تويت
رياح (مصدات)
Windbreaks - Brise-vent
الرياح (مصدّات ـ)
مصدّّات أو كاسرات الرياح windbreaks هي تشجير وقائي ينشأ حول الحدائق والبساتين ومراعي الماشية والمنازل والآبار، ويكون مؤلفاً من صف واحد أو صفين من الأشجار أو الشجيرات، بغية خفض سرعة الرياح وحرفها عن مسارها لتوفير حماية عامة لها من آثارها الضارة. وقد تُحمى المزروعات أيضاً بصفوف من القصب، أو النباتات الحولية السريعة النمو كالذرة الصفراء، أو أيضاً باستعمال ستائر شبكية لدائنية أو قماشية، أو جدران وحواجز ترابية. وفي حال تجاوز عدد صفوف المصدّات الصفين يسمى التشجير بالأحزمة الواقية الخضراء shelterbelts، وتكون هذه الأحزمة عريضة وطويلة، مؤلفة من 5ـ10 صفوف فأكثر من الأشجار والشجيرات الملائمة لشروط مواقع التشجير الوقائي.
تأثيرات مصدّات الرياح وفوائدها البيئية
لمصدّات الرياح فوائد مهمة ومتعددة يمكن إيجازها كما يأتي:
ـ تفيد في زيادة المدخرات المائية في الترب، وتخفيض الانسياب السطحي للمياه، وفي وقاية الأراضي من الانجراف الريحي.
ـ تخفف من تأثير الأخطار الميكانيكية للرياح في المزروعات، وتعمل على تحسين المناخ الموضعي حول المصدّات وبين صفوفها، فتوقف الغبار، وتنقي الجو، وتشيع الرطوبة الجوية والأرضية اللازمة لنمو المحاصيل وتطورها الجيد، وتخفض من الحرارة المرتفعة صيفاً في الجو بإشباعه ببخار الماء، وتنظّم الاستفادة من مستوى الماء الأرضي وتجعلها متساوية نسبياً بين النباتات المحمية. كما تعمل على حماية المزروعات من الجفاف والصقيع المفاجئ والبرد القارس، وعلى تجميل المزارع والأبنية، وتلبسها حلة خضراء مستديمة.
ففي المناطق الزراعية الرطبة وشبه الرطبة، تؤدي مصدّات الرياح دوراً مهماً في خفض قيمة التبخر ـ النتح الكامن potential evapotranspiration ـ الذي يؤدي بدوره إلى خفض الفقد المائي السطحي، ووضع كميته تحت تصرف تغذية المزروعات المختلفة، وإلى زيادة مردودها، وتحسين نوعية إنتاجها، فعلى سبيل المثال بلغ إنتاج بساتين الحمضيات المحمية بالمصدّات ضعف إنتاج البساتين غير المحمية على شاطئ المحيط الهادئ في جنوبي كاليفورنيا، كما ازداد المعدل الوسطي في إنتاج الحقول المحمية بالمصدّات في مصر عنه في الحقول غير المحمية بالنسب الآتية: القطن 36%، القمح 38%، الذرة 47%، الأرز 10%.
وتسمح المصدّات أيضاً بتثبيت الرمال وإيقاف الكثبان الرملية والزحف الرملي على شواطئ البحار، وبخفض نسبة الملوحة في الأراضي القريبة منها. كما تعمل على حفظ المدخرات الغذائية الفوسفورية والآزوتية والدبال، وقد ثبت أن كمياتها تكون 2 ـ 3 مرات أعلى حتى مسافة 70م من المصدّات، وأن فاعلية التسميد تزيد بنحو 25% في المراعي المحمية عنه في المراعي غير المحمية وبخاصة في السنوات الجافة. وتوفر ملجأً آمناً للحيوانات والمواشي عند اشتداد الحرارة صيفاً، فتساعد بذلك على زيادة إنتاجها. ويمكن في حالات أخرى الإفادة من أوراق ثمار بعض أنواع المصدّات علفاً أخضر للحيوانات، ومن أخشابها للبناء والوقود والتفحيم. كما يمكن استخراج مواد دباغية وصموغ وراتنج وزيوت نباتية ومواد طبية من بعضها الآخر، كما توفر للحيوانات البرية الحماية من الرياح والمناخ القاسي، وأماكن للتكاثر والاختباء، ومحطات توقف في أثناء هجرتها.
يوصى دوماً بإقامة مصدّات الرياح في المناطق الرطبة وشبه الرطبة، مع أنها قد تسبب بعض التأخر بموعد نضج المحاصيل كالحبوب، ويمكن الحد من هذه الظاهرة بالخدمات الزراعية الحديثة المناسبة. وأما في المناطق الجافة فتؤدي مصدّات الرياح إلى زيادة الفقد المائي برفع قيمة التبخر (النتح الكامن)، إذ ثبت أن درجة حرارة الهواء خلف المصدّ تزيد بمقدار 6ـ7 ºم عما هي في المنطقة غير المحمية والمفتوحة للرياح، فقد لوحظ احتراق أوراق الحمضيات ونمواتها الحديثة في شمالي إفريقيا والموجودة خلف مصدّات السرو في المناطق الجافة ولابد من توفير الري اللازم فيها لخفض درجة الحرارة والتبخر المائي.
ويظل التأثير السيئ للمصدّات محدوداً في شريط ضيق من الحقل لايتجاوز نصف ارتفاع أشجار المصدّ، إذ يلاحظ تأخر النمو في فصل الربيع وخفض المردود بالقرب من المصدّ. ويمكن تخفيض هذا الأثر بفتح خندق على طول المصدّ يبعد عنه 1.5ـ2م ليحول دون المنافسة بين جذور أشجار المصدّ والمحاصيل المزروعة.
أنواع مصدّات الرياح وبنيتها
يميز عموماً نوعان من المصدّات هما مصدّات الحماية ومصدّات الرياح. تتألف مصدّات الحماية من صف واحد والأفضل من صفين من الأشجار، تفصلهما مسافة تراوح بين 0.7 و2م، ومسافة 1.5ـ2م بين الأشجار على الصف الواحد بحسب نوع الغراس المستعملة، ولايقل عمر غراسها عند الزراعة عن سنتين مع ضرورة ريها والعناية بها. ويُنشأ هذا النوع من المصدّات لحماية الحدائق والمزارع الصغيرة لإنتاج الفاكهة والخضر والورود. أما مصدّات الرياح فتتألف من عدة أنواع شجرية (راتنجيات وملحاوات) ومن 3ـ7صفوف فأكثر بحسب شدة الرياح السائدة واتجاهها، وعلى أن تراوح نسبة نفوذيتها العمودية بين 35و50%، والمسافة بين مصدّ وآخر بين 15و20ضعف ارتفاع أشجارها في طور نموها الأوجي. كما تزداد المسافة المحمية خلف المصدّ بازدياد ارتفاع أشجاره.
يمكن تصنيف بنية المصدّات في ثلاثة أنواع:
1ـ المصدّات الكثيفة، تشكل حواجز كتيمة لا فتحات فيها، فتجبر الرياح على الصعود إلى قمتها، ثم الهبوط السريع إلى داخل المنطقة المحمية، مولدة دوّارات رياحية شديدة السرعة خلف المصدّات (الشكل ـ1).
2ـ المصدّات الشبكية النفوذة: تكون فتحاتها موزعة على نحو منتظم عبر المصدّات، وتقوم بدور مشط يحد من حركية الرياح، ويولد دوّارات هوائية ضعيفة السرعة خلف المصدّات ويحافظ على اتجاه الرياح (الشكل ـ2).
2ـ المصدّات المسكِّنة نصف النفوذة: تكون فتحاتها السفلية كبيرة في الجزء السفلي للمصدّ، ومتوسطة أو صغيرة على مستوى التيجان الشجرية. وتؤدي هذه المصدّات إلى تكوين دوّارات هوائية تتلاشى بسرعة خلفها، فتعمل على تخفيض سرعة الرياح نسبياً من دون أن تغير اتجاهها.
آلية عمل مصدّات الرياح
ترتبط فاعلية مصدّات الرياح بسرعة الريح. فالمصدّات نصف النفوذة للرياح التي تراوح نسبة فتحاتها بين 30و50% تعمل على خفض سرعة الريح بنسبة 60 ـ 08% في المنطقة المحمية والقريبة من المصدّات، وتنخفض هذه النسبة إلى 20% على مسافة تعادل 20 ضعف ارتفاع المصدّات، وينعدم تأثير سرعة الرياح على مسافة 30 ضعف ارتفاع المصدّات في منطقة استعادة الرياح لسرعتها. وتفصل صفوف هذا النوع من المصدّات بمسافة 20 ـ 25م ارتفاع أشجارها. وعلى سبيل المثال فإن الحد الأدنى من سرعة الريح اللازمة لجرف التربة يراوح بين 20 و25كم/ساعة ويؤدي وجود المصدّات إلى خفض هذه السرعة إلى 15 كم/ساعة مما يحول دون انجراف التربة. ويفضل عموماً في المراعي ترك مسافة بين صفوف المصدّات تراوح بين 500 و1000م بحسب سرعة الرياح.
إنشاء مصدّات الرياح والحماية وأنواع أشجارها
يختلف تصميم مصدّات الرياح والحماية وإنشاؤها بحسب الشروط البيئية والمزروعات ونوع المصدّات وأشجارها وتوجيهها وارتفاعها وكثافتها والمسافات بين الأشجار وصفوفها وغيرها. ويجب أن تكون أشجار المصدّ سريعة النمو، كثيرة التفرع، دائمة الخضرة، عالية ما أمكن، سهلة التكاثر، ملائمة لترب الموقع وشروطه المناخية، ومقاومة للآفات المختلفة والصقيع، وأن تكون مجموعتها الجذرية وتدية وقوية النمو، وأن تنتج ثماراً مفيدة أو أعلافاً مغذية وخشباً جيداً.
ومن أهم أنواعها الشجرية المستعملة: السرو بأنواعه المختلفة (الهرمي والأفقي والفضي والعطري)، كازوارينا، أوكاليبتوس، غلاديشيا، بونسيانا، الحور والصفصاف، الطرفاء، الدردار، روبنييا الكاذبة (زهرة العنقود)، الزيزفون، الدلب، الزيتون، الخرنوب، أكاسيا سيانوفيللا (السنط الأزرق)، وأكاسيا فرنازيانا وأرابيكا (السنط العربي)، التوت، الجوز، صفير اليابانية الصنوبر الحلبي والبروتي والثمري والكناري، المجنونة، الشمشير، الزعرور، المرجان، التوت الأبيض، الصبار الشوكي، قصب الماء البري، السماق، الفلفل المستحي وغيرها.
تعد إقامة مصدّات الرياح عاملاً حيوياً في المزارع كافة، إذْ تسبب الرياح عموماً والحارة منها خصوصاً فقداً كاملاً أو جزئياً للمحصول. ويوصى بزرع غراس المصدّات في مكانها قبل تاريخ زراعة المزروعات بمدة سنة واحدة أو 3 سنوات. وتزرع المصدّات في الجهتين اللتين تهب منهما الرياح السائدة والضارة، وتترك مسافة 4 ـ 5م بين أشجار المصدّات وصفوف الأشجار المزروعة (الشكل ـ3). ويستحسن إقامة المصدّات على حواف المصارف المائية الخارجة عن النطاق المخصص للأشجار لتقليص المساحة الضائعة وتزرع المصدّات حول المربعات الحقلية التي يبلغ طول ضلعها نحو 100م وأكثر، بحسب درجة الحماية المطلوبة. وتمتد على جميع جهات الطرق والأقنية والمصارف التي تفصل الأقسام عن بعضها، على أن تكون غراس الصف الثاني متبادلة مع غراس الصف الأول. ولابد بعد إقامة المصدّات في أماكنها المحددة من توجيه عمليات الخدمة الزراعية الخاصة بتربية الأشجار وريها وترقيع المفقود من الغراس والتعشيب والتفريد والتسميد بحسب احتياجات الأنواع الشجرية، إلى جانب حمايتها من خطر الحريق وتعديات الإنسان والرعي والآفات المختلفة.
إن أنسب موعد للغرس في المناطق المعتدلة الساحلية يكون دوماً في نهاية فصل الخريف وأوائل فصل الشتاء، ومباشرة بعد هطل مطري غزير. أما في المناطق الباردة والجبلية فيكون موعد الغرس في نهاية فصل الشتاء ولغاية شهر آذار من كل عام، وذلك بعد مضي أسبوعين على تجهيز الأرض وتسويتها. ويستحسن الحصول على الغراس من أقرب مشتل حراجي للمحافظة على الغراس ومنع جفافها بالنقل البعيد. ويجب أن توضع الغرسة في حفرتها أخفض بنحو 5سم من وضعها في المشتل أو في وعائها، كما يراعى قبل الغرس أن يملأ نحو ربع الحفرة بالتراب السطحي الخصب من تربة الموقع المعد للتشجير الوقائي.
هشام قطنا
Windbreaks - Brise-vent
الرياح (مصدّات ـ)
مصدّّات أو كاسرات الرياح windbreaks هي تشجير وقائي ينشأ حول الحدائق والبساتين ومراعي الماشية والمنازل والآبار، ويكون مؤلفاً من صف واحد أو صفين من الأشجار أو الشجيرات، بغية خفض سرعة الرياح وحرفها عن مسارها لتوفير حماية عامة لها من آثارها الضارة. وقد تُحمى المزروعات أيضاً بصفوف من القصب، أو النباتات الحولية السريعة النمو كالذرة الصفراء، أو أيضاً باستعمال ستائر شبكية لدائنية أو قماشية، أو جدران وحواجز ترابية. وفي حال تجاوز عدد صفوف المصدّات الصفين يسمى التشجير بالأحزمة الواقية الخضراء shelterbelts، وتكون هذه الأحزمة عريضة وطويلة، مؤلفة من 5ـ10 صفوف فأكثر من الأشجار والشجيرات الملائمة لشروط مواقع التشجير الوقائي.
تأثيرات مصدّات الرياح وفوائدها البيئية
لمصدّات الرياح فوائد مهمة ومتعددة يمكن إيجازها كما يأتي:
ـ تفيد في زيادة المدخرات المائية في الترب، وتخفيض الانسياب السطحي للمياه، وفي وقاية الأراضي من الانجراف الريحي.
ـ تخفف من تأثير الأخطار الميكانيكية للرياح في المزروعات، وتعمل على تحسين المناخ الموضعي حول المصدّات وبين صفوفها، فتوقف الغبار، وتنقي الجو، وتشيع الرطوبة الجوية والأرضية اللازمة لنمو المحاصيل وتطورها الجيد، وتخفض من الحرارة المرتفعة صيفاً في الجو بإشباعه ببخار الماء، وتنظّم الاستفادة من مستوى الماء الأرضي وتجعلها متساوية نسبياً بين النباتات المحمية. كما تعمل على حماية المزروعات من الجفاف والصقيع المفاجئ والبرد القارس، وعلى تجميل المزارع والأبنية، وتلبسها حلة خضراء مستديمة.
ففي المناطق الزراعية الرطبة وشبه الرطبة، تؤدي مصدّات الرياح دوراً مهماً في خفض قيمة التبخر ـ النتح الكامن potential evapotranspiration ـ الذي يؤدي بدوره إلى خفض الفقد المائي السطحي، ووضع كميته تحت تصرف تغذية المزروعات المختلفة، وإلى زيادة مردودها، وتحسين نوعية إنتاجها، فعلى سبيل المثال بلغ إنتاج بساتين الحمضيات المحمية بالمصدّات ضعف إنتاج البساتين غير المحمية على شاطئ المحيط الهادئ في جنوبي كاليفورنيا، كما ازداد المعدل الوسطي في إنتاج الحقول المحمية بالمصدّات في مصر عنه في الحقول غير المحمية بالنسب الآتية: القطن 36%، القمح 38%، الذرة 47%، الأرز 10%.
وتسمح المصدّات أيضاً بتثبيت الرمال وإيقاف الكثبان الرملية والزحف الرملي على شواطئ البحار، وبخفض نسبة الملوحة في الأراضي القريبة منها. كما تعمل على حفظ المدخرات الغذائية الفوسفورية والآزوتية والدبال، وقد ثبت أن كمياتها تكون 2 ـ 3 مرات أعلى حتى مسافة 70م من المصدّات، وأن فاعلية التسميد تزيد بنحو 25% في المراعي المحمية عنه في المراعي غير المحمية وبخاصة في السنوات الجافة. وتوفر ملجأً آمناً للحيوانات والمواشي عند اشتداد الحرارة صيفاً، فتساعد بذلك على زيادة إنتاجها. ويمكن في حالات أخرى الإفادة من أوراق ثمار بعض أنواع المصدّات علفاً أخضر للحيوانات، ومن أخشابها للبناء والوقود والتفحيم. كما يمكن استخراج مواد دباغية وصموغ وراتنج وزيوت نباتية ومواد طبية من بعضها الآخر، كما توفر للحيوانات البرية الحماية من الرياح والمناخ القاسي، وأماكن للتكاثر والاختباء، ومحطات توقف في أثناء هجرتها.
يوصى دوماً بإقامة مصدّات الرياح في المناطق الرطبة وشبه الرطبة، مع أنها قد تسبب بعض التأخر بموعد نضج المحاصيل كالحبوب، ويمكن الحد من هذه الظاهرة بالخدمات الزراعية الحديثة المناسبة. وأما في المناطق الجافة فتؤدي مصدّات الرياح إلى زيادة الفقد المائي برفع قيمة التبخر (النتح الكامن)، إذ ثبت أن درجة حرارة الهواء خلف المصدّ تزيد بمقدار 6ـ7 ºم عما هي في المنطقة غير المحمية والمفتوحة للرياح، فقد لوحظ احتراق أوراق الحمضيات ونمواتها الحديثة في شمالي إفريقيا والموجودة خلف مصدّات السرو في المناطق الجافة ولابد من توفير الري اللازم فيها لخفض درجة الحرارة والتبخر المائي.
ويظل التأثير السيئ للمصدّات محدوداً في شريط ضيق من الحقل لايتجاوز نصف ارتفاع أشجار المصدّ، إذ يلاحظ تأخر النمو في فصل الربيع وخفض المردود بالقرب من المصدّ. ويمكن تخفيض هذا الأثر بفتح خندق على طول المصدّ يبعد عنه 1.5ـ2م ليحول دون المنافسة بين جذور أشجار المصدّ والمحاصيل المزروعة.
أنواع مصدّات الرياح وبنيتها
يميز عموماً نوعان من المصدّات هما مصدّات الحماية ومصدّات الرياح. تتألف مصدّات الحماية من صف واحد والأفضل من صفين من الأشجار، تفصلهما مسافة تراوح بين 0.7 و2م، ومسافة 1.5ـ2م بين الأشجار على الصف الواحد بحسب نوع الغراس المستعملة، ولايقل عمر غراسها عند الزراعة عن سنتين مع ضرورة ريها والعناية بها. ويُنشأ هذا النوع من المصدّات لحماية الحدائق والمزارع الصغيرة لإنتاج الفاكهة والخضر والورود. أما مصدّات الرياح فتتألف من عدة أنواع شجرية (راتنجيات وملحاوات) ومن 3ـ7صفوف فأكثر بحسب شدة الرياح السائدة واتجاهها، وعلى أن تراوح نسبة نفوذيتها العمودية بين 35و50%، والمسافة بين مصدّ وآخر بين 15و20ضعف ارتفاع أشجارها في طور نموها الأوجي. كما تزداد المسافة المحمية خلف المصدّ بازدياد ارتفاع أشجاره.
يمكن تصنيف بنية المصدّات في ثلاثة أنواع:
 |
| الشكل (1) |
 |
| الشكل (2) |
2ـ المصدّات الشبكية النفوذة: تكون فتحاتها موزعة على نحو منتظم عبر المصدّات، وتقوم بدور مشط يحد من حركية الرياح، ويولد دوّارات هوائية ضعيفة السرعة خلف المصدّات ويحافظ على اتجاه الرياح (الشكل ـ2).
2ـ المصدّات المسكِّنة نصف النفوذة: تكون فتحاتها السفلية كبيرة في الجزء السفلي للمصدّ، ومتوسطة أو صغيرة على مستوى التيجان الشجرية. وتؤدي هذه المصدّات إلى تكوين دوّارات هوائية تتلاشى بسرعة خلفها، فتعمل على تخفيض سرعة الرياح نسبياً من دون أن تغير اتجاهها.
آلية عمل مصدّات الرياح
ترتبط فاعلية مصدّات الرياح بسرعة الريح. فالمصدّات نصف النفوذة للرياح التي تراوح نسبة فتحاتها بين 30و50% تعمل على خفض سرعة الريح بنسبة 60 ـ 08% في المنطقة المحمية والقريبة من المصدّات، وتنخفض هذه النسبة إلى 20% على مسافة تعادل 20 ضعف ارتفاع المصدّات، وينعدم تأثير سرعة الرياح على مسافة 30 ضعف ارتفاع المصدّات في منطقة استعادة الرياح لسرعتها. وتفصل صفوف هذا النوع من المصدّات بمسافة 20 ـ 25م ارتفاع أشجارها. وعلى سبيل المثال فإن الحد الأدنى من سرعة الريح اللازمة لجرف التربة يراوح بين 20 و25كم/ساعة ويؤدي وجود المصدّات إلى خفض هذه السرعة إلى 15 كم/ساعة مما يحول دون انجراف التربة. ويفضل عموماً في المراعي ترك مسافة بين صفوف المصدّات تراوح بين 500 و1000م بحسب سرعة الرياح.
إنشاء مصدّات الرياح والحماية وأنواع أشجارها
يختلف تصميم مصدّات الرياح والحماية وإنشاؤها بحسب الشروط البيئية والمزروعات ونوع المصدّات وأشجارها وتوجيهها وارتفاعها وكثافتها والمسافات بين الأشجار وصفوفها وغيرها. ويجب أن تكون أشجار المصدّ سريعة النمو، كثيرة التفرع، دائمة الخضرة، عالية ما أمكن، سهلة التكاثر، ملائمة لترب الموقع وشروطه المناخية، ومقاومة للآفات المختلفة والصقيع، وأن تكون مجموعتها الجذرية وتدية وقوية النمو، وأن تنتج ثماراً مفيدة أو أعلافاً مغذية وخشباً جيداً.
ومن أهم أنواعها الشجرية المستعملة: السرو بأنواعه المختلفة (الهرمي والأفقي والفضي والعطري)، كازوارينا، أوكاليبتوس، غلاديشيا، بونسيانا، الحور والصفصاف، الطرفاء، الدردار، روبنييا الكاذبة (زهرة العنقود)، الزيزفون، الدلب، الزيتون، الخرنوب، أكاسيا سيانوفيللا (السنط الأزرق)، وأكاسيا فرنازيانا وأرابيكا (السنط العربي)، التوت، الجوز، صفير اليابانية الصنوبر الحلبي والبروتي والثمري والكناري، المجنونة، الشمشير، الزعرور، المرجان، التوت الأبيض، الصبار الشوكي، قصب الماء البري، السماق، الفلفل المستحي وغيرها.
 |
| الشكل (3) |
إن أنسب موعد للغرس في المناطق المعتدلة الساحلية يكون دوماً في نهاية فصل الخريف وأوائل فصل الشتاء، ومباشرة بعد هطل مطري غزير. أما في المناطق الباردة والجبلية فيكون موعد الغرس في نهاية فصل الشتاء ولغاية شهر آذار من كل عام، وذلك بعد مضي أسبوعين على تجهيز الأرض وتسويتها. ويستحسن الحصول على الغراس من أقرب مشتل حراجي للمحافظة على الغراس ومنع جفافها بالنقل البعيد. ويجب أن توضع الغرسة في حفرتها أخفض بنحو 5سم من وضعها في المشتل أو في وعائها، كما يراعى قبل الغرس أن يملأ نحو ربع الحفرة بالتراب السطحي الخصب من تربة الموقع المعد للتشجير الوقائي.
هشام قطنا