في ظل تزايد الحاجة إلى تقنيات أكثر كفاءة في استخدام المياه، خاصة في المناطق الصحراوية والجافة، تأتي شبكات الري الحديث كحل أساسي للمزارعين والمستثمرين في القطاع الزراعي. هذه الأنظمة، التي تشمل الري بالرش والري بالتنقيط، توفر وسائل فعالة لتوزيع المياه بشكل متساوٍ وموفر للمياه، مما يساعد على تحسين الإنتاجية الزراعية مع تقليل الفاقد. سنتناول في هذه المقالة أنواع ومميزات وعيوب هذه الأنظمة بشكل مفصل.
جدول المحتوى
أنواع شبكات الري الحديث: أولاً: الري بالرش
يُعتبر الري بالرش نظامًا حديثًا مثاليًا لري المناطق الصحراوية ذات التربة الرملية، حيث يُعاني أسلوب الري بالغمر من فقدان كبير للمياه.
يعتمد هذا النظام على دفع المياه عبر موتورات من خلال شبكة من المواسير المصنوعة من الحديد المجلفن أو البلاستيك (PVC)، حيث تتناقص أقطار المواسير كلما ابتعدت عن مصدر المياه. تُقسم الشبكة إلى خطوط رئيسية وفرعية، ويتم تثبيت رايزرز على المواسير الفرعية بفواصل ثابتة، وينتهي كل رايزر بفونيه رش (نوزل) يختلف تصريفه حسب الشركة المصنعة والمسافات بين الرشاشات.
أنواع أنظمة الري بالرش
- الري بالرش النقال
هناك عدة أنواع من أنظمة الري النقالة، منها النظام الذي يعمل على عجل متدحرج، والذي يوفر سهولة في الحركة. كما يتوفر النظام اليدوي، حيث يتم نقل الخطوط الفرعية يدويًا من منطقة لأخرى بعد الانتهاء من ري كل منطقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك نظام المسدس المتنقل الذي يحتوي على رشاش وحيد، قادر على دفع المياه لمسافات طويلة.
- الري بالرش دائم الحركة
يتميز الري بالرش دائم الحركة بنوعين رئيسيين: المحوري العادي، حيث يتم تثبيت الرشاشات على ارتفاع معين، مما يتيح لها رش المياه في شكل مخروط على سطح الأرض. بينما في نظام المحوري الليبي، تكون الرشاشات أقرب إلى سطح الأرض، مما يقلل من تأثير الرياح القوية على توزيع المياه.
- الري بالرش الثابت
شبكة ثابتة موزعة وفق تصميم مسبق، مع مسافات محددة تتراوح بين 9×9 إلى 18×18.
مميزات الري بالرش
- يناسب الأراضي الصحراوية الرملية التي تفقد المياه بسرعة، حيث لا تتطلب إنشاء قنوات أو برك، مما يحفظ المساحة.
- يعمل بشكل فعال في الأراضي غير المستوية، ولا يتطلب تسوية.
- لا يتسبب في انحراف التربة كما يحدث في الري بالغمر، ويتطلب عددًا قليلًا من العمالة.
- يُمكن إدخال الأسمدة والمبيدات عبر مياه الري، مما يسهل العمليات الزراعية.
- يحقق كفاءة ري تصل إلى 75%، مما يساهم في توفير المياه.
عيوب نظام الري بالرش
- يتطلب تكاليف مرتفعة لإقامة الشبكة.
- يحتاج إلى عمالة ذات خبرة في التشغيل والصيانة.
- يمكن أن يؤدي استخدامه إلى تركيز الأملاح في الطبقات السطحية للأرض.
- قد يعاني من نقص التجانس في توزيع المياه مقارنة بنظام الري بالغمر، خاصة عند اشتداد الرياح.
شبكات الري الحديث: ثانياً: الري بالتنقيط
يُركز نظام الري بالتنقيط على توفير المياه مباشرةً تحت النباتات على شكل قطرات، مستخدماً ضغطاً منخفضاً عبر شبكة ري خاصة تضم نقاطات لتوزيع المياه خلال فترات قصيرة وكميات محدودة، تتغير حسب مرحلة نمو النبات والموسم.
يشبه هذا النظام الري بالرش، حيث يتطلب وحدة ضخ لنقل المياه من المصدر إلى شبكة توزيع تتكون من مواسير رئيسية وفرعية مصنوعة من البولي إيثيلين بأقطار صغيرة، مع نقاطات موزعة وفقًا لنوع المحصول. تُجهز الشبكة بفلاتر قرب وحدة التحكم الرئيسية، والتي قد تشمل فلاتر شبكية فقط لمياه الآبار الارتوازية، أو فلاتر رملية لمياه الترع أو الخزانات. وتقدم هذه النشرة مجموعة من النماذج المقترحة لشبكات الري بالتنقيط لدعم المزارعين وصغار المستثمرين.
مميزات نظام الري بالتنقيط
- يناسب الأراضي الرملية الصحراوية، ولا يتطلب تسوية.
- يزيد من كفاءة استخدام المياه، مما يجعل هذا النظام من أعلى الأنظمة كفاءة.
- يساهم في رفع فعالية الأسمدة الكيماوية المضافة من خلال مياه الري، مما يؤدي إلى زيادة إنتاجية الأرض مع الحفاظ على البيئة من خلال الحد من غسيل الأسمدة إلى المياه الجوفية.
- يحقق زيادة في الإنتاجية دون استقطاع مساحة للأحواض، مما يوفر العمالة نتيجة تقليل الحشائش.
- يسمح باستخدام مياه ذات ملوحة مرتفعة، مع حد أدنى من مياه الصرف، وقد لا يتطلب صرفًا على الإطلاق.
- يناسب جميع أنواع الأشجار والمحاصيل الخضراء والمحاصيل الحقلية التي تُزرع بشكل متباعد.
عيوب نظام الري بالتنقيط
- ارتفاع تكاليف إنشاء الشبكة، مما قد يكون عائقاً للعديد من المزارعين.
- تواجه الشبكات مشاكل في انسداد النقاطات، مما يتطلب استبدال الخراطيم التالفة بشكل متكرر.
- تحتاج إلى عمالة فنية مدربة للتشغيل والصيانة.
- تعاني من تراكم الأملاح، خاصة حول الأشجار وحواف حلقات الري، مما يستدعي تنظيف هذه الطبقة بشكل دوري للتخلص من الأملاح الضارة.
الإطار العام لشبكة الري بالتنقيط: تصميم شبكات الري الحديث
- مصدر الري: يمكن أن يكون مصدر المياه إما آبار أو ترع، حيث تعتبر هذه المصادر أساسية لتوفير المياه اللازمة لنظام الري.
- طلمبة الري: تُستخدم طلمبة الري كمصدر لضخ المياه، حيث تشمل المضخات الطاردة المركزية المناسبة لسحب المياه من الترع. كما توجد طلمبات الأعماق التي تستخدم لضخ المياه من الآبار الارتوازية، مثل الطلمبات الغاطسة أو طلمبات أكسات.
- وحدة التحكم المركزي (Control Head):
وهي من أهم أجزاء شبكات الري الحديث، وتتكون من مجموعة من العناصر المهمة، منها:
- محبس للتحكم في تدفق المياه من الطلمبة.
- محبس لتشغيل السمادة (Gate Valve).
- محبس لمنع عودة المياه إلى الطلمبة عند الغلق (Check Valve).
- صمامات هواء للتخلص من الفقاعات الهوائية في الشبكة قبل التشغيل (Air Valves).
- صمام أمان يتم تفعيله عند بدء التشغيل، حيث يفتح سوستة الصمام ويخرج المياه، مما ينبه المزارع ويؤمن الشبكة.
- مجموعة عدادات: تتضمن عدادات قياس الضغط، حيث يتم تثبيت عداد قبل مدخل الفلتر وآخر عند المخرج. كما يوجد عداد لقياس تصرف الطلمبة لتقييم أداء الشبكة.
- وحدات التسميد: تتضمن نظام استخدام خزان الخلط، حيث يُستخدم فرق الضغط بين مدخل الخزان ومخرجه لسحب السماد، بالإضافة إلى طريقة الحقن باستخدام طلمبات الحقن.
- وحدة الفلاتر: تعتبر عملية الفلترة ضرورية، خاصة عند استخدام مياه من مصادر معرضة للمخلفات، مثل الترع والخزانات السطحية. لذلك، يفضل تركيب الفلتر الرملي بجانب استخدام الفلتر الشبكي الرئيسي. أنواع الفلاتر تشمل:
- فلتر شبكي.
- فلتر رملي.
- فلتر حلقي.
- الخطوط الرئيسية: تمثل الخطوط الرئيسية مواسير تنقل المياه من مصدر شبكات الري الحديث إلى منتصف المزرعة، ويمكن أن تتفرع إلى أكثر من تفريعة حسب حجم المزرعة. يتوقف قطر المواسير على مساحة المزرعة ونوع المحصول، وعادة ما تكون من البلاستيك (P.V.C) وتدفن على عمق حوالي متر من سطح الأرض.
- الخطوط تحت الرئيسية: هي تفريعات من الخطوط الرئيسية، وعادةً ما تتراوح أقطار المواسير بين 63 و75 مم حسب المساحة ونوع المحصول، مع زيادة الأقطار إلى 90 مم في حالة المساحات الأكبر مثل 10 أفدنة. ويفضل استخدام مواسير من مادة (P.V.C).
- الخطوط الفرعية: تُستخدم هذه الخطوط لتثبيت النقاطات، وغالبًا ما تكون مصنوعة من البولي إيثيلين، مع أقطار تتراوح بين 13 و21 مم، حيث يُستخدم قطر 16 مم بشكل شائع. طول لفة الخرطوم المحلية حوالي 400 متر، ويمكن أن تتحمل ضغط يصل إلى 4 بار، وتُوضع النقاطات على مسافات تختلف حسب نظام الزراعة.
- النقاطات: تتوفر أنواع عديدة من النقاطات تختلف في الشكل والتصرف، ويتراوح تصرفها بين 2 و16 لتر/ساعة. هناك نوع ذو تصريف مرتفع يصل إلى 45 لتر/ساعة، يُستخدم في نظام الري الفوّار. من بين النقاطات الشهيرة حاليًا هي نقاطات (GR) ذات تصريف 6 لتر/ساعة، والتي تُوضع على مسافات 50 سم بين كل منها.
صيانة شبكات الري الحديث
تُعتبر صيانة أجزاء شبكات الري الحديث، سواء كانت بالرش أو بالتنقيط، أمرًا حيويًا لضمان كفاءة عمل الشبكة، مما يسهم في إطالة عمرها والحفاظ على أداء جيد يعزز الإنتاج. تشمل أعمال الصيانة جميع مكونات الشبكة، بدءًا من مصدر المياه والطلمبة، وصولًا إلى خطوط المواسير المختلفة، والرشاشات في نظام الري بالرش، والخراطيم والنقاطات في نظام الري بالتنقيط.
النقاط الأساسية لصيانة شبكات الري الحديث
- يُنصح بإجراء تنظيف دوري للفلاتر، مع مراقبة الضغوط عند مدخل ومخرج الفلتر. يُفضل اتخاذ إجراء التنظيف فورًا عند حدوث فرق ملحوظ بين القراءتين.
- يجب التأكد من عمل صمام الأمان بشكل صحيح عند بدء التشغيل، لتفادي أي أضرار قد تنجم عن ارتفاع الضغط عن الحد المطلوب.
- من الضروري الاهتمام بتنظيف هذه الأجزاء لضمان عملها بكفاءة، وضلك عن طريق إحدى الطرق التالية:
- استخدام الأحماض: تُعتبر الأحماض مثل حمض النيتريك (55%) فعالة في تسليك الخطوط والنقاط. يتم استخدام 200 سم³ لكل متر مكعب من مياه الري، مع تكرار العملية أسبوعيًا لمدة شهر. يعمل الحمض أيضًا كسماد إذ يذيب الأسمدة والشوائب العالقة.
- تحسين ذوبان الأسمدة: لزيادة فعالية الأسمدة ذات الذوبان المنخفض، مثل سلفات البوتاسيوم (ذوبان لا يتجاوز 12% في أفضل الظروف)، يُفضل توزيع الكمية المطلوبة على عدة دفعات صغيرة (لا تتجاوز 10 كيلوجرامات في كل مرة). يتم إذابتها جيدًا في تنك التسميد مما يرفع من نسبة ذوبانها.
- تقسيم كمية السماد: يُمكن إضافة السماد على دفعتين؛ الأولى تضاف مباشرة للأرض أثناء تجهيزها للزراعة، والثانية تضاف مع مياه الري.
لضمان تحقيق أفضل النتائج في تصميم شبكات الري الحديث، ينبغي مراعاة النقاط التالية:
- تناسب أقطار المواسير: يجب أن تكون أقطار المواسير في الخطوط المتتالية متناسبة مع أقصى استهلاك للمحاصيل خلال أوقات الذروة في الصيف. كما يجب أن يكون تصرف الطلمبة أعلى من أقصى احتياج للمساحة التي يتم ريها في الوقت ذاته.
- الرجوع إلى قيم الاحتياجات المائية: يجب الاطلاع على قيم الاحتياجات المائية للمحاصيل المزروعة، والتي يمكن العثور عليها في نشرة الاحتياجات المائية، وكذلك في نتائج البحوث المنشورة في مؤتمر الري الحقلي والأرصاد الجوية الزراعية عام 1999.
- تقييم كفاءة الشبكة: من المهم إجراء تقييم دوري لكفاءة الشبكة من قبل مختصين، والتدريب على كيفية إجراء هذا التقييم لمعالجة أي قصور في الشبكة في الوقت المناسب.
- تحديد فترات الري: يجب تحديد فترات الري المناسبة للمحاصيل الشتوية والصيفية.
توزيع كمية المياه أثناء استخدام شبكات الري الحديث
- المحاصيل الشتوية:
- يُفضل الري يوميًا أو يوم بعد يوم حتى تمام الإنبات.
- في نوفمبر: الري كل 2-3 أيام.
- في ديسمبر ويناير: الري كل 3-4 أيام.
- في فبراير ومارس: الري كل 2-3 أيام.
- في أبريل ومايو: الري يوم بعد يوم.
- يجب مراعاة الفرق بين المحاصيل الحقلية ومحاصيل الخضر عند جدولة الري.
- المحاصيل الصيفية:
- يُفضل الري يوميًا أو يوم بعد يوم حتى تمام الإنبات.
- في مارس: الري كل 2-3 أيام.
- في أبريل ومايو: الري يوم بعد يوم.
- في يونيو ويوليو: يُفضل الري كل يوم.
- في أغسطس وسبتمبر: الري يوم بعد يوم.
- يمكن تعديل زمن التشغيل حسب الاحتياجات المائية.
- تحليل قطاع الأرض: ينبغي تحليل الطبقة السطحية للتركيب الميكانيكي (نسب الرمل والطين والسلت) والكيماوي (رقم الحموضة، محتوى المادة العضوية، نسبة النيتروجين، ملوحة القطاع، نسبة كربونات الكالسيوم).
- تقدير ملوحة مياه الري: يجب قياس ملوحة ماء الري في الآبار قبل وبعد تشغيل الطلمبة بساعة لتجنب مشاكل التملح.
- استخدام الأسمدة الذائبة: يُفضل استخدام الأسمدة التي تذوب بسهولة في الماء، مثل الأسمدة المركبة، وتجنب الأسمدة الشحيحة الذوبان.
- قياس تصرف الرشاشات والنقاطات: يجب قياس التصرف الفعلي للرشاشات أو النقاطات ومقارنته بالقيم المعروفة من الشركة المصنعة. كما يجب قياس مدى تجانس توزيع مياه الري على امتداد خطوط الري.
- تحديد النظام المناسب للري: إذا كنت تفكر في استخدام الري بالرش المحوري، فمن المستحسن اختيار النوع الذي يوفر إمكانية التحكم في مستوى ضخ المياه، خصوصًا في المناطق التي تتعرض لرياح قوية، مثل نظام الليبا (LEPA).
- توافر محطة للأرصاد الجوية الزراعية: ينبغي توفر محطة للأرصاد الجوية الزراعية في موقع مناسب ضمن دائرة قطرها 50 كم لتزويد المستخدمين بالبيانات اللازمة. هذه البيانات ضرورية لتحديث قيم التبخر، جدولة الري، واحتساب كميات المطر ودرجات الحرارة اللازمة لتحديد مواعيد الزراعة والحصاد.
مستلزمات شبكات الري الحديث
- أنابيب الري: تستخدم لنقل المياه من مصدرها إلى أماكن الحاجة في الأرض الزراعية.
- الرشاشات: تعمل على توزيع المياه بشكل متساوٍ على المحاصيل، مما يقلل من الفاقد.
- الصمامات: تُستخدم للتحكم في تدفق المياه وضمان توزيعها بشكل مناسب.
- أنظمة التحكم: تشمل أجهزة الأتمتة التي تساعد في ضبط مواعيد وكمية الري تلقائيًا.
- الأدوات الإضافية: مثل الفلاتر والمحابس، التي تساهم في تحسين جودة المياه وضمان عمل النظام بكفاءة.
أسعار شبكات الري الحديث 2024
تتأثر أسعار شبكات الري الحديث بعدة عوامل، مما يؤدي إلى تباين الأسعار بين المناطق والشركات. من بين هذه العوامل نوع النظام، حيث تُعتبر أنظمة الري بالتنقيط أكثر كفاءة في استهلاك المياه مقارنةً بأنظمة الري بالرش. تلعب جودة المواد المستخدمة دورًا مهمًا، فالمواد عالية الجودة تضمن أداءً أفضل رغم ارتفاع تكلفتها. كما تؤثر المساحة المزروعة على التكلفة الإجمالية، حيث تزداد التكلفة كلما زادت المساحة.
وبالنسبة لـ تكلفة شبكة الري بالتنقيط للفدان 2024، فهي تعتبر من العناصر الأساسية التي ينبغي أخذها في الاعتبار عند التخطيط للمشاريع الزراعية. تتحدد هذه التكلفة بناءً على عدة عوامل، من بينها جودة المواد المستخدمة، وتصميم الشبكة ومدى تعقيده، فضلاً عن تكاليف العمالة التي تختلف من منطقة لأخرى. أما في ما يخص أسعار رشاشات الري، فتتأثر أيضًا بعدة عوامل، منها نوع الرشاش وحجمه، حيث يزداد السعر مع زيادة الحجم، بالإضافة إلى الميزات التقنية الإضافية لبعض الرشاشات مثل التحكم في التدفق أو تقنيات الري الذكي، مما يسهم في زيادة أسعارها.
الخاتمة
إن اعتماد شبكات الري الحديث، سواء كانت بالرش أو بالتنقيط، يمثل نقلة نوعية في مجال الزراعة، خاصة في المناطق التي تعاني من ندرة المياه. ومع أن كل نظام له مميزاته وعيوبه، إلا أن الاختيار بينهما يعتمد على طبيعة الأرض الزراعية والمحصول المزروع وكذلك الميزانية المتاحة.
سواء اخترت الري بالرش أو بالتنقيط، فإن الاستفادة من هذه التقنيات الحديثة ستساهم بشكل كبير في تحسين الإنتاج الزراعي وتقليل الهدر في المياه، مما يجعلها الخيار الأمثل للزراعة المستدامة.
لمزيد من المعلومات والاستفسارات، تواصل مع فريق عمل “هوم جاردن” لمساعدتك في اختيار نظام الري الأنسب لك، جاهزون لتوفير جميع مستلزمات شبكات الري الحديث وتركيبها بأفضل جودة ممكنة على الإطلاق، تواصل معنا للحصول على عرض سعر.
