.6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط :حالــةالســاحل الجنوبــي الشـــرقي ألسبانيا ماريسيا جالالردوأ Marisa Gallardo؛ رودني ب .طومسونأ Rodney B. Thompson؛ وماريا د. فيرنانديزب María D. Fernández أ قسم المحاصيل ،جامعةألميريا،أسبانيا بمحطة بحوث و بالميريالس من كاجامار كاجا الريفية ،ألميريا،أسبانيا
مقدمة تقع مناطق ضخمة من الصوب غير المدفأة في المناطق الساحلية لحوض البحر األبيض المتوسط ( Pardossiوآخرون .)4002،بصفةعامة تكون ذات هياكل منخفضة التكاليف نسبيا ومغطاة بالبالستيك وبدون نظم تحكم مناخي فعالة والتي يستخدم فيها نظام الري بالرش مع محاصيل نامية علي تربة أو وسط (Castillaوآخرون4002 ،؛ Pardossiوآخرون4002،؛Castilla و .)4002 ،Hernandezتعرف تلك الصوب البسيطة نسبيا بشكل جماعي كصوب البحر األبيض المتوسط ويشاع استخدامها بكثرة في إنتاج محاصيل الخضر .تم إصدار تقارير تتعلق بمواصفات الصوب ،ظروف النمو ،أنواع الخضر المنزرعة وإدارة العمليات الزراعية ( Castillaوآخرون، 4002؛ Pardossiآخرون4002،؛ Castillaو .)4002 ،Hernandezتقع المساحة األكبر من صوب البحر األبيض المتوسط في الساحل الشرقي الجنوبي ( )SEألسبانيا؛ تم عرض الدورات المحصولية الرئيسية في هذه المنطقة والمحاصيل المنزرعة (جدول .)1 جدول 1 الدورات المحصولية الرئيسية وأنواع الخضر المنزرعة في صوب البحر األبيض المتوسط في الميريا،أسبانيا دورات رئيسية
فترة النمو التقليدية
المحصول
خريف والربيع الصيف /الخريف والشتاء الربيع والصيف
أغسطس -مايو يوليو /أغسطس /سبتمبر -يناير /فبراير
الطماطم ،الباذنجان الفلفل ،الطماطم ،الخيار ،الكوسة
يناير /فبراير /مارس -مايو/يونيو
الشمام* ،البطيخ* ،الطماطم،الخيار والكوسا
* ال يستخدم التبريد مع الدهان األبيض خالل الفترات الدافئة مع هذه األنواع.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
لوحة رقم 1 منظر جوي للصوب البالستيكية في ألميريا، أسبانيا
100
يعتبر الماء نادرا نسبيا و يكون غالبا مادة لزيادة التنافس من اإلسكان والسياحة في هذه المناطق الجافة عامة بالبحر األبيض المتوسط .أيضا ،تتأثر الموارد المائية المحلية غالبا ضررا بواسطة المحاصيل البستانية المروية بالصوب والتي تسبب مشاكل مختلفة ،شاملتا تجاوز االستغالل ،تلوث النترات وتملح المياه الجوفية. بناء على ذلك ،هناك ضغط كبير ومتزايد لتحسين إدارة الري وتحقيق إنتاج امثل وعوائد اقتصادية ،وتجنب تطبيقات الري المتزايد الضار بيئيا. يتم هنا تغطية خمس جوانب لري محاصيل الخضر في
صوب البحر األبيض المتوسط: المقننات المائية للمحصول توصيف كميات المياه المستخدمة وممارسات الري الحالية جدولة الري للمحاصيل المنزرعة بالتربة جدولة الري للمحاصيل المنزرعة علي مادة كفاءة استخدام المياه كثير من البيانات المعروضة تكون من أسبانيا ،والتي يوجد بها مساحة الصوب األكبر المكرسة إلنتاج الخضر المكثف في حوض البحر األبيض المتوسط وأحد أعلي التركيزات للصوب في العالم. يتم إنتاج قدرا كبيرا من المعلومات التقنية والعلمية في هذه المنطقة خالل الخمس عشر سنة الماضية فيما يتعلق باستخدام المياه وإدارة الري لمحاصيل الخضر المنزرعة بالصوبة .يركز هذا القسم علي المحاصيل المنزرعة بالتربة ،بينما يعتبر الري للمحاصيل المنزرعة علي مادة بطريقة أكثر عمومية.
لوحة رقم 2 نماذج لصوب بالستيكية في ألميريا
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
101
المقننات المائية لمحاصيل الصوبة بالبحر األبيض المتوسظ
مكونات المقننات المائية للمحصول داخل الصوب المقنن المائي للمحصول هو الحجم الكلي من المياه التي يحتاجها المحصول للمحافظة علي المعدالت القصوى من نتح-بخرالمحصول()ETc؛ يتم حسابه كالفرق بين ETcوالماء المتحصل علية من المطر وماء التربة .فنيا ،المياه المطلوبة للمحافظة علي ETcهي المقنن المائي ال "صافي" للمحصول ،مع المقنن المائي اإل "جمالي" للمحصول آخذين في الحسبان الري اإلضافي للنظر في الملوحة وتجانس الري .في هذا القسم ،يعتبر المقنن المائي ال "صافي" للمحصول هو المقنن المائي للمحصول .حيث ال يدخل الصوب مطر ويعتبر ماء التربة الموسمي المستخلص شيء ال يذكر ( Fernandezوآخرون ،)4002 ،الن التربة تكون باستمرار قريبة من السعة الحقلية نظرا للتكرار العالي للري بالتنقيط ،يمكن أن يفترض عامة أن المقنن المائي للمحصول للمحاصيل النامية بالصوب مساوية لل . ETc بخر -نتح المحصول لمحاصيل الصوبة بالبحر األبيض المتوسط تم تحديد ETcلمحاصيل الخضر المزرعة في تربة في صوب بالستيكية غير مدفأة في حوض البحر األبيض المتوسط (جدول .)4تم الحصول علي العديد من هذه البيانات باستخدام اليزيمترات الصرف في ألميريا SE،أسبانيا ( Orgazوآخرون .)4002 ،حددت المقننات المائية الموسمية للمحصول ( )ETcفي ألميريا وتراوحت من 171 -170مم (جدول .)4حيث كانت القيم األقل عامة تخص محصولي الشمام والبطيخ المنزرعة في الربيع لفترات نمو من 2-1أشهر ،وتخص القيم األعلى محاصيل الفلفل لموسم نمو من سبتمبر حتى أواخر مايو .تتراوح قيم ETcالمنشورة بالنسبة للطماطم المنزرعة بالتربة ،أحد محاصيل الصوبة األكثر أهمية ،من 411مم لدورة الربيع إلي 460مم لدورة أغسطس -يناير (جدول .)4 جدول4 المقننات المائية للمحصول الصافية المقدرة تجريبيا لمحاصيل الخضر المنزرعة بالتربة والوسط في الصوب في حوض البحر األبيض المتوسط األنواع/ اإلدارة
دورة المحصول (عدد األيام
بخر نتح المحصول (مم
المرجع
المحاصيل التي تزرع في التربة الفلفل الحلو الفلفل الحلو الطماطم الطماطم الشمام(غير مدعم الشمام (مدعم البطيخ
سبتمبر -مايو(852 يوليو–فبراير(392 اغسطس -يناير (378 مارس –يوليو(388 يناير -يونيو (315 مارس -يونيو (90 مارس -يونيو (90
173 832 860 813 839 377 370
أورجاز وآخرون8005 ، جيمينيز وآخرون8038 ، جاالردو (غير منشور جاالردو (غير منشور أورجاز وآخرون8005 ، أورجاز وآخرون8005 ، أورجاز وآخرون8005 ،
يوليو -يناير (321 سبتمبر -مارس (368 مارس -يوليو (339 فبراير -يونيو (339
102 377 876 326
رودريجيز8002 ، جاالردو وآخرون8009 ،. جاالردو وآخرون8009 ،. رودريجيز8002 ،
المحاصيل التي تزرع في البيئات الفلفل الحلو الطماطم الطماطم البطيخ (مدعم
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
لوحة رقم 3 محاصيل منزرعة بالصوب في ألميريا :فلفل منزرع بالتربة (يسار ؛ وطماطم منزرعة في بيئات (يمين (يالحظ المجموع الخضري المرتفع والضيق نتيجة التربية والتقليم
104
تم حساب قيم المحاصيل المنزرعة بالوسط بطرح الصرف من حجم الري .تكون هذه القيم عامة مشابهه لمثيلتها من المحاصيل المساوية المنزرعة بالتربة (جدول .)4تكون قيم ETcالمنشورة للمحاصيل المنزرعة بالوسط 177مم للدورة القصيرة خريف-شتاء لمحصول الطماطم ( Gallardoوآخرون،)4002 ، 476مم للدورة القصيرة الربيع لمحاصيل الطماطم ( Gallardoوآخرون ،)4002 ،و 103مم لمحصول الفلفل الحلو دورة صيف -شتاء (،Rodrigues .)4003
مقارنة مع محاصيل خضر مكافئة منزرعة بالحقل المفتوح مع الري ،تعتبر Etcالموسمية لمحاصيل الخضر بالصوبة أقل بدرجة ملحوظة نتيجة لالحتياجات البخر المنخفضة داخل الصوبة ( Fernandezوآخرون .)4010 ،يكون احتياج البخر أقل بالداخل عن الخارج لتناقص اإلشعاع الشمسي ( %20كمتوسط) وسرعات الرياح المنخفضة بدرجة كبيرة 0.1-0.1م ث 1-أو أقل ( Fernandezوآخرون .)4010 ،يمكن أن يكون احتياج البخر داخل الصوبة %60من التي بالخارج ( Fernandezوآخرون4001 ،؛ Mollerو .)4007 ، Assoulineباإلضافة إلي أنه ،من الشائع زراعه محاصيل الخضر خارج الموسم في صوب البحر األبيض المتوسط أثناء أواخر الخريف إلي بداية الربيع ،عندما يضيف احتياج البخر المنخفض إلي القيم المنخفضة نسبيا للمقننات المائية للمحصول .تزرع محاصيل الصوبة في التربة المغطاة المعروفة محليا كإنارينادو مكونة من طبقة سمكها 14-3سم من غطاء رمل خشن علي سطح التربة ( Castillaو)4002 ،Hernandez؛ يقلل غطاء الرمل بدرجة كبيرة البخر المباشر من سطح التربة ،مما يعد انخفاض آخر الستخدام المحصول للمياه.
لوحة رقم 4 حلة البخر طراز أ موضوعة على النجيل بالصوبة
بخر -نتح المحصول وتبريد الصوبة يعتبر الدهان األبيض (معلق كربونات الكالسيوم) عامل إضافي يضيف إلي قيم ETcالمنخفضة نسبيا في SE أسبانيا ،والتي من الشائع وضعها علي سقف وحوائط الصوبة أثناء األكثر حرارة (الصيف/أوائل الخريف – الخريف؛ أوائل الربيع – الصيف) لتقليل درجة حرارة الصوبة وبالتالي درجة حرارة الهواء أيضا؛ وبالتبعية، يوجد إنخفاض فى ETcيتناسب وسمك الدهان األبيض المضاف .تكون نفاذية األشعاع الشمسى في الصوبة
101
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
البالستيكية عادتا حوالي %60؛ تقلل معدالت الدهان األبيض المطبقة المستخدمة عادتا هذه النفاذية إلي % 10-40في يوليو حتي منتصف سبتمبر ،وإلي %22تقريبا في منتصف سبتمبر – منتصف أكتوبر وفي آواخر فبراير – آواخر يونيو .تؤئر تقنيات تبريد اخري مثل إطالق الرزاز ووسائل التظليل المستخدمة حاليا بواسطة نسبة صغيرة من المزارعين فقط في SEأسبانيا فى ETc ( .) 2009،Cepedes et al.اعطيت قييم لألنخفاض في األشعاع وبالتبعية فى ETcكدالة للدهان األبيض المطبق في . (2001)،Fernandez et al. جدول 1 المعادالت الموصي بها لتقدير ET0داخل البيوت المحمية البالستيكية في الظروف المناخية للبحراألبيض المتوسط الطريقة/ المعادلة بنمان- مونتيث
المعادلة
قيم المعايرة
المرجع
فاو 82 حلة البخر معادلة هارجريف طريقة إشعاع ألميريا مالحظة :تم معايرة المعادالت واختبارها في ألمريا ،أسبانيا. بنمان -مونتيث: -
:EToالبخر -النتح المرجعي ( مم /اليوم) :Rn ،اإلشعاع الصافي على سطح المحاصيل (ميجا جول/م/4يوم ) :G ،كثافة التدفق الحراريللتربة(ميجا جول/م/4يوم) ( = 0إلجراء العمليات الحسابية اليومية) :T ،تعني درجة حرارة الهواء يوميا على ارتفاع 4م C ) :U2 ،ºسرعة الرياح على ارتفاع 4م( .متر /ثانية) :es ،ضغط بخاري عند التشبع ( كيلو باسكال) :eaالضغط البخاري الفعلي ( كيلو باسكال ) : )es - ea( ،عجز الضغط البخاري عند التشبع (باسكال) :Δ ،ميل منحنى الضغط البخاري (كيلو باسكال° /م)؛ γ :ثابت الرطوبة (كيلو باسكال° /م) : ra ،المقاومة الهوائية (ث /م) ، من نشرة منظمة األغذية والزراعة رقم 26قيمةالمقاومة الهوائية للنجيل المرجعي هي u2/403 =ra
فاو 42حلة البخر :Kp -:معامل الحلة :Eo ،بخر الحلة (مم /اليوم) معادلة هارجريفز: : Raاإلشعاع خارج األرض (مم /اليوم) :ι ،نسبة اإلشعاع الشمسي بين الداخل والخارج؛ TMAX ،Tو : Tminمتوسط ،الحد األقصى والحد األدنى لدرجات حرارة هواء الصوبةالمرية طريقة اإلشعاع : : Ro -اإلشعاع الشمسي اليومي خارج الصوبة (مم /اليوم) :ι ،نسبة اإلشعاع الشمسي بين الداخل و الخارج(نفاذية غطاء الصوبة)
تحديد بخر -نتح المحصول لمحاصيل الزراعات المحمية بالبحر البيض المتوسط تم أقلمة طريقة منظمة األغذية والزراعة القياسية (1977; Allen et ،Doorenbos and Pruitt ) 1998،al.لإلستخدام في محاصيل الخضر المنزرعة في الزراعات المحمية بالبحر األبيض المتوسط في SEأسبانيا بواسطة محطة بحوث و بالميريالس من كاجامار كاجا الريفية في ألميريا (، 2005; Bonachela et al.، 2011; Orgaz et al.، 2010، 2001،Fernandez et al. ) 2006.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
102
تقدر طريقة منظمة األغذية والزراعة بخر -نتح المحصول ( )ET0كناتج: نتح -بخر المرجعي ( ،)ET0مساوية لبخر -نتح محصول نجيلي والذي يقدر تأثير المناخ علي األحتياج المائي للمحصول؛ معامل المحصول ( ،)Kcوالذي يقدر تأثير نوع المحصول ومرحلة النمو ( Allen .) 1998،et al. تحديد بخر -نتح المرجعي لمحاصيل الزراعات المحمية بالبحر البيض المتوسط تم تقييم المعادالت المختلفة لتقدير ET0في الزراعات المحمية البالستيكية في الظروف المناخية بالبحر األبيض المتوسط بواسطة Fernandezوآخرون .)4011،4010( ،يوجد في جدول 1 ملخص للمعادالت المختلفة المعايرة للزراعات المحمية البالستيكية بالبحر األبيض المتوسط .أوصي )1998(،Allen et al.بطريقة the FAO -56 Penman-Monteithكطريقة قياسية لتقدير ET0من بيانات المناخ ،في كل من المناخان الجاف والرطب ،بإستخدام األشعاع ،درجة حرارة الهواء ،الرطوبة الجوية وبيانات سرعة الرياح .في داخل الزراعات المحمية البالستيكية في مناطق مناخ البحر األبيض المتوسط ،تقدر هذة الطريقة بدقة ET0مقارنة مع محصول نجيلي قياسي عند إستخدام قيمة ثابتة لمقاومة ايرودينمك 422ث م2011; Table ،2010، Fernandez et al.( 1- .)3 جدول 2 قييم معامل ( )Kcالمحصول المقدرة إلنواع الخضر الرئيسية المنزرعة بالبيوت المحمية في ألماريا بشرق جنوب أسبانيا األنواع
بخر نتح المحصول األقصى
بخر نتح المحصول األولي
بخر نتح المحصول النهائي أ
المحاصيل المدعمة الفلفل الحلو الطماطم الشمام خيار الباذنجان الفاصوليا الخضراء
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
1.3 1.4 1.3 1.2 1.2 1.4
0.2 1.1 0.2
1.1 1 1.1
0.9 1 1.1 0.9 1.2
المحاصيلغيرالمدعمة الشمام البطيخ كوسة
1
القيم المعروضة عبارة عن قيم معامل محصول أولية للشتالت المنزرعة؛تعتبر قيم بخر نتح المحصول القصوى والنهائية قيم مناسبة .تم الحصول على هذه القيم من أورجانز وآخرون ( )4002وفرنانديز وآخرون (.)4001 أ يتم إنهاء كثير من المحاصيل التي تزرع في غير موسمها ألسباب تسويقية قبل وصول النباتات للعمر الذي يحدث فيه تخفيض في قيم معامل المحصول؛ في هذه الحاالت يكون بخر نتح المحصول النهائي يساوي الحد األقصى.
102
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
تقدم طريقة حلة البخر ) 1977 ،Doorenbos and Pruitt( the FAO -24مع ( Kpمعامل بان) ثابت = 0.27تقديرات جيدة ل ET0في الزراعات المحمية البالستيكية تحت ظروف مناخ البحر األبيض المتوسط ( ) 2011; Table 3).،2010، Fernandez et al.ومع ذلك ،ال تعتبر طريقة حلة البخر عملية لظروف الزراعات المحمية ،حيث ال يمكن ضبطها بسهولة لألخذ في األعتبار األختالفات بين البيوت المحمية لحساب الدهان األبيض وعمر الكسوة البالستيكية (.) 2010،Fernandez et al. في الزراعات المحمية بالبحر األبيض المتوسط ،يعتبر األشعاع الشمسي العامل المناخي األكثر تأثيرا علي األحتياج البخري ( .) 2010،Fernandez et al.في ألماريا ،كل من معادلة هارجرافز (جدول 1؛ ) 1977 ،Doorenbos and Pruittو نموذج ألماريا األشعاعي (جدول 1؛ Fernandez et – ) 2010،al.اللذان تم استنباطهما لهذه الظروف واستخرجت من معادلة اإلشعاع لمنظمة األغذية والزراعة ( -) 1977،Doorenbos and Pruittتعطي تقدير دقيق ل . ET0آخذين في االعتبارمحدودية البيانات المناخية المطلوبة والبساطة النسبية (مقارنة مع معادلة Penman- ،)Monteithتم التوصية بهاتان الطريقتان لتقدير ET0عمليا في الزراعات المحمية البالستيكية تحت ظروف مناخ البحر األبيض المتوسط (.) 2010،Fernandez et al. تحسب طريقة ألماريا لألشعاع ET0اليومي داخل البيوت المحمية من قييم المجموع اليومي لألشعاع الشمسي الخارجي و النفاذية (النسبة بين األشعاع الشمسي الداخلي والخارجي) البيوت المحمية. تعتمد قيمة النفاذية علي تشييد البيوت المحمية (مواصفات الكسوة البالستيكية ،تركيب) والممارسات األدارية المستخدمة لتقليل درجة حرارة البيوت المحمية (2006; ،Bonachela et al. .) 2011، 2010، 2001،Fernandez et al.تكمن الميزة الرئيسية لطريقة الماريا لألشعاع في أن حساب ET0وبالتبعية إحتياجات الري -خذ في اإلعتبار الخصائص ذات الداللة للبيوت المحمية الفردية ،شاملة تشيد البيت المحمى (التركيب ،مواد الكسوة ،عمر البالستيك ...الخ ).وإلدارة العملية للبيت المحمى (الدهان األبيض واستخدام مواد التظليل...الخ .).في حالة إعتبار هذه العوامل واألخذ بدقتها وبساتطها ،يتم استعمال طريقة الماريا لألشعاع بتوسع في ألماريا لكل من األغراض األرشادية والعلمية. شكل رقم 1 منحنيات معامل المحصول ( )Kcلمحصول فلفل مدعم (أ) ومحصول شمام مدعم (ب) (أ
مايو التاريخ
مارس
يناير
نوفمبر سبتمبر
(ب
يوليو التاريخ
يونيو
مايو
إبريل مارس
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
106
تحديد قييم معامل المحصول لمحاصيل الزراعات المحمية بالبحر البيض المتوسط يتم تحديد قيم معامل ( )Kcالمحصول لمحاصيل الخضر الرئيسية المنزرعة بالبيوت المحمية في ألماريا (، 2005; ، 2001; Orgaz et al.،Fernandez et al.جدول .)2تختلف قيم Kcطبقا للنوع ،مرحلة النمو والممارسات األدارية للمحصول (مدعمة رأسيا أم ال) .كانت قيم Kcالعظمي المقاسة التي لم تكون مدعمة رأسيا (شمام و البطيخ) بين 1و ،1.1مشابهه للقيم المقاسة لنفس المحاصيل تحت ظروف الحقل المفتوح (جدول .)2005;، Orgaz et al. 2في المقابل ،اختلفت قيم Kcالعظمي للمحاصيل المدعمة رأسيا (الشمام ،البسلة الخضراء ،الطماطم والفلفل الحلو) بين 1.1و ( 1.6جدول ،)2أي أنها أعلي من القيم المدونة للمحاصيل المكافئة في الحقل المفتوح ( .) 2005، 2001; Orgazet al.،Fernandez et al.التفسير المقترح لقييم Kcالعظمي العالية نسبيا لمحاصيل البيوت المحمية المدعمة يرجع لوجود نفاذية أكثر للضوء المتجانس من خالل النباتات والتي بدورها تزودها بمعدالت ETأعلي نسبيا عنها لمحاصيل البيوت المحمية غير المدعمة ومحاصيل الحقل المفتوح التي تميل أن تكون ذات مجموع خضري أقصر وأكثف (،Orgaz et al. .)2005يزداد تجانس نفاذية الضوء بالتالي (:) 2005،Orgazet al.
تركيب طويل ومفتوح للمحاصيل المدعمة يكون التقليم المنتظم مجاميع خضرية اكثر إنفتاحا دالئل عالية لمساحة الورقة جزء عالي إلنتشار اإلشعاع داخل البيوت المحمية
يتم شتل معظم المحاصيل المنزرعة في البيوت المحمية بشرق جنوب أسبانيا .تكون قيم Kcاألساسية للبادرات المشتولة ( 0.4جدول .)2تظل هذه القيم ثابتة لعدة أيام وبعد ذلك تأخذ في االزدياد خطيا إلي قيم Kcالعظمي ،المحافظ عليها لفترات مختلفة .في بعض المحاصيل (علي سبيل المثال ،الشمام ، البسلة الخضراء) و الدورات المحصولية ،عقب فترة Kcالعظمي ،يمكن بالتبعية أن تقل قيمKc بدرجة بسيطة إلي قيم Kcنهائية أقل أثناء الجزء األخير من موسم النمو نظرا للهرم أو إصابة األوراق بدرجة الحرارة الباردة .تنتهي عديد من محاصيل خارج الموسم ،نظرا ألسباب تسوقيه (أسعار منخفضة) ،قبل تعرض النباتات بدرجة كافية لدرجات الحرارة الباردة إلحداث االنخفاض من قيم Kcالعظمي .فيما يتعلق بمحاصيل الدورة الطويلة المنزرعة أثناء الصيف/دورات الخريف- الربيع (علي سبيل المثال ،الفلفل) ،يمكن تتبع االنخفاض الخطي إلي Kcالنهائية بنأءا علي إصابة درجة الحرارة الباردة بواسطة فترة الربيع مع قييم Kcالنهائية الثابتة (.)2005،Orgaz et al. يعرض شكل 1أمثلة للتطور الموسمي لقييم Kcلمحصول الفلفل (الخريف-الصيف) ومحصول الشمام المدعم (الربيع -الصيف). يوضح شكل 1أ المراحل الرئيسية األربعة المشار اليها مقدما في محصول الفلفل:
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
107
زيادة خطية من Kcاألساسية 0.4إلي Kcالعظمي 1.2 Kcالعظمي الثابتة تناقص خطي من Kcالعظمي إلي Kcالنهائية قيم Kcالنهائية الثابتة
في محصول الشمام ،عقب فترة قيم Kcالنهائية الثابتة ،حينئذ زادت Kcسريعا ومعظمها كان خطيا لتصل قيمة Kcالعظمي ،1.1التي تم المحافظة عليها حتى نهاية الدورة (شكل 1ب). فيما يتعلق بمحاصيل الخضر المنزرعة بالبيوت المحمية ،يمكن أن يختلف مواعيد الزراعة وأطوال دورات المحصول كثيرا إستجابة إلي أسعار السوق ،ظروف الطقس واإلعتبارات األدارية للمزرعة .ولذلك ،تكون طريقة منظمة األغذية والزراعة القياسية لحساب - ETcبإستخدام ثالثة قيم Kcالثابتة ،كل منها لمرحلة محصولية ذو طول ثابت ( )1998،Allen et al.غير مناسبة لهذه المحاصيل .وللتغلب علي ذلك ،تم إستنباط نموذج يقدر قيم Kcكدالة للوقت الحراري داخل البيت المحمي ( .) 2005، 2009; Orgazet al.، 2001،Fernandez et al.تم وصف النموذج الذي يعتبر محاصيل الخضر المنزرعة في البيوت المحمية مع إجراء أو عدم إجراء التقليم بواسطة ( Orgaz et al.(2005وبواسطة .) 2009) ،Fernandez et al. 2001 تم استنباط مفهومان بناءا علي بيانات الوقت الحراري لتقدير قيم Kcاثناء مرحلة نمو المحصول .فيما يتعلق بالمحاصيل التي لم يتم تقليمها أو قلمت تقليما بسيط ،يقدر دليل مساحة الورقة ( )LAIمن الوقت الحراري ،وقدرت بعد ذلك قيم Kcمن العالقة الخطية بين Kcو . LAIفيما يتعلق بالمحاصيل التي يتم تقليمها بكثرة ،تم تقدير عالقة خطية حسابية بين Kcوالوقت الحراري لكل نوع ،ربما تكون المعايرة ضرورية في ظروف بيئية أخري. أدوات لحساب بخر -نتح المحصول لمحاصيل الزراعات المحمية بالبحر البيض المتوسط في ألماريا ،تم استخدام ناتج ET0اليومي ،مقدرا بواسطة طريقة ألماريا األشعاعية ( ،) 2006، 2010; Bonachela et al.، 2001،Fernandez et al.وقيم Kcاليومية، مقدرة بواسطة النموذج الموصوف بواسطة ) ،Orgaz et al. (2005للتزود بقيم ETcاليومية ألنواع محاصيل الخضرالرئيسية .تم استخدام بيانات المناخ التاريخية (،Bonachela et al. )2006لحساب EToو . Kcكما نوقش اعاله ،يمكن اعتبار ETcفي الزراعات المحمية مساوية للمقننات المائية للمحصول .تم استنباط The software PrHo v2.0بواسطة محطة بحوث و بالميريالس من كاجامار كاجا الريفية إلجراء هذه الحسابات تحت ظروف ألماريا لمحاصيل الخضرالرئيسية .يوجد وصف تفصيلي لطريقة ETo-Kcالمستنبطة بواسطة محطة بحوث و بالميريالس من كاجامار كاجا الريفية لحساب المقننات المائية للمحصول لمحاصيل الخضر المنزرعة بالبيوت المحمية في ألماريا بواسطة ) ، (2001،Fernandez et al. باألسبانية ،و متاحة في ).Fundacion Cajamar (2012
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
103
جدول 2 الكميات الكلية لمياه الري المضافة لمحاصيل الخضر المنزرعة بالتربة في البيوت المحمية التجارية في ألمرايا ،بشرق جنوب أسبانيا المنشورة دورة المحصول
النوع
إجمالي الري المضاف للمحصول (مم
دورات المحاصيل الفردية أ
خريف -شتاء خريف -ربيع خريف -شتاء خريف وشتاء الربيع الربيع الربيع الخريف -الربيع
الفلفل الفلفل أ خيار أ الفاصوليا الخضراء أ الشمام أ البطيخ أ الفاصوليا الخضراء ب الطماطم أ
133 161 870 352 377 329 397 552
مواسم النمولمحصولين/موسمين متتاليين أ
خريف -ربيع الفلفل الحلو أ الفلفل الحلو -الشمام أ الفلفل الحلو -الفاصوليا الخضراء أ فلفل حلو -بطيخ أ خيار -شمام أ خيار-بطيخ أالبيانات من فيرنانديز وآخرون 8007 ،م. بالبيانات من كارينيو وآخرون.8000 ،
161 508 229 265 226 219
يحاكي نموذج VegSyst simulation modelالمستنبط حديثا ،ETcنمو المحصول وامتصاص النيتروجين لمحاصيل الخضر المنزرعة بالبيوت المحمية (،Gallardo et al. .) in press،2011; Gimenez et al.يتم حاليا أقلمة هذا النموذج كنظام يساعد إلتخاذ القرار إلدارة مجمعة للري والنيتروجين في الزراعات المحمية بالبحر األبيض المتوسط ( M. personal communication).،Gallardoيحسب VegSyst ETcكمجموع EToو Kc؛ تحسب EToبإستخدام Penman-Monteithالمؤقلمة للبيوت المحمية ( Fernandez et ،) 2011، 2010،al.وتحسب Kcمن األشعاع المقطوع بالمجموع الخضري ( the ،)canopyقدرا كالهما من بيانات المناخ داخل الزراعات المحمية (،Gallardo et al. .) in press،2011; Gimenez et al.تكون الميزة الرئيسية من نموذج VegSystأن البيانات التي يتم تغذيتها عبارة عن بيانات المناخ المتاحة بسهولة :درجات حرارة الهواء القصوي والدنيا يوميا ،الرطوبة النسبية القصوي والدنيا ،التكامل اليومي لألشعاع الشمسي ،خط العرض .يمكن استخدام بيانات المناخ التاريخية أو الوقت الحقيقي.
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
102
استخدام المياه وإدارة الري المواصفات العامة لنظم الري المستخدمة ترتبط إدارة الري لمحاصيل الزراعات المحمية في مناطق البحر األبيض المتوسط بالوسط الزراعي .في الزراعات المحمية في جنوب -شرق أسبانيا ،تكون %30من الزراعات في التربة و %40في صرف حر أو نظم مواد "مفتوحة" ،معظمها باستخدام بيرليت ( )perliteوالصخر الصوفي ( .)2009،Cespedes et al.( )rockwoolيتم ري محاصيل الزراعات المحمية النامية بالتربة بالري بالرش بحنفية فوق األرض؛ تتراوح مرات الري والتسميد عبر الري من يوميا في الظروف الحارة إلي كل 2-1أيام في الشتاء. ممارسات إدارة ري المزارعين نشر حصر لممارسات المزارعين أن إدارة الري (كميات وعدد مرات الري) لمحاصيل الزراعات المحمية النامية بالتربة في ألمرايا كانت بناءا علي الخبرات المتراكمة للمزارعين والمشرفين الفنيين (.) 2007a،Thompson et al. في ألمرايا ،يتكون الري المبني علي الخبرة المتراكمة من جداول ثابتة متأقلمة لالستجابة للظروف المناخية ومظهر المحصول .) 2007a،Thompson et al. كميات مياه الري المضافة بواسطة المزارعين لمحاصيل الزراعات المحمية تم عمل حصر لكميات مياه الري الكلية (تزويد المحاصيل بمياه الري) المضافة لمحاصيل الخضر المنزرعة في البيوت المحمية بالبحر األبيض المتوسط تجاريا بألماريا بواسطة Fernandezوآخرين ( .)4007في هذه الدراسة ،تم قياس متوسط إمداد مياه الري لكل من محاصيل الزراعة المحمية الرئيسية المنزرعة بالتربة ،فيما عدا الطماطم ،خالل 6سنوات في 21بيت محمي .تراوحت كميات مياه الري المضافة للمحصول من 123مم (الفاصوليا الخضراء الخريفي) إلي 161مم (الفلفل الحلو خريفي -ربيعي) ،وكانت القيمة المتوسطة 443مم ( .) 2007،Fernandez et al.في حصر محصولي آخر بألماريا ،تم نشر قيمة متوسطة قدرها 227مم للطماطم المنزرعة في العروة الخريفية-الربيعية ( .) 2000،Carreno et al.يوجد عرض لقيم كميات مياه الري الكلية المضافة للمحاصيل المنشورة في الجنوب الشرقي بأسبانيا في جدول .2بصفة عامة ،أظهرت الدراسات المتعلقة بممارسات الري التجارية بألماريا أن إمدادات ري المحاصيل زادت بزيادة طول عروة المحصول ،كونها أقل للمحاصيل قصيرة الدورة (محاصيل تمكث من2-1أشهر ،مثل ،الفاصوليا الخضراء ،الشمام ،الخيار والبطيخ) وأعلي للمحاصيل المنزرعة في الفترة من الخريف-الشتاء والخريف-الربيع ( 2-2أشهر) .كانت كميات مياه الري الكلية المضافة للمحصول (جدول )2المنشورة أقل من المقدرة لنفس األنواع المنزرعة في الحقل المفتوح بدرجة واضحة ( .) 2007،Fernandez et al.هذا يعكس احتياج
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
110
البخر األقل نسبيا داخل البيت المحمي وحقيقة أن هذه المحاصيل تزرع غالبا أثناء فترات (منتصف الخريف إلي أوائل الربيع) الحتياج البخر المنخفض ،كما تم ذكره سابقا. تعتبر قيم إمدادات الري السنوي أعلي من إمدادات الري للمحاصيل حيث أن العديد من مزارعين الزراعات المحمية ينتج محصولين أثناء السنة .نشر )4007( Fernandez et al.أعلي قيم إمداد لمياه الري السنوي قدرها 204مم لتتابع شمل محصولي الفلفل من الخريف إلي الشتاء والشمام الربيعي .فيما يتعلق بالزراعة المحمية لمحصول أو محصولين خالل سنة ،كانت قيمة متوسط اإلمداد السنوي بالمياه في ألماريا 222مم للمحاصيل المنزرعة بالتربة ( Fernandez et .) 2007،al. تعرف نسبة إمداد ري المحصول (الكمية الكلية المضافة لمحصول) بالمقننات المائية للمحصول كإمداد ري نسبي ( )RISويكون دليل علي مناسبة ممارسات الري (،Fernandez et al. .)2007حددت قيم RISألنواع الخضر الرئيسية بألماريا بقسمة قيم إمداد ري المحصول،القدرة في الحصر ،علي المقننات المائية للمحصول المحسوبة باستخدام برنامج PrHoالذي استخدم مفهوم منظمة األغذية والزراعة المتأقلم للظروف المحلية (، 2008،Fernandez et al. .)2009وجد اختالفات كبيرة جدا في قيم RISبين أنواع المحاصيل وداخل الدورات المحصولية لمحاصيل بعينها .علي سبيل المثال ،كانت قيم RISلمحصول كامل 16للخيار و 1.0للشمام ( .) 2007،Fernandez et al.بصفة عامة ،كانت قيم RISلمحاصيل مفردة 2-4 خالل تأسيس المحصول وتناقصت بعد ذلك تدريجيا ( .) 2007،Fernandez et al.تعكس قيم RISالعالية خالل تأسيس المحصول ممارسة إضافة ري غزير لضمان حياة وتأسيس النباتات أو الشتالت المشتولة ،التي توجد بها مجاميع جذرية صغيرة جدا عند بدايتها .قارن Thompson وآخرون (4007أ) أيضا كميات مياه الري للمحصول المقاساة مع المقننات المائية للمحصواللمحسوبة بواسطة PrHo؛ بصفة عامة ،كانت النتائج مشابهه لما تم نشره بواسطة .)4007(،Fernandez et al.أقترح Thompsonوآخرون4007( ،أ) أن االختالفات العالية في قيم RISبين البيوت المحمية لنفس المحصول و القيم العالية في أجزاء معينة للدورات المحصولية كانت دليل نطاق تحسين ممارسات الري واستخدام المحصول للمياه للمحاصيل المنزرعة بالتربة. إضافات لعدد مرات الري في ألمرايا ،باإلضافة لري المحاصيل ،يتم إضافة كميات كبيرة من الماء بطريقة روتينية إلي التربة في أوقات أخري (:) 2007a،Thompson et al. بين المحاصيل أثناء الصيف – لتطهير التربة قبل الشتل – لكي يتم ترطيب التربة قبل شتل الشتالت يجري تطهير التربة كل 4-1سنة بصفة عامة بإضافة المنتجات الكيميائية في الماء ،وبالتشميس عقب بلل قطاع التربة ،أو بالجمع بين التشميس والمطهرات الكيميائية (.)2009،Cespedes et al. يطبق الري قبل الشتل عند زراعة كل المحاصيل المشتولة .يوجد بيانات متاحة قليلة لكميات الري
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
111
المضافة لتطهير التربة ورايات ما قبل الشتل .نتج عن المقابالت مع المشرفين الفنيين قيم ممثلة قدرها 20و 40مم لتطهير التربة ورايات ما قبل الشتل ،علي التوالي (, 2009; R. Thompson،Pena جامعة ألمريا ،اتصال شخصي).
استخدام الماء الكلي المرتبط مع الزراعة في البيوت المحمية تم إجراء دراسة إقليمية ( ) 2009،Penaلحساب استخدام المياه لمنطقة Dalias Campo de بألمرايا ،حيث توجد %30من البيوت المحمية .اعتبرت هذه الدراسة ما يلي: قدر استخدام المياه للمحاصيل المنزرعة بالتربة بضرب ETcالمحسوبة باستخدام برنامج ،) 2009، 2008،Fernandez et al.(PrHoفي قيم ،Fernandez et al.( RIS )2007؛ قدر استخدام المياه للمحاصيل المنزرعة بالوسط بضرب ETcالمحسوبة باستخدام برنامج ،PrHoفي 0.43 ،1.43كونها متوسط جزء الصرف (هي عبارة عن نظم مواد حر الصرف)؛ و الري المضاف في تطهير التربة وري ما قبل الشتل. أخذين في االعتبار كل مياه الري المضافة للمحاصيل والريات التكميلية ،كان متوسط الماء المستخدم في السنة 222مم ( .) 2009،Penaهذه القيمة ال تأخذ في حسبانها الماء المفقود من نظم التوزيع (التي يمكن أن تكون كبيرة) أو فقد عن طريق البخر من خزانات المزرعة المكشوفة. جدولة الري لمحاصيل البيوت المحمية المنزرعة في التربة يحدد جدولة الري ( ) ISحجم وعدد مرات مياه الري بناءا علي معايير فنية ذو عالقة باالحتياجات المائية للمحصول .والمفاهيم الرئيسية المستخدمة من اجل ISهي: طريقة اتزان المياه طبقا لتحديد المقننات المائية للمحصول من البيانات المناخية؛ و استعمال أجهزة استشعار التربة والنبات. جدولة الري بإستخدام البيانات المناخية فيما يتعلق بالمحاصيل المنزرعة بالبيوت المحمية ،ال يتم األخذ في الحسبان المطر أو ماء التربة عند حساب المقنن المائي الصافي للمحصول– األخير بسبب أن التربة يتم المحافظة عليها بصورة ثابتة قريبة من السعة الحقلية .وبالتالي ،تكون الكمية المضافة لريه واحدة مساوية ETcالتراكمي للفترة بين الريات باإلضافة للري اإلضافي (إذا كان ضروري) العتبار الملوحة وتجانس الري .تم وصف الطرق لتقدير ETcللمحاصيل المنزرعة بالبيوت المحميةأعاله .فيما يتعلق بمحاصيل الخضر المنزرعة بالبيوت المحمية المتلقية لعدد عالي من الريات ،يكون عادتا الري كل يوم في ظل الظروف الدافئة ،وكل 2-1أيام تحت الظروف األبرد .تعد أجهزة استشعار ماء التربة ،خاصة التنشومتر، طريقة فعالة لتحديد التكرار.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
114
لقد استنبطت محطة بحوث و بالميريالس من كاجامار كاجا الريفية بالمرايا أدوات إرشادية عملية لمساعدة المزارعين والمشرفين بجدولة الري لمحاصيل الخضر المنزرعة بالتربة بالبيوت المحمية. هذه الطرق مبنية علي تحديد المقننات المائية للمحصول ،حسبت علي انها ETcاليومية ،باستخدام طريقة ) Kc-EToتم وصفها سابقا) ،ويوصي بالتنشومتر لتحديد التكرار .هذه األدوات ،أعدت باألسبانية ،تتضمن: جداول نظرة متابعة منشورة؛ و Computer software PrHo v2.0 تشير جداول المتابعة إلي أنواع الخضر الرئيسية وفترات الزراعة األكثر شيوعا .تم طبعها ككتيب لتوزيعها علي المزارعين،ويمكن تحميلها علي .)4014( Fundacion Cajamarفهي تمدنا بقيم المقننات المائية اليومية الصافية للمحصول والتي تكون قيم بخر -نتح اليومي التاريخي للمحصول ( ،)ETc-hحسبت باستخدام البيانات المناخية التاريخية التي تكون قيم متوسطة طويلة األمد لكل يوم. يحسب software PrHo v2.0المقننات المائية اليومية للمحصول لمحاصيل الخضر بالبيوت المحمية الرئيسية ،لدورات محصولية حددت بواسطة المستخدم ،باستخدام إما بخر -نتح اليومي التاريخي للمحصول ( )ETc-hأو بخر -نتح الوقت الحقيقي للمحصول ( ETcالحقيقي) حسبت باستخدام البيانات المناخية المقاساة الوقت الحقيقي ( .) 2009،2008،Fernandez et al.يوجد software PrHo v2.0حاليا متاح فقط باألسبانية؛ يمكن تحميله هو ودليل المستخدم ( Fernandez ،2008،et al.أيضا باألسبانية) علي .)4014( Fundacion Cajamar
يحسب ETc-hليوم معين من السنة من قيم المتوسط اليومي ل: اإلشعاع الشمسي الخارجي المقاس لهذا اليوم علي مدي فترة 17سنة ()4007-1231؛ و درجات حرارة الهواء القصوى والدنيا مقاسه داخل البيت المحمي ،لهذا اليوم خالل الفترة .4007-1233 يحسب ETc-الحقيقي من: القيم اليومية الفعلية لإلشعاع الشمسي المقاس خارج البيت المحمي؛ و درجات حرارة الهواء القصوى والدنيا مقاسه داخل البيت المحمي لهذا اليوم المعين. داخل البيوت المحمية في مناخ البحر األبيض المتوسط المستقر نسبيا بألماريا ،أوضحت ()ETc-h ETcالمحسوبة باستخدام البيانات المناخية لمتوسطات طويلة األمد أنها بصفة عامة مشابهه جدا ETcالوقت الحقيقي المحسوبة باستخدام البيانات المناخية ألمقاسه يوميا ( ETc-الحقيقي) ( .)2006،Bonachela et al.يقدم استخدام البيانات المناخية التاريخية مميزات عملية كبيرة مقارنة باستخدام البيانات المناخية المقاساة للوقت الحقيقي .في حالة PrHo v2.0تكون البيانات التاريخية ذات الصلة لقيم المناخ موجودة داخل البرنامج ،بينما في الحالة األخرى يلزم إدخال بيانات الوقت الحقيقي كل يوم .فيما يتعلق بحساب المقننات المائية الصافية للمحصول ( ،)ETcيعتبر software
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
111
PrHo v2.0تأثير الدهان األبيض المستخدم للتبريد .عند تتبع حساب المقننات المائية الصافية للمحصول ( ،)ETcحينئذ يحسب برنامج software PrHo v2.0المقننات المائية الكلية للمحصول باعتبار ملوحة مياه الري ومعامل تجانس نظام الري. تعتبر جداول المتابعة المقدمة بواسطة محطة بحوث و بالميريالس من كاجامار كاجا الريفية بالمرايا و software PrHo v2.0أدوات فعالة وسهلة االستعمال إلعداد خطط الري للمحاصيل المختلفة؛ يكون softwareقادرا علي إعداد خطة أكثر تخصصا في التصميم .عمليا ،يمكن لمثل هذه النباتات أن لوحة رقم 5 تزود باستخدام أجهزة استشعار ماء التربة ،خاصة التنشومتر ،تنشيومتر يدوي موضوع بالتربة داخل الصوبة للمساعدة في تحديد تكرار الري وضبط الكميات .يعتبر هذا المفهوم ( خطة ري مبنية علي ETcالمقدر و أجهزة استشعار معا) المجمع طريقة فعالة لضمان ري مناسب للمحاصيل المنزرعة بالبيوت المحمية. جدولة الري باستخدام أجهزة االستشعار يقدم استخدام أجهزة االستشعار لمتابعة وضع مياه التربة أو النبات القدرة المحتملة للري طبقا لخصائص البيوت المحمية المختلفة والظروف الزراعية (علي سبيل المثال ،االختالفات في خصائص البيوت المحمية ،إدارة المحصول والدورات الزراعية ،و خصائص التربة) .باإلضافة إلي، أن أجهزة االستشعار هذه تعطي الفرصة إلدارة المحصول علي درجة عالية من الدقة ،مثل تطبيق األجهادات الحاكمة العتبارات جودة المنتج ،والتحكم في الصرف والملوحة أو اإلدارة البيئية .يمكن استخدام أجهزة االستشعار لمتابعة وضع مياه التربة أو النبات كطرق تمل اتوماتيكيا "توضع- بمفردها"؛ يمكن تجميع الطريقتان؛ كما يمكن استخدمها مع طريقة منظمة األغذية والزراعة لتقدير المقننات المائية للمحصول () 1998،Allen et al.؛ و يمكن استخدمها كاستكمال إلدارة الري طبقا للخبرة. حتي آواخر الثمانينيات ،كان يوجد عدد قليل من أجهزة االستشعار متاحة لقياس موقف مياه التربة والنبات؛ كانت معظم القياسات اليدوية المطلوبة واستخدامتها في المزارع التجارية محدودة جدا. ساعدت التطورات التكنولوجية الحديثة علي استنباط اجيال جديدة من أجهزة االستشعار بتوظيف التطورات الحديثة في االلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات .يمكن األن إرسال معلومات عن موقف مياه التربة والنبات مباشرتا علي الكمبيوتر الشخصي ،التليفون المحمول أو تسخدم لتفعيل محكمات الري اتوماتيكيا .في البيوت المحمية بالبحر األبيض المتوسط ،تعد اإلدارة المحصولية المكثفة والبيوت المحمية صغيرة الحجم عوامل تحض علي استخدام تكنولوجيات المتابعة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
112
جدولة الري باستخدام أجهزة االستشعارلمياه التربة تقيس أجهزة االستشعارلمياه التربة: محتوي الحجمي لمياه التربة(˅)ʘ قدرة التربة السعوية ()ψᵐ ˅ ʘعبارة عن نسبة حجم التربة المشغول بالمياه ψᵐ .تقيس قوة بقاء مياه التربة بواسطة حبيباتها، وتدل علي إتاحة مياه التربة للنباتات .بينما يعتبر تفسير بيانات ψᵐإلدارة الري سهل ومباشر ،يتطلب تفسير ˅ ʘإلدارة الري العملية بروتوكالت أو خبرة معينة بالمكان (،Thompson & Gallardo .)2003يمكن قراءة أجهزة استشعارمياه التربة يدويا أو بالتجميع المستمرللبيانات اتوماتيكيا؛ يسمح التسجيل المستمر بمعلومات تفصيلية أكثر لدينامكية استخدام المياه بواسطة النبات وحركته في التربة.
يمكن استخدام أجهزة استشعارمياه التربة باشكال مختلفة اعتمادا علي نوع المحصول ،نظام الري، تكاليف وتحميل أجهزة االستشعار علي البروبس ( .) 2003،Thompson & Gallardoيجب وضع جهاز واحد في منطقة اعلي تمركز للجذور؛ يمكن وضع أجهزة اضافية علي أعماق مختلفة ( علي سبيل المثال ،تحت الجذور للتحكم في الصرف ،جانب النباتات للتحكم في حجم بلل الكور من الري بالتنقيط) .اشكال أجهزة االستشعار األكثر شيوعا في اإلستخدم هي: جهاز استشعار واحد داخل منطقة اعلي تمركز للجذور جهاز استشعار واحد داخل منطقة اعلي تمركز للجذور مدعما بواحد أو أكثر من أجهزة االستشعار العميقة تكون إدارة الري باجهزة استشعار مياه التربة مبنية علي المحافظة علي مياه التربة بين حدين (:) 2003،Thompson & Gallardo الحد االدني (القيمة األكثر جفافا) -داللة علي متي تبدأ الري الحد األعلي (القيمة األكثر بلال -داللة علي متي توقف الري يكون الفرق بين الحدين داللة علي حجم مياه الري المطلوبة .يسمح الحد االدني األكثر شيوعا
لوحة رقم 6 مجسات جهاز السعة EnviroSCANلقياس المحتوى الرطوبي الحجمي للتربة :تركيب مسبار EnviroSCANمع أربعة مجسات في أعماق مختلفة (يسار وجهاز EnviroSCANبعد التثبيت (يمين
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
112
المختار باستنزاف مياه التربة بدون التأثير علي النبات؛ يمكن استخدامه أيضا لفرض غياب ري متحكم فيه .يتم اختيار الحد األعلى طبيعيا لمنع الصرف الزائد من منطقة الجذور .يمكنها أيضا أن تقل عندما يكون غياب ري متحكم فية مطلوبا .ابسط طريق لتحديد الحجم المطلوب إضافتها باستخدام أجهزة االستشعار لمياه التربةهو استخدام الحدود الدنيا والعليا المختارة لتقيم الري (طبقا للخبرة أو استخدام طريقة منظمة األغذية والزراعة) وحينئذ تضبط الحجم المطلوب إضافتة لكي يتم المحافظة علي الري داخل الحدين .عرض Thompsonو )4001( Gallardoاستعراض مكثف الستخدام أجهزة االستشعار لمياه التربة لجدولة الري في البيوت المحمية. يمكن استخدام أجهزة استشعارمياه التربة إما يدويا أو اتوماتيكيا للمساعدة في إدارة الري .يشمل االستخدام اليدوي علي برمجة الري (حجم ،تكرار) تبعا لمراجعة بيانات مياه التربة .يشمل االستخدام االتوماتيكي علي إما بداية اتوماتكية للري لفترة ثابتة ،أو كل من البداية و النهاية االتوماتيكية للري. يتطلب التحكم االتوماتيكي لوحدة الري تسجيل اتوماتيكي للبيانات مع فترات قياسية قصيرة و أجهزة استشعار ذو استجابات سريعة للتغيرات في وضع مياه التربة ،وواجهة مناسبة مع وحدة تحكم الري. تعتبر أجهزة استشعار مياه التربة ديناميكية ومنطقة تكنولوجية متغيرة باستمرار ألسباب فنية وتجارية .تم إعطاء معلومات عن أجهزة االستشعار المتاحة واستخداماتها لجدولة الري بواسطة Thompsonو )4001( Gallardoو.)4002( Charlesworth أجهزة االستشعار المحتملة لمزاوجة التربة في ظل الظروف غير الملحية ،تعد احتمالية مزاوجة التربة ( )ψᵐتقريب جيد من مجموع إمكانات مياه التربة ( .)ψsفي ظل الظروف الملحية ،يمكن أن يضيف احتمالية األسموزي معنويا إلي .ψsيقدم ψᵐقياس مفيد إلتاحة مياه التربة للنباتات .عند استخدام ،ψᵐيجب اعتبار إضافة الملوحة إلي ψs منفصال .أشار بعض المؤلفين (مثل Hansenوآخرون )4000 ،ومصنعي األجهزة إلي الحدود العليا والدنيا والتي بينها يجب المحافظة علي ψᵐفي منطقة الجذور إلنتاج المحاصيل البستانية في التربة .تعتمد هذه الحدود علي نوع المحصول ،مرحلة نمو المحصول ،قوام التربة ،وظروف التبخر. بصفة عامة ،تستخدم قيم أعلي (مثل أقل سالبيه) للحدود في األراضي األخف قوام .وكدليل عام لمحاصيل الخضر المنزرعة بالبيوت المحمية مع تكرار عالي للري ،تم اقتراح فترات 40- -10-ψ ᵐ kPa10- - 10- ،kPaو kPa20- - 40-لألراضي ذات القوام الخشن ،المتوسط والناعم ،علي التوالي ( .) 2003،Thompson & Gallardoتم اقتراح حدود دنيا kPa 23 – 12-بواسطة Thompsonوآخرون ( 4007ب) ألنواع مختلفة من محاصيل الخضر المنزرعة بالبيوت المحمية في تربة رملية -طميه ،طبقا لالكتشاف المبكر لإلجهاد المائي للنبات .تعتبر التنشومترات وأجهزة استشعار مصفوفة الحبيبية نوعان من أجهزة استشعار إمكانية مزدوجة األكثر مناسبة للمحاصيل البستانية المحمية .تعتبر التنشومترات رخيصة ،بسيطة وسهلة االستعمال .فهي تتطلب إعداد وصيانة مناسبة للحصول علي بيانات دقيقة وموثقة ( .) 2003،Thompson & Gallardoيوجد ثالثة انواع: التنشومترات اليدوية – يمكن الحصول علي البيانات من القراءة البصرية لقياس الفراغ
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
116
التنشومترات اليدوية – محول يفعل أجهزة الري مباشرتا عندما تصل القيمة سابقة التحديد التنشومترات اإللكترونية – تعطي محوالت الضغط قياس مستمر ويمكن استخدامه لتفعيل الري مباشرتا يوجدعادتا مدي تشغيل – kPa30 - - 0لمعظم التنشومترات .يكون هذا المدي الضيق غالبا عائق في النظم الزراعية الحقلية .ومع ذلك ،فيما يتعلق بمحاصيل الخضر بالزراعة المحمية التي تتطلب تكرار عالي للري ،تظل ψᵐداخل هذه الحدود عامتا .يحدث استثناءات عندما يكون متطلب التبخر ومساحة األوراق عالية (علي سبيل المثال ،في حالة محاصيل الشمام الناضج في مايو-يونيو في شمال-جنوب أسبانيا) .توجد نماذج للتنشومترات متاحة من كبار المصنعين (شركة اريومتر، كاليفورنيا ،الواليات المتحدة األمريكية؛ شركة أجهزة رطوبة التربة ،كاليفورنيا ،الواليات المتحدة األمريكية) ذات مدي تشغيل منخفض (مثل kPa20- - 0 - ،؛هذه النماذج ذات استجابة سريعة كبيرة ومناسبة لألراضي الخشنة وبعض األوساط حيث يظل معظم المياه متاحة للنبات مع قوة توتر أقل عنها في التربة. تقيس أجهزة استشعارالمصفوفة الحبيبية ( )GMالمقاومة الكهربية بين الكترودين في مصفوفة مسامية ( .) 2005، 2003; Charlesworth،Thompson & Gallardoيعد جهاز استشعار واترمارك األكثر شيوعا في االستخدام (شركة اريومتر ،كاليفورنيا ،الواليات المتحدة األمريكية) .تعد المقاومة الكهربية بين الكترودين دالة الحتمالية مزاوجة التربة .يتزن الماء داخل مصفوفة جهاز االستشعار مع مياه التربة .يستخدم قارئ ممسوك يدا إلعطاء القيم الحالية والتي تم قراءتها .يمكن تسجيل البيانات علي حطابات البيانات أو مدخالت لوحدة تحكم الري .تستخدم معايرة المصنع الداخلية ،في قارئ ممسوك باليد لتقارب القياس للمقاومة اإللكترونية الحتمالية مزدوجة التربة .فيما يتعلق بالتطبيقات البحثية ،يمكن أن يقدم المستخدم معادالت معايرة أخري (،Thompson et al. .)2006 تعد أجهزة استشعار GMرخيصة ،بسيطة ،سهلة التركيب وتتطلب متطلبات تجهيز وصيانة قليلة. يكون مدي القياس . kPa 400- – 10-بينما يكون لها مدي قياس أوسع عن التنشومترات ،فإنها تميل إلي إن تكون اقل توثيقا في األراضي الرطبة ( ) kPa10- - 0-وذات استجابة أبطئ في األراضي التي تجف بسرعة جدا ( . ) 2006،Thompson et al.بصفة عامة ،تكون أجهزة استشعار GMلحد ما أقل دقة عن التنشومترات لكنها تتطلب متابعة اقل بدرجة كبيرة .لديها فترة حياة طولها من 7-2سنوات. أجهزة استشعار المحتوي ألحجمي لمياه التربة تقيس المجاميع المختلفة من أجهزة االستشعار المحتوي ألحجمي لمياه التربة (˅ :)ʘمسبار الرطوبة النيتروني ،جهازي االستشعار اإللكتروني ،وأجهزة االستشعار لتبديد الحرارة .يعد جهازي االستشعار اإللكتروني تلك المستخدمة في الغالب لجدولة الري (،Thompson & Gallardo .)2003يوجد ثالثة أنواع عامة من جهازي االستشعار اإللكتروني:
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
117
( TDR وقت مجال االنكسار) ( TDT وقت مجال ترانسميزوميتر) سعة كهربائية ،أو ( FDRتردد مجال االنكسار) لوحة رقم 7 ري محصول منزرع في بيئة .استخدام دلو بسيط لجمع وقياس الصرف ثم التحكم في التوصيل الكهربائي ) ECلمياه الصرف بناءا على ذلك.
تستخدم أجهزة االستشعار TDRذات مسبارات ستنليس ستيل > 10سم طوال علي نطاق واسع في البحوث؛ ومع ذلك ،ال يتم استخدمها في إدارة الري علي نطاق واسع .تعد أجهزة االستشعار TDTأقلمة ألجهزة االستشعار TDRالتى تكون عامتا أرخص وابسط الكترونيا ،وبالتالي مناسبة لآلستخدام للزراعة التجارية بدرجة أكبر .تستخدم أجهزة استشعار السعة الكهربائية ،أو FDRفي كل من التطبيقات البحثية وإدارة الري في المزارع التجارية علي نطاق واسع .توجد أجهزة استشعار السعة الكهربائية متاحة في عدة أشكال مختلفة ،علي سبيل المثال ،مسبارات ذات اطوال مختلفة أو حلقات علي اعماق متنوعة ( & Thompson .) 2003،Gallardo جهاز استشعار السعة الكهربائية األكثر استخداما إلدارة الري هو ( EnviroSCANتكنولوجيات سينتك ،استراليا) يتكون من أجهزة استشعار من نوع متعدد الحلقات موضوع عموديا علي اعماق متنوعة علي مسبار منغلق في انبوبة PVCداخل التربة .يسجل هذا الجهاز باستمرار رطوبة التربة معطيا معلومات تفصيلية عن ديناميكية ماء التربة في كل من داخل واسفل منطقة الجذور .يمكن استخدام أجهزة االستشعار هذه لبدء وانهاء الري اتوماتيكيا .يمكن أن يكون EnviroSCANحساس للتغيرات في ملوحة التربة ( ) 2007c،Thompson et al.التي يمكن أن تؤثر علي استخدامته
لوحة رقم 8 ري محصول منزرع بالبيئة :نظام صينية الطلب موضوع في نهاية حاوية تحتوي على أكياس بها بيئة مع محصول الطماطم (يسار وصورة مقربة من صينية الطلب تبين مسامير التحكم في ارتفاع مجسين لمنسوب المياه (يمين
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
113
حيث تعمل الملوحة علي زيادة نوعية الثمار .توجد نماذج واشكال مختلفة من EnviroSCAN متاحة (.) 2005،Charlesworth عند استخدام ˅ ʘمن اجل ،ISيكون تقدير حدود الري الدنيا (مثل ،متى تروي) سهال مثل عند استخدام .) 2003،Thompson & Gallardo( ψᵐعند استخدام ،ψᵐيتم استخدام قيم متاحة شائعة قياسية (مثل Hansen،وآخرون .)4000 ،لكن مع ˅ ،ʘيلزم تقدير قيم لكل توليفة من المحاصيل والتربة .تم تقييم بروتوكوالت مختلفة لتحديد الحدود الدنيا لمحاصيل الخضر بالبيوت المحمية بالتربة بواسطة Thompsonوآخرون 4007( ،د). تقيس بعض نماذج من جهازي االستشعار اإللكتروني أيضا درجة التوصيل الكهربائي للتربة ()EC؛ تقاس هذه في هيئة ECتربة مجمعة والتي تكون عبارة عن التوصيل لكل وحدة حجم من التربة. تتأثر ECتربة مجمعة بقوة بواسطة محتوي ماء التربة ويكون من الصعب أن تفسر مقارنة بالمقاييس شائعة االستخدام لملوحة التربة مثل ECللمستخلص المشبع أو ECلمحلول التربة (أو ماء المسام) .تستخدم بعض نظم أجهزة االستشعار معادالت داخلية لحساب قيم ECلماء المسام من EC تربة مجمعة وقياسات ˅.ʘ
جدولة الري باستخدام أجهزة استشعار النبات يمكن استخدام ثالثة أنواع من أجهزة استشعار النبات إلدارة الري (،Thompson & Gallardo :)2003 أجهزة استشعار قطر الساق أجهزة استشعار تدفق النسغ أجهزة استشعار درجة حرارة ورقة /كانبي محصول تقيس أجهزة استشعار قطر الساق كل من تقلصات الساق الحادثة أثناء اليوم استجابة للنتح ونمو الساق؛ يعتبر كال المعلمان حساسان لنقص المياه .يوجد قدر كبير من البحث يجري مع أجهزة االستشعار هذه في المحاصيل الخشبية ،وبعض التبني في المزارع التجارية في السنوات الحالية .فيما يتعلق بمحاصيل الخضر ،فهي حساسة لإلجهاد المائي؛ ومع ذلك ،في محاصيل الدورات القصيرة، يجعل معدل النمو السريع تفسير البيانات أكثر صعوبة (.) 2006b، 2006a،Gallardo et al. عالوة علي ذلك ،تقل حساسيتها للكشف عن اإلجهاد المائي في محاصيل الخضر المنزرعة في البيوت المحمية أثناء ظروف الشتاء ذات المتطلب ألتبخري المنخفض (،Gallardo et al. .) 2006b،2006a
وبالمثل تم التحقق من أجهزة استشعار تدفق النسغ التي تقيس نتح النبات مباشرتا في المحاصيل البستانية .فمعظمها يتم استخدامه في البحث مع استخدام محدود إلدارة الري في المحاصيل البستانية نظرا لتكاليفها العالية والتعقيدات التقنية.
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
112
يعد فرق درجة الحرارة بين الورقة أو كانبي المحصول و البيئة دليل حساس لإلجهاد المائي للنبات. اقترحت دالئل للري بناءا علي هذا المقياس يشمل علي ( CWSIدليل اإلجهاد المائي للنبات) .حتى اآلن ،يوجد تطبيقات تجارية قليلة لهذه الطريقة .ومع ذلك ،الزال البحث مستمرا ،خاصة باالشتراك مع تكنولوجيات االستشعار عن بعد .حتى اآلن ،يوجد تطبيق عملي أقل ألجهزة استشعار النبات إلدارة الري من أجهزة استشعار لمياه التربة ،خاصة لمحاصيل الخضر. اعتبارات عامة فيما يتعلق باستخدام أجهزة االستشعار للري عندما تستخدم أجهزة االستشعار إلدارة الري ،يوجد اعتباران عمليان هامان: التكرار ،مع حد ادني من 1- 4أجهزة استشعار لكل محصول موقع أجهزة االستشعار ،التي يجب أن تكون ممثلة للمحصول
تشمل االعتبارات العملية أآلخري التكاليف ،سهولة االستعمال ،متطلبات اإلعداد والصيانة ،المساعدة الفنية ،سهولة تفسير البيانات ،إتاحة بروتوكوالت الري ،لغة التشغيل ،سهولة استخدام البرمجيات حيث يكون مطلوب استخدام الكمبيوتر (.) 2003،Thompson & Gallardo بصفة عامة ،يوجد استخدم أكثر بشكل ملحوظ ألجهزة استشعار التربة إلدارة الري عن أجهزة استشعار النبات .من أجهزة استشعار التربة ،ربما تعد أجهزة استشعار التنشومترات و السعة الكهربائية األكثر استخداما إلدارة الري .تعد التكاليف والحساسية لبعض النماذج للتغيرات في الملوحة اعتباران هامان فيما يتعلق بأجهزة استشعار السعة الكهربائية .تعتبر التنشومترات مناسبة جدا لمحاصيل الخضر بالبيوت المحمية في التربة بسبب تكاليفها المنخفضة ،البساطة والتوثيق؛ فهي ال تتأثر بالملوحة وال يعد مدي تشغيلها الضيق قصورا عادتا في أراضي البيوت المحمية التي تمكث رطبة عامة. جدولة الري لمحاصيل البيوت المحمية المنزرعة في الركيزة تزرع مساحات كبيرة من محاصيل البيوت المحمية في الركيزة في حوض البحر األبيض المتوسط، شاملتا حوالي 2000هكتار في شرق-جنوب أسبانيا .ترتبط الركيزة بدرجة كبيرة مع البيوت المحمية الجديدة ذات المستوي التقني العالي نسبيا .تكون كلها تقريبا نظم ركيزة ،معظمها منزرعة في معادن البيرليت أو الصوف الصخري ،مع بعض االستخدام أللياف جوزة الهند حرة الصرف أو "مفتوح". نظرا لصغر الحجم المشغول بالمجموع الجذري واالحتفاظ بالماء بواسطة الركائز عند توترات منخفضة جدا ،يتطلب إدارة الري للمحاصيل المنزرعة في ركيزة كثير من التحكم الدقيق مقارنة بالمحاصيل نفسها عند زراعتها بالتربة .باإلضافة إلي أن الركائز المعدنية (مثل،البيرليت ،الصوف الصخري) األكثر شيوعا في االستخدام إلنتاج محاصيل الخضر ذات سعة تنظيمية قليلة جدا للعناصر .لكي يتم المحافظة علي الماء الميسر للنبات ومنع التغيرات الزائدة في ملوحة منطقة
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
140
الجذور ،فيجب تكرار الري علي فترات قصيرة بكميات صغيرة .ولمنع تراكم األمالح ،فيجب استخدام أجزاء للغسيل تتراوح من % 20-40؛ يزداد الجزء الخاص بالغسيل بزيادة الملوحة للمحاليل الغذائية المضافة .يوجد عرض بواسطة Medranoوآخرون ( )4001لمراجعة جدولة الري في الركائز في الزراعات المحمية بالبحر األبيض المتوسط. يلزم أن يعوض الماء المضاف في كل ريه الماء الممتص بواسطة المحصول بين الريات .يلزم أن يتم األخذ في الحسبان سعة بقاء الماء للركيزة ومتطلبات الغسيل عند حساب كمية مياه الري .كنقطة بداية ،يمكن حساب حجم مياه الري كنسبة % 10-2من الماء الميسر في الركيزة +جزء الغسيل. يعتمد تكرار الري علي المناخ ومرحلة نمو المحصول .تحدد معظم طرق التحكم في الري عدد مرات الري واستخدام أحجام ري ثابتة. تقسم طرق ISفي الركائز طبقا للمعلومات المستخدمة لتفعيل الري .تحتوي الطرق علي إما تفعيل مباشر ،عندما يتم تنشيطه بجهاز استشعار ،أو تفعيل غير مباشر ،عندما يتم آخذ قرار بعد تحليل بيانات المناخ سابقة الجمع .يمكن أن تكون أجهزة استشعار الري المباشر أجهزة استشعار ماء التربة أو أجهزة استشعار مستوي الماء .حيثما تم استخدام التفعيل المباشر ،يتم قياس جزء الغسيل أيضا ،إما يدويا أو اتوماتيكيا ،لضمان تحكم مناسب لملوحة الركائز .يعد استخدام أجهزة استشعار مستوي الماء، التي عرفت أيضا بنظام صينية المطلوب ،الطريقة األكثر شيوعا المستخدمة في البيوت المحمية التجارية في شرق -جنوب أسبانيا .يتم تركيب أجهزة االستشعار هذه في بئر ماء صغير (صينية عادتا) التي يكون فيها حجم المياه (وبالتالي مستوي السطح) في اتزان مع المحتوي المائي للركيزة. عندما يتناقص مستوي المياه في البئر ،عبر امتصاص المحصول ،إلي المستوي الفيزيائي لجهاز االستشعار ،يتم تفعيل الري .يتم ضبط االرتفاع الفيزيائي لجهاز االستشعار بواسطة المزارع علي أساس أحجام الصرف المقدرة والخبرة .يمكن استخدام هذه الطريقة بمجرد تأسيس المجموع الجذري للمحصول .من أجهزة استشعار ماء التربة ،يتم استخدام بعض أجهزة استشعار السعة الكهربائية والتنشومترات إلدارة الري في الركائز ( .) 2003،Thompson & Gallardoتشتمل أجهزة استشعار السعة الكهربائية علي ،EnviroSCANمسبار Thetaو أجهزة استشعار ، UK) ،WET)Delta-T Devicesومدي Decagonألجهزة استشعار رطوبة التربة ( ) USA،Decagon Devicesو جهاز االستشعار المستمر ،the Grodan WCM (Grodan . )the Netherland).يتم استخدام تنشومترات بمقاس منخفض (مثل ) kPa 20- -0 ،و استجابة سريعة مع الركائز المصنعة واألوساط المز رعية (مثل ،الرمل) .تحتفظ الركائز األكثر شيوعا في االستخدام في شرق -جنوب أسبانيا -بيرليت الصوف الصخري -بالماء داخل مدي ضيق لقيم ψᵐ قدره kPa10- -0؛ مطلوب تنشومترات معينة لري هذه الركائز باستخدام .ψᵐ تبني الطرق غير المباشرة ISللمحاصيل المنزرعة في ركائز علي تقدير المقننات المائية للمحصول من البيانات المناخية ،في طريقة مشابهه لطريقة منظمة األغذية والزراعة للمحاصيل المنزرعة بالتربة .تعتبر الطريقة األكثر شيوعا في االستخدام مع الركائز لبدء الري طبقا لقياسات اإلشعاع الشمسي الكلي أعلي المحصول .تعتبر هذه الطريقة شائعة االستخدام في الزراعة المحمية األلمانية
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
141
وقد تم مناقشتها بواسطة Medranoوآخرون ( .)4001في هذه الطريقة ،يتم تقدير بخر -نتح من اإلشعاع الشمسي باستخدام معادلة حسابية تشتمل علي معامل المحصول ومعامل انتقال اإلشعاع .في هذه الطريقة ،تستخدم القيمة الحرجة لإلشعاع المتجمع لتفعيل الري. تم استنباط نماذج النتح بناءا علي ميزان الطاقة للمحاصيل المنزرعة في ركائز -يعد ما جاء في Bailleوآخرون ( )1222مثال علي ذلك ،تبسيط لمعادلة .Penman-Monteithتتكامل هذه النماذج في مبرمج الري وينشط الري عندما يحدث حجم معين من النتح المحاكي .يعتبر التطبيق العملي محدود بواسطة المتطلبات المناخية وبيانات مساحة الورقة ،وبيانات المتغيرات الفسيولوجية مثل المقاومات الثغرية الديناميكية الهوائية .تم أقلمة هذه الطريقة بواسطة Medranoوآخرون ( )4002للخيار بألمرايا وامتصاص الماء المقدر بدقة للمحصول .تم استنباط برامج "،”Monades بناءا علي تقدير النتح ،بواسطة Medranoوآخرون ( )4001إلدارة الري اتوماتيكيا للمحاصيل المنزرعة في ركائز.
كفاءة استخدام المياه ( )WUEلمحاصيل الزراعة المحمية في مناخ البحر األبيض المتوسط في محاصيل الخضر بالزراعة المحمية ،تكون كفاءة استخدام مياه الري (كجم م ،)WUE،1-معبرا عنها كنسبة بين إنتاج المحصول المسوق وماء الري الكلي المضاف للمحصول ،أعلي من منها في محاصيل الحقل المفتوح نظرا لمتطلبات التبخر المنخفض داخل البيوت المحمية التي تقلل المقننات المائية واإلنتاجية األعلى للمحاصيل المنزرعة بالبيوت المحمية .كفاءة استخدام مياه الري لمحاصيل الطماطم المنزرعة تحت ظروف نمو مختلفة (الحقل المفتوح ،البيوت المحمية ،التربة، الركيزة...الخ ).معروضة في جدول .6في البيوت المحمية البالستكية غير المدفأة في حوض البحر األبيض المتوسط ،كانت WUEمتشابهه بين المحاصيل المنزرعة في التربة أو الركائز ،وذادت تحت الظروف التالية: هيكل محسن للبيت المحمي زيادة طول موسم النمو تدوير العناصر في المحاصيل المنزرعة في ركائز كانت أعلي قيم WUEقدرها 22و 66م 1-للطماطم المنزرعة في هولندا في البيوت الزجاجية مع التدفئة ووفرة من ثاني أكسيد الكربون ( Stanghelliniوآخرون 4001 ،؛ جدول .)6 أختلف WUEمع نوع المحصول ،مع قيم تتراوح من 12كجم م 1-للفاصوليا الخضراء المنزرعة في دورة الخريف -شتاء إلي 16كجم م 1-للبطيخ المنزرع في الربيع (.) 2007،Fernandez et al. حددت اإلنتاجية المائية (ً ،) € m-3،WPكنسبة القيمة الكلية لإلنتاج إلي مياه الري الكلية المضافة للمحصول ،اختلفت من 7.3إلي € m-312.2وكانت أعلي لمحاصيل الفاصوليا الخضراء ( .) 2007،Fernandez et al.تكون قيم WPلمحاصيل الزراعة المحمية أعلي بكثير عنها بالنسبة لمحاصيل الحقل المفتوح عبر العالم بصفة عامة ،شاملتا المناطق في البحر األبيض المتوسط ،نظرا
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
144
الستخدام الماء المنخفض وبصفة خاصة للقيمة االقتصادية العالية لمحاصيل الخضر المنزرعة خارج الموسم.
جدول 6 كفاءة استخدام المياه ( )WUEلمحاصيل الطماطم المنزرعة في ظروف وأوساط مختلفة ظروف زراعة المحصول
البلد
الحقل المكشوف التربة التربة التربة–طماطم التصنيع
اسرائيل فرنسا أسبانيا (إكستريمادورا ،ريوخا
صوب بالستيكية غير مدفأة التربة التربة بيئات نظام مفتوح بيئات نظام مغلق تربة إينارينادوصوب تقليدية تربة إينارينادوصوب محسنة
بيئات موسم قصير بيئات موسم طويل
صوب زجاجية متحكم فيها بيئات نظام مفتوح بيئات نظام مغلق
إسرائيل فرنسا إيطاليا إيطاليا إسبانيا (الميريا إسبانيا (الميريا إسبانيا (الميريا إسبانيا (الميريا هولندا هولندا
كفاءة استخدام المياه 1 (كج/م 37 32 2.5-7.2 11 82 81 27 85 15 87 15 25 66
ستانجلليني وآخرون ( ، 8001باردوسي وآخرون ( 8002وجاالردو وآخرون (8007
-6المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط
141
توصيات الممارسات الزراعية السليمة المحاصيل المنزرعة بالتربة فيما يتعلق بالمحاصيل المنزرعة في التربة في البيوت المحمية بالبحر األبيض المتوسط ،يمكن اعتبار المقننات المائية للمحصول مساوية ETcألنه يوجد عادتا فقد قليل من رطوبة التربة في وجود المحصول وعدم دخول أمطار البيت المحمي. يمكن حساب ETcاليومي والموسمي بالمحاصيل المنزرعة في البيوت المحمية بالبحر األبيض المتوسط باستخدام نهج منظمة األغذية والزراعة كناتج للمرجع بخر -نتح ( )EToوقيم معامل المحصول ( .)Kcيمكن حساب EToمن البيانات المناخية باستخدام أقلمة مناسبة لمعادلة Penman- Monteithأو بمعادالت بسيطة نسبيا بناءا علي بيانات اإلشعاع الشمسي .يمكن استخدام قيم متوسطة للبيانات المناخية طويلة األمد لحساب EToلتقدير الحق ،ETcبسبب االختالفات المناخية بين السنوات المنخفضة المرتبطة بالظروف المناخية بالبحر األبيض المتوسط .يمكن حساب معامالت المحصول باستخدام نماذج متاحة طبقا لدرجة الحرارة داخل البيت المحمي .هذا يتيح التكيف لمواعيد زراعة معينة وأطوال دورات النمو التي تختلف علي ظروف األسواق .تعتبر القيم القياسية Kcالتي ذكرت بواسطة منظمة األغذية والزراعة للخضر المنزرعة في الحقل غير مناسبة فيما يتعلق بالنباتات الطويلة للمحاصيل المدعمة المنزرعة في البيوت المحمية. يوجد أدوات بسيطة (باألسباني) التي تكون متاحة بحرية (مثلlook-up ،the PrHo software ، ) Tablesلحساب ETcلمحصول معين ،البيت المحمي والموسم ،باستخدام البيانات المناخية لوقت تاريخي أو حقيقي .عالوة علي ذلك ،تحسب البرمجيات المقننات المائية الكلية اليومية مع األخذ في االعتبار الملوحة وتجانس الري .يمكن أن تزود هذه المادة بجهاز استشعار مياه التربة (مثل ،التنشوميترات) لضمان ري مثالي للمحاصيل المنزرعة في البيوت المحمية. تعتبر أجهزة استشعار مياه التربة (بمفردها أو كإضافة لطريقة )ETcأدوات فعالة لتحسين ري المحاصيل المنزرعة بالتربة .عند استخدام أجهزة استشعار مياه التربة ،يجب أن يكون المزارعين والمشرفين الفنيين علي دراية بقصور أجهزة االستشعار المعينة كونها مستخدمة ،مثل ،مدي التشغيل، االستجابة والحساسية للملوحة .تعتبر التنشومترات اليدوية وأجهزة استشعار مياه التربة فعالة مع المحاصيل المنزرعة بالتربة مع الري بالتنقيط المتكرر .فهي رخيصة نسبيا واستخدمها بسيط؛ ومع ذلك ،يجب علي المستخدمين المحتملين أن يكونوا علي دراية أنها تتطلب إعداد وصيانة حتى تكون أكثر فاعلية. المحاصيل المنزرعة بالركائز فيما يتعلق بالمحاصيل المنزرعة في ركائز في البيوت المحمية بالبحر األبيض المتوسط ،تعتبر المقننات المائية للمحصول مساوية لبخر-نتح المحصول ( + )ETcجزء الصرف لمنع تراكم األمالح. يعد وجود نظام لجدولة الري اتوماتيكيا ضروري إلدارة الريات الصغيرة المتكررة المضافة للمحاصيل المنزرعة في ركائز .يكون الري المتكرر إلحجام صغيرة مطلوب بسبب حجم الجذور المحدود وقدرة الركائز علي االحتفاظ بالماء .النظم المتاحة عبارة عن طرق مبنية علي: أجهزة االستشعار التي تحرك الري (مثل ،أجهزة استشعار مستويالمياه ،أجهزة استشعار مياه التربة مناسبة للركائز)، طرق مبنية علي تقدير المقننات المائية للمحصول من البيانات المناخية (مثل ،اإلشعاع) ،أو نماذج النتح التي يمكن تكاملها في مبرمج الري . يعد التحكم في ملوحة منطقة الجذور اعتبار أساسي إلدارة الري للمحاصيل المنزرعة في ركائز.
142
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
قائمة المراجع Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. & Smith, M. 1998.Crop evapotranspiration.Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and DrainagePaper 56.FAO, Rome, Italy. Baille, M., Baille, A. & Laury, J.C. 1994.A simplified model for predictingevapotranspiration rate of nine ornamental species vs. climate factors and leaf area.Sci. Hortic., Amsterdam, 59: 217–232. Bonachela, S., González, A. & Fernández, M.D. 2006. Irrigation scheduling of plasticgreenhouse vegetable crops based on historical weather data. Irrig. Sci., 25: 53–62. Carreño, J., Aguilar, J. & Moreno, S.M. 2000. Gastos de agua y cosechas obtenidasen los cultivos protegidos del campo de Níjar (Almería). In Proc. 18th CongresoNacional de Riegos.Huelva, Spain (in Spanish). Castilla, N. & Hernández, J. 2005.The plastic greenhouse industry of Spain.Chron.Hort., 45(3): 15–20. Castilla, N., Hernández, J. & Abou Hadid, A.F. 2004.Strategic crop and greenhousemanagement in mild winter climate areas.Acta Hort., 633: 183–196. Céspedes, A.J, García, M.C., Pérez-Parra, J.J. & Cuadrado, I.M. 2009.Caracterizaciónde la Explotación Hortícola Protegida Almeriense.Fundación para la InvestigaciónAgraria en la Provincia de Almería. Almería, Spain. 178 pp (in Spanish). Charlesworth, P. 2005. Soil water monitoring: an information package. 2nd ed.Irrigation Insights No. 1.Land and Water Australia, Canberra, Australia. Doorenbos, J. & Pruitt, W.O. 1977.Guidelines for predicting crop water requirements.FAO Irrigation and Drainage Paper No. 1, Rome , Italy. Fernández, M.D., Bonachela, S., Orgaz F., Thompson, R.B., López, J.C., Granados, M.R., Gallardo, M. & Fereres, E. 2011. Erratum to: Measurement and estimationof plastic greenhouse reference evapotranspiration in a Mediterranean climate. Irrig.Sci., 29: 91–92. Fernández, M.D., Bonachela, S., Orgaz, F., Thompson, R.B., López, J.C., Granados,M.R., Gallardo, M. & Fereres, E. 2010. Measurement and estimation of plasticgreenhouse reference evapotranspiration in a Mediterranean climate. Irrig. Sci., 28:497–509. Fernández, M.D., Baeza, E., Céspedes, A., Pérez-Parra, J. & Gázquez, J.C. 2009.Validation of on-farm crop water requirements (PrHo) model for horticulturalcrops in an unheated plastic greenhouse.Acta Hort., 807: 295–300. Fernández, M.D., Céspedes, A. & González, A.M. 2008. PrHo V. 2.0: Programa de Riegopara cultivos Hortícolas en invernadero, Documento Técnico 1. FundaciónCajamar,Almería, Spain (in Spanish) (available at http://www.fundacioncajamar.com/cat/programacion-de-riesgos_214 accessed 11 Sept. 2012). Fernández, M.D., González, A.M., Carreño, J., Pérez, C. & Bonachela, S. 2007.Analysis of on-farm irrigation performance in Mediterranean greenhouses.Agric.Water Manage., 89: 251–260.
142
المقننــات المائيــة وإدارة الـــري في البيــوت المحميــة بالبحــر األبيــض المتوســط-6
Fernández, M.D., Gallardo, M., Bonachela, S., Orgaz, F., Thompson, R.B. &Fereres, E. 2005. Water use and production of a greenhouse pepper crop underoptimum and limited water supply. J. Hort. Sci. &Biotech., 80: 87–96. Fernández, M.D., Orgaz, F., Fereres, E., López, J.C., Céspedes, A., Pérez-Parra, J.,Bonachela, S. & Gallardo, M. 2001.Programación del riego de cultivos hortícolasbajo invernadero en el sudeste español.Cajamar (Caja Rural Intermediterránea),Almería, Spain, 78 pp (in Spanish) (available at http://www.fundacioncajamar.com/cat/programacion-de-riesgos_214 accessed 11 Sept. 2012). Fundación Cajamar. 2012. PROGRAMA: Uso de del agua – Documentacióngenerada (available at http://www.fundacioncajamar.com/cat/programacion-deriesgoa_214 accessed 11 Sept. 2012). Gallardo, M. & Thompson, R.B. 2003. Irrigation scheduling based on the use ofplant sensors. In M. Fernández, P. Lorenzo & I.M. Cuadrado, eds. Improvement ofwater use efficiency in protected crops, p. 331–350. Advanced specialization course.Dirección General de Investigación y Formación Agraria de la Junta de Andalucía,Horti Med, FIAPA, Cajamar, Spain. Gallardo, M., Giménez, C., Martínez-Gaitán, C., Stöckle, C.O., Thompson, R.B.& Granados, M.R. 2011.Evaluation of the VegSyst model with muskmelonto simulate crop growth, nitrogen uptake and evapotranspiration.Agric WaterManage., 101: 107–11. Gallardo, M., Thompson, R.B., Rodríguez, J.S., Rodríguez, F., Fernández, M.D.Sánchez, J.A. & Magán, J.J. 2009. Simulation of transpiration, drainage, N uptake,nitrate leaching, and N uptake concentration in tomato grown in open substrate.Agric. Water Manage., 96: 1 773–1 784. Gallardo, M., Fernández, M.D., Thompson, R.B. & Magán, J.J. 2007.Productividaddel agua en cultivos bajo invernadero en la costa mediterránea.Vida Rural, 259:48–51 (in Spanish). Gallardo, M., Thompson, R.B., Valdez, L.C. & Fernández, M.D. 2006a.Use of stemdiameter variations to detect plant water stress in tomato.Irrig. Sci., 24: 241–255. Gallardo, M., Thompson, R.B., Valdez, L.C. & Fernández, M.D. 2006b. Responseof stem diameter variations to water stress in greenhouse-grown vegetable crops. J.Hort. Sci. &Biotech., 81: 483–495. Giménez, C., Gallardo, M., Martínez-Gaitán, C., Stöckle, C.O., Thompson, R.B.& Granados, M.R.In press.VegSyst, a simulation model of daily crop growth,nitrogen uptake and evapotranspiration for pepper crops for use in an on-farmdecision support system.Irrig Sci. Hansen, B., Orloff, S. Peters, D. 2000. Monitoring soil moisture helps refine irrigationmanagement. California Agric., 54(3): 38–42. Medrano, E., Lorenzo, P., Sanchez-Guerrero, M.C. & Montero, J.I. 2005.Evaluationand modelling of greenhouse cucumber-crop transpiration under high and lowradiation conditions.Sci. Hort., 105: 163–175. Medrano, E., Lorenzo, P. & Sanchez-Guerrero, M.C. 2003.Irrigation scheduling insoilless culture.In M. Fernández, P. Lorenzo & I.M. Cuadrado, eds. Improvementof water use efficiency in protected crops, p. 301–
146
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
320. Advanced specializationcourse.Dirección General de Investigación y Formación Agraria de la Junta deAndalucía, HortiMed, FIAPA, Cajamar, Spain. Möller, M. & Assouline, S. 2007. Effects of a shading screen on microclimate and cropwater requirements. Irrig. Sci., 25: 171–181. Orgaz, F., Fernández, M.D., Bonachela, S., Gallardo, M. & Fereres, E. 2005.Evapotranspiration of horticultural crops in an unheated plastic greenhouse.Agric.Water Manage., 72: 81–96. Pardossi, A., Tognoni, F. & Incrocci, L. 2004.Mediterranean greenhouse technology.Chron. Hort., 44(2): 28– 34. Peña, T. 2009. Estimación a escala regional de los flujos de agua y la lixiviación denitratos en el Campo de Dalías (Almería). Final year student project, University ofAlmería (in Spanish). Rodríguez, J.S. 2008. Cuantificación de las pérdidas de nitratos por lixiviación encultivos sin suelo en el sureste español. PhD Dissertation.University of Almería,Spain (in Spanish). Stanghellini, C., Kempkes, F.L.K. & Knies, P. 2003. Enhancing quality in agriculturalsystems.Acta Hort., 609: 277–283. Thompson, R.B. & Gallardo, M. 2003.Use of soil sensors for irrigation scheduling.InM. Fernández, P. Lorenzo & I.M. Cuadrado, eds. Improvement of water use efficiencyin protected crops, p. 375–402. Advanced specialization course.Dirección Generalde Investigación y Formación Agraria de la Junta de Andalucía, HortiMed, FIAPA,Cajamar, Spain. Thompson, R.B., Martínez-Gaitán, C., Gallardo, M., Giménez, C. & Fernández,M.D. 2007a.Identification of irrigation and N management practices that contributeto nitrate leaching loss from an intensive vegetable production system by use of acomprehensive survey.Agric. Water Manage., 89: 261–274. Thompson, R.B., Gallardo, M., Valdez, L.C. & Fernández, M.D. 2007b.Usingplant water status to define soil water threshold values for irrigation managementof vegetable crops using soil moisture sensors.Agric. Water Manage., 88: 147–158. Thompson, R.B., Gallardo, M., Fernández, M.D., Valdez, L.C. & Martínez-Gaitán,C. 2007c. Salinity effects on soil moisture measurement made with a capacitancesensor. Soil Sci. Soc. Am. J., 71: 1 647–1 657. Thompson, R.B., Gallardo, M., Valdez, L.C. & Fernández, M.D. 2007d. Determinationof lower limits for irrigation management using in situ assessments of apparentcrop water uptake made with volumetric soil water content sensors. Agric. WaterManage., 92: 13–28. Thompson, R.B., Gallardo, M., Agüera, T., Valdez, L.C. & Fernández, M.D. 2006.Evaluation of the Watermark sensor for use with drip irrigated vegetable crops.Irrig. Sci., 24: 185–202.