في منتصف ثمانيات القرن الماضي، عملت شركة Senninger جنبًا إلى جنبٍ مع باحثين من مركز AgriLife Research & Extension Center، التابع لجامعة تكساس أيه أند إم؛ لإنتاج أول رشاش موفِّر للطاقة، يعمل بتقنية التوزيع الدقيق (LEPA).
وتم تطوير هذه التقنية من أجل القائمين على الري المحوري في السهول الغربية العليا في الولايات المتحدة، الذين تضرروا من ارتفاع تكاليف الطاقة وقلة إتاحة المياه، بسبب انخفاض منسوب المياه الجوفية، أو تناقص الموارد السطحية.
وتستخدم أنظمة LEPA رؤوس فوَّارات تعمل بضغط منخفض لترسيب المياه في الخطوط الحقلية مباشرة، على مسافات تتراوح بين 8 و18 بوصة فوق سطح الأرض. وكلما اقتربت تلك الرؤوس من سطح الأرض، زادت فرصة تفادي اصطدام المياه بالأوراق، فلا تتعرض النباتات والثمار -وهي شديدة التأثر بالأمراض التي تسببها المياه- للبلل، وتمتص التربة تلك المياه كلها تقريبًا.
في الواقع، وجد الباحثون والمزارعون أنه باستخدام الرؤوس التي تعمل بضغط منخفض، يصل كمية إضافية من المياه لا تقل عن 20% إلى التربة، مقارنة ببشابير الرش التقليدية.
وما بدأ منذ 30 عامًا بما يُعرف بـ LEPA تطور اليوم، ليصبح أحد أكثر وسائل الري -المعروفة اليوم- فاعلية لأنظمة الري المحورية، وهي التركيبات متقاربة المسافات. ولقد أثبتت التركيبات متقاربة المسافات نجاحًا في العديد من المناطق الجافة عبر أنحاء الولايات المتحدة، وهي أسلوب ري يعتمد على تقنية LEPA التي تكتسب شهرة في المناطق التي يتم فيها تنظيم استخدام المياه، ويشعر فيها الناس بقلق متزايد تجاه تناقص الموارد الطبيعية.
هناك سبب بسيط وراء اكتساب تقنية الري بالمسافات المتقاربة شهرةً بين المزارعين في أمريكا، وهو أنهم يوفرون في استهلاك المياه والطاقة، وفي الوقت نفسه يشهدون زيادة في المحاصيل.
إضافة إلى ذلك، تعمل هذه التقنية عالية الأداء بضغط منخفض، مما يجعلها مثالية لخفض تكاليف الطاقة والضخ أيضًا.
نظرة فاحصة
تجمع التركيبات متقاربة المسافات بين استخدام رؤوس فوَّارات LEPA -ذات الكفاءة في استخدام المياه- نفسها، وحرث الحفاظ على التربة. وكما هو الحال في تطبيقات LEPA، تُركَّب رؤوس متقاربة المسافات على بعد يتراوح بين 8 و18 بوصة من سطح التربة؛ من أجل مكافحة الانحراف الناتج عن الرياح وفقد المياه الناتج عن البخر، ويتطلب كلاهما ممارسات إدارية متطابقة، ويقدمان مزايا مماثلة، تقريبًا.
بدأت فكرة التركيبات متقاربة المسافات تتبلور وتنتشر بين مزارعي شمال تكساس، الذين جربوا الجمع بين تقنية LEPA وحرث الحفاظ على التربة، وبدأوا في تركيب رؤوس فوَّارات على جميع الخطوط الزراعية، وتوضع الرشاشات في أنظمة LEPA التقليدية على مسافات 60 بوصة؛ لتروي خطوط الزراعة بالتناوب. أما في أسلوب المسافات المتقاربة، تبتعد الرؤوس عن بعضها مسافة 30 بوصة، وتوزع المياه على معظم مساحة سطح التربة.
تُساعدُ مخلفات المحاصيل مواسم الزراعة الماضية عند تركها على مقاومة فقد المياه بفعل البخر، وتُقلِّل الجريان السطحي للمياه، وتحتفظ بها إلى أن تصبح التربة جاهزة لامتصاصها. نتيجة لذلك، تحقق التركيبات متقاربة المسافات كفاءة استخدام تتجاوز عادة 95%.
تحقيق النجاح
يعتمد النجاح في التركيبات متقاربة المسافات على ثلاثة عوامل رئيسية: معدات الري الصحيحة وممارسات الزراعة الصحيحة وظروف الحقل المناسبة.
أثبتت فوَّارات Senninger التي صُنعت من أجل LEPA أنها الرشاشات المثالية، التي تحقق أكبر فائدة ممكنة من تقنية ري المسافات المتقاربة، فهذه الفوارات تعمل بضغط منخفض، يتراوح بين 6 و20 رطلًا/بوصة مربعة، وتستهلك قدرًا من الطاقة أقل مما تستهلكه الرشاشات الضغط المنخفض التقليدية، كما أنها توزِّع ما بين 0.27 و21.18 جالون مياه في الدقيقة تقريبًا، وهو أقل مما توزعه بشابير الرش التقليدية.
يتوفر حاليًا نوعان من رشاشات النافورة. أحدهما يُخرجُ تيارًا من فقاعاتِ الماءِ المشبع بالهواء؛ يقاوم درجات الحرارة العالية، والرياح القوية. يُرسِّب هذا الرشاش المياه في الخطوط الحقلية مباشرةً؛ مما يؤدي إلى تفادي تبلُّل الأوراق.
أما النوع الآخر، فيصرف الماء لأسفل، في نمطٍ عريض على شكل قبة تنقل المياه برفقٍ، دون رشٍ، وهو مثالي لزراعات الإنبات، والمحاصيل التي لا تحتاج إلى الكثير من الري، والتربة الحساسة المعرضة للانضغاط. وبفضل طبيعة نمط التوزيع الأقل تركيزًا في هذا النوع، يمكن استخدامه في الحقول التي ليست بها خطوط حقلية، وفي بعض الأراضي المنحدرة.
ونظرًا لأن الرشاشات متقاربة المسافات تُركَّبُ على مسافات تتراوح بين 8 و18 بوصة من سطح الأرض، تعمل هذه الطريقة على نحو أفضل في المزارع المسطحة نسبيًا، ويبلغ الحد الأقصى للميل الموصى به في الحقول التي تستخدم التركيبات متقاربة المسافات واحد بالمئة، كما تُسهِّل الزراعة الدائرية توسيط الفوَّارات في منتصف الخطوط الحقلية، وهو أمرٌ مثالي؛ لتحقيق مزيد من التحكم في الجريان السطحي للمياه. ويستخدم المزارعون ممن يرغبون في منع بلل الظُلَّة النباتية للمحاصيل هذه الرشاشات، في حالة رغبتهم في الاستفادة من تطبيقات المسافات المتقاربة.
يوفِّر تنوّع رشاشات النافورة الفرصة، للجمعِ بين مكونات مختلفة، بحيث تناسب الاحتياجات المختلفة للمحاصيل والتربة. على سبيل المثال، يجمعُ بعضُ المزارعين بين رؤوس الرش التقليدية وملحقات الفوَّارات، في مختلف مراحل المحاصيل. في حين يغير آخرون مسافات التباعد في عددٍ من القطاعات الأولى، ويغيرون ارتفاع الرشاشات عن سطح الأرض، بل يغيرون أيضًا معدل توزيع المياه في دورة الري.
المصدر
تم النشر في مقالة بعنوان: "وفِّر المياه وعزز إنتاجية المحاصيل مع تقنية التركيبات متقاربة المسافات"، في مدونة Groundwater Foundation، في يوليو 2016.
