حساب كمية مياه الري



مياه الري

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.

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.

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 ومن المعروف أيضاً أن عمق الجذور يتناسب مع عمر المحصول.


الجدول يوضح ملخص الخواص الفيزيائية لبعض أنواع الترب :.



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

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 .

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).

الاحتياجات المائية للمحاصيل

لمعرفة طلبيات المياه لابد من معرفة الإحتياجات المائية للمحصول حسب فترات

النمو المختلفة و ومتوسط الأحوال المناخية السائدة في المنطقة المعنية.

إن الاحتياجات المائية للمحاصيل تقدر باستخدام العوامل المناخية المؤثرة في عملية

التبخر ونتح 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.

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)

كفاءة إضافة مياه الري (Ea) Irrigation Application Efficiency

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

كمية مياه الري الكلية Gross Irrigation Application Depth (dg)

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.


وهكذا نكون قد وضحنا اهم المفاهيم اللازمة لحساب كميه مياه الري المطلوبة كما

ذكرنا المعادلات وامثلة توضيحية عليها ايضا .

المراجع

· جدولة الري / د. عبد الهادي عبد الوهاب - استاذ التربة والعلاقات المائية .