الري بالتنقيط للمزارع الصغيرة: المبدأ والمكونات وطريقة التصميم للمزارع الصغيرة

مقدّمة: لماذا يُعدّ الري بالتنقيط خياراً مناسباً للمزارع الصغيرة؟

يُعتبر الري بالتنقيط من أكثر طرق الريّ كفاءة في استخدام المياه، خاصة في ظلّ ارتفاع تكاليف الريّ وتزايد الضغط على الموارد المائية.
هذه الطريقة تساعد على:

تقليل استهلاك المياه مقارنة بالريّ السطحي.
إيصال الماء مباشرة إلى منطقة الجذور.
خفض نموّ الحشائش غير المرغوبة.
توزيع الأسمدة بدقّة عبر مياه الري.
تحسين إنتاجية وجودة المحاصيل عند تصميم وتشغيل النظام بشكل صحيح.

هذا المقال يقدّم شرحاً مبسّطاً لكيفية عمل نظام الري بالتنقيط، ومكوّناته الأساسية، مع نموذج تطبيقي لتصميم شبكة ريّ مناسبة لمزرعة صغيرة بمساحة 1 دونم.

أولاً: مبدأ عمل الري بالتنقيط

تعتمد فكرة الري بالتنقيط على إيصال الماء ببطء وبكميات صغيرة إلى منطقة الجذور مباشرة، بدلاً من غمر كامل سطح التربة بالماء.

يتم ذلك من خلال:

أنابيب بلاستيكية (خراطيم تنقيط) تمتدّ بجوار النباتات.
نقّاطات صغيرة (Drippers) مثبّتة على هذه الخراطيم.
يتراوح تصريف النقّاطة غالباً بين 2–4 لتر/ساعة (أو حسب نوعها).
يعمل النظام عادةً عند ضغط منخفض نسبياً في حدود 1–2 بار في الأنظمة الصغيرة.

بهذا الأسلوب:

يقلّ الفاقد الناتج عن التبخّر والجريان السطحي.
لا تُبلّل إلا منطقة الجذور، وليس كامل سطح الحقل.
يتحوّل الري من كميات كبيرة متقطّعة إلى كميات أصغر وأكثر انتظاماً.

ثانياً: المكوّنات الأساسية لنظام الري بالتنقيط

مهما اختلفت أحجام المشاريع، فإنّ أنظمة الري بالتنقيط تتكوّن في الغالب من العناصر التالية:

1. مصدر المياه

قد يكون:

بئراً.
خزاناً أرضياً أو علوياً.
مياه شبكة أو قناة ريّ.

من المهمّ معرفة:

كمية المياه المتاحة في الساعة (لتر/ساعة أو م³/ساعة).
جودة المياه من حيث الملوحة ووجود الشوائب والرمال؛ لأنّ ذلك يؤثّر مباشرة في احتمالية انسداد النقّاطات.

2. المضخّة (عند الحاجة)

وظيفة المضخّة:

رفع المياه من المصدر إلى شبكة الري.
توفير الضغط المطلوب لتشغيل النظام (في العادة 1–3 بار للأنظمة الصغيرة).

في بعض الحالات، يمكن الاعتماد على خزان علوي مرتفع يكفي لتوليد ضغط مناسب، مما يقلّل الحاجة إلى مضخّة قوية.

3. وحدة الفلترة (الفلاتر)

الفلاتر جزء أساسي في أي شبكة ريّ بالتنقيط، ودورها حماية النقّاطات من الانسداد.

من أشهر أنواعها:

فلتر شبكي (Screen Filter): يحجز الشوائب الكبيرة نسبيّاً.
فلتر قرصي (Disc Filter): يقدّم درجة ترشيح أدقّ، ومناسب للأنظمة الزراعية.

في المزارع الصغيرة، يكفي غالباً فلتر شبكي أو قرصي بجودة مناسبة (مثل 120 ميكرون).

ملاحظة مهمّة:
التوفير في الفلترة في البداية يؤدي عادةً إلى مشاكل انسداد متكرّرة في النقّاطات لاحقاً.

4. الخط الرئيسي (Main Line)

هو الأنبوب الذي ينقل المياه من المضخّة أو الخزان إلى داخل الحقل.

يُصنع غالباً من PVC أو PE.
يختار قطره وفقاً لكمية المياه وطول الخط؛ في المزارع الصغيرة تُستخدم أقطار مثل 1 إنش أو 1.5 إنش.

في النموذج التطبيقي لاحقاً، يُقترح استخدام خط رئيسي بقطر 1.5 إنش (حوالي 40–50 مم).

5. الخطوط الفرعية وخراطيم التنقيط

الخطوط الفرعية (Sub-main / Manifolds):
تتفرّع من الخط الرئيسي لتغذية مجموعات من خطوط التنقيط.
خراطيم التنقيط (Laterals):
تمتدّ على طول صفوف النباتات.

مواصفات شائعة لخراطيم التنقيط:

مصنوعة من البولي إيثيلين (PE).
أقطار منتشرة: 16 مم أو 20 مم.
تحتوي على نقّاطات مدمجة أو تركّب عليها نقّاطات خارجية.

6. النقّاطات (Drippers)

النقّاطة هي العنصر المسؤول عن كمية الماء التي تصل لكل نبات.

من أهم خصائصها:

تصريف النقّاطة:
الشائع 2 ل/ساعة أو 4 ل/ساعة.
نوع النقّاطة:
- معوّضة الضغط (Pressure Compensating):
  تحافظ على تصريف شبه ثابت حتى مع تغيّر الضغط، وتناسب الخطوط الطويلة أو الأراضي ذات الميل.
- غير معوّضة الضغط:
  أقلّ تكلفة، وتلائم كثيراً من المزارع الصغيرة ذات الخطوط القصيرة نسبياً.

تُركّب إمّا داخل الخرطوم (خرطوم تنقيط جاهز)، أو كنقّاطة خارجية تُثبَّت في ثقب بالخرطوم.

7. المحابس ومنظّمات الضغط

المحابس (الصمامات):
للتحكّم في فتح وغلق القطاعات المختلفة من الحقل.
منظّم الضغط:
يُستخدم عند الحاجة للحفاظ على ضغط مناسب داخل الشبكة وحماية النقّاطات من الضغط الزائد.

8. وحدة التسميد (اختيارية ولكنها مفيدة)

تُستخدم لحقن الأسمدة مع مياه الري (Fertigation)، وتُنفّذ غالباً بواسطة:

محقن فنتوري (Venturi Injector).
أو خزان تسميد متصل بالشبكة.

هذه الطريقة ترفع كفاءة استخدام السماد وتضمن وصوله إلى منطقة الجذور بصورة متجانسة.

ثالثاً: مزايا وعيوب الري بالتنقيط

المزايا

ترشيد كبير في استخدام المياه مقارنة بالري بالغمر.
تقليل نموّ الحشائش بين الخطوط.
إمكانيّة التسميد عبر شبكة الري بدقّة عالية.
خفض الإصابة ببعض الأمراض المرتبطة ببلل الأوراق.
مناسب للمساحات الصغيرة والكبيرة على حدّ سواء.

التحدّيات

الحاجة إلى تصميم وتركيب مدروسَيْن.
حساسية النقّاطات للانسداد.
ضرورة الصيانة الدورية للفلاتر وخطوط التنقيط.
تكلفة تركيب أولية أعلى من الطرق التقليدية، لكن غالباً ما يتم تعويضها مع الوقت من خلال توفير المياه والسماد وتحسين الإنتاج.

رابعاً: خطوات تصميم نظام ريّ بالتنقيط لمزرعة صغيرة

1. جمع المعلومات الأساسية

قبل البدء في التصميم، يجب تحديد:

مساحة المزرعة (مثل: 1 دونم = 1000 م²).
نوع المحصول (خضار صفّية، أشجار مثمرة، …).
المسافة بين الصفوف (الخطوط).
المسافة بين النباتات على نفس الخط.
نوع التربة (رملية، طميية، طينية)، لأنّ ذلك يؤثّر في عدد فترات الري وزمن كلّ منها.

2. اختيار مسافات النقّاطات

أ) الخضروات الصفّية

المسافة بين الصفوف: حوالي 1 م.
المسافة بين النقّاطات على الخط: 25–50 سم.
تصريف النقّاطة: غالباً 2 ل/ساعة.

ب) الأشجار المثمرة

يمكن وضع 2–4 نقّاطات حول كل شجرة، على مسافة 30–60 سم من الجذع.
أو تمرير خرطوم تنقيط على جانب خط الأشجار مع زيادة عدد النقّاطات في محيط منطقة الجذور.

خامساً: نموذج تصميم عملي لمزرعة خضار بمساحة 1 دونم

1) بيانات المزرعة

المساحة: 1 دونم ≈ 1000 م².
الأبعاد الافتراضية: 20 م عرض × 50 م طول.
نظام الزراعة: خضار صفّية (طماطم، خيار، فلفل…).
المسافة بين الصفوف: 1 م.
المسافة بين النباتات على الخط: 0.5 م.

إذن:

عدد خطوط التنقيط ≈ 20 خطاً (20 م ÷ 1 م).
طول كل خط = 50 م.

2) مواصفات شبكة الري المقترحة

أ) خراطيم التنقيط

خرطوم PE قطر 16 مم.
المسافة بين النقّاطات: 0.5 م.
تصريف النقّاطة: 2 ل/ساعة.

عدد النقّاطات في الخط الواحد:

50 م ÷ 0.5 م = 100 نقّاطة.

عدد النقّاطات في المزرعة:

100 نقّاطة/خط × 20 خط = 2000 نقّاطة.

إجمالي التصريف عند تشغيل الشبكة كاملة:

2000 نقّاطة × 2 ل/ساعة = 4000 ل/ساعة = 4 م³/ساعة.

ب) الخط الرئيسي

نوع الأنبوب: PE أو PVC.
القطر المقترح: 1.5 إنش (حوالي 40–50 مم).
يمكن أن يمتدّ على حافة المزرعة أو في منتصفها حسب التصميم.

ج) الخطوط الفرعية (Sub-mains)

القطر المقترح: 1 إنش (حوالي 25–32 مم).
يُقسَّم الحقل إلى 4 قطاعات، كل قطاع يغذّي 5 خطوط تنقيط.

في كل قطاع:

عدد النقّاطات: 5 خطوط × 100 نقّاطة = 500 نقّاطة.
التصريف: 500 × 2 ل/ساعة = 1000 ل/ساعة = 1 م³/ساعة.

بهذا التقسيم يمكن استخدام مضخّة صغيرة نسبياً، وتشغيل كل قطاع على حدة.

د) الفلاتر والمحابس

فلتر شبكي أو قرصي (مثلاً 120 ميكرون) بعد المضخّة.
محبس رئيسي بعد الفلتر.
محبس لكل قطاع من القطاعات الأربعة للتحكّم في تشغيله.

3) مصدر المياه والمضخّة (مثال إرشادي)

مصدر المياه

خزان سعة 5–10 م³ يكفي لتغطية احتياجات الري اليوميّة.

المضخّة

تصريف: حوالي 1–1.5 م³/ساعة (مع تشغيل قطاع واحد في كل مرّة).
ضغط: 2–3 بار عند مخرج المضخّة.

في هذه الحالة يعمل النظام ضمن نطاق مريح للمضخّة دون تحميل زائد.

4) برنامج ريّ يومي تقريبي

نفترض:

المحصول: خضار صيفية (مثل الطماطم).
نوع التربة: طميية متوسطة القوام.
الاحتياج المائي التقريبي في منتصف الموسم: 4–5 لتر/م²/يوم (قيمة تقريبية للتوضيح).

المساحة التي تخدمها كل نقّاطة:

المسافة بين النقّاطات × المسافة بين الخطوط
= 0.5 م × 1 م = 0.5 م².

إذا كان احتياج المتر المربع ≈ 4 لتر/يوم:

احتياج النقّاطة ≈ 4 × 0.5 = 2 لتر/يوم.

وبما أنّ تصريف النقّاطة = 2 ل/ساعة، فإنّ:

زمن الري المطلوب للحصول على 2 لتر/يوم لكل نقّاطة ≈ 1 ساعة ريّ يومياً لكل قطاع.

يمكن توزيع هذه الساعة على فترتين:

30 دقيقة صباحاً قبل اشتداد الحرارة.
30 دقيقة عصراً لتجديد الرطوبة وتقليل إجهاد النبات.

هذه القيم إرشادية، وتحتاج إلى تعديل حسب الظروف المناخية ونوع المحصول وعمره وطبيعة التربة.

5) كيفية تعديل النموذج ليتناسب مع مزرعتك

إذا كانت المساحة أصغر من 1 دونم → يُقلَّل عدد الخطوط أو طولها مع الحفاظ على نفس الفكرة العامة.
إذا كانت المساحة أكبر → يمكن تكرار نفس النموذج مع إضافة قطاعات جديدة.
في التربة الرملية الخفيفة:
يُفضَّل زيادة عدد فترات الري وتقليل زمن كل فترة.
في التربة الطينية الثقيلة:
يمكن تقليل عدد الفترات وزيادة زمن الري في كل مرّة قليلاً.

سادساً: خطوات تركيب نظام الري بالتنقيط (من الناحية العملية)

تركيب المضخّة وربطها بمصدر المياه (إن لزم الأمر).
تركيب وحدة الفلترة على خطّ الخروج من المضخّة أو بعد الخزان.
مدّ الخط الرئيسي على حافة الحقل أو في وسطه.
تركيب المحابس لتقسيم الحقل إلى قطاعات.
توصيل الخطوط الفرعية بالخط الرئيسي.
مدّ خراطيم التنقيط بمحاذاة صفوف النباتات.
تركيب النقّاطات إذا لم تكن مدمجة في الخراطيم.
تشغيل النظام تدريجياً:
- التأكد من عمل جميع النقّاطات.
- فحص وجود أي تسريبات أو انفصال في الأنابيب.
ضبط أوقات الري بناءً على نوع التربة والمحصول وحالة النبات.

سابعاً: تشغيل وصيانة نظام الري بالتنقيط

1. العناية بالفلاتر

تنظيف الفلتر الشبكي أو القرصي بانتظام.
مراقبة فرق الضغط قبل الفلتر وبعده إن أمكن، لأنّ ارتفاع الفرق يدلّ على انسداده.

2. تقليل انسداد النقّاطات

فتح نهايات الخطوط بين فترة وأخرى لغسل الشبكة من الرواسب.
في حال وجود ترسيبات كربونية أو ملوحة مرتفعة، يمكن إجراء غسيل حمضي خفيف وفق إرشادات مختص.
التأكد من ذوبان الأسمدة بالكامل قبل إدخالها إلى شبكة الري.

3. متابعة أداء الشبكة

مراقبة توزيع البلل في التربة حول النباتات.
ملاحظة أي مناطق جافة أو مبلّلة أكثر من اللازم.
قياس تصريف بعض النقّاطات عشوائياً بين فترة وأخرى للتأكد من انتظام الأداء.

ثامناً: أخطاء شائعة ينبغي تجنّبها

إهمال تركيب فلتر مناسب أو استخدام فلتر بجودة ضعيفة.
اختيار نقّاطات ذات تصريف عالٍ لا يتناسب مع نوع المحصول أو التربة.
توزيع غير متوازن للنقّاطات حول الأشجار.
ريّ بكميات كبيرة على فترات متباعدة باستخدام نظام التنقيط؛
الأفضل عادةً كميات أقل على فترات أكثر انتظاماً (حسب طبيعة التربة).
إغفال الصيانة الدورية للفلاتر وغسل الشبكة.

تاسعاً: نصائح عملية للمزارع الصغير

البدء بتطبيق نظام الري بالتنقيط على مساحة محدودة كتجربة أولى، ثم التوسّع تدريجياً بعد التأكد من نجاحه.
الاحتفاظ بدفتر أو سجلّ بسيط يُدوَّن فيه:
- مواعيد الري.
- زمن التشغيل لكل قطاع.
- ملاحظات على رطوبة التربة وحالة النباتات.
الاستعانة بمهندس زراعي أو مختصّ في الري عند:
- اختيار المضخّة.
- تحديد أقطار الأنابيب.
- تقسيم الحقل إلى قطاعات.

في النهاية، يعتمد نجاح نظام الري بالتنقيط على ثلاثة عناصر مترابطة:
تصميم جيّد، وتشغيل سليم، وصيانة منتظمة.

الري بالتنقيط: المبدأ، المكوّنات، وطريقة التصميم للمزارع الصغيرة