.7الزراعة المحمية لتحسين كفاءة إستخدام المياه لمحاصيل الخضر في منطقة الشرق األدني وشمال افريقيا
1
أيمن ف .أبوحديد Ayman F. Abou Hadid
معهد الدراسات والبحوث الزراعية لألراضي القاحلة ،كلية الزراعة ،جامعة عين شمس ،مصر مقدمة يتم نمو محاصيل الخضر تحت ظروف الزراعة المحمية فى منطقة الشرق األدنى وشمال افريقيا وحدث توسع سريع خالل السنوات الحديثة حيث تختلف المحاصيل من قطر الي آخر .فاقت المساحة الكلية إلنتاج الخضر فى اقطار المنطقة المنتخبة 8.1مليون هكتار (شكل )8وتشتمل علي :الطماطم ( ،)%42البطاطس( ،)%42البطيخ ()%81 والكانتلوب والشمام (.)%9
1الجزائر ،جيبوتي ،مصر ،قطاع غزة ،العراق ،األردن ،الكويت ،لبنان ،ليبيا ،المغرب ،عمان ،قطر ،السعودية، الصومال ،السودان ،الجمهورية العربية السورية ،تونس ،تركيا ،اإلمارات العربية المتحدة ،واليمن.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
831
تمثل تنمية الزراعة المحمية في مصر الثورة السريعة لهذه الصناعة في المنطقة ككل .كان هناك إزدهار إلستخدام للزراعة في الصوب البالستكية في مصر في عام :8911كانت المساحة الكلية المغطاة عن طريق تغطية األرض ،األنفاق المنخفضة والصوب البالستيكية حوالي 8511هكتار فى عام 351(8915هكتار كتغطية لألرض، 8111هكتار األنفاق المنخفضة 491 ،هكتار الصوب البالستيكية) .وفي خالل سنة أخري تم إصدار القرار الوزاري الخاص بتأسي س اللجنة القومية للزراعة المحمية لتكون مسئولة عن الزراعة المحمية (بحوث ،تنمية ،تدريب وإرشاد) عبر القطر .كانت المساحة 84353هكتار في عام 8998 -8991موزعة كالتالى 191 :هكتار كتغطية لألرض135 ، هكتار صوب بالستيكية و 81531هكتار انفاق منخفضة (جدول رقم .)8 تزاي د إنتاج محاصبل الخضر تحت األنفاق المنخفضة بدرجة ملحوظة في مصر ويستخدم أساسا لألنتاج المبكر للخيار ،الطماطم ،والكانتلوب ،الفلفل الحلو ،الشمام ،الفراولة والفاصوليا للإلستهالك المحلى والتصدير .تعتبر األنفاق المنخفضة بسيطة في التطبيق واإلدارة ،عالوة علي انها أرخص من الصوب البالستيكية. تختلف إنتاجية محاصيل الخضر من قطر الي آخر ولكن تعطي الطماطم أعلى إنتاجبة في معظم الحاالت (شكل .)4تعتبر الزراعة المحمية كتقنية هامة لتحسين إنتاجبة الخضر :فهي تغطى مساحة كبيرة طول العام واألكثر اهمية أنها توفر المياه وتحسن من كفاءة إستخدامه (كفاءة استخدام المياه = ناتج المحصول/األستهالك المائي).
جدول رقم 8 *6002-7777
مساحة محاصيل الخضر النامية تحت أنواع مختلفة من الحماية، تغطية سطح أنفاق منخفضة البيوت الفترة التربة البالستيكية (هكتار) (هكتار) 1980 1977 1986 - 1985 1991 - 1990 1996 - 1995 1997 - 1996 1998 -1997 2001 - 2000 2006 - 2005
2 298 836 1200 1236 1240 2000 2460
إجمالي مساحة الزراعة المحمية
(هكتار) 10 1000 10637 16000 16260 16909 25000 29500
6 360 890 1000 1040 1060 1000 1170
(هكتار) 18 1658 12363 18200 18536 19209 28000 33130
33990 1210 30300 2480 2008 - 2007 * مصر ،األردن ،الكويت ،لبنان ،ليبيا ،المغرب ،قطر ،الجمهورية العربية السورية ،تونس ،تركيا ،اإلمارات العربية المتحدة ،واليمن.
.1الزراعة المحمية لتحسين كفاءة إستخدام المياه لمحاصيل الخضر في منطقة الشرق األدني وشمال افريقيا
838
المحصول (طن/هكتار)
شكل رقم 2 إنتاجية بعض محاصيل الخضر في بعض دول منطقة الشرق األدنى وشمال إفريقيا
ليبيا
اليمن
سوريا
تونــس
زهور القطف بطاطــــــس
قطر
لبنان مصر
بطيــــــــخ
الدولة طماطـــم
المغرب
تركيا
األردن اإلمارات الكويت
كنتالوب وشمام
الموارد المائية بالمنطقة تعتبر إتاحة وإدارة الموارد المائية من بين أكثر العوامل السياسية واألجتماعية واألقتصادية أهمية في القرن الواحد والعشرون ( هارش وآخرون ،8919 ،كارج ،8919 ،مدني وآخرون .)8991 ،ينتج عن سوء إستخدام الموارد المائية المحدودة إنخفاض خطير للمحصول في ظل نظم اإلدارة المحصولية التقليدية في مصر .يمكن ان يؤدي أنتشار الزراعة المحمية الي مضاعفة كفاءة إستخدام المياة بسهولة لمحاصيل الخضر حيث يتم إدارة األحتياجات المائية للمحصول بسهولة تحت نظم الزراعة المحمية. المساحات المروية وتكنيكات الري ينتج حوالي %21تقريبا من إنتاج الغذاء فى منطقة البحر األبيض المتوسط من نظم الزراعة المروية حيث يمثل الرى حوالي %14من الماء العذب ككل المنسحب عبر المنطقة (اليونسكو .)4115،خالل العقدين اآلخران ،إزدادت مساحات الري التكميلي تدريجيا لتغطي أكثر من % 11من مساحات الزراعة المطرية نتيجة لزيادة موجات الجفاف في دول جنوب البحر األبيض المتوسط. تصبح األنتاجية الزراعية أكثر ثباتا واألحسلس أقل بالتغيرات المناخية كلما زاد نسبة مساحة األراضى المروية من المساحة الكلية المنزرعة .وفى المقابل ،يزداد الطلب على المياه للزراعة المروية نظرا لزيادة النتح-بخر وتزداد المنافسة قطاعات المياه الهامة نتيجة للتغير المناخي عالميا .تحتل مصر المركز األعلى من المساحة المروية ضمن أقطار البحر األبيض المتوسط بأكثر من %91من المساحة المنزرعة تعتمد على الرى .كما تحتل البانيا المرتبة الثانية فى نسبة المساحة المروية ( ،)%29بينما فيما يتعلق بدول البحر األبيض المتوسط األخري نجد أن المساحة المروية أقل من .%21
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
834
مفاهيم كفاءة إستخدام مياه الرى كفاءة الري لقد بدأ المفهوم األصلي لكفاءة إستخدام مياه الري بالمصطلح "كفاءة الري" والذي حدد بواسطة دونين و وستكوت ( ) 8911كتطبيق أقل كمية من األحتياج المائى للوصول بمنطقة أنتشار الجذور للسعة الحقلية .وإذا زادت كمية المياه المضافة الكلية عن الكمية المطلوبة فعليا لإل ستعواض تصبح كفاءة الري منخفضة جدا .وتحسب كفاءة الري أو كفاءة مياه الري المضافة بإستخدام المعادلة التالية: Ea%=Et/Id :حيث :Eaكفاءة الري : Etكمية نتح-بخر :Idكمية مياه الري الواصلة عند باب المزرعة يمكن أن تختلف كفاءة مياه الري المضافة (نسبة كمية مياه الري الواصلة عند باب المزرعة /كمية المياه المخزنة فى منطقة إنتشار الجذور النشطة) من قييم منخضة جدا الى قييم تقترب من ( %811إسرائيلسن وهانسن .)8954 ،ومع ذلك ،تكون كفاءة مياه الري المضافة للرى السطحى حوالي ،%51ولنظم الرى بالرش المصمم جيدا %11وللرى بالتنقيط حتى %91لممارسات الرى العادية.
كفاءة إستخدام الرى غالبا تنجم مشاكل الموارد المائية عن نقص كفاءة إستخدام المياه لإلمدادت الزراعية والصناعية والمنزلىة .لقد ذكر حمدى و الكرجنوال ( )8999أن الزراعة هى النشاط األكثر أهمية فى إستخدام المياه الى حد بعيد ،وربما أيضا القطاع األقل كفاءة فى إستخدام المياه .فيمكن أن تعزى الكفاءة المنخفضة للرى بالدرجة األولى لسوء إدارة المياه باألضافة الى المشاكل التقنية للنقل والتوزيع أو الرى الحقلى واألفتقار الى الصيانة للبنية الهيكلية للرى والتى غالبا ماتنتج عن األستثمار غيرالمناسب للتشغيل والصيانة .ولزيادة كفاءة الرى ،فأنة لمن الضرورى تحسين إدارة نظم الرى وإدارة الرى الحقلى .وفيما يتعلق بإدارة الرى الحقلى فإن دور المزارع يكون حاسما .تم تنمية كفاءة الرى لتستوعب األحتياجات إلستخدام األرض والمياه وبصفة خاصة لألغراض الزراعية .لقد عرض تانر وسينكالر ( )8913مراجعة مفصلة ومكثفة للطرق النماذج المختلفة لحساب كفاءة إستخدام المياه .فالجملتان "إستخدام كفاءة المياة" أو " كفاءة إستخدام المياه" وعالقتها باألنتاج المحصولى تعتبران غامضتان الى حد كبير :فهى قد تعنى توفير مياه من مصدر معين يستخدم لألنتاج الزراعى ،أو زيادة األنتاج للهكتار لوحدة المياة التى تبخرت من األرض أو نتحت من النباتات فى الحقل .لقد تم توظيف المصطلح كفاءة إستخدام المياه بدرجة واسعة جدا بواسطة علماء النبات والمهندسين الزراعيين لألشارة لمدى من المشاهدات ،من تبادل الغازات بواسطة أوراق فردية لمدة عدة دقائق الى إستجابة محصول الحبوب لمعامالت الرى عبر فصل زراعى كامل (سينكالر.)8912، تعرف كفاءة إستخدام المياه ،مقاسة بكجم/م 3عادتا فيما يتعلق بمنتجى المحاصيل كما يلى: كفاءة إستخدام المياه = محصول وحدة المساحة /حجم المياة المستخدم إلنتاج المحصول.
.1الزراعة المحمية لتحسين كفاءة إستخدام المياه لمحاصيل الخضر في منطقة الشرق األدني وشمال افريقيا
833
ويمكن التعبير عن كمية المياه المستخدمة إلنتاج المحصول بطرق مختلفة .والطريقة المبسطة لحساب كفاءة إستخدام المياه تكون:
))WUE = (N/T)/(1+(E/T حيث: :Eالبخر :N/Tكفاءة النتح
2
:Nكمية المادة الجافة الناتجة :Tالنتح (جريجورى)8998 ، حلل تانر وسينكالر ( )8913نتائج كفاءة إستخدام المياه المحصولية وتوصال الي خالصة متشائمة الى حد ما وهى أن تحسن ملموس يمكن أن يتحقق من خالل إما تربية النبات أو العمليات الزراعية المحلية .ومع ذلك ،بمفهوم النطاق الجغرافى الواسع ،يمكن تحقيق تحسن ملموس فى كفاءة إستخدام المياه بمطابقة األنتاج المحصولى مع المناطق األقل ضغط بخر .وبصفة عامة ،تزداد متطلبات النتح بخر واألشعاع الشمسى وعجز التشبع كلما قل هطول األمطار والسحب فى منطقة ما .لقد نشر عن أقسام المناخ للمناطق القاحلة فى الواليات المتحدة المتجاورة فى مناطق حيث يزداد نقص التشبع والنتح-بخر .على الرغم من وجود زيادة فى القدرة األنتاجية تحت ظروف الرى مع الظروف القاحلة لوجود اشعة الشمس المتزايدة وفترة النمو الممتدة ،يضيف التأفق الى النتح-بخر للحقول المروية مع عدم زيادة واضحة فى األنتاجية.
الري فى المناطق الرطبة حيث أن الرى غالبا ينتج زيادات فى المحصول فى المناطق الرطبة ،فقد استنتج كل من تانر وسينكالر ( )8913أن كفاءة إستخدام المياه المحصولية بصفة عامة يمكن تحسنها بدرجة كبيرة عن طريق التأكيد األعظم على أدارة المياه وتكنولوجيا الرى فى المناطق الرطبة فى الواليات المتحدة .عالوة على أن يمكن ان تتحقق محاصيل متزايدة فى المناطق الرطبة بمدخالت مائية أقل كثيرا مقارنة بالمناطق األكثر جفافا :فاألمطار تمد بالكثير من األحتياجات المائية والفقد نتيجة النتح تكون أقل .وهناك حقيقة متزايدة وهى أن فى المناطق الرطبة حيث يتوفرالمياه بدرجة كبيرة وعادتا ما تكون ذات نوعية جيدة نجد أنه اليوجد مشكلة الملوحة .واعتبارات اخرى يأتى تفصيلها فيما يلى.
يلزم األخذ فى األعتبار المكون األقتصادى للمحصول .كما يلزم األخذ فى األعتبار الزال بحوث الرى مهملة فى المناطق الرطبة حيث هطول األمطار غير المتنبئ بها يشكل مشاكل تكنكية مختلفة لتلك التى توجد فى المناطق الجافة حيث معظم يتم تطوير تكنولوجيا الرى.
يتم تطويرعمليات تنمية تسميد التربة المتبناه فى المناطق الرطبة مع قلة األهتمام للتفاعل بين كفاءة إستخدام المياه و كفاءة الرى ،البحث مطلوب إلستنباط عمليات تسميد ورى واضحة اخذة فى حسبانها هذا التفاعل
2كمية المادة الجافة بالجرام التي تنتجها كمية المياه باللتر التي ينتحها النبات
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
832
وتقلل فقد السماد عن طريق الغسيل مع المحافظة على إمداد مائى بالتربة مناسب للنبات ،مع األهتمام المتزايد بالمحاصيل ذات المجموع الجذرى السطحى واألراضى الرملية .أنة من الضرورى توفر فى عمليات الرى ا لمناسبة أن توفرإمداد كامل بالماء لمنطقة إنتشار الجذور لقليل الطاقة المستخدمة فى الرى وتجنب تلوث الماء األرضى بالنترات (تانر وسينكالر.)8913،
األثار السيئة للنحر تكون اعظم فى المناطق الرطبة حيث يتلو الرى سقوط امطار غير متوقعة ،ففى األرضى المنحدرة يلزم وجود تكامل عمليات الرى مع مقايس المحافظة البيئة الضرورية.
يمكن أن تشكل أمراض النبات والحشرات الحشائش غير الموجودة بالمناطق الجافة مشكلة فى ظل الرى فى المناطق الرطبة.
تشكل غالبا مرور االآلت إلجراء العمليات الزراعية مشكلة فى األراضى ذات البناء الدقيق فى ظل سقوط األمطار الطبيعية ،كما تزداد المشكلة سوءا فى وجود الرى.
يوثر زيادة تكاليف الطاقة جدوى الرى فى كال المناطق الجافة والرطبة ،تقدير آخر يكون مطلوب فى المناطق الرطبة حيث تعتبر كل من إتاحة الماء والزيادات المحصولية المحتملة عوامل مهمة .حقا فإن إستخدام الطاقة الكهرب ائية لضخ المياه تعتبر موسمية ويوجد عدم تحكم فى الطقس فيما يتعلق بميعاد الرى ،لذلك إدارة توليد الطاقة وتوزيعها فيما يتعلق بالذروة للحمل مشكلة متزايدة.
وبإختصار ،سيساعد الرى المجدول رقم بالتأكيد على ترشيد استخدام التسميد ،المحافظة على التربة ،ومكافحة اآلفات، ومتطلبات القوة ،وادارة الحمل الكهربائى لتحقيق أعلى إنتاجية وأقل ضرر بيئى (تلوث المياه الجوفية ،فقد التربة) فى وجود سقوط امطار غير متوقعة .تحسين مستوى متوسط من التنبؤ لسقوط المطار قد يساعد فى تحسين كفاءة إستخدام المياه ،ولكن اخذين فى األعتبار التقدم الذى تحقق منذ 8911فيوجد مساحة قليلة لتحسين قادم.
عوامل تؤثر في كفاءة استخدام المياه
نظم توصيل المياه تختلف القنوات المفتوحة ،والقنوات المبطنة واألنابيب المبوبة فى قدرتها فى توصيل المياه وفى الفقد الحادث .على المستوى الكبير ،يعتبر نظام توصيل المياه عامل رئيسى فى تحديد كفاءة إستخدام المياه.
نظم الرى و نظم توصيل المياه يوجد طرق مختلفة لزيادة إتاحة المياه للنتح .من العوامل األخرى التى يمكن اخذها فى األعتبار لتعظيم إتاحة المياه هى تحسين حركة المياه فى األراضى ،واإلمتصاص بواسطة الجذور والحركة داخل النبات.
شكل ومورفولوجيا المحصول عندما يكون البخر من التربة منخفض تكون المحاصيل ذات الظل لألوراق المقفولة ذات كفاءة إستخدام مياه أفضل.
العوامل المناخية .تؤثر العوامل المناخية فى العمليات الطبيعية التى تتحكم فى نتح-بخر المحصول كما تعتبر مفتاح إلدارة وتقليل فقد المياه .تحد بدرجة واضحة حدوث نقص المياه فى المحاصيل من قدرة المحاصيل إلنتاج محصول إقتصادى.
.1الزراعة المحمية لتحسين كفاءة إستخدام المياه لمحاصيل الخضر في منطقة الشرق األدني وشمال افريقيا
831
اإلدارة .األنتاجية المحصولية لوحدة المساحة من األرض والماء المستهلك للوحدة المحصولية .يعتبر أعلى عائد نقدى لوحدة الحجم من المياه فى منطقة ما عامل مهم إلختيار المحصول .تهدف القرارات المناسبة لزيادة كمية المياه المتاحة إلنتاج المحصول ولتحسين صفات النمو المحصولية لكى يزداد المحصول األقتصادى.
إعتبارات إقتصادية .يعتبر العائد النقدى للوحدة المحصولية عامل رئيسى لتحسين الكفاءة.
تقنيات للتنبؤ بالمحصول .يلزم اعتبارالمكون األقتصادي للمحصول .يلزم األخذ في األعتبار إنتاجية المحصول من وحدة المساحة من األرض واستهالك المياه لوحدة المنتج .يعتبر تحقيق أعلي عائد نقدى لوحدة الحجم من المياه في منطقة ما هام في إختيار المحصول.
عوامل إجتماعية وسياسية .تلعب هذه العوامل دورا مهم فى تقرير إعطاء اولوية لزيادة كفاءة إستخدام المياه إلنتاج المحاصيل فى منطقة ما.
نظم إدارة كفاءة المياه معلومات خاصة إلستخدام المياة فى الحقل متاحة فى العديد من المطبوعات .ويوضح هذا القسم الطرق والمفاهيم لتحسين كفاءة إستخدام المياه فى الزراعة .تختلف كفاءة إستخدام المياه إعتمادا على نظام الرى .لقد قرر بواسطة وستكوت ودونين ( ) 8911أن كمية المياه المطلوبة للرى يمكن تقديرها بأخذ عينات من التربة فى عديد من األماكن فى الحقل وتقدير نقص الرطوبة .والماء المضاف حينئذ يمكن حسابة للسماح للفقد الممكن .كفاءة الرى للرى بالرش حوالى ،%11-51والرى الموضعى حوالى ،%11ولرى الحياض ،%11-21ولرى أثلم .%51-21 يمكن تقدير زمن الرى خالل فصل الجفاف الحرارة المرتفعة على أساس األستهالك المستخدم .فلو كانت معدالت األستهالك المستخدم معروفة بالنسبة للمحصول والمساحة ،فأقسم الرطوبة المتاحة الموجودة فى منطقة إنتشار الجذور بالتربة (مم) على معدل األستهالك المستخدم (مم/يوم) لتقدير عدد األيام بين الريات المختلفة .واليجب إستخدام هذه الطريقة للريات التى تتم فى بداية الموسم كما التطبق فى حالة النباتات الصغيرة والتى لم يكتمل نمو مجموعها الجذرى أو للتطبيقات الخاصة مثل ماقبل الزراعة أو الرى بغرض الغسيل. فيما يتعلق بكل طرق الرى ،يمكن إفتراض مجازا أن قطاع التربة المتجانس سوف يمتص حوالى نفس كمية المياه فى مكان معين فى الحقل مثل األماكن األخرى ،أذا ما كانت المياه مالمسة للتربة لنفس الفترة من الزمن .وبصغة أخرى، لو أن المأخوذ "فرصة الزمن" مماثلة فى كل النقاط فى الحقل ،حينئذايمكن توقع تطبيق متجانس للمياه فى كل الحقل. بينما نجد أن معظم طرق الرى التسمح لإلضافة المياه لنفس الفترة من الوقت فى كل مكان بالضبط ،فنجد أنها تشترك فى هذا الهدف.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
835
تحسين كفاءة الرى -توصيات العمليات الزراعية الجيدة قبل الرى ،إختبررطوبة التربة في منطقة الجذور في عدة مواقع .قدر كمية المياه المطلوبة لوصول التربة إلي السعة الحقلية .إختبررطوبة التربة مرة ثانية بعد الري بحوالي 3-4أيام .يجب أن الرطوبة قريبة من السعة الحقلية عبر عمق منطقة إنتشار الجذور .يجب اال يوجد بقع جافة أو طبقات جافة في الحقل .حدد عمق المياه المضافة بالسنتيمترات للحقل أثناء الري .سوف يتطلب ذلك قياس حجم التدفق ومدة وفترة الوقت التي أخذها الماء للوصول إلي الحقل .بعد ذلك أحسب العمق المضاف .فيما يتعلق بالري بالرش ،أضرب المعدل المضاف بالميليمترات في عدد الساعات التي عمل خاللها الرشاشات في موضع واحد .كم تكون كمية المياه المقدرة مقارنة بالكمية التي تم وصولها للحقل؟ ماهي كفاءة الري التي تم التحصل عليها بالتقريب؟ يمكن التحصل علي كفاءة عالية .ومع ذلك ،أذا تم إضافة كمية صغيرة من المياه لتربة جافة ،ربما يكون الري غير كافي. أثناء الري ،أختبر ما إذا كانت وقت فرصة اإلستعاب هي نفسها تقريبا عبر الحقل .عند الري بإستخدام طريقة الحدود ( ،) the border methodهل يظل الماء لنفس الفترة تقريبا عند النهاية المنخفضة ووسط الحقل كما يحدث عند النهاية األعلي؟ إذا ما تم إستخدام الري السطحي ( ،)furrowsهل يصل الماء النهاية المنخفضة في حوالي ربع الوقت الكلي لوقت وصوله عند النهاية األعلي؟ هل تملئ األحواض والحدود المقامة بسرعة؟ الحظ كمية مياه الري التي تجري علي سطح الحقل كفاقد .يدل الجريان السطحي لكمية كبيرة من الحد أن سريان الماء أكبر من الالزم أو أن المياه تجري في حد الشريحة لمدة أطول من الالزم .عندم يكون الماء في حدود مصصمة جدا (ليس حد عالي) تقارب النهاية المنخفضة للشريحة ،ربما يقل التدفق أو ينقطع عند النهاية األعلي. وبهذه الطريقة ،حتي التوزيع يتم الحصول علية بأقل أو عدم حدوث جريان .يلزم ضبط حجم التدفق مع معدل إستيعاب التربة و مع طول الحد أذا ما كانت الحدود سوف تروي فرديا دون فقد متزايد .إذا كان الجريان في الري السطحي زائد ،فيجب تقليل تدفق الري السطحي الي حوالي ثلثي السريان األصلي بعد أن يصل الماء إلي النهاية المنخفضة. الحظ دليل وجود مياه بكثرة زائدة عن الالزم تستخدم كونها مكلفة مقارنة بأستخدام أقل من الالزم. يمكن أن يحدث الفقد عن طريق أربع طرق مختلفة نتيجة الري الزائد:
التكلفة العالية إلستخدام الماء الزائد
غسيل غذاء النبات أسفل منطقة جذور للنباتات المحصولية
غرق بعض أو كل أرض المزرعة
إنخفاض المحصول (لبعض المحاصيل)
يجب أن يتم إستخدام مياه الري بكفاءة لتحقيق إنتشار منتظم عبر الحقل وملئ خزان التربة .ومع ذلك ،في التحليل النهائي ،تعتبر كمية المحصول الناتجة بالماء المتاح التي تحدد الكفاءة الحقيقة إلستخدام المياه .يمكن أن تروى المحاصيل مرة أو مرتين أثناء الموسم والتزال غير قادرة علي األنتاج الجيد بسبب نقص الرطوبة أثنا جزء من موسم النمو .عالوة علي أنه ،يمكن إستخدام المياه بكفاءة فقط إذا ما تم إتباع الطرق الزراعية وممارسات الري الجيدة. يجب أال يتجاوز معدل إمداد الماء المضاف عبر نظم الري المختلفة معدل تسربه في التربة ،لتجنب الفقد في المياه نتيجة للجريان السطحي.
.1الزراعة المحمية لتحسين كفاءة إستخدام المياه لمحاصيل الخضر في منطقة الشرق األدني وشمال افريقيا
831
الزراعات المحمية لقد أسهم إستخدام تقنيات البيوت الزجاجية والبالستيكية معنويا في تحسين كفاءة إستخدام المياه .يخلق الغطاء البالستيكي أو الزجاجي مناخ معين (أبوحديد والبلتاجي )8998 ،حيث تكون األشعاع وحركة الرياح أقل لكن تكون رطوبة الهواء النسبية أعلي منها في الحقل المفتوح ،حيث يكون من المفضل أنخفاض في البخر -نتح ( عيسي وآخرون .)8998 ،عالوة علي ،انه ينتج عن درجة األعلي زيادة في معدل نمو النبات ومحصول أعلي من وحدة المساحة لألرض ا لمنزرعة .تم تسجيل زيادة في المحصول وانخفاض في اإلستهالك المائي في ظل الزراعة المحمية بواسطة أبوحديد وآخرون ( .)8994تنتج الزراعة المحمية محاصيل أعلي بمياه أقل:تتحسن كفاءة إستخدام المياه (أبوحديد والبلتاجي .)8998 ،تنعكس كفاءة إستخدام المياه في الصوب ايضا في كفاءة إستخدام األسمدة (مدني وآخرون .)8991 ،تشير العديد من التقارير (إسماعيل وآخرون8995 ،؛ البحيري وآخرون8995 ،؛ عبد المنعم وآخرون )8995 ،أن تقنيات الصوب البالستيكية للزراعة المحمية والزراعة بون تربة تحسن ظروف الغذائية وأن المشاكل الغذائية ليست سهلة الحل في ظل ظروف الحقل المفتوح.
الزراعة بدون تربة
3
يعتبر استخدام المواد في الزراعة بدون تربة للحصول علي نوعية خضر افضل وكوسيلة لتحسين كفاءة إستخدام المياه مثال متميز لكفاءة استخدام الموارد المائية. لتوضيح العالقة بين الزراعة بالمادة وكفاءة إستخدام المياه ،يجب مالحظة أن:الطماطم المنزرعة بالحقل تنتج 3كجم/م
3
من المياه؛ تنتج الطماطم المنزرعة بالتربة في صوبة بالستيكية 81كجم/م3؛ تنتج الطماطم المنزرعة في مادة تحت ظروف صوبة بالستيكية 21كجم/م.3 تم استباط تقنيات الزراعة بدون تربة تحت الصوب للتغلب علي المشاكل الزراعية الرئيسية ،متضمنة التغذية، األمراض النباتية والتلوث البيئي .تم مؤخرا اكتشاف انها اداة ذات كفاءة في توفير المياه .لقد كان استنباط نظام المزراع المائية البسيط منخفض التكاليف التحدي الرئيسي الستمرار الزراعة بدون تربة .تم اجراء عدة محاوالت لتصميم وتنفيذ تقنيات الزراعة بدون تربة وثبت أنها مقبولة اقتصاديا و آمنة بيئيا .ولهذا تحسنت كفاءة إستخدام المياه بدرجة كبيرة وانخفض استخدام الكيماويات للتغذية والوقاية من اآلفات واألمراض الي مستوي منخفض جدا .تعتبر تكاليف األنتاج عالية ولكن تهدف البحوث المستقبلية الي تقليل التكاليف وتحسين التطبيق علي مستوي كبير في األراضي القاحلة .كانت والزالت الموارد المائية المحدودة والنمو السكاني المتزايد العوامل الرئيسية المؤدية الستخدام الزراعة المكثفة في مصر .كانت الزراعة المحمية هي الخطوة األولي ،بدأية في أواخر السبعينات وتكثيفا في منتصف الثمانينيات .يمكن تحقيق تعظيم ناتج المحصول لوحدة المتر المربع من التربة والمتر المكعب من المياه عبر استخدام نظم المزارع المائية (زايد وآخرون .)8919 ،مدي من اختيارات المزارع المائية يعتبر متاح لألستخدام في مصر. يعتبر تقنية الفيلم الغذائي ( )NFTوالصوف الصخري من النظم األكثر إنتشارا ،بالرغم من الحقيقة أن الصوف الصخري يحتاج استبدال سنة بعد سنة ،مما يعد تكاليف إضافية مقارنة مع .NFT 3توجد معلومات تفصيلية عن الزراعة بدون تربة في الفصل 84ومميزات الري بالتنقيط في الفصل .1
831
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
يمكن تحسين كفاءة. في مصر في القري السياحية حيث اليمكن زراعة التربة بنجاحNFT بدأت المجهودات إلدخال .)8995 ، مثل نظم المزارع الهوائية (الشناوي وآخرون،إستخدام المياه ايضا بتبني نظم اخري
المــراجـــع Abd Elmoniem, E.M., El-Shinawy, M.Z., Abou Hadid, A.F., Eissa, A.M. & ElBeltagy, A.S. 1996. Effect of nitrogen form on lettuce plant grown in hydroponic system. Acta Hort., 434: 47–52. Abou Hadid, A.F. & El-Beltagy, A.S. 1992. Water balance under plastic house conditions in Egypt. Acta Hort., 303: 61–69. Abou Hadid, A.F. & El-Beltagy, A.S. 1991. Pan evaporation as affected by plastic house micro climate. Acta. Hort., 287: 35–46. Abou Hadid, A.F., El-Shinawy, M.Z., El-Beltagy, A.S. & Burrage, S.W. 1992. Relation between water use efficiency of sweet pepper grown under nutrient film technique and rockwool under protected cultivation. Acta Hort., 323: 89–96. Bilbro, J.D. 1975. Relationship of air temperature to first bloom dates of cotton. Texas Agric. Exp. Sa. Misc., No. 1186. 8 pp. Doneen, L.D. & Westcot, D.W. 1988. Irrigation practices and water management. Oxford and IBH publishing Co. PVT. Ltd, New Delhi. Eissa, A.M., Abou Hadid, A.F., El-Beltagy, A.S. & Omara, A.A. 1991. Relationship between class “A” Pan evaporation and water vapor pressure deficit under plastic house. Egypt. J. Hort., 18(2): 131–139. El-Behairy, U.A., Abou Hadid, A.F., El-Asdoudi, A. & Burrage, S. 1996. Effect of phosphorus application on mineral contents of cucumber grown in NFT. Acta Hort., 434: 21–27. El-Shinawy, M.Z., Medany, M.A., Abou Hadid, A.F., Soliman, E.M. & El-Beltagy, A.S. 1996. Lettuce plant growing: comparative water use efficiencies of production systems. Acta Hort., 434: 53–57. Fry, W.E. 1982. Principles of plant disease. Academic Press , New York.
839
الزراعة المحمية لتحسين كفاءة إستخدام المياه لمحاصيل الخضر في منطقة الشرق األدني وشمال افريقيا.1
Gregory, P.J. 1991. Concept of water use efficiency. In H.C. Harris, P.J.M. Cooper & M. Pala, eds. Soil and crop management for improved water use efficiency in rain fed areas, p. 9–20. ICARDA, Aleppo, the Syrian Arab Republic. Hamdy, A. & Lacirignola, C. 1999. Mediterranean water resources: Major challenges towards the 21st century. Tecnomarck, Bari, Italy. Harsh, S.B., Lloyd, J.W. & Borton, L.R. 1989. Models as an aid to decision making. Acta Hort., 248: 27–48. Ismail, A.S., Eissa, A.M., El-Beltagy, A.S. & Abou Hadid, A.F. 1996. Iron-zinc and phosphorus relationship in nutritional of tomato seedlings grown on sandy soil. Acta Hort., 434: 77–84. Israelson, O.W. & Hansen, V.E. 1962. Irrigation principals and practices (3rd ed). Wiley, New York. 412 pp. Jones, A.L., Fisher, P.D. & Seem. 1984. Development and commercialization of an infield microcomputer delivery system for weather-driven predictive models. Plant Dis., 68: 458–463. Krug, H. 1989. Growth models as an aid for planning vegetable production in greenhouses. Acta Hort., 260: 391–400. Lichev, S. 1965. Effect of the weather condition on the emergence and development of cotton. (Bulg.) Rast. Nauki (1964), 1, No. 10: 93–101 (Cited after field crop abs. VI. 18 No. 4). Makram, E.A., Ziadah, K.A. & El-Shazly, W.M. 1995. The proper soil temperature for sowing cotton early. J. Aric. Sci. Mansoura Univ., 20(7): 3191. Medany, M.A., Wadid, M.M. & Abou Hadid, A.F. 1997. New extension system for modern irrigation management in Egypt. Nelson, L.E. 1968. Effect of root temperature variation on growth and transpiration of cotton (Gossypium hirsutum 1) seedlings. Aron. J. 1967, 59, No. 5391–5. (Bibl. 14, Mississippi Agric. Exp. Son. Sate College). Royer, M.H. & Russo, J.M. 1989. Plant Disease Predication Using a Mesoscale Weather Forecasting Technique. Plant Dis., 73: 618–624. Sinclair, T.R., Tanner, C.B. & Bennett, J.M. 1984. Water use efficiency in crop production. Bioscience, 34: 36–40.
821
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
Tanner, C.B. & Sinclair, T.R. 1983. Efficient water use in crop production: Research or Re- Search? In Taylor et al. Limitations to efficient water use in crop production, American Society of Agronomy, Inc., p. 1–25. UNESCO. 2006. Non-renewable groundwater resources: A guidebook on sociallysustainable management for water-policymakers. IHP-VI, Series on Groundwater No. 10. 103 pp. Zayed, A., Abou Hadid, A.F., El-Behairy, U. & El-Beltagy, A.S. 1989. The use of nutrient film technique for the commercial production of greenhouse tomato in Egypt. Egypt J. Hort., 16(2): 101–110.