كيفية حساب جرعات الغسل لأتربة “السولنتشاك” وأنواع عملية الغسل

1995 ري وصرف ومعالجة التملح

د.علي عبدالله حسن

KFAS

عملية الغسل كيفية حساب جرعات الغسل لأتربة السولنتشاك علوم الأرض والجيولوجيا

من الجدير قوله هنا بأن الكميات الواجب تقديمها لغسل السولنتشاك لا يزال حتى الوقت الحاضر مرتكزاً على قيم تجريبية جرى استخلاصها من معطيات تطبيقية حقلية  [88].

كما لا بد من القول أيضاً بأن المبادئ الرياضية لحساب جرعات الغسيل لا تزال قيد التطوير. وهكذا فقد طور روزوف ROZOV] من [88 معادلة تجريبية لحساب العطاءات المائية المحتاجة لاستصلاح جذري للسولنتشاك على النحو التالي :

علماً بأن :

M= مقدار الماء الواجب تقديمه مقدراً بالمتر المكعب للهيكتار.

FC =  السعة الحقلية مقدرة بالمتر المكعب للهيكتار

m = الاحتياطي المائي المتواجد في التربة قبل الغسل

n = عامل.

 

ويتراوح العامل (n) تبعاً لـــ ROZOV] من [88 من (0.5 – 2.0).  وهو يتعلق بملوحة التربة من جهة وبالتركيب القوامي لهذه التربة من جهة أخرى . 

فكلما تزايدت ملوحة التربة ولكما زادت نسبة الطين فيها كلما كبرت (n) وبالتالي كلما أصبحت المقادير الضرورية للغسل أكبر .

أما فولوبييف VOLOBUEV] من [88 فقد توصل إلى المعادلة التالية لحساب كمية ماء الغسل المحتاجة :

حيث إن :

Q = كمية الماء المحتاجة للغسل .

Q₁ = كمية الماء المحتاجة لإيصال رطوبة الحقل إلى السعة الحقلية وهذا يعني (Q₁ = M – m) حيث M تعني السعة الحقلية وm تعني الاحتياطي المائي المتواجد في التربة قبل إجراء عملية الغسل.

Q₂ = كمية الماء المحتاجة لإيصال رطوبة التربة من السعة الحقلية إلى سعة الإشباع . أي Q₂ = P – M ، حيث أن P تعني سعة الإشباع .

Q₃ = كمية الماء التي يجب أن تنفذ عبر العمود الترابي بعد أن تكون التربة قد شبعت بالماء .

ويمكن التعبير عنها على شكل جداء Q₃ = n.P، حيث إن (n) عامل متعلق بملوحة التربة من جهة وبالخواص الهيدرولوجية لهذه التربة من جهة أخرى .

 

وتبعاً لفولوبيثيف VOLOBUEV] من [88 يمكن تقسيم عمليات الغسل إلى الأنواع التالية :

– النوع الأول : الغسل مع الصرف من خلال الرطوبة الشعرية (أي السعة الحقلية) وذلك على أساس Q = Q₁  أو Q = M – m وفي هذه الحالة يمكن التفريق بين :

– الغسل من خلال السعة الحقلية في مساحة سطحها جاف .

– الغسل من خلال السعة الحقلية لشريط ترابي عميق.

 

– النوع الثاني : الغسل من خلال سعة إشباع التربة بالماء وهذا يعني :

Q = Q₁ + Q₂ أو Q = P – m ويمكننا التمييز هنا بين :

– غسل شريط فقط جرى غسله سابقاً، أو غسل وحدة مساحة وأخرى مجاورة لها .

 

– النوع الثالث : الغسل مع الصرف للتخلص من ماء الغسل الحاوي على الأملاح وذلك بكميات من الماء تفوق سعة الإشباع تبعاً للعلاقة التالية :

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃  أو  Q = P – m + nP

وهنا يمكننا التفريق وذلك تبعاً لنوع الصرف المعتمد بين :

– الغسل مع الصرف بواسطة منظومة صرف سطحية وأفقية .

– الغسل مع الصرف بواسطة منظومة صرف عميقة وأفقية وشبكة المصارف إما أن تكون كثيفة أو واسعة الأبعاد .

– الغسل مع الصرف بواسطة الآبار.

 

– النوع الرابع : الغسل بهدف طرد الأملاح خارجاً وذلك تبعاً للعلاقة التالية  Q = R، حي تعني R الخسارة المائية سواء بالنتح أو البخر او الإنسياب السطحي ويمكن التفريق هنا بين :

– جرف سطح التربة بواسطة الماء المتدفق على السطح وذلك في المجالات التي تتواجد فيها قشور ملحية متصلبة .

– غسل سطح التربة بواسطة الماء المنساب على السطح.

 

تبعاً لمعطيات منشورة ]في [88 فإن حساب مقدار الماء المحتاج للغسل أمر لا بدّ منه لاستمرار التوازن الملحي في منطقة الجذور وبسرعة مقبولة تسمح بالنمو والإنتاجية للنباتات الزراعية. 

أما دريغني DREGNE] من [88 فيرى أن حساب مقدار ماء الغسل المحتاج يتعلق بتحليل ماء الصرف ، وذلك من منظور معرفة إلى أي مدى سيجري الاستصلاح المرغوب داخل العمق الترابي، من هنا فإن المنظور الأمريكي المعتمد في المجال التطبيقي للغسل (وذلك لدى اعتماد الغمر كأسلوب للغسل) ينطلق من أن كميات الماء المحتاجة للغسل تتعلق بالعمق الترابي المراد غسله من جهة وبنسبة الأملاح المتواجدة في التربة من جهة اخرى . 

واستناداً إلى معطيات منشورة ]في [88 فإن المنظور الأمريكي للغسل يعطي قيماً رقمية كالآتي : إن كمية من الماء مقدارها (50mm) بملوحة منخفضة تكفي لغسل نصف الأملاح المتواجدة في عمق ترابي من 10 cm. 

 

وفي حال اعتبر عمق منطقة الجذور يعادل 200 cm فإن العطاء المائي المحتاج سيكون (100 mm) من الماء .  أما إذا كان المراد طرد 80% من الأملاح المتواجدة في التربة فإن كميات الماء امحتاجة لغسل الأملاح ستكون عندئذ (1000mm) ماء لكل 10 cm عمق ترابي . 

وفي حال أن الحد المطلوب هو طرد 90% من الأملاح المتواجدة في التربة فإن كميات الماء المحتاجة للغسل عندئذ ستبلغ (200 mm) ماء لكل 10 cm  عمق ترابي، وفي المجال التطبيقي فإن كميات الماء المحتاجة للغسل تتعلق بنوعية ماء الغسل من جهة وبشروط التربة المراد غسلها من جهة أخرى . 

والسؤال المهم في مجال الغسل بطريقة الغمر هو : أيهما أكثر فعالية الغمر المستمر أم الغمر المتواتر؟ وتبعاً لمعطيات منشورة ]في [88 فإن الغمر المستمر يكون أقل فعالية من الغمر المتواتر، وذلك لأن الغمر المستمر يسمح بانتشار الأملاح في المسامات الصغيرة والصغيرة جداً بسبب الترطيب المستمر للتربة . 

 

كما أن تناوب الترطيب والتجفيف لدى غسل الأتربة القلوية يعد شيئاً مرغوباً فيه بالنظر لإمكانية تقلص مثل هذه الأتربة والتي هي في معظمها من نوع القوام الناعم . 

ويؤدي هذا التقلص إلى تشكل الشقوق مما يعني تحسناً في الناقلية المائية.  في حين لم تبين تجارب بحثية أحدث عهداً أي تفوق للتعويم المتواتر على التعويم المستمر وذلك بالنسبة للأتربة الصودية العالية الملوحة [1]. 

ويرجع الباحثون هذه الظاهرة إلى الناقلية المائية المنخفضة لهذا النوع من الأتربة .  كما أن انتقال الماء داخل العمود الترابي في هكذا أتربة يحصل في شروط عدم الإشباع بالماء وحتى مع الغمر المستمر نظراً لقوامها الناعم جداً .

 

ومن الأمور الهامة جداً في حساب مقدار الماء المحتاج للغسل هو تحديد رطوبة الحقل للتربة في الربع  [88]، أي عند بدء العمليات الزراعية ، وتتعلق رطوبة الحقل للتربة بسوية ماء الجوف، ففي حال أن سوية ماء الجوف في شهري آذار – ونيسان (مارس – وإبريل) قد تجاوزت علواً معيناً (1,30 – 1,80 cm) عندها ستكون رطوبة الحقل للتربة عالية بشكل تصبح معها أية عملية زراعية غير ممكنة . 

أما الانتظار حتى جفاف التربة بفعل البخر فسوف يجعل تأثير فعل الغسل أقل.  ومن هنا تكمن أهمية تحديد زمن الغسل .

 

لقد توصل كوفدا KOVDA] من [88 إلى العلاقة التالية لتحديد كمية الماء المحتاجة للغسل :

علماً بأن :

y = كمية الماء المحتاجة للغسل (mm) .

x = النسبة المئوية الوسطية للاملاح في التربة وحتى عمق 2m (%) .

n₁ = عامل متعلق بقوام التربة للرمل (n1= 0,5)، للوم (n₁=1,5) وللطين  (n₁ = 2,5).

n₂ = عامل متعلق بعمق سوية ماء الجوف وعندما يكون عمق سوية ماء الجوف: (1,5-2,0m) يقابله (n₂=3) ولعمق (2-5,0m) يقابله (n₂=1,5)، ولعمق (7-10m) يقابله (n₂=1,0) .

(n₃) = عامل متعلق بملوحة ماء الجوف، (n₃=1,0) بالنسبة للملوحة الضعيفة والمتوسطة و (n₃=2,0) بالنسبة للملوحة الشديدة، (n₃= 3,0) بالنسبة للملوحة الشديدة جداً .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]