إن العديد من الأسر والمجتمعات وحتى البلدان معرضة للخطر بسبب التغير المناخي الذي يتسبب في حدوث موجات من الجفاف والفيضانات الحادة والشديدة، حيث أن إمدادات المياه محدودة في الكثير من المناطق وتكاليفها أيضاُ آخذة بالارتفاع. لذا فإنه بإمكان أنظمة الري تحقيق أكبر استفادة من إمدادات المياه المحدودة. على مدى ما يقارب الاربعون عاماً قمت بتجارب وتعديل استراتيجيات لإنشاء مصانع في صحارى سونوران وموجافي شمال أمريكا، حيث يصل معدل هطول الامطار الى 7.5 سم في العام الجيد، حيث تكون هذه الانظمة مفيدة للحدائق المنزلية وزراعة الشجيرات والأشجار في الأراضي القاحلة.
بدأت السعي بهذا الموضوع في الثمانينات، عنجما بدأت البحث حول العالم عن تقنيات الري ذات التقنيات المنخفضة التي تناسب المواقع القاحلة. وكنت قد أجريت أيضاَ العديد من المقابلات مع الاشخاض الذين زاروا هذه المناطق حيث كنت أعمل. وقد اكتشفت العديد من الانظمة التقليدية المستخدمة ولكن غير معروفة نظراً لان العلماء الذين اجروا عليها الابحاث اعتبروها بدائية وغير كفؤة. ولكنني قمت باختبارها وتحسينها في السنوات التي تلت. حيث وجدت انه بامكاني إفادة المزارعين الصغار الذين يعملون في المناطق ذات المياه باهظة الكلفة أو تعاني من نقص في المياه.
إن الطلب على الري مرتبط بوظائف التمثيل الغذائي المعتمد على المياه المستمدة من رطوبة التربة، حيث تصبح التربة أكثر إجهاداً بسبب التفاعل بين قلة الهطول والتبخر والرياح وكذلك نمو النبات نفسه بالإضافة إلى درجات حرارة الهواء والتربة. حيث أن الرطوبة النسبية المنخفضة (أقل من 10%) وسرعة الرياح العالية يؤديان إلى فقد المياه بسرعط كبيرة مما يجعل النباتات تتكيف مع الجفاف بمرور الاشهر او السنوات القليلة الاولى، ربما لا تنمو، لكنها ستصمد في انتظار أول مطر غزير.
ملاجــئ النباتات
إن إيواء النباتات بملاجئ الأشجار البلاستيكية أو الصخور أو الجدران الصخرية أو مظلات الشمس أو النباتات المجففة يمكن أن يقلل من الطلب على مياه النباتات ويحسن البقاء والنمو. قد تبدو ملاجئ الأشجار ذات الجدران الصلبة بمثابة موت في الصحارى شديدة الحرارة لكنها في معظم الحالات قامت بتحسين فرص البقاء بشكل كبير حسب دراستي. مع درجات حرارة سطح الأرض التي قد تقترب من (70 درجة مئوية) ومع وجود ملاجئ للرياح والرمال فإن هذا سيقلل منالإجهاد والطلب على المياه. ومن المهم في كثير من الأحيان أنها تقلل من الرعي الجائر للحيوانات الأليفة والبرية. لم تكن درجات حرارة الهواء المرتفعة في الملاجئ الصحراوية مشكلة بشكل عام، لكن بعض الأنواع حساسة أكثر من غيرها.
إن السر في تقليل استخدام المياه هو توصيل المياه إلى منطقة الجذر بسرعة وكفاءة مع عدم وجود جريان أو ترطيب سطحي أو فقدان للتبخر،حيث يمكن للتربة الرطبة أن تسهل امتداد الجذور وتطوير نظام جذري كبير.
حصاد مياه الأمطار
إن تجميع واستخدام مياه الامطار يعتبر أمراً ضروريا، حيث يمكن لهذه المياه النقية الخالية من الاملاح أن تعوض تراكم الملح على المدى البعيد في الاسطح التي تحتوي على نسب عالية من المعادن أو مياه الابار، يمكن أن يؤدي تشكيل تجمعات المياه الصغيرة ، والمستنقعات، والحفر، والطبع، وتركيب حزم القش عموديًا في الثقوب أو الخنادق إلى تحسين حركة المياه السطحية إلى التربة في حالة هطول أمطار غزيرة. ومع ذلك، فإن هطول الامطار القليل يُعرض هذا المهاد للكثير من المطر قبل بلوغه التربة. لذا فإنه بالامكان لاصحاب الحدائق المنزلية أن يستخدموا مياه الاستحمام وغسل الاطباق في معظم أنظمة الري بالطبع إن كانت نظيفة. قام والديّ باستخدام هذه المياه في حدائقهم لاكثر من 20 عام مضت.
تعتبر أنظمة الري بالتنقيط متطورة جداً ومدروسة بشكل جيد وتصلح في بعض الحالات، إلا أنها تحتاج ضخاً منتظماً للمياه وترشيحاً دقيقا وصيانة منتظمة كذلك. بالعادة إن نظام التنقيط العميق (المدفون) يعتبر الافضل لانه ينقل المياه الى عمق التربة، ولكن من الصعب مراقبته وصيانته. حيث يتم سد البواعث بالرواسب والاملاح والكثير من الحشرات ايضا تقوم بسد البواعث. بعض الحيوانات البريه كالقيوط والارانب تقوم بمضغ الانابيب حتى وهي فارغة من الماء، لذلك – وحسب اعتقادي – سميت هذه الانابيب بأنابيب السباغيتي، في احدى الدراسات التي قمت بها عن هذه الحيوانات فاننا قمنا بقطع المواد الطاردة لحماية النباتات التي لم تمسها تلك الحيوانات اساساً وقمنا بوضعها على الانابيب.
أنظمة ري لم تسمع عنها قبلاً ولكنها جديرة بالاعتبار
على مدى سنوات عديدة من التجربة والخبرة، اكتشفت بعض الانظمة في عدة ثقافات حول العالم، وهذه الانظمة عملت بشكل جيد وجُربت على مجموعة واسعة من أنواع التربة والنباتات المختلفة. جميعها يستهلك كميات أقل من المياه مقارنة بأفضل الأنظمة المألوفة، ومناسب للحدائق والمزارع وإحياء الغطاء النباتي والتشجير، وبعض أفضل البدائل تشمل مايلي:
الري بالأنابيب العميقة
يُعد الري بالأنابيب العميقة طريقة فعّالة جداً ولكنها غير معروفة كثيراً، وهي عبارة عن استخدام أنبوب عمودي مفتوح من (البلاستيك، قنوات او خيزران مع شبكة مثقوبة، أنبوب من الورق الشمعي، حزم من العصي أو ثقب مملوء بالحصى…) يقوم بتوصيل المياه إلى جذور الاشجار. تعلمت هذه الطريقة خلال تواجدي في الهند. وتعتبر الانابيب العميقة أكثر كفاءة من الري بالتنقيط السطحي أو الري التقليدي لأنها تقلل من التبخر. أثبتت الدراسات التي قمت بها بأن النباتات التي تمت سقايتها بهذه الطريقة أنمت جذوراً أكبر وتكيفت بطريقة أفضل لتبقى على قيد الحياة، ونمت هذه النباتات بشكل أسرع بعد هطول أمطار الصيف النادرة.
الري بالأنابيب العميقة يمكن أن يستخدم مياه ذات جودة منخفضة، ومن الممكن اعدادها بمواد أولية ويدوية بسيطة دون الحاجة إلى تعقيد (لا يوجد حاجة إلى مياه مفلترة). توفر هذه الانابيب كفاءة أفضل باستخدام المياه لانها تقلل التبخر. وتقلل أيضاً من نمو الاعشاب الضارة. للري اليدوي: نقوم بوضع أنبوب قطره حوالي 4 -5 سم عمودياً في التربة بعمق يقارب 30 – 35 سم بالقرب من النبات، يجب تثقيب الانبوب من جانب واحد بثقوب مقاس 3 – 5 مم وتوجيهها نحو النبات لتسهيل نمو الجذر المبكر. ومن الضروري ابعاد السحالي والحيوانات عن الانابيب، ممكن أن تُغطى بصخرة صغيرة او غطاء، لكن استخدام الشاش سيسهل عملية الري، إذا كان عدد الانابيب قليل فأنه بالامكان قص وتحضير الشاشات يدوياً، أما للمزارع والمشاريع الكبيرة، فالافضل استخدام الشاش المصنع المقصوص لنقوم بتغطية الانابيب او توصيلها بها.
تٌمكًنالأنابيب العميقة إمكانية تطبيق المياه بسرعة وكفاءة على الأشتال دون جريان المياه حتى على المنحدرات الشديدة ويمكن عمل ذلك يدويًا من إبريق ماء أو من خرطوم إلى استخدام خزان مياه. إن وضع الأنبوب العميق على الجانب العلوي من النبات يحميه من الانزلاق والدفن تحت التربة. يمكن ترك الأنابيب في مكانها أو إزالتها بعد عدة مواسم وإعادة استخدامها، يتواجد الان بالاسواق أنوا ع جديدة للانابيب العميقة وهي جميلة جدًا ولكنها باهظة الثمن.
وتُستخدم هذه الطريقة أيضاً بتوصيلها مع نظام الري بالتنقيط المتقطع أو الانبوبي، بالامكان استخدام انبوب بلاستيكي مقاسه 1.25 سم مثبت عمودياً بعمق 20 – 25 سم يعمل مع ثقوب او بواعث تنقيط موضوعه على الانبوب، وهذا يوفر لنا فوائد أنظمة التنقيط المدفونه ولكنه أسهل بالصيانة والإصلاح.
الري بالقُلة (إبريق أو وعاء فخاري مدفون)
من الأنظمة الاكثر كفاءةً على الإطلاق، حيث يستخدموعاءًا فخارياً غير مزجج مدفوناً يكون مليئاًبالماء لتوفير إمدادات ثابتة من المياه للنباتات التي تنمو حولنا، تم وصف هذا النظام لأول مرة منذ 2000 عام في كتيب مكتوب في الصين للأشخاص الذين لديهم القليل من الأراضي والقليل جدًا من المياه. يتسرب الماء عبر جدران الوعاء المدفون بمعدل مُتحكم به جزئيًا لاستخدام النبات للمياه ويوفر توصيل المياه بوعاء الطين المدفون للنباتات إمدادًا ثابتًا بالمياه حتى خلال الفترات الحارة جداً والرطوبة المنخفضة والرياح الجافة. يعد توصيل المياه بهذه الطريقة مفيدًا أيضًا في التربة الرملية أو الحصوية الخشنة التي تستنزف بسرعة كبيرة وفي التربة المالحة كذلك. كماأن مستوى الرطوبة الثابت في التربة يجعل الري بوعاء الطين المدفون طريقة جيدة للاستخدام مع البذر المباشروقطعه.
يسمح الري بوعاء الطين المدفون بوضع تعديلات للتربة حيث ستسفيد المحاصيل بدلاً من الأعشاب الضارة. وفي دراسة أجريت على الأواني الفخارية فيكينيا انخفض استخدام المياه بنسبة 97% وزاد المحصول بنسبة 40% مقارنة بالري السطحي. كما أن توزيع الماء المتحكم به يقلل من نمو الأعشاب الضارة. ولقدأظهرت دراسة أجريت في الهند أن الوزن الجاف للحشائش في المحاصيل التي تستخدم الري بوعاء فخاري مدفون كان 13% فقط من وزن الحشائش في المحاصيل التي تستخدم الري بالأحواض. في إحدى دراساتي، كان وزن الحشائش 23 كجم/هكتار فقط مقارنة بـ 6700 كجم/هكتار في قطعة أرض مروية مجاورة.
لقد نجح الري بالأواني الفخارية بشكل جيد في المناطق المتأثرة بالملوحة أو حيث تتوفر المياه المالحة فقط للري. في إحدى الدراسات، كان إنتاج الطماطم أعلى في الواقع مع الماء المالح قليلاً. تعتبر الأواني الفخارية ذات قيمة للعديد من المواقع التي بها مشاكل في الحدائق ومزارع السوق والمناظر الطبيعية وإعادة الغطاء النباتي هذا النظام يعمل جيداً مع النباتات التي تتعفن بسهولة إذا تبللت الأوراق أو السيقان. يمكن ملء الأواني الفخارية المدفونة يدويًا أو توصيلها بشبكة أنابيب أو خزان مائي.
يعتبر الري بالأواني الفخارية المدفونة فعالاً جداً لري الفسائل فيالمشاتل أو الحقول حيث يتم وضع وعاء فخاري مغلق داخل وعاء أكبر مع ترك الصرف مفتوحًا لتمتلئالمساحة بين الأواني بالرمل أو خليط التربة. يمتلئ الوعاء الداخلي بالماء ويحافظ على الرطوبة في التربة ويسمح الوعاء الخارجي بالتهوية ويقوم بالتبريد، يُعد هذا النظام مثالياً لأشجار الصفصاف وأشجار القطن، والنباتات العُقلية صعبة النمو.
العيب الرئيسي لهذا النظام هو تكلفة صُنع القُلل التجارية في الولايات المتحدة (على سبيل المثال GrowOya)، يمكن لصانعي الفخار المحليين توفير هذه الاواني محلية بتكلفة أقل، وسيتوفر سوقاُ جديدا لهم. نستطيع تنظيف هذه الاواني عن طريق فركها بالماء ونقعها بالماء مضافاً له بعض الخل. وبعض الذين يستخدمونها يقومون بتنظيفها باعادتها الى النار.
الأنابيب الطينية المسامية
تعمل الأنابيب الفخارية المسامية مثل الأواني الفخارية المدفونة، ولكنها قد تحتوي على عدد قليل من الأعشاب الضارة يعتمد العمق المناسب لدفن الأنبوب الطيني المسامي على خصائص الأنبوب الطيني (محتوى الطين، المادة العضوية، درجة حرارة الحرق، مدة الحرق) وخصائص التربة (الملمس، البنية، الكثافة، المسامية، المادة العضوية في التربة) والضغط الهيدروليكي (إن وجد). يتم دفن الأنابيب الطينية المسامية في خندق مستوٍ أو مائل قليلاً على عمق يتراوح من 20 إلى 40 سم للتربة المتوسطة إلى الناعمة مع وجود صفوف من النباتات على بعد حوالي متر واحد. غالبًا ما يكون قطر الأنابيب الطينية المسامية 10-15 سم مع وصلات تتلائم جيدًا مع بعضها البعض وتكونمغلقة لمنع دخول الجذور وتوزيع المياه بشكل غير متساوٍ وعادةً ما يتم وضعها من طرف إلى طرف بواسطة وصلة مانعة لتسرب الماء، أو وصلة أسمنتية، أو موصلات بلاستيكية أو مطاطية، حيث تسهل الوصلات المطاطية تفكيك نظام الأنابيب وتنظيفه ونقله.
عادةً يتم وضع الانابيب في صفوف المحاصيل مباشرة تحت الصف او بين الصفوف، وايضاً يتم استخدام شبكات الانابيب، لانها تروي مساحات اكبر من الاباريق او الكبسولات المسامية، حيث يكون توصيل المياه أقل دقة. ينتشر الماء على شكل شريط افقي متسلسل في التربة مما يجعله مناسباً للمحاصيل التي تزرع بصفوف متقاربة مثل الجزر وبعض الخضروات الاخرى ونجح بشكل جيد في زراعة التفاح ايضاً.
تستجيب الانابيب الطينية للطلب بكفاءة عالية جداً في استخدام المياه. أوجدت التجارب التي اجريت عليها أن استهلاك المياه بطريقة الانابيب الطينية كان أعلى فعالية كان 80%، 81، و83% لنباتات اللفت، البامية والباذنجان مقارنة باستخدام الري المائي التقليدي. وزاد بالتالي انتاج المحاصيل. أما إذا تكلمنا عن العيوب فتتمحور بقلة الموردين، الوزن والجهد المبذول لتركيبها وتتظيفها.
ري الفتائل
إحدى طرق الري الأقل شهرة حيثتستخدم الفتائل لتوصيل المياه إلى النباتات. لقد تعرفت لأول مرة على هذا الشكل الفعال للغاية من الري من خلال ورقة بحثية في الهند، حيث تم استخدام الفتائل جنبًا إلى جنب مع الري بأوعية فخارية مدفونة. يمكن أن تكون الفتائل ذات تدفقٍ سريع (الجاذبية) أو بطيء(الشعري). يتم التدفق الشعري عندما تلتصق الفتائل بالجدران وتكون أقوى من قوى التماسك بين جزيئات السائل وهذا يتيح للمياه أن ترتفع إلى الفتيل. يجب اختبار مادة الفتيل قبلاً، لأن بعض المواد أفضل بكثير من غيرها. نقوم بتعليق أحد طرفي الفتيل في الماء الملون وقياس ارتفاع الشعيرات، في بعض الفتائل يرتفع الماء ليصل إلى 50 سم. لإجراء اختبار تدفق الجاذبية، ما عليك سوى وضع الفتيل وربطه بخزان مائي.
يعمل فتيل النايلون أو البوليستر المجدول بشكل أفضل من الانواع الاخرى، ويمكن استخدام القطن ولكن بامكانه السماح لنمو الطحالب عليه، وايضاً فإنه بالامكانإعداد الفتيل كنظام تدفق حر مع ضغط الجاذبية فقط أو كتغذية شعرية مع حمل الماء لأعلى وعلى طول الفتيل بمعدلات منخفضة جدًا للري على المدى الطويل من الخزان. قد تكون الفتائل مفيدة للري العميق باستهلاك الحد الادنى من المياه وذاتكفاءة عالية، وقد يساعد الفتيل في ربط الجذور من السطح إلى المياه الجوفية على عمق 2-4 أمتار.
هنالك الكثير الذي يتوجب القيام به لتطوير أنظمة أفضل للفتائل وتقييم الاستخدامات الأكثر ملاءمة للفتائل الشعرية والجاذبية بشكل كامل. يمكن تعديل معدل التدفق باستخدام مشبك على الفتيل الموجود أسفل الخزان مباشرةً، ويمكن استخدام ترتيب الفتيل المتعدد لتحسين نمط الجذر الذي من شأنه تحسين الثبات بالرياح، وكذلك يمكن دمج الفتائل في شبكة مضغوطة. قد تكون الفتائل أيضًا فعالة جدًا في إنشاء العُقل وفي مساعدة النباتات المترامية على ضفاف الانهار بالوصول إلى المياه الجوفية. يمكن أيضًا استخدام الفتائل لسقي النباتات المنزلية عندما تضطر أن تتركها لبضعة أيام.
ما الافضل؟ يتعين عليك التجربة لمعرفة ذلك!
من أهم مزايا هذه الأنظمة متانتها وتكلفتها المنخفضة وملائمة حجم الري للحاجة الفعلية. أما بالنسبة لي فلقد اعتدت على استخدام الأنابيب العميقة في العديد من مشاريع الترميم خاصتي، واليوم أنا أعتمد على الأواني الفخارية المدفونة في حديقتي و النباتات المزروعة في الأواني وهي تعمل بشكل جيد.
ترجمة: ماجدة هلسه
أردنية متعددة الإهتمامات، لديها من الخبرة ما يقارب السبعة وعشرون عاماً في مجال المالية والإدارة في المؤسسات المحلية والدولية، وتعمل ماجدة حالياً مع التعاون الدولي الالماني كموظفة مالية. ومع ذلك كله وعلى الصعيد التطوعي، فإن لديها شغفاً كبيراً بالترجمة في كافة المواضيع والمجالات، وقد بُني هذا الشغف بالخبرة الشخصية والعملية على مدى هذه السنين.
Note: The English version of the article is available at this link.
