الصرف الزراعية وأهمية الصرف الزراعي

هو الوسيلة أو العملية التي يمكن بها التخلص من المياه الزائدة عن حاجة النبات وفق وتحت سطح الأرض حيث تمتد الجذور والتي ينجم عن وجودها أضرار بالغة للنباتات.
فعملية التخلص من المياه الزائدة فوق سطح الأرض تسمى بعملية الصرف السطحي. (Surface drainage) .

أما عندما يتخلص من المياه التي تشبع مسام التربة بسبب ارتفاع منسوب مستوى الماء الأرضي، أو عن طريق تجمع مياه الجاذبية الأرضية في الطبقات العليا بالتربة فيسمى بالصرف الجوفي أو الباطني، (Internal drainagwe).

علامات ظهور مشاكل الصرف Indication of drainage problems:

يتضح وجود مشاكل الصرف بأي مساحة منزرعة من العلامات الآتية:

1- وجود مياه فوق سطح الأرض أو مناطق ذات محتوى رطوبي عالي لاسيما في بعض الأماكن المنخفضة.
2- ظهور تجمع أو تزهر الأملاح فوق سطح التربة وحينئذٍ من الضروري إزالة هذه الأملاح بالغسيل بعد حل مشكلة الصرف إذا أمكن كما في مناطق الفرات والغاب.
3- انتشار وتكاثر أو توالد البعوض مما يدل على تراكم المياه على سطح الأرض كما حدث في سهلي الغاب والروج سابقاً.
4- احتراق أوراق النباتات بعد ريها ولاسيما في الصيف ، وفي المناطق المنخفضة السطح حيث تتجمع المياه فيها.
5- اندماج سطح التربة مما يؤدي إلى بطء حركة المياه بها، وسوء الصرف نتيجة استعمال المعدات الزراعية الثقيلة الوزن وغيرها.
6- صعوبة القيام بالعمليات الزراعية اللازمة لخدمة الأرض مثل الحرث وغيرها.
7- ضعف نمو جذور النباتات المزروعة بالأرض مما يدل على ارتفاع منسوب المياه الجوفية بها.
8- ظهور كثير من أمراض النباتات لاسيما تلك الناجمة عن الحشرات التي تعيش حيث رطوبة التربة مرتفعة.
9- ظهور بعض النباتات المحبة للماء مثل الحلفا Seolges والحميض Dock وحشيشة الماء Water grass.

تكون الفراغات في التربة الطبيعية حوالي 50% من حجمها، كما تكون المواد الصلبة المعدنية والعضوية باقي الحجم، والمفروض أن يشغل الهواء 20% من الحجم، وأن يشغل الماء 30% منه ولكن كثيراً ما تطغى المياه على حيز الهواء وهنا لابد للتربة من وسيلة لصرفها، ويعتبر صرف الأراضي الزراعية عامل رئيسي وأساسي من أجل تحقيق الفوائد التالية:

1- زيادة إنتاج المحاصيل الزراعية، وقد دلت التجارب أن إنتاج المحاصيل الزراعية الأساسية القطن، القمح، الذرة، تزيد بمقدار يتراوح مابين 22-35% عند تنفيذ مشروعات الصرف.
2- تحسين نوع الإنتاج ونوع المحاصيل وزيادة كفاءة عمليات الخدمة الزراعية.

أ- إزالة وتخفيف الأملاح الضارة بالتربة.

تعرف المنطقة الرطبة بأنها المنطقة التي يبلغ مجموع الأمطار الهاطلة عليها من 1000-1500 مم سنوياً. أما المنطقة تحت الرطبة فهي التي يبلغ مجموع الأمطار الهاطلة عليها من 500-1000 مم سنوياً. أما المنطقة المبللة أو الرطبة جواً Very wet هي التي يزيد مقدار هطول الأمطار عليها عن 2000 سنوياً.

وأغراض الصرف في مثل هذه المناطق هي:

1- التخلص من المياه الزائدة نتيجة الجريان السطحي بفعل العواصف أو مياه الري.
2- التخلص من المياه تحت سطح الأرض Under ground water حتى لايرتفع منسوبها إلى منطقة جذور النباتات.
3- تحسين بناء وخواص التربة وخصوصاً ما يتصل منها بعمليات التهوية والأكسدة والحرارة وعلاقتها بالبكتريا أي تحسين خواص التربة الميكانيكية والكيماوية والحيوية والطبيعية والتي تعتمد على المحتوى الرطوبي للتربة.
4- تسهيل عمليات الحرث بتخفيف النشرة السطحية للتربة.
5- منع وتفادي حدوث أي انجراف قد ينتج من جريان المياه واندفاعها على سطح الأرض.

ب- في المناطق الجافة والنصف جافة تحت الإصلاح Aria and Semiaoid dregions under reclamation:

تعرف المنطقة الجافة بأنها المنطقة التي يقل مجموع سقوط الأمطار عليها عن 250 مم في السنة. وتعرف المنطقة نصف الجافة بأنها المنطقة التي يتراوح مقدار الأمطار الهاطلة فيها من 250-500 مم سنوياً.

1- تقليل المحتوى الرطوبي للطبقات السطحية وذلك بخفض منسوب المياه الأرضية المالحة مع خفض تركيز الأملاح بها حتى لايتجاوز من 1-3 غ/ليتر.
2- خفض مستوى ملوحة التربة بمنطقة جذور النبات حتى يصبح تركيز الأملاح أقل من 0.2-0.3 % وحتى لايزيد تركيز إيونات الكلوريد عن 0.01% .
3- الموازنة بين الأملاح الداخلة إلى قطاعات التربة مع مياه الري وغيرها من مياه وبين الأملاح الخارجة من قطاعات التربة مع مياه الصرف أو مع مياه أخرى.
4- التحكم في مياه الصرف التي تخرج من قطاع التربة ومناسيبها.

1- منع إعادة تمليح (الملوحة) التربة والمحافظة على مستوى ملحي معين حتى لاتؤدي زيادته إلى ضرر النباتات.
2- المحافظة على التهوية اللازمة للتربة بالسماح للهواء بغزو واقتحام المسام بسهولة وكذلك السماح لثاني أكسيد الكربون CO2 بالخروج من منطقة جذور النباتات إلى سطح الأرض.
3- قد تستخدم المصارف لإعداد التربة بمياه الري.
4- قد تستخدم المصارف كوسيلة للري تحت السطحي أو الري الجوفي Subirrigation.
5- الصرف وسيلة للتخلص من المياه الراكدة التي تساعد على انتشار كثير من الأمراض مثل البلهارسيا والانكلستوما والملاريا.

1- ضعف النباتات والمحاصيل المزروعة حيث أنها تحتاج أثناء نموها إلى الماء والهواء اللازمين في طبقة امتداد الجذور حيث يعمل الماء على إذابة العناصر الغذائية التي يمتصها، أما الهواء فهو ضروري لأنه يحتوي على الأكسجين الذي يمتص عن طريق الجذور، وكذلك البكتريا التي تعيش في التربة لتقوم بعملها.
2- انتشار الأمراض الفطرية والبكتيرية والفيروسية والفيزيولوجية.
3- تكوين الملوحة والقلوية في التربة التي تمنع نمو النباتات وإعاقة العمليات الزراعية.
4- زيادة التبخر من سطح التربة وهذا يؤدي إلى فقد حرارة الأرض.
5- تهيئة الظروف الملائمة لتحويل العناصر الغذائية في الأرض إلى صور غير قابلة للامتصاص مثل عناصر الحديد أو صور مسامية من النحاس والمنغنيز والمغنزيوم.
6- انتشار الحيوانات الدنيئة كطفيليات الانكلستوما والبلهارسيا والملاريا في المناطق التي بها التربة مشبعة بالرطوبة أو في البرك والمستنقعات.

1- الإسراف في استعمال مياه الري والفترات بين الريات وخاصة الري بالراحة.
2- كمية المياه المتسربة إلى الأعماق البعيدة عن سطح الأرض.
3- الصفات الطبيعية لطبقات التربة وتكوين وسمك هذه الطبقات وحجم الفراغات بها، ومساميتها ودرجة اتصال هذه الفراغات بها، ومساميتها ودرجة اتصال هذه الفراغات ببعضها.
4- طبوغرافية المنطقة وموقع وحجم وعمق الفتحات الطبيعية.
5- عدم الاهتمام بمشاريع الصرف إلى جانب مشاريع الري.
6- عدم الحد من تذبذب مناسب الأنهار أثناء الفيضانات.

إن من أهم العوامل التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند دراسة أي مشروع للصرف الزراعي هي مايتعلق مباشرة بالمياه والتربة التي سيتم صرفها مثل الخواص الطبوغرافية، وخواص التربة ، والمياه الأرضية ، وموارد المياه، وغيرها.

لذا فإن أولى الخطوات لعمل الأبحاث الأولية لمشروع صرف هو جمع وفحص وتحليل جميع البيانات المتوفرة والخاصة بجيولوجية المساحة وطبوغرافيتها. فالعوامل الجيولوجية وبالأخص الجيومورفولوجين تساعد على تحليل وفهم مايحدث من مشاكل الصرف وطريقة حلها. حيث أن التربة هي نتيجة لمواد الأصل، والطبوغرافية، والمناخ والغطاء النباتي، وعوامل التمويه، كلها تحدد قوام التربة وخواصها الكيميائية وصفاتها الهيدروليكية وغيرها، حيث تدخل تحت المساحة الطبوغرافية عمل الميزانية الشبكية والقطاعات الطولية والعرضية لمعرفة مناسيب سطح الأرض وخطوط الكونتور وانحدارات سطح الأرض ومعرفة أطوالها وموقع واتجاه المصارف الطبيعية، ومخارج المياه، ومصباتها ، والمناطق المنخفضة، التي قد تتجمع فيها المياه وكل العوامل التي تؤثر على الصرف كالطرق ، والآبار، والأعمال الصناعية، وحدود الملكية ، كما يتوقف مقياس رسم الخرائط الطبوغرافية على حجم ومساحة المشروع وأغراض الدراسة كما يمكن الاستفادة من الصور الجوية لتحديد مجاري الصرف الطبيعية والصناعية وكشف مواقع ومشاكل الصرف والبقع حيث توجد مشاكل الملوحة والقلوية وتحديد مصادر المياه الزائدة.

كذلك من الضروري جمع وفحص وتحليل بيانات أرصاد الآبار ، ومناسيب المياه، وتذبذبها ، وحدودها وتوزيعها ، وصرفها ونوعها، والأمطار، والجريان السطحي ، والمعلومات الخاصة بالتربة ولاسيما تكوينها وطبيعتها وكيميائيتها، ومقدرتها على نقل المياه وغيرها وأهم هذه الدراسات هي:

1- الدراسة الاستطلاعية : Reconnaissance ويتم ذلك باستطلاع المنطقة المراد إقامة مشروع الصرف فيها بهدف الاطلاع وجمع المعلومات الآتية. ومواقع القرى وأنواع الملكيات المختلفة.
2- تحديد موقع وحالة مخارج ومداخل المياه.
3- تحديد موقع وصفات أقنية الري، وفروعها، والآبار والينابيع والبرك، وأي موارد مائية أخرى بالمنطقة.
4- تحديد وسائل وطرق الري المحلية وكفاءتها والتسوية والانحدارات وإعطاء تقديرات أولية عن مستوى المياه الجوفية وتذبذبها واتجاه حركة المياه.
5- معرفة أنواع المحاصيل المزروعة بالمنطقة وحالها، وماهي المحاصيل التي يراد إدخالها مستقبلاً.
6- تحديد مواقع ونوع المصارف الموجودة فعلاً وتأثيرها بالنسبة للمشروع الجديد.
7- أخذ معلومات وملاحظات على وجود فيضانات وسيول بالمنطقة.
8- تعيين البقع ودلائل الملوحة والقلوية بالمنطقة.
9- الصفات الطبوغرافية الواضحة التي قد تؤثر على موقع المصارف، وذلك بعمل ميزانية وشبكة وقطاعات طولية، وعرضية على ضوء المناسيب الموضحة بخطوط الكتنور حيث يتوقع إنشاء المصارف، كما يبين على القطاعات مناسيب الأرض الزراعية ومناسيب المبدأ والصب.