عمار جابر
30-07-2009, 05:46 PM
الري هو إضافة الماء للتربة لأي من الأسباب التالية:
1- إضافة الماء للتربة كعامل ضروري لنمو النباتات في المناطق الجافة.
2- تبريد التربة والجو لخلق مناخ أكثر ملائمة لنمو النباتات.
3- غسل أو تخفيف الأملاح الموجودة في التربة.
4- خفض أخطار تجريف التربة Soil piping
5- تليين طبقات الحراثة Soften tillage pans
مصادر المياه
Water Resources
•تضاف مياه الري للتربة ولإكمال النقص في مياه المصادر التالية. وكل هذه المصادر المائية يجب أخذها في الاعتبار عند تقدير المقننات المائية أو احتياجات النبات المائية والمصادر هي:
1. التساقط Precipitation
2. المياه الجوية غير التساقط Atmospheric water other than precipitation
3. مياه الفيضانات Flood water
4. المياه الجوفية Ground water
•والاخفاق في الأخذ في الاعتبار المياه من المصار المذكورة جميعها والنسبة التي يساهم بها كل في هذه المصادر لاحتياجات النبات ربما يقود الى تصميمات خطأ لمنظومات الري.
1. التساقط (الأمطار والجليد)
Precipitation (rain and snow)
هذا المصدر ليكون أكثر نفعاً لابد من توفر الخصائص التالية:
أ/ الكمية Amount يجب ان تكون الكمية كافية لتعويض تلك التي فُقِدت من منطقة الجذور (root-zone).
ب/ الفترة الزمنية (التردد) Frequency يجب ان تكون مناسبة وملائمة حتى لا تتأثر النباتات بالجفاف من طول الفترة بين حدوث تساقطتين متتاليين.
ج/ الشدة Intensity يجب ان تكون قليلة بما فيه الكفاية لإعطاء الفرصة للمياه لتتشربها التربة.
2. المياه الجوية
Atmospheric water other than precipitation
في بعض الأجزاء من العالم تكون مساهمة هذا المصدر كبيرة ومؤثرة. والعوامل المناخية التي يجب ان تتوفر لجعل هذا المصدر مؤثراً هي:
i) تكون حبيبات الندى كبيرة Considerable dew formation
ii) الضباب والسحاب Fog and cloud
iii) الرطوبة العالية High humidity
3. مياه الفيضانات Flood water
ومياه الفيضانات مشابهة الى حد لمياه الري عند انسياب الماء على سطح الأرض يتسرب بعضها الى داخل التربة وتكون مخزوناً يستعمله النبات فيما بعد.
4. المياه الجوفية Ground water
المياه الجوفية هي مياه تحت سطح التربة وتكون في الفجوات بين حبيبات التربة Voids وتكون حركة المياه الى أعلى التربة بالخاصية الشعرية من منسوب المياه الجوقية Water table الى منطقة الجذور مصدراً أساسياً في بعض المناطق لنمو النباتات وهذا المصدر ليكون أكثر تأثيراً ومن غير ان يحد نمو النباتات يجب ان يكون أسفل العمق الذي تأخذ منه غالبية الجذور احتياجات النبات من الماء. والعمق المناسب لمنسوب المياه الجوفية هو العمق الذي يعطي أكثر مردود اقتصادي.
طرق الري Irrigation methods
يمكن ان تروي التربة لغرض الزراعة بأي من الطرق الآتبة:
1. الغمر (سطحي) Flooding
2. السراب أو الاخاديد اوالخطوط (سطحي) Furrow
3. الري تحت سطح التربة Sub-irrigation
4. الري بالرش Sprinkler
5. الري بالتنقيط Drip or trickle
1. العلاقات الأساسية بين التربة والمياه Basic Soil-Water Relations
التربة منظومة معقدة "Complex" غير متجانسة "Heterogeneous" ، ذات حالات كثيرة "Polyphasic" ، متحببة "Particulate" ، مشتتة "Disperse"ومنفذة "Porous" ومساحة سطحها (الحبيبات) يمكن ان تكون كبيرة جداً مقارنةً بحجمها. والحالات الثلاث الموجودة في الطبيعة تكون موجودة بها الحالة الصلبة هي حالة الجسيمات Soil particles ، حالة السيولة (soil water) ماء التربة وهي تحتوي على أملاح مذابة والحالة الغازية تمثلها الغازات الموجودة في التربة "Soil air".
2.1 الثقل النوعي الحقيقي Real Specific Gravity Gs
هي كمية لا أبعاد لها "Dimensionless" وتعرف على انها النسبة بين كتلة "Mass" الجسيم "Particle" وكتلة ماء لها نفس الحجم وتتراوح بين 2.6 الى 2.7.
2.2 الثقل النوعي الظاهري Apparent Specific Gravity As
تعرف على انها النسبة بين كتلة حجم معين من التربة الجافة بما في ذلك الهواء الذي تحتويه وكتلة ماء لها نفس الحجم وهذه النسبة تعرف على انها كتلة الحجم "Volume mass" أو معاير الكثافة:
•Pb = Bulk density أو كثافة الكتلفة الجافة DryBulk density لها أبعاد جم/سم3 و تساوي الثقل النوعي الظاهري "As" في المقدار وتختلف عنه في الوحدات.
رسم يوضح التربة كمنظومة ذات أبعاد ثلاثة )Three-phase system (
2.3 كثافة المواد الصلبة (الكثافة المتوسطة للجسيمات) rs Density of solids (mean particle density "rs")
في معظم الترب المعدنية تتراوح قيمة كثافة الجسيمات بين 2.6 – 2.7 جم/سم3. وجود المواد العضوية يقلل من قيمة rs وهي في المقدار تساوي الثقل النوعي الحقيقي وتختلف عنه في الوحدات (Gs).
2.4 كثافة الكتلة الجافة rb Dry bulk density
•هي تمثل النسبة بين كتلة التربة الجافة وحجم نفس الكتلة بما في ذلك مسامات مرور الهواء (Air pores) وهي أصغر من rs.
•في التربة الرملية قيمة rb يمكن ان تصل حتى 1.6 جم/سم3 بينما في حبيبات الطفل الجيدة التجميع "well aggregated loams" يمكن ان تكون 1.1 جم/سم3.
2.5إجمالي الكثافة الكلية الرطبة rt Total (wet) bulk density (rt)
وقيمتها تعتمد على المحتوى الرطوبي للتربة وهي تعبر عن الكتلة الكلية لتربة رطبة على حجم نفس الكتلة "Total mass of a wet soil".
2.7 المسامية
وهي معيار حجم المسامات النسبية في التربة "Relative pore volume in the soil" وقيمتها تكون في حدود 0.3 – 0.6 (30% - 60%) وهي لا تكشف عن توزيع المسامات حسب حجمها
"Pore-size distribution divided by Vs".
2.8 نسبة الفراغات أو المسامات e Void ratio (e)
وهي نسبة حجم الفراغات في عينة التربة
"Void pore volume of solids" مقارنةً بحجم المواد الصلبة في العينة.
2.9 رطوبة التربة Soil wetness
يمكن التعبير عن رطوبة التربة أو نسبتها بطرق مختلفة والمعايير الشائعة الاستعمال هي:
أ/ الرطوبة بالكتلة qm% Mass wetness (qm%)
= كتلة التربة الرطبه – كتلة التربة الجافة كتلة التربة الجافة
وهي تعرف على انها كتلة المادة في عينة على كتلة التربة الجافة × 100 "Gravimetric water content. التربة الجافة هي تربة مجففة في الفرن في درجة حرارة من 105oC إلى 110oC لمدة 24 ساعة.
ب/ الرطوبة بالحجم qu% Volume wetness (qu%)
في التربة الرملية الرطوبة في درجة التشبع تكون بين 40% الى 50% في التربة المتوسطة الحبيبات تكون تقريباً 50% بينما تصل في التربة الطينية حتى 60% واستعمال qu% أكثر سهولة من استعمال qm% لأنها أقرب الى حسابات الفيض (Fluxes) وكمية الماء المضاف الى التربة بالري أو الأمطار.
ج/ المحتوى الرطوبي بحسابات العمق qd cm/m
Water content on depth basis (qd cm/m)
•qd سم/متر عمق = qu% = qm% × As
• وهذه تمثل عمق الماء بالسم في عمق التربة بالمتر
د/ درجة التشبع qs% Degree of saturation
وهذا المعيار يعبر عن حجم الماء أو الرطوبة الموجودة في التربة نسبة الى حجم الفراغات "Volume of pores". وهي تتراوح بين صفر في تربة جافة تماماً الى 100% في تربة مشبعة تماماً. والتشبع الى 100% نادراً ما يكون نسبة للهواء الذي يكون محتجزاً في الفراغات وهو معيار ليس جيد بالنسبة للتربة التي يزداد حجمها مع إضافة الماء وتتغير المسامية "Porosity".
•مثال (1):
أ/ أوجد المحتوى الرطوبي بعينة من التربة كتلتها وهي رطبة 120جرام وكتلها وهي جافة 95 جم (qm%).
ب/ إذا علمت ان حجم العينة كان 75 سم3 أوجد المحتوى الرطوبي للعينة بالحجم qu% وبالعمق.
ج/ إذا علمت ان Ps لتلك التربة 2.6 جم/سم3 أوجد e و f وكذلك أوجد درجة التشبع.
2.10التربة (ملمس ، نسيج) Soil texture
بنية التربة تعتمد على توزيع الحبيبات المختلفة من حيث الحجم "Soil particle distribution" والحبيبات هي الرمل الغرين أو الطمي والطين "Sand, silt of clay" وتصنف الترب على حسب النسب المختلفة لهذه الحبيبات وإيجاد النسب المختلفة يتم في المعمل بما يعرف بالتحليل الميكانيكي "Mechanical analysis".
• الرمل 2 – 0.05 مم Sand
• الطمي أو الغرين 0.05 – 0.002 مم Silt
• الطين , 0.002 مم Clay
وهذه الحبيبات الثلاث عندما تختلط مع بعضها بنسب متفاوتة ينتج عنها نوع معين من التربة كما موجود في مثلث تصنيف التربة من حيث البنية وبنية التربة لا يمكن تغييرها.
سعة تَحَمُل التربة للماء (Water holding capacity) مرتبط ببنية التربة وإذا بنية التربة تحدد الكمية من الماء التي يجب إضافتها (Amount to be applied) بالري في كل فترة وكذلك تردد الري (Irrigation frequency).
2.11 تركيب التربة Soil structure
تركيب أو قوام التربة يعني انتظام حبيبات التربة والتصاق الجبيبات الصغيرة مع بعضها لتكون الركام (Aggregates).
تركيبة التربة تؤثر على نفاذية (Permeability) التربة بالنسبة للماء والهواء واختراق الجذور للتربة (Root **) تركيبة التربة يمكن تغيرها وتحسينها أو صيانتها والمحافظة عليها بالدورات الزراعية والعمليات الزراعية في وقتها المحدد.
تركيز أملاح الصوديوم يؤثر على التربة لأنه يكسر الركام وينتج عن ذلك نقصان في تخلل الماء للتربة (Low infiltration)، التربة الهشة (Crumbly) والحبيبة (Granular) هي أفضل التركيب للإدارة الجيدة لمياه الري ونمو أفضل.
2.12 :السعة الحقلية (FC) Field Capacity
هي حالة رطوبة التربة من يوم الى ثلاثة أيام بعد أمطار غزيرة أو رية ثقيلة وهي تعمتد على نوع التربة، وهي حالة الرطوبة التي تكون عندها التربة بعد ان يتوقف التصريف الداخلي للتربة أو يصير قليلاً جداً وهي كذلك حالة رطوبة التربة عند جهد ما ترى يساوي 0.333 بار في الترب الطينية و0.05 بار في الترب الرملية .
2.13: نقطة الذبول الدائم (PWP) Permanent Wilting Point
هي حالة رطوبة التربة التي لا يستطيع عندها النبات امتصاص الماء اللازم لمقابلة التبخر-نتح ET ، ويصبح النبات في حالة ذبول دائم ويموت. هذه النقطة تعتمد على النبات ثم على التربة. يكون الماء ممسوك بقوة مقدارها حوالى 15بار.
2.14: الماء المتاح
Available Water(AW)
هو الماء في التربة الموجود بين السعة الحقلية ونقطة الذبول الدائم (AW = FC – PWP ). وفي ممارسات الري يجب ان يروى المحصول قبل ان يصل إلى نقطة الذبول الدائم.
الماء المتاح الميسر أو اليسر (RAW) Readily Available Water
•هو جزء من الماء المتاح RAW = ¦.AW = ¦[FC - PWP].
•حيث ان:
• RAW = الماء المتاح اليسر
• AW = الماء المتاح
• FC = الرطوبة عند السعة الحقلية
• WPW = الرطوبة عند نقطة الذبول الدائم
•¦ = الجزء من الماء المتاح الذي يتم تعويضه أو استنفاذه.
•¦ يمكن التعبير عنها ككسر عشري أو نسبة مئوية في حالة التعبير عنها كنسبة مئوية يجب ان تقسم على 100 لايجاد عمق الماء الواجب إضافته.
•\ صافي الماء الذي يجب إضافته (عمق):
• NIR = [FC – PWP].f.D cm
•حيث ان:
• NIR =عمق الماء الذي يجب إضافته عند الري (سم)
• FC = عمق الماء (سم/متر) عند السعة الحقلية
• PWP = عمق الماء (سم/متر) عند نقطة الذبول الدائم
• D = عمق منطقة الجذور (متر)
• f = الجزء من الماء المتاح الواجب تعويضه (كسر عشري)
•في حالة إيجاد NIR بالمتر المكعب نستخدم المعادلة:
حيث ان:
• V = حجم الماء الواجب إضافته لمزرعة ماء (م3).
• NIR = عمق الماء الواجب إضافته (سم).
• A = مساحة المزرعة (متر2).
التخلل Infiltration
•التخلل هو دخول الماء من سطح التربة رأسياً إلى أسفل. ومعدل التخلل يختلف من تربة إلى أخرى ومن موسم إلى أخر وفى نفس الموسم يختلف معدل التخلل في أول الموسم عن آخره، وكذلك تؤثر فيه حالة الرطوبة الابتدائية للتربة وإذا كانت الأرض مزروعة أو بور وحالة سطح التربة تؤثر كذلك في التخلل. الترب ذات الحبيبات الكبيرة يكون معدل التخلل فيها كبيراً مقارنةً بالترب ذات الجبيبات الدقيقة.
• يكون معدل التخلل عالياً في بداية الري ثم ينخفض حتى يصل إلى معدل ثابت بعد فترة زمنية قد تطول أو تقصر اعتماداً على نوع التربة ويعبر عنه بالملمتر/ساعة.
•يمكن التعبير عن التخلل التراكمي بمعادلة كوسيتاكوف كما يلي:
• I = ktn
• وعند مفاضلة المعادلة المذكورة نحصل على معدل التخلل كما يلي:
•حيث ان:
• I = التخلل التراكمي (ملم).
• i = معدل التخلل (ملم/ساعة).
• t = الزمن (ساعة/دقيقة).
• C = معدل التخلل النهائي أو الثابت (ملم/ساعة).
• k, n = ثابتان يعتمدان على نوع التربة.
المنحنى الرطوبي المميز للتربة
Soil Moisture Characteristic Curve
المنحنى الرطوبي للتربة هو العلاقة بين الرطوبة الموجودة في التربة ومقدار الجهد أو القوة الممسوكة بها ذلك الماء بواسطة حبيبات التربة وهذا المنحنى له شكل مميز.
.
1- إضافة الماء للتربة كعامل ضروري لنمو النباتات في المناطق الجافة.
2- تبريد التربة والجو لخلق مناخ أكثر ملائمة لنمو النباتات.
3- غسل أو تخفيف الأملاح الموجودة في التربة.
4- خفض أخطار تجريف التربة Soil piping
5- تليين طبقات الحراثة Soften tillage pans
مصادر المياه
Water Resources
•تضاف مياه الري للتربة ولإكمال النقص في مياه المصادر التالية. وكل هذه المصادر المائية يجب أخذها في الاعتبار عند تقدير المقننات المائية أو احتياجات النبات المائية والمصادر هي:
1. التساقط Precipitation
2. المياه الجوية غير التساقط Atmospheric water other than precipitation
3. مياه الفيضانات Flood water
4. المياه الجوفية Ground water
•والاخفاق في الأخذ في الاعتبار المياه من المصار المذكورة جميعها والنسبة التي يساهم بها كل في هذه المصادر لاحتياجات النبات ربما يقود الى تصميمات خطأ لمنظومات الري.
1. التساقط (الأمطار والجليد)
Precipitation (rain and snow)
هذا المصدر ليكون أكثر نفعاً لابد من توفر الخصائص التالية:
أ/ الكمية Amount يجب ان تكون الكمية كافية لتعويض تلك التي فُقِدت من منطقة الجذور (root-zone).
ب/ الفترة الزمنية (التردد) Frequency يجب ان تكون مناسبة وملائمة حتى لا تتأثر النباتات بالجفاف من طول الفترة بين حدوث تساقطتين متتاليين.
ج/ الشدة Intensity يجب ان تكون قليلة بما فيه الكفاية لإعطاء الفرصة للمياه لتتشربها التربة.
2. المياه الجوية
Atmospheric water other than precipitation
في بعض الأجزاء من العالم تكون مساهمة هذا المصدر كبيرة ومؤثرة. والعوامل المناخية التي يجب ان تتوفر لجعل هذا المصدر مؤثراً هي:
i) تكون حبيبات الندى كبيرة Considerable dew formation
ii) الضباب والسحاب Fog and cloud
iii) الرطوبة العالية High humidity
3. مياه الفيضانات Flood water
ومياه الفيضانات مشابهة الى حد لمياه الري عند انسياب الماء على سطح الأرض يتسرب بعضها الى داخل التربة وتكون مخزوناً يستعمله النبات فيما بعد.
4. المياه الجوفية Ground water
المياه الجوفية هي مياه تحت سطح التربة وتكون في الفجوات بين حبيبات التربة Voids وتكون حركة المياه الى أعلى التربة بالخاصية الشعرية من منسوب المياه الجوقية Water table الى منطقة الجذور مصدراً أساسياً في بعض المناطق لنمو النباتات وهذا المصدر ليكون أكثر تأثيراً ومن غير ان يحد نمو النباتات يجب ان يكون أسفل العمق الذي تأخذ منه غالبية الجذور احتياجات النبات من الماء. والعمق المناسب لمنسوب المياه الجوفية هو العمق الذي يعطي أكثر مردود اقتصادي.
طرق الري Irrigation methods
يمكن ان تروي التربة لغرض الزراعة بأي من الطرق الآتبة:
1. الغمر (سطحي) Flooding
2. السراب أو الاخاديد اوالخطوط (سطحي) Furrow
3. الري تحت سطح التربة Sub-irrigation
4. الري بالرش Sprinkler
5. الري بالتنقيط Drip or trickle
1. العلاقات الأساسية بين التربة والمياه Basic Soil-Water Relations
التربة منظومة معقدة "Complex" غير متجانسة "Heterogeneous" ، ذات حالات كثيرة "Polyphasic" ، متحببة "Particulate" ، مشتتة "Disperse"ومنفذة "Porous" ومساحة سطحها (الحبيبات) يمكن ان تكون كبيرة جداً مقارنةً بحجمها. والحالات الثلاث الموجودة في الطبيعة تكون موجودة بها الحالة الصلبة هي حالة الجسيمات Soil particles ، حالة السيولة (soil water) ماء التربة وهي تحتوي على أملاح مذابة والحالة الغازية تمثلها الغازات الموجودة في التربة "Soil air".
2.1 الثقل النوعي الحقيقي Real Specific Gravity Gs
هي كمية لا أبعاد لها "Dimensionless" وتعرف على انها النسبة بين كتلة "Mass" الجسيم "Particle" وكتلة ماء لها نفس الحجم وتتراوح بين 2.6 الى 2.7.
2.2 الثقل النوعي الظاهري Apparent Specific Gravity As
تعرف على انها النسبة بين كتلة حجم معين من التربة الجافة بما في ذلك الهواء الذي تحتويه وكتلة ماء لها نفس الحجم وهذه النسبة تعرف على انها كتلة الحجم "Volume mass" أو معاير الكثافة:
•Pb = Bulk density أو كثافة الكتلفة الجافة DryBulk density لها أبعاد جم/سم3 و تساوي الثقل النوعي الظاهري "As" في المقدار وتختلف عنه في الوحدات.
رسم يوضح التربة كمنظومة ذات أبعاد ثلاثة )Three-phase system (
2.3 كثافة المواد الصلبة (الكثافة المتوسطة للجسيمات) rs Density of solids (mean particle density "rs")
في معظم الترب المعدنية تتراوح قيمة كثافة الجسيمات بين 2.6 – 2.7 جم/سم3. وجود المواد العضوية يقلل من قيمة rs وهي في المقدار تساوي الثقل النوعي الحقيقي وتختلف عنه في الوحدات (Gs).
2.4 كثافة الكتلة الجافة rb Dry bulk density
•هي تمثل النسبة بين كتلة التربة الجافة وحجم نفس الكتلة بما في ذلك مسامات مرور الهواء (Air pores) وهي أصغر من rs.
•في التربة الرملية قيمة rb يمكن ان تصل حتى 1.6 جم/سم3 بينما في حبيبات الطفل الجيدة التجميع "well aggregated loams" يمكن ان تكون 1.1 جم/سم3.
2.5إجمالي الكثافة الكلية الرطبة rt Total (wet) bulk density (rt)
وقيمتها تعتمد على المحتوى الرطوبي للتربة وهي تعبر عن الكتلة الكلية لتربة رطبة على حجم نفس الكتلة "Total mass of a wet soil".
2.7 المسامية
وهي معيار حجم المسامات النسبية في التربة "Relative pore volume in the soil" وقيمتها تكون في حدود 0.3 – 0.6 (30% - 60%) وهي لا تكشف عن توزيع المسامات حسب حجمها
"Pore-size distribution divided by Vs".
2.8 نسبة الفراغات أو المسامات e Void ratio (e)
وهي نسبة حجم الفراغات في عينة التربة
"Void pore volume of solids" مقارنةً بحجم المواد الصلبة في العينة.
2.9 رطوبة التربة Soil wetness
يمكن التعبير عن رطوبة التربة أو نسبتها بطرق مختلفة والمعايير الشائعة الاستعمال هي:
أ/ الرطوبة بالكتلة qm% Mass wetness (qm%)
= كتلة التربة الرطبه – كتلة التربة الجافة كتلة التربة الجافة
وهي تعرف على انها كتلة المادة في عينة على كتلة التربة الجافة × 100 "Gravimetric water content. التربة الجافة هي تربة مجففة في الفرن في درجة حرارة من 105oC إلى 110oC لمدة 24 ساعة.
ب/ الرطوبة بالحجم qu% Volume wetness (qu%)
في التربة الرملية الرطوبة في درجة التشبع تكون بين 40% الى 50% في التربة المتوسطة الحبيبات تكون تقريباً 50% بينما تصل في التربة الطينية حتى 60% واستعمال qu% أكثر سهولة من استعمال qm% لأنها أقرب الى حسابات الفيض (Fluxes) وكمية الماء المضاف الى التربة بالري أو الأمطار.
ج/ المحتوى الرطوبي بحسابات العمق qd cm/m
Water content on depth basis (qd cm/m)
•qd سم/متر عمق = qu% = qm% × As
• وهذه تمثل عمق الماء بالسم في عمق التربة بالمتر
د/ درجة التشبع qs% Degree of saturation
وهذا المعيار يعبر عن حجم الماء أو الرطوبة الموجودة في التربة نسبة الى حجم الفراغات "Volume of pores". وهي تتراوح بين صفر في تربة جافة تماماً الى 100% في تربة مشبعة تماماً. والتشبع الى 100% نادراً ما يكون نسبة للهواء الذي يكون محتجزاً في الفراغات وهو معيار ليس جيد بالنسبة للتربة التي يزداد حجمها مع إضافة الماء وتتغير المسامية "Porosity".
•مثال (1):
أ/ أوجد المحتوى الرطوبي بعينة من التربة كتلتها وهي رطبة 120جرام وكتلها وهي جافة 95 جم (qm%).
ب/ إذا علمت ان حجم العينة كان 75 سم3 أوجد المحتوى الرطوبي للعينة بالحجم qu% وبالعمق.
ج/ إذا علمت ان Ps لتلك التربة 2.6 جم/سم3 أوجد e و f وكذلك أوجد درجة التشبع.
2.10التربة (ملمس ، نسيج) Soil texture
بنية التربة تعتمد على توزيع الحبيبات المختلفة من حيث الحجم "Soil particle distribution" والحبيبات هي الرمل الغرين أو الطمي والطين "Sand, silt of clay" وتصنف الترب على حسب النسب المختلفة لهذه الحبيبات وإيجاد النسب المختلفة يتم في المعمل بما يعرف بالتحليل الميكانيكي "Mechanical analysis".
• الرمل 2 – 0.05 مم Sand
• الطمي أو الغرين 0.05 – 0.002 مم Silt
• الطين , 0.002 مم Clay
وهذه الحبيبات الثلاث عندما تختلط مع بعضها بنسب متفاوتة ينتج عنها نوع معين من التربة كما موجود في مثلث تصنيف التربة من حيث البنية وبنية التربة لا يمكن تغييرها.
سعة تَحَمُل التربة للماء (Water holding capacity) مرتبط ببنية التربة وإذا بنية التربة تحدد الكمية من الماء التي يجب إضافتها (Amount to be applied) بالري في كل فترة وكذلك تردد الري (Irrigation frequency).
2.11 تركيب التربة Soil structure
تركيب أو قوام التربة يعني انتظام حبيبات التربة والتصاق الجبيبات الصغيرة مع بعضها لتكون الركام (Aggregates).
تركيبة التربة تؤثر على نفاذية (Permeability) التربة بالنسبة للماء والهواء واختراق الجذور للتربة (Root **) تركيبة التربة يمكن تغيرها وتحسينها أو صيانتها والمحافظة عليها بالدورات الزراعية والعمليات الزراعية في وقتها المحدد.
تركيز أملاح الصوديوم يؤثر على التربة لأنه يكسر الركام وينتج عن ذلك نقصان في تخلل الماء للتربة (Low infiltration)، التربة الهشة (Crumbly) والحبيبة (Granular) هي أفضل التركيب للإدارة الجيدة لمياه الري ونمو أفضل.
2.12 :السعة الحقلية (FC) Field Capacity
هي حالة رطوبة التربة من يوم الى ثلاثة أيام بعد أمطار غزيرة أو رية ثقيلة وهي تعمتد على نوع التربة، وهي حالة الرطوبة التي تكون عندها التربة بعد ان يتوقف التصريف الداخلي للتربة أو يصير قليلاً جداً وهي كذلك حالة رطوبة التربة عند جهد ما ترى يساوي 0.333 بار في الترب الطينية و0.05 بار في الترب الرملية .
2.13: نقطة الذبول الدائم (PWP) Permanent Wilting Point
هي حالة رطوبة التربة التي لا يستطيع عندها النبات امتصاص الماء اللازم لمقابلة التبخر-نتح ET ، ويصبح النبات في حالة ذبول دائم ويموت. هذه النقطة تعتمد على النبات ثم على التربة. يكون الماء ممسوك بقوة مقدارها حوالى 15بار.
2.14: الماء المتاح
Available Water(AW)
هو الماء في التربة الموجود بين السعة الحقلية ونقطة الذبول الدائم (AW = FC – PWP ). وفي ممارسات الري يجب ان يروى المحصول قبل ان يصل إلى نقطة الذبول الدائم.
الماء المتاح الميسر أو اليسر (RAW) Readily Available Water
•هو جزء من الماء المتاح RAW = ¦.AW = ¦[FC - PWP].
•حيث ان:
• RAW = الماء المتاح اليسر
• AW = الماء المتاح
• FC = الرطوبة عند السعة الحقلية
• WPW = الرطوبة عند نقطة الذبول الدائم
•¦ = الجزء من الماء المتاح الذي يتم تعويضه أو استنفاذه.
•¦ يمكن التعبير عنها ككسر عشري أو نسبة مئوية في حالة التعبير عنها كنسبة مئوية يجب ان تقسم على 100 لايجاد عمق الماء الواجب إضافته.
•\ صافي الماء الذي يجب إضافته (عمق):
• NIR = [FC – PWP].f.D cm
•حيث ان:
• NIR =عمق الماء الذي يجب إضافته عند الري (سم)
• FC = عمق الماء (سم/متر) عند السعة الحقلية
• PWP = عمق الماء (سم/متر) عند نقطة الذبول الدائم
• D = عمق منطقة الجذور (متر)
• f = الجزء من الماء المتاح الواجب تعويضه (كسر عشري)
•في حالة إيجاد NIR بالمتر المكعب نستخدم المعادلة:
حيث ان:
• V = حجم الماء الواجب إضافته لمزرعة ماء (م3).
• NIR = عمق الماء الواجب إضافته (سم).
• A = مساحة المزرعة (متر2).
التخلل Infiltration
•التخلل هو دخول الماء من سطح التربة رأسياً إلى أسفل. ومعدل التخلل يختلف من تربة إلى أخرى ومن موسم إلى أخر وفى نفس الموسم يختلف معدل التخلل في أول الموسم عن آخره، وكذلك تؤثر فيه حالة الرطوبة الابتدائية للتربة وإذا كانت الأرض مزروعة أو بور وحالة سطح التربة تؤثر كذلك في التخلل. الترب ذات الحبيبات الكبيرة يكون معدل التخلل فيها كبيراً مقارنةً بالترب ذات الجبيبات الدقيقة.
• يكون معدل التخلل عالياً في بداية الري ثم ينخفض حتى يصل إلى معدل ثابت بعد فترة زمنية قد تطول أو تقصر اعتماداً على نوع التربة ويعبر عنه بالملمتر/ساعة.
•يمكن التعبير عن التخلل التراكمي بمعادلة كوسيتاكوف كما يلي:
• I = ktn
• وعند مفاضلة المعادلة المذكورة نحصل على معدل التخلل كما يلي:
•حيث ان:
• I = التخلل التراكمي (ملم).
• i = معدل التخلل (ملم/ساعة).
• t = الزمن (ساعة/دقيقة).
• C = معدل التخلل النهائي أو الثابت (ملم/ساعة).
• k, n = ثابتان يعتمدان على نوع التربة.
المنحنى الرطوبي المميز للتربة
Soil Moisture Characteristic Curve
المنحنى الرطوبي للتربة هو العلاقة بين الرطوبة الموجودة في التربة ومقدار الجهد أو القوة الممسوكة بها ذلك الماء بواسطة حبيبات التربة وهذا المنحنى له شكل مميز.
.