سرما زدگی بهاره در باغات پسته

سرمازدگی به عنوان یکی از پدیده های جوی باعث خسارت های زیادی به محصولات  کشاورزی و باغی می گردد. از آنجایی که در سال های گذشته پدیده سرمازدگی به ویژه سرمازدگی بهاره به باغ های پسته خسارات زیادی وارد نموده است بررسی و یافتن راه کارهای مناسب و اقتصادی برای کنترل سرما حائز اهمیت می باشد. تنش سرمازدگی ممکن است با کاهش دما تا صفر درجه و به صورت تنش  (stress Chilling) و یا تنش یخ زدگی (stress Freezing )در دماهای پایین تر از صفر درجه سانتی گراد باشد. غالبا پدیده سرمازدگی در دماهای پایین تر از صفر درجه سانتی گراد رخ می دهد که به آن یخ زدگی می گویند. کشاورزان هر دو اصطلاح  یخبندان و یخ زدگی را برای شرایط دمایی صفر درجه سلسیوس و کمتر به کار می برند. بنابراین می توانیم برای سرمازدگی که ناشی از دمای زیر صفر درجه سانتی گراد می باشد اصطلاح یخ زدگی را به کار بریم.

به طور کلی یخبندان ها را به دو نوع یخبندان تابشی و فرارفتی تقسیم می نمایند:

۱ – یخبندان تابشی

یخبندان های تابشی رویدادهای مشخصی هستند که ویژگی همه آنها وجود آسمان صاف، عدم وجود باد و یا باد آرام، وارونگی دمایی، نقطه شبنم پائین، دمای هوای زیر صفر در طی شب ها و بالای صفر در طی روز میباشد.

۲ – یخبندان فرارفتی

یخبندان های فرا رفتی زمانی ایجاد می شوند که هوای سرد به منطقه ای که قبلا  هوای گرمتر وجود داشته است وارد شود. این نوع یخبندان با آسمان ابری، شرایط بادی متوسط تا شدید، رطوبت پایین و بدون وارونگی دما همراه می باشد. دما غالبا به زیر نقطه انجماد (صفر درجه سلسیوس) کاهش پیدا می کند و کل روز در این شرایط باقی می ماند.

در برخی مواقع شرایط لازم  برای وقوع یخبندان های تابشی و فرا رفتی به صورت همزمان رخ می دهد. برای مثال وجود شرایط مناسب برای وقوع یخبندان تابشی با ورود یک توده هوای سرد باعث شکل گیری یخبندان فرا رفتی نیز می گردد. در کشور ما در مناطق مختلف دو یا چند روز پس از ورود یک توده هوای سرد شاهد یخبندان های تشعشی بوده ایم.

دیده بانی و پیش بینی یخبندان

 پیش بینی های دقیق یخبندان می تواند برای کاهش خسارت یخبندان مورد استفاده قرارگیرد. چرا که از این طریق فرصت لازم برای باغداران جهت آمادگی برای مقابله با رویدادهای یخبندان فراهم می گردد. انجام پیش بینی، زمانی که دما به مقدار بحرانی کاهش می یابد برای تغییر زمان آغاز محافظت با استفاده از روش های فعال مهم می باشد. زمان آغاز و خاتمه محافظت برای جلوگیری از تلفات ناشی از تاخیر در آغاز محافظت از یخبندان و صرفه جویی در مصرف انرژی از طریق کاهش زمان اجرای روش های مختلف محافظت دارای اهمیت می باشد. اگر چه سایت های مختلف جهانی و سازمان هواشناسی کشور متغیرهای جوی را برای یک هفته قبل پیش بینی می نمایند. اما برای پیش بینی یخبندان های ناشی از سرمازدگی تشعشعی در یک مکان مشخص نیاز به استفاده از مدل های محلی یا استفاده از ضرایب خاص در پیش بینی می باشد. با توجه به اینکه سرمازدگی تشعشعی یک پدیده محلی بوده و در فاصله مکانی کم دارای تغییرات زیادی است لازم  است تا دیده بانی تعدادی از متغیرهای جوی در سطح مزرعه انجام پذیرد. حداقل داده هواشناسی که لازم است در سطح مزرعه پایش گردد دمای هوا می باشد. مدلهای تجربی برای پیش بینی دمای حداقل روز بعد با استفاده از دمای هوا و دمای نقطه شبنم در ۲ ساعت بعد از غروب آفتاب یکی از روش هایی است که در پیش بینی سرمازدگی تشعشعی مورد استفاده قرار می گیرد. در چنین شرایطی نیاز به استفاده از ایستگاه هواشناسی در نزدیک مزرعه و داده های ساعتی می باشیم. تعدادی از کشاورزان چنین امکاناتی را نداشته و بنابراین نمی توانند از این مدل استفاده نمایند. بنابراین در چنین شرایطی می توان از یک دماسنج ساده در محل مزرعه و اعمال ضریب اصلاحی نسبت به ایستگاه هواشناسی که در آن پیش بینی دمای حداقل صورت می پذیرد استفاده نمود.

فیزیولوژی سرمازدگی

 از نظر فیزیولوژیکی تنش یخ زدگی در سطح سلولی به دو حالت یخ زدگی خارج سلولی و داخل سلولی تقسیم می شود. در شرایط طبیعی یخ در خارج سلول و در فضای بین سلولی به وجود می آید. هنگام ذوب شدن یخ بافت های یخ زده حالت پلاسیده  و ظاهری آبکی دارند. اگر بافت ها خسارت شدیدی ندیده باشند آب بین سلولی بوسیله سلول مجددا جذب و آماس خود را بدست می آورد. سلول های خسارت دیده قادر به جذب آب نیستند و معمولا حالت پلاسمولیز را نشان میدهند.  معمولا یخ زدگی داخل سلولی رخ نمی دهد. شکل گیری یخ در درون سلول حتی تا سرمای10 –  درجه سانتی گراد اتفاق نمی افتد. هنگامی که یخ بستن ناگهانی و لحظه ای باشد یخ زدگی داخل سلول(داخل و خارج واکوئول) اتفاق می افتد.

حداقل درجه حرارتی که گیاه می تواند با تداوم  30دقیقه تحمل کند و بیشتر از این مدت و یا کمتر از این دما گیاه خسارت می بیند دمای بحرانی نامیده میشود. نتایج تحقیقات حکم آبادی و همکاران نشان داد سیاه شدگی کامل گل، در دمای ۴ -برای حدود ۲ ساعت ایجاد می شود. این نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری در مقاومت به خسارت سرما بین چهار رقم کله قوچی، احمد آقایی، اوحدی و قزوینی وجود ندارد. طبق نتایج این پژوهش دمای بحرانی در مرحله گل دهی ارقام تجاری پسته ایرانی حدود 1.7 – درجه سانتی گراد برآورد شده است.

دماهای بحرانی خسارت سرمازدگی در دو سطح و در سه مرحله توسعه گل (سانتی گراد(

جهت آمادگی و تدارک امکانات مربوط به روش های کنترل سرمازدگی لازم است دمای حداقل در شب هایی که امکان افت دفعی دما به علت کاهش سرعت باد و نبود ابر و بروز سرمای تشعشعی وجود دارد پیش بینی شود. نتایج مطالعات نشان داد با استفاده از روش های آماری و مدل های ریاضی، پیش بینی دمای حداقل در شرایط وقوع سرمای تشعشعی امکان پذیر است. این مدل در شرایط سرمای تشعشعی کاربرد داشته و ضریب خطای آن ۱ درجه سانتی گراد می باشد. نحوه کار بدین صورت است که میزان دما و نقطه شبنم دو ساعت بعد از غروب آفتاب یادداشت می شود و با استفاده از فرمول طراحی شده حداقل دمای صبح روز بعد قابل پیش بینی خواهد بود. با توجه به دسترسی و ارزانی لوازم اندازه گیری دما و نقطه شبنم امکان داشتن این اطالعات در تمام روستا ها امکان پذیر است.

روش های مختلف کنترل و مقابله با سرمازدگی بهاره و میزان کارایی

۱ .ماشین های مولد باد

 ماشین های مولد باد با جابجایی هوا را از بالا  به پایین، باعث پایین آوردن هوای گرم سطوح بالاتر می شوند. ارتفاع معمول آنها 10 تا 11 متر و قطر پره آنها ۳-6 متر است. استفاده از این روش در سرمای تشعشعی و در دامنه دمایی ۲.۲ -تا ۲.۲ درجه سانتی گراد موثر است. پروانه ماشین باد در هر چند دقیقه یک دور کامل می چرخد و مساحت 2.5 هکتار را پوشش می دهد. مزایای آن بکار گیری آسان و در کمترین زمان ممکن و نیز تعداد نیروی کم مورد نیاز می باشد. معایب آن نیز هزینه تمام شده بالا  در واحد هکتار، هزینه های سرویس و نگهداری و نهایتا کارایی پایین آن و امکان کاربرد در زمان سرمازدگی تشعشعی و شرایط بدون باد است.

2. بخاری های باغی

استفاده از بخاری های باغی از روش های بسیار متداول در باغ ها می باشد. بخاری های باغی را زمانیکه دما ۱تا ۲ درجه بالاتر از دمای بحرانی است روشن می نمایند. معمولا  به ازای هر دو درخت )فاصله 6 متری) یک بخاری باغی در نظر گرفته می شود. این روش در شرایط سرمای تشعشعی و در دامنه دمایی ۲.۲ -تا ۲.۲ موثر است. در آزمایش انجام شده توسط حکم آبادی و همکاران اثر بخاری های کوچک با سوخت زغال کک در باغ های پسته مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که تعداد  65بخاری در هکتار می تواند باعث افزایش دمای باغ به میزان حداقل ۲ درجه سانتی گراد شود. در آزمایشی دوام سوختن انواع ذغال سنگ در این مرکز مورد بررسی قرار گرفت. چهار نوع ذغال سنگ با بافت ریز تا درشت مورد بررسی قرار گرفت. برای آتش زدن ذغال ها یک دودکش به قطر  پایینی 40 سانتیمتر و ارتفاع 75 سانتی متر ساخته شد. دور تا دور قسمت پایینی دودکش دو ردیف سوراخ تعبیه شد و روبروی سوراخ های پایینی یک عدد توری فلزی قرار داده شده و ذغال ها روی آن ریخته شد. جهت آتش گرفتن ذغال ها مقداری چوب خشک به همراه نیم لیتر گازوئیل استفاده شد. ذغال هایی که بافت ریز داشتند به علت ایجاد حالت خفگی و عدم تهویه مناسب روشن نشدند. عالوه بر این به دلیل ریز بودن از توری نصب شده عبور کردند.

نمونه ذغال درشت بافت با بکارگیری چوب خشک و گازوئیل در کمتر از ۱ دقیقه مشتعل شده و به طور میانگین بعد از نیم ساعت از اشتعال کاملا همه ذغال ها افروخته شده و گرمای مناسبی را ایجاد نمود. به طور کلی هر چه سرعت باد بالا باشد دوام سوختن پایین تر می آید و بیشترین دوام در یک مرحله ریختن ذغال، مربوط به ۱۲ کیلوگرم ذغال با دوام ۴ ساعت در سرعت باد ۱.۱ کیلومتر در ساعت می باشد. بهترین حالت در صورت اجرایی بودن مربوط به ریختن در دو مرحله ۱۲ کیلو ذغال با دوام 6 ساعت می باشد. در مجموع این روش به دلیل سرعت کم شعله ور شدن و هزینه های بالای ساخت بخاری کنار گذاشته شد.

3. سوزاندن پسته پوک

 نتایج تحقیقات نشان داده است که سوزاندن دور ریز و بقایای پسته در کیسه باعث افزایش دما به میزان 0.5 تا 3.5 درجه سانتی گراد شده است. توصیه می شود تعداد 55 کیسه پوست پسته 20 کیلوگرمی در هکتار(یک ردیف در میان و فاصله کیسه ها از هم 15متر) در ردیف های باغ قرار داده شود. روش آتش زدن کیسه ها به این صورت است روی هر کیسه مقدار  50سی سی بنزین ریخته می شود و با فاصله فرد دیگری به کمک مشعل آتش ( برای جلوگیری از آتش سوزی و حادثه برای افراد ( کیسه ها را آتش زند.

4. بخاری های گازوئیلی

 استفاده از بخاری های با سوخت گازوئیل در قوطی های حلبی ۴ لیتری از دیگر روش های رایج در کنترل سرمازدگی در باغ های پسته می باشد.

5. بخاری های سوخت پارافین

 مقایسه سوخت های جامد با مایع نشان داده است که بازده انرژی در نتیجه استفاده از پارافین بیش از دو برابر مشعل های سوخت مایع بوده است. بخاری های پارافینی پایه نفتی فقط 60 درصد از انرژی مورد نیاز معمول را برای بدست آوردن همان سطح از محافظت مصرف می کنند. در آزمایشی که در مزارع مجموعه نظری انجام شده است مدت زمان سوختن پارافین در لیتراژها و اشکال مختلف فتیله و ظرف اندازه گیری و تغییرات دمایی ثبت شده است. از نظر سهولت در روشن شدن و مدت زمان و سرعت سوختن، مورد بررسی قرار گرفتند و بهترین عملکرد هنگامی است تمام سطح پارافین شعله ور شده و پارافین می سوزد. در فاصله 50 سانتی متری و ارتفاع 30 سانتیمتری روبروی قوطی های پارافین یک برگ کاغذ نصب شد تا بوسیله ی دماسنج لیزری تغییرات دمای محیط اندازه گیری شود . همچنین دمای محیط به عنوان شاهد در فاصله ی10 متری از قوطی ها در زمان های مشابه اندازه گیری شد. دمای محیط هم با دماسنج لیزری و در فاصله ی 10 متری با شرایط مشابه (نور آفتاب، جریان هوا و فاصله ی دماسنج از صفحه کاغذ و … )اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که سوزاندن پارافین حدود 5 درجه سانتی گراد اختالف دما در فاصله ی 50سانتی متری ایجاد می کند.

ارزش گرمایی یک سوخت، مقدار گرمای آزاد شده در اثر احتراق واحد جرم آن سوخت تحت شرایط فشار و دمای معین است و با واحد های مختلفی مانند kj/kg ،kj/mol ، Mj/tبیان می شود. ارزش گرمایی پارافین حدود 2.6 درصد بیشتر از گازوییل است. یعنی در جرم برابر از این دو سوخت، پارافین حدود ۳ درصد بیشتر انرژی آزاد می کند. بر اساس نتایج بدست آمده از این تحقیق ترکیباتی از پارافین ها می تواند هم مزیت های سوخت جامد ) مدت زمان سوختن بیشتر ، قابلیت اجرا در پخش و جمع آوری قوطی ها ، انرژی تابشی بیشتر، دود کمتر و …( را داشته باشد و هم در نهایت هزینه تمام شده کمتری در واحد هکتار داشته باشد.

5. آبپاش های بالای  درختی

 در این روش آب به طور پیوسته، یکنواخت و به مقدار کم به کمک آبپاش های مخصوصی در سطح گیاه ریخته می شود تا از گرمای حاصل از سرد شدن آن گیاه استفاده کند . تا زمانی که مخلوط آب و یخ در سطح گیاه وجود دارد دمای سطح گیاه در حدود صفر درجه سانتی گراد باقی می ماند. نتایج تحقیقات نشان داده است که سیستم آبپاش بالای  ردیف در درختان می تواند تا 6 درجه سانتی گراد محافظت ایجاد کند. سیستم آبپاش می تواند روش مدیریتی مناسبی در شرایط سرما و یخبندان باشد. لازم  است فواصل مناسبی جهت هم پوشانی آبپاش ها برآورد گردد و نیز دبی مناسبی از آب در سطح مورد نظر اعمال گردد. از مزایای این روش کارایی بالا، کمترین نیاز به نیروی انسانی برای بکارگیری سیستم در شرایط بحرانی و توجیه اقتصادی آن است. در عوض این روش نیاز به حجم بالایی از آب (9لیتر در ثانیه در هکتار بر اساس پیش بینی دمای حداقل ۴ -درجه سانتی گراد و سرعت باد 7 تا 3کیلومتر در ساعت)و ساخت استخر داشته و نیز سرمایه گذاری اولیه بالایی  نیاز دارد. خوشبختانه این مرکز موفق به انتخاب آبپاش هایی شد که روی سیستم آبیاری قطره ای نصب شده و نیاز به سرمایه گذاری مجدد برای لوله های اصلی و فرعی نمی باشد.