأثير، لتحقيق التجانس الجيد، يجب تشغيل عدة رشاشات معًا بحيث تتداخل أنماطها. ولكل باعث نمط ترطيب فريد. وهذا يحدد المسافة المحددة بين الرشاشات لتحقيق أفضل تجانس. هناك أنواع قليلة من طرق الري بالرش والرشاشات. الرشاشات المحورية المركزية، والرشاشات ذات التأثير، والمزيد.

نظام الري المحوري المركزي هو نظام ري ميكانيكي مضغوط. والأسلوب الأصلي والأكثر استخدامًا للري المحوري يطبق الماء في نمط دائري، يدور حول نقطة مركزية في منتصف الحقل. ويتكون نظام الري المحوري من خط أنابيب جانبي من الفولاذ المقاوم للصدأ مثبت عبر هياكل جملونية متحركة مجاورة تدعم الأنبوب. يتم تثبيت فوهات الرش على طول خط الأنابيب أو تعليقها من الأنبوب الجانبي على أنابيب أو كابلات أصغر حجمًا. يشبه نظام الري المحوري الجانبي نظام الري المحوري المركزي التقليدي. ومع ذلك، تتحرك آلة الحركة الجانبية في خط مستقيم بدلاً من المحور، مما يسمح بتغطية أفضل في الحقل المربع أو المستطيل. تتطلب أنظمة الري بالحركة الجانبية أيضًا عمالة أكثر كثافة خلال موسم النمو من أنظمة الري المحوري المركزي التقليدية.

أنظمة الري بالتنقيط

الري بالتنقيط هو نوع من أنظمة الري الصغيرة حيث يتم إطلاق الماء مباشرة في التربة من خلال شبكة من الأنابيب والباعثات. وبالمقارنة مع طرق الري الأخرى، فإن الري بالتنقيط فعال للغاية إذا تم تصميمه وتثبيته وتشغيله وصيانته/إدارته بشكل صحيح. تتكون أنظمة الري بالتنقيط من مكونات مختلفة تقوم بتوجيه المياه من مصدرها: مضخة أو مصدر مياه مضغوط، ومرشحات مياه، ووحدة تحكم، وصمام تحكم في الضغط، وخطوط توزيع، وعدادات، وقواطع، وصمامات كتلة تحكم يدوية أو إلكترونية، وأنابيب، وتركيبات، وملحقات، وأجهزة إطلاق، وحاقنات كيميائية. يقلل الري بالتنقيط من خسائر المياه بسبب التبخر أو الجريان السطحي من خلال توفير ري أكثر استهدافًا وكفاءة. ويؤدي هذا إلى زيادة الحفاظ على المياه وتحسين صحة النبات ونموه بشكل عام. كما يعد الري بالتنقيط مثاليًا لتوصيل العناصر الغذائية مباشرة إلى منطقة الجذر. تسمى هذه الطريقة التسميد بالري. ربما تكون هذه هي الطريقة الأكثر كفاءة لتخصيب المحاصيل عندما يتعلق الأمر بالدقة وكفاءة الامتصاص.

أنظمة الري بالتنقيط تحت السطح

الري بالتنقيط تحت السطح هو نظام ري منخفض الضغط وعالي الكفاءة يستخدم أنابيب التنقيط المدفونة أو شريط التنقيط لتلبية احتياجات المحاصيل من المياه. نظام الري بالتنقيط تحت السطح مرن ويمكنه توفير ري خفيف متكرر. هذا مناسب بشكل خاص للمناطق القاحلة وشبه القاحلة والحارة والرياح ذات إمدادات المياه المحدودة، ولكن أيضًا لأي نوع من التربة أو التضاريس. مع وجود نظام يتم صيانته جيدًا، يكون تطبيق المياه موحدًا وفعالًا للغاية. يحدث البلل حول الأنبوب، وعادةً ما يتحرك الماء في جميع الاتجاهات في أنماط محددة اعتمادًا على خصائص التربة وعوامل أخرى. يوفر الري تحت السطحي المياه ويحسن الغلة من خلال تقليل تبخر المياه السطحية وتقليل حدوث الأعشاب الضارة والأمراض. يتم تطبيق المياه مباشرة على منطقة جذر المحصول وليس على سطح التربة، حيث تنبت معظم بذور الأعشاب الضارة بعد الزراعة. ونتيجة لذلك، يتم تقليل إنبات بذور الأعشاب الضارة السنوية بشكل كبير. عند إدارتها بشكل صحيح باستخدام محقن الأسمدة، يتم تعزيز كفاءة تطبيق المياه والأسمدة، وتقل احتياجات العمالة. العمليات الميدانية ممكنة أيضًا، حتى عند تطبيق الري.

العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار نظام الري

نوع التربة

يعد نوع التربة أحد الاعتبارات الرئيسية عندما يتعلق الأمر باختيار طريقة الري الصحيحة. نظرًا لأن خصائص التربة، مثل الملمس والبنية، ستحدد توزيع المياه داخل التربة، فيجب تعديل طريقة الري الصحيحة وفقًا لذلك. في التربة الثقيلة حيث تكون حركة الشعيرات الدموية قوية، قد يكون الري بالتنقيط هو الحل الأمثل. في حالات أخرى، مثل التربة الخفيفة جدًا، قد يكون الري بالرش أكثر ملاءمة بسبب اتساق توزيع المياه العالي.

متطلبات المحاصيل

بطبيعة الحال، تعد المتطلبات المحددة للمحصول دليلاً أساسيًا لأي شيء يأتي بعد ذلك. وفقًا لاحتياجات المحاصيل المحددة، سيتم تصميم نظام الري. إذا كان من المتوقع أن يكون الطلب على المياه مرتفعًا، فيجب أن يكون النظام قادرًا على تلبية الطلب. اعتمادًا على توفر المياه وعوامل أخرى، سيتم تحديد معدلات التدفق والضغط. سيوفر الري بالتنقيط المياه بضغط أقل ومعدلات تدفق أقل على عكس الرشاشات على سبيل المثال. إذا كانت هناك حاجة للتبريد والتحكم في المناخ، فإن نظام الري بالرش العلوي سيكون الخيار المفضل.

الظروف المناخية والجوية

تلعب الظروف المناخية والجوية دورًا كبيرًا عندما يتعلق الأمر باختيار طريقة الري الخاصة بك. على سبيل المثال، ستؤدي الظروف العاصفة إلى استبعاد الري بالرش. حيث يتأثر توزيعها بشكل متساوٍ في ظل هذه الظروف. في ظل الظروف العاصفة، يتمتع الري بالتنقيط بميزة واضحة. من ناحية أخرى، قد تتطلب التبخر ودرجات الحرارة المرتفعة في بعض الأحيان استخدام الرشاشات للحصول على معدل تطبيق أعلى والتحكم في المناخ على التوالي.

تضاريس الأرض

كما ذكرنا أعلاه، فإن بعض طرق الري مناسبة لتضاريس محددة للغاية. على سبيل المثال، لن يتم النظر في الري السطحي إلا في المناطق المسطحة. من ناحية أخرى، لا توجد قيود على الري بالتنقيط سواء في المناطق المسطحة أو في الأراضي المنحدرة. وخاصة الباعثات ذات الضغط المعوض والتي تنبعث منها نفس الحجم الدقيق من الماء تحت ضغوط هيدروليكية مختلفة.

التكلفة والقدرة على تحمل التكاليف

بغض النظر عن جميع الاعتبارات الطبيعية والفيزيائية الأخرى، فإن التكلفة والقدرة على تحمل التكاليف ستكون لها الكلمة الأخيرة في نهاية المطاف. قد يختلف الاستثمار الأولي بشكل كبير بين خيارين مختلفين. ومع ذلك، قد تكون التكاليف المستمرة طويلة الأجل أكثر أهمية. يجب تقييم العائد على الاستثمار وتكاليف تشغيل النظام قبل اتخاذ القرار. الري المحوري، على سبيل المثال، له استثمار أولي مرتفع للغاية ولكنه أيضًا تكاليف صيانة عالية طويلة الأجل. في هذه الحالة، يكون الاستثمار على المدى الطويل.

-------------------

تنزيل الكتاب : 

تحميل

رابط التحميل جاهز! انقر على الزر أسفله للتحميل

تحميل

مشاركة