تخطيط الري في 4 خطوات

إن تطبيق نظام ري في أرض زراعية يتطلب قدراً كبيراً من التخطيط والاستثمار. ولذلك، قبل شراء نظام ري وتركيبه، يجب عليك وضع خطة ري لأرضك. ويمكن لتخطيط الري أن يكون بمثابة تأمين ضد نقص الأمطار وإجهاد المحصول.

ما هو تخطيط الري؟

يشير التخطيط بشكل عام إلى مجموعة العمليات والقرارات التي تلبي احتياجات المحصول المزروع من المياه والري، بالاعتماد على المنشآت الموجودة ومصادر المياه المتاحة، دون أن يتعرض المحصول لنقص في المياه.

مراحل تخطيط الري

* دراسة قابلية الأرض والتربة للري

* التحقق من كمية المياه المتاحة وجودتها

* اختيار طريقة الري الصحيحة والتحقق من توفر الأيدي العاملة والمعدات والطاقة

* دراسة الجوانب الاقتصادية

الخطوة الأولى: التحقق من قابلية الأرض والتربة للري

لا يمكن ري وزراعة كل أنواع التربة والأراضي، وذلك بسبب مشكلات مثل شكل الأرض (وجود منحدرات حادة)، أو ضعف النفاذية، أو سوء الصرف الذي يؤدي إلى تراكم الأملاح.

بشكل عام، يمكن تصنيف جميع أنواع التربة ضمن ثلاث فئات عامة.

1- الترب القابلة للري

هي الترب التي لا يوجد لديها أي قيود على استقبال المياه، بفضل قوامها المناسب ووجود الشكل المثالي لسطح الأرض.

2- الترب القابلة للري في ظروف معينة

تعاني هذه الترب من قيود على الري المناسب بسبب وجود طبقات غير منفذة، وارتفاع احتمال الملوحة، والانحدار الحاد، وما إلى ذلك. ويمكن تحسين بعض هذه الأراضي بالصرف المناسب. والأمر المهم في مثل هذه الظروف هو فحص الأرض بعناية قبل الزراعة والري.

3- الترب غير القابلة للري

تعاني هذه الأنواع من الترب من قيود خطيرة فيما يخص امتصاص المياه ونجاح الري، وتفقد عملياً قدرتها على الزراعة.

ما هي مكونات قوام التربة؟

بشكل عام، يبيّن قوام التربة نسبة الجزء المعدني منها، أي مكونات الرمل والغرين والطين.

يؤثر اتحاد هذه الأجزاء الثلاثة في تربة الأراضي الزراعية. فالجسيمات التي تُكوّن التربة تُشكّل وحدات أكبر نسميها الركام (المُجمّعات). ويلتصق الركام ببعضه ليُشكّل الكتل. وتوجد بين الجسيمات والركام والكتل مسامات. وقد تكون هذه المسامات كبيرة أو صغيرة، وكيفية توزّعها بالغة الأهمية.

وفي تصنيف آخر، يمكن تقسيم الترب إلى ثلاث فئات:

التربة الخفيفة

يكون تركيب هذه الترب بحيث تزيد نسبة الرمل فيها عن 80% وتقل نسبة الطين عن 12%. وبشكل عام تتمتع هذه الترب بقدرة امتصاص عالية، إلا أن سعتها التخزينية منخفضة. ولذلك لن تتمتع بخصوبة مناسبة. وتُسمى التربة الخفيفة أيضاً بالتربة الدافئة.

التربة المتوسطة

تُصنّف الترب التي تتراوح نسبة الطين فيها بين 12% و28% ضمن الترب المتوسطة. وهذه المجموعة من الترب مناسبة من حيث الإنتاجية لأنها تتمتع بقدرة امتصاص كافية إلى جانب سعة تخزينية عالية.

التربة الثقيلة

في هذه المجموعة من الترب تزيد نسبة الطين عن 28%، وتكون سعتها التخزينية عالية وتوفّر رطوبة جيدة للنبات. والمشكلة الأكبر لهذه المجموعة هي عدم وجود مسامات في التربة تتيح للمحصول التنفّس.

إن قدرة الترب ذات التراكيب المختلفة على الاحتفاظ بالمياه والعناصر الغذائية ليست متساوية. فعلى سبيل المثال، قد تكون رطوبة بنسبة 15% فقط في التربة الخفيفة كافية لإزهار المحصول، بينما لا تكون نفس نسبة الرطوبة في التربة المتوسطة أو الثقيلة كافية لبقاء النبات على قيد الحياة. تتجمع المياه حول المسامات وداخلها. ويمتص النبات المياه أولاً من المسامات الكبيرة، ثم عند نفاد المياه تتغذى المسامات الكبيرة من المسامات الصغيرة.

يؤثر قوام التربة في تخطيط الري بطريقتين:

1- يحدد قوام التربة سعتها ومعدل نفاذيتها (معدل قبول التربة للمياه). قبل تصميم نظام الري، يجب أن تحصل على معلومات كافية حول قوام التربة لأن هذا الأمر يؤثر في تدفق المياه، وفي المسافة بين الرشاشات والنقّاطات.

2- إن معرفة بنية التربة تعني معرفة ما يلي: ما كمية المياه الموجودة في منطقة الجذور؟ وما هي سعة التربة على الاحتفاظ بالمياه؟ وما كمية المياه المتاحة للجذور؟ وبذلك يصبح حساب الاحتياج المائي وكمية الري أسهل، ويُمنع تعرّض النبات للإجهاد المائي.

الحالات المختلفة لقوام التربة أثناء الري

يمكن أن يكون للتربة أثناء الري ثلاث حالات عامة:

التشبّع

يُقال إن جميع مسامات التربة ممتلئة بالمياه.

السعة الحقلية

هي الحالة التي تستقبل فيها التربة أقصى كمية من المياه يمكنها قبولها. والحالة المثلى لنمو المحصول هي السعة الحقلية. ويشير توفر المياه إلى الفرق بين السعة الحقلية ونقطة الذبول. ومن الضروري أن تبلغ التربة سعتها الحقلية لوجود رطوبة وهواء كافيين للجذور.

نقطة الذبول

هي الحالة التي يفقد فيها النبات قدرته على امتصاص المياه من التربة بسبب نقص الرطوبة الكافية.

في الشكل أعلاه، يمكنك مراجعة الفرق بين الحالات الثلاث وهي التشبّع والسعة الحقلية ونقطة الذبول. وأفضل ظرف لنمو المحاصيل وزراعتها هو حالة السعة الحقلية التي تُلبّى فيها الاحتياجات المائية ويتوفر فيها مجال كافٍ لتنفّس الجذور.

ملوحة التربة

تشير الملوحة إلى وجود الملح في المياه والتربة الزراعية. ويوجد الملح بشكل طبيعي في التربة والمياه السطحية والجوفية. وأكثر الأملاح شيوعاً في التسبب بالملوحة في المياه والتربة هو كلوريد الصوديوم، إلا أن مواد أخرى مثل المغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم وغيرها يمكن أن تؤدي إلى ذلك أيضاً. وكلما ارتفعت ملوحة التربة، ازدادت صعوبة حصول النبات على المياه من التربة، ويصل المحصول إلى نقطة الذبول.

درجة حموضة التربة (pH)

تشير درجة حموضة التربة إلى حموضة التربة أو قلويتها. في الظروف الطبيعية تتراوح درجة حموضة التربة بين 1 و14، وفي هذا المجال يكون 7 متعادلاً، وما دون 7 حمضياً، وما فوق 7 قلوياً. ويمكن لوجود بعض المركبات أن يغيّر قلوية التربة أو حموضتها. وتُعدّ درجة الحموضة المتغير الرئيسي للتحكم في العمليات الكيميائية في التربة. وفي الواقع، تحدد درجة الحموضة، عبر عملية تحكم، المجال المعياري للحموضة أو القلوية لزراعة المحاصيل. والمجال الأمثل لدرجة الحموضة لمعظم النباتات يتراوح بين 5.5 و7. ومع ذلك هناك العديد من النباتات القادرة على النمو والتكاثر خارج هذا المجال.

تربة طينية عميقة ذات صرف مناسب، مع مياه جوفية على عمق يتراوح بين 1.5 و2 متر من سطح التربة، وتهوية بين 10% و12%، وسعة احتفاظ مثالية بنسبة 15% (15 سم من الماء لكل متر من عمق التربة)، تُعدّ مثالية للري والزراعة. إن استخدام طريقة الري بالتنقيط يجعل نقل العناصر الغذائية وإيجاد توازن حمضي وقلوي في التربة أمراً سهلاً للغاية. ورغم أن تحسين الخصائص الفيزيائية الضعيفة للتربة المزروعة أمر صعب ويُعدّ قيداً على نمو المحصول، فإنه بالتحكم الدقيق في كمية الري بطريقة الري بالتنقيط ستتمكن من حل هذه المشكلات.

تحليل التربة

من الضروري تحليل التربة لتحديد خصائص التربة الموجودة وقوامها، ثم اختيار طريقة الري المناسبة للأرض والمحصول، والمسافة بين الأنابيب وكثافة التدفق وما إلى ذلك. ولأجل تحليل التربة، تُؤخذ عينة من الأرض الزراعية بمساعدة دلوين سعة كل منهما 10 لترات ومجرفة ومثقاب تربة.

طرق أخذ عينات التربة وخطواتها

* تحرّك على امتداد قطر الأرض وخذ عينات تربة كل 50 إلى 100 متر بحسب مساحة الأرض.

* يجب أخذ عينتين من كل نقطة أخذ عينات. (واحدة من عمق 30 سم والأخرى من عمق 60 سم)

* يجب وضع جميع العينات المأخوذة من عمق 30 سم في دلو، والعينات المأخوذة من عمق 60 سم في دلو منفصل.

* بعد أخذ العينات، اخلط محتويات كل دلو جيداً

* خذ 1.5 كغ من الخليط من كل دلو وضعه في أكياس منفصلة، وبيّن عمق أخذ العينة لكل منها ببطاقة تعريف.

* سلّم العينات إلى مختبر معتمد ومرخّص.

المؤشرات الرئيسية في تحليل التربة

* التركيب الميكانيكي للتربة

* ملوحة التربة ودرجة الحموضة (pH)

* NPK (النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم)

* الكالسيوم

* المغنيسيوم

تتوفر مجموعة واسعة من تحاليل التربة التي يمكنك طلبها من المختبر عند الحاجة. أما فيما يتعلق بعمق أخذ العينات، فيمكن أن يستمر أخذ العينات حتى عمق مترين وعلى ثلاث مراحل.

الخطوة الثانية: تحديد كمية المياه المطلوبة وجودتها

إن موضوع المياه في الري هو قلب أي نظام ري. فمراعاة كمية المياه المطلوبة والتحكم فيها من أهم الأمور التي يمكن أن تساعدك في نجاح نظام الري، وفي نهاية المطاف في زراعة المحاصيل بشكل مناسب. ولضمان ملاءمة المياه للزراعة، يمكنك الاستعانة بمختبرات المياه المتخصصة العاملة في هذا المجال. ودراسة توافق نوع التربة مع المياه أمر مهم من حيث تحديد ما سيُستخدم في الري.

الموازنة المائية

الهدف من الموازنة المائية هو الحفاظ على رطوبة التربة عند المستوى الأمثل لتعويض المياه التي يستهلكها المحصول. وتُسمى كمية المياه التي يستخدمها المحصول أيضاً بمعدل التبخّر والنتح (ET). وتختلف كمية المياه المستخدمة بحسب مرحلة نمو النبات والأحوال الجوية. وعادةً ما تستهلك النباتات مزيداً من المياه في الظروف الحارة والجافة. ويمكن للرياح والغيوم أن تؤثر أيضاً في معدل التبخّر والنتح.

طريقة الموازنة المائية للري بسيطة نسبياً. إلا أنه يجب وضع تخطيط منفصل لكل مرحلة من مراحل نمو النبات. وأهم أمر يُؤخذ بالحسبان في برنامج فعّال وموازنة مثلى هو تلبية الاحتياج المائي للمحصول من مصادر المياه المتاحة. ويمكن الحصول على معدل التبخّر والنتح من بيانات مركز الأرصاد الجوية للمنطقة. ومع ذلك، تعتمد كمية التبخّر والنتح (ET) على أمور مثل درجة الحرارة، وكثافة أشعة الشمس، ورطوبة الهواء النسبية، وسرعة الرياح وما إلى ذلك.

الخطوة الثالثة: التحقق من توفر الطاقة ومعدات الري

مصدر الطاقة

إذا كانت الكهرباء متوفرة، فالأولوية هي الاستفادة من مصدر الطاقة هذا. فمصدر الطاقة الكهربائية يتمتع في الأساس بمزايا مقارنة بمحركات الديزل. ومن أهم مزايا هذه الطاقة: انخفاض تكلفة الضخ، وصيانة أكثر اقتصادية، ومزيد من الموثوقية، وسهولة التشغيل.

المعدات

يجب أن يتم اختيار نظام الري (المضخات، ومحطة الترشيح، وخطوط الأنابيب، ومعدات الري وما إلى ذلك) وفق احتياجك للري. وعند شراء هذه المعدات، يجب الانتباه إلى أمور مثل المساحة المزروعة، وشكل الأرض، والحاجة إلى الأيدي العاملة، ومصدر الطاقة، وضغط التشغيل المطلوب وما إلى ذلك. ومن أهم الأمور التي يجب الانتباه إليها في اختيار نظام الري الدورة الزراعية على مرّ سنوات المحصول. وغالباً ما يكون تطبيق معدات الري وتركيبها مكلفاً جداً للمزارعين. ولذلك يُوصى بالتحقق من جميع الجوانب قبل الإعداد والتنفيذ.

قم بزيارة أنظمة ري مزارعين آخرين واستفد من تجاربهم، وادرس مزايا وعيوب أنظمة الري المختلفة، ويُفضّل الشراء من ممثلي المبيعات المعتمدين للشركات. واحرص قدر الإمكان على شراء جميع المعدات من العلامة التجارية نفسها ومن الموزّعين المعتمدين. فهذا يحلّ إلى حد كبير مشكلات تركيب نظام الري وتشغيله.

قدرة المضخة

يجب أن يكون ضغط مضخة المياه مناسباً للأرض واحتياجات نظام الري. وعند الشراء، انتبه إلى قطر الأنابيب، وسماكة الجدران، وضغط التشغيل المسموح به وما إلى ذلك.

الخطوة الرابعة: دراسة الجوانب الاقتصادية

قبل زراعة المحاصيل، يجب التحقق من أي تركيبة ستحقق أعلى إنتاجية. هل ستكون أعلى إنتاجية لمحصول واحد أم لعدة محاصيل؟ وللإجابة عن هذا السؤال المهم، يجب أن تبحث وتدرس أموراً مثل سوق المنتج، وسعر بيع المنتج، وإمكانية التصدير والاستيراد، وتكلفة الزراعة والحصاد. وعند اختيار تركيبات المحاصيل، يجب أيضاً دراسة جدوى الزراعة لضمان ملاءمة تركيبة الزراعة من حيث المنشآت المتاحة والقوى العاملة.