فوائد نظام الري الذكي للزراعة

يُستخدم أكثر من مليار جالون من الماء يوميًا في الولايات المتحدة الأمريكية لريّ الحدائق والمساحات الخضراء. ويُهدر جزء كبير من هذه المياه بسبب الإفراط في الريّ نتيجةً لأنظمة الريّ التقليدية المُهدرة. وللتغلب على هذه المشكلة، تُعدّ أنظمة الريّ الذكية الحل الأمثل.

ما هو الري الذكي؟

تُعدّل أنظمة الري الذكية المستخدمة في الزراعة أوقات وجداول الري تلقائياً لتلبية احتياجات التربة المحددة، مما يزيد من كفاءة استخدام المياه بشكل ملحوظ.

كانت أنظمة الري التقليدية تعمل وفق جدول زمني مبرمج محدد مسبقًا مع مؤقتات مضبوطة مسبقًا، في حين أن أنظمة المياه الذكية تراقب مجموعة متنوعة من المتغيرات، مثل ظروف التربة والطقس واستخدام النباتات للمياه والتبخر لتغيير خطط الري.

يؤدي ذلك إلى زيادة الكفاءة مع الحفاظ على صحة التربة في الوقت نفسه.

كيف تعمل أجهزة التحكم في الري؟

عند حدوث ارتفاع في درجة الحرارة الخارجية أو انعدام هطول الأمطار، تأخذ أجهزة التحكم الذكية في الري في الاعتبار عوامل محددة، مثل معدل انتشار الرشاشات ونوع التربة، لتعديل خطط الري.

تتضمن أنظمة التحكم الذكية في الري بعض الميزات التي يمكن الاستفادة منها لتحقيق الكفاءة وترشيد استهلاك المياه. صُممت أنظمة الري الذكية للزراعة لري المحاصيل بناءً على احتياجاتها المائية، مما يزيد من كفاءة الري، بينما كانت أنظمة الري التقليدية القديمة تعمل وفقًا لأوقات محددة مسبقًا، مما يؤدي إلى هدر كميات كبيرة من المياه.

تتوفر أنظمة الري الذكية كأنظمة متكاملة شاملة بالإضافة إلى وحدات تحكم منفصلة يمكن إضافتها إلى الأنظمة الحالية لترقيتها إلى أنظمة ري ذكية.

بما أن هذه المتحكمات تأتي بتصاميم متنوعة، يمكن تحسينها لتناسب استخدامات محددة. ويمكن استخدامها لريّ المساحات السكنية الصغيرة وكذلك المناطق الشاسعة ذات التضاريس المتغيرة.

على الرغم من أن هذه الأطر مؤتمتة، إلا أنه بسبب التغييرات في بعض العناصر، يجب مراقبتها وتعديلها من حين لآخر لمواكبة الكفاءة وضمان العمل المناسب.

كيف يعمل نظام الري الذكي في الزراعة؟

تعمل أنظمة الري الذكية من خلال جمع المعلومات من أجهزة استشعار متنوعة وتحليلها لإجراء تغييرات في توقيت الري وتدفقاته. وتعتمد هذه الأنظمة على مصادر معلومات محددة مسبقًا من قبل المستخدم، مثل عتبة الرطوبة.

يقوم النظام بجمع المعلومات من مستشعر الرطوبة، ثم يقوم بتحليلها عند تلك النقطة لتحديد ما إذا تم الوصول إلى حد الرطوبة الذي حدده العميل، وإذا تم الوصول إليه، فإنه يرسل الأمر إلى المشغلات التي تقوم بدورها بإيقاف تشغيل الرشاشات.

علاوة على ذلك، يمكن للعميل أيضًا التحكم في الإطار من خلال تطبيق الهاتف الذكي أثناء التنقل. يمكن للنظام أيضًا تغيير الجداول الزمنية من خلال تحليل بيانات الطقس، كما يمكنه تحديد الوقت الأمثل للري للحفاظ على صحة النباتات.

مميزات الري الذكي

1. جدولة نظام المياه

هل تخطط لقضاء عطلة؟ مع أنظمة الري الذكية، يمكنك ضبط كيفية عمل النظام مسبقًا. يُعدّ الجدولة مفيدًا للغاية مع هذه الأنظمة.

بينما تقوم هذه الأنظمة بمراقبة نظام المياه في الحديقة والتحكم به، يمكنك الاطمئنان إلى أنك ستعود إلى حديقة مليئة بالنباتات الصحية. يمكنك شراء أنظمة بميزات محددة تناسب احتياجاتك من حيث الجدولة.

2. جهاز التحكم عن بعد

على الرغم من أن الأفراد يترددون في شراء الأنظمة التي تعمل من خلال تطبيقات الهواتف الذكية لأنهم غير راضين عن التطبيقات، إلا أن هذه الأنظمة قد تطورت بشكل كبير، وكما هو الحال مع معظم الأجهزة الحديثة، فإن هذه الأنظمة تتمتع أيضًا بشبكة مستقرة وتوفر اتصالاً رائعًا عبر الواي فاي ووسائل أخرى.

بافتراض أنك لا تمانع استخدام جهاز محمول أصلي، فهناك أنظمة مزودة بجهاز تحكم عن بُعد يمكنك استخدامه لراحتك. تأتي أجهزة التحكم مزودة بمؤشرات ضوئية LED للإشارة إلى ما إذا كان النظام يعمل أو في أي وضع يعمل.

يوفر لك جهاز التحكم المزود بتطبيق للهواتف الذكية ميزة التحكم فيه من أي مكان تتواجد فيه بمساعدة التطبيق.

يمكنك تعديل نظام الري في مختلف البيئات باستخدام إعدادات مسبقة مخصصة عبر صمامات تغمر أنواعًا مختلفة من النباتات. يمكنك إنشاء مناطق بصمام واحد أو عدة صمامات، مما يمنحك تحكمًا كاملًا في تخصيص نظام الري في مناطق متعددة.

3. الإشعارات

بفضل أنظمة الري الذكية، يمكنك الحصول على معلومات حول كل ما يحدث للمساحات الخضراء. ستتلقى إشعارات عند بدء الري وعند توقفه.

يُخبرك النظام بوجود أي خلل في نظام المياه، كما تُعلمك بعض الأنظمة بوجود أي تسريب. ابحث عن وحدة التحكم التي تُناسب احتياجاتك وتضم الميزات التي ترغب بها.

4. الري الذكي

تأتي بعض أجهزة تنظيم الري مزودة بخاصية مراقبة الطقس، والتي تُتيح تعديل جداول الري مسبقًا في حال توقع هطول الأمطار. وبهذه الطريقة، لن تقلق بشأن الإفراط في ري نباتاتك، ولن تحتاج إلى إيقاف تشغيل النظام يدويًا.

5. عدم القدرة على التشغيل

على الرغم من إدخال تحسينات كبيرة لتحسين هذه الأطر، إلا أن معظم الأطر المتاحة اقتصادياً لا تستطيع في هذه المرحلة الاتصال ببوابات المنزل الذكي وغيرها من أجهزة المنزل الذكي.

تتوفر بعض الطرازات المزودة بإمكانية الاتصال، لكنها محدودة حاليًا. تعمل الشركات جاهدةً على تطوير هذه التقنية، ونتوقع قريبًا أن نرى معظم هذه الأنظمة، إن لم تكن جميعها، مزودة بتقنية الاتصال بالمنزل الذكي.

قبل شراء نظام ري ذكي للزراعة، عليك البحث عن الخصائص والميزات التي تحتاجها في نظامك. هذه الأنظمة قابلة للتخصيص، ويمكنك إيجاد نظام يناسب احتياجاتك وميزانيتك.

هناك بعض أجهزة التحكم التي تتضمن جميع الميزات الفاخرة، لكنها باهظة الثمن، وربما لن تحتاج إلى هذا العدد من الميزات، لذا ابحث قليلاً قبل اتخاذ قرار الشراء.

فوائد أنظمة الري الذكية

تستخدم أنظمة الري الذكية أجهزة الاستشعار ومعلومات الطقس في الوقت الفعلي لزيادة الكفاءة، وهو ما كان يمثل مشكلة رئيسية في أنظمة التحكم التقليدية في الري التي يمكن أن تهدر ما يصل إلى نصف المياه المستخدمة.

توفر هذه الأطر أيضًا رعاية أفضل للنباتات بقدر ما تستطيع الكشف عن التربة حافظ على رطوبة التربة باستمرار لضمان أفضل صحة للنباتات.

تتكون أنظمة الري الذكية من جزأين أساسيين: نظام التحكم في الري ونظام التوزيع. ويشمل نظام التوزيع نوع نظام توصيل المياه المستخدم.

يعتمد النظام أيضاً على نوعين مختلفين من المدخلات التحليلية، وهما نظام يعتمد على التربة ونظام يعتمد على الطقس. وتوجه هذه الأنظمة عمل الوحدة بأكملها.

تعتمد أنظمة الري القائمة على التربة على معلومات ملموسة يتم الحصول عليها من مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار الموجودة داخل الأرض، والتي يتم تحليلها لاتخاذ قرارات بشأن وقت وكمية الري المطلوبة.

تتضمن هذه المستشعرات مستشعرات الرطوبة من بين مستشعرات مختلفة، ويمكن ضبط هذه الأنظمة للكشف عن حدود الرطوبة التي يحددها العميل لأنواع معينة من النباتات والتي يمكن تخصيصها حسب نوع النبات على مساحة شاسعة.

بينما يعمل النظام على الوصول إلى الحد الأدنى، فإنه يستطيع أيضاً تحديد رطوبة التربة في ظروف معينة وري المناطق بشكل مختلف إذا تعرضت بعض قطع الأرض لأشعة الشمس المباشرة أكثر وتطلبت المزيد من المياه.

تعتمد أنظمة الري الذكية القائمة على الطقس على تحليل بيانات الطقس من مصادر الطقس الموثوقة والبيانات التاريخية وأجهزة الاستشعار لاتخاذ قرارات بشأن جداول الري.

يُطلق على نظام الري القائم على الطقس أيضًا اسم نظام التبخر والنتح، لأنه يتعرف على فقدان المياه من الأرض من خلال التبخر أو نتح النبات ويعالجه.

يأخذ جدول الري لنظام يعتمد على الطقس في الاعتبار مجموعة متنوعة من العوامل لاتخاذ القرار، على سبيل المثال درجة الحرارة المحلية والرياح والرطوبة وحالة الإشعاع الشمسي للمناظر الطبيعية.

لعلّ أفضل ميزة لنظام الري الذكي في الزراعة هي أنه يُسهم أيضاً في رفع كفاءة أنظمة الري. توجد أربع طرق شائعة لتوصيل المياه في أنظمة الري الذكية: الري السطحي، والري تحت السطحي، والري بالتيارات المائية، والري بالرشاشات.

تقليديًا، يعتبر نظام المياه السطحية هو الاستراتيجية الأكثر استخدامًا، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، ويتضمن استخدام الخنادق الصغيرة والجداول على مستوى السطح لتوصيل المياه بمساعدة الجاذبية.

تقوم الرشاشات برش الماء في الهواء بضغط عالٍ، مما يسمح له بالوصول إلى مسافات أبعد وتوزيع الماء بين النباتات كما لو كان مطراً. يمكن تثبيت الرشاشات على الأرض أو تركيبها في أنظمة متنقلة.
يعمل الري بالتنقيط عن طريق تركيب شبكات من خطوط المياه محليًا عبر النباتات، والتي تقوم بعد ذلك بتقطير الماء ببطء شديد مما يحافظ على رطوبة النباتات لفترات زمنية أطول مع الحفاظ على المياه.

تعتمد تقنية الري تحت السطحي على دفن أنابيب المياه بالقرب من جذور النباتات في جميع أنحاء الأرض، مما يوفر المياه مباشرةً إلى جذور النباتات تحت سطح الأرض. وتُعرف هذه الطريقة بفعاليتها في ترشيد استهلاك المياه، حيث أن دفن الأنابيب تحت الأرض يقلل من تبخر المياه.

الأسئلة الشائعة

1. كيف يتم ري التربة؟

لريّ التربة بفعالية، هناك بعض الخطوات الأساسية التي يجب اتباعها. ابدأ بتقييم احتياجات نباتاتك من الماء، مع مراعاة عوامل مثل متطلباتها الخاصة والظروف البيئية.

بعد ذلك، اختر طريقة الري المناسبة، مع مراعاة عوامل مثل مساحة الأرض والموارد المتاحة. اسقِ النباتات في الوقت الأمثل لتقليل التبخر، وعادةً ما يكون ذلك في الصباح الباكر أو في وقت متأخر من المساء.

وأخيرًا، احرص على توزيع الماء بالتساوي على سطح التربة أو منطقة الجذور. سيساعد الرصد والتعديل المنتظمان على الحفاظ على ري التربة بفعالية.

2. ما هو مثال على الري تحت السطحي؟

من أمثلة الري تحت السطحي استخدام أنابيب التنقيط المدفونة. في هذه الطريقة، تُركّب أنابيب مثقبة تحت سطح التربة، لتوصيل الماء مباشرة إلى منطقة جذور النباتات.

يتسرب الماء ببطء وبشكل متساوٍ، مما يقلل من التبخر وفقدان الماء. يُستخدم الري تحت السطحي بشكل شائع في الزراعة وتنسيق الحدائق والمساحات الخضراء لتوفير ري فعال وموجه مع تقليل جريان المياه السطحية والتبخر.

فهو يساعد على ترشيد استهلاك المياه ويعزز نمو النباتات بشكل صحي.