إن جدولة الري تعتبر واحدة من العوامل التي تؤثر على العمليات الفلاحية والجدوى الإقتصادية للمشاريع الزراعية. وتكمن أهمية الجدولة في تأثيرها المباشر على توفير مياه الري وتحسين الإنتاجية.
تضاف مياه الري للمحاصيل حسب فترات محددة مسبقاً إعتماداً على:
- معرفة ومتابعة رطوبة التربة
- الإحتياجات المائية للمحصول المعني
حسب ما هو معروف فإن العامل الأول يتأثر بنوع التربة بينما يتأثر العامل الثاني بالعوامل المناخية ويلعب هذان العنصران معاً دوراً فاعلاً في التأثير علي النواحي العملية التي تخص عملية الري من ناحية الكمية والتوقيت بحيث تصبح الإجابة على السؤالين : متى يجب أن نضيف مياه الري؟ وبأي كمية لوحدة المساحة؟ هى التعريف العملي لجدولة الري وطلبيات المياه.
بالإضافة للعوامل الأساسية المطلوبة لجدولة الري والتي سنتطرق لها بالتفصيل لاحقاً فان هنالك بعض العناصر المهمة والتي يجب أن تؤخذ في الإعتبار مثل حساسية المحصول لنقص أو زيادة المياه خلال فترات النموء المختلفة مقارنة بالإستخدام الأمثل (أي بدون نقصان أو زيادة).
إن تتبع رطوبة التربة يتطلب معرفة العلاقات المائية للتربة المعنية Soil water relations والتي تعتمد على الخواص الفيزيائية للتربة. الجدول رقم (1) يلخص بعض هذه الخواص لترب ذات قوام مختلف. يلاحظ أن كثافة التربة الثقيلة لا تمثل تلك القيم المعروفة للترب الطينية المتشققة الخاصة بالسهول الطينية الوسطى بالسودان والتي تعتبر المهد لمعظم المحاصيل الغذائية والنقدية بالبلاد حيث تتراوح كثافتها بين 1.11 الى 1.54 جم/سم3 حسب العمق ونسبة الرطوبة (لماذا؟).
جدول رقم (1) ملخص الخواص الفيزيائية لبعض أنواع الترب
| الخاصية | نوع التربة | ||
| خفيفة | متوسطة | ثقيلة | |
| سعة التشبع SC بالوزن (% gravimetric) | 25 – 35 | 35 – 45 | 55 – 65 |
| السعة الحقلية FC بالوزن (% gravimetric) | 8 – 10 | 18 – 26 | 32 – 42 |
| الذبول الدائمPWP بالوزن (% gravimetric) | 4 – 5 | 10 – 14 | 20 – 24 |
| الكثافة BD (جم/سم3) | 1.4 – 1.6 | 1.2 – 1.4 | 1.0 – 1.2 |
| الماء المتاح كلياً Aw حجمياً (FC – PWP × BD ) | %6 | %12 | %20 –16 |
| الماء المتاح كلياً Aw ملم/متر10) × (FC – PWP × BD | 60 | 120 | 200 |
مثال (1)
إذا كانت السعة الحقلية FC لطبقة تربة سمكها 45 سم تساوي 35% بالوزن فما هي كمية الماء المتاح التي تحملها هذه الطبقة بالمتر المكعب للهكتار؟ ملحوظة يمكن أخذ الكثافة = 1.2 وال PWP = 20% بالوزن.
الحل:
كمية الماء المتاح Aw = FC-PWP = 35 – 20 = 15%
بما أن الكثافة = 1.2 فان كمية الماء المتاح بالملم/متر = 10×1.2×15 = 180 ملم/متر
= 0.45×10×1.2×15 = 81 ملم/45 سم = 810 متر3/هكتار أو —— متر3/فدان
عمق الجذور الفعال (D)
وهذا يعني العمق الذي يمتص فيه النبات حوالي 80% من احتياجاته المائيه وهو يعتمد على فسيلوجيا النبات ونوع التربة وكمية الماء المتاح التي تعتمد بدورها على طريقة الري. ونجد أن هذا العمق بالنسبة للخضروات عموماً يتراوح بين 50 إلى 60 سم بينما يتراوح في بعض المحاصيل الأخرى بين 80 إلى 120 سم أو أكثر مثل القطن, الذرة الرفيعة والشامية (قصب السكر؟) ومن المعروف أيضاً أن عمق الجذور يتناسب مع عمر المحصول.
الماء المتاح فعلياً (RAw)
لاتستطيع النباتات امتصاص كل الماء المتاح (Aw) بنفس الكفاءة أو السهولة حيث نجد أنه يوجد حد معين أو نسبة معينة من الماء المتاح يسهل على النبات امتصاص الماء فيها تتدنى بعدها قدرتة على استخلاص الماء من التربة تدريجياً حتى يصل الى مستوى يستحيل علية استخلاص الماء أي حد نقطة الذبول الدائم (PWP) وهذا المستوى الذى يسبق نقطة الذبول الدائم على الرغم من انه في مستوى الماء المتاح إلا أن النبات يتعرض فيه إلى اجهاد مائي يؤدي إلى تدني في الإنتاجية وتظهر هذه الخاصية بصورة جلية في التربة الطينية الثقيلة (لماذا؟). عرفت هذه النسبة من الماء المتاح والتي يستطيع فيها النبات امتصاص الماء دون اجهاد بالنسبة المسموح بها للإستهلاك أو ما يعرف ب Maximum permissible depletion of available water ويرمز لها عادة بالحرف (p) وعليه فان كمية الماء المتاح فعلياً للنبات دون أن يتعرض إلى أي اجهاد من شأنة خفض الإنتاجية يمكن حسابه من: RAw = Aw × p × D حيث نجد وجود عمق الجذور الفعال لأن النبات لايستطيع عملياً الحصول على الماء المتوفر على عمق يفوق الجذور وإن كان متاحاً بالكامل ومثل هذا الماء المتسرب تحت العمق الفعلي للجذور يعتبر فاقداً في عملية الري ويتسبب في تدني كفاءة استخدام مياه الري ومن حسن الحظ فإن هذا الوضع يحدث في الأراضي خفيفة القوام.
وقد تلاحظ من الخبرات المتراكمة أنه كلما قل العامل p كلما تحسن نموء المحصول وإنتاجيته وعموماً نجد أن العامل p يتراوح بين 0.3 – 0.2 بالنسبة للمحاصيل ضحلة الجذور بينما يتراوح بين 0.6 -0.4 بالنسبة للمحاصيل عميقة الجذور.
صافي عمق الماء المضاف بالري (d) Net irrigation application depth
ظهر من الأقسام السابقة بأن مياه الري يجب أن تضاف عندما يتم نفاد الحد الأعلى من النسبة المسموح بها للإستهلاك (p) من العمق الفعال للجذور والتي سميناها الماء المتاح فعلياً (RAw) وعليه فان مياه الري المطلوب إضافتها يجب أن تعوض هذا الإستهلاك المسموح به حتى لايتعرض النبات إلى إجهاد مائي والذي يساوي ال RAw الذي يساوي Aw × p × D.
مثــال (2)
إذا كان الماء المتاح كلياً (Aw) يساوي 99 ملم/متر وكان الحد المسموح به للإستهلاك (p) = 0.5 % وعمق الجذور في هذه المرحلة من النمو = 0.4 متر فما هو عمق مياه الري الذي يجب اضافته للتربه حتى لايتعرض النبات الى اجهاد مائي؟
الحل: d= 99× 0.5 × 0.4 = 19.8 ملم والذي يلاحظ أنه هو نفس كمية الماء المتاح فعلياً (RAw) لماذا ؟
الاحتياجات المائية للمحاصيل
لمعرفة طلبيات المياه لابد من معرفة الإحتياجات المائية للمحصول حسب فترات النموء المختلفة و ومتوسط الأحوال المناخية السائدة في المنطقة المعنية. حسب ما تم ذكره في محاضرة أخرى فإن الاحتياجات المائية للمحاصيل تقدر باستخدام العوامل المناخية المؤثرة في عملية البخر نتح بمتوسط ثلاثون سنة ومن ثم يمكن حساب البخر نتح للنبات المرجعي (ETo) على مدى فترات محددة غلب عليها نظام العشرة أيام (Decadal) بحيث يستعمل معدل البخر نتح المرجعي مع ما يقابله في الفترة الزمنية المحددة من معامل المحصول (Kc)ليكون حاصل ضربهما يساوي الاحتياج المتوقع للنبات خلال الفترة المحددة. ولقد نشرت حديثاًً ورقة علمية بالاحتياجات المائية لمعظم المحاصيل الرئيسة التي تزرع في السهول الطينية الوسطى كانت قد أجيزت سلفاً بواسطة لجنة فلاحة المحاصيل تتضمن معامل المحصول والاحتياجات المائية لمحصول قصب السكر كما موضح بالجدول رقم (2) باستعمال معلومات الطقس للثلاثين سنة الأخيرة أي من 1971- 2000م.
جدول رقم (2) معامل المحصول لقصب السكر*
| الشهر | سبتمبر | اكتوبر | نوفمبر | ديسمبر | يناير | فبراير | مارس | أبريل |
| Kc | 0.50 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.15 | 1.20 | 1.15 | 1.10 |
| الشهر | مايو | يونيو | يوليو | أغسطس | سبتمبر | أكتوبر | نوفمبر | – |
| Kc | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.95 | 0.80 | – |
*المصدر: سر الختم وآخرون. مجلة البحوث الزراعية العدد 9 ص 71 . 2007
يوضح الجدول رقم (3) الاحتياجات المائية لمحصول قصب السكر باستخدام معلومات الطقس للثلاثين سنة الأخيرة لمحطة ود مدني وعلية يرجى مراعاة الفرق حسب الموقع بالنسبة لمزارع قصب السكربالمواقع المختلفة بالبلاد.
جدول رقم (3) الاحتياجات المائية لمحصول قصب السكر حسب تاريخ الزراعة1 (م3/فدان/يوم)
حسب معلومات الطقس للفترة 1971-2000 ود مدني
| ديسمبر | نوفمبر | أكتوبر | سبتمبر | الشهر |
| * | سبتمبر | |||
| * | 16.6 | أكتوبر | ||
| * | 16.9 | 22.5 | نوفمبر | |
| * | 15.6 | 20.8 | 26.0 | ديسمبر |
| 16.1 | 21.5 | 26.9 | 30.9 | يناير |
| 24.5 | 30.7 | 35.3 | 36.8 | فبراير |
| 34.4 | 39.6 | 41.3 | 39.6 | مارس |
| 42.0 | 43.8 | 42.0 | 40.2 | أبريل |
| 42.3 | 40.6 | 38.8 | 35.3 | مايو |
| 40.1 | 38.3 | 34.9 | 34.9 | يونيو |
| 32.3 | 29.4 | 29.4 | 29.4 | يوليو |
| 26.0 | 26.0 | 26.0 | 26.0 | أغسطس |
| 26.5 | 26.5 | 26.5 | 26.5 | سبتمبر |
| 27.7 | 27.7 | 27.7 | 26.3 | أكتوبر |
| 28.1 | 28.1 | 26.7 | 22.5 | نوفمبر |
| 26.0 | 24.7 | 20.8 | ديسمبر | |
| 25.5 | 21.5 | يناير | ||
| 24.5 | فبراير | |||
| 12490 | 12425 | 12422 | 12407 | الكمية الكلية م3/فدان |
1المصدر: سر الختم وآخرون. مجلة البحوث الزراعية العدد 9 ص 84 . 2007
* الرية الأولى. لمزيد من التفاصيل يرجى مراجعة الجدول رقم (4).
يمكن أيضاً الإستفادة من قيم البخر نتح ETo بالمترالمكعب للفدان لمناطق انتاج السكر حسب جدول رقم (4) مع قيم تقديرية للرية الأولى. يجدر أن نتذكر أن كمية الرية الأولى هى خاصية مرتبطة ارتباط وثيق بمعدل الأمطار السنوي والعمليات الفلاحية الأخرى بما فيها جدولة الري والدورة الزراعية.
جدول رقم (4) قيم البخر نتح ETo لبعض مناطق انتاج السكر م3/فدان وتقديرات الرية الأولى*
| الشهر | عسلاية | سنار | الجنيد | القربة | الرية الأولى (م3/فدان) |
| يناير | 22 | 23 | 24 | 23 | 700 |
| فبراير | 26 | 28 | 27 | 26 | 700 |
| مارس | 31 | 32 | 31 | 33 | |
| أبريل | 29 | 32 | 32 | 32 | |
| مايو | 29 | 33 | 32 | 31 | |
| يونيو | 29 | 31 | 37 | 36 | |
| يوليو | 22 | 26 | 28 | 31 | |
| أغسطس | 21 | 24 | 25 | 30 | |
| سبتمبر | 21 | 24 | 26 | 26 | 400 |
| أكتوبر | 21 | 24 | 25 | 26 | 500 |
| نوفمبر | 22 | 25 | 26 | 21 | 600 |
| ديسمبر | 21 | 22 | 22 | 21 | 700 |
*المصدر: حسين سليمان آدم: Agroclimatology, crop water requirement & water management
جدولة الري
جدولة الري أو الفترات بين الري يحددها معدل استخدام النبات المتوقع للماء في اليوم الواحد ETc (ملم/يوم) مقارنة بصافي عمق مياه الري المضافة في الرية الواحدة d (ملم) بحيث يصبح:
عدد الأيام بين أي ريتين متتاليتين = d/ETc (يوم)
تمـــرين (1):
باستخدام الجدول رقم (3) وبافتراض أن الماء المتاح الكلي (Aw) في الأراضي الطينية الثقيلة حوالي 200 ملم/متر أوجد الفتره بين الريات خلال شهر أبريل لمحصول قصب تمت زراعته في سبتمبر. ملحوظة: يجب فرض قيم لكل من العمق المتوقع للجذور في أبريل (D) والحد المسموح به لإستهلاك الماء المتاح دون حصول اجهاد مائي (p).
عند حساب الإحتياجات أو المقننات المائية للمحصول المعين يمكن معرفة أقصى كمية احتياج وزمن حدوثها بحيث يمكن بحسابات بسيطة التاكد من أن نظام الري المعين يمكن أن يغطي هذه الكمية ام لا؟ فمثلاً نجد أن مشروع كنانة به 11 طلمبة ري فاذا فرضنا بأن الطلمبة الواحدة تضخ بمعدل 5.6 م3/ث وانه يتم تشغيلها بحيث تعمل حوالى 8 طلمبات بصورة مستمرة خلال اليوم فان الكمية الكلية للمياه ستكون = 8 5.6 = 44.8 م3/ث أي = 44.8 × 24× 60 × 60 = 3,870,720 م3/يوم فاذا كانت المساحة المزروعة حوالي 85,000 فدان فان أقصى احتياج يومي يمكن تغطيتة لا يمكن أن يتخطى ال 3870720/8000= 45.5 م3/يوم وعليه فان أي نقصان في هذه الكمية سيترتب عليه اما نقصان في المساحة المزروعة (اذا حدث قبل الزراعة) أو تعريض بعض المساحات الى اجهاد مائي أو الإضطرار الى تشغيل عدد أكبر من الطلمبات لفترات أطول.
(Ea) Irrigation Application Efficiency كفاءة إضافة مياه الري
عرفنا فيما سبق بان كمية مياه الري التي يجب اضافتها بحيث تخزن في منطقة الجذور لتعويض عملية البخر نتح للمحصول المعني تسمى صافي عمق المياه المضاف بالري (d)
أو ما يعرف ب: Net irrigation application depth ولكننا نعلم بان هنالك فواقد تحدث نسبة للتبخر أو التسرب السطحي أو العميق حسب نوع التربة ونظام الري المتبع. وعلية فان كفاءة اضافة مياه الري Irrigation Application Efficiency (IE) تعني النسبة المئوية للكمية المطلوب توفرها في منطقة الجذور (d) م3 الى الكمية الفعلية التي تمت إضافتها م3 .
IE=d/total water applied*100
Gross Irrigation Application Depth (dg) كمية مياه الري الكلية
كما ذكر أعلاه نعرف بأنه يجب اضافة كمية من المياه للكمية المطلوبة (d) بواسطة النبات المعني لتعويض الفواقد حسب الكفاءة المذكورة أعلاه IE وعليه يمكن حساب الكمية الكلية التي يجب اضافتها (dg) كالتالي:
(dg=d/E (as afraction
سعة نظام الري System Capacity
كما سبق ذكره فإن سعة نظام الري الدنيا يجب أن تكفي لتغطية كل المساحة المزروعة عند اقصى متطلبات مائية للمحصول أو المحاصيل المعنية. وعليه فإن التصريف المطلوب (Q) م3/ساعة يمكن أن يحسب كالآتي:
Q=4.2A *dg/t
حيث A هي المساحة المطلوب ريها بالفدان و dg هي الكمية الكلية المطلوب اضافتها (ملم) أما (i) فهي الفترة بين ريتين عند فترة الإحتياج القصوى و (t) هي عدد ساعات التشغيل في اليوم الواحد (ساعة) و الرقم 4.2 هو عامل تحويل للأفدنة ويساوي 10 في حالة أن تكون المساحة A بالهكتار. عموماً فانه يفضل اعطاء فرصة يومين راحة قبل بدء الرية القادمة بحيث يمكن اصلاح وصيانة الأعطاب المتوقعة في القنوات أو الطلمبات. وعليه يفضل تخفيض الفترة بين الريتين (i) أعلاه بمدة يومين.
Eng\ Jamal h Jahlan
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق