خالد فران طاهر الباجورى. Mobil:

Transcript

1 Mobil: قسم الهندسة الزراعية د. خالد فران طاهر الباجورى استاذ الهندسة الزراعية المساعد

2 د. خالد ف ارن الباجورى عالقة الماء بالتربة يوجد الماء في التربة ويشغل مساماتيا البينية الفارغة من اليواء ويؤثر الماء عمى صفات التربة الز ارعية الطبيعية وعمى حالة التيوية فييا والتي تؤثر بدورىا عمى نمو وانتاجية النبات. أما التربة الز ارعية فإنيا تعني الطبقة السطحية من القشرة األرضية الصالحة لنمو النباتات عمى أن تتصف بما يمي: 1 -سمكيا يكفي لتغطية الجذور 2- ال تكون شديدة التماسك ليسيل خدمتيا وحركة الماء واليواء فييا 3 -ليا القدرة عمى االحتفاظ بالرطوبة الالزمة لسد االحتياجات المائية لمنباتات. باإلضافة إلى طرق استيالكو تمك التي ليا عالقة بسعة حفظ الماء خاصة في منطقة الجذور وكذلك الرشح وكمية المياه المستيمكة من قبل النبات وتساعد المعرفة والخبرة العممية في مجال عالقات التربة والماء والنباتات عمى وضع التصاميم الجيدة لري وز ارعة المحاصيل المناسبة لمتربة.

3 د. خالد ف ارن الباجورى الخواص الطبيعية لمتربة عند تخطيط ألي نظام ري ينبغي أن يكون الميندس الز ارعي ممما بالخصائص الطبيعية )الفيزيائية( لمتربة الز ارعية التي تؤثر عمى حركة الماء واالحتفاظ بو وفيما يمي أىم خصائص التربة المتعمقة بالز ارعة األروائية: 1- قوام التربة ىي النسبة المئوية لكل من الرمل والسمت والطين الموجودة في التربة أي إنيا تعبر عن نسب تواجد كل مكونات حبيبات التربة. وىو مصطمح عممي يعكس مدى خشونة أو نعومة حبيبات التربة ككل ويعطي صورة واضحة عن نوع التربة. ويتم تحديد النسب المئوية لمكونات التربة من واقع نتائج التحميل الميكانيكي لمتربة معمميا. يطمق عادة عمى األ ارضي الطينية بأنيا "ناعمة القوام" ولأل ارضي الرممية "خشنة القوام" أما األ ارضي التي تحتوي عمى نسب متقاربة من الطين والطمي والرمل "متوسطة القوام أو مزيجية القوام". ولكن ىذا التقسيم ال يعكس مدى خصوبة التربة أو مدى قدرتيا اإلنتاجية وال درجة مموحتيا ولكن قوام التربة يؤثر عمى سعة التربة لالحتفاظ بالماء وعمى حركة اليواء من والى التربة.

4 د. خالد ف ارن الباجورى التربة بنية 2- ىي نظام ترتيب حبيبات التربة األولية في وحدات بنائية معينة يطمق عمييا المجاميع وتؤثر البنية عمى صفات التربة التالية التي بدورىا تؤثر عمى نمو وانتاجية النباتات: 1- حركة ماء التربة وتأثيرىا عمى رش ونفاذية التربة. 2- حركة ىواء التربة. 3- ح اررة التربة. 3- الكثافة الحقيقية لمتربة Rs تعرف بأنيا كتمة أو وزن وحدة حجم األج ازء الصمبة لمتربة ويستبعد منيا حجم الف ارغات البينية من الحساب أي أن حجم العينة ىو حجم المادة الصمبة فقط ويعبر عنيا )غم/سم 3 (. تت اروح الكثافة الحقيقية لمترب ما بين 2.6 و 2.75 غم/سم 3 وتتباين القيمة حسب نوع المعادن الموجودة فييا. بشكل عام وجود المواد العضوية في التربة يقمل من كثافتيا الحقيقية.

5 مقرر تكنولوجيا ادارة الرى - Heath الحقمى Basic Ground-Water Hydrology الفرقة االثالثة USGS ىنسة ز Source: ارعية ز ارعة عين شمس

6 مقرر تكنولوجيا ادارة الرى - Heath الحقمى Basic Ground-Water Hydrology الفرقة االثالثة USGS ىنسة ز Source: ارعية ز ارعة عين شمس

7 د. خالد ف ارن الباجورى الكثافة 4- As لمتربة الظاىرية تعرف بأنيا كتمة أو وزن وحدة حجم عينة التربة بحالتيا الطبيعية بما فييا من ف ارغات وتختمف قيمتيا باختالف قوام وبنية التربة. كما أن ليا أىمية خاصة في تحديد المعامالت الرطوبية المختمفة واحتياجات الري وتت اروح قيم الكثافة الظاىرية لمترب الطينية والسمتية ما بين 1 و 1.6 جم/سم 3 ولمترب الرممية ما بين 1.2 و 1.8 جم/سم 3. n التربة مسامية 5- ىي نسبة حجم الف ارغات % 55 لمترب الز ارعية. الترب الطينية. k التربة نفاذية 6- تعد النفاذية من صفات التربة الميمة التي الف ارغات البينية لمتربة نتيجة لقوى الجاذبية وبنية التربة وبعوامل كثيرة أخرى. الموجودة بين حبيبات التربة وتت اروح ما بين 35 و مسامية الترب الرممية عادة تكون أقل من مسامية تبين سرعة حركة الماء خالل األرضية. وتتأثر النفاذية بقوام

8 Source: USGS Basic Ground-Water Hydrology - Heath

9 د. خالد ف ارن الباجورى ثوابت الرطوبة Saturation percent (S) نسبه التشبع Field capacity (FC) السعه الحقليه Moisture equivalent (ME) المكافئ الرطوبى Wilting point (WP) نقطه الذبول Available water الماء الميسر( AW ) الفرقة االثالثة ىنسة ز ارعية ز ارعة عين شمس

10 نسبه التشبع Saturation percent عبارة عن قيمه المحتوى الرطوبى لألرض فى الحاله المشبعه. يعبر عنها كنسبه مئوية. تتوقف قيمتها على قوام األرض وكثافتها الظاهريه والمسامية % 60 تتراوح قيمتها بين 25 على أساس الوزن. تكون قيمتها على اساس الحجم )35 45 %( باألرض الرملية % 50 فى االرض المتوسطه القوام و تصل الىى % 60 أو اكثىر لألرض الطينية. الفرقة االثالثة ىنسة ز ارعية ز ارعة عين شمس

11 السعه الحقليه Field capacity عبارة عن قيمه المحتوى الرطوبى لألرض المشبعه بعد صرف الماء الحر بها )ماء الجذب االرضى( يعبر عنها كنسبه مئوية حيث ان االرض المشبعه بالحقل تصرف الماء الحر ألسفل بفعل تأثير الجاذبيه االرضيه خالل يومين. المحتوى عند جهد ماء ارضى مابين -10 الى -33 ك باسكال حيث القيمه -10 ك باسكال مع االراضى الخشنة القوام و القيمه -33 ك باسكال مع االراضى الناعمة القوام. تسىىتخدم فىىى تقىىدير كميىىه المىىاء فىىى احتياجىىات الىىرى و كىىذلك كميىىه المىىاء المخىىزون باال راضى و الميسر للنبات. وتتىأثر بقىوام االرض ونىون الطىين المتواجىد بهىا و محتىوى المىاد العضىويه بىاألرض ووجود طبقات صماء بالقطان و معدل البخر نتح.

12 المكافئ الرطوبى Moisture equivalent عبارة عن قيمه المحتوى الرطوبى الذى تحتفظ به االرض السابق تشييعها لمد 24 ساعة عند تعرضها لقو طرد مركزى قدرها 1000 جاذبيه ارضيه على الجرام الواحد لمد نصف ساعة فى جهاز الطرد المركزى 2440 لفه و يعبر عنها كنسبه مئوية. الطريقه هى الحقليه. السعه لتقدير المعمليه قيمته تجريبيا وتقل عنها فى الناعمة القوام تتساوى مع السعه الحقليه فى االراضى االراضى الخشنة القوام )الرملية( و تزيد )الطينية(. المتوسطه القوام عنها فى االراضى. استخدام المكافئ جدا قليل الرطوبى

13 نقطه الذبول Wilting point المستوى عن عبارة الرطوبى الذبول. لحاله بها النامى النبات يتعرض عندما لألرض ال يستطيع استعادة نمو عنها بنسبه مئوية. ويعبر الماء ببخار مشبع جو فى يوضع عندما حتى ونشاطه تؤخذ قيمة المحتوى الرطوبى عند جهد ماء ارضى ك باسكال اى )15 بار( على انها نقطه الذبول المستديم.Permanent wilting point تقدر نقطة الذبول بيولوجيا باستخدام الرطوبى لألرض عندما يتم ذبول االوراق نباتات السفلية عباد الشمس للنبات. المحتوى قيمة بأخذ

14 الماء الميسر Available water عبارة عن الفرق بين المحتوى الرطوبى عند السعه الحقليه و عند نقطة الذبول المستديم. AW = FC - PWP هو الماء الذى يستطيع النبات الحصول عليه. حيث ان ماء الجذب االرضى ( وهو الفرق بين نسبة التشبع و السعه الحقليه ) سريع الصرف و ال يستفيد منه النبات. الماء الموجود )بعد نقطة الذبول المستديم( يكون مرتبط بحبيبات االرض بقو عاليه ال يستطيع النبات التغلب عليها.

15 لذا ال يحبذ ترك الماء باألرض حتى يصل الى نقطة الذبول المستديم PWP يستعاض عن هذا بمحتوى رطوبى أعلى يسمى بالمحتوى الرطوبى الحدى c بدال من PWP فى المعادله التاليه : AW = FC PWP = FC - c عموما من الناحيه العمليه والتطبيقيه لألراضى متوسطه القوام يمكن اعتبار قيمه المحتوى الرطوبى عند التشبع مساويا ضعف قيمته عند السعه الحقليه. و مساويا اربعه اضعاف قيمته عند نقطه الذبول المستديم بالتقريب اى : SP = 2 FC = 4 PWP

16 د. خالد ف ارن الباجورى العالقة بين قوام األرض وثوابت الرطوبة

17 . 3 تصنيف ماء التربة أ(. المياه المتاحة الكمية: ىي كمية المياه الرطوبةة التةي تحةتفظ بيةا التربةة بةين السةعة الحقميةة ونقطة ويستفيد النبات من جزء كبير من ىذه المياه )شكل 4(. المياه المتاحة الكمية = السعة الحقمية نقطة الذبول ب(. المياه المتاحة بيسر: ىةةةي كميةةةة الميةةةاه الموجةةةودة فةةةي التربةةةة التةةةي يةةةتمكن النبةةةات مةةةن استنفاذىا بدون جيد وتساوي: المتاحة بيسر= المياه المتاحة الكمية نسبة االستنفاذ.)Ea( مالحظة: نسبة االستنفاذ تت اروح ما بين 35 و %75. ج(. مياه فائضة: تمثل كمية المياه التي تزيد عن السعة الحقمية والمتسربة إلةى أعمةاق التربة خارج منطقة الجذور بفعل الجاذبية األرضية.

18

19 Soil moisture contents

20

21 د. خالد ف ارن الباجورى Available Water Soil Texture Range Average in./in. in./in. Very coarse-textured sands and fine sands Coarse-textured loamy sands and loamy fine sands Moderately coarse-textured sandy loams and fine sandy loams Medium textured very fine sandy loams, loam and silt loams Moderately fine-textured sandy clay loams, clay loams, and silty clay loams Fine-textured sandy clays, silty clays, and clay Available for each soil group by soil horizon from NRCS Soil Surveys Reference: USDA, NRCS, Engineering Field Manual

22 Source: NRCS

23 د. خالد ف ارن الباجورى P wd W W w d أ(. المحتوى الرطوبي لمتربة المحتوى الرطوبي الوزني الجاف :)Pwd( :)P ww ب(. المحتوى الرطوبي الوزني الرطب ( 100 :)P v ج(. المحتوى الرطوبي الحجمي ( حيث أن: P ww P v W W V V w s w 100 W= w وزن المياه في عينة التربة = Wd وزن عينة التربة بعد التجفيف W= s وزن عينة التربة قبل التجفيف V= w حجم المياه في عينة التربة V= حجم عينة التربة الكمي بما فييا من ماء وىواء

24 د. خالد ف ارن الباجورى يمكن االستعانة بالشكل التالى لمتعرف عمى كافة المصطمحات V a هواء W a 0 V f V w ماء W w V W s تربة W d

25 د. خالد ف ارن الباجورى. جيد ماء التربة Soil Water Potential يمكن ماء التربة أن يحتوي عمى طاقة بكميات وأشكال مختمفة. وىناك شكالن أساسيان لمطاقة ىما: الحركي Kinetic والجيدي.Potential وبما أن الطاقة الحركية تعتمد عمى مربع السرعة وبما أن سرعة الماء في التربة محدودة جدا فإنو يمكن تجاىل الطاقة الحركية لذلك الماء. أما طاقة الجيد فيي ذات أىمية كبيرة ألنيا تتحكم في اتجاه حركة الماء في التربة ومعدلةو كما تتحكم في السيولة التي يمتصو بيا النبات. ويتحرك الماء من المكان الذي تكون فيو طاقة جيده عالية إلى المكان الذي تكون فيو تمك الطاقة أقل. 1- الجيد الكمي لماء التربة الجيد الكمي لماء التربة ىو مجموع الجيود المختمفة التي تشمل جيد الجاذبية األرضية وجيد الضغط )الجيد الماتري( والجيد األسموزي كما في المعادلة التالية: الجيد الكمي = جيد الجاذبية األرضية + جيد الضغط + الجيد األسموزي

26 د. خالد ف ارن الباجورى أ- جيد الجاذبية األرضية Gravitational Potential جميع األجسام عمى سطح األرض تنجذب نحو مركز الكرة األرضية بقوة مساوية لوزن الجسم الذي تحدده كتمتو ومعدل التسارع بالجاذبية األرضية: وزن الجسم = كتمة الجسم التسارع بالجاذبية األرضية ولكي ي رفع الجسم في االتجاه المعاكس فإنو ال بد من بذل شغل يخزن في الجسم عمى شكل طاقة جيد الجاذبية األرضية. ومقدار جيد الجاذبية األرضية لماء التربة عند نقطة ما يساوي مقدار ارتفاع ىذه النقطة عن نقطة مرجعية Reference Point افت ارضية. وعادة تختار النقطة المرجعية أسفل قطاع التربة المدروسة من أجل التسييل ألن ذلك يجعل جيد الجاذبية األرضية في التربة وصف ار عند مستوى المرجعية موجبا دائما في تمك النقطة )انظر المواقع األعمى من النقطة االفت ارضية شكل جيد الجاذبية بالنسبة إلى النقطة

27 د. خالد ف ارن الباجورى ب- جيد الضغط Pressure Potential جيد الضغط لماء التربة قد يكون سالبا أو موجبا ألنو يتخذ من الضغط الجوي جيدا مرجعيا. فعندما يكون ضغط الماء أقل من الضغط الجوي أي عندما يكون تحت قوة شد Tension فإن جيد ضغطو يكون سالبا. أما إذا كان جيد الضغط أكبر من الضغط الجوي أي عندما يكون تحت ضغط ىيدروستاتيكي فإن جيد الضغط لماء التربة يكون موجبا. إذا فإن ماء التربة عندما يكون تحت سطح الماء الحر يكون تحت جيد ضغط موجب. أما إذا كان عمى سطحو تماما فإن جيد ضغطو يكون صف ار. وعندما يكون فوق مستوى سطحو ممسوكا في المسام الشعرية فإنو يكون تحت جيد ضغط سالب )انظر شكل قيم جيد الضغط(. لذلك يكون جيد الضغط لماء التربة غير المشبعة بو سالبا. وقد كان جيد الضغط السالب يعرف بالجيد الشعري Capillary Potential إال أن ىذا االسم استبدل بو مؤخ ار الجيد الماتري Matric Potential ألنو ليس ناتجا من الخاصية الشعرية فقط وانما يشمل كذلك جيد شد الماء المدمص عمى أسطح حبيبات التربة بالقوى الكيروستاتيكية )انظر شكل مكونات الجيد الماتري(.

28

29 د. خالد ف ارن الباجورى ج- الجيد األسموزي ازدياد الترك ز الكمي لألمالح في محمول التربة يقمل الجيد األسموزي Osmotic Potential ومن ثم جيد الماءPotential. Water والجي األسموزي ناتج من عممية االنتشارDiffusion التي تكون فييا حرك الجزيئات المختمفة دائمة في المحمول المائي غير المتجانس حيث تتحرك م الجزء الذي يكون ترك زىا فيو أعمى إلى الجزء األقل ترك از في محاولة تمقائي لتحقيق حالة توازن ثرموديناميكي بين أج ازء النظام. وعندما يكون ىناك عائق بين أج ازء المحمول المختمفة التركز كما ىو الحال بين المحمول المائي ف التربة وخاليا جذور النبات ويكون ىذا العائق غشاء انتقائيا Selective Membrane أي يسمح بمرور جزيئات الماء ولكنو يعوق الجزيئا واأليونات األخرى فإن النظام )المحمول المائي في التربة و خاليا جذو النبات( سيسعى إلى تحقيق حالة التوازن الثرموديناميكي بحركة جزيئات الماء من الجزء األقل ترك از )خاليا جذور النبات( إلى الجزء األعمى ترك از )محمو التربة( ألن الغشاء االنتقائي يمنع الحركة المعاكسة لمجزيئات )انظر شك الجيد األسموزي).

30

31 د. خالد ف ارن الباجورى قياس جيد ماء التربة الجيةةد الكمةةي لممةةاء فةةي التربةةة غيةةر المشةةبعة يتةةألف مةةن جيةةد الجاذبيةةة والجيد الماتري والجيد األسموزي. يقاس جيد الجاذبية األرضية بقياس المسةافة ال أرسةية بةين النقطةة المطمةوب معرفةة جيةد المةاء عنةدىا والنقطة المرجعية التي ت ختار عادة أسفل قطاع التربة. يقاس الجيد الماتري 1- في الحقل باستخدام جياز يعرف بمقياس الشد Tensiometer 2- في المعمل بخاليا االستخالص بضغط اليةواء Air Pressure Extraction Cells. مجموع الجيد الماتري والجيد األسموزي فيقاس بالمقاييس المزدوجة الح اررية Thermocouple Psycrometer

32 د. خالد ف ارن الباجورى مقياس الشد )التنشوميتر( Tensiometer يستخدم مقياس الشد في قياس الجيد الماتري لماء التربة في الحقل. ويتكون من كأس مسامية مصنوعة من مادة خزفية وتكون متصمة بأنبوب ممموء بالماء ومزودة بمعيار ف ارغيGauge Vacume )انظر شكل مقياس الشد(. وعندما يوضع الجياز في التربة عند العمق الم ارد قياس الجيد الماتري فيو يتحقق االتصال الييدروليكي بين الماء داخل الكأس المسامية وماء التربة من خالل المسام في الجد ارن الخزفية وال يمبث أن يتزن بينيما. وألن ماء التربة غير المشبعة بو يكون أقل من الضغط الجوي أي تحت قوة شد بينما يكون جيد الماء في الكأس الخزفية موجبا أي أكبر من الضغط الجوي فإن حركة الماء تكون من الجيد العالي )الماء داخل الكأس الخزفية( إلى الجيد األقل )ماء التربة( ما يحدث ىبوطا في الضغط الييدوستاتيكي لمماء داخل مقياس الشد المحكم ىوائيا وي ق أر من خالل مؤشر المعيار الف ارغي. وىذا الجياز ال يتأثر بالجيد األسموزي ألن مسام جد ارن الكأس الخزفية منفذة لكل من األمالح والماء ما يسمح بحركة األولى من ماء التربة إلى الماء داخل الكأس إلى أن يتوازن ترك زىا داخل الكأس وخارجيا. وىذا الجياز ال يستخدم إال في قياس الجيد الماتري األقل من 1 ضغط جوي.

33

34

35 فوائد جدولة باستخدام الري التنشوميتر 1- معرفة التوقيت الصحيح إلضافة الماء التزويد بكمية الماء الالزمة لممحصول والتوزيع المتجانس لمياه الري ضمن الحدة الز ارعية. 2- تساعد في الحصول عمى منتجات ذات نوعية أفضل. 3- ىذة التقنية تعطي الطريقة األفضل لجدولة الري حسب خواص التربة. 4- مساعدة الم ازرع في تقميل المدخالت الز ارعية وزيادة كميات اإلنتاج )من خالل تزويد النبات بالكميات الصحيحة من االحتياجات المائية( مما يودي إلى تقميل ىدر األسمدة والحد من انتشار االم ارض التي تصيب المحاصيل الز ارعية مثل االم ارض الفطرية وغيرىا وزيادة في كميو المن

36

37

38

39 طرق قياس المحتوى الرطوبى هى طريقه مباشر تتم بأخذ عينه من التربه بواسطة األوجر. تقدير الوزن الرطب لألرض ( m W(. م لمد 24 ساعة. تجفف فى الفرن على 105 يقدر الوزن الجاف تماما ( d W(. الفرق بين الوزن الرطب و الوزن الجاف تماما هو وزن الماء ( w W(. مميزات هذ الطريقه: سهوله الحسابات و نتائجها تتميز بالواقعية. عيوب الطريقه: الطريقه الوزنيه: Method Gravimetric معرضه للخطأ نتيجة النقل من الحقل الى المعمل. تكرار االوزان يحتاج لجهد و تستغرق وقت طويل. كذلك تحدث بعثر بالحقل نتيجة أخذ العينات.

40 طريقه المقاومه الكهربية Electrical Resistance Method يطلق عليها أيضا طريقه المكعبات المسامية مكعبات الجبس.Gypsum Blocks Porous Blocks أو هى طريقه غير مباشر حيث تعتمد على أن التوصيل الكهربى لمكعب مسامي يعتمد على كميه الماء الممتص من األرض بواسطة المكعب الذى فى حاله اتزان مع األرض. وبذلك يمكن معاير المقاومه الكهربية )1 التوصيل الكهربى( مع المحتوى الرطوبى فنحصل على المحتوى الرطوبى بدالله المقاومه الكهربية.

41 مميزات الطريقه بسيطة غير مكلفه نسبيا. غير مبعثر للتربة. يمكن توصيلها بمسجل للنتائج. عيوب الطريقه ىنسة ز ارعية ز ارعة عين شمس تحتاج لمعاير دائمة من مكعب آلخر. تختلف حسب نون األرض تختلف بمرور الزمن نظرا الختالف مسامية الفرقة االثالثة المكعب مع الزمن.

42 طريقه التشتت النيتروني Neutron Scattering Method Fast neutrons على تعتمد مباشر غير طريقه نيترونات سريعة تنبعث راديوم تكون ما )عادة مشع مصدر من وبريلليوم(. هذ النيترونات تبطأ slowed or thermalized االيدروجين بالتربة والتى مصدرها الماء. ذرات بواسطة هذ النيترونات بواسطة بها االحساس يتم البطيئة حساس مستقبل.detector Neutron النيترونات هذ تسجيل يتم الجهاز على يطلق و عداد على. Probe الفرقة االثالثة ىنسة ز ارعية ز ارعة عين شمس

43 د. خالد ف ارن الباجورى بسيطة تحتاج الى معاير واحد. تصلح لمعظم انوان االراضى عدا المرتفعه فى نسبه الطين او المرتفعه فى نسبه الكلوريد او الحديد اوالبورون حيث تحتاج الى معاير خاصة. تعتبر هذ الطريقه غير مبعثر للتربة. تقيس المحتوى الرطوبى على اساس الحجم حيث ان : θ v = [( Rs / Rstd )] ( b j ) حيث )القراءة Rs هى معدل بالجهاز. القياسيه( Rstdهى معدل العد باألرض )قراء الجهاز مميزات الطريقه العد بالغطاء Shield القياس بدون باألرض( j,b ثوابت المعاير و ارض الخاصة يمكن القياس ألعماق مختلفة و بذلك يمكن عمل ميزانيه للماء و معرفه حركه الماء بالتربة. يمكن توصيل الجهاز بمسجل نتائج مستمر لتتبع تغيرات المحتوى الرطوبى.

44 عيوب الطريقه فالتكاليف عليه و الثمن غال الجهاز المبدئية مرتفعه. يعطى وال حساس غير قراءات صحيحة منسوب وجود عند او السطح قرب. ارضى ماء water table من سطح قريب االرض قد يسبب اضرار و مخاطر صحية بخاصة يوجد بها العالج المناسب اذا ما حدث أو ألسباب سوء االستخدام. فى االحوال او المناطق التى ال اتالف للمصدر المشع المشع

45 د. خالد ف ارن الباجورى.جياز قياس الرطوبة بتشتت النيتوترونات نظرية عمل الجياز تبنى نظرية عمل جياز تشتت النيترونات عمى درجة إبطاء النيترونات السريعة الحركة neutron( )fast المنبعثة بواسطة مصدر مشع. ويتم الحصول عمى النيترونات السريعة من خالل مصدر مشع ذو نشاط اشعاعى كبير وىو )االميرسيوم بريميوم( واالميرسيوم مصدر لجسيمات ألفا التى تستقبل بواسطة البريميوم حيث ينتج منيا التفاعل النيترونات السريعة وذلك طبقا لممعادالت التالية: Am He ( Be He C 6 2 ) 1 N Np 91 (5.74Mev)

46 ىذه النيترونات السريعة يحدث ليا تشتت فى التربة حيث تصطدم بالعديد من النويات الموجودة فى التربة ومن ثم يحدث ليا عممية إبطاء )تفقد طاقتيا( والتى قد تسمى أيضا نيترونات ح اررية Thermal neutron وتسمى نيترونات ح اررية ألنيا تكتسب ح اررة نتيجة لكثرة اصطداميا بال ارت االخرى ىذه النيترونات البطيئة الحركة ترتد مرة أخرى الى الكشاف الموجود بالجياز الذى يقوم بدوره بقياس النيترونات البطيئة فقط. وحيث ان ذ ارت الييدروجين ليا تقريبا نفس كتمة النيترونات فإنيا ليا القدرة األكبر عمى إبطاء ىذه النيترونات السريعة وبالتالى فيى تحتاج لعدد تصادمات اقل من كل الذ ارت االخرى الموجودة فى التربة لتحويل النيترون السريع لبطئ )حيث انو كمما ازد الوزن الذرى لمذرة فإنيا تحتاج لعدد أكبر من التصادمات إلبطاء ىذه النيترونات السريعة( فعمى سبيل المثال ذ ارت الييدروجين تحتاج لحوالى 18 تصادم لتحويل النيترون السريع لبطئ والسميكون حوالى 268 الرصاص حوالى 1975 تصادم...الخ.

47 د. خالد ف ارن الباجورى ذ ارت الييدروجين فى جزئي الماء يكون فى صورة شبو أيونية وبالتالى تختمف من حيث حاجتيا لعدد التصادمات مع ذ ارت الييدرجين االخرى فى أى مركب آخر حيث أنو فى المركبات اآلخرى تكون ذ ارت الييدروجين فى ىيكل وتكون نواة الذرة كبية وبذلك تحتاج الى عدد أكبر من التصادمات لتبطئ سرعتيا وبالتالى لزمن كبير ىذا الزمن ال يكون فى حدود الزمن الذى نقيس فيو والذى يت اروح بين ثانية. وحيث ان التربة تحتوى عمى العديد من المواد التى تدمص النيترونات والتى تؤثر عمى الق ارءة فإنو تتم عممية معايرة لمجياز إللغاء تأثير أى مواد أخرى من شانيا التأثير عمى النيترونات. الفرقة االثالثة ىنسة ز ارعية ز ارعة عين شمس

48 د. خالد ف ارن الباجورى تركيب جياز تشتت النيترونات يتركب الجياز من االج ازء التالية: مصدر النيترونات: وىو عبارة عن خميط من معدن ثقيل )االميرسيوم( تنبعث منو جسيمات ألفا ومعدن أخر خفيف )البريميوم( عنصر نشط فى استقبال جسيمات ألفا والتفاعل معيا وانتاج سيل من النيترونات السريعة وىذه النيترونات السريعة تنحصر طاقتيا بين صفر 11 مميون الكترون فولت كما يالحظ أن معظم المصادر المشعة التى ينتج عن نشاطيا النيترونات يصدر منو أيضا أشعة جاما لذلك فإن استخدام مصدر الميرسيوم بريميوم مالئم جدا بالمقارنة بالمصادر االخرى حيث طاقة أشعة جاما ال تحتاج لغالف واقى سميك جدا كما أن فترة نصف العمر كبيرة جدا وتقدر بة 458 سنة مما يجعمو مصدر مالئم لالستعمال.

49 د. خالد ف ارن الباجورى الكشاف: نظ ار ألن النترونات ليست جسيمات مشحونة فإنيا ال تتأثر بواسطة الحقول الكيربائية أو المغناطيسية وعميو فإنو ال يمكن تسجيميا مباشرة بواسطة الكشافات االشعاعية لذلك فإنو يتم تفاعميا إشعاعيا مع مادة الكشاف مما ينتج عنو إنتاج جسيمات مشحونة )ألفا بيتا بروتونات( يمكن عدىا بواسطة العدادات المختمفة. من أشير الكشافات المستخدمة عداد الميثيوم حيث يستخدم بممو ارت أيوديد الميثيوم ويكون التفاعل كما يمى: Li N He H 4. 8Mev الغالف الواقى: الغالف الواقى جياز التشتت النيترونى يجب أن يناسب كل من النيترونات وأشعة جاما حيث مواد محتوية عمى الييدروجين مثل البارفين أو البالستيك أو البولى إثيمين والتى تقمل من النيترونات وتمنعو من النفاذ كذلك حاجز من الرصاص ذو سمك مناسب لموقاية من أشعة جاما

50 د. خالد ف ارن الباجورى تحديد عمق القياس: عند القياس فإنو يجب أن ي ارعى يتم تحديد العمق الذى سيتم القياس عنده وي ارعى فى ذلك نقطتين ىامتين االولى وىى المسافة التى يبعد بيا المصدر المشع عن حافة المجس السفمية والثانية ىى الجزء الظاىر من األنبوبة التى يتم تثبيت الجياز عمييا. حيث يتم تحديد العمق من خالل جمع المسافة التى يبعد بيا المصدر المشع عن حافة المجس السفمية وىى تساوى 13.5 سم Hydroprobe( (503DR وكذلك الجزء الظاىر من ألنبوبة باإلضافة لممسافة من سطح التربة الى العمق سيتم القياس عنده. كما ي ارعى أن الطبقة السطحية من التربة حتى العمق 15 سم ال تستخدم فييا طريقة تشتت النيترونات ويتم قياس الرطوبة فييا بالطريقة الوزنية.

51 طرق أخرى لقياس المحتوى الرطوبى مثل اشعه جاما و امتصاصها أو تغيرات األرض الحرارية طبقا الختالف المستوى الرطوبى. باستخدام موجات األلتراسونيك أو طرق االستشعار عن بعد. Ultra sonic أو موجات الرادار كل هذ الطرق غير عمليه للعمل العادى و الروتينى الدائم بالحقل و كذلك فهى مازالت تحت الدراسة و التطور.

52 I.حساب االحتياجات المائية حيث ان Net water requirement NWR A.Y.(F.C Wp).D P 100 A. ETL. Ii = NWR االحتياجات المائية ( = A المساحة المروية ( لتر( متر ) 2 = = Y F.C. النسبة المئوية لمرطوبة المستنفذة الرطوبة عند السعة الحقمية ) بالحجم ( = WP الرطوبة عند نقطة الذبول ) بالحجم ( = D عمق منطقة الجذور الفعالة ( = : P متر( مم/متر مم/متر النسبة المئوية لممساحة المبتمة من المساحة الكمية

53 د. خالد ف ارن الباجورى :. TAW = F c pwp y ρ 100 d TAW 30 = = 4.95 cm 100 TAW 60 = = 4.32 cm TAW 90 = = 5.04 cm TAW 140 = = 10.0 cm 100 TAW = = cm :

54 د. خالد ف ارن الباجورى. / :. a. SWD = F c W 100 y. = /. 1.1 = m = 12.1 cm,.a.b.c :. b. E a = D a = D au 100 D a D au 100 = 12.1 E a 65 C. II = RAW or SWD + p e ET = = = 20 day = cm

55 د. خالد ف ارن الباجورى )θ v (, :.,,,,,,,,,,,, y (cm).,,, ET = I + P D + R ± S,, : S = ± θ e θ B θ B = = θ e = = S = 15 = cm 100 ET = = cm/season

56 واحمد ابو الحسن ( الز ارعة جامعة عين شمس. الم ارجع عبد الغنى الجندى ضياء القوصى عصام السحار تصميم شبكات الرى والصرف التعميم المفتوح كمية فوزي سعيد محمد عواد )2007( إدارة وترشيد وتوزيع مياه الز ارعية كمية عموم األغذية والز ارعة جامعة الممك سعود. اليندس قسم الحقمي الري فوزي سعيد محمد عواد )2003( الز ارعة جامعةةة الممك سعود. اليندسة قسم والصرف الري هندسة كمي الز ارعية محمد )1993(.82 معتوق احمد االنجمو مكتبة بالتنقيط والرى بالرش الرى المصرية 79 محمد فكرى عبد الصمد اساسيات استخدام جهاز قياس الرطوبة بتشتت النيتوترنات MJ: F%25D8%25A7%25D9%2584%25D8%25B1%25D9%2589%2B%25 D8%25A7%25D9%2584%25D8%25B9%25D9%2584%25D9%2585 %25D9%2584%25D9%2589.docx+&cd=5&hl=ar&ct=clnk&gl=eg

57