مقالة / الاحتياجات المائية للمحاصيل الاستراتيجية تحت تأثير التغيرات المناخية للمنطقة الصحراوية من العراق (دراسة تحليلية تطبيقية )

                    م. د علي كاظم جواد الخزاعي      

مقدمة :-

   إن الغاية من معرفة الاحتياجات المائية لكل محصول زراعي هو امر غاية في الاهمية للتقنين من الهدر المائي في ظل الظروف الجفاف التي تفتقد الى كميات كبيرة من مياه الري ، وان الاحتياجات تمثل مجموعة من المتطلبات الضرورية لتوفير المياه اللازمة للنبات والحيوان والانسان على حد سواء، إذ تمثل المياه مورداً حيوياً واساسياً لاستمرار الحياة على الارض من خلال دعم القطاع الزراعي بشقيه النباتي والحيواني وحتى القطاع الصناعي وتوفير مياه الري والشرب وحماية النظم البيئية المختلفة ، من هنا تأتي حاجة الزراعة وخاصة المناطق الجافة والصحراوية لمياه الري الكافية وادارتها بكفاءة عالية بطرائق علمية لضمان استدامة الارض والمياه والموارد الاخرى وتلبية اجتياحات الاجيال الحالية والقادمة ، من هذا تم احتساب كميات التبخر والنتح للمنطقة الصحراوية من العراق .        

حساب التبخر/ النتح الكامن:-

   إن عملية حساب كمية الضائعات المائية (Water Losse) عن طريق التبخر/ النتح الممكن أدت الى توصل الكثير من الباحثين إلى عدد من المعادلات التجريبية تتفاوت في مدى دقتها ونوع البيانات المناخية التي تستخدمها ومنها معادلة بنمان (Penman) وبليني – كريدل (Blaney- Criddle) وغيرهم ومن المعلوم أن هذه المعادلات تعطي نتائج دقيقة في المناطق التي طبقت فيها، إلا أنها تكون أقل دقة في المناطق التي لا تشبه ظروفها المناخية ظروف المناطق التي اشتقت منها ، فقد عبّر ثورثويت ( Thornthwaite) عام (1948) بأن مقدار التبخر/النتح من أرض واسعة مغطاة بالنباتات مع توفر كمية كافية من الماء في جميع الأوقات أي لايعاني النبات من نقص في مياه الري ، وبذلك يتم حساب التبخر / النتح ، وعليه فإن مقدار التبخر/النتح الحقيقي بمثل هذه الظروف يحدد بناءً على مقدرة النباتات على استخلاص الماء من التربة، والتي تعتمد بشكل رئيسي على العمق، وكثافة الجذور، وسرعة حركة الماء داخل مساحات التربة  .

    كما ويعد التبخر/النتح من أكثر العوامل تأثيراً في تقدير الموازنة المائية والاحتياجات المائية للمحاصيل وهو عامل يتيح الاستفادة المثلى في استعمال مياه الري في المناطق الجافة وشبه الجافة من مشكلة نقص المياه ، أذ ان عملية قياس المياه المتبخرة تعد من اكثر الامور التي تهتم بها الدراسات المناخية الحديثة ل ما لها من اثر مباشر في كمية المياه اللازمة لاستعمالات الانسان المختلفة لاسيما الزراعية منها ، اذ يعد تقدير كميات المياه المفقودة بواسطة عملية التبخر / النتح أذ يؤدي دوراً رئيساً في تخطيط وادارة انظمة الموارد المائية مثل تقييم كفاءة الري للمشاريع المقامة ، وتخمين متطلبات تجهيز المياه لمشاريع الري القترحة ، أذ تستعمل طرق رياضية ومجموعة من المعادلات الاحصائية في قياس كمية التبخر/النتح أولاً، وحساب الموازنة المائية المناخية ثانياً، وهذه المعادلات كالآتي:

1 –  معادلة نجيب خروفه:

    تعد معادلة خروفه من المعادلات الرياضية لحساب التبخر/النتح، وكانت عام (1985)، إذ أنها تعد تعديلاً لمعادلة بليني- كريدل، وذلك من خلال الترابط الخطي بين ساعات السطوع الشمسي ودرجة الحرارة والرطوبة وتغاير خطي لطول النهار ودرجة الحرارة وتوصل في معادلته للآتي:-

ETo=C.P.Tc1.37       mm day

إذ أن:

ETo= التبخر/النتح الممكن (ملم/شهر).

P = النسب المئوية لعدد ساعات السطوع الشمسي الشهري إلى عددها في السنة، وتحسب في ضوء موقعها من دوائر العرض جدول (1) .

Tc = معدل درجات الحرارة الشهرية (مْ).

C = عامل التصحيح الموقعي بحسب البيانات المناخية المتوفرة للشهور (حزيران، تموز، آب) في ضوء المعادلة الآتية: 

C=0.22 1+n/N0.90+w/1001-0.5RH0.97+E/1000

إذ أن: 

n = معدل السطوع الشمسي الفعلية.

N = معدل السطوع الشمسي النظري.

W = معدل سرعة الرياح (كم/ساعة).

H.R = معدل الرطوبة النسبية (%).

E = ارتفاع المنطقة عن مستوى سطح البحر.

   هناك صيغة أخرى لمعادلة خروفه تعطي نتائج مقاربة للصيغة الأولى لمعادلته، وسيتم الاعتماد عليها في الدراسة، وفي تعديل بعض المعادلات الرياضية العالمية، وكذلك ملائمتها للظروف المناخية الجافة وشبه الجافة لمنطقة الدراسة وهي على النحو الآتي : 

ETo=P3 C1.31 

إذ أن:

ETo = التبخر النتح الكامن (ملم).

P = النسبة المئوية لعدد ساعات السطوع الشمسي الشهري بالنسبة إلى عددها في السنة.

C = معدل درجة الحرارة (مْ).

خلال تطبيق معادلة خروفه تبين من خلال الجدول (15) ، التباين في معدلات الحرارة بشكل واضح في كمية التبخر/النتح الممكن حدوثه وكانت أدنى معدلات التبخر/النتح في كل من كانون الأول والثاني (53.69، 50.28)  ملم ويعود السبب إلى انخفاض معدلات الحرارة وبالتالي انخفاض في كمية الاحتياجات المائية للمحصول بسبب قلة عمليات التبخر/النتح، أما أعلى معدلات التبخر/النتح الممكن كانت في أشهر آذار ونيسان (123.90- 191.51) ملم على التوالي، وكان نسبة المجموع الكلي للتبخر / النتح خلال الموسم الزراعي (582.83) ويعود السبب إلى وجود ارتفاع في درجات الحرارة. وزيادة عملية التبخر/النتح الممكن من النبات بسبب جفاف الهواء وقلة الرطوبة الجوية.

جدول (1)

المعدلات الشهرية والمجموع السنوي لكمية التبخر/النتح الكامن (ملم) حسب معادلة نجيب خروفه للموسم الزراعي (2012- 2022) لمنطقة الصحراوية من العراق 

المصدر: الباحث بالاعتماد على: 1. وزارة النقل والمواصلات ، الهيأة العامة للأنواء الجوية والرصد الزلزالي ، قسم المناخ ، بيانات غير منشورة ،2022.              2 . معادلة نجيب خروفه .

 (*)P = النسبة المئوية لعدد الساعات المضيئة خلال الاشهر المختلفة بالنسبة الى عدد الساعات المضيئة خلال العام حسب موقع المكان من دائرة العرض شمال خط الاستواء دائرة العرض( 32ْ).

الجدول (2)

النسبة المئوية لعدد الساعات المضيئة خلال الأشهر المختلفة بالنسبة لعدد الساعات المضيئة خلال العام حسب موقع المكان بالنسبة لدوائر العرض (شمال خط الاستواء).

المصدر: ماهر جورجي نسيم، استصلاح وتحسين الأراضي الصحراوية، الطبعة الأولى، مطبعة المعارف، الاسكندرية،2006،ص225.