استراتيجية أنظمة الري والصرف

بقلم: أ.د.عطية الجيار

أستاذ بمعهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة – مركز البحوث الزراعية

تتمثل إحدى المشكلات الحرجة التي تواجه البشرية اليوم في كيفية إدارة المنافسة الشديدة على المياه بين المراكز الحضرية المتوسعة والأنشطة الزراعية التقليدية واستخدامات المياه الجارية التي تمليها الاهتمامات البيئية.

تابعونا على قناة الفلاح اليوم

تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك

في القطاع الزراعي، فإن احتمالات زيادة المساحة الإجمالية المزروعة محدودة بسبب تضاؤل عدد المواقع الجذابة اقتصاديا لمشاريع الري والصرف واسعة النطاق.

لذلك، فإن الزيادة المطلوبة في الإنتاج الزراعي ستعتمد بالضرورة إلى حد كبير على تقدير أكثر دقة لمتطلبات المياه للمحاصيل من ناحية، وعلى التحسينات الرئيسية في إنشاء وتشغيل وإدارة وأداء أنظمة الري والصرف القائمة من ناحية أخرى.

يمكن أن يُعزى فشل الأنظمة الحالية وعدم القدرة على الاستغلال المستدام لموارد المياه السطحية والجوفية بشكل أساسي إلى سوء التخطيط والتصميم وإدارة النظام وتطويره. ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم قدرة المهندسين والمخططين والمديرين على التحديد الكمي الكافي لتأثيرات مشاريع الري والصرف على موارد المياه واستخدام هذه التأثيرات كمبادئ توجيهية لتحسين التكنولوجيا والتصميم والإدارة.

شاهد: تحويل أراضي قديمة مزروعة بالذرة بقرية سيلا بالفيوم من الري بالغمر إلى الري بالرش

اقرأ المزيد: إدارة مياه الري اقتصادياً

للاستفادة الكاملة من الاستثمارات في الزراعة، يلزم بذل جهد كبير لتحديث أنظمة الري والصرف ومواصلة تطوير استراتيجيات الإدارة المناسبة المتوافقة مع الاتجاهات المالية، الاجتماعية، الاقتصادية، والبيئة. وهذا يستدعي اتباع نهج شامل لإدارة ومراقبة الري والصرف من أجل زيادة إنتاج الغذاء، والحفاظ على المياه، ومنع تملح التربة والتشبع بالمياه، وحماية البيئة.

كل هذا يتطلب، من بين أمور أخرى، بحثا معززا ومجموعة متنوعة من الأدوات مثل: معدات التحكم في المياه التنظيم، الاستشعار عن بعد، أنظمة المعلومات الجغرافية، وأنظمة ونماذج دعم القرار، فضلا عن تقنيات المسح الميداني والتقييم.

اقرأ المزيد: إدارة الري لتجنب الإجهاد

لمواجهة هذا التحدي، نحتاج إلى التركيز على القضايا التالية:

• القدرة على تحمل التكاليف فيما يتعلق تطبيق التكنولوجيات الجديدة.
• إجراءات التخطيط والإدارة المتكاملين لأنظمة الري والصرف.
• تحليل لتحديد الأسباب والآثار التي تعوق أداء نظام الري والصرف.
• التبخر وطرق الحساب ذات الصلة.
• تقدير الاحتياجات المائية للمحاصيل.
• تقنيات تصميم وبناء وتحديث أنظمة الري والصرف.
• استراتيجيات لتحسين كفاءة نظام الري والصرف.
• الآثار البيئية لأنظمة الري والصرف والتدابير المناسبة لتحقيق الاستدامة والحفاظ عليها.
• التعزيز المؤسسي والتقييم المالي المناسب وبناء القدرات والتدريب والتعليم.

تسلط سطور هذه المقالة الضوء على الجوانب الآتية:

أولا: مشاريع الري والصرف وأنظمة موارد المياه بشكل عام.

ثانيا: تكنولوجيا الرى و الصرف.

ثالثا: الجوانب المؤسسية والمالية.

رابعا: البحث والتطوير.

خامسا: الموارد البشرية والشبكات.

شاهد: الاعتبارات الفنية الواجب مراعاتها عند تصميم شبكات الري بالتنقيط

أولا: مشاريع الري والصرف وأنظمة موارد المياه بشكل عام

تتمثل إحدى المشكلات الخطيرة التي تواجه البشرية اليوم في كيفية إدارة المنافسة الشديدة على المياه بين المراكز الحضرية المتوسعة والأنشطة الزراعية التقليدية واستخدامات المياه الجارية التي تمليها الاهتمامات البيئية. في القطاع الزراعي، فإن احتمالات زيادة المساحة الإجمالية المزروعة محدودة بسبب تضاؤل عدد المواقع الجذابة اقتصاديًا لمشاريع الري والصرف واسعة النطاق.

لذلك، فإن الزيادة المطلوبة في الإنتاج الزراعي ستعتمد بالضرورة إلى حد كبير على القدرة على تحمل تكاليف تطبيق التقنيات الجديدة، وتقدير أكثر دقة لمتطلبات المياه للمحاصيل، وعلى التحسينات الرئيسية في إنشاء وتشغيل وإدارة وأداء أنظمة الري والصرف القائمة.

اقرأ المزيد: بأمر الإدارية العليا: الدولة مُلزمة بتطهير مساقي الرى والصرف باستمرار

يمكن أن يُعزى فشل الأنظمة الحالية وعدم القدرة على الاستغلال المستدام لموارد المياه السطحية والجوفية بشكل أساسي إلى سوء التخطيط والتصميم وإدارة النظام وتطويره. ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم قدرة المهندسين والمخططين والمديرين على التحديد الكمي الكافي لتأثيرات مشاريع الري والصرف على أنظمة موارد المياه واستخدام هذه التأثيرات كمبادئ توجيهية لتحسين التكنولوجيا والتصميم والإدارة.

للاستفادة الكاملة من الاستثمارات في الزراعة، يلزم بذل جهد كبير لتحديث أنظمة الري والصرف ومواصلة تطوير استراتيجيات الإدارة المناسبة المتوافقة مع الاتجاهات المالية والاجتماعية والاقتصادية، والبيئة. وهذا يستدعي اتباع نهج شامل لإدارة ومراقبة الري والصرف من أجل زيادة إنتاج الغذاء والحفاظ على المياه ومنع تملح التربة والتشبع بالمياه وحماية البيئة.

كل هذا يتطلب، من بين أمور أخرى، بحثا معززا ومجموعة متنوعة من الأدوات مثل معدات التحكم في المياه والتنظيم، والاستشعار عن بعد، وأنظمة المعلومات الجغرافية، وأنظمة ونماذج دعم القرار، فضلا عن تقنيات المسح الميداني والتقييم.

أساس متطلبات إدارة المياه هو تعداد سكان العالم ونموه ومستوى المعيشة فيه.. فيما يتعلق بإدارة المياه الخاصة بالإنتاج الزراعي، توجد بشكل عام ثلاث مناطق مناخية زراعية، وهي: المنطقة الرطبة المعتدلة، المنطقة القاحلة وشبه القاحلة، والمنطقة الاستوائية الرطبة، بالإضافة إلى ذلك، من حيث المبدأ يمكن التمييز بين أربعة أنواع من ممارسات الزراعة، وهي: الزراعة البعلية بدون أو مع نظام تصريف؛ الزراعة المروية بدون أو بنظام تصريف.

اقرأ المزيد: مراحل نمو المحصول وجدولة الري

اعتمادا على الظروف المحلية، ستكون أنواع مختلفة من إدارة المياه بمستويات مختلفة من الخدمة مناسبة في حوالي 1100 مليون هكتار يتم الاستغلال الزراعي بدون نظام لإدارة المياه، ومع ذلك في جزء معين من هذه المناطق يمكن تطبيق طرق مثل حصاد المياه أو معالجة التربة.

يتم الحصول على 45٪ من إنتاج المحاصيل من هذه المناطق، حيث يغطي الري حاليا أكثر من 270 مليون هكتار وهو مسؤول عن 40٪ من إنتاج المحاصيل، ويستخدم حوالي 70٪ من المياه المسحوبة من أنظمة الأنهار العالمية. يغطي صرف المحاصيل البعلية حوالي 130 مليون هكتار وتساهم بحوالي 15٪ من إنتاج المحاصيل، ويوجد في حوالي 60 مليون هكتار من الأراضي المروية نظام تصريف.

بناءً على توقعات النمو السكاني والتحسن في مستوى المعيشة من المتوقع أن يتضاعف إنتاج الغذاء في السنوات الخمس والعشرين القادمة، بالإضافة إلى ذلك من المتوقع أن يأتي 90٪ من الزيادة في إنتاج الغذاء من الأراضي المزروعة الموجودة و10٪ فقط من استصلاح الأراضي الجديدة.

أما في المرتفعات أو في الأراضي المنخفضة لا توجد وسيلة للمساحة المزروعة بدون نظام إدارة المياه يمكن أن تسهم بشكل كبير في الزيادة المطلوبة في إنتاج الغذاء. نتيجة لذلك يجب زيادة حصة المساحات المروية والمصرفية في إنتاج الغذاء.

شاهد: طرق ترشيد استهلاك مياه الري

يمكن تحقيق ذلك إما عن طريق تركيب أنظمة الري أو الصرف الصحي في المناطق التي لا يوجد بها نظام أو تحسين أو تحديث أنظمة الري والصرف القائمة أو تركيب أنظمة الري في مناطق الصرف البعلية أو تركيب أنظمة الصرف الصحي في المناطق المروية.

يشير التقدير التقريبي إلى أنه على مدار الـ25 عاما المقبلة قد يؤدي ذلك إلى تحول المساهمة في إجمالي إنتاج الغذاء في اتجاه 30٪ للمناطق التي لا يوجد بها نظام لإدارة المياه 50٪ للمناطق التي بها نظام ري و20٪ للمناطق البعلية التي يوجد فيها نظام تصريف.

يجب إدراك أن هذه النسب المئوية تشير إلى ضعف إنتاج الغذاء في الوقت الحاضر، بالإضافة إلى ذلك يجب إدراك أنه سيكون من الصعب للغاية تحقيق ذلك بطريقة مستدامة بيئيا خاصة في البلدان النامية الناشئة.

يمكن النظر إلى التنمية المستدامة على أنها عملية تغيير يكون فيها استغلال الموارد وتوجيه الاستثمارات وتوجيه الابتكار التكنولوجي والتكيف إلى جانب التغييرات المؤسسية، كلها في وئام وتعزز كل من الإمكانات الحالية والمستقبلية لتلبية احتياجات وتطلعات الإنسان المتزايدة.

فيما يتعلق بإدارة المياه الزراعية، تم تطوير معظم الأراضي المروية والأراضي البعلية في العالم مع مرافق الصرف على أساس خطوة بخطوة على مر القرون. في العديد من الأنظمة تكون الهياكل قديمة أو آخذة في التدهور، إضافة إلى ذلك يجب أن تتحمل الأنظمة ضغوط الاحتياجات والمتطلبات المتغيرة والتطور الاجتماعي والاقتصادي، وبالتالي فإن البنية التحتية في معظم المناطق المروية والجافة بحاجة إلى التجديد أو حتى استبدالها وإعادة تصميمها وبنائها من أجل تحقيق استدامة أفضل إنتاج.

تعتمد هذه العملية على عدد من العوامل المشتركة والمنسقة جيدا مثل التكنولوجيا الجديدة والمتقدمة، حماية البيئة، تعزيز المؤسسات، التقييم الاقتصادي والمالي، التوجه البحثي، وتنمية الموارد البشرية. معظم هذه العوامل معروفة جيدا وترتبط بالشكوك المرتبطة بتغير المناخ وأسعار السوق العالمية والتجارة الدولية. تستدعي أوجه عدم اليقين هذه الاهتمام المستمر والعمل المناسب على العديد من الجبهات، إذا أريد تحسين الإنتاجية والمرونة في النظم الزراعية.

في هذا السياق، ستؤدي القيمة المتزايدة للمحاصيل لكل منطقة والاستخدام المكثف للأراضي دورا مهما، بالإضافة إلى ذلك قد تُحدث تأثيرات تغير المناخ دور هام في مناطق معينة، حيث يعد توافر بيانات مائية مناخية موثوقة شرطا أساسيا مسبقا للتخطيط الرشيد والتصميم وإدارة الموارد المائية.

شاهد: تعرف على إجراءات تحويل نظام الري بأرضك من الغمر إلى الري الحديث

تم تصميم أنظمة الري والصرف لعمر طويل، على افتراض أن الظروف المناخية لن تتغير في المستقبل، ولن يكون الأمر كذلك في السنوات المقبلة بسبب الاحتباس الحراري وتأثيراته. لذلك يحتاج مصممو ومديرو أنظمة إدارة المياه إلى إعادة فحص معايير التصميم الهندسي وقواعد التشغيل وخطط الطوارئ وسياسات تخصيص المياه بشكل منهجي.

تعد إدارة الطلب والتكيف المؤسسي من المكونات الأساسية لتعزيز مرونة النظام لتلبية أعلى معايير تقديم الخدمات، كما يجب التركيز بشكل أكبر على إدارة الطلب بدلا من بناء مرافق جديدة.

اقرأ المزيد: تأثير تحمل المحصول للإجهاد والنقص المائي من الماء الميسر على موعد الري

شاهد: تعاون وزارتي “الزراعة” و”الري” لتعظيم الاستفادة من المياه

ثانيا: تكنولوجيا الري والصرف

تهتم التكنولوجيا في تطوير الري والصرف بتخطيط وتصميم ومراقبة الأنظمة، بما في ذلك نقل المياه، وهياكل التنظيم، وجودة المياه وتدابير حماية البيئة. كما تهتم بإجراءات وأساليب التحديث للاستخدام المشترك للمياه السطحية والجوفية لتقليل استخدام المياه وتقليل الترشيح العميق.

بعض الجوانب الأساسية المهمة في عملية الابتكار التكنولوجي والتحسين، هي:

• التخطيط والتصميم.
• الإدارة والتشغيل والصيانة.
• تقييم الأداء.
• القيود والآثار البيئية.
• التحديث.
• الاستخدام المتكامل لموارد المياه السطحية والجوفية.

اقرأ المزيد: “ملتقي البحر المتوسط” يوصي بتحلية المياه واستخدام مياه الصرف الصحي المعالجة للتكيف مع التغيرات المناخية

تخطيط وتصميم

يجب النظر إلى تخطيط وتصميم أنظمة الري والصرف على أنه جانب من جوانب التنمية الزراعية المتعلقة بالقطاع الخاص والاقتصاد الوطني. لذلك ينبغي إيلاء اهتمام خاص لما يلي:

• أهمية المياه للإنتاج الزراعي فيما يتعلق باستخدام المياه الوطنية.
• الممارسات التاريخية لاستخدام المياه.
• التأثير على البيئة الهيدرولوجية المحلية.
• الإدارة المستدامة لجودة المياه وكميتها.

في هذا السياق، يجب أن تسير عملية تحديد معايير التصميم واختيار الأنظمة والمواد وطرق البناء وجوانب التشغيل والصيانة بطريقة متوازنة من أجل تحسين التصاميم ومراعاة التفاعلات بين استخدام الأراضي والزراعة.

اقرأ المزيد: الأسس العلمية والعملية لتنفيذ وتركيب شبكات الري الحقلي

ممارسات وتخطيط وخصائص شبكات الري والصرف.

يعتمد اختيار تقنية الري أو الصرف على الظروف البيئية، فبالنسبة للري تشمل الخيارات طرق الأحواض، الأخدود، الرش، التنقيط، والطرق تحت السطحية. بالنسبة لأنظمة الصرف تشمل الطرق المتاحة للآبار الأنبوبية العميقة والضحلة، آبار الكشط، أنابيب الصرف ذات المسافات الواسعة والضيقة، الخنادق العميقة والضحلة، والصرف السطحي أو مصارف الخلد.

يجب على المخططين والمصممين دمج مرونة كافية في الشبكات حتى يتمكنوا من التعامل مع التغييرات في أهداف الأنظمة، فقد يكون ذلك بسبب تغيير أنماط المحاصيل، الهياكل الزراعية، التحضر، البنية التحتية، الممارسات الزراعية، الميكنة، النظام الهيدرولوجي، إدارة المياه، واتجاهات استخدام المياه.

اقرأ المزيد: باحث مصري يبتكر جهاز لمعالجة مياه الصرف الصحي

يجب أن يتعامل البحث في تخطيط وتصميم أنظمة الري والصرف مع جوانب مختلفة مثل: معايير التصميم وطرق التصميم والمواد والبناء والصيانة ومعدات التحكم والتفتيش والجوانب المؤسسية والمالية لبناء النظام وتشغيله وصيانته.

شاهد: حقيقة بيع مياه الري للمزارعين

بسبب الندرة المتزايدة لموارد المياه الصالحة للاستخدام، يجب إيلاء اهتمام خاص للتحكم (إعادة الاستخدام والتخلص) من مياه الصرف الزراعي، والهدف من ذلك هو تحسين كفاءة استخدام الأراضي والموارد المائية المتاحة بهدف نهائي هو تعزيز غلة المحاصيل وإنتاجها.

بالنسبة لنظام الري والصرف المخطط جيدا والتحكم فيه، يجب مراعاة الجوانب التالية أثناء مرحلة التصميم:

• بيانات عن المناخ، وأنماط المحاصيل، وتدفق مجاري المياه، ونظام المياه السطحية والجوفية، والطلب على المياه للأغراض الزراعية والصناعية والبلدية والبيئية.
• المرافق القائمة (السدود وأنظمة القنوات والهياكل المرتبطة بها).
• معايير التصميم لأعمال الري والصرف والهياكل المرتبطة بها، مع التركيز بشكل خاص على كيفية تأمين والتحكم في إمدادات المياه المطلوبة.
• إجراءات التشغيل والصيانة والإدارة المستقبلية بما في ذلك المراقبة والمرافق المالية والإدارية.

يوصى بتوحيد إجراءات التصميم للسماح بإمكانية اللامركزية في عملية التصميم، سيسهل ذلك الإشراف على أعمال البناء ويضع الأساس لأنظمة الري والصرف الأكثر عقلانية واستدامة مع ما يترتب على ذلك من فوائد لتشغيلها وصيانتها.

يجب أن تكون معايير التصميم بسيطة ودقيقة، وذلك لتزويد المصممين بخيارات واضحة لنوع الهياكل التي سيتم استخدامها والإجراءات الواجب اتباعها.

الإدارة والتشغيل والصيانة

تعتبر الإدارة الجيدة والتشغيل الفعال والصيانة جيدة التنفيذ لأنظمة الري والصرف من المتطلبات الأساسية لتحسين إدارة المياه الزراعية، حيث أنها تعزز كلا من الأداء وإنتاجية المحاصيل وتضمن الإنتاج المستدام. لسوء الحظ تتم إدارة العديد من الأنظمة بشكل سيء ولا يتم تشغيلها وصيانتها بشكل صحيح بسبب عدم كفاية الالتزام والموارد المالية.

في حين أنه من الواضح أن التمويل الكافي ضروري فقد أظهرت التجربة أن نقاط الضعف في الجوانب المؤسسية والفنية والإدارية لمنظمة الري والصرف وعدم كفاية مشاركة أصحاب المصلحة هي أيضا عوامل مهمة يمكن أن تضعف أداء النظام.

اقرأ المزيد: متحدث الري: الهدف الرئيسي لتبطين الترع ليس أبداً توفير المياه

لتعزيز أداء النظام وضمان النزاهة المستمرة لمنشآتها، فإن المهارات الإدارية الجيدة مطلوبة للتنسيق الفعال للموارد المادية والبشرية والمالية المتضمنة في النظام، علاوة على ذلك هناك حاجة لخطط التشغيل والصيانة لوضع استراتيجيات لتحقيق الأهداف.

يجب أن تتكون الخطط من مجموعة دائمة من المستندات والتعليمات وبرامج العمل والجداول الزمنية يتم تحديثها عند إجراء التغييرات والتي تشكل بيانا كاملا للإشارة والتوجيه على كل مستوى داخل المؤسسة التي تدير الأنظمة.

يجب أن تكون هذه الخطط نتيجة لعملية تخطيط وإدارة متكاملة، حيث توفر العملية نهجا من أعلى إلى أسفل لتحديد الأولويات / الاتجاه ونهجا تصاعديا لوضع استراتيجيات وأنشطة مفصلة، لذلك يمكن النظر إلى الخطط كنتيجة لعملية تكرارية تتضمن الخطوات التالية:

• تحديد تلك الأنشطة التي تؤثر بشكل كبير على الأداء العام للنظام.
• التحليل التشخيصي وتحديد خيارات تحسين الأداء.
• تطوير وتنفيذ البرامج.
• عمليات المراقبة والتقييم مقابل معايير الأداء المتفق عليها.
• مراجعة الخطط والبرامج.

تظهر الحاجة إلى إجراءات التحديث عادة من تحليل الأداء الفعلي والمتوقع. فيما يتعلق بهذا من المهم إدراك أن صيانة أنظمة الري تختلف اختلافا جوهريا عن صيانة أنظمة الصرف، حيث يجب إجراء صيانة شبكات الري قبل بدء و/ أو أثناء موسم الري.

شاهد: المقننات المائية لنظم الري الحديث

يتم توفير مياه الري بكميات معروفة أكثر أو أقل، بينما بدون صيانة لن تحصل المحاصيل على إمدادات مياه كافية، وتعتبر صيانة أنظمة الصرف ذات طبيعة وقائية أكثر. يجب إجراؤه قبل فترة معينة، فترة رطبة غير معروفة وخلالها يجب أن تؤدي المصارف وظيفتها. قد تختلف كمية مياه الصرف التي سيتم تخزينها ونقلها بشكل كبير، وقد يحدث الضرر الناتج عن عدم كفاية الصرف لفترة طويلة بعد فترة الرطب.

الغرض من الصيانة هو إما القضاء على سبب سوء أداء نظام الري أو الصرف أو منع حدوث ذلك. في الحالة الأولى، يلزم المراقبة المناسبة، وفي الحالة الأخيرة يلزم وجود جدول زمني يشير إلى أنشطة الصيانة وتخطيطها.

بشكل عام تعتبر الصيانة المناسبة أمرا بالغ الأهمية لنجاح أنظمة الري والصرف، ولضمان تحقيق أهداف التصميم والتشغيل التي وضعها المصممون والمخططون والمستثمرون والمزارعون. كما يوصى بتطوير برامج صيانة فعالة من حيث التكلفة وتنفيذها من خلال البحوث والدراسات الميدانية والاقتصادية، بالإضافة إلى ذلك يجب أن تتصور برامج التشغيل والصيانة أن تكون مشاركة المزارعين وأصحاب المصلحة فعالة حقا.

اقرأ المزيد: وزير الري: استخدام مياه الصرف الصحي في الاستزراع السمكي

تقييم الأداء

يمكن تعريف أداء النظام على أنه الدرجة التي تستجيب بها منتجات وخدمات النظام لاحتياجات أصحاب المصلحة والكفاءة التي يستخدم بها النظام الموارد الموجودة تحت تصرفه، والهدف من تقييم الأداء هو اختيار عدد صغير من المؤشرات القوية التي يسهل ملاحظتها والتي تسمح باستخلاص استنتاجات موثوقة.

يجب أن يكون تقييم الأداء عملية منتظمة وقصيرة المدة للتحقيق في أوجه القصور الحرجة المشتبه بها في الأداء، وتشتمل المتطلبات التنظيمية على بعض إجراءات المراقبة والتقييم الدائمة منخفضة الكثافة التي يمكن استكمالها بتحقيقات تقييم الأداء على نطاق واسع كلما حدثت مشاكل أداء رئيسية.

اقرأ المزيد: أعراض نقص مياه الري وزيادتها على النباتات

يمكن أن تكون المنظمات المسؤولة عن أنظمة الري والصرف مفيدة للغاية في توفير المعلومات حول أداء النظام شريطة أن يكون لديها برنامج مراقبة وتقييم راسخ ونظام معلومات إدارة فعال. فيما يتعلق بهذا من المفيد أيضا توضيح الجهات الفاعلة في مجال إدارة المياه الزراعية.، المسؤولون هم الحكومة ووكالات الري والصرف والمزارعون، وهذا يعني أنه من أجل تحقيق حلول مستدامة يتعين على هذه الأطراف الثلاثة الاتفاق على دورها ومشاركتها في إدارة المياه في المنطقة، وكل الآخرين يساهمون. هناك حاجة إليها ولها وظيفة لأسباب مختلفة، لكنها ليست مسؤولة.

عند تقييم أداء أنظمة الري والصرف، فإن هذا يعني أنه ينبغي مراعاة القضايا التالية:

• الري والصرف تدخلات بشرية تكون فيها الحكومة ومقدم الخدمة (الوكالة) والمزارعون بشكل عام هم الجهات الفاعلة الرئيسية.
• استخدام المياه (إيصالها واعتراضها) لتحسين نمو المحاصيل.
• تم الاتفاق على مستوى الخدمة بين مقدم الخدمة وعملائه.
• يحتاج مقدم الخدمة وعملائه إلى استخدام الموارد بمستوى معين من الكفاءة.

تقييم الأداء هو مفهوم وثيق الصلة بشكل متزايد في أنظمة الري والصرف الحالية، وذلك لأن التدهور التدريجي لجزء كبير من الأنظمة واسعة النطاق التي تم تطويرها في النصف الثاني من القرن العشرين بدأ يتضح. لذلك من الضروري تقييم أداء هذه الأنظمة قبل تحديثها. ولهذه الغاية تم اقتراح بعض مؤشرات الأداء من أجل:

• إجراء تحليل تشخيصي.
• تحديد ما إذا كان الري و / أو الصرف قابلاً للتطبيق.
• مقارنة الأداء الفعلي بمعايير التصميم المعمول بها.
• تحديد ما إذا كان النظام يتطلب إجراءات تحديث أم مجرد صيانة مكثفة.
• تحديد التطوير أو الاستعادة المطلوبين للتغلب على أوجه القصور الحالية.
• الاختيار من بين البدائل تلك الإجراءات التي لها ما يبررها اقتصاديا وإعداد قائمة أولويات بإجراءات التحديث المحتملة.

شاهد: الري الحديث يزيد انتاجية المحاصيل 40٪؜

مؤشرات الأداء هي متغيرات قابلة للقياس تصف حالة النظام وتغيراته بمرور الوقت والمكان، وكما ذكرنا سالفا فهي تمكن من تقييم أداء النظام مقابل مجموعة معايير متفق عليها، ويمكن تحديد نطاقات قيم المؤشرات للسماح للمستخدم بتحديد ما إذا كان قد تم تحقيق الشروط المقبولة، وهذه المؤشرات يجب أن:

• توفير معلومات مهمة عن عمل النظام.
• تتعلق بالمعايير المقبولة.
• قاعدة علمية صلبة.
• يمكن التعبير عنها بشكل كمي.
• لها قيمة تشخيصية عالية.
• تحمل قيمة تمييزية عالية.
• يمكن قياسها بسهولة وفعالية من حيث التكلفة.

 يجب أن تمكن المؤشرات من تحليل خصائص النظام التالية: الموثوقية، كفاءة النقل، كفاية، عدالة توزيع المياه، كفاءة التطبيق الميداني، والاستدامة البيئية.

 القيود والآثار البيئية

لا يمكن تحقيق المساهمة المتوقعة من قطاع الري والصرف نحو تحسين الإنتاجية الزراعية إذا لم تتم معالجة القيود في أنظمة الري والصرف بشكل ملائم. في العديد من الحالات تتزايد المشكلات التكنولوجية وتأثيراتها السلبية على البيئة بسبب عدم إيجاد حلول أو إثبات فعاليتها أو بسبب إهمال الصيانة وتأجيل التحديث.

علاوة على ذلك قد يؤدي تعديل النظم الإيكولوجية الهيدرولوجية عن طريق أعمال الري والصرف إلى تغيرات بيئية تؤدي عادة ليس فقط إلى تقليل توافر المياه والتشبع بالمياه ومخاطر التملح وانتشار الأعشاب المائية، ولكن أيضا إلى المشاكل التي تؤثر على صحة السكان المحليين.

في هذا الصدد فإن أهم القضايا التي تتطلب الاهتمام الواجب هي:

• نقص إمدادات المياه من المصدر.
• ضعف تنظيم القناة.
• سوء التشغيل والصيانة.
• التشبع بالمياه والملوحة ؛
• الأمراض المرتبطة بالمياه وصحة الإنسان.

يمكن للتخطيط الوقائي وتدابير التصميم المناسبة وبرامج التحكم في مرحلة ما بعد البناء أن تفعل الكثير للتخفيف من المشكلات المذكورة أعلاه أو حلها.

بالإضافة إلى العيوب المذكورة أعلاه والتي تتعلق مباشرة بالمياه ويوجد عددا من القيود الأخرى وتشمل عدم كفاية الإمدادات من المدخلات الزراعية، ضعف البنية التحتية، مرافق التسويق السيئة، العوامل المثبطة للأسعار وعوامل أخرى.

كما أن الاتجاه العالمي لانخفاض أسعار المنتجات الزراعية وغيرها من السلع الأساسية خلال السنوات الماضية يشكل عائقاً خطيراً ترتبط بشكل مباشر أكثر بمرافق الري والصرف نفسها مشاكل تكلفة التنمية والجدوى الاقتصادية.

مع امتداد الري والصرف إلى المناطق الهامشية غالبا ما ترتفع التكاليف إلى مستويات تمنع عائدات عالية على رأس المال، وتمثل كل هذه القيود تحديا كبيرا للتنمية المستدامة لإدارة المياه للزراعة وتتطلب تضافر جهود كل من الأفراد والمجتمعات. لمواجهة هذا التحدي هناك حاجة إلى نهج متكامل للري والصرف يهدف إلى زيادة إنتاج الغذاء والحفاظ على المياه ومنع التشبع بالمياه وتملح التربة والأمراض وحماية البيئة والنظم البيئية.

 تحديث

عندما تظهر أوجه قصور خطيرة في أداء النظام، والتي لا يمكن التغلب عليها من خلال تغييرات بسيطة في ممارسات الإدارة، فإن بعض تدابير التحديث مطلوبة ويستلزم التحديث زيادة قدرة شبكة الري والصرف الأصلية، وغالبا ما يكون التحديث مطلوبا لترقية أنظمة الشيخوخة.

في حالات أخرى تتطلب التغييرات في استخدام الأراضي أو توافر المياه أو القيمة الاقتصادية للمحاصيل تعديل النظام. غالبا ما تكون الصيانة غير الكافية هي السبب الرئيسي لتحديث أنظمة الري والصرف لدعم الإنتاج الزراعي إلى مستويات مستدامة.

تشير التقديرات إلى أن ما بين 50 و70٪ من أنظمة الري والصرف التقليدية في جميع أنحاء العالم بحاجة إلى درجة معينة من التحديث، ونظرا لتضاؤل عدد المواقع الجذابة اقتصاديا لأنظمة الري والصرف الجديدة واسعة النطاق فإن الاتجاه الحالي لصناع القرار هو زيادة الموارد المخصصة لتحديث الأنظمة الحالية بدلاً من إنشاء أنظمة جديدة.

تم تصميم معظم أنظمة الري السطحي لتوفير معدلات تدفق ثابتة تقريبا لفترات طويلة من الوقت وبالتالي فإن لديها عدد قليل من هياكل التحكم في شبكات القنوات ونتيجة لذلك هناك القليل من التنظيمات الخاصة بإيصال المياه لتلائم متطلبات المحاصيل.

علاوة على ذلك في المجالات التي توجد فيها حاجة ملحة للتنويع لا تستطيع الأنظمة الحالية تلبية الطلب على المرونة، وهناك حاجة لإدخال هياكل تحكم أكثر فعالية داخل شبكات القنوات لأتمتة التحكم واعتماد نظم المعلومات الحديثة والمضي قدما نحو ممارسات تشغيل أكثر كفاءة.

اقرأ المزيد: إدارة المياه الجوفية اقتصادياً واستدامتها

في هذا السياق، لا يتمتع التنظيم المحسن لتوصيل المياه بميزة مباشرة تتمثل في زيادة غلة المحاصيل فحسب بل يساعد أيضا في التحكم في التشبع بالمياه والملوحة.

الأسباب الأخرى لتحسين الجودة الفنية لشبكات القنوات هي: الحد من خسائر التسرب والترسيب، ومكافحة ناقلات الأمراض ونمو الحشائش. البحث الفعال حول هذه الموضوعات مطلوب أيضا للحفاظ على العدالة بين المزارعين، لا سيما لإدارة الطلبات خلال فترات ندرة المياه.

مفهوم التحديث وثيق الصلة أيضا بالأنظمة الجديدة، فبعض التقنيات الجديدة مناسبة بشكل خاص للتربة التي تعاني من مشاكل حيث قد لا تكون أنظمة الري التقليدية مجدية، لذلك فإنها توفر فرصة التوسع في الأراضي الهامشية وزيادة المساحة الصالحة للزراعة.

تسمح معظم طرق الري الحديثة بحقن الأسمدة في مياه الري وبالتالي توفير استخدام الأسمدة وتقليل تلوث التربة والمياه الجوفية، وهناك حاجة إلى البحث في هذا المجال لتكييف مثل هذه الأساليب مع ظروف التربة والطبوغرافيا والبيئية والاجتماعية المحددة من أجل ضمان أنها فعالة من حيث التكلفة ومستدامة.

بالنسبة لنظم الصرف يجب أن تتوخى إجراءات التحديث معايير جديدة لغسل الأملاح والملوثات مثل مبيدات الآفات والمعادن الثقيلة، حيث يجب أن تحقق هذه المعايير التوازن الصحيح بين متطلبات الإنتاج الزراعي والآثار البيئية المقبولة.

بشكل عام يعد تحسين وتحديث أنظمة الري والصرف عملية معقدة وتحتاج جميع الحلول التقنية إلى إجراء بحث شامل واختبار ميداني على نطاق النموذج الأولي. إن تعقيد المشكلة ونقص موارد البحث والتطوير الشاملة هي التي أعاقت إلى حد كبير التقدم التقني في هذا المجال حتى الآن.

الاستخدام المتكامل لموارد المياه السطحية والجوفية

يجب أن يكون الهدف النهائي لإدارة الري والصرف هو زيادة أداء النظام إلى الحد الأقصى مما يعني تقليل كمية المياه المستخرجة من إمدادات المياه ذات الجودة العالية وتعظيم الاستفادة من الجزء المستخرج أثناء الري.

يجب استهلاك أكبر قدر ممكن من الماء أثناء النتح (ومن ثم في إنتاج الكتلة الحيوية) وأقل قدر ممكن من الهدر والتفريغ كصرف، وتحقيقا لهذه الغاية طالما أن مياه الصرف لا تزال ذات قيمة للاستخدام عبر النبتة من قبل المحاصيل، فقد يتم اعتراضها وإعادة تدويرها للري حتى التخلص النهائي منها، ويؤدي ذلك إلى تقليل الصرف وما يرتبط به من تملح المياه، فضلاً عن زيادة الإمداد المتاح لمياه الري. كما أنه سيقلل من التشبع بالمياه ومن الكمية الإجمالية لتدهور ملوحة التربة في المنطقة المصاحبة، وتتطلب هذه العملية اتباع نهج متكامل جديد لإدارة ومراقبة الري والصرف من أجل:

اقرأ المزيد: «بحوث المياه» يبتكر وحدة مدمجة لمعالجة مياه الصرف الصحي لري الزراعات غير المأكولة

• تقليل استخدام المياه وتقليل الترشيح العميق من خلال تنفيذ أنظمة وممارسات ري أكثر كفاءة.
• اعتراض وعزل وإعادة تدوير مياه الصرف التي لا مفر منها عن طريق إعادة الاستخدام المتسلسل. وهذا من شأنه أن يقلل أحجام مياه الصرف، ويحافظ على المياه ويقلل التلوث، مع إنتاج كتلة حيوية وموائل مفيدة.
• تعزيز الاستخدام المشترك للمياه الجوفية المالحة والمياه السطحية العذبة، وانخفاض أعماق منسوب المياه الجوفية، وتقليل الحاجة إلى الصرف والحفاظ على المياه.
• مراقبة تركيز ملوحة التربة لتقييم مدى كفاية وملاءمة ممارسات الري والصرف.

يجب استخدام وسائل مختلفة لاستصلاح أو التخلص من مياه الصرف غير الصالحة للاستعمال التي يجب مع ذلك عدم تصريفها في مياه ذات نوعية جيدة، علاوة على ذلك يجب أن يوفر النهج المتكامل المعلومات التي تغذي عملية اتخاذ القرار السياسي من خلال التبادل المتكرر بين الباحثين والمصممين وصانعي السياسات المشاركين في الري والصرف.

كما يجب أن يكون الاتصال بين مختلف الشركاء عنصرا أساسيا في الإطار إلى جانب الحاجة إلى نهج متعدد التخصصات من أجل تطوير استراتيجيات وسياسات سليمة بيئيا، وأخيرا يجب إبلاغ أصحاب المصلحة بنتائج هذا النهج المتكامل سواء من حيث فهم أنظمة الري والصرف الحالية والتأثير المحتمل لتغيرات الإدارة والسياسات ومشاركتها معهم.

ثالثا: الجوانب المؤسسية والمالية

يعتبر التعزيز المؤسسي والتقييم المالي المناسب من الأدوات الأساسية للتخطيط والتصميم والإدارة الفعالة لأنظمة الري والصرف، وبدون إطار مؤسسي سليم على المستوى الوطني أو مستوى أحواض الأنهار لن يكون من الممكن تعزيز وضمان الإدارة المستدامة للمياه للزراعة.

القيود الاقتصادية مهمة بنفس القدر. عادة ما تكون تكلفة تحسين النظام كبيرة، ولن تتمكن الحكومات، في عصر الانتقال من اقتصاد الدولة إلى اقتصاد السوق، من الاستمرار في تمويل أنشطة الري والصرف، كما كانت تفعل من قبل. تقوم الفلسفة الجديدة على مبدأ أن الخدمات يجب أن يدفعها المستفيدون منها.

لذلك ينبغي أن تفي التنمية المستدامة، كما تم تعريفها من قبل بمتطلبين أساسيين وهما التعزيز المؤسسي والجدوى الاقتصادية، وتحقيقا لهذه الغاية، فهناك حاجة ملحة لتطبيق التحليلات المؤسسية والمالية المناسبة في جميع مراحل تخطيط المشروع وتقييمه في تطوير نظام الري والصرف. فيما يتعلق بهذا فإن قضايا المسؤولية واسترداد التكاليف تستحق اهتماما خاصا، وأن هذه المسألة مهمة جدا فيما يتعلق باستدامة الأنظمة الحديثة.

شاهد: حقيقة تسعير مياه الري

القضايا المؤسسية

تميز العقد الأخير من القرن العشرين بتغيير النظام الاقتصادي العالمي من دولة إلى أخرى موجهة نحو السوق في جميع دول العالم تقريبا، وكان الانعكاس المباشر لهذا التغيير على الإنتاج الزراعي هو الانتقال من الزراعة المدعومة إلى الزراعة المخصخصة وتسويق أكثر حرية للمنتجات الزراعية.

بينما تعني الخصخصة من ناحية مشاركة أقل للحكومات في تحسين الخدمات والرفاهية، ومن ناحية أخرى يتطلب التحرك نحو اقتصاد السوق تعزيز جودة الإنتاج من أجل التمكن من المنافسة مع منتجات مماثلة.

جميع أنحاء العالم في غضون ذلك يتزايد الوعي العام حول التلوث وقضايا البيئية، وكل هذا يؤدي إلى السمات الرئيسية للتنمية الزراعية في القرن الحادي والعشرين وهي: اعتماد أقل على الدعم الحكومي، مستوى عالٍ من الإنتاج الجيد، وتقليل تلوث التربة والهواء والمياه.

في هذا السياق، يجب أيضا تحسين تشغيل وإدارة وصيانة أنظمة الري والصرف، حيث سيتم تخفيض الإنفاق الحكومي على الأنشطة الزراعية ومن المتوقع أن يتولى المزارعين وهم المستفيدون الرئيسيون من إدارة المياه بشكل عام المسؤوليات كأفراد لا يمكنهم فعل الكثير، وكمجموعات ومنظمة في جمعيات من المحتمل أن يكونوا قادرين على القيام بما هو مطلوب للتشغيل والصيانة المستدامين.

من الواضح أن نقل الأنظمة من الدولة إلى القطاع الخاص سيشمل عمليات طويلة وبطيئة سيبذل فيها كل طرف قصارى جهده للدفاع عن أفكاره ومصالحه، علاوة على ذلك فإن القوانين والقواعد التي تنظم الجوانب المختلفة لاستخدام المياه والمواضيع ذات الصلة غالبا ما تكون قديمة وعفا عليها الزمن.

إذا لم تكن هذه القوانين والقواعد ديناميكية بما يكفي للتعامل مع التغيرات السريعة التي تحدث في المجتمع فإنها لم تعد تعكس الوضع الاجتماعي والاقتصادي المتغير للجماعات والأفراد، ونتيجة لذلك فإن صياغة المفاهيم والأفكار حول شكل وهيكل العلاقات المتبادلة المؤسسية والمالية المتوقعة في إدارة أنظمة الري والصرف هى اليوم من أهم القضايا التي يجب معالجتها من أجل توضيح الدور الذي يؤديه كل طرف وتجنب الصراعات لمواجهة هذه التحديات، ويجب أن يركز الاهتمام والبحث والخبرة على:

• دور الحكومات والمؤسسات الحكومية والقطاع الخاص في الحفاظ على فعالية أنظمة الري والصرف.
• التفاعلات بين الحكومات والمنظمات الحكومية والخاصة على مستوى التخطيط الاستراتيجي والتشغيل.
• العمليات التي يجب من خلالها تحديد وتحديد مستوى الخدمة المعاد تعريفه.
• كيف ينبغي تحديد تكلفة إعادة التطوير والتشغيل المستمر والصيانة المطلوبة لتوفير المستويات المتفق عليها من الخدمات واستردادها أو مشاركتها.

مشاكل مالية

من أجل الأداء السليم لأنظمة الري والصرف، يلزم وجود بنية تحتية هيدروليكية قادرة على معالجة تدفقات ومستويات المياه السطحية والجوفية، كما يجب استرداد تكاليف تطوير وإدارة هذه البنية التحتية من المستفيدين أو من المجتمع إذا كان للنظام أن يكون مستداما، وهذا يستلزم وجود نظام إدارة مالية سليم حيث تغطي الإيرادات المتأتية من تقديم الخدمات التكاليف المرتبطة.

لربط جميع الجوانب المالية المتعلقة بإدارة نظام الري والصرف هناك حاجة إلى إطار مفاهيمي بناءً على افتراض أن النظام يهدف إلى أن يكون مستداما أو بعبارة أخرى على مبدأ المستخدم يدفع، وهذا يتطلب تحديد المستفيدين أو العملاء للخدمات المقدمة.

من الضروري وجود تعريف واضح للعملاء لتحديد مع من يجب إبرام اتفاقية خدمة، ومن الذي يتقاضى رسوما ومكان إرسال الفاتورة. يتم تحديد مستويات الخدمة وفقا لمعايير التشغيل ومعايير الجودة.

لا شك أن المعايير التشغيلية تحكم إدارة النظام وتخدم غرضين هما لتوفير مجموعة من القواعد التي يمكن على أساسها قياس الأداء التشغيلي للنظام، ولتوفير مجموعة من القواعد التي تحكم تقديم الخدمة.

يمكن تعريف جودة تقديم الخدمة على أنها مجموعة من المعايير المتعلقة بمدى كفاية الخدمات المقدمة ومرونتها وملاءمتها وتكلفتها وأمانها، ويتطلب تقديم الخدمات التصميم والبناء والتشغيل والصيانة، وفي النهاية استبدال البنية التحتية الهيدروليكية.

هناك حاجة إلى موارد لتغطية تكاليف إدارة النظم المستمدة أساسا من التشغيل فيما يتعلق بعدد ومستوى مهارة الموظفين اللازمين لتشغيل الهياكل والمعدات المرتبطة بها، الصيانة التي يحددها عدد وحدات التحكم وتكاليفها الفردية، والاستهلاك الذي يسمح بتآكل البنية التحتية.

ستعني الزيادة في مستوى الخدمة تلقائيا تحسين أداء الإدارة أو ترقية البنية التحتية أو كليهما، ولذا فإن المفاضلة بين الاستثمار وأداء الإدارة أمر مرغوب فيه إذا أريد تحقيق مستوى معين من الخدمة على أساس أن مستوى الخدمة جزء من أهداف الإدارة العامة.

باختصار، تعتبر اتفاقيات الخدمة الواضحة وآليات المساءلة الفعالة ضرورية للخدمة الموثوقة حيث يتم إنشاء علاقة مباشرة بين متطلبات الخدمة والمستوى والتكلفة من ناحية والدفع مقابل الخدمات من ناحية أخرى، ولتقليل التقلبات في التكاليف، ومن ثم رسوم الخدمة فإن التخطيط السليم لتكلفة الخدمة أمر ضروري، ولهذا الغرض تعد خطة إدارة الأصول الموثوقة أداة لا غنى عنها.

رابعا: البحث والتطوير

وجهت اللجنة الدولية للري والصرف (ICID) نداءً عاجلا إلى البنك الدولي للاستجابة للحاجة إلى تعزيز البحث والتطوير في مجال الري والصرف وذلك في كل من البلدان المتقدمة والنامية، حيث اعتبر عدم كفاية البحث وتطبيق نتائج البحوث والوصول إلى التكنولوجيا الجديدة والمتقدمة في القطاع من بين الأسباب الرئيسية للمشاكل التي يعاني منها القطاع: ضعف كفاءة استخدام المياه، التدهور البيئي، التكاليف المرتفعة وعدم الاستجابة للمستفيدين.

اقرأ المزيد: حقن الأسمدة الكيميائية في شبكة الري الضغطي

منذ ذلك الحين تم إطلاق العديد من برامج البحث التكنولوجي من قبل مؤسسات علمية ومالية ومهنية مختلفة، تتمثل مهمتهم في تعزيز معايير البحث والتطوير في مجال الري والصرف على المستوى العالمي بهدف تحسين التكنولوجيا والإدارة من أجل تعزيز أداء النظام والأمن الغذائي واستدامة بيئة الري والصرف.

اقرأ المزيد: «الري» تطالب المصريين بالتقشف في استهلاك المياه .. وتعوض عجز استخدامها في الزراعة بمياه الصرف الزراعي

القضايا ذات الأولوية

في الواقع، إن القضية الرئيسية هي القدرة على تحمل تكاليف تطبيق التكنولوجيا الجديدة بشكل عام والتكنولوجيا موجودة، لكن الحوافز لتطبيقها مفقودة. تم اختيار أولويات البحث لمساهمتها المحتملة في التخفيف من القيود.

اقرأ المزيد: وزير الري: حلول جذرية لمشكلة زيادة الملوحة والصرف الزراعي بواحة سيوة

في حين أن الأهمية النسبية للقضايا التي سيتم تناولها ستختلف حسب احتياجات بلد أو منطقة معينة، وفي هذا السياق تشمل القضايا ذات الأولوية جميع جوانب السيطرة على الآثار السلبية للري والصرف على التربة وجودة المياه، وهي تغطي التقييم الميداني والمختبر والتقييم والمراقبة وتطوير المبادئ التوجيهية وتنفيذ ممارسات الري والصرف المناسبة.

تم التأكيد بشكل خاص على الحاجة إلى تقنيات الري الجديدة وإجراءات الإدارة على مستوى المزرعة والنظام، ويتطلب ذلك بحثا ميدانيا معززا ومجموعة متنوعة من الأدوات للتقنيات الميدانية مثل تسوية الأرض والمعدات والتكنولوجيا المتقدمة للتحكم في المياه وتنظيمها والنماذج والاستشعار عن بعد وأنظمة المعلومات الجغرافية وأنظمة دعم القرار وتحليل صور الكمبيوتر وأجهزة الاستشعار والشبكة العصبية تكنولوجيا.

اقرأ المزيد: الري خلال فترة الإزهار

مطلوب أيضا تقدير أكثر دقة لمتطلبات المياه للمحاصيل جنبا إلى جنب مع فهم أفضل لظاهرة التدفق والنقل الجماعي في نظام التربة والنبات والغلاف الجوي والتفاعلات والتغذية المرتدة والعمليات الهيدروديناميكية والمائية الكيميائية التي تحدث في الوسائط المسامية لتحسين كل من الغلة والمداخيل.

يجب النظر في كل هذه الأدوات باعتماد نهج واسع ومتكامل يشمل إنتاج السلع الغذائية والزراعية وتوفير المياه والحفاظ على الموارد والآثار البيئية والآثار الاجتماعية والاقتصادية.

تم التركيز بشكل خاص على مشكلة جودة المياه وتحديث أنظمة الري والصرف في تلك المناطق حيث تتطلب ندرة المياه وتعرض التربة والمياه الجوفية للملوحة اتخاذ تدابير خاصة لجعل إدارة المياه لأغراض الزراعة مستدامة، علاوة على ذلك يجب توفير أدوات الإدارة المناسبة مثل الاستخدام المشترك الفعال لموارد المياه السطحية والجوفية لاستغلال المياه المالحة وذات الجودة المنخفضة دون التقليل من إمكانات الإنتاج والقدرة الاستيعابية لهذه المنتجات الزراعية الهشة.

لمواجهة هذه التحديات يجب أن يتركز اهتمام البحث الآن وفي السنوات المقبلة على المواضيع الرئيسية التالية:

الجدوى والقدرة على تحمل تكاليف الري والصرف

• دور الري والصرف في نظم الإنتاج الزراعي المستدامة.
• تحديد المناهج المثلى لتحديث أنظمة الري والصرف والتشغيل والصيانة الناتجة.

شاهد: أستاذ المناخ الزراعي يشدد على ضبط عمليات الري للزراعات الحالية

المحاصيل واستخدامات المياه

• التبخر وطرق الحساب ذات الصلة.
• تقدير الاحتياجات المائية للمحاصيل.
• تحسين المعرفة بالعلاقات المتبادلة بين إنتاج المياه والأسمدة والمحاصيل.

شبكات الري والصرف

• إجراءات التخطيط والتصميم والتشغيل والصيانة المتكاملة.
• تحليل لتحديد الأسباب التي تعوق أداء النظام.
• استراتيجيات لتحسين كفاءة النظام.
• تقنيات تحديث النظام.
• الأثر البيئي والتدابير المناسبة لتهيئة الظروف المستدامة والحفاظ عليها.

الجوانب المؤسسية والمالية

• تطوير اتفاقيات الخدمة وفق الشروط السائدة في البلدان النامية الناشئة والبلدان التي تمر بمرحلة انتقالية.
• قدرة المزارعين على المساهمة في إدارة المياه الزراعية.

اقرأ المزيد: رئيس الوزراء يستعرض آليات الاستغلال الأمثل لمياه الصرف الزراعي بعد المعالجة

استخدام المياه المالحة ومياه الصرف الصحي

• عمليات التدفق والنقل الجماعي في ظل الزراعة المروية.
• طرق وتقنيات استخدام ومراقبة وإدارة المياه منخفضة الجودة.
• تكيف المحاصيل مع المياه منخفضة الجودة والمياه معتدلة الملوحة.
• الاستخدام المقترن للمياه الجوفية المالحة والمياه السطحية العذبة.

اقرأ المزيد: خبير بيئي: مصر لديها فرصة للاستفادة من الصين في معالجة مياه الصرف وتدوير المخلفات

برنامج العمل الاستراتيجي

تتناول الموضوعات والمبادئ الموصوفة أعلاه السبب الجذري للمشاكل الرئيسية التي تواجه تطوير نظام الري والصرف، لكي تكون فعالة يجب ترجمتها إلى أفعال من خلال صياغة البرامج التي تأخذ في الاعتبار الظروف الفعلية للبيئة حيث من المتوقع تنفيذها. يجب أن تشمل هذه البرامج:

اقرأ المزيد: زراعة الجاتروفا بمياه البحر أو الصرف الصحي وفي الأراضي الهامشية تحقق أعلى الأرباح

• اعتماد نهج شامل يأخذ في الاعتبار استخدام الأراضي والمياه وإدارتها والبيئة بطريقة متكاملة.
• تعزيز التعاون الإقليمي لضمان ترجمة اهتمامات جميع الأطراف إلى قرارات سليمة.
• التعرف على العلاقات بين الاستخدامات المختلفة للأراضي وتوافر الموارد المائية (كماً ونوعاً).
• تشجيع المشاركة الواسعة النطاق بما في ذلك الحكومات والمؤسسات المهنية والبحثية والمنظمات غير الحكومية.
• المصادقة على برامج العمل المرحلية على المستويين الوطني والمحلي.

يشكل هذا النهج الإقليمي ويحدد جسم برنامج العمل الاستراتيجي وهو إجراء حاسم لتنفيذ الإجراءات ذات الأولوية على المستويين الوطني والمحلي. تتمثل أهداف خطة العمل الإستراتيجية في:

اقرأ المزيد: باحث بمركز البحوث الزراعية: زراعة الجاتروفا بمياه الصرف الصحي المعالج وغير المعالج

• تقييم الاتجاهات.
• تقييم الأسباب والآثار.
• مراجعة التدخلات المثلى مع انعكاساتها القانونية والاقتصادية والمالية.
• تقديم تقدير التكلفة للاستثمارات.
• وضع إطار للرصد والتقييم.
• تحديد الإجراءات ذات الأولوية لمعالجة القضايا الرئيسية.

يجب أن يتبع اختيار الأولوية المعايير المذكورة أدناه:

• ضمان الاستفادة المثلى من التدخلات من أجل تركيز الموارد على المشاكل الهامة.
• إيلاء الاهتمام الواجب للجوانب الفنية وغير الفنية (تنمية الموارد البشرية، الجوانب القانونية والمؤسسية، الآثار البيئية).
• تجنب الازدواجية والتداخل.
• التأكيد على الحلول التكيفية والفعالة من حيث التكلفة من خلال تكييف و / أو تحسين التكنولوجيا الحالية لمهام محددة.
• اختيار الموضوعات للبحث والبحث التي من المحتمل أن تحقق أكبر فائدة مع الأخذ في الاعتبار العائد على الاستثمار ووقت الاستجابة واحتمال النجاح والتأثير على الإنتاج الزراعي.

اقرأ المزيد: الدكتور رضا الشحات يوضح تفاصيل تدوير مياه الصرف الزراعي والصناعي باستخدام الأزولا

من المتوقع أن ينتج عن هذا النهج المتكامل فوائد كبيرة من الناحيتين البيئية والاقتصادية واستخدام أكثر استدامة للأراضي وموارد المياه في الزراعة المروية وزيادة الغلات والدخول.

خامسا: الموارد البشرية والشبكات

تعتمد أنشطة التكنولوجيا والبحوث الناجحة في تنمية الري والصرف على عدد ونوعية الموارد البشرية (الأشخاص المهنيين وذوي الصلة بالبحث) المشاركين، ويستخدمون معرفتهم ومهاراتهم لحل المشكلات ذات الأولوية وتكييف التقنيات المتاحة مع المواقف المحلية، كما يجب أن تتضمن هذه الخبرة القدرة على:

اقرأ المزيد: أنواع أنظمة الزراعة المائية

• تحديد العوائق والقيود المحلية.
• صياغة استراتيجيات البحث.
• تصميم تقنيات مناسبة للاختبار والمراقبة والتقييم.
• تقييم الجوانب الفنية والاقتصادية والمؤسسية المتعلقة بتطبيق وتكييف التقنيات الحديثة والمتقدمة.

علاوة على ذلك سيتعين على هؤلاء الخبراء مساعدة المؤسسات الزراعية والري والصرف الوطنية والدولية لتحسين التدريب في الموضوعات المتعلقة بالمياه، وكذلك المنظمات العلمية لتحديد الموضوعات التي تتطلب مزيدا من التحليل والبحث.

إن إطار التعاون هذا ضروري إذا كان للمبادرات المقترحة أن تدمج في الأنشطة الجارية ولهذه الغاية يمكن أن يؤدي إنشاء نظام فعال للشبكات إلى تسهيل التعاون والتكامل بشكل كبير، وسيتطلب ذلك نهجا متعدد التخصصات ومتعدد القطاعات باستخدام منهجية هندسة النظم للتعرف على العلاقات المتبادلة الضرورية.

ستكون نقاط الشبكة عبارة عن منظمات ومؤسسات ووكالات، بالإضافة إلى هيئات مهنية وأكاديمية وتجارية وصناعية، والهدف هو إنشاء هيكل دائم قادر على:

• تسريع عملية جمع واختيار وتبادل المعلومات وتجنب الازدواجية والتداخل.
• بناء التآزر بين الشركاء.
• تتفاعل مع أطر أخرى.
• التماس الدعم المالي لتعزيز الأنشطة المحلية ذات الأهمية الخاصة.
• توفير منتدى دولي لمناقشة مشاكل الري والصرف وإيجاد حلول سليمة ومستدامة بيئيا.

شاهد: أفضل مزايا تحويل ري الأراضي القديمة من الغمر إلى نظم الري الحديثة

الخلاصة

إن تلبية احتياجات الإنسان من الغذاء والألياف دون تعريض قاعدة الموارد والبيئة للخطر سوف تستمر في طرح تحديات رئيسية أمام صانعي القرار في العقود القادمة.

ـ آفاق توسيع المساحة الإجمالية المزروعة محدودة بسبب تضاؤل عدد المواقع الجذابة اقتصاديا لمشاريع الري والصرف الجديدة واسعة النطاق، ولذلك فإن الزيادة في الإنتاج الزراعي ستعتمد إلى حد كبير على التحسينات الهامة في أداء النظم القائمة.

ـ تعتبر كفاءة استخدام مياه الري ضرورية لتلبية متطلبات الغذاء والألياف للأجيال الحالية والمستقبلية في جميع أنحاء العالم، حيث تبلغ الكفاءة الإجمالية لاستخدام مياه الري حوالي 40٪، لذلك ليس هناك شك في أن إدخال التكنولوجيا المتقدمة مثل الأنظمة المبتكرة المصممة للتطبيق الدقيق للطاقة المنخفضة يمكن أن يعزز الكفاءة من المستويات الحالية حتى 80-90٪، مقارنة بالري بالتنقيط.

يمكن أن يساهم تبطين القنوات ومنع التسرب في أنظمة التوزيع والمعدات الجديدة للتحكم في المياه وتنظيمها بشكل كبير في تحسين الاستخدام المنتج للمياه، بالإضافة إلى ذلك يجب إدخال نموذج جديد لإعادة التفكير في مفهوم إنتاجية استخدام المياه.

لهذه الغاية يجب اتباع نهجين: زيادة الكفاءة التي يتم بها تلبية متطلبات المحاصيل بالطريقة المثلى، وزيادة كفاءة تخصيص المياه للطلبات المختلفة.

ـ فيما يتعلق بتحديث الأنظمة الحالية وتركيب أنظمة جديدة هناك عدة جوانب تستحق الدراسة مثل: تحديد مستوى الخدمة المطلوبة، التفاعل بين إدارة المياه وإنتاج المحاصيل، التأثيرات على موارد المياه السطحية والجوفية، التخلص من المياه غير الصالحة للاستعمال، ومياه الري، والتأثيرات البيئية (التشبع بالمياه والتملح).

بشكل عام يرتبط نجاح مشاريع الري والصرف ارتباطا وثيقا بخلق بيئة مواتية تجذب المزارعين لبدء الأنشطة المقترحة والاستمرار فيها.

ـ هناك حاجة إلى نهج متكامل لتطوير الري والصرف وذلك لتحقيق أقصى قدر من استخدام المياه وتقليل الترشيح العميق واعتراض وعزل وإعادة تدوير مياه الصرف منخفضة الجودة.

ـ سيتعين على المصممين والمديرين إعادة التفكير في معايير التصميم وقواعد التشغيل وسياسات تخصيص المياه، وفي هذا الصدد ينبغي أن تمتد استراتيجيات الإدارة ليس فقط إلى الموارد، ولكن أيضا للطلبات.

ـ في عصر الانتقال إلى اقتصاد السوق لن تكون الحكومات قادرة بعد الآن على مواصلة تمويل أنظمة الري والصرف على المستوى الذي اعتادت القيام به، وينبغي للقطاع الخاص (جمعيات مستخدمي المياه بشكل أساسي) أن يتولى تدريجيا المهام التي تؤديها الإدارات العامة، مثل تشغيل وصيانة البنية التحتية القائمة.

تحقيقا لهذه الغاية يجب على جمعيات المستخدمين تحسين بناء قدراتها من خلال زيادة مواردها الفنية والمالية، كما سيتطلب تمويل البنية التحتية الجديدة مشاركة المستفيدين، ويجب أن يعتمد تحديث مشاريع الري والصرف إلى حد كبير على التمويل الذاتي مع شراء المستفيدين للأموال الخاصة.

ـ يجب على الإدارات العامة وجمعيات مستخدمي المياه استنباط وسائل مناسبة لتحقيق توافق في الآراء حول مبدأ “القيمة الجوهرية مقابل القيمة الاقتصادية للأصول البيئية”، بمعنى آخر يجب تحقيق التوازن الصحيح بين استخدام المياه المنتج (للأغذية والألياف) والحاجة إلى تحسين بيئتنا (أمر أساسي لنوعية الحياة).

ـ يعتمد الابتكار التكنولوجي الناجح في تنمية الري والصرف على برامج بحثية واسعة وعلى عدد ونوعية الموارد البشرية المعنية، ويجب أن ترتبط هذه البرامج والموارد ارتباطا وثيقا بالمؤسسات الوطنية والوكالات الدولية حتى يمكن إنشاء شبكة فعالة من أجل إيجاد حلول سليمة بيئيا لمشاكل التشغيل وتوفير منتدى دولي لمناقشة قضايا الزراعة المروية.

المراجع

Biswas, A.K., 1996. Water for the developing world in the 21^st century. Issues and implications. ICID Journal, vol. 45, no. 2.

Bos, M.G., 1994. Assessing performance of irrigation and drainage. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands.

De Wrachien, D., 2001. Irrigation and drainage. Trends and challenges for the 21^st century. Proceedings of the 19^th European Regional Conference on Sustainable Use of Land and Water. June, Brno, Czech Republic.

De Wrachien, D. and C.A. Fasso, 2002. Conjunctive use of surface and groundwater. Overview and perspective. Irrigation and Drainage, vol. 51, no.1.

Dudley, N.J., 1999. Integrating environmental and irrigation management in large-scale water resource systems. In: Modelling Change in Integrated Economic and Environmental Systems. Mahendrarajah S., A.J. Jakeman and M. McAleer (eds.), John Wiley and Sons Ltd.

El Quosy, A.H., 1993. Irrigation and drainage systems. Management, institutional and financial interrelationships. General Report. Proceeding of the 15^th ICID Congress. September, The Hague, The Netherlands.

FAO, 1990. An international action program on water and sustainable agricultural development. Rome, Italy.

FAO and ICID, 1997. Management of agricultural drainage water quality. Water Paper no. 13, Rome, Italy.

Frederick, H.D., 1996. Water crisis in developing world. Misconceptions about solutions. Journal of Water Resources Planning and Management, 122, no. 2.

Frederick, K.D., D.C. Major and E.Z. Stakhiv, 1997. Water resources planning principles and evaluation criteria for climate change. In: Climatic Change. Frederick K.D. (ed.), Kluwer Academic Publishers, Wageningen. The Netherlands.

Hamdy A. and D. De Wrachien, 1999. New policies and strategies on land and water development in the Mediterranean region. Proceedings of the 2^nd Interregional Conference on Environment – Water. September, Lausanne, Switzerland.

Hofwegen, P.J.M. van, 1997. Financial aspects of water management. An overview. Proceedings of the 3^rd Netherlands National ICID Day on Financial Aspects of Water Management. March, Delft, The Netherlands.

Hofwegen, P.J.M. van and H.M. Malano, 1997. Hydraulic infrastructure under decentralized and privatised irrigation system management. DVWK Bulletin no. 20.

Hofwegen, P.J.M. van and M. Svendsen, 2000. A vision of water for food and rural development, The Hague, The Netherlands.

Kuroda, M., 1995. The role of advanced technologies in irrigation and drainage systems in making effective use of scarce water resources. General Report. Proceedings of the ICID Special Technical Session on The Role of Advanced Technologies in Irrigation and Drainage Systems in Making Effective Use of Scarce Water Resources. September, Rome, Italy.

Malek-Mohammadi, E., 1998. Irrigation planning. Integrated approach. Journal of Water Resources Planning and Management, vol. 12, no. 5.

Pereira, L.S., J.R. Gilley and M.E. Jensen (eds.), 1994. Research agenda on sustainability on water resources utilization in agriculture. Department of Agricultural Engineering, University of Lisbon, Portugal.

Price, W.A., 1999. Rehabilitation and modernization of irrigation and drainage systems. General Report. Proceedings of the 17^th ICID Congress. September, Granada, Spain.

Rao, P.S., 1993. Review of selected literature on indicators of irrigation performance. IIMS Research Paper, Colombo, Sri Lanka.

Ragab, R., C. Prudhomme and N. Reynard, 2000. Climate change and water management in the arid regions. The urgent need for non-conventional water resources. Proceeding of the 2^nd World Water Forum. March, The Hague, The Netherlands.

Rhoades, J.D., 1998. Use of saline and brackish water for irrigation. Implications and role in increasing food production, conserving water, sustaining irrigation and controlling soil and water degradation. Proceedings of the International Workshop on Use of Saline and Brackish Water for Irrigation. July, Bali, Indonesia.

Rhoades, J.D., 1999. Integrated irrigation and drainage management to sustain irrigation and to protect soil and water resources. Grid, IPTRID Network Magazine, no. 13.

Schultz, E., 1993. Land and water development. Finding a balance between implementation, management and sustainability. IHE, Delft, The Netherlands.

Schultz, E., 2001. Irrigation, drainage and flood protection in a rapidly changing world. Irrigation and Drainage, vol. 50, no. 4.

Schultz, E., 2002. Water for food and sustainable rural development in drought prone areas. In: Proceedings of the International conference of drought mitigation and prevention of land desertification. April, Bled, Slovenia.

Shady, A.M., 1999. Water, food and agriculture. Challenges and issues for the 21^st century. Keynote address. Proceedings of the 17^th ICID Congress. September, Granada, Spain.

Smedema, L.K., 1995. The global state of drainage development. Grid, IPTRID Network Magazine, no. 6.

Smedema, L. K., 2000. Global drainage needs and challenges. Proceedings of the 8^th International Workshop on Drainage. January, New Delhi, India.

Storsbergen, C., 1993. Planning and design of irrigation and drainage systems. General Report. Proceedings of the 15^th ICID Congress. September, The Hague, The Netherlands.