الري بالغمر إنها إحدى أكثر طرق الري الزراعي تقليديةً وبساطةً وانتشارًا حول العالم. ورغم ظهور أنظمة ري أكثر تطورًا، لا تزال هذه التقنية أساسيةً في الزراعة نظرًا لخصائصها البساطة والتكلفة الأولية المنخفضة والقدرة على التكيف مع ظروف النمو وأنواع التربة المحددةمنذ فجر الحضارة، لجأ المزارعون في قارات متنوعة كآسيا وأفريقيا وأوروبا والأمريكتين إلى الري بالغمر، مستفيدين من القنوات الطبيعية وقوة الجاذبية لتوفير المياه لحقولهم. ولا يزال هذا النظام اليوم الخيار المفضل للعديد من المحاصيل الواسعة حيث يكون التقدم التكنولوجي محدودًا أو حيث يكون ترشيد استهلاك الموارد أولوية.
ما هو الري بالغمر؟
الري بالغمر، ويسمى أيضًا الري السطحي، وهي عبارة عن تطبيق مياه الري على سطح التربة الزراعية كليًا أو جزئيًا، بحيث طبقة مؤقتة من الماء أن الأرض تمتص شيئا فشيئا. قوة الجاذبية وهو مسؤول عن تعزيز حركة الماء، مما يسمح له بالتسرب وترطيب منطقة جذور المحاصيل بأكملها. وهو طريقة مثالية لـ أرض مسطحة أو مستوية نسبيًا وهي فعالة بشكل خاص في المواقف التي لا يشكل فيها توفر المياه عائقًا.
لتشغيله، من الشائع استخدام شبكة من القنوات أو الخنادق أو الأخاديد تُوزّع هذه الأنظمة المياه من المصدر الرئيسي (الأنهار، والخزانات، والآبار) إلى الأرض. وحسب نوع المحصول، ومستوى التكنولوجيا المستخدمة، والتضاريس، يمكن استخدام أنواع مختلفة من الري بالغمر، منها:
- الري بالجداول أو الأحواض: يتم تقسيم الحقل إلى قطع صغيرة أو قطاعات (جداول)، محاطة بسدود صغيرة أو حواجز ترابية تحتفظ بالمياه حتى تشبع التربة.
- الري بالثلم: تُنشأ قنوات متوازية بين صفوف النباتات، تُملأ بالماء تدريجيًا، مما يسمح بتسربه. وهذا شائع في محاصيل الخضراوات والذرة والقطن.
- الري بالشرائط أو الأشرطة: يتم تقسيم الأرض إلى شرائح طويلة ويتم غمر كل منها بالتتابع، وهي مناسبة للمنحدرات اللطيفة.
- الري عن طريق الحواف أو الشرائط المرتفعة: ينقسم الحقل إلى شرائح طويلة مفصولة بحدود ترابية، مما يسمح لسطح الماء بالتركيز بطريقة محكومة في كل قسم.
- الفيضانات البرية: الطريقة الأقل تحكمًا؛ حيث يُسمح للماء بالتدفق بحرية فوق الحقل، وتُستخدم على نطاق واسع حيث تكون التضاريس غير مستوية والتكنولوجيا ضئيلة.
في جميع الحالات، المفتاح موجود الحفاظ على الماء لفترة كافية حتى تتمكن التربة من امتصاص الرطوبة اللازمة تجنبًا للزيادة والنقص. بعد أن يصبح التسرب كافيًا، يُصرف الماء الزائد عبر قنوات أو مصارف لمنع التشبع بالمياه.
تاريخ وتطور الري بالغمر
الري بالغمر هو على الأرجح أول نظام ري زراعي استخدمه البشرهناك أدلة على استخدامه تعود إلى آلاف السنين، إذ توجد سجلات تاريخية في حضارات بلاد ما بين النهرين القديمة، ومصر، والصين، والهند. وقد اعتمدت الإمبراطوريات العظيمة في إنتاجها الغذائي على نماذج إدارة المياه، التي شملت توجيه الفيضانات الموسمية وبناء السدود وقنوات الري لتنظيم إمدادات المياه إلى الحقول.
على سبيل المثال، في جنوب شرق آسيا زراعة الأرز يُجرى ذلك تقليديًا عن طريق غمر الحقول، وهي ممارسة تعود إلى أكثر من 7.000 عام في مناطق مثل الصين. أما اليوم، فقد تم تطوير هذه الأنظمة التقليدية بإضافة بوابات الفيضانات، ومضخات المياه، والمسوّيات، وفي المزارع الحديثة، تقنيات التسوية بالليزر أو أجهزة استشعار الرطوبة التي تتيح تحكمًا وكفاءة أكبر. تعرف على المزيد حول تقنيات الري للأشجار والمحاصيل.
كيف يعمل الري بالغمر: المراحل والمكونات
يمكن تقسيم العملية العامة للري بالغمر إلى عدة مراحل: المراحل الرئيسية:
- يملأ: تتكون من دخول المياه إلى منطقة المحاصيل، عادة من خلال الخنادق أو القنوات أو الأخاديد، حتى تنتشر المياه على السطح.
- فيضان: في هذه المرحلة، تُغطى السطح بطبقة من الماء، وتبدأ الأرض بامتصاص الرطوبة. وتختلف مدة بقاء هذه الرطوبة باختلاف نوع التربة والمحصول.
- نظام الصرف الصحي: وبمجرد الانتهاء من عملية التسرب اللازمة، يتم إزالة المياه الزائدة من خلال قنوات طبيعية أو اصطناعية لمنع الفيضانات وإلحاق الضرر بالمحاصيل.
لضمان التشغيل والتوزيع الصحيح للمياه، تحتوي أنظمة الري بالفيضانات على عدة المكونات الرئيسية:
- قنوات التوزيع:وهي القناة الرئيسية التي يتم من خلالها نقل المياه من المصدر إلى الحقول.
- البوابات والصمامات:تسمح لك بتنظيم كمية المياه التي تصل إلى كل قطعة أرض أو ثلم.
- مسويات الأرض:ضروري لضمان تغطية موحدة، وتجنب المناطق المليئة بالمياه أو الجافة.
- المضخات الهيدروليكية:يتم استخدامها عندما يكون مصدر المياه أسفل مستوى الحقل أو يكون من الضروري رفع المياه تحت الضغط.
- المصارف:تمنع الركود وتمنع ملوحة الجذور والاختناق.
الفرق بين أنواع الري السطحي
في أنظمة الري السطحي، يختلف الفيضان عن غيره مثل الري من خلال الأخدود أو الشريط أو الحافة في وضع تطبيق المياه والتحكم فيها:
- في الري بالألواحوتنقسم الأرض إلى قطع صغيرة مستوية محاطة بالسدود، ولا يوجد بها طريق تصريف، ومغطاة بالكامل بالمياه.
- El ري الثلم ويستخدم قنوات متوازية بين صفوف النباتات، مما يسمح بالتسلل بشكل أبطأ وأكثر تحكمًا.
- الري بالشرائط أو الأشرطة وهو عبارة عن غمر الحقل في أجزاء، وهو مفيد للتضاريس ذات المنحدر الطفيف.
يعتمد الاختيار بين نوع أو آخر على توحيد التضاريس، ونوع المحصول، وملمس التربة، وتوافر المياهيعد الري بالغمر النقي هو الأنسب للتربة المسطحة والمحاصيل المقاومة للرطوبة، في حين يعمل الري بالثلم أو الشريط على تحسين التحكم في الأراضي غير المستوية.
مزايا الري بالغمر
هناك عدة المزايا التي تجعل الري بالغمر نظامًا جذابًا في ظل ظروف معينة:
- البساطة والتكلفة الأولية المنخفضة: يتطلب استثمارًا أقل في المعدات والتكنولوجيا. كما أن تنفيذه فعال من حيث التكلفة، خاصةً لصغار المزارعين أو المناطق ذات الموارد المحدودة.
- سهولة التشغيل والصيانة: إن تشغيله بسيط ولا يحتاج إلى عمالة مؤهلة للغاية أو صيانة معقدة.
- استفد من الجاذبية: يعتمد نقل المياه في المقام الأول على المنحدرات الطبيعية، مما يقلل من استهلاك الطاقة والحاجة إلى المضخات.
- توزيع موحد على أرض مستوية جيدًا: إذا تم تسوية التربة بشكل صحيح، يمكن للرطوبة أن تصل إلى منطقة الجذر بأكملها بالتساوي.
- التسميد الطبيعي: يمكن لمياه الأنهار أو البحيرات أن توفر الرواسب والعناصر الغذائية للتربة.
- القدرة على التطبيق على مساحات واسعة: وهي مثالية للمحاصيل الواسعة مثل حقول الأرز وقصب السكر والبرسيم والقطن والمراعي وبعض الحبوب.
- إيجابي لإعادة شحن طبقة المياه الجوفية: يمكن للمياه الزائدة أن تتسرب وتساهم في استعادة المياه الجوفية، وهو أمر مفيد للغاية في المناطق القاحلة أو شبه القاحلة.
- يمكنك إنشاء موائل مؤقتة: يساهم وجود الماء في تعزيز التنوع البيولوجي وظهور الحيوانات المفيدة في النظام البيئي الزراعي.
عيوب الري بالغمر
ومع ذلك، الري بالغمر له عدة عيوب التي تحد من اعتمادها أو تتطلب اعتبارات إضافية:
- انخفاض كفاءة استخدام المياه: وتعتبر الخسائر الناجمة عن التبخر والجريان السطحي والتسرب العميق مرتفعة، مع كفاءات تصل في أفضل الأحوال إلى حوالي 50-60%.
- خطر التملح: إن استمرار إمداد المياه يمكن أن يؤدي إلى تحريك الأملاح وتراكمها في منطقة الجذور، مما يؤثر على نمو المحاصيل.
- الحاجة إلى أرض مستوية جيدًا: يؤدي سوء التسوية إلى ظهور مناطق جافة أو مغمورة بالمياه، مما يؤدي إلى إهدار المياه وتقليل المحصول.
- زيادة الأعشاب والأمراض: تشجع البيئة الرطبة نمو الأعشاب الضارة والمسببات للأمراض والأمراض الفطرية والبكتيرية.
- اختناق الجذور المحتمل: تؤدي المياه الزائدة إلى تقليل الأكسجين المتوفر في التربة، مما يؤثر على جذور المحاصيل الحساسة.
- استخلاص المغذيات: يمكن أن يؤدي سحب الماء إلى إزاحة العناصر الغذائية الأساسية إلى طبقات أعمق أو خارج قطعة الأرض.
- كثافة العمالة على نطاق واسع: إن إعداد ومراقبة وصيانة القنوات وبوابات الصرف الصحي يتطلب التفاني، وخاصة في المزارع الكبيرة.
- تلوث المياه المحيطة: يمكن أن تحمل المياه الجارية الأسمدة والمبيدات الحشرية إلى الأنهار والبحيرات، مما يؤثر على البيئة الطبيعية ونوعية المياه.
التأثير البيئي للري بالغمر
الري بالغمر له تأثيرات إيجابية وسلبية على البيئة:
- الايجابيات: إعادة شحن طبقة المياه الجوفية، وإنشاء الأراضي الرطبة والموائل المؤقتة، والاحتفاظ بالجسيمات الدقيقة والمواد العضوية، والحفاظ على التنوع البيولوجي.
- السلبيات: الإفراط في استغلال موارد المياه، وتملح التربة، والتلوث المنتشر بالأسمدة والمنتجات الصحية النباتية، وتآكل التربة الخفيفة أو سيئة الإدارة.
ما المحاصيل التي تروى بالفيضان؟
El الري بالغمر مناسب بشكل خاص لأنواع معينة من المحاصيل التي تتحمل، أو حتى تتطلب، رطوبة عالية في منطقة الجذر. من الأمثلة البارزة:
- الأرز: تتطلب الحالة النموذجية أن تظل الحقول مغمورة بالمياه طوال معظم موسم النمو. توجد حقول الأرز التي تعتمد على هذا النظام في آسيا وأمريكا وجنوب أوروبا. انظر الملف.
- قصب السكر: تعمل الرطوبة المستمرة على تعزيز نمو الساق وإنتاج الكتلة الحيوية. انظر الملف.
- البرسيم: يستفيد نظام جذورها العميق من الرطوبة المتبقية بعد الفيضان، ويتنافس بشكل جيد مع الأعشاب الضارة.
- حبوب ذرة: يتم استخدامه بشكل متكرر في التربة الطينية، فهو يسمح بتعظيم الأداء حيث تكون الميكنة محدودة. انظر الملف.
- فاصوليا: إنها تتحمل الفيضانات الدورية، بشرط أن يكون هناك تصريف جيد.
انظر الملف. - الخضروات الورقية (الخس، السبانخ، الملفوف، الكرنب): وعلى الرغم من أنها تحتاج إلى مزيد من الاهتمام لتجنب الأمراض، إلا أنها تستفيد من هذه التقنية في التربة ذات البنية الجيدة.
- محاصيل المراعي والأعلاف: تتم عادة ري المراعي المخصصة للماشية عن طريق الفيضانات، مما يضمن تغطية المياه على مساحات واسعة.
- القطن والحبوب الأخرى: في المناطق التي يشمل فيها الدوران زراعة الأرز، تساعد الفيضانات في السيطرة على الآفات والأعشاب الضارة.
- زراعة القنب في الأواني أو الزراعة المائية: في البيئات الخاضعة للرقابة، يتم استخدام نوع مختلف يغمر منطقة الجذر مؤقتًا، مما يضمن الوصول المنتظم إلى الماء والعناصر الغذائية.
هذه الطريقة مناسبة ل المحاصيل التي تتحمل تشبع التربة والمناطق ذات الحساسية المنخفضة لتراكم الأملاحعلى سبيل المثال، لا ينمو الأرز فحسب، بل يتنافس أيضًا بشكل مفيد مع الأعشاب الضارة والآفات في ظل الفيضانات.
كيفية جعل الري بالغمر أكثر كفاءة
تحسن كفاءة واستدامة الري بالغمر من الممكن من خلال اعتماد استراتيجيات الإدارة والتقدم التكنولوجي:
- تسوية الأرض بالليزر: يضمن استخدام مستويات الليزر انحدارًا مثاليًا وتوزيعًا متساويًا للمياه، مما يقلل من المناطق المغمورة بالفيضانات أو الجافة ويحسن استخدام سطح الماء.
- الري بالموجات: تتكون من فترات متناوبة من الفيضان والسكون، مما يسمح بتسرب المياه قبل الموجة التالية. هذا يقلل من الجريان السطحي والخسائر الناجمة عن التسرب العميق.
- مراقبة رطوبة التربة: يساعد استخدام أجهزة استشعار الرطوبة في تحديد متى وكيف يتم الري، وضبط حجم المياه الموردة وتجنب المياه الزائدة.
- التحكم الدقيق في التدفق: استخدام البوابات والصمامات الهيدروليكية وأنظمة قياس التدفق لضبط كمية المياه المطبقة على كل قطعة أرض، ومنع الخسائر.
- صيانة وتنظيف القنوات: ضروري لمنع الانسدادات والتسريبات وضمان توصيل المياه بشكل موحد.
- الاستخدام المشترك للتقنيات: إن الجمع بين الري بالتنقيط أو الري بالرش في المناطق الحرجة يمكن أن يقلل من تراكم الملح ويحسن استخدام المياه.
- تحضير التربة: إن التربة الخالية من الأعشاب الضارة والمنظمة بشكل جيد والتي تحتوي على محتوى عضوي مناسب تحتفظ بالمياه بشكل أفضل وتسهل تسربها.
- تقييم جودة المياه: إن المراقبة المنتظمة للملوحة ودرجة الحموضة تمنع مشاكل السمية والملوحة.
- إعادة استخدام الفائض: يؤدي جمع المياه المجففة وإعادة استخدامها إلى تقليل الاستهلاك والتأثير البيئي.
- حواجز الاحتواء: يؤدي استخدام السدود والحواجز المائية والسهول الفيضية إلى زيادة السيطرة على السهول الفيضية وتقليل الجريان غير المرغوب فيه.
- تناوب المحاصيل وإدارتها: يساعد التناوب بين المحاصيل المتكيفة مع أنواع مختلفة من الري على تعزيز صحة التربة وتقليل خطر الملوحة.
- إدخال التقنيات الجديدة: تساعد الصمامات الأوتوماتيكية وأجهزة الاستشعار عن بعد وأنظمة الإدارة الرقمية على تبسيط عملية اتخاذ القرار وزيادة الدقة.
مقارنة الري بالغمر مع أنظمة الري الزراعية الأخرى
عند اختيار نظام الري الأكثر ملاءمة، من الضروري مقارنة الري بالغمر مع خيارات أخرى، مثل الري بالرش، والتي تقدم مزايا وعيوبًا مختلفة لأنواع مختلفة من المحاصيل والأسطح. على سبيل المثال، يتميز الري بالتنقيط بكفاءة عالية في استخدام المياه، ويمكن التحكم في تطبيقه بشكل أكبر، وهو ما تم تسليط الضوء عليه في .
الأسئلة الشائعة حول الري بالغمر
- هل استخدام مياه الري بالغمر فعال؟
ليس هذا النظام الأكثر كفاءة؛ فخسائر التبخر والترشيح عادةً ما تكون عالية. يُنصح باستخدامه في المناطق ذات وفرة المياه. - ما هي التأثيرات التي يمكن أن تحدث على التربة؟
قد يُعزز التملح والضغط إذا لم يُدار بشكل صحيح. كما يُقلل من الأكسجين، وقد يُؤثر على المحاصيل الحساسة إذا أُفرط في الري لفترات طويلة. - ما البدائل الموجودة؟
في المناطق التي تعاني من ندرة المياه أو المحاصيل ذات القيمة العالية، فإن الري بالتنقيط والرش والرشاشات الصغيرة والري تحت الأرض أكثر كفاءة. - كم تكلفة تركيب نظام الري بالفيضانات؟
عادة ما يحتوي على ملف تكلفة أولية منخفضةلأنه لا يتطلب آلات متطورة. التكلفة الرئيسية هي الماء والعمالة في المساحات الكبيرة. - هل يمكن جعل الري بالغمر أكثر تقنية؟
نعم، من خلال تضمين تسوية الليزر، وأتمتة البوابة، وأجهزة الاستشعار، وتقنيات المراقبة، يمكنك زيادة الكفاءة وتقليل التأثيرات السلبية.
على الرغم من أن الري بالغمر يُعدّ من أقدم وأبسط الطرق الزراعية، إلا أنه لا يزال فعالاً وفعالاً في العديد من المناطق والمحاصيل. إن انخفاض تكلفته وقدرته على ري مساحات واسعة تجعله خياراً قيّماً في البيئات التي لا تتوفر فيها التقنيات المتقدمة أو التي تتوفر فيها المياه بكثرة. يُعدّ تبني أفضل الممارسات ودمجها مع التقنيات الحديثة أمراً أساسياً لتحسين كفاءته، وضمان الاستدامة البيئية، وتعظيم إنتاجية المحاصيل، مما يضمن مكانته في الزراعة المستدامة الحديثة.