حساسیت درختان میوه و درجه حرارت بحرانی
خسارت سرمازدگی به درختان میوه از درجه حرات سرد نیست بلکه عمدتا ناشی از تشکیل یخ خارج سلولی (نه درون سلولی) در بافت های گیاهی است که موجب خروج آب از سلول ها و دهیتراته شدن آن ها و خسارت به سلول می شود.
معمولا پس از یک دوره سرما، تحمل گیاهان به خسارت سرما و یخبندان افزایش می یابد. اما پس از شروع گرما، مجددا تحملشان کاهش می یابد. بنابراین تلفیقی از این ها و دیگر عوامل درجه حرارتی را که در آن یخ در درون بافت های گیاهان تشکیل می شود و وقتی که خسارت رخ می دهد را تعیین می کند.
مقدار خسارت سرما همچنان که درجه حرارت کاهش می یابد افزایش می یابد. درجه حرارت متناسب با مقدار مشخصی از خسارت، درجه دحرارت بحرانی یا درجه حرارت بحرانی خسارت نامیده می شود که معمولا با علامت TC نشان داده می شود.
به طور کلی، بیشتر درجه حرارت های بحرانی در مطالعات اتاق رشد با سرد کردن محیط (با سرعت ثابتی) تا درجه حرارت مشخص و نگهداری گیاهان به مدت 30 دقیقه در آن و ثبت درصد خسارت تعیین می شود.
طبقه بندی مقاومت سرمازدگی محصولات باغبانی
طبقه بندی مقاومت سرمازدگی محصولات باغبانی در جدول های زیر نشان داده شده است. درجه حرارت بحرانی خسارت برای درختان خزان دار سیب،زرد آلو، گیلاس و… آورده شده است.
| نوع محصول | مرحله فنولوژی | 10 درصد خسارت | 90 درصد خسارت |
| سیب |
|
|
|
| زردآلو |
|
|
|
| گیلاس |
|
|
|
جدول مراحل اصلی فنولوزی گل دهی و درجه حرارت بحرانی خسارت در هر مرحله(Tc) بر حسب درجه سانتی گراد برای درختان سیب، زرد آلو و گیلاس
| گونه های مرکبات | درجه حرارت بخرانی(درجه سانتی گراد) |
| پرتغال های سبز | 1.9- تا 1.4- |
| پرتغال ها،گریپ فروت هاو نارنگی های نیمه رسیده | 2.2- تا1.7- |
| پرتغال ها،گریپ فروت هاو نارنگی های رسیده | 2.8- تا 2.2- |
| لیموهای رسیده | 1.4- تا 0.8- |
| لیموهای سبز(قطر بیشتر از 1.2 سانتی متر) | 1.9- تا 1.4- |
| گل ها و جوانه های لیمو | 2.8- |
درجه حرارت های بحرانی میوه(Tc)وقتی که میوه ها، جوانه ها، و گل های مرکبات شروع به یخ زدگی می کنند.
در بیشتر این جدول ها T10 و T90 نشان داده شده اند. علائم T10 و T90 به ترتیب درجه حرارت هایی هستند که در آن ها حدودا 10درصد و 90درصد از محصول قابل فروش خسارت خواهد دید. به طور کلی، هر دو درجه حرارت های T10 و T90 با زمان افزایش می یابند و از شروع توسعه جوانه ها تا مرحله تشکیل میوه چه ها افزایش می یابند.
در این زمان، درختان بیشتری حساسیت را به سرمازدگی و یخ زدگی دارند. مقدار T90در شروع رشد بسیار پایین است اما سریع تر از T10افزایش می یابد. در مرحله ای از رشد فنولوژی که محصولات بیشترین حساسیت را به سرمازدگی دارند اختلاف زیادی بین T10 وT90 وجود خواهد داشت.اعداد Tς در باغ های خزان دار با مرحله فنولوژی تغییر می کند.
اگر چه اعداد Tc تا حدودی میتواند اطلاعاتی در مورد شروع و توقف روش های محافظت از سرمازدگی فعال را نشان دهد اما این اعداد باید با احتیاط استفاده شوند. به طور کلی اعداد Tc، درجه حرارت جوانه ها، گل ها و یا میوه چه ها کوچک را در زمانی که مقدار معینی خسارت رخ داده است نشان می دهد.
به هر حال، اندازه گیری درجه حرارت بافت های حساس درختان میوه و مقدار این درجه حرارت ها متفاوت از اندازه گیری درجه حرارت هوای معمولی است که به طور معمول کاربران اندازه می گیرند. به استثنای میوه های بزرگ(مانند پرتغالها)، درجه حرارت جوانه ها،گل ها و میوه های ریز معمولا سرد تر از درجه حرارت هوا است.
بنابراین روش های حفاظت فعال باید در درجه حرارت های بالاتر شروع یا متوقف شوند.برای میوه های بزرگ مثل مرکبات، با غروب آفتاب درجه حرارت هوا سریعتر از درجه حرارت میوه کاهش خواهد یافت بنابراین هیترها یا ماشین های بادی می توانند وقتی روشن شوند که درجهحرارت هوا مقدار کمی پایین تر از درجه حرارت بحرانی (Tc) رسیده باشد.
اعداد درجه حرارت بحرانی(Tc) برای شروع روشن شدن و استفاده از روش های محافظت فعال می باشد اما این اعداد باید با احتیاط استفاده شوند زیرا عوامل ئیگری مانند اختلاف درجه حرارت هوا با بافت های گیاهی، درجه مقاوم سازی (hardening) و غلظت باکتری های فعال تشکیل دهنده هسته یخ(INA) نیز در سرمازدگی موثر هستند.
حفاظت غیر فعال (مدیریت احداث باغ و مدیریت کف باغ):
روش های حفاظت غیرفعال شامل روش هایی است که قبل از شب یخبندان یا سرمازدگی برای کمک و اجتناب از نیاز به روش های فعال استفاده می شود. محافظت غیر فعال شامل شامل روش های است که قبل از شب سرمازدگی برای کمک یا اجتناب از ضرورت روش های فعال انجام می شود.
معمولا هزینه روش های غیرفعال کمتر از روش های فعال است و اغلب برای حذف یا کاهش نیاز به روش های فعال اعمال می شوند.
روش های مدیریتی غیر فعال اصلی شامل:
- انتخاب محل احداث باغ(site selection)
- مدیریت زهکشی هوای سرد(managing cold air drainge)
- انتخاب ارقام(plant selection)
- تاج درختان(canopy trees)
- مدیریت تغذیه درختان(plant nutrition management)
- هرس مناسب(proper pruning)
- سرمادهی(cooling) برای تاخیر گلدهی(cooling to delay bloom)
- استفاده از برخی مواد شیمیایی برای تاخیر در گلدهی(chemicals to delay bloom)
- پوشش گیاهی(plant covers)
- اجتناب از شخم یا عملیات خاکورزی(avoiding soil cultivation)
- آبیاری(irrigation)
- برداشتن یا حذف گیاهان پوششی(removing cover crop)
- پوشش های خاک(soil cover)
- رنگ کردن تنه درختان(painting trunks)
- پوشاندن تنه درختان(trunk warps)
- کنترل باکتریایی(bacteria control)
انتخاب محل احداث باغ و مدیریت آن(soil selection and management):
بیشتر باغداران به طور تجربی اطلاع دارند که برخی مناطق نسبت به خسارت سرمازدگی مستعدتر از دیگر مناطق هستند. اولین قدم در انتخاب محل احداث باغ، مشورت در مورد ارقام پایه های مناسب برای آن منطقه است.
به طور معمول مناطق پست تر در توپوگرافی های محلی، درجه حرارت پایین تری دارند و در نتیجه خسارت سرمازدگی در این مناطق بیشتر است. به هر حال، خسارت سرمازدگی ممکن است در بخشی از یک منطقه رخ دهد اما در بخش دیگری از آن منطقه، بدون اختلاف های ظاهری توپوگرافی با همدیگر، رخ ندهد.
در برخی موارد، این اختلاف ممکن است به علت اختلاف در نوع خاک باشد که می تواند بر هدایت و ذخیره گرما در خاک تاثیر داشته باشد. خاک های شنی خشک، بهتر از خاک های سنگین خشک گرما را انتقال می دهند و در هر دو این خاک ها (شنی و رسی) انتقال و ذخیره گرما بیشتر از خاک های آلی (peat) می باشد.
وقتی که میزان آب خاک در حدود ظرفیت مزرعه ای (حدود یک تا دو روز پس از آبیاری کامل خاک) است مناسب ترین شرایط خاک، برای انتقال و ذخیره گرما است. به هر حال، انتقال و ذخیره گرما در خاک هال آلی بدون توجه به میزان آب خاک بسیار ضعیف است.
بنابراین توصیه می شود در موقع انتخاب محل احداث باغ د رمناطق مستعد به سرمازدگی، از احداث باغ در خاک های آلی اجتناب شود. از طرف دیگر چگالی هوای سرد بیشتر از هوای گرم می باشد لذا هوای سرد به طرف پایین تپه ها جریان پیدا می کند و در مناطق پست تر (مانند آب)تجمع می یابد.
توصیه مناسب جهت احداث باغ در مناطق سرد
بنابراین توصیه می شود از احداث باغ در مناطق سرد کف دره ها و یا پایین دست شیب ها، بدون در نظر گرفتن سازوکار مدیریتی حفاظت پایدار و همچنین هزینه کافی برای اعمال روش های فعال موثر حفاظت از سرمازدگی اجتناب شود.
جمع آوری داده های درجه حرارت یا مکان یابی نقاطی که ابتدا در آن مه تشکیل می شود در نقشه های توپوگرافی مشخص کرد. مناطق پست، وقتی که آسمان صاف و باد ضعیف باشد به طور دائم شب های سردتری در تمام طول سال دارند. لذا در هر منطقه ای با اندازه گیری درجه حرارت هوا در هر زمانی از طول سال می توان نسبت به تعیین و تشخیص نقاط سردتر در آن منطقه اقدام کرد.
احداث باغ های سیاه ریشه خزان دار در شیب های شمالی (با آفتاب کمتر) موجب تاخیر گلدهی در بهار می شود بنابراین، حفاظت طبیعی در این مناطق بهتر می تواند انجام شود لذا توصیه می شود این باغ ها به ویژه ارقامی با حساسیت بیشتر به سرمای بهاره در شیب های شمالی احداث شوند.
اما درختان نیمه گرمسیری بهتر است در شیب های رو به آفتاب (شیب های جنوبی) احداث شوند، در این شیب های جنوبی، خاک و همچنین تاج درختان می توانند به طور مستقیم نور خورشید و انرژی بیشتری را دریافت و ذخیره نمایند.
سرماهای انتقالی معمولا همراه با باد هستند و لایه بندی عمودی درجه حرارت در آنها کم است. در طول سرمازدگی انتقالی، کمترین درجه حرارت معمولا روی بخش های میانی و مرتفع تر دامنه تپه ها ایجاد می شود که باز و در معرض باد هستند. درجه حرارت های بالاتر در زمان شب در سمتی از تپه ها و دامنه ها که سرعت باد کمتر است و همچنین در مناطق پست که از باد در امان هستند وجود دارد.
سرمازدگی تشعشعی همراه با شرایط آب و هوایی آرام یا باد بسیار کم و جریانهای هوای ناشی از حرکت هوای سرد به طرف پایین شیب ها (برای مثال زهکشی هوای سرد) هستند. هوای سرد در مناطق پست تجمع می یابد جایی که هوا به طور عمودی لایه بندی می شود و درجه حرارت با ارتفاع افزایش می یابد.
در سرمازدگی تشعشعی، درجه حرارت های بالاتر در شب در نوک تپه ها و یا بخش میانی فوقانی اطراف تپه ها که فاقد موانع برای توقف زهکشی هوای سرد هستند مشاهد می شود.
عوامل موثر در انتخاب محل احداث باغ در مناطقی با رخدادهای سرمای تشعشعی:
- به علت زهکشی هوای سرد به نقاط پست تر، حداقل درجه حرارت شب به طرف خطوط تراز پایین تر توپوگرافی جریان دارد (شکل ۲-۱).
- منابع بزرگ آب در خلاف جهت باد موجب کاهش فراوانی رخدادهای سرما می شوند.
- توده های صخره ای (صخره های بزرگ و پرشیب) و پوشش های تاج درختان (مانند درختان مجاور بلندتر) می توانند تشعشع (radiation) شب هنگام را افزایش داده و حداقل های درجه حرارت را افزایش دهند. به هر حال، در برخی مناطق، آنها می توانند زهکشی هوای سرد را متوقف کنند و موجب تجمع هوای سرد شوند. به طور کلی، هر منطقه شرایط ویژه مربوط به خود را دارد و مزایا و معایب مجاورت با توده های صخره ای و پوشش های تاج درختان باید به طور جداگانه در هر منطقه مورد بررسی قرار گیرد.
- نوع خاک بر ذخیره انرژی و آزادسازی آن، درنتیجه بر حداقل درجه حرارت شب هنگام تاثیر دارد.
توپوگرافی منطقه و موانع ظاهری سطح زمین (landscape) در زهکشی هوای سرد تاثیردارد.
یکی از مهم ترین روشها برای محافظت از سرمازدگی:
انتخاب محل احداث باغ یکی از مهم ترین روشها برای محافظت از سرمازدگی است. عواملی که باید مورد ملاحظه قرار گیرند زهکشی هوای سرد، شیب و جهت آن و نوع خاک است. بیشتر باغداران باید از برخی نقاط که مستعد خسارت سرما هستند برای احداث باغ خودداری نمایند.
به طور طبیعی، مناطق پست در توپوگرافی های محلی، درجه حرارت های سردتر و در نتیجه، خسارت بیشتری دارند. به هر حال، خسارت گاهی اوقات در بخشی از یک منطقه که با محصولات پوششی پوشیده شده است می تواند رخ دهد در حالی که، در بخش دیگر بدون این که اختلاف معنی داری در توپوگرافی ظاهری داشته باشد وجود ندارد.
در برخی موارد، این اختلاف ممکن است به علت اختلاف در نوع خاک باشد که می تواند بر هدایت و ذخیره گرما در خاک تاثیر داشته باشد. البته، مدیریت خاک و محصولات پوششی می تواند همچنین بر ذخیره گرما و میزان خسارت تاثیر داشته باشد.
اگرچه به طور معمول، مجاورت با چمن زارها، علف ها و دیگر گیاهان به عنوان یکی از عوامل انتخاب محل احداث باغ نمی باشند اما مجاورت با این گیاهان که به احتمال زیاد دارای مقدار زیادی از باکتریهای تشکیل دهنده هسته یخ هستند می تواند یک عامل موثر در خسارت سرمازدگی باشد.
عواملی که بر زهکشی هوای سرد موثرند:
- برداشتن موانعی که مانع زهکشی هوای سرد از کف باغ به طرف پایین شیب می شوند.
- تسطیح کف باغ یا تسطیح اراضی قبل از احداث باغ می تواند موجب بهبود زهکشی هوای سرد و خروج آن از باغ شود. همچنین این تسطیح می تواند موجب حذف یا کاهش نقاط پست در باغ شود که موجب تجمع و ماندگاری هوای سرد میشوند.
- ردیف های درختان در باغ باید با زهکشی طبیعی هوای سرد هم جهت باشند. به هرحال، مزایای هم جهتی ردیف درختان برای افزایش زهکشی هوای سرد در مقابل معایب آن به علت فرسایش بیشتر و دیگر مشکلات باید مورد ارزیابی قرار گیرد.
- به حداقل رساندن شرایط و مناطق مستعد تجمع سرما در شیبهای بالادست باغ ها، جایی که هوای سرد می تواند تجمع یافته و به درون باغ زهکشی شود. برای مثال چمن زارها، علفزارها و باقیمانده گیاهان پس از برداشت (کلش و دیگر اندام های آنها در نواحی بالادست شیب باغ می تواند موجب سردتر شدن هوا و افزایش زهکشی هوای سرد به طرف باغ شوند.
یکی از ویژگی های عمومی باغ داران
یکی از ویژگی های عمومی باغ داران این است که تقریبا همه آنها از پتانسیل خسارت سرمازدگی مطلع هستند بنابراین محل احداث باغ را قبل از اقدام به کاشت یک رقم خاص که ممکن است در درجه حرارت های کمتر از صفر درجه سانتی گراد خسارت ببینند مورد بررسی قرار می دهند.
برای برخی محصولات، وجود درجه حرارت های سرد مطلوب است (برای مثال درجه حرارت های سرد در هنگام شب موجب بهبود کیفیت انگور میشود). به هر حال، درجه حرارت های کمتر از صفر درجه سانتی گراد که موجب خسارت سرمازدگی می شوند نامطلوب است.
هدف، پیدا کردن محل هایی است که میکروکلیمای خوبی برای تولید محصولات با کیفیت بالا دارند بدون این که سرمازدگی موجب خسارت و کاهش معنی داری در عملکرد شود.
اگر احتمال وقوع درجه حرارت های کمتر از صفر درجه سانتی گراد ادواری بوده به ندرت در یک منطقه رخ می دهند استفاده از روش های محافظت فعال برای جلوگیری از خسارت در طول رخداد سرما در زمانی که از اثرات سودمند درجه حرارت های سرد برخوردار شدند یک استراتژی خوب اقتصادی می باشد.
به هر حال برای تعیین مقرون به صرفه بودن، هزینه حفاظت و پتانسیل تلفات باید با افزایش درآمد حاصل از تولید محصول با کیفیت مناسب، مقایسه و بالانس شود.
باغ های میوه بیشتر در چه مناطقی احداث می شود
به طور کلی، بیشتر باغ های میوه در جاهایی رشد می کنند و میوه های با کیفیت در جاهایی تولید می شوند که وضعیت آب و هوایی مناسب و پتانسیل خسارت سرما اغلب یک عامل محدود کننده باشد. برای مثال، مرکبات در شرق کالیفرنیا کشت می شود. خسارت سرمازدگی گسترده، به ندرت در این منطقه رخ می دهد.
شیب ملایم به طرف پایین حدود ۱۰۰ کیلومتر از شرق به مرکز دره وجود دارد و مرکبات به طور عمده در ۳۰ کیلومتری شرقی آن کشت می شود. از ماه دسامبر تا فوریه، فصل اصلی بارندگی در این مناطق است بنابراین آسمان در این مناطق اغلب ابری است.
به هر حال، در طول دوره هایی که هوا ابری نیست این مناطق، مستعد تشکیل مه هستند. پوشش ابر، مه یا هر دو با هم در یک منطقه، تشعشع امواج با طول موج بلند به طرف زمین را افزایش و هدررفت خالص تشعشعات را کاهش می دهند.
سرمازدگی تشعشعی به ندرت در شرایط ابری و مه رخ میدهد زیرا هدررفت خالص تشعشع کاهش می یابد. گاهی ممکن است درجه حرارت کمتر از صفر درجه سانتی گراد در طول شرایط ابری همراه با یک سرمازدگی انتقالی رخ دهد.
به هر حال، سرمازدگی تشعشعی در مناطق کالیفرنیا به طور قابل ملاحظه ای معمول تر از سرمازدگی انتقالی است. علاوه بر این که ابر و مه، فراوانی درجه حرارتهای کمتر از صفر درجه سانتی گراد را کاهش می دهند هوای سرد نیز از نواحی کاشت مرکبات در شرق کالیفرنیا که ارتفاع بالاتری دارند به طرف مناطق غرب زهکشی می شود.
هوای سرد به آهستگی به طرف غرب زهکشی می شود درنتیجه، هیچ یک از باغداران باتجربه تمایلی برای احداث باغ مرکبات جدید به طرف غرب ندارند.
دلیل سوم برای رشد مرکبات در این مناطق این است که مه، اغلب در بعد از ظهر رفع می شود بنابراین نور خورشید می تواند خاک درختان را گرم کرده و مقداری گرما در طول روز ذخیره شود.
این نمی تواند در جهت غربی دره رخ دهد زیرا دامنه کوه ها مانع تشعشع در اواخر بعد از ظهر و غروب می شود. در جهت شرقی دره، شیب زمین عموما رو به غرب است بنابراین دریافت انرژی در واحد سطح از خورشید در جهت شرقی بیشتر از جهت غربی در بعد از ظهر می باشد.
اولین مرحله در انتخاب محل احداث باغ:
اولین مرحله در انتخاب محل احداث باغ، مشورت با ساکنین محلی، باغداران و مشاوران با تجربه در مورد محصولات و ارقام مناسب برای آن ناحیه می باشد. باغ داران و مشاوران محلی اغلب در مورد مشکلات اساسی آن مناطق، نظرات و اطلاعات خوبی دارند.
بنابراین باید از احداث باغ در مناطق پست و جاهایی که ابتدا موهای زمینی تشکیل می شوند اجتناب کرد. مه های روی زمین های پست، مه های تشعشعی هستند و مانند سرمازدگی های تشعشعی، تمایل دارند در سردترین محل ها یا نقاط تشکیل شوند.
این مه ها نباید با مه های وارونگی که به خوبی بالای سطح زمین تشکیل می شوند یا مه های بخار که از دریاها و دریاچه ها می آیند اشتباه شود. مناطق با مه های بخار یا با موهای وارونگی، کمتر مستعد به خسارت سرمازدگی هستند.
مرحله آخر برای تعیین یا تشخیص یک محل خوب برای احداث باغ، استفاده از داده های هواشناسی برای تعیین احتمال و خطرات خسارت سرمازدگی است. یکی از منابع خوب برای یافتن داده های هواشناسی، مرکز FAO CLICOM است .
در مناطقی که داده های هواشناسی، محدود یا غیر قابل دسترس هستند بررسی و مطالعه حداقل های درجه حرارت در محل احداث باغ در طول حداقل یک فصل سرما یا یخبندان بسیار سودمند است.
درواقع، ثبت درجه حرارت هر روز با یک سنسور ثبت کننده مداوم درجه حرارت که در درون یک جعبه استیونسون (Stevenson screen) استاندارد در یک پناهگاه هواشناسی (weather shelter) قرار دارد.
مزایای استفاده از این حفاظ این است که درجه حرارت های اندازه گیری شده قابل مقایسه با داده های هواشناسی گزارش شده علمی می باشد. اگر امکان پذیر باشد رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد نیز اندازه گیری شود.
در سال های اخیر، سنسورهای الکتریکی اندازه گیری درجه حرارت و رطوبت، بیشتر معمول شده اند (شکل ۲-۳). سنسورهای حرارتی به طور معمول در ارتفاع۱/۲۵ تا ۲ متری بالای سطح خاک نصب می شوند.
مشاهده تمامی محصولات فروشگاه
برای عضویت در کانال تلگرام، اینستاگرام و آپارات پسته رفسنجان بر روی تصاویر زیر کلیک کنید:
منبع: کتاب سرمازدگی درختان میوه، مبانی اصول و راهکارهای علمی کاهش خسارت
نگارندگان: دکتر علی اسدی کنگرشاهی و دکتر نگین اخلاقی امیری
