يواجه كل مزارع هذا السؤال الحاسم: "ما هي المساحة التي يمكن لفافة شريط الري بالتنقيط أن تغطيها بالفعل؟" يعد تنفيذ هذا الأمر بشكل صحيح أمرًا ضروريًا لإنشاء نظام ري فعال{0}}وفعال من حيث التكلفة.
سيوفر لك هذا الدليل طريقة واضحة-خطوة بخطوة- لإجراء حسابات دقيقة. رقم التغطية النهائي غير ثابت. يتغير بناءً على مواصفات شريط الري بالتنقيط واختيارك للمحصول وشكل الحقل وكيفية تصميم نظامك.
حساب التغطية الأساسية
يمنحك هذا القسم الأساس لتخطيط تخطيط الري الخاص بك. يبدأ الأمر بصيغة بسيطة ورمز اليد-على سبيل المثال.
الصيغة الأساسية
الصيغة الأساسية لحساب التغطية المحتملة بسيطة: المساحة الإجمالية=إجمالي طول الشريط × تباعد الصفوف.
هنا، يتم قياس المساحة الإجمالية بالمتر المربع (م²). إجمالي طول الشريط هو طول اللفة بالأمتار (م). تباعد الصفوف هو المسافة بين صفوف المحاصيل، أيضًا بالمتر (م).
بالنسبة للتحويلات، تذكر هذه الأرقام: 1 فدان يساوي حوالي 4047 مترًا مربعًا. 1 الهكتار يساوي 10000 متر مربع. 1 المو الصيني يساوي حوالي 667 مترًا مربعًا.
مثال: لفة 1500 متر
دعونا نستخدم مثالا شائعا. لدينا لفة قياسية من شريط الري بالتنقيط بطول 1500 متر. ما هي المساحة التي يمكن ريها؟
تعتمد الإجابة بشكل كامل على تباعد الصفوف المخطط له.
يوضح الجدول أدناه كيف يؤثر تباعد الصفوف بشكل كبير على إجمالي طول شريط الري بالتنقيط.
|
تباعد الصفوف (سم)
|
تباعد الصفوف (م)
|
التغطية الإجمالية (م²)
|
التغطية الإجمالية (فدان)
|
التغطية الإجمالية (مو)
|
|
50 سم
|
0.5m |
750 m²
|
~ 0.19 فدان
|
~1.12 مو
|
|
75 سم
|
0.75m |
1125 m²
|
~0.28 فدان
|
~1.69 مو
|
|
100 سم (1 م)
|
1.0m | 1500 m² |
~0.37 فدان
|
~2.25 مو
|
|
120 سم
|
1.2m | 1800 m² |
~0.44 فدان
|
~2.70 مو
|
يتيح تباعد الصفوف الأوسع لفافة واحدة تغطية مساحة إجمالية أكبر. لكن هذا الحساب الأولي هو مجرد نقطة البداية لتصميم النظام الاحترافي.
مواصفات شريط فك التشفير
يعد فهم التفاصيل الفنية الخاصة بتغليف الشريط بالتنقيط أمرًا بالغ الأهمية. تحدد هذه المواصفات الأداء والمتانة وما إذا كان الشريط يناسب احتياجاتك الخاصة.
1. شرح تباعد الباعث
تباعد الباعث هو المسافة بين منافذ المياه على طول الشريط. المسافات المشتركة هي 20 سم، 30 سم، أو 40 سم.
يؤدي اختيار المسافات الصحيحة إلى موازنة نوع التربة ونوع المحصول.
بالنسبة للتربة: استخدم مسافات أقرب (مثل 20 سم) في التربة الرملية بحيث تتداخل الأنماط المبللة. تعمل المسافات الأوسع (مثل 40 سم) على التربة الطينية، التي تنشر الماء بشكل أفقي أكثر.
بالنسبة للمحاصيل: المزروعات الكثيفة مثل الخس أو البصل تحتاج إلى بواعث أقرب. يمكن للمحاصيل ذات المسافات الواسعة مثل الذرة أو الطماطم استخدام مسافات أوسع للباعثات تتناسب مع مناطق جذورها.
2. فهم معدل التدفق
يتم قياس معدل تدفق الباعث باللتر في الساعة (LPH) أو الجالون في الساعة (GPH). إنه القلب النابض لنظامك. يحدد هذا مقدار الماء الذي يطلقه كل باعث بمرور الوقت.
تتراوح معدلات التدفق النموذجية من منخفضة (0.5-1.0 LPH) إلى متوسطة (1.0-2.0 LPH) إلى عالية (أكثر من 2.0 LPH).
إن المفاضلة الرئيسية-هي وقت الري مقابل الطلب على النظام. تعمل معدلات التدفق المرتفعة على سقي المحاصيل بشكل أسرع ولكنها تحتاج إلى مصدر مياه ومضخة وخطوط رئيسية أقوى لتوفير الحجم اللازم.
3. سمك الجدار والقطر
يتم قياس سمك الجدار بالميل (واحد-ألف من البوصة). فهو يشير بشكل مباشر إلى متانة الشريط وعمره المتوقع.
الأشرطة التي يبلغ سُمكها 5-8 مل هي بشكل عام منتجات موسمية واحدة-، مثالية للحولية. الأشرطة في نطاق 10-15 مل أكثر قوة. إنها تناسب الاستخدام متعدد المواسم أو الحقول التي تخطط لاسترداد الشريط وإعادة استخدامه.
يؤثر قطر الشريط، عادةً 16 مم أو 22 مم، بشكل مباشر على الحد الأقصى لطول التشغيل قبل انخفاض الضغط وانتظام التدفق بشكل كبير. يمكن للشريط ذو القطر الأكبر أن يحمل المزيد من الماء لمسافات أطول.
ضبط العوامل العالمية-الحقيقية
الحساب النظري هو مجرد نقطة انطلاق. لإنشاء نظام فعال حقًا، يجب علينا التكيف مع المتغيرات الموجودة في كل مجال. ستعمل هذه العوامل على تحسين تقديرك للتغطية الحقيقية لطول شريط الري بالتنقيط.
◆ الاحتياجات المائية للمحاصيل
المحاصيل المختلفة لها احتياجات مائية مختلفة إلى حد كبير. ويؤثر هذا بشكل مباشر على المساحة الإجمالية التي يمكنك ريها في وقت واحد.
يمكننا تجميع المحاصيل حسب الطلب العام على المياه. الثوم والبصل لديهما احتياجات منخفضة نسبيا. تندرج الذرة والفاصوليا ضمن فئة-الاحتياجات المتوسطة. تشمل المحاصيل-الطلب المرتفع الطماطم والبطيخ والبرسيم الحجازي.
وهذا أمر بالغ الأهمية: مصدر المياه الذي يمكن أن يدعم 10 أفدنة من البصل قد يدعم فقط 5 أفدنة من البطيخ. إن قدرة نظامك، وليس فقط كمية الشريط الذي تمتلكه، تحد من التغطية الفعالة.
◆ نوع التربة والتضاريس
إن كيفية تفاعل الماء مع الخصائص الفيزيائية لحقلك هو الاعتبار الأساسي. يحدد نوع التربة والتضاريس كيفية تحرك المياه على السطح وتحته.
في التربة الرملية، يتسلل الماء بسرعة وبشكل عمودي. وهذا يتطلب معدلات تدفق أعلى أو تباعد أقرب للباعث لإنشاء شريط مبلل مستمر على طول صف المحاصيل.
غالبًا ما تعتبر التربة الطميية مثالية. يوفر توازنًا جيدًا بين التسلل الرأسي والانتشار الأفقي.
في التربة الطينية، يكون التسرب بطيئًا، مما يخلق خطر البرك السطحية والجريان السطحي. تعد بواعث معدل التدفق المنخفض ضرورية لمنح التربة وقتًا لامتصاص الماء.
تلعب التضاريس أيضًا دورًا حيويًا. يتطلب الري صعودًا ضغطًا إضافيًا لدفع الماء ضد الجاذبية. يؤدي هذا إلى تقليل الحد الأقصى لطول التشغيل المسموح به لشريط التنقيط الخاص بك. وعلى العكس من ذلك، يمكن أن تؤدي المنحدرات إلى زيادة الضغط، الأمر الذي يتطلب غالبًا-بواعث أو منظمات ضغط لتعويض الضغط لمنع انفجار الخطوط في أسفل المنحدرات.
◆ حدود الضغط والتدفق
تم تصميم كل شريط للري بالتنقيط ليعمل ضمن نطاق ضغط محدد، غالبًا ما يتراوح بين 8 و15 رطل لكل بوصة مربعة (0.55 إلى 1.03 بار). يؤدي التشغيل تحت هذا النطاق إلى ضعف التوحيد. قد يؤدي تجاوزها إلى تسرب التركيبات أو تمزق الشريط.
والأهم من ذلك، يجب أن توفر المضخة والخطوط الرئيسية معدل التدفق الإجمالي المطلوب للمنطقة التي تخطط لريها في وقت واحد. وهذا حد غير قابل للتفاوض-على التغطية التشغيلية الخاصة بك.
يمكنك حساب ذلك باستخدام معادلة بسيطة: إجمالي التدفق المطلوب=(إجمالي طول الشريط / تباعد الباعث) × معدل تدفق الباعث. يخبرك هذا الرقم ما إذا كان مصدر المياه والمضخة مناسبين لخطتك. إذا لم يكن الأمر كذلك، فيجب عليك تقسيم حقلك إلى مناطق ري أصغر.
◆ كفاءة الري
يتميز الري بالتنقيط بكفاءة عالية، حيث يحقق عادةً كفاءة استخدام المياه بنسبة 90-95%. وهذا يعني أن 90-95% من الماء الخارج من الباعث يصل إلى منطقة جذر النبات.
ومع ذلك، هذا ليس 100٪. لمراعاة الخسائر الطفيفة الناتجة عن التبخر أو الترشيح العميق أسفل منطقة الجذر، يجب عليك تخصيص كمية أكبر قليلاً من -المياه. إذا أظهرت الحسابات أن المحصول يحتاج إلى 10 لترات من الماء، فإن إضافة 10.5 إلى 11 لترًا يضمن تلبية احتياجاته بالكامل. يمكن أن يؤثر هذا التعديل البسيط على إجمالي المساحة المستدامة لنظام المياه-المحدود.
دراسة الحالة: تعظيم التغطية
النظرية قيمة، لكن التطبيق العملي هو المكان الذي يتم فيه بناء الإتقان. هنا، نقوم بدمج كافة المعلومات السابقة في مشروع -حقيقي. وهذا يوضح كيف تعمل هذه المبادئ معًا.
سيناريو حقل الذرة الذي تبلغ مساحته 2 فدان
تم تكليفنا بتصميم نظام تنقيط لحقل ذرة مساحته 2 فدان. وهذا يعني حوالي 8,094 مترًا مربعًا. يحتوي الحقل على تربة طينية ذات منحدر لطيف وثابت بنسبة 1٪.
كان الهدف هو تحديد كميات شريط التنقيط المطلوبة وتصميم نظام مدعوم بمضخة البئر الحالية للمزارع البالغة 10000 لتر في الساعة (لتر في الساعة).
عملية التخطيط
لقد تعاملنا مع التصميم من خلال عملية منهجية مكونة من أربع-خطوات.
الخطوة 1 كانت الحساب الأولي. تزرع الذرة عادة على مسافة 75 سم (0.75 م) بين الصفوف. تم حساب طول الشريط المطلوب على أنه 8,094 مترًا مربعًا / 0.75 مترًا، أي ما يعادل 10,792 مترًا من الشريط. باستخدام اللفات القياسية بطول 1500 متر، سيتطلب هذا المشروع حوالي 8 لفات من شريط التنقيط.
الخطوة 2 تشارك في اختيار المواصفات. نظرًا لاحتياجات التربة الطميية ومياه الذرة، اخترنا شريطًا بقطر 16 مم. لقد اخترنا مسافة 30 سم بين الباعثات لضمان تغطية جيدة على طول الصف ومعدل تدفق معتدل يبلغ 1.2 لتر في الساعة لتحقيق التوازن بين وقت الري والطلب على النظام.
الخطوة 3 كانت فحص النظام الحاسم. قمنا بحساب معدل التدفق الإجمالي المطلوب إذا تم ري الحقل بأكمله مرة واحدة: (مسافة 10,792 م / 0.3 م) × 1.2 LPH لكل باعث=43,168 LPH. كان هذا الرقم أكثر من أربعة أضعاف سعة المضخة المتاحة البالغة 10000 لتر في الساعة.
الخطوة 4 كانت إنشاء حل تقسيم المناطق. تم تقسيم الحقل إلى 5 مناطق ري يمكن التحكم فيها. تتطلب كل منطقة ما يقرب من 8600 رطل في الساعة، وهو معدل تدفق مريح ضمن قدرة المضخة. وسيعمل النظام عن طريق ري منطقة واحدة في كل مرة، بالتتابع، حتى يتم ري الحقل بأكمله.
النتائج والوجبات السريعة الرئيسية
تم تنفيذ نظام المناطق بنجاح. وأدى ذلك إلى نمو موحد للمحاصيل واستخدام فعال للمياه عبر كامل الحقل الذي تبلغ مساحته 2 فدان.
بالنسبة لهذا المشروع، أوصينا بسمك جدار يبلغ 15 مل. يمثل هذا الشريط متعدد المواسم- استثمارًا أوليًا أعلى ولكنه يوفر قيمة فائقة على المدى الطويل-من خلال تقليل تكاليف العمالة السنوية المرتبطة بتركيب وإزالة الأشرطة الموسمية الفردية- الرقيقة.
كان قرار الاستثمار في الصمامات والخطوط الرئيسية-الفرعية لتقسيم المناطق أمرًا بالغ الأهمية. لقد سمح للمزارع باستخدام المضخة الأصغر الموجودة لديه، مما يوفر نفقات رأسمالية كبيرة على مضخة أكبر ووحدة طاقة. نصحنا أيضًا باستخدام غطاء الري بالتنقيط الخفيف من نشارة القش بين الصفوف لتقليل تبخر السطح بشكل أكبر.
التخطيط الاستراتيجي طويل-المدى
لا يقتصر نظام الري الناجح على موسم واحد فقط. فهو يتضمن تفكيرًا متقدمًا- بشأن المتانة وفعالية التكلفة- والامتثال على المدى الطويل.
عمر الشريط بالتنقيط
يرتبط سمك جدار شريط التنقيط الخاص بك بشكل مباشر بعمره المتوقع ومقاومته للأضرار الميكانيكية والحشرات.
الحساب الاقتصادي ضروري. أرخص،شريط حائط-رفيع(مثل 6 ملايين) قد يبدو-فعالاً من حيث التكلفة لموسم واحد من المحاصيل السنوية-ذات القيمة العالية. ومع ذلك، بالنسبة للمحاصيل المعمرة أو الحالات التي تكون فيها العمالة اللازمة للاستبدال السنوي باهظة الثمن وأكثر استدامة،شريط حائط سميك-(مثل 15 مليونًا) غالبًا ما يوفر تكلفة إجمالية أقل للملكية على مدار عدة سنوات.
التنقل في لوائح المياه
وفي عدد متزايد من المناطق، يتم تنظيم استخدام المياه الزراعية أو قياسها أو تخصيصها. وهذا يضع علاوة على الكفاءة.
إن نظام الري بالتنقيط-المصمم جيدًا، والذي تم التخطيط له باستخدام المبادئ الواردة في هذا الدليل، هو الأداة الأكثر فعالية لزيادة إنتاجية المحاصيل إلى الحد الأقصى مع الالتزام بتخصيصات صارمة للمياه. فهو يضمن احتساب كل قطرة وتسليمها حيث تشتد الحاجة إليها.
خاتمة
إن التغطية الحقيقية لطول شريط الري بالتنقيط ليست رقمًا واحدًا موجودًا في ورقة المواصفات. إنها نتيجة عملية حسابية ديناميكية تعمل على موازنة مواردك مع أهدافك.
ابدأ بالصيغة الأساسية. ثم اضبط بشكل منهجي مواصفات الشريط واحتياجات المحاصيل والتربة والتضاريس والقدرة الهيدروليكية لنظامك. وهذا ينقلك من تقدير تقريبي إلى خطة دقيقة وقابلة للتنفيذ. وباستخدام هذا النهج الشامل، يستطيع أي مزارع تصميم وتنفيذ نظام ري يتسم بالكفاءة والفعالية والاستدامة.