دليل الخبرة في الري الزراعي: جميع التقنيات والحسابات والبيانات

إن حجر الزاوية للنجاح والاستدامة في الإنتاج الزراعي هو الإدارة الصحيحة للمياه. الأمر لا يقتصر فقط على إعطاء المياه، بل يتعلق بتوصيل الكمية التي يحتاجها النبات إلى منطقة الجذور في الوقت المناسب وبطريقة محكومة، وهو ما يتطلب نهجاً احترافياً. بصفتنا Esular، ومن خلال الجمع بين خبرتنا في التقنيات الزراعية والبيانات الأكاديمية، قمنا بإعداد دليل ري شامل لمزارعينا والمتخصصين الزراعيين. ستجد في هذا الدليل كل التفاصيل من بنية التربة إلى استهلاك النبات للمياه، ومن صيغ الحساب الحرجة إلى حلول الأتمتة الحديثة.

1. أساسيات الري الزراعي والوضع الحالي في تركيا

الري هو التطبيق المحكوم للمياه، وهو أمر ضروري للتطور الطبيعي للنبات ولكن لا يمكن تلبيته عن طريق هطول الأمطار الطبيعي، على التربة في منطقة جذور النبات في الوقت والكمية المطلوبة. ما يقرب من 28 مليون هكتار من إجمالي مساحة تركيا البالغة 78 مليون هكتار هي أراضٍ زراعية، و25 مليون هكتار في وضع الأراضي القابلة للري. ومع ذلك، تظهر البيانات الحالية أن هناك حاجة ماسة للتحديث في طرق الري المطبقة.

• الري السطحي: 85% (يُعرف أيضاً بالري العشوائي، وفقدان المياه فيه مرتفع)
• الري بالرش: 12%
• الري بالتنقيط: 3% (على الرغم من أنه الطريقة الأكثر كفاءة، إلا أن معدل استخدامه منخفض)

إن حقيقة أن الري العشوائي مرتفع جداً تجلب معها مشاكل بيئية خطيرة مثل التعرية، وارتفاع مناسيب المياه الجوفية، وتملح التربة وتصحرها. في هذه المرحلة، تلعب أنظمة الري الذكية وتقنيات الاستشعار دوراً حاسماً في تحويل كل قطرة ماء إلى محصول.

2. العلاقة بين التربة والمياه والنبات: الهندسة غير المرئية

في تصميم مشروع الري، تعد الخصائص الفيزيائية للتربة العامل الأكثر أهمية في تحديد سعة النظام. تتكون التربة من ثلاث مراحل: الصلبة (الجزيئات)، والسائلة (الماء)، والغازية (الهواء). في الري المثالي، يجب الحفاظ على توازن الهواء والماء في مسام التربة بنسبة تسمح للنبات بالتنفس وسحب الماء بسهولة.

قوام التربة ومعدل الارتشاح

السرعة التي يدخل بها الماء إلى التربة، والتي تسمى الارتشاح (معدل امتصاص الماء)، هي الحاسمة في اختيار طريقة الري. وفقاً لقوام التربة، تكون معدلات امتصاص الماء (ملم/ساعة) كما يلي:

• الرمل: 25.0 - 250.0 ملم/ساعة (سريع جداً، يتطلب رياً متكرراً وبكميات صغيرة)
• الطمى: 8.0 - 20.0 ملم/ساعة (تربة زراعية مثالية)
• الطين: 0.1 - 5.0 ملم/ساعة (بطيء جداً، خطر عالٍ لتجمع المياه على السطح)

إذا كان معدل الري الخاص بك أعلى من معدل امتصاص التربة للماء، فإن الماء يتدفق بعيداً عن السطح بدلاً من دخول التربة ويسبب التعرية. يكشف هذا الموقف عن أهمية الري بالتنقيط وأنظمة التحكم في صمامات التدفق الدقيقة، خاصة في الأراضي المنحدرة.

3. مفاهيم الري الحرجة: السعة الحقلية ونقطة الذبول

أهم مصطلحين يجب على المزارع معرفتهما هما السعة الحقلية و نقطة الذبول. السعة الحقلية هي أقصى كمية من الماء يمكن للتربة الاحتفاظ بها ضد الجاذبية. نقطة الذبول هي العتبة الحرجة حيث لا يستطيع النبات أخذ الماء من التربة ويبدأ في الجفاف بشكل دائم. يسمى الفرق بين هاتين القيمتين سعة الاحتفاظ بالمياه المتاحة، ولا يمكن للنبات الاستفادة إلا من المياه الموجودة في هذا النطاق.

عمق الجذور الفعال للنبات

عند الري، من الضروري ترطيب عمق الجذور الفعال، حيث يلبي النبات 80% من احتياجاته من الماء والمغذيات، وليس كامل قطاع التربة. بالنسبة لبعض النباتات، تكون هذه الأعماق كما يلي:

• القطن، الذرة، القمح، البرسيم الحجازي: 90 سم
• أشجار الفاكهة والحمضيات: 120 سم
• الطماطم، الفلفل، الباذنجان: 60-90 سم
• الفراولة، الخس، البصل: 45-60 سم

تمنع مستشعرات رطوبة التربة من Esular تسرب المياه إلى أعماق أكبر وهدرها أو بقاء منطقة الجذور جافة من خلال مراقبة تغيرات الرطوبة في مناطق الجذور هذه بالضبط وبشكل فوري.

4. استهلاك النبات للمياه (النتح التبخيري - ET)

استهلاك النبات للمياه هو مجموع التبخر من سطح التربة والنتح من أوراق النبات. العوامل المؤثرة على قيمة ET هي:

• المناخ: مع زيادة درجة الحرارة وسرعة الرياح والإشعاع الشمسي، يزداد ET؛ ومع زيادة الرطوبة النسبية، ينخفض ET.
• نوع النبات: احتياجات كل نبات من المياه مختلفة.
• مرحلة التطور: تكون النباتات أكثر حساسية للماء بشكل خاص خلال فترات معينة.

الفترات التي تكون فيها النباتات أكثر حساسية للماء

من أجل عدم حدوث خسارة في المحصول، لا ينبغي أبداً إهمال الري خلال هذه الفترات:

• الحبوب: فترة استطالة الساق وتكوين السنابل
• الذرة: فترة ظهور الشرابة
• القطن: الفترة من الإزهار إلى تفتح اللوز
• البطاطس: الإزهار وتكوين الدرنات
• أشجار الفاكهة: طوال فترة تطور الثمار
• 

5. حسابات الري الاحترافية

لإدارة الري القائمة على الهندسة، يجب استخدام الصيغ الأساسية التالية. تضمن هذه الحسابات التحديد الصحيح لسعة النظام (المضخة، قطر الأنبوب، إلخ).

صافي كمية مياه الري (dn)

تعبر عن صافي كمية المياه التي يجب إعطاؤها في كل رية. يتم حسابها بالصيغة التالية بناءً على قياسات رطوبة التربة:dn = (TK - SN) x Ry x γt x D / 100هنا، تمثل Ry مستوى الرطوبة الذي سيبدأ عنده الري (عادةً 50%)، وتمثل D عمق الجذور.

فترة الري (SA)

عدد الأيام التي تمر بين ريتين:SA = dn / ETإذا كان الاستهلاك اليومي للمياه (ET) هو 7 ملم وصافي كمية الري (dn) هو 70 ملم، فإن فترة الري هي 10 أيام.

سعة النظام (Q)

معدل التدفق باللتر في الثانية (L/s) المطلوب لري كامل الأرض:Q = (A x dt) / (3.6 x T)في هذه الصيغة، A هي المساحة، و dt هي إجمالي مياه الري، و T هو وقت التشغيل اليومي.

6. الخلاصة: إدارة المستقبل مع الري الذكي

في الري الذي يتم بالطرق التقليدية، إما أن تملح التربة عن طريق إعطاء مياه زائدة أو لا يتم الوصول إلى إمكانات الإنتاج مع الري غير الكافي. أنظمة Esular للري الذكي تقوم بهذه الحسابات والتتبع المعقدة نيابة عنك. من خلال وحدات التحكم في الصمامات اللاسلكية، ومحطات الطقس، ومستشعرات رطوبة التربة الدقيقة؛ نقوم بتوصيل كمية المياه التي يحتاجها النبات فقط إلى منطقة الجذور في الوقت المناسب تماماً.

إذا كنت ترغب أيضاً في زيادة المحصول بنسبة تصل إلى 30% في حقلك وتوفير 50% في تكاليف المياه والطاقة، فتعرف على الحلول الزراعية الحديثة القائمة على إنترنت الأشياء (IoT) من Esular. تذكر أن الري الصحيح ليس مجرد تقنية، بل هو أكبر استثمار يتم في تربتك ومستقبلك.