رسائل واطاريح
دراسة بعض المعايير الهيدروليكية لمنظومة الري بالتنقيط الشريطي و تأثير محسنات التربة في بعض خصائص التربة ونمو نبات الحنطة (.Triticum aestivum L)
دراسة بعض المعايير الهيدروليكية لمنظومة الري
بالتنقيط الشريطي و تأثير محسنات التربة في بعض خصائص التربة ونمو نبات الحنطة
(.Triticum aestivum L)
إن استعمال محسنات التربة النفطية والعضوية ذات تأثير إيجابي في تحسين خصائص التربة الفيزيائية والهيدروليكية التي تعد احدى الأسس التصميمية لنظام الري بالتنقيط بصوره عامة ، اذ تعمل هذه المحسنات على رفع كفاءة خزن واضافة وتوزيع الماء وزيادة المحتوى الرطوبي وتقليل ملوحة التربة البزون ، 2018) ، وبتالي تساعد في اختيار ابعاد تصميمية مثالية لنظام الري بالتنقيط الشريطي ، فضلاً عن كون تحسن خصائص التربة ينعكس إيجاباً في زيادة الإنتاج وما يرافق ذلك من ارتفاع العائد الإجمالي وتقليل التكاليف الاجمالية لتنفيذ النظام وزيادة صافي الأرباح ، وتقليل الهدر في الموارد المائية.
 |
| دراسة بعض المعايير الهيدروليكية لمنظومة الري بالتنقيط الشريطي و تأثير محسنات التربة في بعض خصائص التربة ونمو نبات الحنطة (.Triticum aestivum L) |
ونتيجة للنقص الحاصل في كميات المياه منخفضة الملوحة وانخفاض كفاءة طرق الري التقليدية وزيادة الهدر في الموارد المائية المتاحة و تدهور خصائص التربة الفيزيائية وارتفاع تركيز الأملاح في التربة ومياه الري فضلاً عن وجود مساحات واسعة في الترب الصالحة للزراعة في وسط وجنوب العراق وعدم توفر المياه الكافية لريها، بالإضافة إلى توفر محسنات التربة مثل المادة العضوية وزيت التشحيم ورخص ثمنها مقارنة بالدور الذي تلعبه في تحسين الخصائص المائية والفيزيائية للتربة وزيادة كفاءة الري ، لذا فقد أجريت هذه الدراسة لتحقيق الأهداف الآتية :-
- تحديد بعض المعايير التصميمية والهيدروليكية و الاقتصادية لنظام الري بالتنقيط الشريطي بما يتلائم مع خصائص التربة و زراعة ذات النمو الكثيف مثل محصول الحنطة.
- دراسة تأثير اضافة محسنات التربة مثل المادة العضوية وزيت التشحيم في تحسن الخصائص الفيزيائية والمائية للتربة وزيادة قابليتها للاحتفاظ بالرطوبة ورفع كفاءات الري وزيادة صافي الارباح.
- التقليل من تأثير ارتفاع ملوحة التربة من خلال تداخل جبهات الترطيب ومعالجة مشكلة شحة المياه من خلال رفع كفاءة استعمال الماء.
تصميم نظام الري بالتنقيط الشريطي Boarder drip Irrigation System
يعتمد التصميم الناجح لنظام الري بالتنقيط على عوامل عدة ذات العلاقة بالتربة والنبات ، والهيدروليكا، والهيدرولوجيا، والتحليل الاقتصادي، وعليه فإن اهمال أيا من هذه العوامل يقلل من تحقيق الأهداف المتوقعة منه (كوينكيا (2003). إن ميكانيكية عمل هذا النظام هي ترطيب مساحة وحجم محدود من التربة بتصاريف وضغوط محدده من خلال فتحات صغيرة موضوعة على الأنابيب الحقليه تسمى المنقطات (Drippers) ، يعمل هذا النظام على تقليل كل من الماء المتبخر والتخلخل العميق أسفل منطقة الجذور إلا أن مدى نجاح هذا النظام يعتمد بالدرجة الأساس على الخصائص الهيدروليكية والفيزيائية للتربة اضافة إلى العوامل الاقتصادية (2010 ,.Skaggs et al) ، ذكر الحديثي وآخرون (2010) أن الري بالتنقيط يعمل على ترطيب جزء من التربة بشكل دائرة أسفل المنقط ويزداد قطرها حسب تصريفه وخصائص التربة مثل النسجة والبناء وخصائصها الميكانيكية اضافة إلى فترة تشغيل المنظومة وكمية الماء المجهز، وإن هذا النظام يكون مناسب لزراعة النباتات المتباعدة على شكل خطوط . بين الخطيب (2012) أن المقارنة بين أنظمة الري تكون على أساس الضائعات المائية الحقلية والمقنن المائي الصافي فضلاً عن مقارنة أهم المؤشرات الاقتصادية ، وأوضح إن طريقة الري بالتنقيط تتقدم على طريقة الري بالرش تليهما طريقة الري السطحي بالاعتماد على هذه المؤشرات، ولكن صعوبة ري بعض المحاصيل مثل الحنطة والشعير باستعمال الري بالتنقيط التقليدي لزراعتها على مساحات واسعة، اذ ان استعمال وتطوير أساليب حديثة لطرق الري بالتنقيط وضمان ترطيب كافة المساحة المزروعة نتيجة الاتقاء جبهات الترطيب يعتمد على المسافة الانابيب الحقلية و المنقطات وطريقة ربطها على انبوبين حقليين أو أكثر وبصورة متبادلة الجنابي وآخرون ، (2010).
اقرأ ايضا : تأثير التناوب بالري السيـحي والتنقيط وملوحة ماء الري على خصائص التربة ونمو النبات في تربة طينية
الأسس الهيدروليكية لنظام الري بالتنقيط الشريطي
تعد طريقة الري بالتنقيط من افضل الطرق استخداما في العالم من بين طرق الري الأخرى ، وقد يرجع ذلك إلى التجانس العالي في توزيع المقنن المائي حسب حاجة النبات وتقليل هدر الموارد المائية، إذ تعمل هذه الطريقة على توزيع الماء المجهز من وحدة الضخ إلى الحقل باستخدام شبكة مكونة من الأنابيب الرئيسية والفرعية والحقلية ومنقطات ذات معدل تصريف معين، تصمم هذه المكونات هيدروليكيا حسب المساحة المزروعة وحجم الماء المتوفر ونوع النبات وصفات التربة بالإضافة إلى العامل الاقتصادي ( 2006 ,El Obeid و 2013 Ali ). بالرغم من مزايا الري بالتنقيط ، إلا أن هذه الشبكة التقليدية تواجه العديد من المشاكل مثل انخفاض الضغط التشغيلي الناتج عن كمية خسائر الضغط ، وفاقد الاحتكاك الجانبي للأنابيب ، والمنقطات مما يؤثر هذا الانخفاض على تجانس التوزيع ، وتصريف المنقطات (2013,.Perea et al). وبما أن نجاح الري بالتنقيط الشريطي يعتمد على نفس الأسس التي يعتمد عليها الري بالتنقيط التقليدي ، لذا يجب التخطيط لتصميم الري بالتنقيط الشريطي القادر على تجهيز كميات الماء بكفاءة تجانس وتوزيع رطوبي عال من خلال تحسين الأداء الهيدروليكي بالاعتماد على المعايير الهيدروليكية للتربة ونظام الري بالتنقيط الشريطي (2010 ,Dogan).
التوزيع الملحي في التربة
تعد ظاهرة تجمع الاملاح في قطاع التربة أو على سطحها من محددات طريقة الري بالتنقيط ، وخاصة في المساحة التي تقع بين المنقطات والأنابيب الحقلية لنظام الري بالتنقيط ( 1995 Hanson). إذ تسبب عمليات الري المتكررة تجمع تدريجي للأملاح عند نهاية جبهة الترطيب عمودياً وافقياً نتيجة انخفاض المحتوى الرطوبي يسبب زيادة عمليات التبخر أو امتصاص الماء من قبل النبات ، إذ يرجع أثر تغاير المسافة بين الأنابيب الحقلية في توزيع الاملاح وتراكمها في جسم التربة إلى تأثيرها على التوزيع الرطوبي من خلال تناسق وتجانس توزيع الماء في التربة (الجنابي (2005) . لقد توصل (1987) Bielorai إلى أن تجمع الاملاح يحدث بشكل تدريجي بزيادة المسافة بين الأنابيب الحقلية إذ كانت قيمة الايصالية الكهربائية عند سطح التربة 6 ديسيسيمنز م و 3.5 ديسيسيمنزم في جبهة الابتلال وعند مسافة 0.7 م عن خط التنقيط ، في حين كان اقل تجمع للأملاح أسفل المنقط بواقع ايصالية كهربائية 1 ديسيسيمنز.
حركة الماء الأفقية والعمودية ونمط الترطيب في التربة.
التصميم الكفوء النظام الري بالتنقيط يعتمد على معرفة شكل وحجم التربة المبتلة ، الذي يتأثر بالعديد من العوامل كخصائص مقد التربة ، وتصريف المنقط ، وحجم الماء المضاف ، أو أسلوب الاضافة المستمر، أو المتقطع . والرطوبة الابتدائية للتربة وحرارة كل من الماء والتربة (2009 ,.Ainechee et al و Lazarovitch 2009 ,.et al)، فضلاً عن المسافة بين الأنابيب الحقلية وفترات التشغيل التي تنعكس بصورة مباشرة على أداء وكفاءة الري بالتنقيط الحقلي وقدرته على تجهز المياه بأعماق مناسبة إلى النبات (2010 .Skaggs et al و 2012 .Yin et al) ، إذ يمكن تميز ثلاثة مناطق للرطوبة في التربة تحت نظام الري بالتنقيط وهي ومنطقة الابتلال (Wetting Zone) وتقع أسفل مصدر التنقيط ، منطقة الانتقال (Transmission Zone) التي تنخفض فيها الرطوبي عن المنطقة السابقة مع زيادة المسافة عن مصدر التنقيط نتيجة لزيادة الفراغات الهوائية فيها ، أما المنطقة الاخيرة هي جبهة الابتلال (Wetting front) التي تتقارب رطوبتها مع رطوبة التربة الابتدائية (الحديثي وآخرون ، (2010)، وقد بين (2010) .Skaggs et al أن دراسة حركة الماء في مقد التربة والمسافة الأفقية التي يقطعها ابتعاداً عن خط التنقيط وحجم الترطيب من أهم العوامل التي تحدد عدد الأنابيب الحقلية والمسافة بينها إضافة إلى كلفة الانشاء والجدوى الاقتصادية ، وهذا ما أدى إلى اهتمام العديد من الباحثين الدراسة أنماط الترطيب والتنبؤ بحركة الماء وايجاد العلاقات الرياضية من خلال ربط بعض صفات التربة مع تصميم نظام الري بالتنقيط.
تأثير أضافة محسنات التربة في بعض الخصائص التربة ونمو النبات وإنتاجيته
تعد إضافة المادة العضوية إلى التربة بهيئة الكمبوست ذو تأثير إيجابي في زيادة قابلية التربة على الاحتفاظ بالماء إذ ازداد المحتوى الرطوبي الوزني للتربة من 22.4% في معاملة المقارنة إلى 25.8% عند اضافتها للتربة الرملية المزيجة بتركيز 16.8 طن هكتار في كندا (2004) .Carter et al). كما أوضح ذلك Taban and (2006) Naeini أن إضافة المادة العضوية بتركيز 50 طن هكتار إلى تربتين ، نسجه مزيجة رملية وأخرى مزيجة أدت إلى زيادة المحتوى الرطوبي الحجمي من 20.2% و 28.2% في معاملتي المقارنة إلى 31.6% و %36.4 ، كما أثرت المادة العضوية على النسبة المئوية للماء الجاهز نتيجة لزيادة المسامات البيئية التي تتعكس بدورها ايجابا في زيادة قابلية التربة على الاحتفاظ بالماء، وجد (2007) .Weber et al هنالك ارتفاع في المحتوى الرطوبي الحجمي من 18.5% في معاملة المقارنة إلى 19.1% و 19.6% و 23.3% المستويات إضافة المادة العضوية 30 و 60 و 120 طن هكتار إلى التربة ذات النسجة الرملية. وأوضح أغا وحسن (2012) أن إضافة مخلفات الأغنام بنسبة 2% و4% على أساس الوزن الجاف للتربة الطينية أدى إلى زيادة المحتوى الرطوبي الوزني من 18.13% في معاملة المقارنة إلى 21.70% و 24.00% على التوالي ، وأن سبب هذه الزيادة كون مخلفات الأغنام أدت إلى تحسين خصائص التربة الفيزيائية والمائية التي انعكست إيجابا في زيادة المحتوى الرطوبي للتربة.
تأثير محسنات التربة على نمو وإنتاجية النبات
تعد زيادة الاهتمام بمصنات التربة واستعمال بعض المواد الطبيعية، أو الصناعية كزيت الوقود، أو الأسفلت ، وبعض المخلفات العضوية في تحسين خصائص التربة لما لها من تأثير إيجابي ينعكس على خصائص النمو والإنتاج للنبات (النعيمي (2008) أجريت دراسة من قبل (2012) .Abd Elrahman et al إذ وجدوا أن إضافة المخلفات الحيوانية للتربة الطينية بنسبة 1% من الوزن الجاف للتربة انعكس ذلك على زيادة انتاج حبوب محصول الحنطة بمقدار 4.890 طن هكتار ” مقارنة بمعاملة المقارنة التي أعطت 4.010 طن هكتار ” ، أعزي ذلك إلى تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة التي أدت إلى زيادة الماء والمغذيات و انخفاض ملوحة التربة والصوديوم المتبادل فضلاً عن تأثيرها على الخصائص البيولوجية والخصوبة. كما وجد .Abdelraouf et al (2013) هنالك ارتفاعاً في إنتاجية حبوب الحنطة بواقع 5.42 من هكتار عند إضافة الكمبوست إلى تربة رملية تحت نظام الري بالتنقيط الشريطي مقارنة بعدم الإضافة التي أعطت انتاجاً بواقع 4.83 من هكتار ” ، أعزي ذلك إلى دور المحسن العضوي في زيادة التوزيع الماني في التربة ورفع كفاءة نظام الري التي ساعدت في توفير التوازن الرطوبي الهوائي المثالي الذي ينعكس ايجابا على العمليات الفيسيولوجية داخل النبات وبالتالي زيادة الانتاج ، وفي السعودية توصل احمد والزين (2014) إلى زيادة الوزن الجاف المحصول الحنطة المزروعة لموسمين عند إضافة المادة العضوية إلى التربة بمستوى 10 من هكتار ، إذ ارتفعت من 1.32 غم و 1.46 غم إلى 2.42 غم و 2.59 غم غم لكل خمسة نبات بالمقارنة مع معاملة المقارنة للموسم الأول والثاني على التوالي، وأعزي ذلك إلى زيادة الماء الجاهز في التربة بسبب انخفاض كثافتها الظاهرية وبالتالي زيادة حركة الجذور والمغذيات.
تأثير مستوى الري في بعض الخصائص التربة ونمو النبات وإنتاجيته
تتحدد حركة جبهة الترطيب العمودية والأفقية من مصدر الترطيب بحجم الماء الكلي ومستوى ماء الري المضاف إلى وحدة المساحة إذ كلما ازداد حجم الماء المضاف ازدادت سرعة التقاء جبة الترطيب El-Hafedh (2001 ,.et al). كما بين الشيخلي و الجنابي (2012) أن نسبة الرطوبة الوزنية تنخفض بالابتعاد عن مصدر التنقيط مع العمق وانها كمعدل عام كانت 16.5% و 13.3% و 11.4% عند اضافة مستويات ري 100% و 75% و 50% من قيم Epan على التوالي، من خلال دراسة أجريت في تربة ذات نسجة مزيجة غرينية، وان هذا التدرج في الانخفاض في نسبة الرطوبة ناتج عن الانحدار التدريجي في الشد الرطوبي الذي يعتمد على رطوبة التربة الأولية. وجد (2014) .Eid et al في دراسة أجراها على تربة ذات نسجة رملية لبيان تأثير التسوية الليزرية واربعة مستويات ري 40% و 60% و 80% و 100% من قيم متطلبات الري (Irrigation requirements) على تجانس التوزيع الرطوبي في مقد التربة، إذ توصلوا إلى عدم وجود فروق معنوية بين مستويات الري وتجانس التوزيع الرطوبي للطبقة السطحية بالرغم من أفضلية مستوى الري 100% ، وعزى ذلك إلى دور تسوية سطح التربة الذي 20 ساعد في زيادة حركة الماء الأفقية على السطح و التي انعكس ايجابا على تجانس التوزيع الرطوبي في الافق السطحي للتربة.
