نظام الري الذكي ( smart irrigation system):

جامعة الانبار كلية الآداب / قسم الجغرافيا

ا.م.د. آمنة جبار مطر درويش

” الري الذكي smart irrigation ” وهو نظام يقوم على اعتماد نظام الجدولة الآلية لنظام تشغيل الكتروني اوتوماتيكي لعملية الري بواسطة أجهزة استشعار  رطوبة التربة   Sensors ( مجسات لاسلكية تعمل عن طريق الأقمار الصناعية ) , اذ يتيح معرفة نسبة المياه التي تحتاج اليها التربة استنادا الى نسبة رطوبتها , كما يمكن أيضا استخدامه لمعرفة احتياجات الري للمحاصيل الزراعية , بحسب المواسم الزراعية ونوع المحاصيل .

مكونات النظام :

يتكون النظام من أربعة أجزاء رئيسية وهي :

أولا – وحدة قياس المحتوى الرطوبي : وهي عبارة عن مجسات الكترونية حقلية يتم وضعها بالتربة لقياس محتواها من المياه كل (15 )سنتمتر من عمق التربة ,ويتم تجميع البيانات الخاصة برطوبة طبقات التربة بالإضافة الى كميات الأمطار من خلال وحدة قياس الأمطار( Rain gauge  )المخصصة لقياس كمية الأمطار بجهاز ارسال ذو شريحة هاتفية يعمل بالطاقة الشمسية ثم تتدفق البيانات عبر الأقمار الصناعية .

ثانيا – ” المستقبل ” : وهو يستقبل البيانات من جميع وحدات قياس الرطوبة الحقلية والتي تنتقل بدورها الى برنامج حاسوب يعمل على تحليلها وترجمتها حسب كميات المياه وفترات الري التي يجب استخدامها .

ثالثا – البرنامج التشغيلي  : هو الجزء الرئيسي من النظام لاستقبال البيانات الخاصة بجميع الأجهزة ويتم من خلال الرسومات البيانية تقدير الاحتياجات المائية للمحاصيل الزراعية المختلفة .

رابعا – محطة الأرصاد الجوية : المرتبطة بجهاز حاسوب أيضا لتمدنا ببيانات الحرارة , الرطوبة , اتجاه الرياح , سرعة الرياح وكمية الأمطار .

نظام الري الذكي هو نظام قليل التكلفة فهو يعتمد على أجهزة أسعارها معقولة  وتشير بعض التقديرات وخاصة في مصر بان كلفة الهكتار الواحد لنظام الري الذكي هي اقل من( 1000) دولار , كما ان المزارع يمكنه استخدام هاتف ذكي او حاسوب , للاطلاع على اخر المعلومات بخصوص التربة والمحصول .

وعلى عكس طرق الري التقليدية فان النظام يعمل وفقا لجدول زمني مبرمج مسبقا ومؤقت زمنيا, تراقب أدوات التحكم الذكية ظروف الطقس وظروف التربة والتبخر واستخدام المياه من قبل النبات , لضبط جدولة الري تلقائيا وفقا للظروف الفعلية للموقع , على سبيل المثال , مع زيادة درجات الحرارة في الهواء الطلق او انخفاض هطول الأمطار , يأخذ المتحكمون في الري بنظر الاعتبار المتغيرات الخاصة بالموقع , مثل نوع التربة , ومعدل إعطاء المياه للحقل من قبل نظام الري المستعمل ( الرش او التنقيط وغيرها ) . ولضبط أوقات تشغيل الري او الجداول الزمنية هناك عدة خيارات لوحدات تحكم الري الذكية . اهم مميزات أنظمة الري الذكية هي ما يأتي :

تواكب هذه الأنظمة احدث التكنولوجيات في الاتصالات ونظم المعلومات وانترنيت الأشياء .

تسهم أنظمة الري الذكي في تحسين جودة المزروعات ووقايتها من الأمراض المحتملة .

تساعد على تعظيم الاستفادة من وحدة المياه من خلال خفض تكاليف الري ورفع كفاءة الأعمال الزراعية , بما ينعكس إيجابيا على المزارع وتحسين الأمن الغذائي .

تساعد هذه الأنظمة على تجنب الممارسات الزراعية الخاطئة والمتابعة المستمرة لكفاءة العمالة وتحديد المشاكل والتحديات في الوقت المناسب , واتخاذ القرارات الوقتية للحد من الأضرار التي يمكن ان تلحق بالنبات .

تبين مدى احتياج المزروعات للمياه من خلال مؤشر يبين درجة رطوبة التربة ومدى احتياجها للري من عدمه .

يساهم في تنظيم عملية الري وترشيد استهلاك المياه , بالإضافة لزيادة إنتاجية المحاصيل ورفع مستوى جودتها .

يتيح نقل بيانات مقياس الرطوبة الى المزارع من خلال جهاز يقوم بإرسال رسالة عن حالة المياه في التربة على جهاز الهاتف المحمول الخاص بالمزارع , بما يمكنه من اتخاذ القرار المناسب فيما يخص كمية وموعد الري .

تم انتاج وحدات للتحكم الذكي في عملية الري تعمل بالطاقة الشمسية , بحيث تشتمل الى جانب قياس درجة رطوبة التربة على قياس درجة حرارة التربة, وارسال هذه القياسات في رسائل نصية على هاتف المزارع .

يمكن التحكم في مكائن الري اوتوماتيكيا او يدويا بناء على البيانات المقاسة, والفحص الذاتي لوحدة التحكم لبيان حالة البطارية , وذلك بإرسال رسالة تحذيرية في حالة انخفاض كفاءة البطارية لضمان استمرارية عمل الجهاز بعيدا عن تدخل العنصر البشري. 1- من فوائد نظام الري الذكي والحديث، زيادة الدخل والعائد بما يقلل تكلفة الانتاج.

2- يوفر العمالة ويرشد استهلاك

الاسمدة ويزيد من الانتاجية بما يعود بالنفع على المزارع.

3- يساعد الري الذكي على توزيع المياه، إذ يتم توصيل المياه لكل نبات عبر شبكة من الأنابيب.

4-  تسهم أنظمة الري الذكي في تحسين جودة المزروعات بشكل يقيها من الأمراض.

5- يخفض من تكاليف الري على المزارع.

6- المنظومة تمكن المزراع من معرفة مدى احتياج الارض للمياه ودرجة الرطوبة.

7- يمكن للمزراع أن يتحكم  في ماكينات الري أوتوماتيكياً أو يدوياً بناء على البيانات المقاسة.