راهکارهای مقابله با سرمازدگی در باغات میوه
برای ملاحظه و خرید انواع بذر، کود و سموم کشاورزی اینجا را کلیک نمایید.
سرمازدگی یک خطر قابلتوجه برای درختان میوه است. از لحاظ نظری هر محصولی را میتوان محافظت کرد، اما جنبههای اقتصادی و عملی روشهای قابلاستفاده را محدود میکند. مؤثرترین سلاح در برابر آسیب سرمازدگی، اقدام پیشگیرانه است. در این پست این موضوع را بررسی کرده و جنبههای مختلف و روشهای موجود را مورد ارزیابی قرار خواهیم داد.
عوامل مؤثر بر خسارت سرمازدگی
شروع جوانه زدن در هر بهار دورهای از انتظار و اضطراب است. بااینحال هر سال این احتمال وجود دارد که سرمازدگی باعث یک فاجعه اقتصادی شود. از آنجایی یخبندانها اثرات منفی بروی مواد ذخیرهشده در گیاه دارند میتوانند از رشد ساقههای جدید، گل و میوه جلوگیری کنند. ضمن اینکه اگر سرمازدگی در زمان گلدهی اتفاق بیافتد. خسارت آن جبران ناپذیر است. عواملی که بر سرما زدگی هستند عبارتند از:
باد
وجود باد در طول یک دوره یخبندان بهاره میتواند هم بر آسیب و هم بر میزان تأثیر روشهای حفاظتی اتخاذشده تأثیر بگذارد. وقتی باد شدید در یک روز سرد میوزد، ما احساس سرمای بیشتری میکنیم. آیا درخت همچنین شرایطی دارد؟ اجازه دهید این موضوع را با یک سؤال روشن کنم. برای پاسخ به این سؤال باید دلیل درک خود از اثر سرمای باد را در نظر بگیریم. اول اینکه انسان خون گرم است و دمای بدن عموماً بالاتر از دمای هوای محیط است. هنگامیکه باد در سراسر بدن میوزد، اتلاف گرمای همرفتی وجود دارد و ما سرمای بیشتری را درک میکنیم. دوم ما آب را از طریق منافذ پوستی خود آزاد میکنیم و هنگامیکه باد با رطوبت کم میوزد، آب از پوست تبخیر میشود و درنتیجه دمای سطح پایینتر میشود. اما جوانههای یک درخت در دمای هوای محیط یا بسیار نزدیک به آن هستند، بنابراین وزش باد این دما را کاهش نمیدهد. بااینحال وزش بادهای شدید میتواند آب سطحی روی برگها و جوانه را جابهجا کرده و با این کار باعث افزایش سرمازدگی شود و یخزدگی در دمای بالاتری اتفاق میافتد
باکتریهای مولد هسته یخ
وجود برخی باکتریها موجب محدود شدن اثر سوپر کولینگ (بنابراین بافت در دمای بالاتری یخ میزند) میشوند. تا به امروز دو مورد با قابلیت ایجاد هستههای یخ شناسایی شدهاند. اینها شامل ارگانیسم شانکر باکتریایی میوه هستهدار Pseudomonas syringae و گروهی هم خانواده عامل آتشک، Erwinia herbicola است. فعالیت زمانی رخ میدهد که جمعیت ارگانیسم از ۱۰۰۰۰ باکتری در هر سانتیمتر مربع از سطح بافت تجاوز کند.
اهمیت عملی این موجودات با مکان و با ماهیت رشد جوانه بهاره متفاوت است. اگر مکانی باشد که باکتریها در طول مراحل فنولوژیک بهاره که حساس هستند به این جمعیت دست پیدا نکنند یا تا آخرین خطر یخبندان به چنین جمعیتی نرسند، کمترین نگرانی را دارند. در جاهایی که جمعیت زیاد است، محلولپاشی سموم مسی برای از بین بردن باکتریها ممکن است محافظتی ایجاد کند.
تغذیه
تنش گیاهی ناشی از یخبندان یا دماهای سرد باعث آسیب فوتواکسیداتیو به کلروپلاست میشود. این امر درنتیجه انرژی نوری بالا بیش از ظرفیت کلروپلاست ها برای استفاده از آن برای تثبیت CO2 در دمای پایین ایجاد میشود. این انرژی اضافی، گونههای اکسیژن فعال (ROS) را تشکیل میدهد که فرآیندهای فتوسنتزی را مختل کرده و به سلولها آسیب میرسانند.
کودهای پتاسیم بالا، عملکرد اصلی پتاسیم در گیاهان، نقش فشار اسمزی در سلولها از طریق حفظ غلظت بالای پتاسیم در شیره سلولی است. دمای سرد میتواند منجر به تشکیل کریستالهای یخ در گیاهان شود درحالیکه گیاهان با ذخیره قند و پتاسیم در سلولهایشان از خود در برابر این فرآیند محافظت میکنند. هر دوی این مواد نقطه انجماد سلولها را پایین میآورند و عملکرد سلول را حفظ میکنند. علاوه بر این فعالیت آنزیمهای متعددی که ممکن است در مقاومت در برابر سرما نقش داشته باشند نیز به سطوح کافی پتاسیم وابسته است.
راههای مدیریت سرمازدگی غیرفعال (بلندمدت)
انتخاب درست مکان کاشت
انتخاب مکان درست کاشت مهمترین روش محافظت در برابر یخزدگی است. ازآنجاییکه هوای سرد متراکمتر از هوای گرم است، به سمت پایین جریان مییابد و در نقاط کم ارتفاع تجمع مییابد. هنگام جستجوی محل کشت باید از این نواحی سرد اجتناب کرد. نوک تپهها نیز سرد است و باید از آن اجتناب کرد. بهطورکلی بهتر است در شیبهایی کاشته شود که هوای سرد از بین محصول خارج شود. برای جلوگیری از نقاط مستعد به سرما در پایین تپهها و به تعویق انداختن گلدهی در فصل بهار بهتر است محصولات خزان کننده را در شیبهای رو به شمال بکارید. احتمال یخزدگی با گذشت زمان در بهار بهسرعت کاهش مییابد و محصولات خزان کننده در دامنههای رو به جنوب زودتر شکوفا میشوند. درنتیجه در دامنههای رو به جنوب بیشتر مستعد آسیب یخزدگی هستند.
درختان نیمه گرمسیری (مانند مرکبات و آووکادو) بدون توجه به فصل در اثر یخزدگی آسیب میبینند بنابراین بهتر است آنها را در دامنه های جنوبی کاشت کنید. جایی که خاک و محصول میتوانند انرژی مستقیم بیشتری از نور خورشید دریافت و ذخیره کنند. هوای سرد مانند آب در سرازیری حرکت میکند. هر گونه پوشش گیاهی ساختمان و غیره که جریان هوای سرد را در شیب پایین مسدود کرده و آن را مجبور به ورود به محصول کند، پتانسیل یخزدگی را افزایش میدهد. برعکس این موضوع میتوان از پوشش گیاهی، دیوارهای حصار، ساختمانها و غیره برای کنترل جریان هوای سرد و هدایت کردن آن به اطراف مزرعه زراعی استفاده کرد.
محتوای آب خاک
رسانایی گرمایی و محتوای حرارتی خاک بهشدت تحت تأثیر محتوای آب خاک است. گرما بهطور روزانه به داخل و خارج از حدود ۰٫۳ متر خاک منتقل میشود. هنگامیکه خاک مرطوب است، انتقال حرارت و ذخیرهسازی در لایه بالایی خاک بهتر است. بنابراین گرمای بیشتری در طول روز برای آزاد شدن در طول شب ذخیره میشود. تفاوتهای قابلتوجهی بین هدایت حرارتی و ظرفیت گرمایی بین خاکهای خشک و مرطوب مشاهده میشود. بااینحال اگر محتوای آب خاک نزدیک به ظرفیت مزرعه باشد، خیس کردن خاک تا عمق زیر ۰٫۳ متر غیرضروری است زیرا دمای روزانه زیر ۰٫۳ متر ناچیز است. بااینحال بهصورت سالانه انتقال حرارت زیر ۰٫۳ متر مهم است و اگر خاک برای مدت طولانی خشک باشد، میتواند بر حفاظت در برابر یخزدگی تأثیر بگذارد. بنابراین زمانی که خاک برای چندین ماه قبل از فصل یخبندان خشک باشد، خیس کردن محتاطانه است.
پوشش زمین و مالچ
هنگامیکه علف یا علفهای هرز در یک باغ یا تاکستان وجود دارد، نور خورشید از سطح منعکس میشود و انرژی کمتری در خاک ذخیره میشود. بنابراین محصول بیشتر در معرض آسیب سرمازدگی است. مالچها معمولاً انتقال گرما به خاک را کاهش میدهند و ازاینرو محصولات را مستعد یخزدگی میکنند. ضمن اینکه وجود علفهای هرز و مالچ میتواند جمعیت باکتریهای مولد هسته یخ را افزایش داده و میتواند باعث افزایش سرمازدگی بشود
پوشش دهی
گاهی اوقات از پوششها برای کاهش تلفات خالص تشعشع و انرژی همرفت از یک محصول و کاهش پتانسیل آسیب یخزدگی استفاده میشود. نوع پوشش بستگی به محصول و هزینه کار و مواد دارد. مالچهای پلاستیکی شفاف که انتقال حرارت را به خاک افزایش میدهند، معمولاً ذخیره گرما را بهبود میبخشند و از اینرو محافظت در برابر یخزدگی غیرفعال را فراهم میکنند. مالچ پلاستیکی سیاه برای محافظت در برابر سرما مؤثرتر است. خیس کردن خاک قبل از پوشاندن با پلاستیک شفاف بهترین محافظت را فراهم میکند.
به تأخیر انداختن باز شدن جوانهها با روشهای شیمیایی
گزارشهای کمی از مواد شیمیایی استفادهشده برای به تأخیر انداختن شروع باز شدن جوانهها وجود دارد. آلفا نفتالن استات پتاسیم (PNA) وقتی در پاییز با غلظت ۲۰۰ و ۴۰۰ پیپیام استفاده میشد، بهطور قابلتوجهی ۵ روز باز شدن جوانه را به تأخیر انداخت.
روشهای فعال (کوتاهمدت) حفاظت از سرمازدگی
استفاده از ماشینهای تولید باد
ماشینهای تولید باد با افزایش چگالی شار حرارتی محسوس رو به پایین، حفاظت را فراهم میکنند. فنها هوای گرم را با هوای سردتر نزدیک سطح مخلوط میکنند (شکل ۱). میزان حفاظت ارائهشده به قدرت وارونگی محافظت نشده بستگی دارد. بهطورکلی، دمای بهدستآمده پس از راهاندازی فنها برابر با میانگین دمای ۱٫۵ متر (۵ فوت) و ۱۰ متر (۳۳ فوت) است. هنگام استفاده از ماشینهای بادی برای محافظت در برابر یخزدگی، فنها باید در حالی راهاندازی شوند که دمای اندازهگیری شده در ارتفاع حدود ۱٫۵ متر (۵ فوت) بالاتر از دمای بحرانی آسیب باشد و قبل از اینکه دمای ارتفاع ۱٫۵ متری بسیار کمتر از دمای ارتفاع ۱۰ متر (۳۳ فوت) شود.
شکل (۱): نمودار شماتیکی که اثر ماشینهای بادی را بر پروفیلهای دما در طولموج یخبندان نشان میدهد.
استفاده از هلیکوپتر
هلیکوپترها هوای گرم را از ارتفاع بهصورت وارونه به سطح منتقل میکنند. اگر وارونگی کم باشد یا اصلاً وجود نداشته باشد، هلیکوپترها بیاثر هستند. منطقه تحت پوشش یک هلیکوپتر به اندازه و وزن هلیکوپتر و شرایط آب و هوایی بستگی دارد. خلبانان اغلب تانکهای اسپری هلیکوپتر را با آب پر میکنند تا وزن را افزایش دهند. در شرایط یخزدگی شدید با وارونگی زیاد، یک هلیکوپتر میتواند بالای دیگری پرواز کند تا انتقال حرارت رو به پایین افزایش یابد. بااینحال این روش در ایران به علت بالا بودن هزینه و نبودن امکانات کافی میسر نیست.
آبپاشی
هنگام استفاده از اسپرینکلرها (آبپاشهای چرخشی) برای محافظت در برابر یخزدگی، آبپاشها باید راهاندازی شوند و زمانی که دمای دماسنج مرطوب (Tw) بالاتر از دمای آسیب بحرانی (Tc) باشد از آنها استفاده میگردد. دمای هوا برای راهاندازی آبپاشها ابتدا با اندازهگیری دمای نقطه شبنم (Td) تخمین زده میشود. سپس از جدولهای مربوطه برای تعیین دمای شروع با یافتن Tw=Tc در ردیف بالا و Td در ستون سمت چپ جدول استفاده میشود. آبپاشها باید زمانی شروع به کار کنند که دمای مشاهدهشده در دمای هوای مربوطه (T) ذکرشده در جدول یا بالاتر باشد. اگر Td= -5.0C و Tc=–۱٫۱C، در این صورت آبپاشها باید زمانی شروع به کار کنند که دمای هوا در ۱٫۱ درجه سانتیگراد یا بالاتر باشد. این بدین علت است که Tw=–۱٫۱C زمانی به دست میآید که Td= -5 C و T= 1.1 C باشد
تصمیم در مورد زمان شروع و توقف آبپاشها برای محافظت در برابر سرما باید بر اساس دما و رطوبت باغ باشد. هنگامیکه یک سیستم آبپاش برای اولین بار راهاندازی میشود، دمای هوا در منطقه پاشیده شده به دمای دماسنج مرطوب کاهش مییابد. البته این افت اولیه با یخ زدن آب روی زمین و قسمتهای گیاه برای آزاد شدن گرما و گرم شدن هوا، افزایش دما را به دنبال خواهد داشت. با این حال اگر دمای نقطه شبنم پایین باشد، دمای دماسنج مرطوب میتواند بهطور قابلتوجهی کمتر از دمای هوا باشد و افت دمای اولیه میتواند منجر به آسیب شود.
دمای دماسنج مرطوب را که بالاتر از دمای بحرانی آسیب برای محصول خود است انتخاب کنید و ستون مناسب را بیابید. سپس ردیفی را با دمای نقطه شبنم صحیح انتخاب کنید و دمای هوای مربوطه را از جدول بخوانید تا بتوانید آبپاش خود را روشن یا خاموش کنید. این جدول فشار بارومتری ۱۰۱۳ میلی بار را در نظر گرفته است
جدول (۲): دمای نقطه شبنم (بر اساس سانتیگراد) برای طیفی از دمای هوا و رطوبت نسبی
استفاده از مه ساز مصنوعی
مه طبیعی بهعنوان محافظت در برابر یخزدگی شناخته شده است، بنابراین مههای مصنوعی نیز بهعنوان روشهای ممکن در برابر آسیب یخزدگی موردمطالعه قرار گرفتهاند. ایجاد مه با کمک نازلهای فشار بالا بهصورت خطی برای تولید قطرات مه استفاده میشود که گزارش شده است در شرایط باد آرام حفاظت عالی را ارائه میدهند. بهطور مشابه مههای طبیعی ایجاد شده توسط تبخیر آب با موتورهای جت برای ایجاد محافظت مشاهده شده است. رویکرد موتور جت این مزیت را دارد که میتوان آن را به سمت مخالف جهت باد محصول منتقل کرد تا از آن محافظت شود. بااینحال روش اول قابلاعتمادتر ثابت شده است.
استفاده از هیتر یا شعله برای کنترل سرمازدگی
هیترها با تابش مستقیم گیاهان اطراف خود و ایجاد اختلاط همرفتی هوا در لایه وارونگی، محافظت در برابر یخزدگی را فراهم میکنند. هنگامیکه هیترها کار میکنند هوای گرم شده بالا میرود. با بالا آمدن هوای گرم شده، خنک میشود تا زمانی که به ارتفاعی برسد که دمای هوای محیط یکسان باشد. سپس هوا پخش میشود و درنهایت هوا دوباره پایین میآید. یک الگوی گردشی بسیار شبیه به کوره گرانشی ایجاد میشود.
اما چرا در برخی موارد این عمل موفقیتآمیز نیست؟ اگر وارونگی ضعیف باشد، هوای گرم شده خنک میشود، اما خیلی بالا میرود و الگوی گردش تولید نمیشود. درنتیجه بخاریها در صورت عدم وارونگی کارایی کمتری دارند. افزایش گرمایش باعث میشود بخاریها کارایی کمتری داشته باشند زیرا هوای گرم از سقف وارونه بالا میرود و الگوی گردش ایجاد نمیشود. بهطورکلی هیترها باید بهطور مساوی روی محصول محافظت شده توزیع شوند. با این حال آنها باید تا حدودی بیشتر بر روی لبه شیب یا سمت رو به باد محصول متمرکز شوند. زمان قابلتوجهی برای روشن کردن بخاریها موردنیاز است، بنابراین زمان کافی برای تکمیل روشنایی همه بخاریها قبل از کاهش دما به سطوح بحرانی نیاز است.