ترشيد استخدام مياهالرى والأسمدة تحت نظام الرى بالرش
الموارد الأرضية فى جمهورية مصر العربية
مساحة مصر = 1 مليون كم2 = 238 مليون فدان
المساحة المنزرعة حاليا = 7.8 مليون فدان
الأراضى الزراعية فى الوادى والدلتا = 5.4 مليون فدان
الأراضى الحديثة الإستصلاح = 1.9 مليون فدان
الأراضى المطرية = 0.5 مليون فدان
الموارد والإحتياجات المائية لجمهورية مصر العربية
أولا: الموارد المائية:
1-موارد تقليدية:
- نهر النيل: 55.5 مليار متر مكعب/سنة
- مياه جوفية: 4.8 مليار متر مكعب/سنة
- أمطار: 1.4 مليار متر مكعب/سنة
- تحلية مياة البحر: 0.03 مليار متر مكعب/سنة
2-موارد غير تقليدية:
- الصرف الزراعى: 4.3 مليار متر مكعب/سنة
- الصرف الصحى المعالج: 0.4 مليار متر مكعب/سنة
ثانيا: الإحتياجات المائية:
1- الزراعة: 56.0 مليار متر مكعب/سنة
2- السكان: 3.0 مليار متر مكعب/سنة
3- الصناعة: 6.0 مليار متر مكعب/سنة
نصيب الفرد حاليا من المياه: 950 م3/سنة
نصيب الفرد المتوقع سنة 2025: 600 م3/سنة
أولاً :ترشيد إستخدام مياه الرى من خلال نظم الرى المتطور (الرى بالرش)
بســم الله الرحمن الرحيم
" وجعلنا من الماء كل شئ حي" صدق الله العظيم .الماء نعمة أنعم الله بها علينا وهى سر الحياة وشريانها ومصدر رخائها وكذلك المياه هى التى تصنع تقدم الشعوب فالحضارات كلها قامت على ضفاف الأنهار وكذلك فالصراعات بين الأفراد والشعوب تقوم بسبب التصارع على مصادر المياه . والاهتمام الأكبر اليوم هو عدم الإسراف فى استخدام المياه واستعمال المياه بكفاءة عالية عن طريق استخدام نظم رى لها كفاءة عالية مثل الرى بالرش و التنقيط فى الأراضى الرملية والرى السطحي المتطور (الرى الموجي Surge flow irrigation ) فى الأراضى الطينية واللومية.
نظم الرى الحديثة Modern irrigation methods :
يمكن تقسيم نظم الرى إلى :
1)الرى السطحي Surface irrigation .
2)الرى التحت سطحي Sub-Surface Irrigation .
3)الرى بالرش Sprinkler Irrigation .
4)الرى بالتنقيط Trickle Irrigation .
الرى السطحي (التقليدي) يستخدم بكفاءة منخفضة قد تصل من 40% إلى 50% وهى كفاءة منخفضة ويؤدى استخدام كميات كبيرة من المياه فى هذا النظام إلى عبء كثير على نظام الصرف الزراعي ورفع مستوى المياه الأرضية والغدق فى أماكن كثيرة وكذلك انخفاض كفاءة المصارف الموجودة وتلوثها بالأسمدة التى يتم غسلها من قطاع التربة الى المصارف والمياه الجوفية العميقة.
الرى بالرش:Sprinkler Irrigation :
الرى بالرش هو مشابهة تساقط الأمطار فى الطبيعة صناعيا عن طريق إكساب مياه الرى ضغط بواسطة مضخات خاصة ثم تتحول الى رزاز أو قطرات من خلال فوانى الرشاشات فوق سطح الأرض ثم تسقط على سطح التربة بتوزيع متجانس لتصل الى منطقة الجذور النشطة Active root zone حاملة معها الكيماويات الزراعية التى يتم توزيعها بتجانس أيضاً فوق سطح التربة .
مميزات الرى بالرش:
·لا يحتاج الى تسوية سطح الأرض حيث أن المياه يتم أضافتها من اعلى سطح الأرض.
·يمكن إضافة الأسمدة والكيماويات الزراعية من خلال مياه الرى ويتم توزيعها بالتجانس
·يحقق كفاءة إضافة عالية تصل الى 75%.
عيوب الرى بالرش:
·يساعد على انتشار الأمراض الفطرية خاصة فى فترة ارتفاع درجة الحرارة .
·لا يناسب بعض المحاصيل الحساسة خاصة أثناء فترة الأزهار وبداية العقد.
1)أنواعه:
ª الرى بالرش النقالى (المتحرك يدويا بواسطة المزارع): وفية يقوم المزارع باستخدام مجموعة من المواسير الألمونيوم الخفيفة فى الرى سريعة الفك والتركيب حيث يتم نقل المواسير من موقع لآخر يدويا حتى ينتهى رى المساحة كلها ثم يعود لنفس المكان فى اليوم الرابع او الخامس فى الأراضى الرملية. وهذا النظام مميزاته أنة رخيص فى تكاليف الإنشاء ومن عيوبه كثرة تكاليف التشغيل بالإضافة لكثرة أعطاله نتيجة التحرك المستمر للمواسير وتعرض الوصلات سهلة الفك والتركيب للتلف السريع وكذلك فقد الجوانات من المواسير.
ª الرى بالرش بالشد Drag hose sprinkler system : هذا النظام يعتبر وسطا بين الرى بالرش النقالى و الرى بالرش الثابت حيث يتم تثبيت خط رئيسي وسطى يخرج منة خراطيم مرنة معاملة ضد الأشعة فوق البنفسجية تنتهي هذه الخراطيم بحامل منزلق ملحوم به الرشاش ويتم تحريك الرشاشات من مكانها بواسطة بشد هذا الخرطوم مسافة النقل بين الرشاشات كما هو موضح بالرسم المرفق وتعتبر التكاليف الإنشائية لهذا النظام متوسطة بين الرى بالرش الثابت والرى النقالى. ويعتبر نظام الرى بالرش النقالى من النظم التى تصلح لرى أشجار الفاكهة مع الأخذ فى الاعتبار تغيير الرشاشات الى الرشاشات ذات الزاوية المنخفضة والتى تلائم الأشجار.
ªالرى بالرش الثابت Solid set sprinkler system : وفى هذا النظام يتم عمل شبكة كاملة من المواسير البلاستيكية (PVC ) وتخرج من هذه الشبكة قوائم يركب عليه الرشاشات ولكل رشاش محبس كوره حتى يمكن نقل الرشاشات من مكانها الى موقع أخر. هذا النظام تكاليفه الإنشائية عالية إلا ان تكاليف تشغيلة منخفضة.
ª الرى بالرش المحوري Center pivot sprinkler system :ويستخدم لرى مساحات دائرية كبيرة وهو متواجد بالمزارع الكبيرة ويتكون من عدد من الأبراج من 5-9 وتصل المساحات التى يرويها الى 200 فدان للجهاز الواحد ويحتاج لصيانة مستمرة وقطع غيارة غالية الثمن ان تواجدت بالسوق.
ª الرى بالرش باستخدام المدفع Gun sprinkler irrigation system: الرى بالرش المدفعي عبارة عن رشاش كبير مداه يصل 40 مترا ويحتاج الى ضغط تشغيل عالي يصل الى 10 ضغط جوى وهو يلائم مزارع الأعلاف والحبوب وكذلك مزارع العنب.
2)التشغيل:
يبدأ التشغيل بالطلمبة ويجب التأكد من ان حوض مص الطلمبة نظيف من الرمال حتى لا يؤثر ذلك على سلامة ريش الطلمبة والتى غالبا تكون مصنوعة من الحديد الزهر أو النحاس والرمال تحدث ضررا كبيرا بها. يبدأ تشغيل المحرك والمحبس الرئيسى مغلق حتى يصل الضغط الى الضغط المطلوب ثم يبدأ فى فتح المحبس الرئيسى تدريحيا الى ان يتم تحميل الضغط على الرشاشات. يتم نقل خطوط الرى بالرش النقالى كما هو موضح بالرسومات الملحقة.
3) الصيانةMaintenance :
يحتاج نظام الرى بالرش الى صيانة دورية تشمل كل من الرشاشات حيث يتم التأكد من قطر فوانى الرشاشات ويجب تغييرها ان لزم الأمر للحصول على توزيع متجانس لمياه الرى وعند فقد الرشاشات أو تلفها يجب الرجوع الى كتالوجات الشركات المصنعة لاختيار الرشاش المناسب (نفس التصرف والترسيب ) الرشاشات كذلك تحتاج باستمرار الى تسليك الفوانى من الأعشاب والأسماك التى تسبب انسداد هذه الفوانى وبالنسبة لمواسير الألمونيوم فان تعرضها لآي صدمات يؤثر على انتظام قطرها وبالتالي تحتاج الى استخدام قوالب خشبية لأستعدال قطرها باستخدام الدقماق الخشبي وكذلك قد تحتاج الى بعض اللحامات للوصلات السريعة الفك والتركيب.الوصلات السريعة الفك والتركيب كذلك مثلها مثل المواسير الألمونيوم يجب التعامل معها بعناية وبحرص. الجوانات الكاوتشوك التى تمنع تسرب المياه من مواسير الألمنيوم يجب المحافظة عليها وعدم تلفها أثناء الفك والتركيب وكذلك عند الانتهاء من الرى بعد تمام نضج المحصول تجمع هذة الجوانات وتغسل بمياه نقيه ثم تجفف ويتم تخزينها فى صندوق فى مكان بارد حتى موعد إعادة الاستخدام. الرسومات المرفقة توضح ذلك.
4) ملائمة النظام لرى الأشجار:
كثير من الأشجار تنمو تحت ظروف الأمطار وهى مشابهة للرى بالرش ولعل نظام الرى بالشد يناسب الكثير من اشجار الفاكهة وخاصة إذا ما استبدلت الرشاشات بأخرى ذات زاوية رمى صغيرة حتى لا تصل مياه الرى الى أوراق الأشجار وتسبب لها الإصابة الفطرية خاصة فى فصل الصيف حيث الحرارة والرطوبة تناسب ذلك. ولكن يمكن مقاومة ذلك عن طريق حقن المبيدات الفطرية مع مياه الرى وكذلك استخدام انواع من الرشاشات ذات زاوية رمى منخفضة Low angle sprinklers.
5)التقييمEvaluation :
يتم تقييم واختبار تجانس توزيع المياه بين الرشاشات وتسجل الظروف المناخية التى يتم عندها الاختبار من سرعة واتجاه الرياح وكذلك ضغط التشغيل عند فوهة الرشاشات ويتم ذلك باستخدام عداد قياس الضغط موصل بالبيتيتيوب ويمكن قياس تصرف الرشاش بالحقل عن طريق استخدام خرطوم مرن يتم إدخال فونية الرشاش داخلة وربطة حول الفونية ثم تشغيل الرشاش مع الشبكة ويتم استقبال الماء الخارج من الخرطوم المرن فى وعاء كبير (برميل) ثم تقدير حجم المياه المتجمعة فى فترة زمنية محددة لمعرفة تصرف الرشاش فى وحدة الزمن. يتم عمل شبكة منتظمة 3 X 3 متر وتوضع علب لاستقبال المياه الساقطة من الرشاشات ومن هذه البيانات يمكن معرفة معامل تجانس التوزيع. لاحظ الرسومات المرفقة.
مكونات الرى بالرش:
·الطلمبة Pump:
وهى اما طاردة مركزية أو غاطسة تدار بمحرك كهربى أو ديزل وتصل الكهرباء للمحرك
الطلمبة الطاردة المركزية .
الطلمبة الغاطسة وتحتوى الموتور الكهربى ويصلها الكهرباء عن طريف كابل كهربى
عن طربق كابل كهربى أو تصل الحركة عن طريق عمود من الصلب فى حالة المحرك الديزل.
·وحدة حقن الكيماويات الزراعية مع مياه الرى وهى تصلح للرى بالرش والتنقيط.
·الخط الرئيسى Main line : وهو خط من المواسير PVC يوصل الطلمبة بخطوط الرش أو بالمحابس التى تعطى خطوط الرش المياه وقطر هذة المواسير يتحدد بكمية المياه التى يحملها بحيث لا يتم فقد 15% من الضغط على الأقل.
·خطوط الرش Sprinkler lines وهى الخطوط الألمونيوم الخفيفة أو من الPVC الدفون بالأرض على عمق لا يقل عن 60 سم ويخرج منه حامل للرشاش مركب علية الرشاش ويتم تحريك الخط الألمونيوم أما الPVC فيركب فى الرى بالرش الثابت.
ثانياً: ترشيد استخدام الأسمدة من خلال حقنها مع مياه الرى بالرش
تعرف الFertigation بأنها إضافة الأسمدة من خلال نظام الرى عن طريق حقنها ذائبة فى مياه الرى بواسطة أجهزة خاصة تعرف بالسمادات Fertilizer applicators والسماح لها بالتوزيع مع مياه الرى (Thridgill, 1981) .
كما عرفها كل من (Steduts, 1984; Saleem, 1991; Gascho and Mashali, 1991) بأنها الإضافات المنتظمة من الكميات الملائمة من الأسمدة فى مياه الرى أو من خلال نظم الرى فى الوقت الذى يحتاج إليه المحصول النامى. وهذا التعريف يتضمن الرى السطحى والرى باستخدام المياه المضغوطة (الرش والتنقيط) وكذلك لأنواع الأراضى المختلفة والمحاصيل المختلفة.
نظرة تاريخية: اول من قام بحقن الأسمدة من خلال أنظمة الرى الحديثة هو (Goldberg and Shmueil, 1970) ومنذ ذلك الحين توالت حقن الأسمدة والكيماويات من خلال مياه الرى وفى مصر التسميد من خلال مياه الرى مازال محدود الاستخدام فى نظم الرى بالرش. ولكن مع الرى بالتنقيط أصبح شائع الاستخدام . أول من سجل تقريرا عن التسميد من خلال الرى بالتنقيط هو (Hegazi, 1982 then Kobia, et. al. 1986) . بينما أول من نشر عن إضافة مبيدات الحشائش مع الرى بالرش والتنقيط هو (El-Gindy, 1988) .
مميزات التسميد من خلال الرى: تتمثل مميزات ال Fertigationفى الآتى:
1.تسمح بإضافة الأسمدة بتجانس ممتاز حتى للإضافات بكميات قليلة جدا والتى لا يمكن إضافتها بالطرق التقليدية.
2.تسمح بتجزئة الدفعات السمادية بما يرفع من كفاءة استخدام الأسمدة.
3.تقلل من دخول الآلات لرش السماد والكيماويات الزراعية التى يؤدى الى دمج التربة.
4.يقلل من التلوث للمياه الجوفية العميقة وذلك بتقليل الفاقد من الأسمدة.
5.يقلل من التكاليف الثابتة وبالتالى يزيد من صافى الدخل المزرعى .
6.امكانية حقن منقوع الأسمدة العضوية والأسمدة الحيوية من خلال مياه الرى وبالتالى المحافظة على حيويتها..
عيوب حقن الأسمدة من خلال مياه الرى: يمكن تلخيص العيوب فى التالى:
1.عند استخدام نظام رى ذو تجانس توزيع مياه منخفض فإن توزيع الأسمدة بالتالى يكون توزيعة غير متجانس.
2.فى حالة التركيب الخاطئ للسمادة وعدم تركيب محبس عدم رجوع فى تغذيتها يؤدى ذلك الى تلوث مصدر المياه.
3.عدم استخدام الوقت الملائم لحقن الأسمدة قد يؤدى الى غسيل السماد اسفل منطقة الجذور.
تقنية التسميد من خلال مياه الرى هى عبارة عن إضافة الأسمدة فى جرعات صغيرة ومتوازنة وعلى فترات قصيرة مباشرة فى مياه الرى حيث يتم الحقن بواسطة أجهزة حقن للأسمدة الذائبة تدفع بها لأنابيب الرى ومنها للرشاشات أو المنقطات وذلك لضمان تجانس توزيع مرتفع للمياه والمغذيات فى منطقة المجموع الجذرى الفعال.وبالتالى يمكن رفع كفاءة استخدام كل من المياه والأسمدة وتعظيم صافى العائد من كلا المصدرين الطبيعيين. وقد أصبحت إضافة الأسمدة من خلال مياه الرى من الممارسات العادية فى الرى بالتنقيط إلا أنها مازالت تحتاج لوقت لإدخالها مع الرى بالرش.
أنواع أجهزة حقن السماد من خلال مياه الرى Fertilizers applicators :
1.جهاز الفنشورى Venturi :
الجهاز عبارة عن انبوب 1" أو 1.5" أو 2" وبها اختناق بمنتصف الأنبوب وهذا يقلل الضغط عند الاختناق والذى يتم عمل فتحة فى هذا الاختناق يتم توصيلها بأنبوب رفيع 13-16 مم شفاف ومدعم يتم من خلاله شفط محلول السماد من الخزان المفتوح الى شبكة الرى ومن أهم مميزات هذه الطريقة أنها سهلة الاستخدام وتعطى تركيز شبة ثابت مع الوقت وكذلك رخص ثمنها حاليا بعد تصنيعها فى مصر فى عدد من الشركات الخاصة مع الاحتفاظ بجودتها إلا أنه يعاب عليها أن نسبة الفقد فى.الضغط عالية تصل الى الثلث .
2.خزان السماد Fertilizer Tank :
وهو عبارة عن خزان مدهون بمادة الإيبوكسى المضادة للصدأ يوضع به السماد القابل للذوبان كاملا له مدخل للمياه Inlet يصل حتى قاع الخزان يركب علية خرطوم مدعم ومحبس 1" ومخرج للسماد outlet بأعلى الخزان ومثبت علية محبس تحكم 1". ومن خلال التحكم فى المحبس الوسطى بين المدخل والمخرج يحدث فرق ضغط يعمل على مرور جزء من مياه الرى داخل الخزان مما يساعد على ذوبان السماد وخروج الذائب منة من خلال المخرج الى الخط الرئيسى وبالتالى الى شبكة الرى.ويعاب على خزان التسميد أن تركيز السماد يبدأ عاليا ثم يقل التركيز مع الوقت وهو يحتاج الى خبرة ومعايرة قبلية من المزارع إلا أنة مازال فى الخدمة فى بعض المزارع نظرا لرخص ثمنه وسهولة تصنيعه.
مميزات هذا الجهاز:
بسيط التركيب والتشغيل رخيص الثمن يسهل معايرته وقد اكتسب كثير من المزارعين خبرات فى تشغيله.
عيوب هذا النظام:
اختلاف تركيز الأسمدة خلال فترة الرى مما يؤدى الى فواقد فى الأسمدة ويحتاج الى خبرة فى التشغيل للتحكم فى زمن إضافة السماد.
3.السمادة الهيدروليكية Hydraulic pump or piston pump:
هذا النوع من أجهزة حقن الأسمدة فى مياه الرى يستمد الطاقة اللازمة له من طاقة مياه الرى المضغوطة ويمكن تركيبها مباشرة على خط الرى . يعمل ضغط المياه على تحريك المكبس والذى يعمل بدوره على سحب السماد من تنك مفتوح ثم ضخه فى خط الرى. ومن مميزاتها حقن الأسمدة بمعدل ثابت مع الوقت مما يحقق دقة عالية فى التسميد. ومعدل حقن الأسمدة يتراوح فى هذا النوع من السمادات بين 9: 2500 لتر/ساعة مما يتيح فرصة عالية للاختيار حسب حجم المزرعة وتعتبر من أنجح طرق حقن الأسمدة والكيماويات الزراعية من خلال مياه الرى دون تغير تركيز المحلول طوال مدة الحقن كما أنها تعمل عند الضغوط المنخفضة. ومن عيوبها أنها مرتفعة التكاليف سواء الإنشائية (ثمنها) أو التشغيلية (الصيانة).
4.الطلمبة الكهربائية Electric pump :
هى طلمبة حقن تدار بالكهرباء ونكون جميع أجزائها من ال Stainless steel أو من الكاوتشوك Rubber وغالبا تصرف هذه الطلمبات عالى وبالتالى تركب للمساحات الكبيرة والتى تروى بأجهزة رى كبيرة مثل الرى المحورى وهى غالية الثمن ولكن تركيز الأسمدة المحقونة مع الزمن تكون ثابتة.
الخطوات اللازم اتباعها فى عملية التسميد من خلال الرى:
·قيل حفن الأسمدة فى النظام يجب تشغيله لفترة من الوقت حتى تمتلئ جميع الأنابيب بالماء لضمان عدم وجود هواء بالشبكة وحتى نحصل على ضغط ثابت داخل الشبكة وبالتالى الحصول على تجانس توزيع للسماد عالى.
·يجب عدم إغلاق نظام الرى بعد التسميد مباشرة بل يحب أن يستمر الرى بعد عملية التسميد لغسل الشبكة من السماد وذلك لمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة داخل الشبكة مما يسبب انسدادها وتآكل أجزائها وهذه الفترة تعتبر من كمية المياه اللازمة للرى. وقد وجد ان انسب فترة لحقن الأسمدة تتراوح ما بين 60-80% من وقت الرى اللازم للنباتات النامية.
ملاحظات هامة:
§ يفضل إذابة الأسمدة فى تنك منفصل ثم يؤخذ منه دفعة بدفعة بعد ترشيحها باستخدام شبكة دقيقة.
§ يجب استخدام الأسمدة الكاملة الذوبان فى الماء والتى لا تحدث ريم أو رواسب مع مياه الرى حتى لا تتسبب فى انسداد المنقطات.
§ تسبب بعض الأسمدة انخفاض فى رقم ال pH وهذا ملائم لأراضينا القلوية.
§ دفعات التسميد ؛أفضل وابسط طريقة هى تقسيم كمية السماد على إحتياجات الرى بالمتر المكعب اللازمة للإضافة فى فترة التسميد وتعرف هذة الكميات بالجم/المتر المكعب من إحتياجات الرى.
مواضيع مشابهة:
اقتباس