اهمية الماء للنبات ، احتياجات النبات المائية

اهمية الماء للنبات ، احتياجات النبات المائية
اهمية الماء للنبات ، احتياجات النبات المائية

الاحتياجات المائية للنبات

تنبع أهمية دراسة الاحتياج المائي للنبات من أجل الحصول على أفضل إنتاج ممكن من المحصول استهلاك أقل كمية من المياه حيث أن الزيادة في الري تؤدي إلى اختناق الجذور وغسل للعناصر الغذائية من طبقة انتشار الجذور وبالتالي ضعف النمو وقلة الإنتاج وزيادة التكاليف(تكاليف الضخ –أجور ري.....)وكذلك قلة الري تؤدي إلى ضعف النبات وقلة الإنتاج وهذا ينعكس على مستوى معيشة الفلاحين وقلة دخلهم والناتج الكلي وللوصول إلى نمو جيد للنبات علينا أن نحدد الحاجة الفعلية للنباتات لمياه الري وتقليل العوامل التي تؤدي إلى زيادة هدر المياه وأهم هذه العوامل :
1- رشح مياه الري إلى أعماق التربة : إذ أن زيادة كمية المياه المضافة في الري أكثر من السعة الحقلية تؤدي للرشح خارج منطقة الجذور غاسلة معها كثير من العناصر الغذائية الذوابة بالماء والتي يحتاجها النبات وتكرار عمليات الري الغزير يؤدي إلى ارتفاع مستوى الماء الأرضي وفي حال وجود أملاح بطبقات التربة تذوب الأملاح بالمياه وتخرج إلى سطح التربة ويحصل تملح بالتربة وخروج الأراضي من الاستثمار عند عدم وجود مصارف فعالة وهنا لابد من الإشارة انه في الأراضي التي تحوي نسب من الجبس يفقد كميات كبيرة من المياه في الأقنية داخل الحقل حيث تنشأ فتحات بالأقنية (تكهفات) نتيجة ذوبان الجبس وهذه الفتحات في كثير من الأحيان تكون غير مرئية (مغطاة بالبحص)
2- الجريان السطحي إلى خارج الحقل : إن عدم اختيار طريقة الري المناسبة والإهمال في متابعة الري يؤدي إلى جريان المياه إلى خارج الحقل دون أن يستفيد منها النبات خاصة إذا وجد ميول في الأراضي الزراعية حيث يؤدي هذا الجريان إلى انجراف التربة الزراعية والعناصر السمادية ويحصل تدهور التربة وقلة الإنتاج .
3- التبخر من سطح التربة : إن العوامل المناخية (درجات حرارة – سرعة رياح – سطوح شمسي – رطوبة نسبية ) كلها تزيد من التبخر ويزداد التبخر كلما زاد ابتلال سطح التربة فكمية التبخر بطريقة الري بالغمر أكبر من التبخر بطريقة الري بالخطوط وهذه أكثر من طريقة الري بالتنقيط والأراضي الطينية التبخر فيها أكثر من الأراضي الرملية حيث يتم انتقال المياه من الأعماق في الأراضي الطينية بالخاصة الشعرية .
4- النتح من النبات : حيث يتم خروج المياه من السطحي الورقي للنبات ويزداد النتح كلما ازداد المسطح الورقي ففي بداية نمو المحصول يكون النتح قليل لقلة المجموع الخضري ويزداد مع نمو النبات بعكس التبخر حيث يكون في بداية نمو المحصول التبخر عالي وينقص مع تغطية المحصول لسطح التربة بشكل كامل .
طريقة الري المناسبة ( التنقيط ) على سبيل المثال .
إن التبخر والنتح ونتيجة لإرتباطهما وصعوبة دراستهما كل لمفرده دعا العلماء إلى دراستها معاً .
التبخر والنتح : إن حساب التبخر بالطرق التجريبية يحتاج إلى تجارب دقيقة تستغرق وقتاً وجهداً كبيراً ولكل نوع من النباتات المزروعة وتحت مختلف الظروف البيئية كما تحتاج إلى تكاليف باهظة ولذلك إجري العلماء دراسات عديدة وأبحاث كثيرة لربط كمية التبخر - نتح بالعوامل المناخية ( درجة حرارة – الرطوبة – الرياح – السطوع الشمسي – الإشعاع – التبخر ) وتم وضع معادلات كثيرة لحساب التبخر - نتح المرجعي ETO ولكن أهمها :
1- بلاني وكريدل
2- بنمان
3- ايفانوف
4- جهاز قياس التبخر A

آ - علاقة بلاني كريدل :
وهي علاقة تجريبية تعتمد في تحديد قيمة ETO على معدل درجة الحرارة والسطوع الحقيقي
ETO = C [ P(0.46T + 8.13 ) ]
ETO : التبخر الأعظمي الممكن مم / يوم
T : المعدل اليومي لدرجة الحرارة
P : النسبة المئوية لساعات السطوع اليومية
C : عامل تصحيح يتعلق بمعدل الرطوبة النسبية الدنيا
ب – علاقة بنمان :
ETO = C [ W . R n + ( 1 – W ) . F (u) . ( ea – ed )
حيث :
ETO : التبخر الأعظمي الممكن مم / يوم
W : عامل الوزن ويعبر عن تأثير الإشعاع على ETO ويتعلق بالارتفاع ودرجة الحرارة .
Rn : الإشعاع الصافي المكافئ لقيمة ETO وهو الفرق بين الإشعاع الوارد والمنعكس عن سطح التربة أو الماء مم / يوم .
F (u) : عامل الرياح ويقدر بالعلاقة F (u) = o.2 7 ( 1 + u/100 )
حيث :
u : سرعة الرياح على ارتفاع 2 مم
ea – ed : الفرق بين ضغط بخار الماء المشبع عند متوسط درجة الحرارة ومتوسط ضغط بخار الماء الحقيقي / مليبار .
C : عامل تصحيح يرتبط بالرطوبة النسبية العظمى – سرعة الرياح والسطوع الشمسي .
ج – علاقة إيفانوف :
ETO = O.OO 1 8 ( 25 + T ) 2 (100 – a ) K o
حيث :
ETO : التبخر الأعظمي الممكن مم / شهر
T : المعدل اليومي لدرجة الحرارة
a : متوسط الرطوبة النسبية
Ko : معامل المناخ وهو عبارة عن معامل بين تغير العوامل الجوية تحت تأثير الري ويدعى معامل المناخ .
د – جهاز قياس التبخر كلاس A :
ETO = KP . EPA
ETO : التبخر الأعظمي الممكن مم / يوم
EPAN : كمية الماء المتبخر من سطح الماء في الجهاز ويقاس بواسطة المكيرو متر .
KP : عامل تصحيح
ويتم حساب الاحتياج المائي ETC = ETO . K
KC : وهو عامل يتعلق بنوع النبات ونوعه وموعد الزراعة وموعد التكامل الخضري وموعد النضج وقد وجد بأن قيمة KC تتزايد عند اكتمال النمو الخضري وحتى النضج ثم تتناقص حتى الحصاد فالبنسبة لمحصول القطن في محافظة الرقة قدرت قيم KC - ETO حسب الآتي :

الشهر
نيسان
أيار
حزيران
تموز
آب
أيلول
ت1
ETO مم/يوم
4.36
5.85
9.89
10.51
9.62
6.50
3.04
KC
0.2
0.28
0.81
1.18
1.20
1
0.8
ETC
0.87
1.64
8.01
12.40
11.54
6.50
2.43

ومن جداء ETC في عدد أيام الشهر الداخلة في النمو ينتج احتياج نبات القطن خلال فترة النمو
حساب عيار السقاية الأعظمي : يتم حساب عيار السقاية الأعظمي المقدمة للهكتار من المعادلة M = 10 4 . H . g ( B – B1 )
حيث أن :
M : كمية المياه م 3 / هـ
H : عمق الجذور العقال / م
G : الكثافة الظاهرية غ / سم3
B1 : الرطوبة العظمى عند السعة الحقلية
B2 : الرطوبة الدنيا عند 80 % من السعة الحقلية
وبالنسبة للأشجار
M = 10 4 . H . g ( B1 – B2 ) A . K
حيث أن :
A : مساحة الشجر / م3
Kr : معامل الخفض وهو يتعلق بمساحة التغطية G C أي المساحة الكلية للتربة المغطى فعلاص بأوراق النبات والذي يرى عند النظر ليتر من الأعلى مباشرة
جدول رقم (1)

G c %
K r حسب معادلة Decvoix
10
0.2
20
0.3
30
0.4
40
0.5
50
0.6
60
0.7
70
0.8
80
0.9
90
1
100
0

ولحساب معدل السقاية الكلي من المعادلة
g = M
Ea
حيث : Ea كفاءة الري وعادة في طريقة الري بالتنقيط تتراوح الكفاءة ما بين 85 % -95 %
نظام الري بالتنقيط
تعريف : إيصال المياه بشبكة من الأنابيب إلى النبات دون الاعتماد على أقنية أو خطوط للري ويتم تقديم المياه للنبات بشكل قطرات في منطقة الجذور .
مزايا الري بالتنقيط :
1 – توفير كميات كبيرة من مياه الري تصل حتى 50 % وبالتالي توفير بالوقود وتخفيض الكلفة الكلية حيث يتم ترطيب منطقة الجذور فقط .
2 – تخفيض كميات الأسمدة حيث يتم إضافة الأسمدة مع مياه الري .
3 – انخفاض نمو الأعشاب بشكل كبير وبالتالي توفير باليد العاملة .
4 – نمو متجانس للنبات .
5 – استثمار كامل المساحة إذ لا حاجة للأقنية أو الأحواض .
6 – زيادة بالإنتاج تصل حتى 40 % مقارنة بطريقة الري التقليدية .
7 – إمكانية تطبيق الري بالتنقيط في الأراضي المنحدرة وشديدة الميل دون الحاجة إلى تسوية .
مساوئ الري بالتنقيط :
1ً – ارتفاع التكلفة الإنشائية الأولية للهكتار .
2ً – تحتاج إلى مستودعات لتخزين الشبكة وخاصة في المساحات الكبيرة .
3ً – الحاجة إلى مياه نقية وذات ملوحة قليلة أقل من /3/ ملليموز كحد أقصى .
4ً – لا ينصح باستعمالها بالأراضي المتأثرة بالملوحة .
5ً – تركز الجذور في منطقة محدودة وهي منطقة الميللة وهذا بشكل خطراً على عدم تثيبت الأشجار إذا كانت المنطقة الميللة صغيرة .

الخطوات الواجب اتباعها لتصميم شبكر ري بالتنقيط :
1 –إعداد دراسة طبوغرافية للأراضي المراد ريها بالتنقيط .
2 – تحليل مياه الري والتأكد من صلاحيتها وتحديد تصريف المصدر المائي وموقعه .
3 – تحديد الإحتياجات المائية الأعظمية للنباتات المزروعة .
4 – حساب عيار السقاية الحقيقي .
5 – تحديد عدد السقايات ومدة كل سقاية .
6 – قياس نفوذية التربة- السعة الحقلية – نقطة الذبول .
مكونات شبكة الري بالتنقيط :
آ – المجموعة الرأسية
ب – الفلاتر
ج – المسمدة
د - الأنابيب
هـ- أجهزة التنقيط
و – العدادات ومقاييس الضغط
آ- المجموعة الرأسية :وتتألف من المحرك + المضخة + أنابيب السحب وتكون محسوبة بدقة لتأمين الضغط والتصريف اللازم للشبكة .
ب- الفلاتر : ولها ثلاثة أنواع :
1 – الفلاتر الشبكية وتكون مصنوعة من معدن غير قابل للصدأ
2- الفلاتر السايكلونية ( الترسيب - الطرد المركز )
3 – الفلاتر الرملية : وستخدم فيها الرمل حبي معين
ج – المسمدة : ولها ثلاثة أنواع :
د - الأنابيب : وتصنع عادة من P.E أو P.V.C وتتحمل ضغوط حتى /10/ بار
هـ - أجهزة التنقيط : وتقسم إلى :
1- نقاطات داخلية (Gr) ولها تصاريف وأبعاد مختلفة حسب الطلبو طبيعة الأراضي والنفاذية حيث التصاريف (2ل/سا - - 4ل/سا – 8ل/سا ) والبعد بين النقاطة والأخرى يختلف (30 سم – 40 سم ).
2- نقاطات خارجية ولها أنواع متعددة وتعطي تصاريف مختلفة تصل حتى 100 ل/سا وهناك نقاطات عادية ونقاطات معيارية ويكون تصريفها ثابت.
و - العدادات ومقاييس الضغط : وهي مهمة في معرة كمية المياه المستهلكة وضاغط التشغيل .
تصميم شبكة الري :
بعد أن يتم حساب الاحتياج المائي للمحصول من العلاقة
ETC = ETO . K
حيث ETC تقدر بـ مم / يوم
يتم تصميم الشبكة حسب الإحتياج المائي للشهر الأعظمي مع الأخذ بعين الإعتبار عامل التغطية (Gc) ونحسب معامل Kr الناتج عن عامل التغطية والذي يحسب بالعلاقة

Kr = Gc
0.86

مثال : بفرض المطلوب حساب الاحتياج اليومي لشجرة زيتون بأبعاد /7×7م/ معامل التغطية 40% ومعامل المحصول 0.75 والتبخر – النتح المرجعي /10/ مم/يوم
احتياج الشجرة الصافي في اليوم = 7×7×0.4×0.75×10= ل/يوم/شجر
وبفرض كفاءة الري 90 % يصبح احتياج الشجرة =
وتحسب المساحة الرطبة من النقاطة بالعلاقة وتقدر بالمتر المربع

a = 91
K

حيث : 91 غزارة النقاطة وتقدر ل/سا
K : نفوذية التربة مم/سا
ويتم حساب التباعد بين النقاطات من العلاقة وتقدر بالمتر

B =5.9