تحليلات التضاريس والتضاريس للحقول الزراعية

تُعدّ التضاريس من أهم العوامل المؤثرة على المحصول ومحتوى التربة من العناصر الغذائية. لذا، يُمكن أن يُشكّل الانحدار عاملاً رئيسياً في الحدّ من المحصول، لا سيما في المناطق غير المُصرّفة أو المناطق المرتفعة المُعرّضة للتآكل، كما يُمكن أن يؤثر تراكم المياه بشكل كبير على المحصول تبعاً للسنوات الجافة أو الرطبة.

في بعض المناطق، يمكن أن تفسر السمات الطبوغرافية للأرض نسبة مئوية متوسطة من رقمين من تباين المحصول.

بينما يتجه نظام GeoPard نحو أن يصبح مركزًا قويًا لتحليلات البيانات الزراعية، فقد أضفنا تحليلًا متقدمًا للتضاريس إلى النظام.

كل ما عليك فعله هو إنشاء حدود الحقل (رسم، استيراد، أو استيراد مجمع). يقوم برنامج GeoPard تلقائيًا بإنشاء نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) لحقلك، ويحسب النماذج الطبوغرافية والخرائط المدمجة التالية:

• الارتفاع – أرقام مطلقة؛;
• الميل – مقياس الانحدار أو درجة ميل معلم ما بالنسبة للمستوى الأفقي؛;
• الجانب - اتجاه البوصلة الذي يواجهه المنحدر؛;
• التظليل التلي – تأثير تضاريسي مظلل لتصور التضاريس؛;
• الارتفاعات والظلال الجبلية؛;
• الانحدار والاتجاه.

نقوم بحساب كل هذه النماذج لأن نموذج الارتفاع الرقمي وحده لا يكفي لتحديد تضاريس الحقل بدقة، على سبيل المثال، قد تكون هناك قمة تل في الأراضي المنخفضة تختلف في خصائص التربة وإنتاجيتها عن أجزاء أخرى من الحقل لها نفس الارتفاع بالقيم المطلقة - على سبيل المثال منطقة منحدرة، منخفض. 

هذه لقطات شاشة توضح العلاقة بين التضاريس ونمط نمو المحاصيل على مدى سنوات متعددة: 

قامت GeoPard بدمج مجموعات بيانات الارتفاع الرقمية المختلفة على مستوى العالم، بدءًا من LIDAR بدقة مكانية تبلغ 2 متر في المملكة المتحدة وحتى SRTM بدقة 30 متر، لتوفير أفضل تحليلات ممكنة للتضاريس. 

أخبرنا عن تحليلات البيانات الزراعية الأخرى أو مشتقات الارتفاع الأخرى التي ترغب في رؤيتها في GeoPard Agriculture كجزء ثانٍ من لغز فهم المحاصيل!

ما هو عامل التضاريس؟

تشير العوامل الطبوغرافية في الزراعة إلى خصائص سطح الأرض وتأثيرها على الممارسات الزراعية. وتلعب هذه العوامل دورًا هامًا في تحديد مدى ملاءمة منطقة ما للزراعة، فضلًا عن تأثيرها على مختلف القرارات الإدارية. فيما يلي بعض العوامل الطبوغرافية في الزراعة:

المنحدر

يُعدّ الانحدار عاملاً طوبوغرافياً بالغ الأهمية يؤثر على تصريف المياه، والتعرية، وسهولة وصول الآلات الزراعية. وتزيد المنحدرات الشديدة من خطر تآكل التربة وجريان المياه السطحية، مما يستدعي اتخاذ تدابير لمكافحة التعرية مثل الحراثة الكنتورية أو بناء المدرجات.

يؤثر الانحدار أيضًا على توافر ضوء الشمس، حيث أن المنحدرات الأكثر حدة قد تلقي بظلالها وتؤثر على المناخات المحلية داخل الحقل.

ارتفاع

الارتفاع هو المسافة الرأسية لنقطة أو موقع فوق نقطة مرجعية، غالباً ما تكون مستوى سطح البحر. وهو يؤثر على درجة الحرارة والضغط الجوي وأنواع المحاصيل التي يمكن زراعتها في منطقة ما.

تتميز المناطق المرتفعة عموماً بانخفاض درجات الحرارة، مما قد يحد من أنواع المحاصيل التي يمكن زراعتها بنجاح. كما يؤثر الارتفاع على طول موسم النمو، ويؤثر بالتالي على اختيار أصناف المحاصيل المناسبة.

الصرف الصحي

يُحدد التضاريس الجغرافية للمنطقة أنماط تصريف المياه الطبيعية فيها. ويُعدّ التصريف السليم ضروريًا لتهوية التربة، وتوفير العناصر الغذائية، ومنع تشبّعها بالمياه.

قد تحتفظ المناطق المنخفضة أو المنخفضات بالمياه الزائدة، مما يؤدي إلى ظروف تشبع التربة بالمياه والتي يمكن أن تكون ضارة بنمو المحاصيل.

يساعد فهم خصائص تصريف المياه في الأرض المزارعين على تطبيق أنظمة تصريف فعالة لتحسين حركة المياه ومنع المشاكل المتعلقة بالمياه.

وجه

يشير اتجاه المنحدر إلى اتجاهه بالنسبة للاتجاهات الأصلية (الشمال، الجنوب، الشرق، الغرب). وهو يؤثر على توزيع ضوء الشمس، وأنماط الرياح، وتدرجات درجات الحرارة داخل الحقل.

تتلقى المنحدرات المواجهة للجنوب مزيدًا من أشعة الشمس والحرارة، مما يخلق مناخات محلية أكثر دفئًا، وقد يؤثر ذلك على اختيار المحاصيل أو استراتيجيات الزراعة. كما يمكن أن يؤثر اتجاه المنحدر على خطر الصقيع أو تصريف الهواء البارد في بعض المناطق.

عمق التربة وملمسها

تؤثر التضاريس على عمق التربة ونسيجها في المناطق الزراعية. فالمنحدرات قد تؤدي إلى تباين في عمق التربة، حيث تكون التربة أرقّ على المنحدرات الأكثر انحدارًا. كما قد يختلف نسيج التربة، مثل نسبة الرمل والطمي والطين، تبعًا لتضاريس المنطقة.

يساعد فهم هذه الاختلافات المزارعين على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن ممارسات إدارة التربة، مثل الري أو التسميد أو الحراثة.

تُظهر هذه العوامل الطبوغرافية في الزراعة أهمية مراعاة خصائص سطح الأرض عند اتخاذ القرارات الزراعية.

من خلال فهم هذه العوامل وإدارتها، يستطيع المزارعون تحسين نمو المحاصيل، ومنع تآكل التربة، وتنفيذ ممارسات زراعية مناسبة لضمان أنظمة زراعية مستدامة ومنتجة.

ما هو التضاريس أو التضاريس المحلية؟

يشير مصطلح التضاريس، أو التضاريس المحلية في سياق الزراعة، إلى التباين في ارتفاع أو انحدار قطعة أرض. وهو مقياس للفرق الرأسي بين أعلى وأدنى نقطة ضمن منطقة معينة. بعبارة أبسط، يُمثل التضاريس والخطوط الكنتورية للأرض.

في مجال الزراعة، يُعدّ فهم التضاريس أو التضاريس المحلية أمرًا بالغ الأهمية، إذ يؤثر بشكل مباشر على مختلف الممارسات الزراعية وقرارات الإدارة. فيما يلي بعض النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها:

• تآكل التربة: يلعب هذا العامل دورًا هامًا في تحديد خطر انجراف التربة. فالمنحدرات الشديدة أكثر عرضة للانجراف، حيث يمكن لجريان المياه أن يجرف بسرعة التربة السطحية الخصبة والمغذيات. لذا، يحتاج المزارعون إلى تبني تدابير مناسبة لمكافحة الانجراف، مثل الحراثة الكنتورية، وبناء المدرجات، أو إنشاء أحزمة عازلة، للحد من انجراف التربة.
• إدارة المياه: يؤثر التضاريس الأرضية للحقل على تصريف المياه وتوزيعها، إذ يحدد كيفية تدفقها عبر الأرض، مما قد يتسبب في تشبع الأراضي المنخفضة بالمياه أو جريانها السطحي المفرط في المنحدرات الشديدة. وبفهم هذه التضاريس، يستطيع المزارعون تطبيق أنظمة تصريف مناسبة، كالقنوات والأحواض وأنابيب الصرف، لإدارة المياه بكفاءة وتجنب المشاكل المتعلقة بها.
• اختيار المحاصيل: تختلف المحاصيل في قدرتها على التكيف مع المنحدرات والارتفاعات. فتضاريس الحقل تحدد المحاصيل المناسبة للزراعة. فعلى سبيل المثال، في المنحدرات الشديدة، قد يحد خطر التعرية وجريان المياه من خيارات المحاصيل المتاحة، بحيث تقتصر على تلك التي تثبت التربة بفعالية. في المقابل، تسمح المناطق المسطحة أو ذات المنحدرات الطفيفة بزراعة نطاق أوسع من المحاصيل.
• عمليات تشغيل الآلات: تؤثر التضاريس المحلية أيضاً على تشغيل الآلات الزراعية وسهولة الوصول إلى الحقول. قد تشكل المنحدرات الشديدة تحدياً أو خطراً على بعض الآلات، مما يحد من نطاق الميكنة. في مثل هذه الحالات، قد يحتاج المزارعون إلى النظر في أساليب زراعية بديلة، مثل العمل اليدوي أو المعدات المتخصصة المصممة للتضاريس الوعرة.

الفرق بين الارتفاع والتضاريس

الارتفاع والتضاريس مفهومان متميزان يرتبطان بتضاريس الأراضي الزراعية. إليك الفرق بينهما:

ارتفاع

يشير الارتفاع إلى المسافة الرأسية أو المسافة العمودية لنقطة أو موقع فوق نقطة مرجعية، عادةً ما تكون مستوى سطح البحر المتوسط. وهو مقياس مطلق يوفر معلومات حول الموقع الرأسي لنقطة محددة على سطح الأرض.

يُقاس الارتفاع عادةً بوحدات مثل المتر أو القدم. وفي الزراعة، تُعدّ بيانات الارتفاع مهمة لفهم الارتفاع الكلي للأرض، والذي يمكن أن يؤثر على عوامل مثل درجة الحرارة والضغط الجوي وحركة المياه.

التضاريس: ما هي على الخريطة الطبوغرافية؟

أما التضاريس، من ناحية أخرى، فتشير إلى التباين في الارتفاع بين نقاط مختلفة على الخريطة. وهي تمثل الفرق بين أعلى وأدنى نقطة في تلك المنطقة.

وهو مقياس نسبي يوفر معلومات حول الاختلافات الرأسية أو التغيرات في الارتفاع عبر منظر طبيعي معين لمنطقة زراعية.

يُصوَّر هذا النوع من التضاريس عادةً باستخدام خطوط الكنتور، التي تربط نقاطًا متساوية الارتفاع، مما يسمح لنا بتصوّر التلال والوديان والمنحدرات الموجودة في المشهد الطبيعي. كلما تقاربت خطوط الكنتور، زاد انحدار التضاريس، بينما تشير خطوط الكنتور المتباعدة إلى منحدرات أقل حدة.

باختصار، الارتفاع هو مقياس مطلق للمسافة الرأسية فوق نقطة مرجعية (مثل مستوى سطح البحر)، بينما هو مقياس نسبي يصف التباين في الارتفاع داخل منطقة أو إقليم معين.

يوفر الارتفاع معلومات حول ارتفاع نقطة ما، بينما يوفر في الوقت نفسه رؤى حول السمات الطبوغرافية والمنحدرات في منظر طبيعي زراعي معين.

يُعد كل من الارتفاع والتضاريس من الاعتبارات المهمة في الزراعة لأنهما يؤثران على عوامل مثل تصريف المياه، وتدرجات درجة الحرارة، ومدى ملاءمة المحاصيل المحددة.

ما هو مثال على التضاريس؟

من الأمثلة على التضاريس في الزراعة وجود الحقول المدرجة على الأراضي الجبلية أو التلالية. وتُعدّ المدرجات تقنية شائعة الاستخدام في هذه المناطق لإنشاء منصات أو درجات مستوية على المنحدرات، مما يحوّل الأراضي شديدة الانحدار إلى حقول صالحة للزراعة.

تساعد المدرجات الزراعية في الحد من تآكل التربة عن طريق تقليل جريان المياه وتسمح بإدارة المياه بكفاءة.

تستغل الحقول المدرجة التضاريس الطبيعية للتحكم في حركة المياه وزيادة الإنتاجية الزراعية إلى أقصى حد. يعمل كل مدرج كمساحة مسطحة صغيرة قادرة على الاحتفاظ بالمياه، مما يمنعها من التدفق السريع إلى أسفل المنحدر والتسبب في التعرية.

تُشكل جدران المدرجات حواجزَ تُثبّت التربة في مكانها وتمنع انجرافها. تُساعد هذه الطريقة في الحفاظ على خصوبة التربة السطحية في المدرجات، مما يضمن ظروفًا مثالية لنمو المحاصيل.

كما يُتيح نظام المدرجات الزراعية استغلالاً أفضل للموارد الأرضية المحدودة في المناطق الجبلية أو التلالية. فمن خلال إنشاء مساحات مسطحة على المنحدرات، يستطيع المزارعون زراعة محاصيل يصعب أو يستحيل زراعتها لولا ذلك بسبب الانحدارات الشديدة.

لقد تم ممارسة الزراعة المدرجة لقرون في أجزاء مختلفة من العالم، مثل مدرجات الأرز في الفلبين، ومدرجات الكروم في وادي دورو في البرتغال، أو مدرجات الشاي في تلال الصين.

الأسئلة الشائعة

1. لماذا تُعدّ التضاريس مهمة في الزراعة؟ وكيف تؤثر على إنتاج الغذاء؟

تُعدّ التضاريس عنصراً حيوياً في الزراعة، إذ تؤثر بشكل مباشر على إنتاج الغذاء. فهي تؤثر على تصريف المياه، وتآكل التربة، وملاءمة المحاصيل. كما أنها تساعد في تخطيط أنظمة الري، وإدارة المنحدرات، وتحسين استخدام الأراضي. لذا، يُعدّ فهم التضاريس أمراً بالغ الأهمية لممارسات زراعية فعّالة ومستدامة.

2. كيف يمكن تحديد اتجاه المنحدر؟

يمكن تحديد اتجاه المنحدر باستخدام البوصلة أو تطبيق البوصلة على الهاتف الذكي. قف على المنحدر وامسك البوصلة بشكل أفقي أمامك، مع التأكد من أن الإبرة تشير إلى الشمال.

اقرأ الدرجة في الاتجاه الذي تشير إليه الإبرة لتحديد اتجاه الواجهة. على سبيل المثال، إذا كانت الإبرة تشير إلى 180 درجة، فإن الواجهة جنوبية.

تتيح لك هذه الطريقة تحديد الاتجاه الرئيسي للمنحدر، مما يساعد في فهم التعرض لأشعة الشمس والاختلافات المناخية الدقيقة.

3. كيف تؤثر الإغاثة على الزراعة؟

يؤثر اختلاف الارتفاع والانحدار في مختلف أنحاء المنطقة تأثيراً كبيراً على الزراعة. فالمنحدرات الشديدة قد تؤثر على تصريف المياه وتزيد من مخاطر التعرية، مما يستدعي اتخاذ تدابير مناسبة لحماية التربة.

يمكن أن تؤثر المنحدرات أيضاً على المناخات المحلية، حيث تختلف درجات الحرارة والرطوبة باختلاف جوانبها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤثر على عمق التربة وخصوبتها، مما يؤثر على اختيار المحاصيل وإنتاجيتها.

لذلك، فإن الفهم السليم وإدارة التضاريس أمر بالغ الأهمية في تحسين الري، والحد من التعرية، واختيار الممارسات الزراعية المناسبة لمختلف مناطق المناظر الطبيعية.

4. لماذا تعتبر سفوح الوديان المواقع المفضلة للزراعة في المناطق الجبلية؟

تُعدّ سفوح الوديان مواقع مفضلة للزراعة في المناطق الجبلية لعدة أسباب. أولاً، توفر سفوح الوديان أرضاً أكثر انبساطاً نسبياً، مما يسهل الأنشطة الزراعية مثل الزراعة والري والمكننة.

ثانيًا، تتميز الوديان بسهولة الوصول إلى مصادر المياه، كالأنهار والجداول، التي يمكن استخدامها للري. إضافةً إلى ذلك، توفر منحدرات الوديان تعرضًا جيدًا لأشعة الشمس وحماية من الرياح القوية، مما يخلق مناخًا محليًا ملائمًا لنمو المحاصيل.

وأخيرًا، تساعد أنماط التصريف الطبيعية للأودية على منع تشبعها بالمياه، مما يضمن إدارة سليمة للمياه. وبشكل عام، تجعل هذه العوامل منحدرات الوديان مثالية للزراعة في المناطق الجبلية.

5. ما العلاقة بين التضاريس والتضاريس الأرضية؟

يرتبط مفهوم التضاريس والتضاريس ارتباطًا وثيقًا في سياق الجغرافيا. وتشير التضاريس إلى السمات والتغيرات الفيزيائية لسطح الأرض، بما في ذلك الارتفاعات والمنحدرات والأشكال الأرضية.

من ناحية أخرى، يشير تحديداً إلى الفرق في الارتفاع بين أعلى وأدنى النقاط في منطقة معينة.

بمعنى آخر، هو مقياس للاختلافات الرأسية في التضاريس. يوفر كلاهما معًا فهمًا شاملاً لخصائص سطح وتضاريس منطقة معينة.

6. كيف يتم قياس ارتفاع الأرض؟

يمكن قياس ارتفاع الأرض باستخدام طرق متنوعة. إحدى الطرق الشائعة هي استخدام جهاز نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، الذي يوفر قراءات دقيقة للارتفاع.

هناك طريقة أخرى تتمثل في استخدام نموذج الارتفاع الرقمي (DEM)، وهو عبارة عن مجموعة بيانات تحتوي على معلومات الارتفاع لمواقع مختلفة.

يمكن أيضاً استخدام معدات مسح متخصصة، مثل محطات الرصد الشاملة أو أجهزة التسوية بالليزر، لإجراء قياسات دقيقة. وفي بعض الحالات، يمكن للطرق التقليدية، مثل قياسات الضغط الجوي أو استخدام مقياس الارتفاع، أن توفر تقديرات تقريبية للارتفاع.