ري المحاصيل Irrigation

الري هو إمداد النباتات بما تحتاجه من ماء بطريقة صناعية بالكميات المناسبة عندما يكون النبات في حاجة الماء من بدء الزراعة حتى تمام النضج والحصاد ويتم تحديد ذلك من خلال علامات معينة تظهر على النبات وتسمى كمية الماء التي تعطى للفدان في الرية الواحدة بالمقنن المائي وتنقسم المقننات المائية إلى مقنن النهاية العظمى والمقنن الاقتصادي ومقنن فوق الاشباع والمقنن الفعلي ومقنن الترعة والذى يعرف بأنه كمية الماء الذى يعطى للفدان محسوبا عند فتحه الري وزيادة مقدار مقنن المحصول بمقدار 15% وترجع هذه الزيادة لتبخر الماء في أثناء مروره على طول الترعة وتوزيع المياه على الحقول خلال موسم الزراعة على الترع الرئيسية والفرعية.

التأثيرات المباشرة للماء:

1. يساعد الماء في امتصاص النبات للعناصر الغذائية الضرورية حيث يعتبر الماء هو العامل المذيب لهذه العناصر.

2. يعتبر الماء العامل الأساسي لإتمام جميع العمليات الحيوية داخل جسم النبات.

3. يعمل الماء على تنظيم درجة حرارة أجزاء النبات حيث تنخفض درجة حرارة النبات وتتكيف مع الوسط المحيط بها نتيجة لفقدان النبات الماء عن طريق عملية الفتح.

4. يساعد الماء على إبقاء خلايا النبات في حالة انتفاخ وخاصة الخلايا الحارسة في الأوراق وبالتالي تظل مفتوحة مما يسمح بانتشار ثاني أكسيد الكربون خلال أنسجة النبات مما يساهم بنصيب فعال في عملية البناء الضوئي.

5. يساهم الماء بنصيب فعال في استطالة الخلايا.

التأثيرات الغير مباشرة للماء:

1. يدخل الماء في كثير من عمليات الخدمة قبل الزراعة حيث يجب ان تحتوي الأرض على نسبة رطوبة.

2. يتوقف تغير الصفات الطبيعية للتربة إلى صورة أفضل وأكثر ملائمة لنمو المحاصيل على نسبة الرطوبة الأرضية.

3. يحسن كثير من خواص التربة الحيوية ونشاط الكائنات الحية الدقيقة بها على محتواها من الرطوبة.

4. يتوقف كثير من خواص التربة الكيميائية والطبيعية مثل الحرارة النوعية وكمية الحرارة التي تحتفظ بها التربة على نسبة الرطوبة بالأرض.

فوائد الري:

1. إمداد النباتات باحتياجاتها من الماء اللازم للنمو فإنتاج محصول عالي.

2. تأمين المحصول ضد فترات الجفاف.

3. ترطيب التربة والهواء الأرضي وتهيئة ظروف مناخية أكثر ملائمة لنمو النبات.

4. غسيل الأملاح الموجودة بالأرض أو تخفيفها لأقل حد.

5. تقليل تصلب القشرة الأرضية وتسهيل عمليات الخدمة والحرث.

أهم المصطلحات المستخدمة للتعبير عن حاجة المحاصيل للماء:

1. الاستهلاك المائي: عبارة عن مقدار الماء المفقود من سطح النبات عن طريق عملية النتح ومن سطح التربة عن طريق عملية البخر بالإضافة إلى مقدار الماء الذي يحتجز داخل الأنسجة النباتية لإتمام العمليات والحيوية والفسيولوجية ويعبر عنه في الغالب بعمق ماء الري أو بارتفاع الماء بالبوصة أو الملليمتر على سطح الأرض. ويعرف الاستهلاك المائي بعدد وحدات الماء بالوزن التي تلزم لإنتاج وحدة واحدة من المادة الجافة في النبات. وإذا امتص نبات الذرة الشامية 225 كجم من الماء أثناء فترة نموه وعند نضجه كان وزنة الجاف كيلوجرام واحد فهذا يعنى أن النبات يحتاج 225 كجم من الماء لإنتاج 1 كجم من المادة الجافة. ويتم حساب كمية مياه الري التي يحتاجها الفدان بكمية المياه الواجب امداد التربة بها حتى تصل إلى السعة الحقلية مع الأخذ في الاعتبار نسبة من المياه بمقدار % 10-30% لاحتياجات الغسيل.

2. المقنن المائي: هو عبارة عن كمية الماء الناتجة من حاصل جمع مقدار الاستهلاك المائي بالإضافة إلى مقدار الفقد الناتج عند استخدام الماء مثل الماء الفاقد بالانسياب ومقدار الماء المفقود في باطن التربة أو هو ما يعطى للفدان من ماء الري ويعبر عنه (م3 / لفدان).

3. كفاءة استخدام ماء الري: هو عبارة عن كفاءة الأنواع والأصناف النباتية في استخدام ماء الري أو هي عبارة عن كمية المحصول الاقتصادي المنتجة بواسطة وحدة الحجم من ماء الري وتقدر بقسمة كمية المحصول الاقتصادي على كمية ماء الري المضافة.

مصادر مياه الري في مصر:

1. الأمطار: مياه الأمطار تحت الظروف المصرية محدودة الأهمية لأن المناطق التي تستفيد منها تقع في المناطق الشمالية الواقعة على ساحل البحر الأبيض المتوسط بالإضافة إلى أن موسم سقوط الأمطار في مصر ينحصر في شهري ديسمبر ويناير وقد يمتد إلى أوائل فبراير ويقل معدل سقوط الأمطار كلما اتجهنا جنوبا من السواحل الشمالية إلى الجنوب ويكاد ينعدم تقريباً في الوجه القبلي ولكن تعتبر منطقة شمال سيناء أكثر المناطق وفرة في سقوط الأمطار بالمقارنة بباقي مناطق الجمهورية مما يهيا الظروف لزراعة بعض حدائق الفاكهة كالخوخ والنخيل والزيتون.

2. نهر النيل: نهر النيل شريان الحياء وهبة الله للدول التي يمر بها وعلى شواطئ النهر نشأت أقدم الحضارات في العالم ومنذ قديم الأزل تكونت دلتا نهر النيل وتربيتها من أجود وأخصب الأراضي الزراعية في العالم. وحوض نهر النيل يتكون من عشر دول هي أثيوبيا التي من أراضيها ينبع النيل الأزرق والسوباط وعطبرة ويعد النيل بنحو 85 % من ايرادات النهر والذي يبلغ 84 مليار متر مكعب والدول الثمانية الباقية فهي دول المنبع الاستوائية وهي أوغندا وكينيا وتنزانيا ورواندا وبوروندي وزائير والسودان وجنوب السودان. وتمد المنابع الاستوائية نهر النيل بنحو 15% من ايرادات نهر النيل ويفقد من ايراد النهر نحو 32 مليار متر مكعب وقد أقيمت مشروعات الاستفادة من هذه الكمية من المياه. ونظرا لعدم استقرار المنطقة سياسياً فلم يتم تنفيذ مشروعات الاستفادة من تلك المياه وطبقاً لاتفاقيتي سنة 1920 وسنة 1959 تم تحديد نصيب مصر من مياه النيل عند أسوان 55.5 مليار م3. وكانت فكرة انشاء السد العالي الذي بدء في انشاؤه عام 1960 بالاشتراك مع الاتحاد السوفيتي. وبعد بناء السد العالي زادت السعة التخزينية للمياه بعد استبعاد عناصر الفقد إلى 22 مليار م3 تم توزيعها بين مصر والسودان بمعدل 7.5 ،14.5 مليار م3 لكل من البلدين على الترتيب وجملة ايرادات نهر النيل المقدرة عند أسوان تبلغ في المتوسط 84 مليار م3 يتم توزيعها كالتالي:

أ. 10 مليار م3 نفقد بالبخر من بحيرة ناصر.

ب. 18,5 مليار متر مكعب حصة السودان.

ج. 55.5 مليار متر مكعب حصة مصر والتي يتم توزيعها كما يلي:

- 49,7 مليار م3 للزراعة.

- 3,3 مليار م3 للشرب.

- 2.5 مليار م3 للصناعة.

ونظراً لمحدودية حصة مصر من المياه يجب ترشيد استخدام المياه والمحافظة عليها حتى تستطيع الاستمرار في استصلاح الأراضي لزيادة الرقعة الزراعية وذلك لمواجهة الزيادة المستمرة في اعداد السكان.

3. المياه الجوفية: تعتبر المياه الجوفية هي المصدر الثاني للمياه في مصر حيث ثلاثة خزانات للمياه الجوفية في مصر هي خزان تحت أراضي الوادي والدلتا وخزان بالحجر الرملي النوبي بالصحراء الغربية وخزان سيناء.

صور الماء في الأرض:

1. الماء الهيجروسكوبي: الماء الهيجروسكوبي هو عبارة عن كمية الماء التي تبقي ملتصقة بحبيبة التربة بعد تجفيفها في الهواء ويكون غير ميسر للنبات حيث يكون ممسكوك بقوى جذب كبيرة جداً تفوق قوة امتصاص النبات له.

2. الماء الشعري: الماء الشعري هو عبارة عن كمية الماء التي تغلف حبيبات التربة بقوة الجذب السطحي بما فيها الماء الأبجروسكوبي ويتواجد الماء الشعرى كغلاف تحتفظ به حبيبة التربة ضد اتجاه الجاذبية الأرضية ويكون قابل للحركة تبعاً لاتجاه قوة الجذب الأرضي وهذا الماء هو ميسر للنبات لوجوده في صورة سهلة الامتصاص وممسوك بقوة جذب صغيرة.

3. الماء الحر: الماء الحر هو الماء الذي يتحرك في اتجاه الجاذبية الأرضية بعد شغل جميع مسام التربة وهذا الماء يتحرك غالباً إلى أسفل بعيداً عن مجال المجموع الجذري وبالتالي لا يستفيد منه النبات.

4. بخار الماء: بخار الماء هو عبارة عن الماء الموجود في صورة غازية ويعتبر أحد مكونات الهواء الأرضي ويتواجد في المسافات البيئية بين حبيبات التربة وتكون استفادة النبات منه محدودة وبطريقة غير مباشرة.

5. ماء التبلور: هو عبارة عن كمية الماء التي تدخل في تكوين بلورات الطين السيليكاتي.

طرق الري Irrigation Methods

تتعدد طرق الري تبعاً لطريقة الري ومكان إضافة الماء إلى الأرض إلى:

أولاً: طرق الري السطحي Surface Irrigation:

وهي عبارة عن إضافة وتدفق الماء فوق سطح التربة في طبقة تمر على سطح الأرض وذلك من خلال مجموعة من الرياحات والترع الرئيسية والفرعية والقنوات المستديمة يتبع الري السطحي في الأراضي الطينية الثقيلة ذات القدرة العالية على الاحتفاظ بالرطوبة ويعاب على هذه الطريقة رفع مستوى الماء الأرضي مما يزيد الإجهاد على المصارف مما يؤدى لسوء التهوية وتدهور صفات التربة وبالتالي نقل القدرة الإنتاجية للمحاصيل ويوضح الشكل رقم (1) الري السطحي.

تقسم طرق الري السطحي إلى:

1. طريقة الري بالغمر: يتم غمر الأرض بالماء لارتفاع ما أو لعمق ما حسب حاجة النبات.

2. طريقة الري بالأحواض العادية: وطريقة الري بالأحواض العادية تتبع لري المحاصيل التي تزرع في أحواض كما هو الحال في محاصيل القمح والأرز والشعير والكتان والبرسيم المصري. حيث نقسم الأرض الى أحواض متساوية ويكون الري على اليد الواحدة أو على اليدين حسب انحدار الأرض.

3. طريقة الري في الخطوط: تتبع لري المحاصيل التي تزرع على خطوط في جور مثل القطن والذرة الشامية والفول البلدي والقطن...إلخ وتمتاز هذه الطريقة بتقليل وإحكام عملية الري وإمكان إجراء عمليات خدمة ورعاية المحصول بعد الزراعة.

4. الطريقة الكنتورية: تتبع في المناطق غير المستوية وتتبع بنجاح في محافظة الغيوم وفيها تقسم الأرض إلى المصاطب الكنتورية أو الخطوط الكنتورية.

5. الري بالسيفون: تستخدم أنابيب من البلاستيك (السيفون) في الري ونقل المياه من القنوات الحقلية إلى الخطوط بدقة عالية وهذه الأنابيب مصنوعة من الحديد أو البلاستيك وتكون على شكل قوس ويتم ملؤها بالماء من قناة الري ويتم ترك أحد طرفيها من القناة الممتلئة بالماء وتسد فوهة الطرف الثاني باليد وتوضع في الحوض ويتم رفع راحة اليد فتتدفق المياه بالحقل.

وتتعدد الآلات المستخدمة لرفع الماء إلى الأراضي الزراعية ومنها البدالة والتابوت والشادوف وطنبور وساقية القواديس البلدية وساقية القواديس الأفرنجية والطمبوشة المفرد والطمبوشة المجوز والمضخات الماصة الكابسة وغيرها.

شكل رقم (1) الري السطحي

ثانياً : الري تحت سطحي Under Soil Irrigation :

وفيه يتم إضافة الماء في منطقة انتشار الجذور وذلك باستخدام الأنابيب وبنظام معين حيث يحافظ على الرطوبة الملائمة لنمو النبات في مجال انتشار الجذور وذلك بالإمداد المستمر للماء في مجال انتشار الجذور كما يوضح الشكل رقم (2)، والري تحت السطحي هو إمداد النباتات بالماء في صورة رزاز أو مطر حيث يسقط الماء على سطح النباتات والتربة مثل المطر وينساب الماء في هذه الطريقة من خلال ثقوب صغيرة تحت ضغط أو من خلال رشاشات وذلك من خلال شبكة من الأنابيب الرئيسية التي تتفرع الى أنابيب فرعية أصغر قطر وتنتهي بالرشاشات والتي يمكن عن طريقها التحكم في مياه الري.

شكل رقم (2) الري تحت سطحي

ثالثاً: الري بالرش Sprinkler Irrigation

الري بالرش هو امداد النباتات بالماء في صورة رزاز أو مطر حيث يسقط الماء على سطوح النباتات والتربة مثل المطر وينساب الماء في هذه الطريقة من خلال ثقوب صغيرة تحت ضغط أو من خلال رشاشات وذلك من خلال شبكة من الأنابيب الرئيسية التي تتفرع إلى أنابيب فرعية أصغر قطرا وتنتهي بالرشاشات والتي يمكن عن طريقها التحكم في مياه الري.

طرق الري بالرش:

أ. نظام الري بالرش الثابت: وفيه الأنابيب الرئيسية تكون مدفونة في باطن الأرض على عمق 50 سم وتبقى الأنابيب الفرعية والقوائم والرشاشات ثابتة طوال موسم النمو.

ب. نظام الري شبه المتنقل: وفيه الأنابيب الرئيسية تكون ثابتة أما الأنابيب الفرعية والرشاشات متنقلة ويتم نقلها يدوياً أو على عجلات.

ج. نظام الرش المتنقل: وفيه يتم نقل الأنابيب الرئيسية والفرعية ومحطة رفع المياه من حقل إلى اخر.

د. نظام الري المحوري: وفيه تثبيت أنبوية الرش الرئيسية على أزرع تتحرك على عجلات حركة دائرية بواسطة محركات كهربائية وتثبت الرشاشات على أزراع والشكل رقم (3) يوضح الري بالرش المحوري.

هـ نظام الري الطولي: وفيه أنبوبة الرش الرئيسية والأذرع التي تحملها تتحرك في خطوط طوليه.

الشكل رقم (3) الري بالرش

مميزات الري بالرش:

1. التحكم بدقة في كمية المياه المستخدمة والتي تلائم احتياج النبات بالفعل.

2. يلائم الأراضي الرملية ذات معدل التصرف مرتفع.

3. يستعمل في الأراضي غير المستوية حيث لا تكون هناك حاجة لتسوية الأرض.

4. يستخدم بكفاءة بالأراضي الصحراوية حديثة الاستصلاح التي يقل بها الماء.

5. زيادة المساحة المنزرعة من الأرض حيث لا توجد قنوات ري أو مصارف صرف.

6. إمكانية خلط الأسمدة ومبيدات الحشائش والمبيدات الحشرية مع ماء الري.

7. حماية النباتات من الصقيع والحرارة المرتفعة مما يعطى محصول عالي.

عيوب الري بالرش:

1. التكاليف المبدئية لهذا النظام مرتفعة نسبياً بالمقارنة بالري السطحي ويتطلب طاقة مرتفعة للتشغيل حيث أن معظم الرشاشات تعمل بضغط عالي وبالتالي تكون تكلفة الري مرتفعة.

2. يحتاج إلى عمالة فنية مدربة حتى يتم بصورة مناسبة توفر في التكاليف وتزيد من عمر شبكة الري وتؤدى إلى زيادة النمو ومحصول النبات لتغطية تكاليف الإنشاء المرتفعة.

3. تعتبر الرياح من معوقات الري بالرش حيث تؤدى إلى عدم انتظام توزيع المياه بالحقل.

4. يؤدى الري بالرش إلى تزايد وخطورة الإصابة بالأمراض الفطرية والحشرية نتيجة لابتلال النباتات كما يساعد الرزاز على انتقال الأمراض من الأجزاء المصابة إلى الأجزاء السليمة.

5. لا يتبع نظام الري بالرش في الأراضي الجيرية.

رابعاً: الري بالتنقيط:

هو إضافة الماء في صورة نقط حول النباتات وفى مجال انتشار الجذور وقد تكون هذه الإضافة سطحية أو غير سطحية. ويتم الري بالتنقيط عن طريق شبكة من الخراطيم البلاستيكية مثبت عليها مجموعة من النقاطات على مسافات متساوية تناسب المسافات بين الجور داخل الخطوط ويتدفق الماء من النقاطات في صورة نقط من الماء والشكل رقم (4) يوضح الري بالتنقيط.

شكل رقم (4) الري بالتنقيط

مميزات الري بالتنقيط:

مميزات الري بالتنقيط ما يلي:

1. إمكانية استخدام ماء الري ذو درجة ملوحة عالية حيث تظل منطقة انتشار الجذور رطبة باستمرار مما يقلل من تركيز الأملاح.

2. يفيد هذا النظام في مقاومة الحشائش حيث تكون أجزاء كبيرة من التربة جافة بين النباتات مما لا يسمح بنمو الحشائش.

3. تقليل الفاقد من الماء.

4. عدم الحاجة اي مصارف.

5. عدم الحاجة لتسوية التربة.

عيوب الري بالتنقيط:

1. التكاليف المبدئية لهذا النظام مرتفعة نسبياً بالمقارنة بالري السطحي كما يتطلب طاقة مرتفعة للتشغيل لضخ الماء في خطوط شبكة التنقيط.

2. يحتاج إلى عمالة فنية مدربة حتى يتم بصورة مناسبة توفر في التكاليف وتزيد من عمر شبكة الري وتؤدى إلى زيادة النمو ومحصول النبات لتغطية تكاليف الإنشاء المرتفعة.

3. قد يحدث انسداد في بعض النقاطات مما يؤدى لموت بعض النباتات وذلك نتيجة لاستخدام ماء ري غير منفى جيداً أو نتيجة لترسبات الكربونات الموجودة في ماء الري أو نتيجة لوجود الحديد في ماء الري حيث يكون مادة لزجة بفعل البكتريا لذلك يجب التنظيف الدوري بمحلول هيدروكلوريد الصوديوم أو حمض النيتريك منعاً لإعداد النقاطات.

6. يحتاج الى صيانة مستمرة.

مناوبات الري:

وهو نظام توزيع المياه في الترع حيث تقوم وزارة الري بتعديل منسوب المياه في الترع لتوفير الاحتياجات المائية اللازمة للمحاصيل في أوقات مختلفة من العام وتسمي الفترة التي تنساب وتتوافر بها المياه في الترع بدور العمالة اما الفترة التي تحبس فيها المياه بدور البطالة. ويوجد عموماً ثلاث أنواع من المناوبات تختلف حسب الوقت من السنة هي:

1. المناوبات الربيعية.

2. المناوبات الصيفية.

3. المناويات الشتوية.

السدة الشتوية:

وهي الفترة التي تحبس فيها المياه عن الترع والمجاري المائية باستثناء الترع الرئيسية المعدة للملاحة أو لتوفير مياه الشرب ويعتبر أنسب مواعيد إجرائها هو شهر يناير حيث يقال في هذه الفترة احتياج النبات للماء نتيجة لانخفاض درجة الحرارة وسقوط الأمطار. كما تكون هذه الفترة مناسبة لصيانة آلات الري وتطهير القنوات والمصارف.