1:32 ص المكتبة الزراعية الشاملة

 

كتاب : المرجع الشامل في : أنظمة الري و التسميد الزراعي

عدد صفحات الكتاب : 361 صفحة

التسميد بالري هو ممارسة زراعية واسعة الاستخدام. فهو يسمح للمزارعين بتوفير الوقت والموارد والجهد من خلال إكمال حدثين في وقت واحد: التسميد والري. إن تخصيص أنظمة التسميد بالري الحديثة والبرامج المبتكرة القائمة على الأقمار الصناعية تمكن من تحديد تطبيقات الأسمدة ذات المعدل المتغير (VRF). إن أنظمة التسميد بالري الأكثر كفاءة مبنية على الري بالتنقيط، مما يقلل من المدخلات ويوصل العناصر الغذائية إلى منطقة الجذر. هذه التكنولوجيا مناسبة للمؤسسات الزراعية من أي حجم حيث توجد أنظمة تسميد بالري كبيرة وصغيرة الحجم مع التحكم اليدوي أو الآلي بالكامل.

ما هو التسميد بالري؟

في التسميد بالري، يتم توصيل الأسمدة السائلة إلى النباتات مع الري. وبالمقارنة بأساليب التسميد التقليدية، فإن التسميد بالري أكثر كفاءة في الزراعة. من خلال تقليل هدر الأسمدة وتلوث الأراضي وزيادة إنتاج المحاصيل، فإن التسميد بالري هو مكسب للمزارعين والبيئة. ماذا يسمح التسميد بالري للمنتجين بفعله؟ تمشيا مع الزراعة الدقيقة، فإنه يمكن المنتجين الزراعيين من توفير المال من خلال تطبيق الأسمدة فقط حيث تكون هناك حاجة إليها. تجعل أنظمة التسميد بالري الآلية من السهل على المزارعين تنظيم معدلات وجداول تطبيق المغذيات.

تتكون الأسمدة القابلة للذوبان في الماء الأكثر استخدامًا للتسميد بالري من نترات الأمونيوم ونترات الأمونيوم اليوريا ونترات الكالسيوم وثيوكبريتات الأمونيوم وكلوريد البوتاسيوم وكبريتات البوتاسيوم ونترات البوتاسيوم وحمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك وما إلى ذلك. وبصرف النظر عن توفير العناصر الغذائية بشكل صحيح، يمكن لبعض الأسمدة أداء وظائف حمضية وتعزيز خصائص التربة. تشارك بكتيريا ثيوباسيلوس الموجودة في ثيوكبريتات الأمونيوم في عملية إذابة الجير وتحويله إلى جبس، مما يحسن بنية التربة.

مزايا التسميد بالري

بشكل عام، يساعد التطبيق المستهدف للمغذيات من خلال التسميد بالري على تحسين غلة المحاصيل وجودتها وتجانسها. كما تشمل فوائد التسميد بالري:

• مطابقة التسميد مع احتياجات المحاصيل؛
• تحسين استهلاك المياه؛
• توفير التكاليف على كميات الأسمدة المخفضة؛
• القضاء على تلوث البيئة من خلال تقليل التطبيقات الكيميائية؛
• منع تسرب الأسمدة بسبب هطول الأمطار الغزيرة أو إمدادات المياه؛
• معالجة تآكل التربة؛
• تشجيع النمو السريع للجذور؛
• التأثير بشكل إيجابي على الكتلة الحيوية الميكروبية للتربة؛
• تقليل كثافة الأعشاب؛
• تعزيز إجراءات التسميد المبسطة والآلية.
• الشكل السائل للمغذيات في حد ذاته هو أحد الفوائد العديدة للتسميد بالري. نظرًا لأن النباتات يمكنها امتصاص الأسمدة السائلة بسرعة كبيرة بعد المعالجة، فهي سهلة الوصول وفعالة.

عيوب التسميد بالري

على الرغم من أن التسميد بالري له العديد من المزايا من حيث نمو المحاصيل والتحكم في المغذيات، إلا أنه له بعض العيوب التي يجب أخذها في الاعتبار أيضًا:

• لكي يعمل نظام التسميد بالري بشكل صحيح، عادة ما تكون هناك حاجة إلى مكونات باهظة الثمن، بما في ذلك المضخات والحاقنات والخزانات وأجهزة التحكم.
• تتطلب صيانة نظام التسميد بالري الصيانة الروتينية، مثل التنظيف والتفتيش.
• يقيد نجاح التسميد بالري فعالية نظام الري. تخاطر المحاصيل بعدم الحصول على ما يكفي من الماء والمغذيات إذا تم بناء النظام أو تشغيله بشكل سيئ.
• يمكن أن يحدث الإفراط في التسميد أثناء عملية التسميد بالري إذا كان المزيج الغذائي غير متوازن أو لم يتم تنظيم النظام بشكل جيد. يمكن أن يسبب هذا ضررًا خطيرًا أو حتى موت النباتات.
• قد يصبح التسميد بالري مشكلة في الأماكن التي تكون فيها الكهرباء نادرة أو متقطعة.
• ما إذا كان استخدام التسميد بالري الدقيق أم لا، مثل معظم التقنيات الزراعية وخيارات الأتمتة، يتلخص عادةً في عدد أفدنة المحصول المزروع. ورغم أن تقنيات التسميد بالري قد لا تكون فعّالة من حيث التكلفة بالنسبة للمزارعين الصغار، فإنها ستكون فعّالة بالتأكيد بالنسبة للشركات الزراعية الكبرى. ونظراً لقابليتها للتوسع، فإن أنظمة التسميد بالري تشكل خياراً جيداً للشركات الزراعية سريعة النمو.

كيف يعمل نظام التسميد بالري

تقترح تقنية التسميد بالري رش الأسمدة في نظام الري الدقيق من الخزانات باستخدام الأسمدة القابلة للذوبان في الماء. وعادة ما يتم ذلك باستخدام محقنات وصمام يتم التحكم في ضغطه. وتكون معظم أنظمة التسميد بالري مزودة بأجهزة استشعار لقياس مستويات الأس الهيدروجيني والتوصيل الكهربائي. وبهذه الطريقة، يمكن تحديد معدلات الأسمدة اللازمة في الحقول، ويمكن ضبط محقنات نظام التسميد بالري والري وفقًا لذلك. هناك عدة أنواع من أنظمة التسميد بالري، تتميز بحجمها ونطاقها ونهج الإدارة واستراتيجية التطبيق.

حجم ونطاق التطبيقات

تأتي أنظمة التسميد بالري بأحجام وتكوينات عديدة لاستيعاب مجموعة واسعة من التطبيقات. تُستخدم أنظمة التسميد بالري على نطاق واسع في الشركات الكبيرة لتحسين التربة بشكل موحد وبالتالي زيادة إنتاجية محاصيلها. وبالتالي، فإن أنظمة التسميد بالري على نطاق صغير مناسبة للمزارع الصغيرة أو البيوت الزجاجية. في هذه المناطق الزراعية، تتراوح مساحة الكتل الحقلية عادة بين 0.1 و1 فدان، ويستخدم المزارعون أنظمة الري بالتنقيط لتوصيل العناصر الغذائية إلى محاصيلهم.

نهج الإدارة

يمكن تشغيل أنظمة التحكم في التسميد بالري إما يدويًا أو آليًا. عند الزراعة على نطاق صغير، يتم خلط محاليل الأسمدة يدويًا. يتم قياس كل دفعة من الأسمدة وتحديد جرعاتها وتعديلها وخلطها يدويًا. باستخدام أجهزة ضبط الوقت، والتي غالبًا ما يتم دمجها في نظام الري، تضمن التسميد الآلي أن يحصل كل محصول على الكمية المناسبة من الماء والعناصر الغذائية في الوقت المناسب تمامًا فيما يتعلق بمرحلة نموه. بالإضافة إلى ذلك، تحقق أنظمة التسميد الآلي ذلك دون إنفاق عشرات الآلاف من ساعات العمل اللازمة لإعداد وإدارة كل تركيبة مغذية يدويًا.

عملية تطبيق الأسمدة

تلعب المحاصيل ونوع التربة ومنهجية الزراعة دورًا عند اختيار نهج تطبيق الأسمدة بالتسميد بالري. بفضل التطورات في تكنولوجيا الأتمتة، أصبح لدى المزارعين الآن إمكانية الوصول إلى البيانات والأدوات التي يحتاجون إليها لتنفيذ النهج الأمثل لحقولهم. هناك أربع طرق شائعة للتسميد بالري:

• التطبيق المستمر. من البداية وحتى نهاية عملية التسميد، يتم تطبيق السماد بمعدل متساو. سيتم حقن الجرعة الكاملة من السماد بغض النظر عن سرعة تصريف المياه.
• التطبيق على ثلاث مراحل. لا يتم استخدام الأسمدة في بداية الري. يبدأ الحقن بمجرد أن تمتص التربة ما يكفي من الماء ويتوقف قبل انتهاء دورة الري. يمكن بعد ذلك غسل السماد من شبكة الري لبقية دورة الري.
• التطبيق المتناسب. هناك علاقة مباشرة بين إمدادات المياه ومعدل الحقن. في التسميد بالري المتناسب، يعتبر لتر واحد من المحلول لكل ألف لتر من مياه الري، على سبيل المثال، معدل حقن قياسي. هذا النهج مفيد لأنه سهل التنفيذ ويمكن أن يعزز التسميد بالري خلال الأوقات التي تتطلب كميات كبيرة من المياه، والتي تعد أيضًا أكثر الأوقات كثافة في المغذيات.
• التطبيق الكمي. تتلقى كل منطقة ري بالري جرعة محددة من المحلول المغذي بناءً على احتياجاتها الفردية؛ على سبيل المثال، تستقبل المنطقة أ 20 لترًا وتستقبل المنطقة ب 40 لترًا. هذا النهج قابل للأتمتة ويمنحك سيطرة كاملة على المكان الذي تذهب إليه العناصر الغذائية.

توافق التسميد بالري مع أنظمة الري

نظرًا لأن الأسمدة سائلة، فإن توصيلها وتوزيعها يرتبطان بأنماط البلل. بعبارة أخرى، تنتقل العناصر الغذائية إلى المناطق التي يصل إليها الماء. تعد الري السطحي والتنقيط والرش بالرش طرقًا فعّالة لتوصيل الأسمدة إلى المحاصيل، ولكل منها فوائدها الخاصة.

الري السطحي

الري السطحي هو النوع الأكثر شيوعًا من تشبع المياه، ويتم تطبيقه على 90% من جميع الأراضي المروية. ومع ذلك، قد لا يكون طريقة تسميد فعالة من حيث التكلفة حيث يصل 30-70% فقط من الماء إلى منطقة الجذر النشطة. عادةً، لا يتم دمج أنظمة التسميد بالري في الري السطحي حيث يتم توفير الأسمدة عادةً عبر قنوات مخصصة بأحجام محددة. تتضمن المعدات خزانات بصمامات أو فتحات للأسمدة السائلة والصلبة على التوالي. يختلف الأمر من حيث تعقيد التشغيل (من اليدوي إلى الآلي بالكامل).

التسميد بالري السطحي ليس فعالًا دائمًا بسبب فقدان العناصر الغذائية في مياه الذيل أو التسرب. يشير هذا بشكل خاص إلى الأسمدة القائمة على النيتروجين. ومع ذلك، فإن ممارسي الطريقة يصرحون بأن الغلة العالية تبرر تكلفة المدخلات حتى على الرغم من خسائر المغذيات. هذه التقنية مناسبة للري بدون منحدر والري المفاجئ.

الري بالتنقيط

الري بالتنقيط هو مثال على تقنية الري المضغوط. يستخدم الري بالضغط، كما يوحي الاسم، قوة تدرج الضغط لنقل المياه والمغذيات. يعمل نظام الأنابيب والباعث على جلب العناصر الغذائية الضرورية إلى منطقة جذر النبات بهذه الطريقة. يعد نظام التسميد بالتنقيط الخيار الأكثر كفاءة لزراعة المحاصيل لأنه:

• يجلب العناصر الغذائية مباشرة إلى منطقة الجذر، مما يحسن استخدام المياه والأسمدة؛
• يتطلب ضغطًا أقل مقارنة بالتقنيات الأخرى؛
• يسمح بإعدادات أتمتة مختلفة.
• عادةً ما تكون أنماط ترطيب الري بالتنقيط بيضاوية أو نصف كروية، إما على سطح التربة أو على مستوى الباعث تحتها (اعتمادًا على ما إذا كان الشريط يعمل على السطح أو تحته). ستكون أعلى كمية من الماء (وبالتالي، العناصر الغذائية) حول الباعث وتحته. ويعتمد انتشار الرطوبة أفقياً على خصائص التربة ومعدل الري ومدته وفقاً لاحتياجات النبات.

الري بالرش والرشاشات الدقيقة

التسميد بالرش هو نوع شائع من أنظمة توصيل المغذيات المضغوطة. تستخدم الرشاشات لتوزيع المياه والمغذيات بالتساوي عبر مظلة النبات. وعلى الرغم من افتقارها إلى الدقة مقارنة بالري بالتنقيط، إلا أن هذه التقنية قد تكون فعالة في التسميد بالرش في مناطق كبيرة. تشكل الأسمدة القوية المطبقة من خلال أنظمة الرش مخاطر على علماء الزراعة، بما في ذلك حروق مظلة النبات وصدأ المكونات المعدنية. الري بالرشات الدقيقة هو طريقة لري النباتات وتخصيبها باستخدام الرشاشات منخفضة الضغط. إذا تم إدارتها بشكل جيد، فستوفر هذه التقنية نتائج ممتازة للنباتات الصغيرة والمتوسطة الحجم. يعتمد قرار طريقة التسميد بالرش التي سيتم استخدامها على معايير عديدة، مثل حجم النبات ونوعه، والتضاريس المحلية وخصوبة التربة، والميزانية المتاحة والموارد الأخرى، وما إلى ذلك.

ما الذي يجب مراعاته من أجل نجاح عملية التسميد بالري

كما ذكرنا سابقًا، فإن التسميد بالري يقترح توصيل الأسمدة السائلة عبر نظام الري. ومع ذلك، فإن مجرد إضافتها لا يكفي. يأخذ علماء الزراعة عدة خصائص أساسية في الاعتبار، بما في ذلك الذوبان، والتوافق، والحموضة، والملوحة (الضغط الأسموزي).

الذوبان

أولاً وقبل كل شيء، يعتمد اختيار الأسمدة على قابليتها للذوبان في الماء. لذا، فإن الخيارات المناسبة هي:

• الأسمدة الصلبة التي يمكن أن تذوب بشكل صحيح؛
• الأسمدة السائلة التي تم إذابتها بالفعل.
• تتمتع أنواع الأسمدة المختلفة بقدرات ذوبان مختلفة. علاوة على ذلك، ترتبط درجة وسرعة الذوبان أيضًا بدرجة الحرارة. لذا، من المهم معرفة ما إذا كانت العناصر الغذائية قادرة على الذوبان عند درجة الحرارة الحالية في الحقل أم لا. وبالتالي، يجب أخذ الموسم في الاعتبار أيضًا، حيث يختلف معدل الذوبان في الربيع والصيف.
• إلى جانب ذلك، قد تترسب بعض الأسمدة من المحلول عند إضافتها بتركيزات عالية إلى الماء العسر أو عندما تنخفض درجة الحرارة، على سبيل المثال، في موسم أكثر برودة أو في الليالي الباردة. تُحسب هذه الخاصية عند تحضير المحاليل مسبقًا وتخزينها. الترسيب هو سمة مميزة لفوسفات أحادي الأمونيوم، وفوسفات اليوريا، أو حمض الفوسفوريك. تشير نترات الأمونيوم، ونترات البوتاسيوم، واليوريا، وفوسفات الأمونيوم إلى الأسمدة السريعة القابلة للذوبان في الماء.
• عادةً، كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت قابلية الذوبان. على سبيل المثال، ترتفع قابلية ذوبان نترات الأمونيوم أكثر من الضعف عند مقارنة درجات حرارة 32 درجة فهرنهايت و86 درجة فهرنهايت (0 درجة مئوية و30 درجة مئوية) - من 1183 إلى 2420 جم / لتر على التوالي. وهذا يعني أن كمية أكبر من العناصر الغذائية ستذوب في نفس كمية الماء.
• ومع ذلك، هناك جانب مهم آخر يجب وضعه في الاعتبار. يمكن أن تكون محاليل أنظمة التسميد بالري ماصة للحرارة أو طاردة للحرارة، على سبيل المثال، تنخفض درجة حرارة المحلول أو تزيد في عملية الذوبان. بشكل عام، تأخذ معظم الأسمدة القائمة على النيتروجين الحرارة من الماء، لذلك تنخفض درجة حرارة المحلول. وبالتالي فإن عملية التحضير سوف تستغرق وقتا أطول، والمزيد من الوقت يعني سائلا أكثر برودة وانخفاض التركيز المقدر.

التوافق

عندما يتعلق الأمر بمطابقة عدة مكونات للتسميد بالري، فمن الضروري تحديد ما إذا كانت متوافقة أم لا. القواعد الأساسية هي كما يلي:

• قم بإعداد محاليل منفصلة وقم بتخزينها في خزانات منفصلة إذا كانت قد تدخل في تفاعل غير مرغوب فيه.
• لا تجمع الفوسفور أو الكبريت مع الكالسيوم.
• لا تضيف المخلبات إلى غير المخلبات.
• قم بعزل المخلبات عن الأحماض لأنها تتحلل عند درجة حموضة حمضية.
• القواعد الأساسية لخلط الأسمدة هي تجنب الترسيب وانخفاض الذوبان بسبب التفاعل الكيميائي.

الحموضة

تسبب حموضة المحلول التآكل، مما يؤدي إلى تدهور الخزانات المعدنية وأجزاء نظام التسميد بالري. يتم تقييم هذه المعلمة كمستوى الرقم الهيدروجيني، ولا يعتبر ارتفاعها أو انخفاضها أمرًا جيدًا. تتمتع المحاليل الحمضية بقدرة تآكل عالية، في حين تمثل السوائل القلوية خطر الترسيب. كما تشتهر المواد الكيميائية القائمة على الكلوريد بخصائصها المسببة للتآكل. يمكن للأسمدة أن تقلل أو تزيد من درجة حموضة المحلول، على سبيل المثال:

• يخلق فوسفات ثنائي الأمونيوم درجة حموضة أعلى من فوسفات أحادي الأمونيوم.
• يعمل حمض النيتريك على خفض درجة حموضة المحلول حتى عند تركيزات منخفضة نسبيًا.
• إلى جانب ذلك، ينظر علماء الزراعة في تفاعل التربة مع التسميد بالري. على وجه الخصوص، يعطي كلوريد البوتاسيوم أو كبريتات البوتاسيوم تفاعلًا محايدًا. مع نترات الكالسيوم أو نترات البوتاسيوم، يكون قاعديًا. تنتج نترات الأمونيوم واليوريا وكبريتات الأمونيوم وفوسفات أحادي الأمونيوم وفوسفات ثنائي الأمونيوم تفاعلًا حمضيًا. تسبب تطبيقات حمض الفوسفوريك أقوى حموضة للتربة.

الضغط الأسموزي

عادةً ما تكون مياه الري مالحة إلى حد ما، وإضافة الأسمدة المحتوية على الملح تساهم في زيادة الملوحة. ترتبط الملوحة بالضغط الأسموزي. تعقد الإمكانات الأسموزي السلبية امتصاص الماء بواسطة جذور النباتات، مما يؤدي إلى انخفاض الغلة. تعاني المحاصيل من الإجهاد التناضحي ولا تستطيع استخدام الرطوبة حتى عندما تكون متاحة في التربة لأنها تتدفق من مناطق أقل ملوحة إلى مناطق أكثر ملوحة. تنفق النباتات المزيد من الطاقة في امتصاص الماء والمغذيات من التسميد بالري، وإذا كان الإجهاد التناضحي حرجًا، فإنها تموت. ولهذا السبب، يجب أن تنتج الأسمدة التي يتم إعطاؤها أقل ضغط تناضحي ممكن.

جدولة التسميد بالري

تحتاج المحاصيل إلى كميات مختلفة من المغذيات في مراحل مختلفة من نمو النبات. سواء في وقت مبكر جدًا أو متأخر جدًا، تتحول التطبيقات تقريبًا إلى هدر بسبب الجريان السطحي أو التطاير. يشير هذا بشكل خاص إلى النترات التي لا يتم الاحتفاظ بها في التربة. أما بالنسبة للفوسفور، فقد يتسرب أيضًا، على الرغم من أنه في كثير من الحالات، يتم إعطاء حوالي 50٪ من هذا السماد قبل الزراعة. يسمح التسميد بالري لعلماء الزراعة بتزويد المحاصيل بالمغذيات بالكمية المناسبة وفي الوقت المناسب، وبالتالي يثبت أنه الطريقة الأكثر كفاءة. تعمل زيادة وتيرة التسميد بالري في منطقة الجذر على تعزيز قدرة التربة على امتصاص العناصر الغذائية وتحفيز زيادة الإنتاج. بهذه الطريقة، يعزز التسميد بالري أيضًا النمو السريع للجذور ويعزز كثافة الجذور في الطبقات العليا من التربة.

علاوة على ذلك، فإن كميات الأسمدة الأصغر المطبقة في الوقت المناسب توفر أموال المزارعين وتمنع ملوحة التربة غير المبررة بسبب المياه المالحة أو عندما تملح الأسمدة. يمكن أيضًا تجنب ضغط التربة باستخدام طرق مثل الري بالتنقيط، والتي لا تتطلب استخدام الآلات الثقيلة لتعكير التربة من أجل توفير العناصر الغذائية للنباتات.

اعتمادًا على احتياجات المحصول في الإطار الزمني المحدد، قد تتطلب استراتيجية إدارة العناصر الغذائية التسميد بالري على أساس يومي أو أسبوعي أو شهري. ومن المنطقي أيضًا تطبيق العناصر الغذائية قبل أن يحتاجها المحصول قليلاً لضمان نمو ناجح. عادةً، يجب أن تكون فترة التسميد بالري الأكثر كثافة أثناء نمو النبات، مع تقليل التسميد أو إيقافه تمامًا في مرحلة الحصاد. من خلال تتبع التقدم الأسبوعي، يمكن للمزارعين جدولة أحداث التسميد بالري.

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

تنزيل الكتاب :

تحميل

رابط التحميل جاهز! انقر على الزر أسفله للتحميل

تحميل

مشاركة