إجابة مختصرة
حدّد سعة نظام التسميد بالري بناءً على أقصى تدفق لأكبر منطقة ري لديك: احسب عدد المنقطات، واضربه في تدفق المنقط، وأضف هامشًا احتياطيًا. ثم اختر قنوات جرعات تستطيع حقن كل محلول مركز بمعدل يساوي ذلك التدفق مقسومًا على نسبة تركيز المحلول، وعادةً ما تكون قناتين للأسمدة (A وB) وقناة واحدة للحمض لضبط pH، مع سعة احتياطية تقارب 25–50%.
ما الذي يحدد سعة نظام التسميد بالري؟
تمزج وحدة التسميد بالري محلول الأسمدة المركز بمياه الري، بحيث تكون للمياه الخارجة من الوحدة قيمتا EC المستهدفة (التوصيل الكهربائي، وهو مؤشر على تركيز المغذيات) وpH المستهدفة. وتُحدَّد سعتها بثلاث قيم:
- أقصى تدفق لأكبر منطقة تُروى في وقت واحد، بوحدة m³/h.
- نسبة تركيز المحلول، مثل 1:100، وهي توضح مقدار المحلول المركز الذي يجب حقنه لكل لتر من الماء.
- عدد المحاليل المركزة المنفصلة التي تحتاج إلى إبقائها منفصلة، وهو ما يحدد عدد قنوات الجرعات.
لا تؤثر المساحة الإجمالية للمزرعة إلا بصورة غير مباشرة. فقد تستخدم مزرعة مساحتها 5 هكتار تُروى ضمن عشر مناطق صغيرة وحدة أصغر من تلك التي تحتاجها صوبة زراعية مساحتها 2 هكتار تُروى ضمن منطقتين كبيرتين.
الخطوة 1: كيف أحسب أقصى تدفق لمنطقة الري؟
اضرب عدد المنقطات في أكبر منطقة ري في معدل تدفق المنقط.
مثال: تحتوي منطقة ري في صوبة زراعية على 2,000 منقط، بتدفق 2 L/h لكل منها، فيكون الإجمالي 4,000 L/h، أو 4 m³/h. أضف نحو 10% لتفاوت تدفق المنقطات وغسل الخطوط، وصمّم النظام على أساس نحو 4.4 m³/h.
في أنظمة NFT أو الأنظمة التي تعيد تدوير المحلول، استخدم تدفق المضخة إلى القنوات أو تدفق مياه التعويض إلى خزان المغذيات، بحسب التدفق الذي تعالجه وحدة الجرعات. ويعرض دليلنا حول أنظمة NFT وDWC والدلو الهولندي معدلات التدفق المعتادة للقنوات.
الخطوة 2: ما كمية المحلول المركز التي يجب أن تحقنها كل قناة؟
اقسم تدفق منطقة الري على نسبة تركيز المحلول.
- عند تدفق 4.4 m³/h (4,400 L/h) ومحلول مركز بنسبة 1:100، يجب أن تحقن كل قناة أسمدة نحو 44 L/h.
- عند نسبة 1:200، ينخفض المعدل إلى نحو 22 L/h، لكن المحلول يصبح أشد تركيزًا وأصعب إذابةً، خاصة في الماء البارد.
اختر الحاقنات بحيث يكون التشغيل المعتاد عند نحو 50–80% من أقصى سعتها. يتيح ذلك مجالًا لرفع EC مع نمو النباتات ولري مناطق أكبر لاحقًا. وفي هذا المثال، تكون قناة ذات سعة اسمية تقارب 60–80 L/h خيارًا مناسبًا عند نسبة 1:100.
الخطوة 3: كم قناة جرعات أحتاج؟
تستخدم معظم الأنظمة التجارية ثلاثًا إلى خمس قنوات:
- القناة A: نترات الكالسيوم والحديد المخلّب.
- القناة B: الفوسفات والكبريتات (مثل كبريتات المغنيسيوم وكبريتات البوتاسيوم) والعناصر الغذائية الصغرى.
- قناة الحمض: حمض النيتريك أو الفوسفوريك لخفض pH ومعادلة القلوية الناتجة عن البيكربونات.
- القناة C الاختيارية: سماد إضافي، مثل البوتاسيوم لمراحل الإثمار، أو تركيبة ثانية لمحصول آخر.
- قناة المادة القاعدية الاختيارية: هيدروكسيد البوتاسيوم عندما تكون المياه شديدة اليسر ويجب رفع pH.
يُحفظ المحلولان A وB منفصلين لأن الكالسيوم يتفاعل مع الكبريتات والفوسفات في الحالة المركزة، ويكوّن رواسب غير قابلة للذوبان تسد المنقطات وتهدر المغذيات. وبعد تخفيفهما في مياه الري، يمكن مزجهما بأمان.
أي نوع من الحاقنات ينبغي أن أختار؟
| نوع الحاقن | آلية العمل | نقاط القوة | القيود | الاستخدام المعتاد |
|---|---|---|---|---|
| فنتوري | يسحب فرق الضغط المحلول المركز إلى الخط الرئيسي | بلا أجزاء متحركة، ومنخفض التكلفة | يسبب فقدًا في الضغط؛ ويتغير معدل الحقن مع ضغط الخط ما لم يُضبط | الوحدات الحقلية والصوبات الزراعية الأصغر المزودة بصمامات آلية على كل قناة |
| حاقن تناسبي يعمل بقوة الماء | يُشغّل تدفق الماء مكبسًا يحقن بنسبة ثابتة | لا يحتاج إلى كهرباء؛ ويتناسب الحقن مع التدفق | نسبة ثابتة لكل وحدة؛ ونطاق تدفق محدود | المواقع الصغيرة والتركيبات البسيطة |
| مضخة جرعات كهربائية | مضخة غشائية أو مكبسية يتحكم فيها جهاز تحكم في EC/pH | دقيقة وسهلة الأتمتة | تحتاج إلى طاقة وصيانة للصمامات والأغشية | الصوبات الزراعية ومصانع النباتات |
| خزان الخلط على دفعات | يُخلط السماد في خزان ثم يُضخ منه | سهلة الفهم، وتحافظ على استقرار EC | خزانات كبيرة؛ وتغيير التركيبات بطيء | أنظمة إعادة تدوير المحلول والمزارع الصغيرة |
الخطوة 4: كيف ينبغي التحكم في EC وpH؟
ابدأ بتحليل مخبري لمياه المصدر. وهناك قيمتان هما الأهم:
- EC لمياه المصدر. ترفع الأسمدة هذه القيمة. فإذا كانت القيمة المستهدفة EC 2.0 mS/cm وكانت قيمة الماء أصلًا 0.5، فلا يمكن للأسمدة أن تضيف سوى 1.5. وإذا كانت EC لمياه المصدر مرتفعة، أو كانت مستويات الصوديوم أو الكلوريد أو البورون مرتفعة، ففكّر في معالجة مثل وحدة RO صناعية وامزج مياه RO بالمياه الخام.
- القلوية (البيكربونات). هي التي تحدد كمية الحمض اللازمة، وليس قيمة pH الأولية. وتحتاج المياه العسرة والقلوية إلى قناة حمض ذات سعة أكبر.
للتحكم، ضع حساسات EC وpH بعد نقطة خلط، سواء كانت خزان خلط أو خلاطًا ساكنًا ضمن الخط، بحيث تعكس القراءات مياهًا ممزوجة تمامًا. استخدم حساسات مزدوجة على الخطوط الحرجة، واضبط إنذارات للحدين الأعلى والأدنى توقف الري، وعاير الحساسات وفق جدول ثابت، وعادةً ما يكون أسبوعيًا لـ pH وكل أسبوع إلى أسبوعين لـ EC.
ما القيم المستهدفة المعتادة لـ EC وpH بحسب المحصول؟
| المحصول | EC المعتادة (mS/cm) | قيمة pH المعتادة |
|---|---|---|
| الخس والخضروات الورقية | 1.2–1.8 | 5.5–6.2 |
| الريحان والأعشاب | 1.0–1.6 | 5.5–6.5 |
| الفراولة | 1.2–2.0 | 5.5–6.2 |
| الخيار | 1.8–2.5 | 5.5–6.2 |
| الطماطم | 2.0–3.5 | 5.5–6.5 |
هذه نطاقات أولية. عدّلها بحسب الصنف ومرحلة النمو ومستوى الإضاءة وقراءات مياه الصرف.
الخطوة 5: كيف أحدد سعة المضخة والضغط؟
يجب أن توفر مضخة الري أقصى تدفق لمنطقة الري عند ضغط يغطي ما يلي:
- ضغط تشغيل المنقطات (غالبًا نحو 1–2 bar للري بالتنقيط؛ راجع ورقة بيانات المنقط)
- فاقد الاحتكاك في الخطوط الرئيسية والفرعية والجانبية
- فرق الارتفاع بين المضخة وأعلى منقط
- الفواقد عبر المرشحات (احسبها على أساس مرشح متسخ لا مرشح نظيف) والصمامات
- فواقد الحاقنات، وهي كبيرة في تصاميم فنتوري
ضع وحدة الترشيح قبل نقطة الحقن لحماية الحاقنات، وأضف مرشحًا شبكيًا دقيقًا بعد الحقن لاحتجاز أي رواسب. راجع مقارنة المرشحات القرصية ومرشحات الوسط الرملي والمرشحات الشبكية لاختيار المرشح الرئيسي.
أي معدات تناسب كل نوع من المزارع؟
- الصوبات الزراعية ومصانع النباتات: وحدة آلية بقنوات جرعات وتحكم في EC/pH وجدولة ري المناطق، مثل آلة التسميد بالري الذكية المزودة بنظام جرعات ذكي لدينا.
- الحقول المكشوفة والبساتين ذات القطع المتعددة: وحدة متنقلة متكاملة للمياه والأسمدة يمكن جرّها بين نقاط الضخ.
- المواقع غير المتصلة بشبكة الكهرباء: نظام ري وتسميد يعمل بمحرك.
اطّلع على مجموعة معدات الري والتسميد بالري ومعالجة المياه كاملة، أو أرسل إلينا مخطط مناطق الري ونوع المنقطات وتحليل المياه للحصول على مقترح بسعة مناسبة.
