طريقة حساب الاحتياجات المائية لأشجار الفاكهة

قام العالم تومسون بحساب الاحتياجات المائية لأشجار الخوخ وذلك بمعرفة وزن المجموع الجذرى والمجموع الخضرى لشجرة خوخ عمرها 9 سنوات فوجدها 215 باوند تقريبا (وزن جاف) وهذا يمثل حوالى 24 باوند مادة جافة تزيدها الشجرة فى السنة تقريبا ولو أن معدل الزيادة فى السنين الأخيرة يكون أكبر من معدل الزيادة فى السنين الأولى .


ولو حسبنا أن إلايكر مقدار ما تزيده الشجرة من المادة الجافة سنويا يكون 45باوند من المادة الجافة فإذا كان إلايكر به 100 شجرة فتكون كمية المادة الجافة هى 4500 باوند ولو لزم 500 جزء من الماء لإنتاج جزء واحد من المادة الجافة فيتطلب ذلك 22.500 باوند ماء أى حوالى 11 طناً من الماء سنوياً أو ما يوازى 300 جالون من الماء يجب إعطائها للشجرة الواحدة لإنتاج محصولها سنويا مع ملاحظة أنه يدخل فقط فى هذا التقدير الكمية الفعلية المأخوذة أو الممتصة بواسطة الجذور والتى غالباً ما يفقد معظمها خلال عملية النتح ولا تدخل فيها كمية المياه المفقودة عن طريق الصرف أو التبخر السطحى للتربة ، وبذلك يتطلب الأيكر المزروع بأشجار الخوخ حوالى 300ألف جالون أو ما يعادل كمية مطر تسقط بمعدل11 إنش أو ما يعادلها من ماء الرى الصناعى ، ويلاحظ أن البرتقال أبو سرة يتطلب 30 بوصة فى الإيكر والجريب فروت يتطلب 42 إنش فى الإيكر ويمكن القول أن كل كيلو جرام واحد من المحصول النهائى يحتاج إلى كمية من المياه تتراوح بين 200-1000 كيلو جرام من المياه لكى يستهلكها فعلا خلاف المياه التى تفقد بواسطة الصرف أو التبخر والسبب فى هذا الاختلاف يرجع إلى عدة عوامل منها : ـ

1-العوامل الجوية وتشمل درجة الحرارة والرطوبة وقوة الرياح وشدتها والأمطار .

2- مقدار توفر غذاء النبات فى التربة .

3- مقدار الرطوبة المخزنة فى التربة .

4- طبيعة وقوة النبات .

ويلاحظ أن العوامل الجوية عوامل طبيعية لا يمكن التحكم فيها أما بالنسبة لمقدار توفر الغذاء النباتى فى الأرض فنجد أن احتياجات النبات من الماء فى الأرض الخصبة يكون أقل من احتياجات النبات للماء فى الأرض الفقيرة حيث يرجع ذلك لأن المحلول الأرضى فى التربة الخصبة يكون مركزا حيث أن كمية العناصر الغذائية موجودة وبنسبة عالية لخصب التربة وعلى ذلك تكون موجودة فى محلول أرضى قليل بينما العكس فى التربة الفقيرة فتكون المواد الغذائية موجودة فى محلول أرضى كميته كبيرة ويمكن تحوير هذه الحالة بعملية التسميد فبذلك يمكننا أن نتحكم فى نسبة النتح .

و بالنسبة للعامل الثالث وهو مقدار الرطوبة المخزنة فقد وجد Shantz & Briggs أن نسبة النتح تزداد كلما قاربت التربة من نهايتها الكبرى والصغرى وذلك لأن وصول التربة إلى نهايتها العظمى أى التشبع يجعل المحلول الأرضى مخفف وهى بذلك تشبه الأراضى الضعيفة وكذلك يقل امتصاص الجذور لعدم وجود الأكسجين .
أما بالنسبة للعامل الأخر فيتعبر عامل طبيعى حيث يتوقف على طيبعة ونوع النبات فكلما نما المحصول بقوة كلما قلت هذه النسبة .

المقنن المائى Water Rationing


ويعرف بأنه كمية الأمتار المكعبة اللازمة لرى فدان من أى محصول ربة واحدة والمقنن المائى النظرى هو كمية المياه التى تلزم لرى مساحة ما لإنتاج أحسن محصول لأى نوع من الزراعة دون أن يفقد شيئا من هذه المياه ويمكن تلخيص مصادر الفقد كالآتى : ـ



1- التبخر من سطح التربة Soil Moisture Evaporation .

2- التسرب إلى جوف الأرض Seepage.

3- الصرف السطحى Surface run off.

مقنن الحقل :

وهو كمية المياه التى تعطى فعلا لرى النباتات بالحقل أى المقنن النظرى مضافا إليه عن طريق التسرب والنسبة بين المقنن النظرى ومقنن الحقل يعبر عنه بكفاءة مياه الرى ويتوقف المقنن على عدة عوامل :


1- درجة الحرارة فى الجهات الحارة أكبر منه الجهات الباردة .
2- نوع النبات المنزرع وحجمه وأطوار نموه المختلفة ( الموز غير الموالح غير الزيتون ) .
3- نوع التربة فالأراضى الرملية فقدها أكبر من الأراضى الطينية .
4- منسوب المياه الجوفية فإذا كان المنسوب منخفضا كان المقنن أكبر مما لو كان المنسوب مرتفعاً .
5- طريقة الرى ودقة تسوية أرض المزرعة ففى الرى بالغمر تصرف كميات مياه أكبر منه فى الرى بالرش .
6- مهارة القائم بعملية الرى وتيقظه .
7- مقدار مسافة فتحات الرى إذا كانت الفتحة كبيرة تروى الأرض فى زمن أقل من الفتحات الصغيرة فيقل الفقد .


ولما كان الغرض من التقنين المائى للمحاصيل هو إنتاج أحسن غلة ممكنة بطريقة اقتصادية فإن ذلك يتطلب دراسة العلاقة بين وحدات الماء المستعملة للرى ووحدات المحصول الناتج عنه ، فلكل محصول حد أقصى لاحتياجاته المائية يبدأ بعدها فى الانخفاض فضلا عن أن خصوبة التربة تقل، كما يحتمل أن ينتج من عدم قدرة المصارف على صرف المياه ركود هذه المياه فى الحقل وأضرارها بالأشجار أو النباتات الموجودة بها . ولدراسة المفننات المائية وعلاقتها باحتياجات النبات يجب الإلمام بالمعلومات الدقيقة عن كل مما يأتى : ـ


1-الرطوبة المبدئية : وهى نسبة الرطوبة الموجودة بالتربة فعلا قبل الرى .

2- نسبة الرطوبة عند السعة الحقلية .

3- نسبة الرطوبة عند نقطة الذبول .


تقدير رطوبة التربة

أولا : الطريقة الوزنية : ـ

وهذه الطريقة هى أكثر الطرق استعمالا ودقة ولكنها تجرى فى المعامل المزودة بالأفران الخاصة وتتلخص هذه الطريقة فى تقدير الرطوبة الموجودة فى التربة عن طريق أخذ عينات وتجفيفها فى الأفران وحساب النسبة بين الرطوبة والوزن الجاف للتربة .




النسبة المئوية للرطوبة بالوزن =

وزن الماء المفقود فى التربة على 105ْم لمدة 24 × 100
مقسوماً على
وزن العينة الجافة على درجة 105ْم لمدة 24



ثانيا : التقدير عن طريق قياس قوة الجذب فى التربة بواسطة التنشيومتر Tensiometer :



وصف الجهاز : -





التنشيومتر يتركب أساساً من إناء خزفى مسامى يملأ بالماء ويدفن فى التربة ويتصل هذا الإناء بواسطة أنبوبة بمانومتر زئبقى لتعيين الضغط أو الجذب حينما يتم الاتزان بين الماء خارج وداخل الإناء وقد استحدثت عدة تحسينات على هذا الجهاز واستبدل بالمانومتر مقياس مدرج يتحرك عليه مؤشر يبين نسبة الرطوبة فى التربة ويبلغ ثمن هذا الجهاز 10-15 جنيه وقد انتشر استعماله فى الخارج وعادة يثبت أكثر من تنشيومتر فى أماكن مختلفة من الحديثة .

ثالثا : التقدير بواسطة قياس المقاومة الكهربية :

وأساس هذه الطريقة قياس قوة التوصيل أو المقاومة الكهربائية للتربة والتى تتأثر كثيرا بالتغيرات التى تحدث فى الرطوبة التى تحتويها ، وقد صادفت هذه الطريقة صعوبات كثيرة فى أول الأمرة وذلك لتأثر التقدير بارتفاع وانخفاض درجة الحرارة أو تغير نسبة الأملاح فى التربة وقد أمكن التغلب على هذه الصعوبات بغمس الأقطاب الكهربائية فى كتلة من جيس باريس ذات المسامية المنتظمة (التى تعمل كعمل المرشح أو الفلتر ) وتوضع هذه الكتلة فى التربة على العمق المطلوب أثناء القياس ويمكن بواسطة هذا الجهاز رسم منحنيات للمقاومة كما يمكن استعمالها فى جميع أنواع التربة والحصول على نتائج مرضية لتقدير الرطوبة فى التربة فيما بين السعة الحقلية ونقطة الذبول


وقد استخدمت هذه الطريقة بنجاح للمساعدة فى تحديد ميعاد الرى المناسب ، مع ملاحظة وضع الأعمدة الكهربائية قريبة ما أمكن من منطقة انتشار جذور النباتات كما يحسن عمل تصحيح للنتائج عندما تكون التغيرات الحرارية واسعة .

وتوجد طرق أخرى لتقدير الرطوبة فى التربة نشير إليها فقط ولا داعى لذكرها بالتفصيل مثل تقدير الرطوبة على أساس حجم التربة وتقدير الرطوبة بواسطة الضغط الغشائى .



السعة المائية للحقل Water Field Capacity : ـ

تعرف السعة الحقلية Field Capacity للأرض الجيدة الصرف بأنها النهاية العظمى لما يمكن أن تحتفظ به تربة من الماء ضد الجاذبية الأرضية وتصل التربة لهذه الحالة بعد 3-6 أيام من الرى أو بعبارة أخرى هى مقدار الماء المتبقى فى الأرض بعد إجراء عملية الرى بعدة أيام . وقد توصف فى تعريف آخر بأنها هى مقدار الرطوبة التى تحتفظ بها الأرض بعد رشح المياه الزائدة أى الدرجة التى يتوقف عندها الماء الشعرى عن الحركة ، والماء المحفوظ فى هذه الدرجة من الرطوبة لا يفقد إلا بالتبخر من الأرض أو بامتصاص جذور النباتات الموجودة فى تلك الأرض .
ويمكن تقديرها بأخذ عينة من التربة محتفظة ببنائها التى هى عليه فى الحقل ووضعها فى الماء حتى تتشبع ثم تترك ليترشح منها الماء ( مع منع التبخير) حتى إذا سقطت آخر نقطة بفعل الجاذبية الأرضية ، توزن ثم تجف فى فرن على درجة حرارة 105ْم ويمكن بذلك حساب نسبة الماء التى كانت موجودة بالتربة .

وتعتبر السعة الحقلية أوفق الحالات التى عندها تستفيد الأشجار من الماء لتوافر الماء والهواء بنسبة موافقة ( خير مقدار لحيوية الأرض والنبات هو أن تشغيل المياه الشعرية من 50-70% من حجم فراغات التربة والباقى يكون مشغولا بالهواء الأرضى وهو ضرورى لتنفس الجذور والأحياء الدقيقة الموجودة فى التربة وكذلك لعمليات الأكسدة ) أما إذا زادت نسبة الرطوبة فإن الهواء يقل ويضعف الإنتاج بالتالى رغم توفر الرطوبة ولكن هذه الحالة لا تدوم طويلا لفقد الماء بالتبخير من سطح الأرض والنتح بواسطة النباتات ولهذا لا يستمر وجود الماء فى التربة عند سعتها الحقلية إلا وقت محدود يتوقف على الظروف الجوية وخواص التربة التى تساعد على ضياع الماء بالرشح إلى الطبقات السفلية البعيدة عن مجال انتشار الجذور .

وبمعرفة نسبة الرطوبة عند السعة الحقلية يمكن بواسطة المعادلة الآتية حساب مقدار المياه اللازم إضافتها لبل التربة لعمق معين وتحسب كمية المياه على أساس مقدار الارتفاع فوق سطح الأرض × مساحة الأرض.