تعريف ونطاق الهندسة الزراعية وماهو علم الزراعة وفروعها

        تأثير الطقس على نمو المحاصيل وتطوراتها في عدة العوامل        

العوامل الجوية المختلفة التي تؤثر على نمو المحاصيل وتطورها فيما يلي :

الإشعاع الشمسي هو المصدر الأساسي للطاقة على الأرض ، وتعتمد عليه الحياة. يُعرَّف الإشعاع الشمسي بأنه "تدفق الطاقة المشعة من الشمس".

• أهمية الضوء على نباتات أي المحاصيل

1. تتأثر جميع أجزاء النبات بشكل مباشر أو غير مباشر بالضوء.
2. ضوء الشدة والجودة والمدة الصحيحة ضروري لتطور النبات الطبيعي.
3. ضعف توافر الضوء يسبب تشوهات واضطرابات في النباتات.
4. الضوء لا غنى عنه لعملية التمثيل الضوئي.
5. يتحكم الضوء في توزيع التمثيل الضوئي بين أعضاء النباتات المختلفة.
6. يؤثر على إنتاج الحراثة.
7. يؤثر على استقرار وقوة وطول القصبات.
8. يؤثر على إنتاج المادة الجافة.
9. يؤثر على حجم الأوراق.
10. يؤثر على نمو الجذور.
11. يؤثر على الإزهار والإثمار.
12. يؤثر على سبات البذرة.

درجة الحرارة تُعرَّف درجة الحرارة بأنها "مقياس السرعة لكل جزيء لجميع جزيئات الجسم".

• أهمية درجة حرارة الهواء على نباتات المحاصيل

1. تؤثر درجة الحرارة على توزيع نباتات المحاصيل والغطاء النباتي.
2. يتأثر نمو وتطور نباتات المحاصيل بشكل رئيسي بدرجة حرارة الهواء.
3. يؤثر على إنتاج الأوراق والتوسع والازدهار.
4. العمليات الفيزيائية والكيميائية داخل النباتات تحكمها درجة حرارة الهواء
5. معدل انتشار الغازات والسوائل يتغير مع درجة الحرارة
6. ذوبان المواد المختلفة يعتمد على درجة الحرارة
7. يؤثرعلى التفاعلات الكيميائية الحيوية في المحاصيل (مرتين أو ثلاث مرات مع كل ارتفاع بمقدار 10 درجات مئوية)
8. توازن النظم والمركبات المختلفة في دالة لدرجة الحرارة
9. تؤثر درجة الحرارة على استقرار الأنظمة الأنزيمية في النباتات.

الضغط الجوي : يُعرَّف الضغط الجوي بأنه "الضغط الذي يمارسه عمود من الهواء بمساحة مقطع عرضي لوحدة معينة، أي بوصة مربعة أو سنتيمتر مربع يمتد من سطح الأرض إلى أقصى حد للغلاف الجوي".

الريح : يُعرف الهواء الأفقي باسم "الرياح". تسمى الرياح بالاتجاه الذي أتت منه. يشير اتجاه الريح إلى الاتجاه الذي تأتي منه الرياح والرياح هو الاتجاه الذي تتدفق نحوه.

• أهمية نباتات المحاصيل الهوائية

1. ينقل الحرارة في شكل محسوس أو كامن ، من خطوط العرض الأدنى إلى الأعلى.
2. يوفر الرطوبة (لكتل الأرض) اللازمة للترسيب.
3. الاضطراب المعتدل يعزز استهلاك ثاني أكسيد الكربون عن طريق التمثيل الضوئي.
4. تمنع الرياح الصقيع عن طريق تعطيل انعكاس درجة الحرارة.
5. إن تشتت حبوب اللقاح والبذور بالرياح أمر طبيعي وضروري لبعض المحاصيل الزراعية ، والنباتات الطبيعية ، وما إلى ذلك، مثال : تؤثر رياح الجبال والوادي على درجة حرارة التربة.

التبخر والتكثف : كلما زاد معدل التبخر ، زادت تبريد التربة. هذا هو سبب برودة الرطوبة. التربة في ظروف الرياح. من ناحية أخرى ، كلما تكثف بخار الماء من الغلاف الجوي أو من أعماق التربة الأخرى في التربة فإنه يسخن بشكل ملحوظ. يولد تجميد الماء حرارة.

هطول الأمطار : اعتمادًا على درجة الحرارة ، يمكن أن يبرد هطول الأمطار أو يسخن التربة. يُعرَّف الترسيب على أنه "سقوط قطرات الماء أو جزيئات الجليد باتجاه الأرض والتي تكونت بفعل التكثيف السريع في الغلاف الجوي وهي أكبر من أن تظل معلقة في الغلاف الجوي".

يعرف المطر بأنه "هطول قطرات من الماء السائل". تتكون السحابة من قطرات صغيرة من الماء وعندما تتحد هذه القطرات وتشكل قطرات كبيرة ولا يمكن أن تظل معلقة في الهواء فإنها تسقط كمطر. تتشكل هذه القطرات عن طريق التكثيف السريع. حجم قطرة المطر قطرها أكثر من 0.5 مم. تُعرف الخطوط الخيالية التي تغرق على الخريطة التي تربط بين نقاط تساوي هطول الأمطار باسم "Isohytes".

• أهمية هطول الأمطار (الماء) على نباتات المحاصيل

للماء قوة مذيبة عالية وهذا يلعب دورًا مهمًا في نباتات المحاصيل حيث تحصل النباتات على غذائها من التربة فقط في شكل محلول ويلعب الماء دورًا مهمًا في العمليات الحياتية لنباتات المحاصيل (في تبادل الغازات)، السعة الحرارية للماء عالية والاستقرار الحراري العالي يساعد في تنظيم درجة حرارة نباتات المحاصيل، بحيث يتمتع الماء بأعلى قدرة للتوصيل الحراري ، ونتيجة لذلك ، فإن الحرارة الناتجة عن نشاط الخلية يتم توصيلها على الفور بواسطة الماء وتوزيعها بالتساوي على جميع أجزاء النبات. إن لزوجة الماء أعلى من لزوجة العديد من المذيبات وهذه الخاصية تساعد في حماية نباتات المحاصيل والأشجار من الاضطرابات الميكانيكية، يكون الماء جافًا عند 4 درجات مئوية. 

تبلغ درجة تجمد المياه العذبة صفر درجة مئوية ونقطة تجمد مياه البحر حوالي 2.5 درجة مئوية ، ويمكن للجليد أن يطفو على السطح ويصبح الحياة النباتية في أجزاء أعمق من البحر أمرًا ممكنًا، فالشفافية المياه تسهل مرور الضوء إلى أعماق كبيرة وهذا يساعد على بقاء النباتات المائية والتوتر السطحي العالي للماء يساعد في حركة الماء داخل وعبر أجزاء النبات كما يؤثر هطول الأمطار على توزيع نباتات المحاصيل بشكل خاص والغطاء النباتي بشكل عام ، حيث تعتمد طبيعة الغطاء النباتي في مكان معين على كمية الأمطار (يختلف الغطاء النباتي في الصحراء حيث يقل هطول الأمطار كثيرًا عن الغطاء النباتي في الغابات المطيرة).

• يوجد ثلاث أنواع للرطوبة : الرطوبة النوعية والمطلقة والنسبية 

تعتبر الرطوبة عاملاً مهماً في إنتاج المحاصيل وهي ليست عاملاً مستقلاً ولكنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بهطول الأمطار ودرجة الحرارة. يلعب دورًا مهمًا في الطقس والمناخ. رطوبة الهواء تسمى الرطوبة. أنواع الرطوبة المختلفة كالتالي :

1. الرطوبة النوعية : تعرف بأنها نسبة كتلة بخار الماء في عينة من الهواء الرطب إلى الكتلة الكلية للعينة. يتم التعبير عنه ككيلوغرام من بخار الماء في كجم من الهواء الرطب.
2. الرطوبة المطلقة : هي نسبة كتلة بخار الماء إلى حجم الهواء الرطب الذي يحتويه. يتم التعبير عن الرطوبة المطلقة بالكيلو جرام في المتر المربع.
3. الرطوبة النسبية : يتم التعبير عنها كنسبة ضغط البخار الفعلي إلى الضغط المشبع معبرًا عنها بالنسبة المئوية. إنه المقياس الأكثر شيوعًا لرطوبة الغلاف الجوي.

• ما هي تأثيرات الرطوبة على المحاصيل نذكرها :

الرطوبة هي محتوى بخار الهواء غير المرئي وهي ذات أهمية كبيرة في تحديد الغطاء النباتي للمنطقة، ويؤثر على إمكانات المياه الداخلية للنباتات، وهي المحدد الرئيسي لاحتمال التبخر. لذلك ، فإنه يحدد الاحتياجات المائية للمحاصيل، كما يؤثر على بعض الظواهر الفسيولوجية بما في ذلك النتح، ويمكن أن ينتج عن التغيير في الرطوبة النسبية تغيرات مورفولوجية وتشريحية مختلفة في النباتات. 

على سبيل المثال ، تنمو بساتين الفاكهة بكثرة في الغابات الرطبة حيث تعتمد النباتات الهوائية على إمدادها بالرطوبة في الغلاف الجوي من خلال تطوير بعض الخصائص المورفولوجية والتشريحية التي لا توجد في النباتات الأخرى (الجذور الهوائية المائية)، وفي المنطقة الصحراوية حيث الرطوبة النسبية منخفضة تظهر بعض التكيفات للحفاظ على المياه. بحيث أن الرطوبة النسبية العالية يمكن أن تطيل بقاء المحاصيل تحت ضغط الرطوبة وتلعب الرطوبة النسبية دورًا مهمًا في تفشي الأمراض والأوبئة. تعمل الرطوبة العالية على تحفيز نمو بعض الفطريات والبكتيريا الرمية والطفيلية التي تسبب الأمراض النباتية المختلفة، كما أن الرطوبة النسبية العالية جدًا أو المنخفضة جدًا ليست موصلة للعوائد الأعلى.

الحرث يعتبر Jethro Till "والد Tillage" الذي كتب كتاب "تربية عزق الخيل".

الحرث هو التلاعب المادي بالتربة بالأدوات والأدوات لتحقيق الحرث الجيد من أجل إنبات أفضل ونمو المحاصيل لاحقًا ويتكون حراثة التربة من كسر السطح الصلب المضغوط إلى عمق معين وعمليات أخرى تتبع لنمو النبات أيضا التلاعب بالتربة بأدوات وأدوات لتخفيف القشرة السطحية وتهيئة الظروف الملائمة لإنبات البذور ونمو المحاصيل.

• يوجد نوعين من أنواع الحراثة

نوع أول الحرث الابتدائي / التحضيري : عملية الحرث التي تشكل التدبير الأولي لعملية تشغيل التربة. عادة ما يتم تصميمه لتقليل قوة التربة ، وتغطية المواد النباتية وإعادة ترتيب الركام وبشكل أساسي لإعداد فراش البذور. الهدف الرئيسي للمحراث الأساسي هو تكسير التربة وفتحها وتقليبها. أدوات الحرث الأساسية هي Deshi plow ، MB plow ، Ridge plow ، Disk plow ، إلخ.

نوع ثاني الحراثة الثانوية : عملية الحراثة التي تعقب الحراثة الأولية لخلق بذار جيد للبذر / الغرس السليم. تُعرف العملية الأخف أو الدقيقة التي يتم إجراؤها على التربة بعد الحراثة الأولية باسم الحراثة الثانوية والتي تشمل العمليات التي يتم إجراؤها بعد الحرث والتسوية والتقطيع والتخريب وما إلى ذلك.

• أهم أهداف الحرث

لإنتاج طبقة بذور مرضية من أجل إنبات جيد ونمو جيد للمحصول، لجعل التربة فضفاضة ومسامية وتهوية التربة ولسيطرة على الحشائش وإزالة القشور (التي قد تؤوي الآفات) وتعريض التربة التي تسكنها مسببات الأمراض والآفات الحشرية للشمس وقتلها، لكسر الأحواض الصلبة في التربة، للحرث العميق وانقلاب التربة، لدمج السماد العضوي الضخم، لتسخين التربة، وزيادة معدل التسلل.

يتم تجميع عمليات الحراثة في نوعين بناءً على الوقت الذي يتم فيه تنفيذها.

الزراعة التحضيرية - والتي تتم قبل بذر المحصول، بعد الزراعة - تمارس بعد بذر المحصول.

الحرث الأولي - الحرث، والحرث الثانوي - مروي، وإعداد فراش البذور - يمكن استخدام المحراث الريفي.

• أدوات الحرث وأعمالها

1. المحراث الإزميل - كسر التربة
2. المحراث الدوراني - يقطع ويسحق التربة الخفيفة
3. المحراث Ridge - تأريض وتشكيل التلال والأخاديد
4. حوض lister - منع الجريان السطحي وتشكيل الأحواض
5. المحراث القرصي - الحرث العميق في الحقول العشبية
6. آلة التعشيب التي تجرها الجرارات - تدمير الأعشاب الضارة وكسر الكتل
7. كنس التعشيب - حصاد الفول السوداني واستخدامه في تغطية القش
8.  الأمشاط - إعداد بذرة ، تدمير الأعشاب الضارة
9. بلانكر - التسوية الدقيقة
10.  نجمة الأعشاب - إزالة الأعشاب الضارة في الأراضي الجافة والفول السوداني
11. حفار البطاطس - يستخدم لحصاد البطاطس
12. حفار الفول السوداني - يستخدم لحصاد الفول السوداني أساسيات الزراعة للمهندسين
13. مقشر الفول السوداني - يستخدم لفصل الحبوب عن القرون.
14. مقشر الذرة - يستخدم لفصل حبوب الذرة عن الكيزان.

وللحراثة لها الحالة المادية الجيدة للتربة الناتجة عن الحرث. يقال إن التربة في حالة حراثة جيدة عندما تكون طرية وقابلة للتفتت وذات تهوية جيدة. الحراثة هي الحالة المادية للتربة الناتجة عن الحراثة التي تؤثر على ظهور المحاصيل وتكوينها ونموها وتطورها. الحراثة عبارة عن بنية حبيبية رخوة ، قابلة للتفتت ، جيدة التهوية ، حبيبية ومتفتتة للتربة مع محتوى رطوبة مثالي مناسب للعمل والإنبات أو تنبت البذور وتكاثرها.

• أهم خصائص للحرث الجيد

1. يجب أن تكون التربة ناعمة وهشة ومتفتتة ومهواة بشكل كافٍ.
2. التربة في الحراثة الجيدة مسامية. المسام الشعرية وغير الشعرية متساوية. هذا يسهل الحركة الحرة للهواء والماء.
3.  تعد نسبة أعلى من الركام الأكبر (قطرها أكثر من 5 مم) ضرورية للزراعة المروية ، في حين أن النسب المئوية الأعلى للركام الأصغر (قطرها 1 إلى 2 مم) مرغوب فيها للزراعة في الأراضي الجافة.
4.  يمكن أن يكون الحرث خشنًا أو ناعمًا. بالنسبة للتربة الرملية ، يلزم وجود نوع جيد من الحراثة ، وبالنسبة للتربة السوداء الثقيلة، تكفي ظروف التربة الرملية الخشنة أو الحرث الخشن.
5. مع الحرث الناعم للغاية ، يتكتل السطح عندما يجف بعد المطر. وبسبب هذا ، فإن التربة غير قادرة على امتصاص مياه الأمطار ويؤدي ذلك إلى فقدان الجريان السطحي.

للحراثة لها المفاهيم الحديثة التي تستغرق وقتا طويلا ، شاقة ومكلفة ، بسبب هذه المفاهيم الجديدة مثل الحد الأدنى من الحرث و zerotillage.

الحد الأدنى من الحرث يهدف إلى تقليل عمليات الحراثة إلى الحد الأدنى الضروري لضمان بذار جيد ، وإنبات سريع ، وحالة مرضية وظروف نمو مواتية ، ويمكن تقليل الحرث عن طريق :

حذف العمليات التي لا تعطي فائدة كبيرة عند مقارنتها بالتكلفة  والجمع بين العمليات الزراعية مثل البذر واستخدام الأسمدة.

• أهم مزايا للحراثة نذكر منها 

1. تحسين حالة التربة بسبب تحلل مخلفات النباتات في الموقع.
2. ارتفاع نسبة التسلل نتيجة تحلل الغطاء النباتي الموجود في التربة والقنوات المتكونة من تحلل الجذور الميتة.
3. مقاومة أقل لنمو الجذور بسبب البنية المحسنة.
4. تقليل انضغاط التربة عن طريق تقليل حركة مركبات الحرث الثقيل.
5. تآكل أقل للتربة مقارنة بالحراثة التقليدية.

• كما للمزايا الحراثة أيضا يوجد السلبيات لها

1. إنبات أقل للبذور،
2. يجب إضافة المزيد من "N" لأن معدل تحلل المادة العضوية بطيء.
3. قد يؤثر التعقيد في بعض البقوليات.
4. عمليات البذر صعبة مع الأدوات العادية.

صفر حرث إنه شكل غير جيد بالنسبة لها وأيضا غير مفيدة ومتضررة جداً هي من الحد الأدنى من الحرث. يتم تجنب الحراثة الأولية تمامًا وتقتصر الحراثة الثانوية على إعداد بذرة البذور في منطقة الصف فقط.

• يتم اتباعه بمجموعة من المخاطر :

1.  ستتعرض وستتأثرالتربة بشكل جدري للتعرية بسبب الرياح والمياه،
2.  توقيت عمليات الحرث صعب للغاية 
3.  متطلبات الحراثة من الطاقة واليد العاملة مرتفعة للغاية.

• أيضا يوجد مزايا خاصة بها :

1.  التربة متجانسة في الهيكل مع عدم وجود المزيد. من ديدان الأرض.
2. زاد محتوى المادة العضوية بسبب قلة التمعدن.
3. يتم تقليل الجريان السطحي بسبب وجود المهاد. يتم تنفيذ عدة عمليات باستخدام أداة واحدة فقط. يتم التحكم في هذه الحشائش عن طريق رش مبيدات الأعشاب.

• أيضا يوجد سلبيات خاصة بها : 

1. يتم تطبيق "N" العالي بشكل كبير بسبب تمعدن المواد العضوية بشكل أبطأ. قضيه.
2.  يظهر عدد كبير من الأعشاب المعمرة.
3. تراكم الآفات هو أكثر.
4.  الحفظ

الحرث : إنه يزعج التربة إلى الحد الأدنى ويترك بقايا المحاصيل على التربة. ويشمل الحد الأدنى من الحرث وعدم الحرث الذي يمكن أن يقلل من فقدان التربة بنسبة تصل إلى 99 في المائة على الحراثة التقليدية. في معظم الحالات ، يقلل من التربة بنسبة 50 في المائة على الحراثة التقليدية. تشمل الحراثة التقليدية الحرث مرتين أو ثلاث مرات متبوعًا بالحرث والألواح الخشبية. لا يترك أي أرض مقفرة ولا يترك أي بقايا على التربة.

بودلنغ Puddling : تتكون عملية الوحل من الحرث المتكرر في المياه الراكدة حتى تصبح التربة طرية وموحلة. في البداية ، يتم استخدام 5 سم إلى 10 سم من الماء اعتمادًا على حالة الماء للتربة حتى تصل إلى درجة التشبع وما فوق ويتم تنفيذ أول حرث.