(mmhose/cm) أو

advertisement
‫األمالح هي العامل األساسي في استغالل أو عدم إستغالل‬
‫األراضي الزراعية حيث يعتمد نمو النباتات على نسبة‬
‫تركيز األمالح كلما كان مرتفعا زاد التأثير على نمو‬
‫النباتات‪.‬‬
‫يمكن أن نعبر عن تركيز األمالح في الماء بوحدة التوصيل‬
‫الكهربي التي يمكن التعبير عنها ب )‪(mmhose/cm‬‬
‫أو )‪(ppm‬‬
‫‪ppm = mg/L = gm/103L = gm/m3‬‬
‫‪mmhose/cm= 640 ppm‬‬
‫‪ ‬األراضي الملحية الحمضية هي التي يكون التوصيل الكهربائي‬
‫)‪(EC‬لمستخلص الماء لعينة منها عند درجة التشبع أكبر من‬
‫)‪ (4mmhose/cm‬ودرجة حرارة مئوية ‪25‬مئوية ويكون‬
‫مقدار الحموضة )‪ (PH‬ال يزيد عن ‪.8.5‬‬
‫‪ ‬األراضي القلوية هي التي يكون التوصيل الكهربائي )‪(EC‬‬
‫لمستخلص الماء لعينة منها عند درجة التشبع أقل من‬
‫)‪ (4mmhose/cm‬ودرجة حرارة مئوية ‪25‬مئوية ويكون‬
‫مقدار الحموضة )‪ (PH‬بين ‪.10 - 8.5‬‬
 Forms of Salts Occur in the Soil:
1- Salts ions:
2- Salts cat ions:
3- Precipitated salts.
‫‪ -1‬قد تكون أمالح حمضية موجودة في التربة نفسها مثل أحماض‬
‫الكربونات والكبريتات نتيجة تأثير عمليات النحر والتعرية التي‬
‫تحدث على أجزاء المادة األصلية للتربة الغير معرضة للسطح‪.‬‬
‫‪ -2‬غمر األراضي بمياه البحر المالحة أو ري األراضي بمياه بها‬
‫نسبة عالية من األمالح‪.‬‬
‫‪ -3‬عدم حصول األرض على كمية من المياه بدرجة كافية لغسلها‪.‬‬
‫‪ -4‬نتيجة إرتفاع المياه المالحة إلى أعلى بفعل الخاصية الشعرية‬
‫ويتبخر الماء ويتبقى األمالح‪.‬‬
‫‪ -5‬قد تلقي المصانع بمخلفاتها في مياه الري مما يسبب زيادة‬
‫نسبة األمالح‪.‬‬
‫‪Osmotic Problems:‬‬
‫ زيادة تركيز األمالح في التربة يؤدي إلى زيادة الضغط األسموزي‬‫له وبالتالي زيادة اإلجهاد الرطوبي للتربة ‪Soil moisture‬‬
‫‪ stress‬فيصعب على النبات سحب احتياجاته من المياه‪.‬‬
‫‪Toxicity Problems:‬‬
‫وجود بعض األيونات الملحية (الكبريتات) بتركيز معين في التربة‬
‫يؤدي إلى تلف الجذور وموت النبات‪.‬‬
‫‪Dispersion Problems:‬‬
‫زيادة تركيز بعض األمالح (أمالح الصوديوم) في التربة يؤدي إلى‬
‫تكون تربة قليلة النفاذية‪.‬‬
‫‪ ‬تعتمد فكرة إستصالح األراضي على المبادئ األساسية التالية‪:‬‬
‫‪ -1‬خفض محتوى األمالح في منطقة نمو الجذور ومنع تكون‬
‫أمالح جديدة‪.‬‬
‫‪ -2‬خفض منسوب المياه األرضية إلى أدنى منسوب يتناسب مع‬
‫الظروف الحقلية‪.‬‬
‫‪ -3‬إزالة العناصر واألمالح الذائبة في المياه األرضية إلى‬
‫المستوى األدنى من التركيز المناسب لنمو النباتات‪.‬‬
‫‪ -4‬استبدال األمالح الغير قابلة للذوبان بأخرى يسهل غسلها‬
‫والتخلص منها‪.‬‬
‫‪ ‬يتم استصالح األراضي الملحية عن طريق غسيل التربة بعد‬
‫إجراء التسوية لألرض وتقسيمها إلى أحواض أو شرائح‪.‬‬
‫‪ ‬عملية الغسيل تتطلب إضافة الماء إلى هذه األحواض عن طريق‬
‫نظم الري المستخدمة في المشروع‪.‬‬
‫‪ ‬يؤدي تراكم المياه على سطح التربة إلى ذوبان أمالح التربة‬
‫وتسربها داخل التربة في إتجاه المصارف‪.‬‬
‫‪ ‬من عيوب عملية الغسيل أنها تساعد على تخليص التربة من‬
‫المخصبات المتوفرة فيها لذا البد من إجراء عملية تعويض لهذا‬
‫النقص عن طريق إضافة المواد العضوية واألسمدة الكيميائية بعد‬
‫اإلنتهاء من عملية غسيل التربة‪.‬‬
‫‪ ‬يتم استصالح مثل هذا النوع من األراضي عن طريق تخفيف نسبة‬
‫الصوديوم المتبادل بإحالل الكالسيوم محله عن طريق إضافة المواد‬
‫الكيميائية إلى التربة الحاوية على عنصر الكالسيوم أو التي تتفاعل‬
‫مع معادن التربة إلطالق الكالسيوم‪.‬‬
‫‪ ‬تتم بعد ذلك عملية الغسيل بعد تحسين نفاذية التربة إما عن طريق‬
‫الحرث العميق للتربة أو الري بمياه تحتوي على أيونات الكالسيوم‬
‫والمغنسيوم بكميات وافية‪.‬‬
‫‪ ‬تنفذ عملية غسيل األمالح مقرونة بعملية الصرف الداخلي للتربة‬
‫والوقت الالزم إلنجاز اإلستصالح يعتمد على حركة الماء خالل‬
‫مقطع التربة وعلى تركيز أيون الكالسيوم في مياه التربة‪.‬‬
‫يعرف غسيل التربة هو عملية إضافة كميات كافية من الماء‬
‫إلى التربة لغرض إذابة األمالح القابلة للذوبان بالماء ثم‬
‫تسرب الماء واألمالح نحو داخل التربة بإتجاه المصارف‬
‫بعيدا عن منطقة الجذور‪.‬‬
‫هو ذلك الجزء من مياه الري المطلوب تمريرها خالل منطقة‬
‫جذور النباتات لمنع زيادة تركيز األمالح عن حد معين‪.‬‬
‫أو هي النسبة بين عمق مياه الصرف إلى عمق مياه الري‬
‫ويعبر عنه كنسبة مئوية‪.‬‬
‫‪ ‬يتوقف )‪ (LR‬على‪:‬‬
‫‪ -1‬درجة تركيز األمالح الموجودة في التربة‪.‬‬
‫‪ -2‬درجة تركيز األمالح الموجودة في المياه المستخدمة في‬
‫غسيل التربة‪.‬‬
‫‪ -3‬درجة تركيز األمالح المطلوب الوصول إليها‪.‬‬
‫‪ -4‬عمق التربة المراد غسيل األمالح منها وهذا يتوقف على‬
‫عمق الجذور‪.‬‬
‫‪ -5‬نفاذية التربة‪.‬‬
‫‪ -6‬مقدار البخر‪.‬‬
‫‪ -7‬كفاءة نظام الصرف المستخدم‪.‬‬
‫‪ -8‬طريقة الغسيل المتبعة ومواعيد الغسيل‪.‬‬
 Salt Input = Salt Output
ECiw * Diw = ECdw * Ddw
 ECiw: Electric conductivity of the irrigation
water (mmhos/cm)
 Diw: The volume of irrigation water added.
 ECdw: Electric conductivity of the drainage
water (mmhos/cm)
 Ddw: The volume of drained water.
‫‪ECiw * Diw = ECdw * Ddw‬‬
‫‪L.R. = (ECiw / ECdw)*100 = (Ddw /Diw)*100‬‬
‫‪The Assumption of L.R. Equation:‬‬
‫‪ -1‬ماء الري يطبق بإنتظام على سطح التربة‪.‬‬
‫‪ -2‬اليوجد سقوط لألمطار‪.‬‬
‫‪ -3‬معامل التوصيل الهيدروليكي منتظم على كل المساحة‬
‫الداخلية‪.‬‬
‫‪ -4‬اليحدث تحرك لألمالح في موسم حصاد المحصول‪.‬‬
‫‪ -5‬ال توجد نفاذية للملح داخل التربة‪.‬‬
 In arid regions, the drainage coefficient (q) is
highly variables.
 q depends on the following:
1- Amount of irrigation applied.
2- Method of irrigation and
efficiency.
3- Leaching requirements.
irrigation
q = (C*R) + [P or LR (the biggest)] * (1C) * R
 q: Drainage Coefficient. (mm/day)
 C: Conveyance losses.
 R: Total application of water.
 P: Field application losses.
 R - q = consumptive use
The quantity of salts accumulated (or
removed) = total volume of drainage
water * salt concentration.
Drainable Porosity (fa):
fa = total porosity (f) – volumetric water
content (θ)
Rate of water table rise = q mm/day / fa
A- The salinity of ground water in an area of
one hectare was 8 (mmhos/cm) and during
a fallow season of 3monthes the rate of
capillary rise was 8 mm/day. How much
salts will be accumulated on the soil surface
at the end of the fallow period?
B- How many tons of salts are contained in
irrigation water added to 5feddans during a
crop season if the total crop water
requirement is 1000m3/feddan and the
salinity of irrigation water is 0.9
mmhos/cm?
A- Salt accumulated = total volume of
drainage water * salt concentration.
- Salt
accumulated
=
(8/1000)*3*30*10000*(8*640 / 106) =
36.864 ton
B- Salt accumulated = 5 * 1000 *
(0.9*640 / 106) = 2.88 ton
The electric conductivity of
irrigation water in an area is 0.35
mmhose/cm. If the salinity of
drainage
water
is
2.0
mmhose/cm, what is the leaching
requirement for this area? What
will be the drainage rate if the
irrigation requirement is 10
mm/day?
ECiw = 0.35 mmhose/cm
ECdw = 2 mmhose/cm
L.R. = (ECiw / ECdw)*100 = (Ddw /Diw)*100 =
0.35/2 =17.5%
Diw =10 mm/day
0.35/2 = Ddw /10
Ddw =(0.35*10)/2 = 1.75mm/day
Determine the drainage coefficient if the
irrigation and conveyance efficiencies are
85% and 95% respectively and the quantity
of irrigation is 20mm/day, and its salinity is
320ppm. The salinity of soil should not
exceed 2mmhos/cm. What is the rate of
water table rise due to this drainage
coefficient, if the volumetric moisture
content above and below the water table is
30% and 35% respectively?
 q = (C*R) + [P or LR (the biggest)] * (1-C) * R
 Application efficiency = 85%
→ application losses (P) = 15%
 Conveyance efficiency = 95%
→ conveyance losses (C) = 5%
 Consumptive use = R – q = 20 mm/day
 LR = (ECiw / ECdw)*100 = [320 / (2*640)] * 100 =
25% > P
 q = (0.05 * R) + (0.25)(1-0.05)*R = 0.2875 R
 R = 20 + q
 q = 0.2875 (20 + q)
 q = 8 mm/day
 Rate of water table rise = qmm/day / fa
 fa = total porosity (f) – volumetric
water content (θ)
 fa = 0.35 – 0.3 = 0.05
 Rate of water table rise = 8 / 0.05 = 160
mm/day
What is the drainage coefficient in an irrigation
project which grow wheat, maize, cotton with
maximum crop requirements of 100, 210, 180
mm/month respectively? The field application
losses is 20%, the conveyance losses is 10%,
and irrigation water salinity is 1500 ppm. The
yield of crop will be affected when the soil
salinity is more than 4.0 mmhose/cm. What is
the rate of water table rise due to this
drainage coefficient if the drainable porosity
is 5%?
 Application losses (P) = 20%,
 Conveyance losses (C) = 10%
 Consumptive use = (100 + 210 + 180) / 30 = 13.3
mm/day
 LR = (ECiw / ECdw)*100 = [1500 / (4*640)] * 100 =
58.6% > P
 q = (C*R) + [P or LR (the biggest)] (1-C)*R
 q = (0.1*R) + (0.586)(1-0.1)*R = 0.6274 R
 R = 13.3 + q
 q = 0.6274 (13.3 + q)
 q = 22.4 mm/day
 Rate of water table rise = q mm/day / fa
 Rate of water table rise = 22.4 / 0.05 = 448 mm/day
 The field irrigation efficiency in a field is
75%, and the conveyance efficiency is 92%,
the maximum crop water requirements is
270mm per month. If the salinity of
irrigation water is 0.5mmhose/cm and the
salinity of the soil extract should not exceed
2560ppm, calculate the drainage coefficient
and the rise in water table if the drainable
porosity is 5%?
 Application efficiency = 75% → application losses (P) =










25%
Conveyance efficiency = 92% → conveyance losses (C) =
8%
Consumptive use = R – q = 270/30 = 9 mm/day
LR = (ECiw / ECdw)*100 = [0.5*640 / (2560)] * 100 = 12.5
%< P
q = (C*R) + [P or LR (the biggest)] (1-C)*R
q = (0.08 * R) + (0.25)(1-0.08)*R = 0.31 R
R=9+q
q = 0.31 (9 + q)
q = 4 mm/day
→ (1)
Rate of water table rise = q mm/day / fa
Rate of water table rise = 4 / 0.05 = 80 mm/day → (2)
Download