هندسة زراعية: أنظمة الري الحديث

أولاً - أنظمة الري الحديث

تُقسّم هذه الأنظمة حسب نوعية الأجهزة إلى الأنواع التالية :

حيث يُمكننا الاطّلاع على المواصفات الفنية التفصيلية لكل نوع من هذه الأجهزة من النشرات الفنية الخاصة بكل جهاز.

أ- أنظمة الري بالرذاذ Sprinkler lrrigation Systems :

والتي تشمل الأنظمة التالية :

1- شبكة أنابيب سطحية مع مرشات SURFACE PIPES WITH SPRINKLERS

يُمكن أن يكون هذا النظام بأحد الأشكال التالية :

خطوط أنابيب طولية حاملة لمرشات (Portable set) يتم نقلها على طول أنابيب عرضية مُوزعة للمياه.

خطوط أنابيب طولية ثابتة تغطية كاملة (Solid) ويتم نقل المرشات فقط المُثبتة على حوامل أو قاعدة (سيبة) حيث يبقى ضغط الماء في الشبكة.

خطوط أنابيب طولية ثابتة مع بقاء المرشات في مكانها تغطية كاملة آلية (Automatic solid set).

خطوط أنابيب طولية مع مدافع مبرمجة (Quadrimatic set) ذات غزارة كبيرة.

2- جهاز الملفات الآلي AUTOMAIC REEL MACHINE

يقوم مبدأ الجهاز على أنبوب من البوليتيلين المرن بأقطار تتراوح بين 44 - 135 ملم ، وينتهي أنبوب البوليتيلين من الطرف الآخر بعربة تحمل عنصر الرش الذي يُمكن أن يكون أحد النوعين التالين :

مدفع رش بعيد المدى من 30 - 60 متر ويتأثر كثيراً بالرياح، يعمل الجهاز بضغط يتراوح بين 5,3 و 10 بار ويُغطّي 1,5 وحتى 3,5 هكتار.

جناح حامل مرشات ذات ضغط منخفض عند الحامل (من 3 - 5 بار) وعند الحامل (من 1 إلى بار), وتتأثر بشكل أقل بالرياح وتحتاج ليد عاملة أكثر من السابقة.

3- الجهاز المحوري CENTER PIVOT

هناك نوعان من هذا الجهاز :

الجهاز المحوري الثابت، وهو المذكور أعلاه.

الجهاز المحوري القابل للنقل، وهو مثل السابق ولكن يمكن نقله من مركز لآخر.

4- الجهاز الجبهوي LATERAL MOVE

وهناك نوعان من هذا الجهاز :

الجهاز الجبهوي الخطّي (ذهاب وعودة).

الجهاز الجبهوي القابل للدوران والعودة (هيبودروم Hyppodrom).

تُستخدم مع الجهازين المحوري الجبهوي خمسة أنواع من أنواع فوهات الرش :

مرشات قرب مستوى الأرض Bubblers عند جذور النباتات، تعمل بضغط منخفض جداً 0,5 - 0,7 بار ولمسافة 3 إلى 6 متر.
مرشات Sprays تعمل بضغط منخفض 0,4 - 2,8 بار ولمسافة 5 إلى 12 متر.
مرشات دوّارة Rotators يُمكن أن تركب على الأنبوب بأعلى البرج بأنابيب متدلية حتى المحاصيل/ تعمل بضغط 1 - 3 بار ولمسافة 15 - 20 متر.
مرشات العادية Sprinklers تعمل بضغط 1,5 - 6 بار ولمسافة 20 - 30 متر من أجل الترب ذات نسب التسرب الضعيفة.
مدفع النهاية للجهاز المحوري أو الجبهوي Extremity Gun لمسافة 30 متر.

ب- أنظمة الري الموضعي Localezed Irrigaion Systems

يتم توزيع مياه الري في هذا النظام اعتباراً من المصدر بشبكة من أنابيب البلاستيك بأقطار مختلفة، ويتم توزيع مياه الري المزروعات بطُرق وبغزارات وضُغوط مُنخفضة بواسطة مرشات صغيرة Mini Sprinklers / Micro Sprayers أو نقاطات ذات معايرة ذاتية Self regulating drippers، وهي ذات أنواع كثيرة مختلفة تُستعمل لبساتين الأشجار المُثمرة والخضار وتحت البيوت البلاستيكية المزروعة على خطوط.

ويتضمّن هذا النظام عدّة أنواع :

1- الرشاشات الصغيرة التي يوجد منها :

مرشات Micro sprinklers

غزارة : 50 - 200 / ثانية ، ومدى : 1,5 - 3 متر

مرشات Mini Sprinklers

غزارة : 0,3 - 0,8 م³ / ساعة ، ومدى : 3 - 6 متر

قذائف Microjets أو رشاشات Micro sprayers

غزارة : 20 - 80 ل/ساعة ، ومدى : 1,2 - 2 متر

Pup up

2- نقاطات DRIPPERS :

وهناك أنواع كثيرة من النقاطات وتكون:

إمّا مُركّبة ضمن الخطوط ln line Drippers

أو تشك على الخطوط lnserted on line Drippers

تتراوح غزارتها بين 1 - 8 ل/ساعة ، والضغط بين 1 - 2 بار.

جـ - الري السطحي المُطور Improved surface irrigation

1- الري باستخدام الأنابيب الناقلة والبوابات GATE PIPES

والعزيق الآلي ممّا يعني السرعة وقلّة التكاليف والجودة.

2- الري المُتقطّع SURGE FLOW

3- الري بتصريف مُتغيّر TRANS IRRIGATION

ثانياً - ميزات أنظمة الري الحديث

لا تحتاج الأراضي المزروعة لتسوية.
يُمكن استخدامها في أراضي ذات ميول وتضاريس.
يُمكن استخدامها في أراضي ذات تُرب مختلفة وسماكات مختلفة.
تسمح بالاستغناء عن المراوي الحقلية والمصاريف ممّا يُوفّر في الأراضي ويزيد المساحات الزراعية.
يُمكن حلّ وإضافة الأسمدة مُباشرةً ضمن مياه الري, ممّا يُوفّر بكمّية هذه المواد ويُحقّق توزيعها بشكل متساوي.
يُمكن إضافة المُبيدات ومُحسّنات التربة مُباشرةً لمياه الري, ممّا يُوفر الجهد والمال.
تُقلّل من تعرية التربة مُقارنة مع الري السطحي, لعدم حدوث جريان للمياه.
تُحقّق كفاءة عالية للري وتُخفّف ضياع المياه.
تُوفّر باليد العاملة اللازمة وكلفها العالية.
تزيد في إنتاج المحاصيل وتزيد في الواردات.
بالنسبة للري بالرش :
- تجعل الجو رطباً وتُخفّف التبخر.
- تصلح لري جميع المحاصيل والخضار (ماعدا القطن إلا إذا استخدمت الحلول المناسبة للرش تحت مستوى الأوراق).
- يُساعد كوسيلة لحماية المحاصيل من الصقيع.
بالنسبة للري بالتنقيط :
- يقلّ نمو الأعشاب الضارة وبالتالي أكلاف التخلص منها بالتعشيب أو بالحراثة.
مزايا الري بالخطوط :
- تكلفة تأسيس قليلة مُقارنة مع الري بالرش والتنقيط، فهنا نحن بحاجة الى خط ناقل للمياه ومآخذ للمياه كل /100-150/م وخط سقاية أو اثنان مُتنقّل مع بوابات.
- التوفير في تكاليف تهيئة الأرض، فهنا يُوفر على الفلاح التخطيط والجلاوة والتخطيط اليدوي حيث يمكن انجاز أكثر من عملية زراعية دفعة واحدة بالآلة وبوقت أقل.
- إمكانيّة استخدام المكننة بكافّة العمليات الزراعية (من الزراعة حتى الجني الآلي) وبالتالي تقليل التكاليف المادية مُقارنة بالطريقة التقليدية.
- التسميد الآلي والاستفادة المُثلى منها وبالتالي رفع كفاءة استخدام الأسمدة وتقليل تلوث المياه بالنترات.
- التوفير في مياه الري بنسبة معقولة مُقارنة مع الري السطحي التقليدي وبالتالي التقليل من ساعات العمل والتوفير في المحروقات الري وحتى القطاف مما يساعد على سرعة وجودة العمل وخفض الكلف.
- لا يتأثر النظام بالعوامل المناخية كرياح وحرارة عالية وفقد مُقارنة مع الري بالرش.
- يُساعد هذا النظام من الري على إنجاز عملية جمع بقايا المحصول وفرمها باستخدام الآلة وبالتالي من سرعة وسهولة جمع بقايا المحصول وتهيئة الأرض للموسم القادم.
- عملية السقاية لا تُعيق حركة الفلاح في الأرض ومُتابعة السقاية.
- هي طريقة بسيطة وقريبة إلى طريقة الري التقليدي مع فارق في المزايا المُبيّنة أعلاه.
  ثالثاً - سيئات أنظمة الري الحديث المضغوطة (رذاذ وتنقيط)
  
  لقاء هذه الميزات الكثيرة، فإن هناك بعض السيئات التي يجب أن يتم التحدّث عنها وهي :
  
  تكاليف الإنشاء العالية.
  
  ضرورة توفير الضغط اللازم في شبكة توزيع المياه وكُلفة ذلك.
  
  ضرورة تأمين الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل التجهيزات ورفع الضغط في الشبكة وكُلفة ذلك.
  
  تكاليف صيانة وإصلاح التجهيزات.
  
  الحاجة لتوفير عناصر مُؤهّلة للتشغيل والصيانة.
  
  بحال الري بالرش :
  
  يحدث ضياع المياه بحال الرياح الشديدة، (يجب أن تكون سرعة الرياح أقل من 12 كم/ساعة) حتى يُستخدم بالرش.
  
  يحدث ضياع المياه بحال الحرارة المُرتفعة (حيث يُفضّل الري ليلاً أو في المناطق ذات الحرارة المُعتدلة).
  
  إمكانية ظهور بعض الأمراض عند ري القطن بالرش (مرض التبقّع الزاوي) ولكن يمكن تجاوز هذا العيب باستخدام الحلول المناسبة بالرش تحت مستوى الأرواق, مما يجعل هذه الطريقة عملية جداً لري حقول القطن ذات المساحة الكبيرة.
  
  رابعاً - معايير اختيار نظام الري الحديث
  
  يتم اختيار نظام الري الحديث الذي يجب استخدامه بالأخذ بعين الاعتبار معايير كثيرة , يتم على ضوئها إجراء اختبار الملائم .
  
  1- معايير زراعية ( المحاصيل ) :
  
  يتم اختيار نظام الري بحيث يتلاءم مع طبيعة المحاصيل المزروعة المُراد ريّها سواء محاصيل صيفيّة (قطن, ذرة, شوندر, سكري, سمسم، عباد الشمس, صويا) أو محاصيل شتوية (قمح, عدس, شعير, بقية, فصة, الشوندر السكري الخريفي) سواء كانت محاصيل حقلية مُنخفضة أو تتم زراعتها على خطوط (مثل القطن والذرة) وحسب تباعد هذه الخطوط, أم زراعة شاملة مثل باقي المحاصيل جميع أنظمة الري, وكذلك مدى ارتفاع المزروعات بحال كونها أشجار مثمرة حيث تصلح طرق الري الموضعي والمرشات الصغيرة.
  
  2- معايير مناخية ( الأمطار، الحرارة, الرياح ) :
  
  يُؤخذ بعين الاعتبار حين اختيار نظام الري الوضع المناخي في المنطقة, حسب مُعدّل وكمية هطول الأمطار والحاجة لمياه الري, سواء كان رياً مستمراً أم رياً تكملياً، وحسب المحاصيل ومدى حاجة النباتات للمياه. كما تُؤخذ بعين الاعتبار درجات الحرارة وشدّة الرياح في المنطقة، حيث يتمّ حسب ذلك اختيار نوع النظام وأقطار فتحات المرشات ويتم مُراقبة التبخّر.
  
  فلا يتمّ استخدام تجهيزات الري بالرش ذات الضغط العالي والمدى البعيد في المناطق ذات الرياح الشديدة (التي تزيد سرعة الرياح فيها عن 12 كم/ساعة) والحرارة المرتفعة, بل يتمّ اللجوء لاستخدام الري بضغط منخفض أو بالري الموضعي.
  
  3- معايير بيدولوجية ( التربة والتضاريس ) :
  
  يُؤخذ بعين الاعتبار في اختيار نظام الري الحديث المُلائم لطبيعة التربة وعُمقها ونُفوذيتها وسرعة التسرّب بها.
  
  4- معايير اجتماعية - اقتصادية ( حجم الحيازات ) :
  
  يُؤخذ بعين الاعتبار في اختيار نظام الري الحديث المُلائم لحجم الحيازات والمُلكيات القائمة، حيازات صغيرة حتى 1,5 هكتار وحيازات مُتوسطة حتى 5 هكتار وحيازات كبيرة حتى 14 هكتار.
  
  وكذلك فإن نوعية الحيازات تلعب دورها في الاختيار سواء كانت مُلكية شخصية أو جمعيات فلاحية أو مشاريع دولة، ففي الحيازات الصغيرة والمُتوسطة التي يُشكل عددها في القطر حوالي 49 % من المساحات المروية يتم استخدام شبكة الأنابيب المُتنقلة أو الثابتة عن المرشات الصغيرة والمتوسطة، وكذلك طريقة الري الموضعي والملفات الصغير والتغطية الكاملة, أما الخيارات الكبيرة والتي يشكل عددها في القطر حوالي 8,84 % من الحيازات المروية بمساحة حوالي 33,5 % من المساحات المروية فيجب بالضرورة اللجوء للأجهزة المحورية أو الجبهوية أو الملفات الكبيرة أو التغطية الكاملة مع مدافع ذات ضغط عالي.
  
  5- معايير اجتماعية - مهنية ( اليد العاملة ) :
  
  يجب أن يُؤخذ بعين الاعتبار في المنطقة المنوي تجهيزات بطرق الري الحديث توفّر اليد العاملة وأن يكون مستوى تأهيلها كافياً من أجل التشغيل والصيانة بالشكل اللازم، وكذلك يُؤخذ بعين الاعتبار عدد ساعات وأوقات العمل اليومية وإمكانية العمل الإضافي والليلي.
  
  ففي المناطق التي لا تتوفّر فيها اليد العاملة يجب اللجوء لطُرق الري بالتغطية الكاملة والري بالتنقيط والأجهزة المحورية والملفات واستخدام الأتمتة، وبحال وجود يد عاملة يُمكن استخدام الأنابيب المُتنقّلة والتغطية الكاملة والملفات.
  
  6- معايير مُتعلّقة بالطاقة ( توفير وكُلفة الطاقة ) :
  
  تتميز أنظمة الري الحديث بحاجتها للضغط ضمن أنابيب التوزيع وأكثر الأجهزة, وكذلك للطاقة لتحريك بعض الأجهزة. إن توفّر الطاقة الكهربائية الرخيصة يساعد بشكل كبير في اعتماد أكثر الأنظمة تطوراً, وإلا فيجب أن يتم توليد أو تأمين مصدر لطاقة كهربائية رخيصة الثمن.
  
  وهكذا ففي المناطق التي لا تتوفر بها مصادر الطاقة بسهولة يجب استخدام أنظمة الري التي تحتاج لضغط منخفض أو متوسط كالتغطية الكاملة والري الموضعي والجهاز المحوري والجبهوي, أما في المناطق التي تتوفّر بها الطاقة بسهولة فيجب اللجوء للأجهزة التي تحتاج لضغط عالي كالملفات والري بالتنقيط والتغطية الكاملة مع مدافع الضغط العالي.
  
  7- معايير اقتصادية ( الاستثمار ) :
  
  حتى يمكن تشجيع المزارعين والفلاحين من جهة وجهات التمويل من جهة أخرى على استخدام أنظمة الري الحديث الملائمة، يجب أن يتحقّق تأمين التمويل بالنسبة للمزارعين والفلاحين والعائد المُجدي بالنسبة لجهات التمويل والمستثمرين, وتُدرس كل حالة على حدّة ويتم اختيار النظام بأخذ جميع المعايير المذكورة أعلاه بعين الاعتبار, بحيث يحقّق الاختيار أفضل عائد اقتصادي مُمكن.
  
  8- معايير تتعلق بنوعية المياه وتوفرها.
- #jhj_agricultural_eng