في مجال الزراعة، لا يوجد حل واحد يناسب الجميع. وهذا يفسر سبب وجود العديد من أنظمة الري المختلفة في السوق، ولكل منها مزاياه وعيوبه. لكي يتخذ المزارع قرارًا مستنيرًا يتناسب مع احتياجاته، يجب عليه أن يأخذ في الاعتبار عوامل مختلفة عند اختيار نظام الري لتحسين كفاءة الري. فيما يلي أكثر أنظمة الري شيوعًا واستخدامًا بين المزارعين.
1. الري بالرش - الري العلوي
تعد أنظمة الري بالرش مناسبة للعمليات الزراعية واسعة النطاق. تتكون هذه الأنظمة من شبكة من الأنابيب ورؤوس الرش التي توزع المياه على المحاصيل، غالبًا في نمط دائري. تتوفر أنظمة الرش بأنواع مختلفة لتناسب العمليات الزراعية المحددة، مثل: المحوري (Center Pivot)، الخطي (Linear Move)، الرشاش المدفعي المتنقل (Traveling Gun)، والثابت (Permanent or Solid Set).
المزايا:
- فعالة للري على نطاق واسع.
- تتوفر أنواع مختلفة من الرشاشات مثل الدوارة (rotary)، الرذاذ (spray)، والصدمية (impact).
- يمكن برمجتها لتعمل بشكل آلي.
- يمكن استخدامها لتوزيع الأسمدة أو المبيدات.
- مفيدة لتحسين جودة المحصول وزيادة الإنتاج.
العيوب:
- استهلاك عالٍ للمياه.
- تحتاج إلى صيانة أكثر لمنع الانسداد وضمان فعالية النظام.
- أكثر تأثرًا بالرياح، مما قد يسبب توزيعًا غير متساوٍ للمياه.
- غير مناسبة لمحاصيل الأشجار أو الحقول ذات المنحدرات الكبيرة.
- تكاليف أعلى (للتثبيت والصيانة).
أ. الري المحوري (Center Pivot)
يُعد نظام الري المحوري من أنظمة الرش شائعة الاستخدام. في هذا النظام، تتحرك وحدة الري بشكل دائري. يقوم النظام بتوصيل المياه بشكل متجانس عبر المحاصيل من خلال نظام رش أو تنقيط من فوهات مثبتة على إطار. تعتمد سرعة الدوران وكمية المياه المطبقة على النظام ومكوناته المستخدمة. يمكن نقل الوحدة يدويًا باستخدام جرار أو باستخدام نظام دفع كهربائي. في هذه الأنظمة، يمكن للمزارع استخدام رشاشات بضغط منخفض (10-30 رطل لكل بوصة مربعة)، متوسط (30-60 رطل لكل بوصة مربعة)، أو عالٍ (أكثر من 60 رطل لكل بوصة مربعة).
المزايا:
- مثالي للري على نطاق واسع.
- تحسين جودة وكمية المحصول.
- يقلل من تآكل التربة.
- مناسب للحقول الخطية، المربعة، أو المستطيلة.
- القدرة على أتمتة الأنظمة لتغطية مساحات واسعة بسرعة.
العيوب:
- تكاليف التركيب غالبًا ما تكون مرتفعة.
- يتطلب صيانة أكثر مع معدات باهظة الثمن.
- استهلاك عالٍ للطاقة.
- غير مناسب تمامًا للحقول ذات الأشكال غير المنتظمة (بعض أجزاء الحقل قد تحصل على ري غير متساوٍ).
ب. نظام الري بالرشاش المدفعي المتنقل (Traveling Gun)
في نظام الري بالرشاش المدفعي المتنقل، يتم تركيب رشاش ماء كبير على عربة بعجلات أو أي مركبة أخرى يمكنها التحرك على طول الحقل المراد ريه. يتصل الرشاش بخط إمداد المياه ويتم دفعه بقوة الماء المندفع منه.
تعتبر أنظمة الري بالرشاش المدفعي المتنقل فعالة جدًا في ري مساحات كبيرة من المحاصيل، بما في ذلك الحقول ذات التضاريس غير المستوية أو ارتفاعات المحاصيل المتفاوتة. النظام قادر على تغطية مسافات كبيرة ويمكن استخدامه لري الحقول ذات الأشكال والأحجام المختلفة.
المزايا:
- فعال للغاية في توصيل مياه الري لمساحة كبيرة من المحاصيل، بما في ذلك الحقول ذات التضاريس غير المستوية أو ارتفاعات المحاصيل المتفاوتة.
- النظام فعال جدًا فيما يتعلق باستهلاك المياه لأنه يقلل من هدرها بتوصيلها مباشرة إلى المحاصيل.
- يمكن تعديل النظام لاستيعاب الأسمدة ومبيدات الأعشاب والحشرات، مما يقلل من تكلفة وجهد استخدام معدات رش منفصلة.
- النظام سهل النقل ويمكن تحريكه بسهولة في المزرعة.
العيوب:
- قد تكون تكلفة تركيب نظام الري بالرشاش المدفعي المتنقل عالية، مما قد يشكل عائقًا أمام بعض المزارعين.
- تتطلب أنظمة الري بالرشاش المدفعي المتنقل فحوصات صيانة دورية، مما قد يكون مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً.
- يمكن أن تؤثر ظروف الرياح على فعالية النظام، مما يؤدي إلى تغطية غير متساوية وهدر للمياه.
- في المناطق ذات التربة الهشة، يمكن أن يؤدي ضغط المياه العالي من الرشاش إلى تآكل التربة، مما قد يسبب ضررًا طويل الأمد للحقل.
2. أنواع أنظمة الري الدقيق (Micro-irrigation)
أ. أنظمة الري بالتنقيط (Drip Irrigation)
يقوم نظام الري بالتنقيط بتوصيل المياه مباشرة إلى جذور المحاصيل، مما يزيد من الكفاءة ويقلل من هدر المياه. يتكون النظام من شبكة من الأنابيب (البلاستيكية) أو الخراطيم ومنقطات (emitters) تقوم بإطلاق المياه مباشرة عند قاعدة المحصول بمعدلات منخفضة جدًا (2-25 لترًا في الساعة). في هذه الحالة، يميل الري إلى أن يكون أكثر تكرارًا مقارنة بأنظمة الرش. يفضل استخدام الري بالتنقيط في المحاصيل ذات القيمة العالية (مثل الخضروات، الكروم).
المزايا:
- فعال في استخدام المياه لأنه يستهدف فقط البقع المحددة التي تحتاج إلى الماء.
- يمكن استخدامه أيضًا للتسميد (تطبيق الأسمدة من خلال نظام الري).
- يقلل من تسرب المغذيات وتآكل التربة، مما يحافظ على جودة التربة.
- يوفر ما يصل إلى 60% من استهلاك المياه.
- مناسب لمحاصيل الصفوف وأيضًا للبساتين وكروم العنب.
- فعال جدًا في تقليل إجهاد النبات والأمراض (المتعلقة بالرطوبة العالية على أوراق النباتات أو انتقال مسببات الأمراض من التربة).
- يمكن استخدامه في التربة ذات الملوحة العالية لتقليل المشكلة.
العيوب:
- أكثر تكلفة في التركيب من أنظمة الرش.
- متطلبات صيانة عالية لتجنب الانسداد، التسرب، وانسداد الجذور. يعد انسداد المنقطات أحد أكثر المشاكل شيوعًا التي قد يواجهها المزارع عند استخدام الري بالتنقيط.
- ميل إلى تسبب تراكم الأملاح في التربة حول المنقط (المنطقة المروية)، مما قد يكون ضارًا بالمحاصيل إذا لم يتم مراقبته.
ب. أنظمة الرشاشات الصغيرة (Micro-Sprinkler Systems)
تعتبر هذه الأنظمة أيضًا فعالة ودقيقة ولها العديد من المزايا المشابهة للري بالتنقيط. ومع ذلك، قد تكون الرشاشات الصغيرة أفضل للتربة الرملية لأنها توفر تسربًا أقل وتوزيعًا أفضل للمياه في نظام الجذر. تُستخدم بنجاح في بساتين الخوخ أو الحمضيات ذات التربة الرملية، لكن العديد من مزارعي الخضروات يفضلونها أيضًا.
ج. الخراطيم النفاذة (Soaker hoses)
تعمل الخراطيم النفاذة بشكل مشابه للري بالتنقيط، حيث توفر المياه مباشرة إلى قاعدة النبات، ولكنها عادة ما تكون مصنوعة من مادة مطاطية أو بلاستيكية مسامية تتسرب منها المياه. هذه الأنظمة مثالية لأسِرَّة الحدائق، الشجيرات، والأشجار.
المزايا:
- استخدام فعال للغاية للمياه.
- تبقى الحدائق رطبة لفترات أطول.
- تبخر وجريان سطحي أقل من الرشاشات.
- يمكن تخصيصها لتناسب مناطق محددة.
العيوب:
- قد تتطلب مراقبة إضافية لمنع الإفراط في الري.
- قد تكون عرضة للانسداد.
- تحتاج إلى استبدالها كل بضع سنوات.
3. الري السطحي (Surface Irrigation)
هناك ثلاثة أنواع رئيسية للري السطحي: نظام الأحواض، ونظام الشرائح، ونظام الأثلام.
تتضمن كل هذه الأنظمة ري الحقول بالغمر أو الأثلام. يقوم هذا النظام بتوصيل المياه إلى الحقول الزراعية عبر القنوات، الأحواض، أو الأثلام. ورغم أنه نظام ري رخيص، إلا أنه يتطلب أرضًا مستوية جيدًا وتوفرًا عاليًا للمياه.
المزايا:
- مناسب للري على نطاق واسع.
- أنظمة ري رخيصة.
- صيانة منخفضة.
- مناسب للأراضي غير المستوية.
العيوب:
- يتطلب الكثير من المياه حيث تضيع معظم المياه بسبب التبخر.
- توزيع غير متسق للمياه عبر المحاصيل.
- عرضة لتآكل التربة وتسرب المغذيات.
- غير مناسب للحقول ذات المنحدرات (أعلى من 3%).
- يجب على المزارع أن يكون حذرًا للغاية لتجنب التشبع بالمياه والرطوبة الزائدة في التربة التي قد تؤدي إلى ظروف لاهوائية في منطقة الجذر، مما يسبب تعفن الجذور.
كيفية تحسين كفاءة الري السطحي
يُعتبر الري السطحي نظامًا بكفاءة أقل عمومًا مقارنة بالأنظمة المذكورة سابقًا، التي توفر حلولًا أكثر دقة. ومع ذلك، في العديد من الحالات، تم تحقيق كفاءات عالية عند تطبيقه بعناية إضافية.
هناك عدة طرق لتحسين كفاءة الري السطحي:
- تسوية الحقل بكفاءة.
- استخدام قنوات بلاستيكية أو خرسانية (بدلاً من الترابية لتقليل خسائر المياه بسبب التسرب).
- استخدام أنابيب PVC أو أنابيب ألومنيوم بضغط منخفض.
- معرفة احتياجات المحصول من المياه وخصائصه لتبني نظام الري المناسب.
- استخدام مياه عالية الجودة (قليلة الملوحة).
- تصميم نظام لالتقاط وإعادة استخدام مياه الجريان السطحي.
- استخدام تقنيات للمساعدة في زيادة دقة إدارة المياه.
اقرأ المزيد عن العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار نظام الري.
مرجع
- https://citeseerx.ist.psu.edu/
- https://www.ripublication.com/ijaar19/ijaarv14n1_06.pdf
- https://academicjournals.org/journal/IJWREE/article-full-text/A557E9051547
- https://books.google.fr/
- https://agrilife.org/itp/files/2018/05/BUL247.pdf
- https://www.fao.org/3/s8684e/s8684e07.htm
- https://anrcatalog.ucanr.edu/pdf/8447.pdf
- https://krishi.icar.gov.in/jspui/bitstream/123456789/28189/1/Special%20Issue%20kkm.pdf
- https://extension.uga.edu/publications/
- https://extension.okstate.edu/
