كيف نحسب احتياج المحاصيل من المياه (ETc): دليل مبسّط للري الذكي

مشكلة المزارع

في صباحٍ من أيام يوليو الحارة، كان أحد المزارعين في منطقة شبه قاحلة يقف وسط حقله من الذرة، يتأمل أطراف الأوراق التي بدأت تصفرّ.
لقد سقى أرضه الأسبوع الماضي كما يفعل دائمًا، فَلِمَ تبدو محاصيله عطشى؟
اقترب منه جاره عليّ، وهو مهندس زراعي، وقال له:
“المسألة ليست في سقي الأرض كل أسبوع، بل في معرفة كمية الماء التي يحتاجها المحصول فعلًا. يجب أن تحسب ما يُعرف باحتياج المحصول من الماء أو (ETc).”

هذا المقال يشرح بطريقة مبسطة ومباشرة ما تعنيه (ETc)، كما شرحها عليّ لذلك المزارع.
سواء كنت مزارعًا أو مهندسًا أو طالبًا، ستتعلم هنا كيف تحسب احتياج الماء للمحاصيل، وكيف تُعدِّل الكمية حسب الأمطار ونظام الري، وكيف تتعامل مع أنواع التربة المختلفة ومستويات الملوحة.

ما المقصود بـ ETc؟

ETc هو اختصار لـ Evapotranspiration of Crop أي “البخر–نتح للمحصول”، وهو ببساطة كمية الماء التي يفقدها المحصول عن طريق:

• التبخر من سطح التربة، و
• النتح عبر أوراق النبات.

بمعنى آخر، هي كمية الماء التي يحتاجها المحصول لينمو بصحة وقوة.
لكن لا يمكن تقديرها بالعشوائية، فهي تعتمد على عاملين أساسيين:

• ETo: البخر–نتح المرجعي (من مرج عشبي مثالي).
• Kc: معامل المحصول (يتغير حسب نوع المحصول ومرحلة نموه).

المعادلة بسيطة:
ETc = ETo × Kc

ما هو ETo؟

هو كمية الماء التي تتبخر وتنتح من مرج عشبي نموذجي في ظروف مثالية.
بمعنى آخر، هو مقياس لمدى “عطش الجو” في منطقة معينة.

يمكن الحصول عليه من:

• أدوات FAO مثل CLIMWAT أو CROPWAT (مجانية).
• منصة WaPOR التابعة لمنظمة الفاو(https://wapor.apps.fao.org/home)
• الخدمات الجوية الوطنية أو محطات الطقس المحلية.

ويعتمد ETo على درجة الحرارة، أشعة الشمس، سرعة الرياح، والرطوبة — فكلما كان الطقس حارًا وجافًا وعاصفًا، ارتفعت قيمته.

ما هو Kc؟

هو معامل المحصول، أي الرقم الذي يعبر عن كمية الماء التي يستهلكها المحصول في كل مرحلة من مراحل نموه.
فالمحاصيل الصغيرة تحتاج ماءً أقل، بينما تزداد الحاجة كلما كبرت الأوراق وتكاثفت.

 

 

 مثلاً لمحصول الذرة:

مرحلة النمو	المدة (تقريبًا بالأيام)	قيمة Kc
البداية	0–20	0.30
النمو	21–45	0.70
منتصف الموسم (الذروة)	46–80	1.15
نهاية الموسم	81–100	0.60

(المصدر: FAO – ورقة الري والصرف رقم 56، ألن وآخرون، 1998)

مثال عملي

لنفترض أنك تزرع الذرة، وهي الآن في مرحلة منتصف الموسم، ومحطة الطقس أظهرت أن ETo = 6 ملم/يوم.
نطبق المعادلة:
ETc = 6 × 1.15 = 6.9 ملم/يوم

أي أن النبات يحتاج إلى 6.9 ملم من الماء يوميًا في هذه المرحلة.

وماذا عن الأمطار؟

ليست كل كمية المطر يستفيد منها النبات، فبعضها يضيع بالجريان أو التسرب العميق.
لذلك نحسب ما يسمى بـ المطر الفعّال (Pe).

مثلاً: إذا نزل مطر بمقدار 8 ملم، لكن فقط 5 ملم وصل إلى منطقة الجذور،
فإن صافي الاحتياج يصبح:
Net ETc = ETc – Pe = 6.9 – 5 = 1.9 ملم
وهي الكمية التي تحتاج لتعويضها بالري.

كفاءة نظام الري

كل نظام ري يفقد جزءًا من الماء بسبب التبخر أو التسرب أو تطاير المياه.
لذلك نأخذ في الحسبان كفاءة النظام (Ef):

 

نوع النظام	الكفاءة (%)
الري السطحي	50–60%
الرش	70–85%
التنقيط	90–95%

نحسب كمية الماء المطلوب إضافتها كالتالي:
IR = Net ETc ÷ Ef

فإذا كانت Net ETc = 1.9 ملم ونظام الري بالرش كفاءته 80٪:
IR = 1.9 ÷ 0.8 = 2.375 ملم
وهي كمية الماء الإجمالية التي يجب ريّها.

نوع التربة وتأثيره

كل نوع تربة يحتفظ بالماء بطريقة مختلفة:

نوع التربة	قدرة الاحتفاظ بالماء	الصرف
رملية	منخفضة	سريعة التصريف
طميية	متوسطة	متوازنة
طينية	عالية	بطيئة التصريف

التربة الرملية تحتاج إلى ري متكرر ولكن بكميات صغيرة،
أما التربة الطينية فتحتفظ بالماء أكثر، لكن الإفراط في الري قد يخنق الجذور.

الملوحة

في الأراضي المالحة أو عند استخدام مياه مالحة، يجب إضافة كمية إضافية من الماء لغسل الأملاح من منطقة الجذور، وتسمى هذه النسبة كسر الغسيل (LF).

الري الكلي = IR ÷ (1 – LF)

مثلاً: إذا كانت الحاجة 2.375 ملم وLF = 0.15
فإن:
Total = 2.375 ÷ (1 – 0.15) = 2.79 ملم

أي أن كمية الماء الإجمالية المطلوبة (مع الغسيل) هي 2.79 ملم.

الخلاصة

الري ليس مجرد سكب الماء على الأرض، بل علم دقيق يقوم على معرفة:
كمية الماء التي يحتاجها المحصول (ETc)،
وتأثير المناخ (ETo)،
ومرحلة النمو (Kc)،
والتربة، والأمطار، وكفاءة النظام، وحتى الملوحة.

الري الذكي يعني توفير الماء، وزراعة محاصيل أكثر صحة، وتقليل التكاليف.

في المرة القادمة التي تمسك فيها خرطوم الري أو تشغّل المضخة، اسأل نفسك:
هل أمنح محاصيلي ما تحتاجه فعلًا؟