مدخل نظرى لاستخدام وحدات التحلیة الشمسیة للمیاه لتوفیر الاحتیاجات المائیة للنبات

نوع المستند : Original Article

المؤلف

* استاذ مساعد - قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة - جامعة القاهرة، مصر.

المستخلص

یهدفَ هذا البحثِ الى تقدیم مدخل نظرى لاسلوب غیر تقلیدى لانتاج الماء العذبِ مباشرة من ماءِ البحر، وإستخدامها لتغطیة متطلبات النبات المائیة. ویتلخص هذا المدخل فى بعض المعادلات النظریة للتنبؤ بمعدلات تقطیر ماء البحر وإنتاج الماءِ العذب مباشرة اعتمادآ على استغلال الطاقة الشمسیة. وعلى الجانب الآخر، هناک سلسلة أخرى من المعادلات استخدمت للتنبؤ بکمیة الماءِ الذى یفقده النبات فقط من خلال عملیة النتح. ویذکر أن هذا البحث اعتمد على بیاناتَ مناخیة لستة أشهر مسجلة فى مدینة جدة، المملکة العربیة السعودیة، (مِنْ یولیو إلى دیسمبر) وذلک لحساب کمیة الما المقطر المنتجة بوحدات التحلیة الشمسیة والتى یرمز لها فى البحث (DWP). واستخدمت نفس البیانات المناخیة کظروف افتراضیة لتقدیر نسبة النتح المتوقع تحت نفس الظروف ولنفس الفترةِ الزمنیة المشار الیها. وقد أوضحت هذه البیاناتِ بأن الحد الأقصى للقیمةَ لأقصى کمیة أشعة شمسیة ساقطة کَانت 825 وات/مترمربع ، ودرجة الحرارة الجویة المصاحبة لها کانت 40.7 درجة مئویة. وقد أظهرت النَتائِجُ أن اقصى کمیة من الماء المقطر المنتجة قد تحققت خلال شهر سبتمبرِ، وکان یقابلها أقصى کمیة نتح محسوبة تحت نفس الظروفَ على الترتیب کما یلى: 3196 و2234 جرام لکل متر مربع. بینما أظهرت النتائج أیضآ أن أدنى کمیة میاه مقطرة منتجة وما یقابلها من کمیة نتح محسوبة لنفس الفترة کَانت 1910 و1254 جرام لکل متر مربع على التوالیز  وقد تحققت خلال شهر نوفمبر. ولذلک، نخلص من هذا البحث الى  النتائج التالیة:-
1-     إمکانیة استغلال وحدات التحلیة الشمسیة کأسلوب غیر تقلیدی لتَوفیر احتیاجات النبات المائیة بشرط إتباع إجراءات ونظام رى محکم (لا تحدث خلاله الفواقد المائیة المتعارف علیها فى الرى المزرعى، عدا النتح فقط) وتحت نظم انتاجیة نباتیة محمیة من الظروف المناخیة والبیئیة غیر المواتیة .
2-     باعتبارالإمکانیةَ والمصادرِ الطبیعیة فى منطقة الوطن العربى (وفرةِ الطاقة الشمسیة، شواطئ طویلة جداً على البحارِ وخلجانِ ومحیطات للعالمِ العربیِ) التی تدعم مثل هذه النظرةِ غیرِ التقلیدیة لبرامجِ التمنیة المستدامة لتوفیر العجز الشدید فى میزان الأمن الغذائى لأغلب البلدان العربیة.

الموضوعات الرئيسية


Abdel-Rahman, G. M. 2001. Contact and non-contact sensing of new guinea impatiens leaf temperature on transpiration Rate. Misr. J. Ag. Eng., 18 (3): 821-831.
Debashis C., S. Nagarajan, P. Aggarwal, V. K. Gupta, R. K. Tomar, R. N. Garg, R. N. Sahoo, A. Sarkar, U. K. Chopra, K. S. S. Sarma and N. Kalra. 2008. Effect of mulching on soil and plant water status, and the growth and yield of wheat (Triticum aestivum L.) in a semi-arid environment. J. Ag. Water Management, No. 95,  pp. 1323 - 1334
Fiona L. J., M. Yoklic, K. Morino, P. Brown, R. Seaman and E. P. Glenn. 2008. Consumptive water use and stomatal conductance of Atriplex lentiformis irrigated with industrial brine in a desert irrigation district. On line Journal of Agriculture and Forest Meteorology, AGMET-4013; No of Pages 14.
Franz T., H. Müller-Steinhagena, J. Kernb, J. Scharfec, M. Kabaritid and A. Al-Taherd. 2009. Technologies for large scale seawater desalination using concentrated solar radiation. J. Desalination No. 235, :33–43
Jose, O. P., D.D. Tarkalson, S. Irmak, D. Davison and J. L. Petersen. 2008. Effect of irrigation amounts applied with subsurface drip irrigation on corn evapotranspiration, yield, water use efficiency, and dry matter production in a semiarid climate. J. Ag. Water Management, pp 895 – 908.
Jose D., M. Pinto and L. Cardemil. 2008. Effects of water stress and high temperature on photosynthetic rates of two species of prosopis. J. Photochemistry and Photobiology B: Biology 92 : 67–76.
Islam, M. D., I. Kubo, M. Ohadi and A. A. Alili. 2009. Measurement of solar energy radiation in Abu Dhabi, UAE. Applied Energy 86, 511–515.
Lovelli S., M. Perniola, M. Arcieri, A. R. Rivelli and  T. Di- Tommaso. 2008. Water use assessment in muskmelon by the Penman–Monteith ‘‘one-step’’ approach. J. Ag. Water Management, 95: 1153 – 1160.
Sahooa B. B., N. Sahoob, P. Mahantab, L. Borboraa, P. Kalitaa and U. K.  Sahab, 2008. Performance assessment of a solar still using blackened surface and thermocol insulation. Technical Note, Journal of Renewable Energy 33 : 1703–1708.
Tsilingiris P.T. 2009. Analysis of the heat and mass transfer processes in solar stills–The validation of a model. J. Solar Energy 83: 420–431.
Zaki G. M., M. Abdulhaiy, A. Radhwan and O. Balbeid. 1993. Analysis of assisted coupled solar stills. Solar Energy, 51 (4): 277-288.