الري السطحي
الري السطحي هو عملية يتم فيها وضع الماء وتوزيعه على سطح التربة بفعل الجاذبية. وهو الشكل الأكثر شيوعاً للري في جميع أنحاء العالم، وقد تم تطبيقه في العديد من المناطق دون تغيير يذكر لآلاف السنين.
يُشار غالبًا إلى الري السطحي بالري بالغمر، مما يوحي بأن توزيع المياه غير مُتحكم فيه، وبالتالي فهو غير فعال بطبيعته. في الواقع، تتضمن بعض ممارسات الري المصنفة تحت هذا الاسم درجة كبيرة من الإدارة (مثل الري بالتدفق).
عملية
يمكن وصف عملية الري السطحي بأربع مراحل. عند إضافة الماء إلى الجزء العلوي من الحقل، يتدفق أو يتقدم على طوله. تُعرف مرحلة التقدم بأنها الفترة الزمنية التي يستمر فيها تدفق الماء إلى الجزء العلوي من الحقل. بعد وصول الماء إلى نهاية الحقل، إما أن يتدفق أو يبدأ بالتجمع. تُسمى الفترة الزمنية بين نهاية مرحلة التقدم وإيقاف تدفق الماء بمرحلة التبليل أو التجمع أو التخزين. عند توقف تدفق الماء، يستمر في الجريان السطحي والتسرب حتى يتم تصريف الحقل بالكامل. مرحلة الاستنزاف هي تلك الفترة القصيرة بعد إيقاف التدفق عندما يكون جزء من الحقل لا يزال مغمورًا. تصف مرحلة الانحسار الفترة الزمنية التي يتراجع فيها منسوب الماء نحو نهاية الحقل. يعتمد عمق الماء المُضاف إلى أي نقطة في الحقل على مدة بقاء الماء على سطح التربة.
أنواع الري السطحي
ري الأحواض

لطالما استُخدم الري بالأحواض المستوية في المساحات الصغيرة ذات الأسطح المستوية المحاطة بضفاف ترابية. يُضخ الماء بسرعة إلى كامل الحوض ويُترك ليتسرب إلى التربة. في الأحواض التقليدية، لا يُسمح بتصريف الماء من الحقل بعد ريه. يُفضل الري بالأحواض في التربة ذات معدلات التسرب المنخفضة نسبيًا. [ 1 ] تُعد هذه الطريقة أيضًا من طرق الري السطحي. عادةً ما تُصمم الحقول لتتبع التضاريس الطبيعية للأرض، ولكن إدخال تقنيات التسوية بالليزر وتسوية الأرض سمح بإنشاء أحواض مستطيلة كبيرة أكثر ملاءمة للزراعة الآلية واسعة النطاق.
أحواض تصريف المياه
أحواض تصريف المياه (DBLBs) أو أحواض التوزيع الكنتورية هي نوع من أنواع الري بالأحواض، حيث يُقسّم الحقل إلى عدد من الأحواض المستطيلة المتدرجة، ذات انحدار مستوٍ أو بدون ميل ملحوظ. يُروى الحوض الأول (عادةً ما يكون الأعلى ارتفاعًا)، ثم يُترك العمق المطلوب من المياه ليتسرب عائدًا من ذلك الحوض ويتدفق إلى الحوض التالي الأقل ارتفاعًا. يُروى كل حوض بدوره باستخدام مزيج من مياه التصريف من الحوض السابق والتدفق المستمر من قناة التغذية. يعتمد نجاح هذه الأنظمة على وجود فرق كافٍ في الارتفاع بين الأحواض المتتالية. تُستخدم هذه الأنظمة بشكل شائع في أستراليا حيث يُزرع الأرز والقمح بالتناوب. [ 2 ]
الري بالأخاديد
يُجرى الري بالأخاديد بإنشاء قنوات صغيرة متوازية على طول الحقل، موازية لاتجاه انحداره الرئيسي. يُضخ الماء إلى أعلى كل أخدود، ثم يتدفق إلى أسفل الحقل بفعل الجاذبية. يمكن توفير الماء باستخدام أنابيب مزودة ببوابات، أو نظام سيفون وقناة رئيسية، أو أنظمة الري بدون ضفاف. تتحدد سرعة تدفق الماء بعوامل عديدة، مثل الانحدار، وخشونة السطح، وشكل الأخدود، ولكن الأهم من ذلك هو معدل التدفق ومعدل تسرب الماء في التربة . تُحدد المسافة بين الأخاديد المتجاورة بنوع المحصول، وتتراوح المسافات الشائعة عادةً من 0.75 إلى 2 متر (2.5 إلى 6.6 قدم) . يُزرع المحصول على الحافة بين الأخاديد، والتي قد تحتوي على صف واحد من النباتات أو عدة صفوف في حالة نظام الزراعة على أحواض. قد يتراوح طول الأخاديد من أقل من 100 إلى 2000 متر (0.062 إلى 1.243 ميل) حسب نوع التربة ، والموقع، ونوع المحصول. ترتبط الأخاديد الأقصر عادةً بتوزيع أكثر تجانسًا للمياه ، ولكنها تزيد من احتمالية فقدانها بسبب الجريان السطحي. يُعدّ الري بالأخاديد مناسبًا بشكل خاص للمحاصيل الصفية واسعة النطاق مثل القطن والذرة وقصب السكر . كما يُستخدم أيضًا في العديد من الصناعات البستانية مثل الحمضيات والفواكه ذات النواة والطماطم .
قد يستغرق وصول الماء إلى الطرف الآخر وقتًا طويلاً، مما يعني أن الماء يتسرب لفترة أطول في الجزء العلوي من الحقل. ينتج عن ذلك عدم انتظام الري، حيث يكون الري غزيرًا في الجزء العلوي وأقل غزيرًا في الجزء السفلي. في معظم الحالات، يمكن تحسين أداء الري بالأخاديد من خلال زيادة سرعة تدفق الماء في الحقل (معدل التقدم). يمكن تحقيق ذلك عن طريق زيادة معدلات التدفق أو من خلال تطبيق الري بالتدفقات المتقطعة. لا تؤدي زيادة معدل التقدم إلى تحسين انتظام الري فحسب، بل تقلل أيضًا من إجمالي حجم الماء المطلوب لإتمام عملية الري.
الري بالتدفق
يُعدّ هذا النوع من الريّ حديثًا نسبيًا، حيث بدأت الأبحاث والتطوير في مجال ممارسته ونمذجته في أوائل ثمانينيات القرن الماضي. [ 3 ] يُعتبر الريّ بالتدفق المتقطع نوعًا من أنواع الريّ بالأخاديد، حيث يتمّ فيه تشغيل وإيقاف إمداد المياه على فترات زمنية مُخطّطة (مثلًا، تشغيل لمدة ساعة، إيقاف لمدة ساعة ونصف). تُقلّل دورات الترطيب والتجفيف من معدلات التسرب، مما يُؤدّي إلى سرعة أكبر في انتشار المياه وتجانس أعلى [ 4 ] مقارنةً بالريّ المستمر. ويعود انخفاض التسرب إلى تماسك سطح التربة، وملء الشقوق والمسام الدقيقة، وتفتّت جزيئات التربة أثناء الترطيب السريع، وما يتبعه من إغلاق سطحي خلال كل مرحلة تجفيف. [ 5 ] في أنواع التربة التي يكون فيها الريّ بالتدفق المتقطع فعّالًا، أُفيد بأنه يسمح بإتمام الريّ باستهلاك إجمالي أقل للمياه، وبالتالي بكفاءة أعلى، وقد يُتيح إمكانية تطبيق الريّ الناقص . [ 6 ] تعتمد فعالية الريّ بالتدفق المتقطع على نوع التربة؛ فعلى سبيل المثال، تُعاني العديد من أنواع التربة الطينية من سلوك إغلاق سريع تحت تأثير الريّ المستمر، وبالتالي لا يُقدّم الريّ بالتدفق المتقطع فائدة تُذكر. [ 1 ]
ري الخليج/شريط الحدود
يمكن اعتبار الري الشريطي الحدودي، المعروف أيضًا بالري الحدودي أو الري بالأحواض، مزيجًا بين الري بالأحواض المستوية والري بالأخاديد. يُقسّم الحقل إلى عدد من الأحواض أو الشرائط، يفصل بين كل حوض وأخرى حواجز ترابية مرتفعة (حدود). عادةً ما تكون الأحواض أطول وأضيق مقارنةً بالري بالأحواض، وتُوجّه بحيث تتماشى طوليًا مع انحدار الحقل. تتراوح أبعاد الأحواض النموذجية بين 10 و70 مترًا (10 إلى 80 ياردة) عرضًا، وبين 100 و700 متر (110 إلى 770 ياردة) طولًا. يُضخ الماء إلى الطرف العلوي من الحوض، الذي يُصمّم عادةً لتسهيل تدفق الماء بحرية عند الطرف السفلي. من الاستخدامات الشائعة لهذه التقنية ري المراعي لإنتاج الألبان.
الري الفيضي
الريّ بالفيضانات (من الكلمة الإنجليزية spate، والتي تعني: أ. الفيضان أو الغمر. ب. فيضان النهر على ضفافه) يستخدم الفيضانات الموسمية للأنهار والجداول والبرك والبحيرات لملء أحواض تخزين المياه. وهو أسلوب ريّ قديم في المناخات القاحلة وشبه القاحلة في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا وغرب آسيا وشرق إفريقيا وأجزاء من أمريكا اللاتينية. [ 7 ]
في الريّ الفيضاني، تُحوّل المياه من مجاري الأنهار الجافة عادةً عندما يفيض النهر. ثم تُحوّل مياه الفيضان إلى الحقول. ويتم ذلك عبر مآخذ مفتوحة، أو قنوات تحويل، أو سدود تُبنى عبر مجرى النهر. وتُوجّه مياه الفيضان، التي تستمر عادةً لبضع ساعات أو بضعة أيام، عبر شبكة من قنوات الفيضان الرئيسية والثانوية، وأحيانًا الفرعية. وتتراوح مساحات الأراضي المروية من بضعة هكتارات إلى أكثر من 25,000 هكتار (62,000 فدان) .
تتطلب أنظمة الريّ الفيضاني جهودًا إدارية هائلة للتحكم في تدفق المياه وتحسينه. ونظرًا لقدرة المياه سريعة الجريان على نقل كميات كبيرة جدًا من الرواسب، فإن ارتفاعات ضفاف الأنهار وتكوين قيعانها قد تتغير بسرعة. وقد يكون من الصعب تحويل مسار تدفق هذه القوة الهائلة القادرة على تحريك الصخور والتربة وغيرها من المواد المستخدمة لتغيير مسار المياه. [ 8 ]
المشكلات المرتبطة بالري السطحي
في حين أنه يمكن ممارسة الري السطحي بشكل فعال باستخدام الإدارة الصحيحة في ظل الظروف المناسبة، إلا أنه غالباً ما يرتبط بعدد من المشكلات التي تقوض الإنتاجية والاستدامة البيئية: [ 9 ]
- تشبع التربة بالماء – قد يؤدي إلى توقف نمو النبات، مما يؤخر نموه حتى يتم تصريف كمية كافية من الماء من منطقة الجذور. يمكن معالجة تشبع التربة بالماء عن طريق الصرف ، أو الصرف باستخدام أنابيب الصرف ، أو التحكم في مستوى المياه الجوفية من خلال شكل آخر من أشكال الصرف تحت السطحي . [ 10 ] [ 11 ]
- الصرف العميق - قد يؤدي الإفراط في الري إلى تسرب المياه إلى ما دون منطقة الجذور، مما ينتج عنه ارتفاع منسوب المياه الجوفية. في المناطق التي تحتوي على طبقات تربة مالحة طبيعية (مثل ملوحة التربة في جنوب شرق أستراليا ) أو خزانات مياه جوفية مالحة، قد يؤدي ارتفاع منسوب المياه الجوفية إلى صعود الأملاح إلى منطقة الجذور، مما يسبب مشاكل ملوحة التربة أثناء الري .
- التملح - قد تُضيف مياه الري كميات كبيرة من الأملاح إلى التربة، وذلك تبعًا لجودة المياه. ورغم أن هذه المشكلة أقل حدةً في الري السطحي مقارنةً بأساليب الري الأخرى (نظرًا لارتفاع نسبة غسل الأملاح نسبيًا )، إلا أن نقص الصرف تحت السطحي قد يُعيق غسل الأملاح من التربة. ويمكن معالجة هذه المشكلة من خلال الصرف والتحكم في ملوحة التربة عبر الغسل .
يهدف نظام إدارة الري السطحي الحديث إلى تقليل مخاطر هذه الآثار السلبية المحتملة.
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 ووكر، دبليو آر؛ سكوجربو، جي في (1987). الري السطحي . برنتيس هول، إنجلوود كليفس.
- ↑ نورث، سام (2008). مراجعة لأنظمة الري في الأحواض (الخطوط الكنتورية) الجزء الأول: ممارسات التصميم والإدارة الحالية في حوض موراي-دارلينج الجنوبي، أستراليا (ملف PDF) (تقرير فني). مركز أبحاث مستقبل الري. سلسلة قضايا الري رقم 01-1/08. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2015 .
- ↑ هاي، نعيم (1984) المحاكاة الهيدروديناميكية للتدفق السطحي المستمر والمتقطع. أطروحة دكتوراه، كلية الهندسة، جامعة ولاية يوتا، لوغان، يوتا. (تمت الموافقة عليها في منتصف عام 1983)
- ↑ الدين، ت. ج.؛ حسني، م. م. (2000). "التقييم الميداني للتدفقات المفاجئة والمستمرة في أنظمة الري بالأخاديد". إدارة موارد المياه . 14 (2): 77-87 . Bibcode : 2000WatRM..14...77E . doi : 10.1023/a:1008189004992 . S2CID 153875489 .
- ↑ كيمبر، دبليو دي؛ تراوت، تي جيه؛ همفريز، إيه إس؛ بولوك، إم إس (1988). "الآليات التي يقلل بها الري بالتدفق من معدلات تسرب المياه في التربة الطينية الغرينية" . معاملات الجمعية الأمريكية للمهندسين الزراعيين . 31 (3): 821-829 . doi : 10.13031/2013.30787 .
- ↑ هورست، إم جي؛ شاموتالوف، إس إس؛ غونسالفيس، جي إم؛ بيريرا، إل إس (2007). "تقييم آثار الري بالتدفق المفاجئ على توفير المياه وإنتاجية القطن". إدارة المياه الزراعية . 87 (2): 115-127 . Bibcode : 2007AgWM...87..115H . doi : 10.1016/j.agwat.2006.06.014 .
- ↑ بشير، إيمان محمد فضل (2020). استراتيجيات للتعامل مع مخاطر عدم استقرار إمدادات المياه في أنظمة الري بالفيضانات . مطبعة سي آر سي . ص 2. ISBN 9781000047189.
- ^ تاديسي، كاساهون بيرهانو؛ دينكا، ميجرسا أولومانا (2018). "تحسين أنظمة الري بالغمر التقليدية: مراجعة" . في المساعد، أمجد (محرر). هندسة المناظر الطبيعية. الإحساس بالأماكن والنماذج والتطبيقات . إنتك أوبن . ص 141 – 160. ISBN 9781789237122.
- ↑ المعهد الدولي لاستصلاح الأراضي وتحسينها (ILRI)، 1989، فعالية مشاريع الري وآثارها الاجتماعية والبيئية: مراجعة. في: التقرير السنوي 1988، المعهد الدولي لاستصلاح الأراضي وتحسينها (ILRI)، فاغينينغين، هولندا، الصفحات 18-34. متاح على الإنترنت.
- ↑ دليل الصرف: دليل لدمج علاقات النبات والتربة والمياه لتصريف الأراضي المروية . وزارة الداخلية، مكتب الاستصلاح. 1993. ISBN 0-16-061623-9.
- ↑ "مقالات وبرامج مجانية حول تصريف المياه من الأراضي المشبعة بالمياه والتحكم في ملوحة التربة" . waterlog.info . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-07-2010 .
روابط خارجية
- علم التربة الزراعية
- علم الزراعة
- الري
- إدارة الأراضي
