ترشيد المياه

ترشيد الاستهلاك

أهمية ترشيد المياه بالقطاع الزراعي الفلاحة

ترجع أهمية ترشيد استخدام المياه بالقطاع الزراعي بأنه اكبر القطاعات استهلاكا للمياه كما يتضح من ميزان المياه الوطني للمملكة العربية السعودية جدول(1).  حيث يستهلك القطاع الزراعي 86.68 % من جملة الموارد المائية المتاحة سنويا. كما أن كفاءة استخدام المياه لدى المزارعين ليست بالقدر المقبول مما يسبب إهدارا للمياه دون الاستفادة منها لذلك يجب الاهتمام بدرجة عالية بإيجاد السبل المختلفة لرفع كفاءة استخدام المياه وتوعية المزارعين بأهمية ذلك.

طرق ترشيد استخدام المياه بالقطاع الزراعي

يمكن ترشيد استخدام المياه بالقطاع الزراعي بعدة طرق منها :-

1.   استنباط أو انتخاب أصناف ذات استهلاك مائي قليل ومقاومة للجفاف والملوحة.

2.   تقدير الاحتياجات المائية للنباتات الهامة.

3.   اختيار طريقة الري المناسبة للنباتات والتربة والظروف المناخية للمنطقة.

4.   التصميم الجيد لنظام الري مع الصيانة المستمرة لمنع أي تسريبات.

5.    استخدام التقنيات الحديثة في جدولة الري.

6.    استخدام بيئات حافظة للرطوبة والمياه.

7.   استخدام الزراعة المائية داخل الصوب.

8.   استخدام بدائل المياه العذبة في الري.

                     ‌أ-        مياه الصرف الصحي المعالجة.

                  ‌ب-      مياه الصرف الزراعي المنقاه.

                   ‌ج-      مياه البحر مباشرة.

                    ‌د-        مياه البحر المحلاة جزئيا.

                    ‌ه-        مياه المواضئ لري أشجار الشوارع والحدائق.

أولا: استنباط أو انتخاب أصناف ذات استهلاك مائي قليل ومقاومة للجفاف والملوحة.

يعتبر إنتاج أصناف مقاومة للجفاف والملوحة من أهم الطرق التي من خلالها يمكن أن نحافظ على الموارد المائية الحالية مع المحافظة على الأمن الغذائي. يتم أنتاج هذه الأصناف باستخدام التقنيات الحديثة للهندسة الوراثية أو  بالاندماج الخلوي أو التهجين الخضري. ولقد تمت تجارب كثيرة على هذا الموضوع منها (الشيحي 2002 ) حيث توصل لإنتاج سلالتين من القمح والأرز مقاومة للجفاف توفر 50%  من الاحتياجات المائية. كما توصل نفس الباحث لإنتاج سلالات مقاومة للملوحة  من الأرز تتحمل الملوحة العالية حتى 32000جزء بالمليون. وقد أوضح الباحث أن إنتاج الأرز يتراوح بين 7 إلى 9 طن، وذلك من السلالة المقاومة للملوحة، في حين يتراوح إنتاج السلالة العادية بين 9 إلى 11 طن للهكتار، كما تم التوصل لسلالات من القمح تنتج 4 طن للهكتار، في حين تنتج السلالة العادية من القمح بالمياه العذبة وفي الأرض العادية تنتج حوالي 5 طن للهكتار .كما قامت كلية الزراعة والطب البيطري بعمل بحوث لاستنباط أصناف من القمح تتحمل الجفاف باستخدام تقنية زراعة الأنسجة, شكل(1).

   

ثانيا: تقدير الاحتياجات المائية للنباتات الهامة.

يعد تقدير الاحتياجات المائية للمحاصيل ولأشجار الفاكهة الخطوة الأولى الأساسية اللازم توفرها لوضع الخطط الإنمائية المستقبلية والتخطيط للمشاريع الزراعية الإستراتيجي. بل أن تقدير الاحتياجات المائية يعد أحد العناصر الرئيسة عند وضع الموازنة المائية لأي منطقة زراعية. ولقياس الاحتياجات المائية للأشجار مثل فسائل النخيل التي يصعب استخدام الليسمترات معها يمكن قياس التغير في المحتوي الرطوبي قبل الري وبعده بمنطقة الجذور بالطريقة المباشرة أو بإحدى طرق القياس الغير مباشرة باستخدام بعض الأجهزة التي تستخدم لقياس الشد الرطوبي للتربة أو لقياس المحتوى الرطوبي للتربة (Miyamoto, 1983). ولقد أجرت كلية الزراعة والطب البيطري العديد من البحوث لتقدير الاحتياجات المائية للمحاصيل الهامة مثل فسائل النخيل والقمح والشعير والبطاطس وغيرها وذلك تحت نظم الري المختلفة وقد اتضح من هذه البحوث ما يلي: 

وجد (الحميد وقاسم 2002) أن متوسط الاحتياجات المائية اليومية للفسائل ( 51.3 لتر/يوم.فسيلة) تحت نظام الري بالتنقيط  ذاتي التحكم والاحتياجات المائية الكلية السنوية للهكتار من الفسائل تقدر بحوالي( 2921 م3/هكتار.سنة) في حين أن المزارع يضيف ( 19960 م3/هكتار.سنة) ,  مما يعني أن المزارع يضيف سبعة أضعاف الاحتياجات المائية الفعلية للفسائل, شكل (2 ). كما تم استنتاج معادلة رياضية يمكن من خلالها حساب معامل المحصول للفسائل بمنطقة القصيم بالمملكة العربية السعودية وذلك بمعرفة عمر الفسيلة. 

 Kc = -2E-05x5 + 0.0006x4 - 0.0067x3 + 0.0313x2 - 0.0518x +  0.082                                      Eq.1         R² = 0.993

 حيث:-

Kc= معامل المحصول للفسائل  (بدون وحدات)  ,  x= عمر الفسيلة (الشهر)

 كما قدر (kassem et. al.2000) الاحتياجات المائية لعشرة أصناف من أصناف الشعير تحت نظام الري بالرش ووجد انها تقدر بحوالي 550مم/هكتار. في حين أن المزارعين يضيفوا كميات كبيرة من المياه تتعدى 900 مم/هكتار. وهناك حاليا بحوث تحت النشر لتقدير الاحتياجات المائية لبعض أصناف القمح وللمسطحات الخضراء(النجيل) وللنخيل المثمر  وكذلك الطماطم والخيار  داخل الصوب الزراعية.

ثالثا: اختيار طريقة الري المناسبة للنباتات والتربة والظروف المناخية للمنطقة.

نظرا لمحدودية الموارد المائية بالمملكة فانه من الأفضل  استخدام نظم الري الحديثة ذات الكفاءة العالية كالري بالرش والري بالتنقيط السطحي وتحت السطحي لترشيد استخدام مياه الري. وذلك لان نظم الري السطحي التقليدية لها كفاءة متدنية تتراوح بين 30% إلى 50% في أفضل الأحوال, شكل ( 3).

وتشير الإحصائيات أن الري السطحي كان يمثل 69% من المساحات المروية عام 1402 هـ وأنخفض ليصل إلى 50.7 % من المساحة المروية عام 1420هـ. من ناحية أخري تطورت المساحة المروية بنظام الري بالرش من 24.8% عام 1402 هـ إلى 33.9% في عام 1420هـ من مجمل المساحة المروية. أما المساحات المروية بنظم الري بالتنقيط فرغم أنها لا تزال تمثل نسبة قليلة إلا أنها في ازدياد مستمر, فالإحصائيات تشير أنها كانت 4.6% عام 1402 هـ, أما في عام 1420 فقد وصلت نسبة المساحة المروية بالتنقيط إلى 12.4%.وجدير بالذكر أن المساحات التي تروى بالري السطحي تقع في مناطق الدرع العربي التي تروى بمياه متجددة, كما أن معظم المساحات المروية في سهول تهامة تروى بمياه الأمطار وتشكل نسبة تصل إلى 15% من مجمل المساحة المروية.

الري بالرش المحوري بالمملكة يشغل مساحة كبيرة ولكن الري بالرش يؤدي إلى استنزاف كمية كبيرة في المياه نتيجة التبخر خصوصا إذا كانت الرشاشات عالية وضغط التشغيل عالي في المناطق الحارة وذات الرياح العاصفة, شكل (4). إذ إن كفاءيه تتراوح من 75% إلى 80%. ويمكن عن طريق خفض حوامل الرشاشات واستخدام ضغوط منخفضة يمكن إن تصل الكفاءة إلى أكثر من 90%. أما الري بالتنقيط السطحي وتحت السطحي فكفاءته يمكن أن تصل إلى 95% وخاصة الري بالتنقيط تحت السطحي.

وتشير الدراسات التي تمت بكلية الزراعة والطب البيطري أن نظام الري بالتنقيط تحت السطحي يوفر المياه مقارنة بنظام الري السطحي أو نظام الري بالرش أو نظام الري بالغمر. فقد وجد (kassem et. al. 2000) أن الري بالتنقيط تحت السطحي يزيد من كفاءة إضافة المياه مقارنة بنظم الري بالرش والري بالتنقيط السطحي,   وتحقق أكبر نمو وإنتاجية للبطاطس عند استخدام نظام الري بالتنقيط تحت السطحي مقارنة بكل من الري بالتنقيط السطحي والري بالرش. وأوضح (الحميد وقاسم 2002) أن الري بالتنقيط ذو كفاءة إضافة اعلي من نظام الري بالغمر المستخدم لري فسائل النخيل.

يتميز نظام الري بالتنقيط تحت السطحي بان أنابيب التنقيط مدفونة تحت سطح التربة مما يقلل الفاقد الناتج عن التبخر وكذلك عدم تأثير درجة الحرارة على الأنابيب وتقليل الخطر الناتج عن القوارض كما أنها لا تتعارض مع العمليات الزراعية. ولقد تم إجراء تجارب عديدة بكلية الزراعة والطب البيطري على استخدم الري بالتنقيط تحت السطحي لري المسطحات الخضراء والأعلاف والطماطم وأظهر نتائج جيدة تتماثل وتلك النتائج المتحصل عليها عند استخدامه لري البطاطس. لذلك أرى أن نظام الري بالتنقيط تحت السطحي هو أنسب طرق الري للظروف المناخية والبيئية للمملكة 

رابعا: التصميم الجيد لنظام الري مع الصيانة المستمرة لمنع أي تسريبات.

أن نظم الري بالرش المصممة جيدا يمكن أن توفر نسبة من مياه الري لا تقل عن 30% مقارنة بنظم الري السطحي , كما أن نظام الري بالتنقيط المصمم جيدا يوفر 50% من المياه مقارنة بنظام الري السطحي. ولكن عند استخدام الخبرة في تنفيذ هذه الشبكات مع عدم إتباع الصيانة الدورية المطلوبة تصبح هذه الشبكات مصدرا لهدر المياه وليس توفيرا له. ففي دراسة حديثة عن كفاءة نظام الري بالرش المحوري بمنطقة القصيم وجد أن كفاءة بعض هذه الأجهزة منخفضة وغير مقبولة ويرجع ذلك إلى التصميم غير الجيد والإدارة غير السليمة. وأوضحت الدراسة أن الاهتمام بصيانة نظام الري بالرش المحوري من حيث التنظيف وإجراء تغير الرشاشات وعدم الري في أوقات الظهيرة من الممكن إن ترفع كفاءته إلى حوالي 80%.

بالنسبة للري بالتنقيط وجد إن تصميم نظم الري بها في كثير من المزارع بمنطقة القصيم غير مقبول وذلك لاستخدام البعض للخبرة, وعدم التصميم بالأسلوب العلمي وبواسطة متخصصين وكذلك عدم مناسبة الشبكة المصممة  للاحتياجات المائية للمحاصيل المنزرعة. كما لوحظ في دراسة تمت بالمنطقة إن انسداد النقاطات يؤثر تأثيرا سيئا على كفاءة نظام الري ويرجع ذلك أيضا للإدارة السيئة بعدم استخدام الفلاتر المناسبة لنوعية المياه وللنقاط المستخدم وكذلك عدم أتباع الطرق الوقائية لتجنب الانسداد مثل حقن الكيماويات بشبكة الري بالتنقيط. لذلك أرى ضرورة تصميم هذه النظم بواسطة المتخصصين مع وضع برنامج للصيانة الدورية لنظام الري.

  خامسا: استخدام التقنيات الحديثة في جدولة الري.

تعتمد  الجدولة الحديثة على عدة طرق منها طرق مبنية علي قياسات التربة, طرق مبنية علي قياسات النبات , طرق مبنية علي حسابات البخر-نتح. وتعتمد الطريقة المبنية علي قياسات التربة علي قياس الرطوبة الأرضية بصورة مباشرة أو غير مباشرة, ويتم الري عند استنفاذ نسبة معينة من الرطوبة  الأرضية أو عند الوصول إلى شد رطوبي معين. أما  الطريقة المبنية  علي البخر -نتح فتعتمد على قياسات حقلية بما يسمى الليسومترات أو   بتقديرات غير مباشرة مبنية على العوامل الجوية.

ولترشيد استخدام المياه يجب تبني أساليب حديثة لجدولة الري حيث وجد  (العمود وآخرون2000) أن جدولة الري بطريقة  التحكم الذاتي توفر حوالي 15% مقارنة بطرق التحكم  اليدوي للري بالتنقيط للنخيل المثمر. كما وجد ( الحميد وقاسم 2002) أن جدولة الري بطريقة البخر -نتح أو بطريقة الرطوبة الأرضية أفضل من معاملة المزارع من حيث التوفير في كمية المياه السنوية المضافة للفسائل وكذلك معدل نموها, شكل (5). وكانت الجدولة بطريقة البخر -نتح أفضل من طريقة الرطوبة الأرضية من حيث  التوفير في كمية المياه السنوية المضافة للفسائل وكذلك معدل نموها.                                          

سادسا: استخدام بيئات حافظة للرطوبة والمياه.

التربة الرملية ذات قدرة تخزينية ضعيفة مما يتسبب في فقد الماء بالتسرب العميق وقلة كفاءة أستخدم المياه وكذلك قلة الفترة بين الريات . ويمكن رفع قدرة التربة التخزينية للتربة الرملية باستخدم أحد البوليمرات المحبة للماء في التربة الرملية . فقد وجد (الحميد وأنصاري 20003) أن استخدام هيدروجيل (Stockosorb) أحد البوليمرات المحبة للماء في التربة الرملية بتركيز  0.1، 0.2، 0.4، 0.6% في زراعة شتلات أشجار كونوكاربس، حيث نمت تحت ظروف الجفاف السائدة في المنطقة. أدت المعاملات بالهيدروجيل إلى زيادة احتفاظ التربة بالماء لفترات طويلة. ذادت كفاءة التربة على مسك الماء كلما ذاد تركيز الهيدروجيل حيث تحولت خواص التربة الرملية إلى خواص شبيهة بالطينية. ازدادت نسبة نجاح الشتلات المنقولة بأكثر من ثلاثة أضعاف شتلات المقارنة النامية في عدم وجود الهيدروجيل.

سابعا: استخدام الزراعة المائية داخل الصوب.

 في المملكة العربية السعودية بدأ استخدام نمط الزراعة المحمية منذ وقت مبكر ، حيث اهتمت وزارة الزراعة والمياه بهذا النمط من أساليب الزراعة وقامت بتشجيع ودعم الزراعة المحمية مما دفع القطاع الخاص إلى الأخذ بهذا الأسلوب الناجح، فقامت مشاريع الزراعة المحمية في مختلف مناطق المملكة مما زاد من مشاكل الزراعة المحمية التي تتمثل في زيادة استخدام المياه بصورة كبيرة و زيادة ملوحة التربة وعدم صلاحيتها للزراعة وكذلك زيادة الأمراض وخاصة النماتودية منها. ومن المؤكد أن استخدام الزراعة بدون تربة تمثل اختيارا منطقيا وأسلوبا مثاليا للإنتاج في المملكة وذلك نظرا لشح المياه, وتعتبر استخدام بيئة الصخر البركاني أحد أساليب الزراعة بدون تربة شكل(6). ويتوفر الصخر البركاني في المدينة المنورة. ولقد وجد من التجارب الجارية في كلية الزراعة والطب البيطري- جامعة القصيم أن أستخدام الصخر البركاني يوفر ما يقرب من 50-70 %من الماء , كما أنها متوفرة بكثرة في البيئة السعودية كذلك تستخدم بكثرة في البيوت المحمية كبدائل لنقل التربة داخل البيوت المحمية. وهناك العديد من المشاريع الزراعية الكبرى بمنطقة القصيم تستخدمها بنجاح ويوضح الجدول (3) مقارنة بين الزراعة المائية والزراعة بالتربة في بعض العمليات الزراعية.

ثامنا: استخدام بدائل المياه العذبة في الري.

استهدفت خطة التنمية الخمسية السابعة للمملكة العربية السعودية تحقيق الاستقرار في استهلاك موارد المياه الجوفية والسطحية المتجددة بمعدلاتها الحالية، والحد من زيادة معدلات استهلاك المياه الجوفية غير المتجددة، وزيادة الاعتماد على مصادر المياه غير التقليدية كتحلية المياه المالحة لتلبية الطلب المتزايد على المياه للأغراض المنـزلية والبلدية وبنسبة تصل إلى نحو     (5.8 %) سنوياً، ومياه الصرف الصحي المعالجة لاستخدمها للأغراض الزراعية وبنسبة تصل إلى نحو (11.5 %) سنوياً، وذلك خلال فترة الخطة المقترحة للأعوام (1420هـ- 1425هـ). وقد تضمنت خطة التنمية السابعة إستراتيجية متكاملة لتنمية الموارد المائية بالمملكة يتم تحقيق أهدافها خلال عدد من السياسات التي من أهمها مراجعة السياسات الحالية لقطاعي الزراعة والمياه، وتنظيم أولويات استخدام المياه، والتوسع في تطبيق الأساليب والتقنيات الحديثة للمحافظة على المياه وتحسين كفاءة استخدامها، وتطوير موارد المياه الجوفية والسطحية المتجددة وتعزيزها، وتنمية موارد المياه غير التقليدية بإنشاء محطات تحلية المياه المالحة والمرافق المرتبطة بها ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي والزراعي وإعادة استخدامها ... مع التأكيد على دراسة أثر استخدام المياه المعالجة في الزراعة (وزارة التخطيط ، 1421هـ).

بحث عن ترشيد استهلاك

كيف نحافظ على الماء

المحافظة على الماء

بحث عن مشكلة نقص المياه وكيفية ترشيد استهلاك المياه