مستشعرات رخيصة توفر في استهلاك مياه الري والأسمدة

 [القاهرة] توصل باحثون من مركز أبحاث وجامعة ﭭاخننجن بهولندا لنتائج واعدة في خفض استهلاك المزروعات -خاصة الخضراوات- من المياه، وذلك باستخدام فكرة جديدة تتمثل في نظام لاسلكي يقيس نسبة الرطوبة في التربة، ويحدد للمزارع مدى احتياج نباتاته للري.

حقق النظام في تجربته نجاحًا بثماني مزارع صغيرة للخضروات بقرية أورهانلي في تركيا، حيث أظهرت النتائج توفيرًا للماء بنسبة تراوحت بين 12 إلى 40%، وفي محصول الخيار بلغت 45%.

ويتكون النظام المعروف باسم ’أكوا تاج‘ من مستشعرات يتم غرسها في التربة، وتُترك بالقرب من جذور النباتات، بواقع 5 مستشعرات في كل قطاع من الأراضي، ويأخذ المزارع قراءة من المستشعرات مرة يوميًّا عبر جهاز قياس محمول.

يعمل المستشعر عن طريق بث نبضة كهربائية في التربة، واعتمادًا على زيادة قابلية التوصيل الكهربائي طرديًّا مع زيادة المياه في التربة، يتم قياس نسبة الرطوبة بكبسة زر على جهاز القياس المحمول، وعلى أساس متوسط ​الرطوبة ينصح المزارع بالري من عدمه، كما يحدد الجهاز مدة الري المطلوبة أيضًا، مع الأخذ بعين الاعتبار نوع التربة والمحصول المزروع ودرجة نموه.

ويمكن لجهاز القياس تخزين البيانات لأكثر من قراءة، ومن ثَم تفريغها على جهاز كمبيوتر لتحليلها.

جوس بالِندونك، الباحث الرئيس في المشروع، والمتخصص في مجال الاستشعار عن بعد وإدارة المياه بمركز أبحاث وجامعة ﭭاخننجن، يشرح لشبكة SciDev.Net أن المستشعرات لاسلكية ودون بطاريات وأسعارها رخيصة، كما أنها تُستخدم في بيئات زراعية متنوعة مثل الدفيئات الزراعية والحقول المفتوحة، لذا ”التقنية في متناول جميع المزارعين –خاصة بالدول النامية- وسهلة الاستخدام، وهذا أهم ما يميزها“.

تم التنسيق لتجربة التقنية على أرض الواقع بين جامعة ﭭاخننجن وبرنامج البحوث الدولي (​Flow-Aid)، وأسهم في تطوير التقنية عدة شركات هندسية هولندية، وكان تنفيذ التجربة بالتعاون مع كلية الزراعة بجامعة إيجة في إزمير، تركيا، حيث رُصِدت نتائجها النهائية نهاية يونيو الماضي.

التقنية أيضًا تعمل على توفير الأسمدة والطاقة بشكل غير مباشر، وفق بالِندونك، فعندما تُروى النباتات بأكثر من احتياجها من المياه، يُفقد جزء من الأسمدة مع المياه المصرفة، وهو ما يتم توفيره عند استخدام النظام الجديد، كذلك مع خفض كميات مياه الري يحدث وفر للطاقة اللازمة لضخ المياه.

وعلى الرغم من عدم إشارة أي من المزارعين الذين قاموا بتجربة تلك التقنية إلى انخفاض في المحصول أو تأثر جودته، يرى عاطف سويلم -خبير إدارة المياه والري بالمركز الدولي للبحوث الزراعية في المناطق الجافة ’إيكاردا‘– أن هذه التقنية ”ما زالت تحتاج إلى مزيد من المعايرة والاختبار في الحقل“؛ للتأكد من عدم تأثيرها على كمية الإنتاج وجودته.

من جهته يرى محمد النسر -أستاذ المياه وهندسة نظم الري المساعد في جامعة الملك سعود بالسعودية- أن التقنية مفيدة للاستخدام في منطقتنا؛ نظرًا لسهولة استخدامها ورخصها، موضحًا لشبكة SciDev.Net أن ”هناك العديد من التقنيات التي توفر 80% من المياه، إلا أنها غالية الثمن“.

ويشير النسر إلى أن ”التقنية مفيدة لمن لديهم أنظمة يدوية للري ولا يطمحون لجعلها آلية“، فحينئذٍ بدلًا من اعتمادهم على الخبرة البصرية لمعرفة رطوبة التربة يمكنهم الاستعانة بهذه الأداة.

غير أن لهذه الطريقة مشاكلها، وفق النسر، إذ قد تعطي نتائج خطأ في بعض الأحيان، لو كان في التربة أملاح الحديد فهي موصل جيد للكهرباء، وبالتالي ستعطي للمزارع نتائج مغلوطة لنسب الرطوبة في التربة، كما أنها تحتاج معايرة بطريقة فنية خاصة، قد لا يجيدها أي شخص.

ويستطرد النسر موضحًا مشكلة أخرى، فبالرغم من وجود المستشعرات بالتربة، لكنها لا تعمل إلا حينما يأتي المزارع ومعه جهاز القياس، ومن ثَم إن لم يقم بعملية القياس في أثناء وجوده بالحقل فلن يحصل على أي تنبيه يخص ري نباتاته.

ويؤكد بالِندونك أن الفريق البحثي يعكف حاليًّا على تطوير النظام من خلال إمداد المستشعرات بأجهزة إرسال بعيدة المدى؛ حتى يمكن القياس من خارج الحقل، الأمر الذي سيسهل على المزارعين الحصول على القراءات، واتخاذ قرار الري في الوقت المناسب.

  
هذا الموضوع أنتج عبر المكتب الإقليمي لموقع SciDev.Net بإقليم الشرق الأوسط وشمال أفريقيا