أنظمة الري الحديثة

أنظمة الري الحديثة هي
تلك الأنظمة التي تستخدم في ري الأراضي بالمناطق الصحراوية و هذه الأراضي
عادة ما تكون رملية كما أنها غالبا ما تكون غير مستويةالسطح.
و تشمل هذه الأنظمة نظام الري بالرش و نظام الري بالتنقيط
أولا : الري بالرش

و
الري بالرش هو أحد أنظمة الري الحديثة و التي تستخدم لرى المناطق
الصحراويةذات الأرض الرملية و التي لا تستطيع الإحتفاظ بالماء لمدة طويلة،
حيث إن تطبيق نظامالري بالغمر يسبب فقد الكثير منها مما ينتج عنه إهدار
مياه الري، هي مناسبة أيضا فيري الأراضي التي تروى بالرفع من الآبار
الارتوازية. و في هذه الطريقة يلزم دفعالمياه من مصادرها المختلفة بإستخدام
موتورات مناسبة القوة في شبكة مواسير منالحديد المجلفن أو البلاستيك (
P.V.C) تتناقص أقطار هذه المواسير تدريجيا كلماتباعدت عن مصادر المياه و
تقسم هذه المواسير إلي خطوط رئيسية و أخرى فرعية و يثبتعلى المواسير
العريضة (الفرعية) رايزرز متوالية على أبعاد ثابتة تختلف حسب نظامتصميم
الشبكة، و حسب نوع النظام من شبكات الري بالرش و ينتهي كل رايزر بفونيه رش
(نوزل) يختلف تصرفها/ساعة حسب الشركة المصنعة و المسافة بين الرشاشات، و
نوع نظامالري بالرش المستخدم.
أنواع أنظمة الري بالرش :
1 - الري بالرش النقالى :

الري بالرش النقالى على عجل متدحرج
1. الري بالرش النقالى اليدوي : حيث يتم نقل الخطوط الفرعية من خط لآخر كلما تم ريالأول تم نقله للآخر و هكذا و يتم ذلك يدويا.
2. الري بالرش النقالى على عجل متدحرج.
3. الري بالرش النقالى بالمدفع المتنقل : و يحتوى على رشاش واحد يدفع الماءلمسافات بعيدة نسبيا.

الري بالرش النقالى بالمدفع
2 - الري بالرش دائم الحركة :

الري بالرش دائم الحركة
1. الري بالرش المحوري العادي :الرشاشات في مستوى مرتفع ترسب الماء في صورةمخروطية قاعدتها على سطح الأرض.
2. الري بالرش المحوري الليبا : الرشاشات مثبتة في أطراف خراطيم متدلية و قريبة منسطح الأرض لتقليل تأثير الرياح الشديدة.
3
- الري بالرش الثابت : هذه الشبكة ثابتة و موزعة حسب التصميمعلى مسافات
يتم تحديدها أثناء الإنشاء و هي عادة تكون 9×9 أو 12×12 أو 15×15 أو 18×18 و
غيرها من الأبعاد.

الري بالرش الثابت
مميزات الري بالرش :

الرى بالرش المحورى (حركة عريضة)
1. يناسب الإستخدام في الأراضي الصحراوية الرملية عالية النفاذية و التي تفقد مياهالري بسرعة.
2. يسبب وفرة في الأرض حيث لا يحتاج لإنشاء القنوات و البتون.
3. لا تحتاج الأرض إلي تسوية لذا فهي مناسبة للأراضي الصحراوية و حتى إذا كانت غيرمستوية السطح.
4. لا ينتج عن إستخدامه إنحراف للتربة كما هو الحال في الري بالغمر.
5. لا يحتاج إلي عمالة كثيرة.
6. يمكن إضافة الأسمدة و المبيدات من خلال مياه الري بالرش.
7. يناسب الري من الآبار الإرتوازية.
8. يوفر الماء حيث إن متوسط كفاءة الري لهذا النظام هي 75 %.
عيوب نظام الري بالرش :

الرى بالرش المحورى
1. إرتفاع تكاليف إقامة الشبكة.
2. يحتاج إلي عمالة ذات خبرة خاصة في أعمال التشغيل و الصيانة.
3. ينتج عن إستخدامها تركيز الأملاح بالقطاع السطحي للأرض.
4. إنخفاض تجانس توزيع المياه بالمقارنة بنظام الري بالغمر و خصوصا في حالة إشتدادسرعة الرياح.
5. و مرفق عدد من النماذج يمكنك الرجوع إليها و ذلك لأنواع مختلفة من نظم الريبالرش المذكورة.

الرى بالرش المتنقل بالجر
ثانيا : الري بالتنقيط


نموذج عام لشبكة رى بالتنقيط
و
في هذا النظام تضاف مياهالري على شكل قطرات مائية أسفل النباتات مباشرة، و
تحت ضغط منخفض من خلال شبكة ريخاصة تنتهي بنقاطات لخروج مياه الري منها
بهذا الشكل. و تتم عمليات الري بهذاالنظام على فترات قصيرة و بكميات محدودة
و على فترات تطول أو تقصر تبعا لمرحلة نموالنبات و موسم نموه (محصول شتوي
أو محصول صيفي).
و النظام يشبه لحد كبير نظام الري بالرش، من حيث وجود
وحدة قوى لضخ مياه الري منمصدر المياه إلي داخل شبكة نقل و توزيع للمياه
داخل الحقل (عبارة عن خطوط مواسيررئيسية و فرعية و هذه الأخيرة تكون من
البولي إيثيلين و ذات أقطار صغيرة و مثبتعليها نقاطات موزعة على مسافات
تختلف بإختلاف نوع المحصول و مسافة زراعته أو توزيعهبالحقل).
و هو مزود
بفلاتر قرب وحدة التحكم الرئيسية، هذه الفلاتر إما أن تقتصر على
النوعالشبكي في حالة إذا ما كان مصدر المياه هو الآبار الإرتوازية أو يضاف
فلتر رملي إليجانب الفلتر الشبكي في حالة إستخدام مياه الترع أو الخزانات
السطحية. و تتضمن هذهالنشرة عرض لعدد من النماذج لشبكات الري بالتنقيط
المقترحة للإستخدام في هذا المجاللخدمة المزارعين أو صغار المستثمرين.
رسم تخطيطى لشبكة رى بالتنقيط لمساحة 5 افدنة

رسم تخطيطى لشبكة رى بالتنقيط
بيانات الرسم التخطيطى لشبكة الرى بالتنقيط :
1. بلر
2. محبس
3. الخط الناقل قطر110مم
4. خط رئيسى 90مم
5. خط تحت رئيسى 75مم
6. الخراطيم العريضة 16مم
7. نقاطات على مسافات 50سم
مميزات نظام الري بالتنقيط :
§ تناسب الأراضي الرملية الصحراوية و لا تحتاج إلي تسوية.
§ توفير مياه الري بسبب نقص الفواقد مما يزيد من كفاءة الري و هي أعلى الأنظمة منحيث الكفاءة.
§ تؤدى إلي رفع كفاءة الإستفادة من الأسمدة الكيماوية المضافة من خلال مياه الرينتيجة لقلة ماء الصرف.
§
ينتج عن تنظيم الري و رفع كفاءة الأسمدة المضافة زيادة إنتاجية وحدة
المساحة منالأرض مع المحافظة على البيئة بمنع غسيل الأسمدة و توصيلها إلي
المياه الجوفية.
§ تزداد الإنتاجية أيضا بسبب عدم إستقطاع مساحة من الأرض في عمل مساقي للرى.
§ توفير العمالة بسبب نقص الحشائش و لكون الري و التسميد يتمان من خلال مياه الريبالشبكة.
§ تمكن من إستخدام مياه ري ذات ملوحة مرتفعة نسبيا.
§ مياه الصرف فيها محدودة للغاية و قد لا توجد حاجة للصرف.
§ تناسب جميع الأشجار و محاصيل الخضر و المحاصيل الحقلية التي تزرع متباعدة.
عيوب نظام الري بالتنقيط :
§ تكاليف إنشاء الشبكة مرتفعة و قد لا تتوافر للعديد من المزراعين.
§ يكثر في هذه الشبكات مشاكل إنسداد النقاطات و الحاجة إلي إستبدال الخراطيمالتالفة لأسباب متعددة.
§ تحتاج إلي عمالة فنية و مدربة.
§
لا تنجو من مشاكل تراكم الأملاح و خصوصا في حالة الأشجار و حول حواف حلقات
الريالمحيطة بها و الذي يتطلب ضرورة كشط هذه الطبقة بين حين و آخر للتخلص
من الأملاحالضارة.
تصميم شبكات الري :
الإطار العام لشبكة الري بالتنقيط :

أولا : مصدر ري : (آبار - ترع).
ثانيا : طلمبة الري
و هي وحدة ضخ مياه الري، و منها المضخات الطاردة المركزية التي تناسب السحب منمياه الترع.
كما أن هناك طلمبات الأعماق و هي التي تدفع الماء من الآبار الإرتوازية (و منهاطلمبات غاطسة أو طلمبات أكسات).
ثالثا : وحدة التحكم المركزي (Control Head) و تتكون من :
1. محبس للتحكم في تصرف الطلمبة.
2. محبس لتشغيل السمادة (Gate Valve).
3. محبس لعدم السماح بعودة المياه إلي الطلمبة وقت الغلق ( Check Valve).
4. صمامات هواء للتخلص من الفقاعات الهوائية بالشبكة قبل التشغيل (Air Valves) .
5. صمام أمان مؤشر على غلق المحابس عند بدء التشغيل حيث تفتح سوستة الصمام و تخرجالمياه و تنبه المزارع و تؤمن الشبكة.
مجموعة عدادات :
1. عدادات قياس الضغط حيث يثبت أحدها قبل مدخل الفلتر و آخر عند المخرج.
2. عداد قياس التصرف لمعرفة تصرف الطلمبة و يستخدم في التقييم للشبكة.
وحدات التسميد :
و أهم أنظمة التسميد من خلال مياه الري هي :
1. نظام إستخدام خزان الخلط و إيجاد فرق في الضغط بين مدخل الخزان و مخرجه لسحبالسماد.
2. و هناك طريقة الحقن بإستخدام طلمبات الحقن.
وحدة الفلاتر :
و
تعتبر عملية الفلترة من العمليات الهامة و خصوصا إذا كان مصدر مياه الري
معرضللمخلفات العالقة مثل الترع و الخزانات السطحية و لذا يجب تركيب فلتر
رملي معالفلتر الشبكي الرئيسي و الفلاتر أنواع هي :
1. فلتر شبكي : (Screen Filter).
2. فلتر رملي : (Sand Media Filter).
3. فلتر حلقي : (Ring Filter).
رابعا : خطوط رئيسية : (Main Lines)
و
هي عبارة عن خطوط المواسير التي تنقل المياه من مصدر الري إلي داخل
المزرعةحتى منتصفه و يمكن أن تتفرع إلي أكثر من تفريعة تبعا لحجم المزرعة، و
يتوقف أقطارالمواسير بإختلاف مساحة المزرعة و نوع المحصول. و هي في العادة
من البلاستيك ( P.V.C) و تدفن المواسير على عمق نحو متر من سطح الأرض.
خامسا : خطوط تحت رئيسية : ( Main-Sub)
و
هي تفريعات الخطوط الرئيسية و عادة ما تكون أقطار المواسير بين 63 - 75 مم
حسبالمساحة و نوع المحصول في المساحات 5 أفدنة، و تبلغ 90 مم في حالة 10
أفدنة. و تفضلمواسير ال ( P.V.C).
سادسا : خطوط فرعية : ( Laterals)
يثبت
عليها النقاطات، الخراطيم مصنوعة من مادة البولي إيثيلين و أقطار
المواسيرما بين 13 - 21 مم، و الغالب هو 16 مم. و لفة الخرطوم المحلى نحو
400 متر طولا، ويتحمل الخرطوم 4 ض ج، و توضع النقاطات على مسافات تختلف
تبعا لمسافات الزراعة.
سابعا : النقاطات : ( Drippers Emitters)
يوجد أنواع كثيرة من النقاطات التي تختلف في الشكل و التصرف و يتراوح تصرفالنقاطات بين 2, 16 لتر/ساعة.
كما
أن هناك نوع تصريفه مرتفع يصل إلي 45 لتر/ساعة يستخدم في حالة نظام
الريالفوار T urbojet For Bubbler Irrigation و من أشهر النقاطات في الوقت
الحالي فيمصر ال جى آر (GR)ذو التصرف 6 لتر/ساعة، و قد وضعت النقاطات على
أبعاد 50 سم فيمابينها.
أنظمة الري بالتنقيط المبسطة (العائلية):


نموذج لشبكات الري بالتنقيط
هناك
أنظمة مبسطة تناسبالمزارع الصغيرة (650 - 1000م) تتكون من تنكات معدنية
تزود بالمياه يدويا سواءبإستخدام الدلو أو بإستخدام طلمبة يدوية يجرى دقها
على رأس الحقل إذا أمكن ذلك - محبس - فلتر - خطوط الخراطيم (قطر 16 - 20
مم) - نقاطات تصرف ضعيف (9, 1لتر/ساعة/ضغط الجاذبية/1م). هذا النوع من
شبكات الري بالتنقيط يناسب أيضا الصوبات - المشاتل - المزارع الصغيرة - و
من السهل و المهم أن يتم التصنيع محليا (مرفقنموذجين يمكن تطبيقها في الصوب
و كذلك بالأرض العادية المفتوحة).
أنظمة الري الأوتوماتيكية :


نموذج أخر لشبكات الري بالتنقيط
هذه
الأنظمة هي التي يتمتشغيلها ذاتيا بإستخدام وحدة تحكم إلكترونية، ووحدة
التحكم تمكن مستخدميها منالتحكم في تشغيل نظام الري بالرش أو التنقيط في
المكان و الزمان المحددين. و ينتشرإستخدام وحدات التحكم في الخارج أكبر منه
بداخل مصر، و من المتوقع زيادة الإقبالعلى إستخدامه في المستقبل. و عموما
يستخدم نظام التحكم على نطاق أوسع في المشاتلالتي تقوم بإكثار الشتلات
المختلفة تحت أنظمة الري الحديث (رش و تنقيط). و عندماتكون أرض المشتل
مقسمة إلي أقسام محددة بحدود فاصلة و مزروع كل قسم بنوع مختلف عنالآخر أو
في عروة مختلفة. و المطلوب هو ري قطع معينة دون غيرها في وقت ما أومعاملتها
بالسماد أو بالمبيدات أو غيرها. و قد يكون المطلوب هو تطبيق هذه
المعاملاتالخاصة بالليل أو في أوقات متأخرة منه. لذا يعمد إلي هذه الأنواع
من وحدات التحكم والتي تمكن من تنفيذ أي من هذه الأغراض دون ضرورة تواجد
القائم عليها، و حيث يمكنهوضع المطلوب على لوحة التحكم و تركه و مغادرة
المزرعة، و يقوم البرنامج الموضوع علىلوحة التحكم بتنفيذ المطلوب في حينه.
الجدير بالذكر أن أنظمة الري بالرش المحوري الحديثة يتم تشغيلها أوتوماتيكيابإستخدام وحدة تحكم.
صيانة نظم الري :

إن
إجراء أعمال الصيانة للأجزاء المختلفة من أنظمة الري الحديثة سواء كان
نظامري بالرش أو نظام ري بالتنقيط يعتبر من الأمور الهامة و ذلك بهدف
المحافظة علىالشبكة في حالة جيدة مما يتسبب في إطالة عمر الشبكة مع
المحافظة على مستوى أداء جيدلصالح الإنتاج.
و الصيانة تشمل جميع أجزاء
الشبكة إبتداء من مصدر المياه، و الطلمبة، و خطوطالمواسير المختلفة، و حتى
الرشاشات في حالة الري بالرش، و الخراطيم و النقاطات فيحالة الري بالتنقيط.
و
من الصعب الحديث عن كل جزئية من هذه الوحدات، لذا فقد يكون من الأفضل
التركيزعلى عدد من الأمور الهامة و التي يمكن أن تساعد مستخدم هذه الأنظمة
مع أهمية الرجوعإلي المتخصصين و الإستشاريين في إستخدام أنظمة الري الحديثة
لإستكمال ما يمكن أنيواجههم من مشاكل في هذا المجال.
و فيما يلي بعض هذه النقاط الهامة لصيانة الشبكة :
1.
أهمية متابعة إتمام النظافة الدورية للفلاتر من خلال متابعة الضغوط عند
مدخل ومخرج الفلتر و خصوصا عند حدوث فرق بين القراءتين و عندما يجب إجراء
أعمال النظافةفورا.
2. ضرورة مراجعة صمام الأمان عند بدء التشغيل في كل مرة تجنبا لأضرار إرتفاع الضغطبالشبكة عن الحد المناسب و حدوث الضرر.
3. ضرورة الإهتمام بتسليك الرشاشات و النقاطات و ذلك بإتباع الأساليب المناسبة والتي تساعد على بقاء هذه النهايات نظيفة بإستمرار.
و يمكن أن يتم ذلك من خلال واحد أو أكثر من العمليات التالية :
§
إستخدام الأحماض التي تعمل على تسليك الخطوط و فونية الرشاش أو النقاط
بصفةدورية مثل حمض النيتريك التجاري (55 %) بمعدل 200 سم3/1م3 من مياه
الري، مع تكرارالعملية مرة أسبوعيا لمدة شهر في الأوقات المناسبة لذلك، حيث
يعتبر الحامض كسماد فينفس الوقت الذي يقوم فيه الحامض بإذابة الأسمدة و
الشوائب العالقة. أو إستخداممخاليط الأحماض الأخرى.
§ إتباع الطرق و
الأساليب التي من شأنها زيادة ذوبان الأسمدة التي تتميز بقلةذوبانها في
الماء مثل سلفات البوتاسيوم (نسبة ذوبانها لا تتعدى 12 % في أحسنالظروف).
§
و يمكن عند إستخدامها إتباع بعض الأسباب التي ترفع من نسبة ذوبانها و
زيادةالإستفادة منها (مثل توزيع كمية السماد المطلوب إضافتها على عدد من
المرات بحيث لاتزيد الكمية في كل مرة عن 10 كيلوجرامات تذاب جيدا في تنك
التسميد مما يرفع نسبةالذوبان).
§ تقسيم كمية السماد على دفعتين حيث
تضاف الأولى للأرض مباشرة مع تجهيز الأرضمباشرة مع تجهيز الأرض للزراعة، و
يضاف النصف الآخر مع ماء الري بالطريقة المذكورة.
§ التسليك الميكانيكي بالعمالة إذا لزم الأمر و تغيير الأجزاء المتآكلة و التالفةمن الشبكة أولا بأول.
و يجب مراعاة الأمور التالية حتى نحصل على أفضل النتائج :
§
عند تصميم الشبكة يراعى أن تكون أقطار المواسير في الخطوط المتتالية
متناسبة معأقصى إستعمال (أقصى إستهلاك للمحاصيل المقترحة في وقت الذروة
صيفا)، و أن يكون تصرفالطلمبة أعلى من أقصى إحتياج لمساحة الحوشة التي يتم
ريها في وقت واحد). و لابد منالرجوع إلي قيم الإحتياجات المائية للمحاصيل
التي يمكن زراعتها بالمزرعة و المتوفرةفي نشرة الإحتياجات المائية، و أيضا
في نتائج البحوث المنشورة بمؤتمر الري الحقلي والأرصاد الجوية الزراعية
1999.
§ أهمية عمل تقييم لكفاءة الشبكة بمعرفة مختصين و التدريب على
طريقة إجراء ذلكلعلاج أوجه القصور في الشبكة في الوقت المناسب. و أن يتم
عمل التقييم دوريا لعلاجالمشاكل في حينها.
§ أهمية تحديد فترات الري للمحاصيل المختلفة الشتوية و الصيفية .
و على العموم ينصح بتوزيع كمية المياه المطلوب إضافتها بصفة عامة كما يلي :
1 - المحاصيل الشتوية :
يوالى
الري اليومي أو يوم بعد يومحتى تمام الإنبات، خلال شهر نوفمبر يتم الري كل
2 - 3 أيام، و في شهور ديسمبر ويناير يتم الري كل 3 - 4 أيام، و خلال
فبراير و مارس يتم كل 2 - 3 أيام، و خلال شهرأبريل و مايو يتم الري يوم بعد
يوم. و يختلف زمن التشغيل للدورات المختلفة حسب قيمالإحتياجات المائية
لعدد أيام دورة الري. و يجب مراعاة الفرق بين المحاصيل الحقليةو محاصيل
الخضر في نظام الجدولة.
2 - المحاصيل الصيفية :
يوالى الري اليومي أو
يوم بعد يومحتى تمام الإنبات، خلال شهر مارس يتم الري كل 2 - 3 أيام، و في
شهور أبريل و مايويتم الري يوم بعد يوم، و خلال يونيو و يوليو يفضل أن يتم
الري كل يوم، و خلال شهرأغسطس و سبتمبر يتم الري يوم بعد يوم. و يمكن
تعديل زمن التشغيل للدورات المختلفةحسب قيم الإحتياجات المائية لعدد أيام
دورة الري. كما يمكن عند ظهور الطحالب علىسطح الأرض أن تطيل فترة الري.
§
أهمية تحليل قطاع الأرض للطبقة السطحية من حيث التركيب الميكانيكي (نسب
الرمل _ الطين - و السلت) و الكيماوي (رقم الحموضة _ محتوى القطاع من
المادة العضوية، نسبةالنيتروجين و باقي العناصر، ملوحة القطاع، نسبة
كربونات الكالسيوم على أعماق القطاعالمختلفة).
§ أهمية تقدير ملوحة ماء
الري في الآبار (قبل و بعد تشغيل الطلمبة بساعة). و يمكنالإستفادة من ملوحة
قطاع التربة و ملوحة مياه الري في تحديد الإحتياجات الغسيلية منمياه الري
التي يلزم إضافتها من مياه الري لتجنب مشاكل التلميح.
§ أهمية إستخدام
الأسمدة التي تذوب بسهولة في الماء، و تجنب الأسمدة الشحيحةالذوبان قدر
الإمكان. و تعتبر الأسمدة المركبة أحد الحلول الممكنة.
§ أهمية قياس
تصرف الرشاش أو النقاط الفعلية و مقارنتها بالقيم المعروفة بها منجانب
الشركة المصنعة، و كذلك قياس مدى تجانس توزيع مياه الري على إمتداد خطوط
الريو يمكن في ذلك الرجوع للمختصين أو النشرات التي تصف طرق إجراء هذه
القياسات.
§ عند الرغبة في إستخدام الري بالرش المحوري، يوصى بإستخدام
النوع الذي يمكنالتحكم في مستوى ضخ المياه عنده و خصوصا في المناطق التي
تزداد فيها سرعة الرياح. وهذا النوع هو المعروف بالليبا L EPA و قد سبق
ذكره في أنواع أنظمة الري بالرش دائمةالحركة.

وحدة أرصاد جوية
§
ضرورة توافر محطة للأرصاد الجوية الزراعية بموقع مناسب في دائرة قطرها 50
كمعلى الأكثر لتزويد جميع الفئات المستخدمة لأنظمة الري بالبيانات اللازمة
أولا بأولحتى يمكن إستخدام هذه البيانات في تحديث قيم البخر - نتج تبعا
لتغيير حالة الجو. وكذلك لمالها من إستخدامات متعددة في إمكانية جدولة الري
من خلالها سواء بطريقةإستخدام المعادلات المشهورة أو بإستخدام الجدولة من
بخر الوعاء، حسابات عدد ساعاتالبرودة اللازمة لأشجار الحلويات، كميات المطر
للإستفادة منها في الري، و كذلكدرجات حرارة الهواء و الأرض على أعماق
مختلفة لمالها من إستخدامات هامة في تحديدمواعيد الزراعة و الحصاد و غيرها
من الإستخدامات الضرورية.