توسعة ري البستان: إضافة نقاطات مع استقرار الأشجار الصغيرة

أضف نقاطات البستان أو غيّر مواضعها عندما يصبح نمط البلل الحالي غير كاف لخدمة منطقة الجذور النامية للأشجار الصغيرة. تحقق من مواضع وصول الماء، والكمية التي تتلقاها كل شجرة، وقدرة القطاع بعد التوسعة على العمل عند الضغط المطلوب. فزيادة المخارج تغيّر توزيع الماء حول الشجرة والطلب على شبكة الري معا؛ وكبر حجم الشجرة سبب لمراجعة الترتيب، وليس أمرا تلقائيا بمضاعفة عدد النقاطات.

نقاطات منفصلة معروضة بوصفها مكونات للمعدات. لا يمثل ترتيبها شبكة مركبة في بستان ولا عدد المخارج وتصريفها المفترضين في المثال. الصورة: IrriNex.

اتخذ قرار تعديل الترتيب بناء على ملاحظات استقرار الأشجار

قد تعتمد الشجرة المزروعة حديثا في البداية على حجم صغير من التربة المحيطة بجذورها. ومع استقرارها ونموها، قد يؤدي إبقاء جميع المخارج بجانب موضع الزراعة الأصلي إلى ترك الجذور النامية خارج المساحة التي تبتل بانتظام. ونقل جميع المخارج إلى الخارج دفعة واحدة قد يخلق المشكلة المعاكسة: فقد تفقد منطقة الجذور الأصلية وصولا موثوقا إلى الماء قبل أن يصبح نمط البلل الجديد فعالا.

تصف إرشادات جامعة كاليفورنيا لأشجار الفاكهة عارية الجذور نقل خطوط التنقيط والنقاطات تدريجيا إلى الخارج مع امتداد الجذور. وهذا مبدأ لتحديد المواضع، وليس مسافة أو جدولا زمنيا يصلحان لكل الحالات. فالأصل الجذري والتربة ومادة الغرس والطقس والصرف وسجل الري عوامل تؤثر في الانتقال. ويمكن الاستفادة من حدود التاج عند رسم الخريطة، لكنها لا تثبت موضع كل جذر أو نشاطه.

راجع أشجارا ممثلة للأجزاء الأضعف والأقوى نموا من القطاع. وسجل مواضع المخارج الحالية، والمكونات التي يظهر عليها تلف أو انسداد، ورطوبة التربة عند مسافات وأعماق مناسبة، وعلامات امتداد الجذور خارج منطقة الزراعة الأولية. قارن الملاحظات قبل رية وبعدها. ولا تستنتج أن حجم التربة المبتلة غير كاف من ذبول الأوراق وحده؛ فتعطل توصيل الماء وفرط الرطوبة وتضرر الجذور وحالات أخرى قد تثير مخاوف مشابهة.

ينبغي أن يحدد قرار التوسعة فجوة ملحوظة يراد تصحيحها، مثل عدم كفاية البلل عند الجانب الخارجي لمنطقة الجذور النامية. أما «إضافة نقاطة لأن الشجرة أصبحت أكبر عمرا» فلا يقدم شرط قبول قابلا للقياس. سجل ما يجب أن يحسنه التعديل المقترح، مع الحفاظ على وصول الرطوبة إلى الجذور التي تدعم الشجرة بالفعل.

ارسم خريطة حجم التربة المبتلة قبل تغيير عدد المخارج

الماء الظاهر على السطح جزء من الصورة فقط. افحص الرطوبة تحت المخارج الحالية، وبينها، وبالقرب من المواضع الجديدة المقترحة، عند أعماق تناسب ظروف التجذير الفعلية. استخدم مسبارا أو طريقة أخذ عينات مناسبة تتجنب إيذاء الجذور دون حاجة. سجل طبقات التربة والانضغاط ومسارات الجريان التفضيلي والانحدار وأي تجمع للماء. ولا تتعامل مع بقعة رطبة على السطح بوصفها خريطة كاملة لحجم التربة المبتلة في منطقة الجذور.

تربط إرشادات جامعة ولاية نيو مكسيكو لري أشجار البيكان ترتيب النقاطات بحركة الماء في التربة، وتصف توسيع حلقات الري حول الأشجار أو استخدام خطوط جانبية إضافية مع نموها. وأمثلة البيكان فيها إرشادات مرتبطة بالمحصول والموقع، وليست قواعد لعدد النقاطات في كل بستان. والدرس العملي هنا هو اختبار توزيع الماء والطلب الهيدروليكي المصاحب له معا.

الملاحظات المتكررة أنفع من قراءة وحيدة لحساس يسهل الوصول إليه. يشرح دليل مواضع حساسات رطوبة التربة في الحقول المروية بالتنقيط اختيار المواضع الممثلة. أبق مواضع البلل القديمة والمقترحة قابلة للتمييز أثناء التجربة؛ فنقل حساس ونقاطة في الوقت نفسه قد يصعّب تفسير المقارنة بين ما قبل التعديل وما بعده.

اختر تعديلا يدعمه تصميم المعدات المركبة

تشمل الخيارات نقل المخارج النقطية الحالية، أو توسيع حلقة حول الشجرة، أو إضافة مخارج معتمدة إلى أنبوب جانبي خال من النقاطات المدمجة، أو تركيب خط جانبي ثان. وهذه تعديلات مختلفة. فقد تؤدي إعادة توزيع المخارج العاملة نفسها إلى تغيير مكان إضافة الماء دون زيادة التصريف الاسمي للشجرة. وتزيد إضافة المخارج التصريف الاسمي، بينما قد تزيد إضافة الأنبوب فواقد الاحتكاك حتى إذا لم يتغير عدد المخارج.

طابق التعديل مع التصميم الفعلي للأنبوب والنقاطة. فالخط ذو النقاطات المدمجة لا يقبل تلقائيا أي وصلة تثقب له، كما أن سدادة المخرج لا تعادل جميع وسائل الإغلاق المعتمدة لدى المصنعين. تحقق من أبعاد التوصيل ومتطلبات الترشيح ونطاق ضغط التشغيل وإمكانية الوصول للصيانة. وتوفر مقارنة أنواع نقاطات الري المصطلحات المفيدة لهذه الخيارات؛ أما إثبات التوافق فيجب أن يستند إلى وثائق الطراز المختار.

قد يغطي رشاش صغير أو نمط رش مختلف مساحة سطحية أوسع، لكنه ليس بديلا مكافئا هيدروليكيا لمخرج تنقيط. تحقق من تصريف الفوهة الفعلي ونمط التوزيع والضغط والعوائق الناتجة عن النبات أو الواقيات. ولا تخفض الضغط لمجرد تقليل نصف قطر البلل دون مراجعة حدود تشغيل الجهاز والتوزيع الناتج.

تؤكد إرشادات برنامج UC IPM لري الأشجار ضرورة فحص مواضع النقاطات وتجنب الرطوبة المطولة عند طوق الجذر للأشجار المستقرة. طبق هذا الاعتبار العام لصحة النبات إلى جانب المشورة الخاصة بالمحصول. ولا يفرض دليل التوسعة هذا مسافة واحدة عن الجذع، أو نسبة محددة للمساحة المبتلة، أو عمقا ثابتا للجذور.

احسب تغير تصريف القطاع في المرحلة المقترحة

لنأخذ مثال تخطيط افتراضيا يضم 360 شجرة. لكل شجرة في البداية 2 من المخارج، ويبلغ التصريف المفترض لكل منها 2 L/h عند ضغط التشغيل المطلوب. وتستخدم التوسعة المقترحة 4 مخارج بالتصريف نفسه لكل شجرة. هذه الأعداد توضح الحساب فقط؛ وليست أعدادا موصى بها لنوع أو عمر أو تربة محددة.

للمخارج المتطابقة أثناء التشغيل، qtree = n × qe، حيث n عدد المخارج وqe تصريف المخرج باللتر في الساعة. التصريف الأولي للشجرة هو 2 × 2 = 4 L/h، ويرتفع إلى 4 × 2 = 8 L/h. وللقطاع المتجانس تعطي العلاقة Qblock = N × qtree ÷ 1000 التصريف بالمتر المكعب في الساعة. وإذا اختلفت التصاريف الفعلية للمخارج، فاجمع التصاريف المقاسة أو المقدرة بنموذج ملائم بدلا من ذلك.

افترض أن تقييما هيدروليكيا منفصلا أثبت قدرة المصدر والمضخة ومسار التوصيل المشترك على توفير 2.50 m³/h عند ظروف الخدمة المطلوبة. احجز 0.20 m³/h من هذه القدرة كهامش تخطيط، ليبقى سقف تصريف القطاع 2.30 m³/h. وهذا الهامش قدرة محجوزة، وليس تصريفا إضافيا مقاسا. ولا يمثل أي من الرقمين قيمة على لوحة مضخة أو مواصفة لمنتج من IrriNex.

الحد الأعلى الحسابي هو floor(2300 ÷ 8) = 287 شجرة مجهزة بالكامل وفق الترتيب الموسع وتعمل معا، حيث تعني floor التقريب إلى العدد الصحيح الأدنى. وهذه نتيجة فرز أولي، وليست إذنا بتوصيل هذا العدد من الأشجار بأي خط جانبي قائم. ويجب أن يحقق التقسيم العملي أيضا شروط مسار الأنابيب وفواقد الضغط وتشغيل الصمامات ووقت الري المتاح وسياسة الاحتياطي. وتتطلب المجموعتان المقترحتان، وفي كل منهما 180 شجرة، أنابيب مناسبة يمكن التحكم فيها بشكل مستقل.

افصل حجم الرية عن عدد المخارج ومدة التشغيل

في الجزء الثاني من المثال الافتراضي نفسه، لنفترض أن هدفا محددا بصورة مستقلة هو خروج 12 L لكل شجرة خلال رية واحدة. إنه حجم مفترض موزع في هذه الرية، وليس توصية يومية أو حجما محتجزا في منطقة الجذور أو احتياجا مائيا للمحصول. ويجب تحديد ملاءمته على نحو منفصل من ملاحظات التربة والمحصول.

عند التصاريف الثابتة المفترضة، t = Vevent ÷ qtree. يحتاج الترتيب الأصلي إلى 12 ÷ 4 = 3 h من خروج الماء، ويحتاج الترتيب الموسع إلى 12 ÷ 8 = 1.5 h. والإبقاء على المدة القديمة البالغة 3 h بعد إضافة المخارج يؤدي إلى خروج 24 L لكل شجرة جرى توسيع ترتيبها. وفي المقابل، لا تعني مضاعفة المخارج مضاعفة الاحتياج الزراعي للشجرة تلقائيا.

إذا عملت مجموعتان من 180 شجرة ذات ترتيب موسع بالتتابع مدة 1.5 h لكل مجموعة، فإن الحجم الخارج منهما معا يساوي 360 × 12 = 4320 L، أي 4.32 m³. ويبلغ إجمالي زمن خروج الماء 3 h، قبل إضافة أي سماح للملء أو الاستقرار أو الغسل أو تبديل المجموعات. ولا يحقق هذا الترتيب وفرا زمنيا للبستان كله مقارنة بالقطاع الأصلي الذي يعمل مدة 3 h.

تساوي اللترات لا يثبت تساوي عمق البلل أو توزيعه. فالمواضع الجديدة تتلقى الماء خلال مدة مختلفة، لذا أعد فحص التربة تحت الرية المقترحة. ويفترض حساب المدة البسيط ثبات تصريف المخارج طوال فترة خروج الماء المحددة. وقد تجعل تأخيرات الملء وتصريف الماء بعد الإغلاق زمن وحدة التحكم مختلفا عن تلك الفترة المثالية، وخصوصا بعد تعديل الترتيب.

تحقق من الضغط وتشغيل المضخة في كل تركيبة مقترحة

يجب أن تتاح القدرة عند الضغط الذي تحتاجه الشبكة العاملة. فالجريان الحر من أنبوب مفتوح أو التصريف الأقصى المعلن للمضخة لا يثبت هذه القدرة. وتغيّر إضافة النقاطات مقاومة الشبكة، وقد تغيّر نقطة التشغيل والضغط عند المخارج البعيدة والتصريف الفعلي. يشرح دليل منحنيات المضخة مع تغير قطاعات الري هذا التفاعل.

افحص تركيبات الصمامات المقترحة مع المضخة أو ترتيب التغذية الفعلي. وأدرج تغير المصدر وفرق المنسوب وفواقد الخطوط الرئيسية والجانبية وحالة الترشيح ومتطلبات صمامات التنظيم وضغط النقاطات المطلوب. فتعويض الضغط يعمل فقط ضمن النطاق الموثق للنقاطة المختارة؛ ولا يعيد ضغطا لم يعد المصدر يوفره.

تحتاج المجموعات الأصغر إلى تقييم أيضا. فقد ينقل انخفاض تصريف القطاع المضخة خارج منطقة تشغيلها المناسبة، أو يجعل التصريف أقل من الحد الأدنى لاستقرار منظم الضغط. وكون تصريف مجموعة المثال أقل من السقف الأعلى لا يثبت قبول تشغيل المضخة. راجع الحدود العليا والدنيا، بما في ذلك تسلسل التحكم أثناء التبديل بين المجموعات.

أبق الغسل والطلبات المتزامنة الأخرى واضحة في الحساب. فإذا أمكن حدوثها أثناء الري، فاحتسب تصريفها المتزامن الفعلي في حالة الخدمة المعنية؛ فالهامش العام لا يحل محل هذا الحساب. وإذا لم تنجح الفحوص الهيدروليكية أو فحوص الوقت المتاح، فعدّل التقسيم أو الأنابيب أو تصميم التغذية المعتمد قبل التوسعة. ولا تعالج قصور الشبكة بالاعتماد على تصريف منخفض غير مقاس من المخارج.

تعامل مع أشجار الإحلال والتوسعة الجزئية كحالات منفصلة

نادرا ما تستقر أشجار البستان وتنمو بالمعدل نفسه تماما. فقد تؤدي أشجار الإحلال واختلاف الأصول الجذرية وتغيرات التربة وتفاوت النمو إلى وجود ترتيبات أصلية وموسعة تحت صمام واحد. ويوضح جدول أحجام الرية لماذا تعطي مدة تشغيل مشتركة أحجاما مختلفة حينها. ولا يكون هذا الاختلاف مقصودا على أساس سليم إلا إذا بررته الاحتياجات الفردية وأنماط البلل؛ فالعمر وحده غير كاف.

احسب كل مخرج نشط، بما في ذلك المخارج القديمة المحتفظ بها والإضافات والامتدادات المؤقتة والبدائل. وللمجموعات المختلطة، احسب تصريف القطاع بجمع حاصل ضرب عدد أشجار كل مجموعة في تصريف الشجرة المتحقق منه. والإضافة المخطط لها التي تظل مسدودة لا تخرج ماء قبل فتحها، لكن توصيلها وتفعيلها لاحقا يجب أن يظلا ضمن سجل التركيب.

اختبر الحاجة إلى جدولة منفصلة أو ترتيبات موضعية متوافقة أو تقسيم معدل. فمجرد إغلاق بعض المخارج للمحافظة على إجمالي التصريف القديم للقطاع قد يترك جزءا غير مناسب من منطقة الجذور جافا. وبالمثل، قد يستهلك الإبقاء على مخارج لم تعد تخدم الجذور المقصودة جزءا من القدرة دون معالجة فجوة التوزيع. قيّم الموضع والحجم معا.

تغيّر التوسعة أيضا توزيع العناصر الغذائية المحقونة عند استخدام التسميد بالري. وتطابق إجمالي حجم ماء الري لا يثبت تساوي توصيل العناصر إلى جميع الأشجار أو جذورها النشطة. راجع خطة التغذية الحالية وتوقيت الحقن قبل تطبيقها على قطاع موسع جزئيا. ولا تجيز حسابات الماء وحده في هذا المقال أي جرعة سماد.

اقبل المرحلة الجديدة بعد تجربة مقاسة فقط

بعد التركيب المعتمد والتنظيف، اختبر المساحة المعدلة تحت تركيبة الصمامات المقصودة. سجل ضغط الدخول والضغط عند نهايات خطوط ممثلة، وتصريف القطاع الكلي، وخروج الماء من المخارج المحتفظ بها والجديدة في مواضع هيدروليكية مختلفة. استخدم دليل اختبار تجميع الماء وانتظام التوزيع في الحقل لتنظيم فحص التصريف. فقد تخفي قراءة إجمالية مرضية للعداد تفاوتا في توصيل الماء بين الأشجار.

كرر خريطة الرطوبة عند مواضع دعم الجذور الأصلية، والمواضع الجديدة المستهدفة، ونقاط ملاحظة أعمق مناسبة. أكد أن المدة المقترحة توصل الماء إلى التربة المقصودة دون تجمع غير مقبول للماء أو تشبع مطول أو انتقال غير مقصود تحت منطقة الجذور المعنية. حدد القبول مع مستشار البستان وبحسب تصميم المعدات، بدلا من نقل عتبة رطوبة عامة إلى الموقع.

احتفظ بخريطة مجموعات الأشجار وعدد المخارج النشطة ومواصفاتها، والتصاريف والضغوط المقاسة، وأساس حجم الرية، وجدول التحكم، وملاحظات التربة، ومعيار بدء المراجعة التالية. وينبغي أن توضح النتيجة لماذا جرى توسيع هذه المرحلة وما الذي يحد الإضافات اللاحقة. وعندئذ يدفع النمو المقبل إلى مراجعة جديدة تستند إلى أدلة تغطية منطقة الجذور وقدرة الشبكة، بدلا من زيادة تلقائية في المخارج.