ادارهء کل هواشناسی استان خوزستان

• تعداد آنلاین: 1
• بازدید امروز: 636
• بازدید دیروز: 1184
• بازدیـد کــل: 794229

از تاریخ: 9 تیر 1388

• گروه: هواشناسی کشاورزی
• تاریخ: چهارشنبه, ۲۲ دی ۱۳۸۹ - ۱۳:۴۶:۴۴
• نسخه قابل چاپ

پديده يخبندان

مقدمه:

يکي از بلاياي طبيعي که هر ساله بر محصولات کشاورزي ايران خسارت وارد مي کند، سرمازدگي مي باشد. به منظور جلوگيري از اتلاف هزينه هاي ناشي از خسارت سرمازدگي در کشاورزي ايران و به دليل تنوع اقليمي سرزمينمان، شناخت انواع سرمازدگی، جهت پيشگيري در علم کشاورزي، از جايگاه خاصي برخوردار است. براساس مطالعات هواشناسي به دليل كاهش شديد و سريع دما و استمرار آن اقدام پيشگيرانه‌اي ميسر نبوده است. به هر جهت سرماي شديد زمستان 1386 و گرماي زودرس بهاره سال 1387 كه تأثير زيادي بر توليد محصولات زراعي به ويژه ديم داشت، از وقايع مهمي بود كه در سالهاي گذشته بي‌سابقه بوده است. بيشترين كاهش در توليد محصول گندم بود كه به دليل اينكه 4 ميليون هكتار از سطوح زير كشت گندم ديم مي باشد و به دليل سرماي بيش از حد زمستان و عدم بارندگي در زمستان و بهار و گرماي زودرس در بهار و خسارت به منابع آب منجر به خسارت شديد در گندم مزارع ديم شده است. بخشي از كاهش توليد مربوط به محصولات باغي كه در اثر سرماي زمستان سال 86 باغها دچار خشكيدگي شدند، به حدي كه در بعضي از مناطق محصولاتي نظير انگور، انار، زيتون و مركبات، توليد قابل توجهي نداشتند. افت درجه حرارت و وقوع يخبندان در مراحل مختلف رويشي براي محصولات كشاورزي مخاطره انگيز مي باشد كه در نهايت موجب محدوديت توليد مي شود . زيرا گياهان حساس به سرما مثل گياهان يكساله و همچنين اندامهاي حساس به سرما مثل گلهاي درختان ميوه در دماهاي بين 2- تا 5- درجه به شدّت صدمه مي بينند. از آن جايي كه سالانه خسارات زيادي به كشاورزان و باغداران از طريق وقوع يخبندان و در نتيجه سرمازدگي محصولات وارد مي شود بايد راهكارهاي مناسبي جهت كاهش خسارات ناشي از آن ارائه شود در راستاي همين منظور مي توان با مطالعه و بررسي تاريخهاي شروع و خاتمه يخبندانها مناسبترين زمان كشت محصولات كشاورزي را با كمترين خسارات ناشي از سرمازدگي تعيين كرد و با استفاده از آن و نيز دخيل دادن ساير عوامل و عناصر اقليمي مؤثر به برنامه ريزيهاي خرد و كلان كشاورزي در مقياس محلي و ملّي پرداخت .

فرضيات و سوالات محوري

1- خسارات در بخش زراعت به ترتيب الويت به کمبود بارش در فصل بهار و تنش دمايي ارتباط دارد. 2- حدود 20 در صد از خسارات وارد به کشاورزي ناشي از سرمازدگي و تنشهاي دمايي مي باشد و سرمازدگي در رابطه با محصولات باغي رتبه اول را در بين عوامل اقليمي دارد. 3 - امواج گرما در فصل زمستان بعلت آنومالي (بی نظمی) دما و انحراف از نرمال ، اصلي ترين عامل خسارت بر محصولات زراعي و باغي مي باشد. 4- وقوع امواج سرما ، بعد از وقوع موج گرماي زمستانه اصلي ترين عامل سرمازدگي محصولات کشاورزي مي باشد. 5- اولين يخبندان در فصل پائيز در ايستگاههای استان خوزستان با احتمال 90 در صد در ماه دي اتفاق مي افتد. 6- آخرين يخبندان در فصل بهار با احتمال 80 در صد در ماه اسفند و با احتمال 10 در صد در ماه فروردين اتفاق مي افتد. 7- بيشترين اثر سرمازدگي در مرحله گلدهي و خوشه رفتن گندم در اواخر اسفند و اوائل فروردين ماه اتفاق مي افتد. 8- دماهاي پايين تر از 3 - درجه سانتيگراد در مرحله گل رفتن و باز شدن شکوفه درختان ميوه باعث سرمازدگي سر درختيها مي گردد. 9- پديده امواج گرما در زمستان و سرما در بهار حداقل سالي يکبار رخ مي دهد.

تعاريف و اصطلاحات

تنش دمايي : وقوع دماي غير طبيعي که فرآيند رشد گياه را دچار مشکل سازد. يا باعث از بين رفتن بخشي از گياه شود. اصطلاحا تنش گفته مي شود که تنش شامل تنش دمائي ،تنش خشکي و تنش شوري مي باشد. اقليم : اقليم نتيجه بر هم کنش عناصر و يا پارامترهاي جوي مانند دما ،بارش ،رطوبت ،تبخير و و تابش خورشيد ... مي باشد . يخبندان از ديدگاه کشاورزي : در کشاورزي يخبندان به رويداد درجه حرارت پائين که سبب خسارت بافتهاي گياهي مي شود ، اشاره مي کند. گفته ميشود.گياهان با توجه به مراحل فنولوژي مختلف و مکان و زمان از سال داراي آستانه مقاومت و فعاليت رشد متفاوت مي باشند. يخبندان از نظر شدت ممکن است به سه دسته تقسيم بندي شود: 1- يخبندان ملايم : دماي بين ( 5/1-) - 0 2-يخبندان متوسط : دماي بين ( 3-) - (5/1-) 3-يخبندان شديد : دما <(3-) درجه روز : رشد گياه بستگي به ميزان کل حرارتي دارد که در طي دوره رويش خود دريافت مي کند و واحد آن بر حسب درجه روز بيان مي گردد. فنولوژي: علمي است که پديده دوره اي بيولوژيکي را در ارتباط با اقليم بويژه تغييرات فصلي مورد بررسي قرار مي دهد . حوادث فنولوژيکي در گياهان همان مراحل رشد گياه است . پديده هاي حدي: هر پديده اي که بتواند داراي يک حداکثر مقدار داشته باشد. مانند: امواج گرما و سرما که در شرايط غير عادي بوجود آمده و سبب آسيب رسيدن به محصولات كشاورزي ميگردد. دماي بحراني : عمدتا دمايي که از آستانه تحمل گياه براي رشد و ادامه حيات تجاوز نمايد و باعث برهم خوردن فرآيند رشد و يا تسريع در طي نشدن مراحل فنولوژيکي مي گردد . در اين تحقيق شرايط بحراني براي گندم و جو دماي بالاي 30 درجه سلسيوس و رطوبت کمتر از 30 درصد و سرعت باد بيش از 10 کيلومتر در ساعت در نظر گرفته شده است. دماي تجمعي : مجموع انحرافات از ميانگين دماي روزانه که بالاي آستانه حداقل گياه باشد ،از زمان کاشت تا زمان پايان فرآيند رشد و رسيدن گياه بعنوان دماي تجمعي بيان مي گردد. تعريف پديده يخبندان به طور كلي يخبندان به شرايطي اطلاق مي شود كه در آن دماي هوا در ارتفاع 1.2 متري از سطح زمين ، به صفر يا به زير صفر درجه سانتيگراد مي رسد اما از ديدگاه هواشناسي كشاورزي در محل يخبندان به محض وقوع درجه حرارت هاي پايين در حدي كه منجر به خسارت به بافتهاي گياهي مي شود اطلاق مي گردد كه اين نوع يخبندان با توجه به درجات حرارت بحراني براي هر نوع محصولي متفاوت مي باشد . انواع يخبندان : به طور كلي دو نوع يخبندان وجود دارد . يكي يخبندان تشعشعي يا تابشي و ديگري يخبندان جبهه اي يا انتقالي(فرارفت) . علاوه بر اين دو نوع اصلي بعضي ها معتقد به يخبندان نوع سومي نيز مي باشند كه در صورت رخداد همزمان شروع تشعشعي و جبهه اي به وقوع مي پيوندد و به آن يخبندان مختلط اطلاق مي شود. 1-يخبندان تابشي : در شبهاي آرام كه وزش باد وجود ندارد و آسمان صاف و غير ابري است ، حرارت زمين با طول موج بلند متصاعد مي شود و بعلت عدم وجود موانعي كه سبب برگشت آن به زمين شوند منجر به سرد شدن هواي مجاور زمين مي شود ، در نتيجه هواي مجاور زمين بعلت از دست دادن حرارت سردتر از هواي بالاتر از خود مي شود كه اصطلاحاً گفته مي شود كه شرايط وارونگي دما رخ داده است . شدت اين وارونگي به اختلاف درجه حرارت هواي سطح زمين و بالاي لايه وارونگي بستگي دارد . در شبي كه يخبندان تشعشعي اتفاق مي افتد علاوه بر عامل باد عواملي مانند رطوبت و ابر كه مانع از خروج تشعشع موج بلند مي باشد باعث كاهش شدت يخبندان و حتي در بعضي موارد مانع از احتمال وقوع يخبندان مي شوند . در هرحال، چون در اين نوع يخبندان لايه اي از هوا كه داراي دماي صفر و زير صفر است داراي ضخامت چنداني نمي باشد ، بنابراين امكان كاهش خسارت ناشي از يخبندان در اين نوع بيشتر از نوع يخبندان جبهه اي مي باشد. به علت اين كه يخبندان نوع تابشي تحت پايداري شرايط جوي به وجود مي آيد شدت آن نيز به اين شرايط وابسته مي باشد . از نظر زماني و مكاني نيز اين نوع يخبندان بيشتر در مناطقي كه به مقدار وسيعي پوشش برفي دارند و همچنين بيشتر پس از عبور هواي جبهه سرد به وقوع مي پيوندد. اين نوع يخبندانها پس از طلوع آفتاب از بين مي روند و شب هنگام در صورت وجود شرايط لازم مجدداً به وقوع مي پيوندند . بنابراين به علت نازك بودن و ساكن بودن لايه هواي سرد مي توان با ايجاد دود يا نصب بخاري و يا پوشش حفاظتي مناسب از صدمات ناشي از اين نوع يخبندان جلوگيري نمود. اين نوع يخبندان در نقشه هاي سطوح بالا ديده نمي شود. بنابراين پيش بيني اين نوع يخبندان از طريق بررسي نقشه هاي سطحي سينوپتيك امكان پذير مي باشد. درصورتيكه اين نوع يخبندان همزمان با نوع يخبندان جبهه اي به صورت مختلط اتفاق بيفتد ، تأ ثير يخبندان حادث شده تشديد مي گردد. 2-يخبندان جبهه اي يا انتقالي يا فرارفتي يخبندانهاي جبهه اي به علت جا بجايي توده هاي هواي سرد مثل توده هاي هوايي كه از سيبري منشاء مي گيرند، حادث مي شوند. يعني؛ به علت ريزش هواي سرد از عرضهاي بالا در بستر عقب يك فرود غربي به وجود مي آيند. ضخامت لايه هواي سرد در اين نوع يخبندان ممكن است چندين كيلومتر باشد. بنابراين برخلاف يخبندان تشعشعي كه منحصراً در طول شب بوجود مي آيد اين نوع يخبندان مي تواند روند شبانه روزي داشته باشد. تداوم روزهاي وقوع اين نوع يخبندان به روز هاي تداوم ريزش هواي سرد بستگي دارد . به علت وسعت لايه هواي سرد در اين نوع يخبندان نمود آن را مي توان در نقشه هاي هواي فوقاني مشاهده كرد . اين نوع از يخبندان علي رغم وجود باد و ابر و رطوبت نيز، اتفاق مي افتد. طبق مطالعات و بررسي هاي كه اخيراً انجام شده است ، يكي از عوامل موثر در به وجود آمدن يخبندانها در فصل بهار پر فشار هاي مهاجر ي مي باشد كه بيشتر از حوضه جبل الطارق و جنوب انگلستان و مقداري هم از اسكانديناوي سرچشمه مي گيرند . زماني كه پر فشار سيبري با يك پرفشار مهاجمي ادغام شود ، بيشترين تأ ثير را در وقوع شرايط پديده يخبندان خواهد داشت. يخبندانهاي جبهه اي از يخبندانهاي تابشي به راحتي قابل تشخيص مي باشد زيرا در يخبندانهاي تابشي به اين علت كه لايه هواي سرد مجاور زمين نازك است در روي نقشه هاي هواي سطح بالا اثري از آنها ديده نمي شود. اما يخبندانهاي جبهه اي چون بر اثر ريزش هواي سرد در عقب يك فرود غربي از عرضهاي بالا به وجود مي آيند و به علاوه ضخامت لايه هواي سرد نيز چندين كيلومتر است و ساكن نمي باشد ، در نقشه هاي هواي سطوح بالا بخصوص نقشه هاي هواي سطح 500 هكتو پاسكال به خوبي قابل تشخيص مي باشند. از طرفي اين نوع يخبندان از طريق باد شديد و آسمان ابري نيز قابل تشخيص مي باشد به طوري كه در اين نوع يخبندان باد شديد حتماً وجود دارد و سريعاً باعث نزول درجه حرارت مي شود. راههاي مقابله و راهكارهاي محافظت در برابر يخبندان اگرچه يخبندان يكي از عوامل جوّي است كه كنترل وقوع آن از دسترس انسان خارج است اما دانش و تجربه بشري در طول گذشت زمان راهكارهايي را ارائه نموده است كه در كاهش خسارات ناشي از عنصر اقليمي كارآمد بوده است. تعيين نوع يخبندان در هر منطقه اي از امنيت بيشتري برخوردار مي باشد، زيرا مطالعه و بررسي نوع يخبندان در هر منطقه اي مشخص كننده شيوه مناسبي از مبارزه در ارتباط با سرمازدگي محصولات كشاورزي محسوب مي شود. از طرفي بايد خاطر نشان كرد كه مبارزه با يخبندان و سرمازدگي ناشي از نوع يخبندان تابشي به مراتب امكان پذيرتر از نوع يخبندان جبهه اي يا فرارفتي مي باشد ، بعلاوه اگر درجه حرارت محيط تنها حداقل تا 3- درجه سانتيگراد باشد با استفاده روشهاي فيزيكي از سرمازدگي گياهان مي توان جلوگيري كرد. اغلب بيماريهاي گياهان توسط عوامل زنده بوجود مي آيند ، اما يكي از بيماريهاي گياهان كه از طريق عوامل غيرزنده ايجاد مي شود ، سرمازدگي آنها مي باشد . ذرات يخ معمولاً در دماي صفر درجه تشكيل مي شود ، ولي ذرات يخي كه در دماي صفر درجه بر روي سطح گياهان تشكيل ميشود قادر به نفوذ و اخلال در بافتهاي گياهان نمي شود. زيرا سلولهاي گياهان داراي نمكهاي محلول مي باشند و نقطه انجماد بافتهاي گياهي كمتر از صفر درجه مي باشد. به همين دليل حرارتي دماي پائين در اكثر گياهان با توجه به مقاومتشان ، متفاوت بوده و كمتر از صفر مي باشد. البته بايد درنظر داشت كه حساسيت قابل ملاحظه بعضي از محصولات كه نسبت به يخبندان دارند، سبب از بين رفتن آنها مي شود كه اين وضعيت به خاطر از بين رفتن جنين گياه مي باشد ، زيرا اگر جنين گياه كشته شود ، محصولاتي مثل ميوه جات نمي توانند رشد و نمو كنند. بنابراين از بين رفتن محصولات تنها به دليل آسيب ديدن بافتهاي گياه نمي باشد. 1- استفاده از وسايل گرم كننده مانند بخاري : استفاده از بخاري به منظور گرم كردن موقت محيط موثر مي باشد و بيشتر براي مبارزه با يخبندان نوع تابشي كه تنها در طول شب اتفاق مي افتد و تداوم شبانه روزي ندارد، بكار مي رود. حفاظت توسط اين روش متداول ترين روش براي جلوگيري از خسارت يخبندان است كه بيشتر در باغهاي ميوه از آن استفاده شده چون تشعشعهاي حرارتي از دست رفته در شبهايي كه شرايط اينورژن برقرار است؛ 9% تا 18% كالري در سانتيمتر مربع در دقيقه است به منظور ثابت ماندن درجه حرارت ، چون راندمان گرم كردن پايين است بايستي 3% تا 5% كالري در هر سانتيمتر مربع در دقيقه گرما تأمين شود. از طرفي به منظور انجام اين كار بايد عوامل اقتصادي را نيز مد نظر داشت زيرا تنها هدف گرم كردن نيست. بلكه بايد توجه كرد كه آيا اين گرم كردن مقرون به صرفه باشد. مقدار بخاريهاي مورد نياز به منظور تهيه گرماي لازم از طريق فرمول زير بدست مي آيد : (حرارت مورد نياز به كالري در هكتار در ساعت = تعداد بخاري در هكتار بازده كالري به ليتر سوخت × مقدار سوخت مصرفي ليتر درساعت) از نظر مكاني بخاريها را در داخل رديف مثل درختان ميوه قرار ميدهند اما از آنجايي كه هواي گرم صعود مي كند و هواي سرد از اطراف به داخل باغ سرازير مي شود لذا گذاشتن بخاريهاي اضافه در رديفهاي مرزي نتيجه بهتري را عايد مي كند . استفاده از موارد بالا به منظور مخلوط كردن نزديكترين لايه هواي گرم با هواي سرد روي زمين همزمان با رخداد پديده اينورژن مي باشد . اين روش نيز تنها براي مبارزه با يخبندان ناشي از نوع تشعشي به كار مي رود . 2- استفاده از ماشينهاي ثابت مولد باد يا استفاده از هليكوپتر: استفاده از ماشينهاي مولد باد در سالهاي 30-1920 در امريكا متداول گرديد ، هرچند اين روش، روش مطمئني نبود اما چون هزينه آن تنها 20% هزينه استفاده از بخاري بود ، استفاده از آن متداول گرديد . 3- استفاده از سوختهاي جامد: اين روش شامل ككهاي نفتي يا مومهاي جامد است . مزيتي كه اين گونه سوختها نسبت به سوخت مايع دارند اين است كه بر خلاف بخاريهاي معمولي كه با سوخت مايع كار مي كنند و نميتوان آنها را زير درختان قرار داد اين سوختها را مي توان زير درختان قرار داد بعلاوه جابه جا كردن و روشن كردن اين سوختها آسان است . 4-استفاده از توليد مه مصنوعي : با استفاده از توليد مه مصنوعي مي توان از كاهش درجه حرارت تا حدودي جلوگيري كرد . البته اين روش معايبي نيز دارد (مانند ايجاد خطر براي رانندگان. ) از جمله معايب ديگر اين روش مقرون به صرفه نبودن اين روش مي باشد . 5-روش حفاظت به وسيله پوشش : اين روش يكي از متداولترين روشهاي حفاظت در برابر خسارات ناشي از يخبندان مي باشد. در بعضي مناطق مانند جنوب كشور درختچه ها را توسط پوششي از شاخ و برگ درختان نخل مي پوشانند و در بعضي مناطق ديگر تنه درختچه هاي حساس و جوان را با خاك متراكم ميپوشانند و بعد از برطرف شدن سرما در اولين فرصت خاكها را كنار مي زنند. در مورد گياهان يكساله در شبهاي سرد كه احتمال يخبندان زياد است از كلاهكهاي مخروطي شكل پلاستيكي استفاده ميكنند چون خطر يخبندان نوع تشعشي فقط در هنگام شب مي باشد ، در طول روز براي برخورداري از نور آفتاب و انجام عمل كربن گيري كلاهك را بر مي دارند. 6- استفاده از زمينها و خاكهاي مناسب : در شبهاي صاف و آرام كه يخبندان نوع تشعشعي رخ مي دهد منطقه بالاي كوه زودتر از دامنه انرژي خود را از دست داده و سرد تر مي شود در نتيجه هواي مجاور آن نيز سرد تر و سنگين تر مي شود و به طرف كف دره سرازير شده و در كف دره جمع و حالت وارونگي دمايي را به وجود مي آورد. بنابراين كف دره نسبت به دامنه خيلي سرد تر است و در سطح دامنه هوا به خوبي جريان دارد. اما كف دره مثل مخزني از هواي سرد عمل مي كند كه مانع جريان هوا مي شود در نتيجه زمينهاي شيبدار در مناطقي كه خطر يخبندان زياد است؛ بهترين زمينها هستند . مناطقي كه خطر يخبندان وجود ندارد: زمينهايي كه در دامنه هاي جنوبي قرار دارند براي كشت محصولات زودرس مناسب مي باشند، اما از آنجايي كه زمينهايي كه در دامنه هاي جنوبي هستند انرژي بيشتري كسب مي كنند و گياهاني كه در آنها كشت مي شود انرژي بيشتري در دسترس دارند نسبت به گياهان دامنه شما لي و يا مناطق مسطح قبل از وقوع يخبندان شكوفه مي كنند و به همين دليل در معرض خطر سرماي بيشتري هستند. زمينهايي كه در كنار يك منبع آب مثل دريا هستند به علت بالا بودن ظرفيت حرارتي آب نسبت به زمينهاي ديگر كمتر با احتمال يخبندان مواجه هستند. خاكهايي كه بتوانند در طول روز حرارت زيادي را در خود ذخيره كنند و در شب آن را ساطع كنند براي رشد محصولات در مناطقي كه خطر يخبندان وجود دارد مناسب مي باشد. اما خاكي كه در طول روز حرارت را به آهستگي به سطح زمين منتقل كند سطح آن در طول شب زودتر و بيشتر سرد مي شود. بعضي از کشاورزان به نقش و اهميت آب و هوا بر محصول واقف بوده و تلاش در حذف و از بين بردن عوامل محدود کننده اقليمي دارند . علت اين امر نقش مهم آب و هوا بر زندگي بشر و خصوصا توليدات کشاورزي است . در کشور ما بعلت محدوديت شديد بارندگي که کمتر از 3/1 بارندگي جهان را دريافت مينمايد، وجود امواج گرما و سرماي طاقت فرسا در تابستان و زمستان و همچنين نابهنگام بودن آنها جايگاه ويژه اي در توليد محصولات زراعي پيدا کرده است . ميزان عملکرد و يا افت عملکرد همبستگي بالائي با نزولات جوي و مناسب بودن شرايط آب و هوائي در هر سال دارد . انتشار امراض و آفات گياهي بطور صد در صد تابع شرايط آب و هوا است . پوشش گياهي مرتع و حتي گسترش علفهاي هرز نيز از شرايط آب و هوائي تبعيت مي کنند . لذا فهم دقيق و عميق تاثير آب و هوا بر عملکرد محصولات زراعي کمک بزرگي به استفاده بهينه از منابع خدادادي دارد . شناخت و آگاهي از زمان وقوع و يا امکان وقوع در زمان رشد و مراحل حساس گياه امکان اتخاذ تصميم مناسب جهت انجام عمليات زراعي بموقع را فراهم مي نمايد . انجام تحقيقات منطقه اي جهت شناخت دقيق عکس العمل هر گياه در مراحل مختلف رشد در برابر عوامل آب و هوائي لازم است . اصولا توليد محصولات زراعي به دو عامل مهم وابسته است: 1- مقدار و اثر بخشي هزينه هائي مانند نيروي کارگر ،کميت و کيفيت مصرف نهاده هاي کشاورزي، زمان کاشت و نوع بذر. 2- شرايط آب و هوائي مانند فراواني مقدار و تعداد بارندگي و تنشهاي دمائي. عامل اول معمولا در دوره هاي بلند مدت تغيير ميکند زيرا هزينه هاي توليد از يک سال تاسال ديگر تا اندازه اي ثابت و پيوسته و تدريجي است واما شرايط آب و هوائي و فاکتورهايي مانند درجه حرارت ، بارش سالانه و توزيع آن طي ماه و سال تغيير ميکند . اين تغييرات در داخل يک اقليم عامل اصلي تفاوت در عملکرد کمي و کيفي محصولات زراعي بين سالهاي مختلف است . تاثير آب و هوا بر عملکرد هر گياه متفاوت است . عملکرد غلات ، گياهان علوفه اي ، چغندرقند ، ميوه ها هرکدام از طريق خاصي تحت تاثير آب و هوا و تغييرات آن قرا مي گيرند. توسعه عمده کشاورزي در کشور ما حول افزايش غلات بوده است که نقش عمده اي در مجموع رشد بازده محصولات زراعي داشته است. بنابراين غلات از لحاظ مقدار و راندمان هزينه ها عکس العمل مثبتي داشته اند و اين عکس العمل در غلات نسبت به ساير گياهان زراعي محسوس تر است . وابستگي توليد به آب و هوا و اقليم با افزايش جميعت زمين و نيازمنديهاي جامعه بطور قابل توجهي افزايش يافته است. علاوه بر افزايش رقابت اقتصادي در بسياري از مناطق ،توليدات زراعي به سمت بهينه شدن محصولات زراعي سوق داده مي شود . همچنين براي افزايش مداوم عملکرد در جهت کاهش فاصله بين جمعيت و توليد، يک تقاضاي جهاني وجود دارد و به همين دليل اهميت خدمات هواشناسي بارزتر مي شود. خدمات هواشناسي کشاورزي به بهبود راندمان کشاورزي کمک شاياني مي نمايد . البته تعيين سهم دقيق هر يک از اين عوامل هواشناختي مشکل است. زيرا روش دقيق قابل دسترسي براي چنين ارزيابي وجود ندارد. معمولا تنها از طريق بررسي کلي مي توان حداقل ارزش اقتصادي خدمات هواشناسي کشاورزي را ارزيابي نمود . تجربه بوضوع نشان مي دهد که داده هاي هواشناسي وقتي حداکثر استفاده را خواهند داشت که بطور ويژه اي در جهت حل مشکل هدايت شوند و براي استفاده کننده به شکل مناسبي تهيه شوند . داده هاي اقليم شناسي زراعي سنتي و پيشگوئيهاي کلي آب و هوا ديگر قانع کننده نيست . لذا نياز ارائه خدمات براي مناطق کوچکتر و امکان ارتباط و مشاهده مستقيم بين کشاورز و هواشناس ضروري است . در کشورهاي توسعه يافته وظيفه اصلي هواشناسي سهيم بودن آن در پيشرفت و توسعه جوامع است . در اين کشورها فايده خدمات هواشناسي معمولا بصورت کاهش خسارات که بر اثر پيشيابيهاي خوب و صحيح شرايط جوي بيان مي گردد، مشخص مي شود . اطّلاعات اقليم شناسي کشاورزي در مورد ريسک و خطرات عوامل آب و هوائي مثل تنشهاي خشکي ، سيلاب ، تگرگ ، بادهاي شديد و سرمازدگي امکان برنامه ريزي دقيق توليدات زراعي را در يک مدت طولاني فراهم ساخته و خسارات احتمالي وارده را به حداقل ممکن مي رساند . بعنوان مثال اگر رشد يک گياه در منطقه با توجه به شرايط اقليمي کنترل شود و يا تا حد ممکن در معرض يخبندان و تنشهاي دمايي قرار نگيرد از لحاظ تجربي سودي بدون هزينه بدست خواهد آمد. بطور مشابه اگر يک محصول زراعي بر اساس خدمات پيش آگاهي ، حاصل از شيوع آفات سمپاشي شود ، تعداد دفعات سمپاشي مي تواند کاهش يابد . اين موضوع نه تنها باعث مي شود که مقدار زيادي از هزينه ها صرفه جوئي شود ، بلکه اثرات جانبي سمپاشي روي محيط زيست نيز کاهش مي يابد . اگر کاربرد کارگر و ماشين بر اساس شرايط آب و هوائي مورد انتظار سازماندهي شود ، اثر بخشي آنها افزايش مي يابد. و از کارهاي غير ضروري ممکن است اجتناب شود و بنابراين سود اقتصادي قابل توجهي عايد خواهد شد. بعضي از عمليات زراعي و استفاده از نهاده هاي کشاورزي تاثير نامطلوب آب و هوا را کاهش مي دهند . بطور مثال مصرف ازت براي تقويت گياهاني که در طي زمستان در درجه حرارتهاي پائين ضعيف شده اند ، استفاده از تنظيم کننده رشد براي مقاومت گياه نسبت به بادزدگي و خوابيدگي ، آبياري در شرايط ناکافي بودن بارندگي ، کنترل آفات و بيماريهايي که انتشار آنها از طرف آب و هوا تشديد مي گردد ، کاربرد مواد ضد تعرق در آب و هواي خشک و بهبود مقاومت به سرما و يخبندان از طريق کاربرد مواد فعال کننده فيزيولوژي ...موارد مذکور در شرايطي قابل اجرا بوده و بيشترين تاثير را دارد که ما از اقليم و تغييرات آن و محيطي که در آن زندگي ميکنيم شناخت کافي داشته باشيم تا مقابله با عوامل محدود کننده بموقع و درست انجام شود . بهرحال آب و هوا بطور مستقيم و غير مستقيم کميت و کيفيت محصولات زراعي را تحت تاثير قرا مي دهد ، که در اينجا لازم است خصوصيات فيزيکي آب و هوا ، تاثير آب و هوا بر جذب مواد غذائي و انتشار آفات و امراض ، اثر تنشهاي دمائي و نقش پيش بينيهاي هواشناسي در رابطه با نحوه و ميزان عملکردگياهان زراعي مورد مطالعه و بررسي قرار گيرد.

روشهاي مطالعه و مقابله با يخبندان مطالعه يخبندان

شامل فرآيند نسبتا گسترده اي است که چندين زير شاخه را در بر مي گيرد . براي مطالعه دقيق اين فرآيند بايستي زير شاخه ها و سيستمهاي اثر گذار و اجزاء آن در قالب يک نگرش سيستمي بدقت مورد شناسايي قرار گيرد . مطالعه يخبندان از دو ديدگاه بررسي مي شود . 1- آناليز و تحليل آماري يخبندان که شامل تحليل ويژگيها و شاخصهاي يخبندان ، بررسي توزيع فضايي شاخصها ، قابليت وقوع يخبندان و امکان پيش بيني آماري وقوع يخبندان ميباشد . در اين گونه تحليلها بر مبناي تئوري موجود ( آغاز ، خاتمه ، فصل رشد ، فصل يخبندان ، دوره يخبندان ، روزهاي انجماد ، ذوب و شدت و مدت و فراواني ) که از تغيير دما در طول زمان يا فصل ناشي مي شوند ، مورد مطالعه قرار مي گيرد. 2- تحليل سينوپتيکي يخبندان ، شامل بررسي ويژگيهاي سيستمهاي سينوپتيکي ، مطالعه علل وقوع يخبندان و پيش بيني سينوپتيکي يخبندان مي باشد . در اين روش بر مبناي تئوريهاي موجود و استفاده از نقشه هاي فشار سطح زمين و سطوح فوقاني که به فواصل زماني معيني منتشر مي شوند ، منشاء ، مسير حرکت ، تداوم و حيطه گسترش سيستمهاي سينوپتيکي ، مدتي قبل از آنکه بوقوع يخبندان بينجامد مطالعه مي گردد . بررسي سيستمهاي فشار و مشخص نمودن وضعيت سيکلونها و آنتي سيکلونها ، جبهه ها ، امکان تشخيص دقيق نوع يخبندان را فراهم مي سازد . مثلا يخبندانهاي انتقالي با عبور يک سيکلون عميق و يک جبهه سرد بسيار گسترده در جلوي يک آنتي سيکلون عميق همراه است . بر مبناي وضعيت غالب منشاء ، مسير حرکت ، تداوم و حيطه گسترش سيستمهاي بوجود آورنده يخبندان مي توان الگوهايي را استخراج کرد که بر مبناي آنها وقوع يخبندان بتفکيک نوع ، شدت و تداوم قابل پيش بيني باشد . حفاظت در برابر يخبندان مهمترين شاخه کاربردي فرآيند يخبندان محسوب مي گردد . ارزش اقتصادي برخي از محصولات و آسيب پذير بودن برخي ديگر از فعاليتهاي انساني در برابر يخبندان همواره اين انگيزه را ايجاد کرده است که با پيش بيني زمان وقوع يخبندان و اتخاذ تدابير لازم، از زيانهاي احتمالي وارده به محصولات کشاورزي و به مخاطره افتادن فعاليتهاي انساني جلوگيري کرد . توانايي پيش بيني و محافظت در برابر يخبندانها ، امکان طولاني تر شدن فصل رشد را بمدت چند هفته در مناطق معتدل فراهم مي سازد . با استفاده از روشهاي حفاظت در برابر يخبندان ، توليد ميوه و سبزيجات زمستانه در بسياري از نواحي امکانپذير شده است . روشهاي حفاظت در برابر يخبندان به روشهاي فعّال ( کوتاه مدّت و يا مستقيم ) و غير فعال ( بلند مدت و غير مستقيم) انجام مي شود . روشهاي غير فعّال ، مدتها قبل از وقوع يخبندان بکار گرفته مي شوند در حاليکه روشهاي فعال در لحظه و زمان وقوع خطر کاربرد دارد . اصولا حفاظت در روش غير فعال بر مبناي انتخاب محل ، مديريت گياهان و انتخاب و پرورش گياهان و مديريت خاک است در حاليکه در روش ديگر بر مبناي ايجاد مانع در برابر تابش ، تابش حرارتي ، اختلاط هوا ، گرم کردن مستقيم هوا و گياه ، رها کردن گرماي نهان ذوب قرار دارد . در روش غير فعال داده هاي اقليمي نقش حياتي در اعلام هشدار اوليه دارد در حاليکه در روش فعال پيش بينيهاي اقليم شناسي و پيش بينيهاي کوتاه مدت با هم بکار گرفته مي شوند . تنشهاي دمايي پائين و توجيه فيزيکي يخبندان بطور کلي در مجاورت سطح زمين و خاک ، دما از طريق همرفت ، رسانش و تابش تغيير مينمايد .يا بعبارت ديگر انتقال حرارت از طريق تشعشع ، همرفت و هدايت و تبديل وضعيتهاي مختلف آب و هوا به يکديگر صورت مي گيرد . اتلاف حرارت از طريق تابش، بدليل محتواي رطوبتي پائين هوا واستقرار هواي آرام و آسمان صاف روي مي دهد و باعث نزول سريع دما به زير نقطه انجماد از اوايل يا اواسط بعد از ظهر تا نزديکيهاي طلوع آفتاب مي شود . اگر تابش زميني را در طول موج مادون قرمز و دامنه تغييرات 4-80 ميکرون و تابش اتمسفري در طول موج مادون قرمز به زمين و فضا فرض نمائيم در اين صورت تابش خالص بصورت زير محاسبه مي گردد . (تابش خروجي باطول موج کوتاه+ تابش خروجي با طول موج بلند)- تابش ورودي= تابش خالص در طبيعت ممکن است سه نوع يخبندان انتقالي ، يخبندان تشعشعي و يخبندان تبخيري بطور جداگانه و يا با هم رخ دهد .ولي آنچه که بيشتر ممکن است رخ دهد يخبندان دو نوع اول مي باشد. يخبندان تابشي وقتي رخ مي دهد که تابش خالص منفي باشد و دماي سطح زمين به دماهاي زير نقطه انجماد نزول نمايد .زمانيکه آسمان صاف و هوا آرام باشد (اين حالت عمدتا در پرفشارها اتفاق مي افتد ) در اوايل صبح بعلت افزايش شار تابش خروجي نسبت به شار تابش ورودي دماي سطح زمين بشدّت کاهش نموده و شرايط را براي انجماد آب و شروع يخ زدگي مهيا مي نمايد . خاصيت فيزيکي ديگر که ممکن است موجب يخبندان گردد، جريان هوا بر روي دامنه ها بواسطه سنگيني و انباشته شدن آن در نقاط پست است که باعث مقاومت هوا در برابر اختلاط مي شود. اين خاصيت از جنبه هاي بسياري بخصوص حفاظت در برابر يخبندان اهميت فراواني دارد . همچنين علت فيزيکي وقوع يخبندانهاي تبخيري کمبود انرژي گرمايي در اثر تبخير است .

خدمات هواشناسي در کشاورزي

پيشگوئيهاي کوتاه مدّت و ميان مدّت، خدمات هواشناسي هستند که کشاورزان را در حل مسائل عملي ياري مي نمايند . پيشگويي براي چند هفته تا چند ماه آينده اگر چه هنوز در مرحله تحقيق و مطالعه است ولي مي تواند خدماتي باشد که کشاورز را در گرفتن تصميمات تاکتيکي ياري نمايد . اگر چه پيش بينيهاي هواشناسي تنها نوع اطلاعات جوي هستند که توسط سرويسهاي هواشناسي ارائه مي گردد ولي مي توان بين پديده هاي بيولوژيکي زراعي و شرايط آب و هوايي ارتباط بر قرار کرد . اين اطّلاعات ادغام شده ، اطّلاعات بيولوژيکي زراعي معمولا بر اساس الگوي آب و هوا در دوره فصل زراعي گذشته ارزيابي مي شوند و اين ارزيابي از ديدگاه اکولوژيکي زراعي انجام مي گيرد. اين اطّلاعات در مواردي با پيشگوئيهاي دقيق و مهم هواشناسي براي فرايند هاي بيولوژي و پاتولوژي گياهي و تکنولوژي توليدات گياهان زراعي ترکيب شده اند . پيش بيني عملکرد در طرح ريزي و عقد قرارداد هاي واردات و صادرات ، تمهيدات لازم جهت انبار کردن و حمل و نقل دقت بر آورد را افزايش مي دهد . پيش بيني هاي شرايط آب و هواي مطلوب براي ظهور و انتشار آفات و بيماريها از جمله مثالهاي عملي نقش آب و هوا در عملکرد مي باشد. خدمات هواشناسي با استفاده از مدلهاي کامپيوتري و با کمک متخصصان حفظ نباتات اين پيش بينيها را تهيه و منتشر مي کنند . اطلاعات براي کنترل آبياري بر اساس ترکيبي پيچيده از اطلاعات هيدرولوژي ، هواشناسي، خاکشناسي، و بيولوژيکي است که هدف بهينه کردن بهره وري سيستمهاي آبياري است. اين شرايط بهينه زماني اهميّت دارد که منابع آبي معدود باشد . از طرف ديگر در کشورهاي در حال توسعه شرايط طبيعي به نحوي شناخته شده و توليدات گياهي سازگار به اين شرايط معرفي گرديده اند. بنابراين در اين کشورها بدست آوردن اطّلاعات در مورد آب و هوا بطوري که کشاورزان بتوانند از اين اطلاعات در تصميمات روزمره استفاده نمايند، مفيدتر است . تشريک مساعي متخصصان هواشناسي و کشاورزي براي توسعه موفقيت آميز خدمات هواشناسي کشاورزي ضروري است. آمار و داده هاي هواشناسي براي زمان حال و چند روز آينده تفسير شده و سپس باتوجه به شرايط اعلام شده توسط کارشناس هواشناسي توصيه هاي کشاورزي به کشاورزان در زمينه هاي مختلف مانند آبياري و سمپاشي، کود دهي بموقع و بهنگام صورت مي گيرد . کشاورزان بر اساس داده هاي هواشناسي مي توانند در موارد زير تصميم گيري نمايند . 1- تصميم گيري کوتاه مدّت از نوع کاربردي که ظرف چند روز عمل مي گردد مانند استفاده از نيروي کارگر و ماشين آلات 2- تصميم گيري ميان مدت از نوع تاکتيکي که شامل دوره هاي طولانيتر مثلا چند ماه و فصل مي شود . مثل انتخاب يک رقم محصول براي کاشت با توجه به الگوي آب و هوايي 3- تصميم گيري دراز مدت از نوع استرتژيکي که شامل دوره هاي طولاني و چندين ساله ميشود. مثل تناوب زراعي ، انتخاب بهترين ارقام چند ساله که مناسب شرايط آب و هواي يک منطقه مي باشد . تنشهاي دما به هنگام کاشت و جوانه زدن درصورتيکه غلات زمستانه در روزهاي گرم و مرطوب پائيز و پيش از موعد مقرر کشت شوند، ممکن است بسيار سريعتر از حد مورد انتظار رشد کنند . اين امر بخصوص در مورد کشت محصولاتي مانند جو و بعضي از ارقام گندم زمستانه که دوره ورناليزاسيون آنها بسيار کوتاه و حساسيت کمي به روزهاي کوتاه پائيز دارند صادق مي باشد . وقتي که گياه در فصل پائيز رشد و نموي بيش از حد معمول داشته باشد ، زرد رنگ شده و اندامهاي هوايي خسارت ديده و يا تحت هجوم پاتوژنها قرار مي گيرند. البته عوامل مختلفي مانند تغييرات شديد درجه حرارت در طول شبانه روز ، تهويه کم خاک ( شرايط غرقاب ) و کاهش جذب کلسيم در پائيز و اوايل بهار نيز در زرد شدن رنگ گياهان موثر است . حساسترين موقع براي گندم در شرايط تشکيل اندامهاي زايشي افت دما مي باشد در اين حالت گياه نسبت به سرما حساس شده و ممکن است جوانه هاي انتهايي در اثر رشد زياد از بين بروند . ولي ساقه هايي که در آنها فرآيند تمايز جوانه انتهاي هنوز صورت نگرفته است زمستان را بدون هيچ مشکلي پشت سر مي گذارد و خوشه باروري توليد مي نمايد . اولين اقدام براي کاهش خطر رشد زود هنگام ، تعيين تاريخ کاشت مناسب مي باشد . چنانچه زودتر از موعد کشت گردد ميزان رشد گياه در ارتباط با شرايط آب و هوايي براي گياه بايستي مشخص شود و در صورت لزوم براي کاهش رشد از کلرمکوات استفاده مي شود . کلرمکوات باعث تنظيم رشد سريع و با ويژگيهاي که دارد عملکرد جوي زمستانه را افزايش خواهد داد . از همين تيمار نيز مي توان براي جلوگيري از رشد سريع گندمهاي زمستانه در طول فصل پائيز استفاده کرد. فرآيندهايي مانند همزماني پنجه زني ، بهبود کيفيت ريشه زني و تنظيم جذب عناصر غذايي توسط کلرمکوات کنترل مي گردد. فصل زمستان براي گياهان زمستان گذران از لحاظ کاهش تعداد بوته و همچنين کاهش فعاليتهاي زايشي گياه ، يک دوره حساس و بحراني محسوب مي گردد و در طي اين دوره خسارات وارده بر گياهان در اثر تنشهاي محيطي قابل ملاحظه است. در طول 40 سال گذشته در کشور چک و اسلواکي سخترين زمستانها در سالهاي 1947-46-54-53-61-62-63بوده اند . داده هاي بدست آمده در مورد مناطق زير کشت غلات زمستانه شامل مزارعي با بوته هاي ضعيف و خسارت ديده اي بود که عملکرد ناچيزي داشتند . توانايي غلات در مقاومت به شرايط سخت محيطي در طول فصل زمستان به توان سازگاري آنها به تغييرات آب و هواي فصلي (ورناليزاسيون و حساسيت به روزهاي کوتاه ) و شرايط روزانه آب و هوا بستگي دارد . مکانيسمهاي سازش در ارقام مختلف غلات زمستانه به سه شکل عمده مطرح مي شود . 1- مورفولوژيکي – عادات رشدي ، تشکيل منطقه رشد گياه در عمقهاي پائينتر و غيره 2- فيزيولوژيکي و بيوشيميايي- کاهش ميزان آب دربافتها و افزايش ذخيره قندهاي محلول 3- فنولوژيکي – جلوگيري از انتقال گياه به مرحله رشد زايشي بنابراين براي شروع فرآيند سازش در گياهان ، ظهور علائم اوليه شروع زمستان (کاهش درجه حرارت و طول روز و بارندگي ) ضروري مي باشد . اين فرآيند سبب مي شود تا گياهان در زمستان زنده مانده و در بهار رشد مجدد خود را از سر بگيرند . البته در حالتي که يک فاکتور نامطلوب خارجي بيش از حد در محيط حضور داشته باشد و گياه براي مدت طولاني در معرض آن قرار بگيرد، گياه صدمه ديده و يا از بين خواهد رفت . خسارات وارده به گياه در اثر سرماي زمستان و کاهش تعداد گياه در واحد سطح به الگوي آب و هوايي همان سال مربوط مي گردد که احتمالا اين امر با ظهور آفات و بيماريها نيز همراه خواهد بود . خساراتي که مستقيما به گياهان وارد مي شود ، به علت ايجاد کريستالهاي يخ در داخل بافتها مي باشد که سبب پسابيدگي سلولها مي شود . يخ عمدتا در فضاي بين سلول تشکيل مي شود و مرگ سلولها نتيجه تغييراتي است که در اثر پسابيدگي پروتوپلاسم بوجود مي آيند . در هنگام تشکيل يخ در فضاهاي بين سلولي ، غشاهاي سلولي اولين بخشهايي هستند که در معرض آسيب قرار مي گيرند. مقاومت به يخ زدگي در گياهان يکي از مهمترين عواملي است که سبب بقاي گياه مي شود . مقدار اين مقاومت به شرايط فيزيولوژيکي محصولات زمستانه بستگي دارد . البته ميزان مقاومت به يخ زدگي در فصل زمستان وابسته به شرايط آب و هوايي متغيير است . به اين شکل که ميزان مقاومت يک محصول زراعي در يک روز خاص از يک سال معين با مقاومت همان محصول در همان روز و سال ديگر کاملا متفاوت است . اگر چه ميزان مقاومت گياهان نسبت به سرما در طي سالهاي مختلف متفاوت است ولي برخي از مراحل مقاومت به يخبندان در غلات زمستانه معلوم و مشخص مي باشد . اين مراحل شامل دوره هاي است که در آن ميزان مقاومت گياه نسبت به سرما در يک حد ثابت و پايدار باقي مي ماند و در پايان دوره ، مقاومت گياه بتدريج کاهش خواهد يافت . مقاومت گياهان نسبت به سرما در طول دوره مقاوم شدن ( پائيز و اوايل زمستان) افزايش مييابد . ولي در مرحله دوم که مقاومت ثابت است ، مقاومت گياه دچار تغيير و نوسان خواهد شد و گاهي هم اصلا به وقوع نمي پيوندد. ميزان اين نوسان به تعداد و طول دوره هاي گرمايي بستگي دارد . کاهش سريع مقاومت به سرما در اواخر زمستان و اوايل بهار نيز به از سر گيري رشد و نمو گياهان مربوط مي باشد . دما ، بارندگي و تابش خورشيد مهمترين عوامل اقليمي هستند که در ميزان مقاومت گياه و يخبندان نقش دارند . ميزان مقاومت پذيري يک محصول زمستانه نسبت به سرماي زمستان به درجه حرات خاک بستگي دارد . کاهش دماي خاک در فصل پائيز سبب کاهش و يا توقف رشد گياه خواهد شد که در نتيجه آن گياه خود را براي مقاومت به سرما و يخبندان آماده مي کند . افت ناگهاني دما باعث افزايش مقاومت گياه به يخبندان خواهد شد . ولي ترجيح داده مي شود که کاهش دما با شيبي ملايم و تدريجي از درجه حرارتهاي بالا تا درجه حرارتهاي بالاي صفر و سپس تا درجه حرارت صفر تا پايان پائيز صورت گيرد . پس از آن نيز بايستي دوره هاي ملايم سرمايي از 2- تا6- درجه سانتي گراد داشته باشيم تا مقاومت گياه به سرما را سرعت بخشد. ايجاد مقاومت به سرما و حفظ اين ويژگي در گياهان ، فرآيندهاي فعالي هستند که به انرژي نياز دارند. اين انرژي در شرايط طبيعي از اندوخته آندوسپرم و پس از اتمام آن از طريق فرآورده هاي فتوسنتزي بدست مي آيد. افزايش ميزان تابش خورشيد ، بخصوص در فصل پائيز تا حد زيادي به افزايش مقاومت به سرما کمک مي کند . طول روز ( فتوپريود) نيز باعث هماهنگي و تطابق فرآيندهاي رشد و نمو با يکديگر خواهد شد . طول روز کوتاه بطور غير مستقيم از طريق جلوگيري از نمو و تمايز در بعضي غلات خصوصا گندم نيمه زمستانه در افزايش مقاومت گياه به سرما نقش دارد . فرآيندهاي ايجاد مقاومت به سرما در گياه توسط عوامل متعددي همانند افزايش درجه حرارت خاک و زهدار شدن خاک سطحي مختل مي شود. افزايش آب در بخشهاي بالاي خاک باعث افزايش صدمات ناشي از سرمازدگي نيز خواهد شد . از سوي ديگر با کاهش آب موجود در گياه تحت شرايط خشکي ، مقاومت گياه به سرما افزايش مي يابد . تنش خشکي بر روي افزايش مقاومت گياه نسبت به سرماي زمستان تاثير مثبت دارد . تجربه نشان داده است که در شرايط خشکي به ميزان 30 % مقاومتي که در اثر کاهش دما در گياه ايجاد مي گردد ، بر مقاومت گياه افزوده مي شود . پس مناسب ترين روش براي تيمار براي افزايش مقاومت گياه نسبت به سرما تلفيقي از دو فرآيند درجه حرارت کم و کاهش مقدار آب موجود در خاک مي باشد . وجود دوره هاي سرماي ملايم در طول زمستان ، براي حفظ مقاومت گياه به سرما ضروري است. افزايش درجه حرارت در زمستان تا بيش از 10 درجه سانتي گراد باعث کاهش مقاومت در برابر سرمامي شود، که ميزان کاهش آن در ابتدا خيلي سريع و بعد از گذشت زمان کندتر خواهد شد . اگر گياه مجددا در معرض درجه حرارتهاي پائين قرار گيرد ، توانايي مقاومت در برابر يخ زدگي را باز مي يابد . با افزايش مدت و تعداد دوره هاي گرمايي ، گياه توانايي مقاومت به سرما را از دست خواهد داد . با افزايش درجه حرارت در اواخر فصل زمستان ، گياه مقاومت زمستانه خود را از دست مي دهد . عامل اصلي بقاي غلات زمستانه در طول زمستان ،حفظ قدرت پنجه زني و توليد ريشه هاي جديد توسط بافت مريستم مي باشد. بافت مريستم در طول فصل زمستان بايد در عمق بيشتري از خاک که سرماي کمتري دارد ، استقرار يابد . يکي ديگر از عواملي که در حفظ غلات در برابر سرمازدگي نقش دارد ، پوشش و ضخامت برف مي باشد . مصرف بيش از حد کود ازته به گياه در فصل پائيز نيز احتمال صدمه ديدن گياه در زمستان را افزايش مي دهد . يکي ديگر از روشهاي افزايش عملکرد انتخاب ژنوتيپهايي است که با شرايط آب و هوايي و اقليم هر منطقه سازگاري داشته و تنشهاي دمايي را تحمل و مقاومت بيشتري دارند . اعمال عمليات زراعي مناسب توسط کشاورزان مي تواند تا حدي در افزايش مقاومت گياه موثر باشد (تاريخ کاشت ،شيوه کاشت و حاصلخيزي خاک ) گياهاني که پيش از موعد مناسب کاشته شوند در فصل بهار خيلي زود مقاومت خود را از دست مي دهند و در معرض بيماريهاي مختلف قرار مي گيرند. گياهاني که کمي ديرتر از موعد کاشته مي شوند ، نسبت به گياهاني که بموقع کاشته شده اند ميزان افزايش مقاومت با رشد و نمو شان نيز بيشتر خواهد بود . البته توانايي مقاومت به سرما با پيشرفت توليد اندامهاي زايشي کاهش مي يابد . بهترين مرحله براي زمستان گذراني گياه ، مرحله دوم رشد جوانه انتهاي مي باشد و توانايي گياه در مقاومت به يخبندان در پايان مرحله رشد برجستگي دوگانه به شدت کاهش مي يابد . استفاده بيش از حد کودهاي ازته در فصل پائيز ، نيز احتمال صدمه ديدن گياه در زمستان را افزايش مي دهد . در شرايطي که بخشهاي فوقاني خاک ، قادر به جذب آب حاصل از برف و باران نباشد ، گياه تحت تنش غرقاب قرار خواهد گرفت . ميزان خسارت مستقيمي که در اثر اين تنش به گياه وارد مي شود به عوامل مختلفي از جمله دماي خاک و تابش بستگي دارد . بعبارت ديگر تعادل انرژي در گياه تحت تاثير مجموعه اي از عوامل مي باشد . طي زمستان در اثر جاري شدن آب حاصل از ذوب برف ويخشهاي موجود در خاک ، به ويژه يخهاي تشکيل شده در سطح خاک ، شرايط غرقاب بوجود مي آورد. در فصل بهار مکررا شاهد جريان سيلابها هستيم که از ذوب شدن برف و يخ حاصل شده و قادر به صدمه زدن مستقسم به گياه و تشديد خساراتي ناشي از يخبندان زمستانه مي باشند. برگهاي گياهاني که تحت تنش غرقاب قرار گرفته اند ، سبزي خود را از دست مي دهند و زرد رنگ مي شوند و در نهايت ممکن است گياه ظرف چند روز از بين برود . تحت اين شرايط بخشهاي از سيستم ريشه هم از بين مي رود و پاتوژنها نيز گسترش مي يابند. يک دوره 14 الي 15 روزه تنش غرقاب ،باعث مرگ گياه يا گندم زمستانه مي شود. در صورتيکه در يک مزرعه آب حاصل از برف و باران در داخل خاک تا عمق 20 سانتيمتر منجمد شود ، لايه هاي يخي تشکيل مي شود . بقاي گياه در اين شرايط به ميزان درجه حرارت ، تخلخل و ضخامت لايه هاي يخي خاک و همچنين مرحله رشد و مقاومت گياه نسبت به يخبندان بستگي دارد . خساراتي که در اثر تشکيل لايه هاي يخي در خاک به گياه وارد مي شود ، به دليل تجمع دي اکسيد کربن و اتانول در غلظتهاي سمي است که حاصل فرآورده هاي تنفس غير هوازي گياه مي گردد. يخ در مقايسه با برف عايق خوبي نيست در صورتيکه هدايت گرمايي آن چهار برابر بيشتر از آب و صد برابر بيشتر از هوا مي باشد . با توجه به اين خصوصيات فيزيکي يخ مي توان گفت که وجود لايه هاي يخ در شرايط عادي مستقيما به گياه صدمه مي زند. جابجاي گياه در خاک در دوره هاي مختلف زمستان و در زماني که خاکهاي يخ زده دوباره باز مي شوند صورت مي گيرد . در اثر اين فرآيند فيزيکي لايه بالاي خاک جابجا مي شود. در زماني که خاک منجمد مي شود ، يخ موجود در خاک به پايه و ريشه گياه مورد نظر چسبيده و آنرا به بالا مي راند. پس از ذوب برف و يخ ، بخشهاي از ريشه گياه در معرض سرما و يخبندان قرار خواهد گرفت و در صورتيکه جابجايي گياه بيش از حد باشد ، احتمال پاره شدن و جدا شدن ريشه نيز وجود دارد . پسابيدگي بعلت يخ زدن آب درون سيتوپلاسم سلولي پس از ذوب شدن يخ عمدتا در اندامهاي هوايي صورت مي گيرد که ممکن است منجر به خشکي و مرگ گياه شود . خسارت ناشي از پسابيدگي نيز در شرايط کاهش آب بروز مي کند . در اين حالت تعادل بين مصرف و جذب آب بهم مي خورد . زيرا با کاهش درجه حرارت به زير صفر جذب آب توسط ريشه کاهش مي يابد و در خاکهاي منجمد جذب آب متوقف مي شود ، در حالي که اندامهاي هوايي گياه حتي در شديدترين يخبندانها هم آب از دست مي دهند . اگر رطوبت نسبي هوا کاهش و باد نسبتا شديد باشد و هوا آفتابي باشد ، تعرق گياه بشدت افزايش يافته و باعث آسيب ديدن گياه مي کردد . عواملي که در فصل رشد و يا فصل زمستان براي گياه ايجاد تنش مي کند ،بر روي يکديگر اثر متقابل دارند . در بين عناصر اقليمي ، افت سريع و ناگهاني دما ، جايگزين شدن دوره هاي سرمايي و گرمايي ،کاهش بارش برف در شرايط يخبندان و بارندگي زياد ، خطر ناکترين عوامل براي زمستان گذراني گياهان زراعي زمستانه ميباشند .

نتايج:

1- متوسط عملکرد گندم14/3 ، جو 05/3 و پنبه 27/2 تن در هکتار طي دوره 18 ساله مي باشد. 2- متوسط تعداد روز طول رشد گندم از زمان کاشت تا زمان رسيدن و پر شدن کامل دانه حدود 210 تا 220 روز مي باشد که متوسط دماي تجمعي درجه روز در حدود 2380 درجه روز و متوسط دماي تجمعي جو در حدود 2100 درجه – روز مي باشد. 3- يکي ديگر از عوامل مؤثر در عملکرد تعداد روزهاي خشک ( روزهاي که ميانگين رطوبت کمتر از 30 درصد باشد) مي باشد . در نتيجه تبخير و تعرق گياه افزايش يافته و باعث تنش خشکي مي گردد. 4- متوسط بارندگي سال زراعي استان در حدود () ميلي متر که کمترين سالها 76-75 () ميلي متر ، سال 67-66 () ميلي متر ،سال 68-67 () ميليمتر ،سال69-68 () ميليمتر در سال و بيشترين بارندگي سالهاي 80-79 ()ميلي متر،71-70 () ميليمتر و سال 83-82 () ميليمتر درسال مي باشد . 5- تعداد روزهاي يخبندان طي دوره 19 ساله روند کاهشي داشته است متوسط تعداد روزهاي زير صفر درجه سلسيوس () روز در سال تعيين گرديد. 6- آنجه مسلم است اينکه تعداد روزهاي يخبندان در عملکرد گندم و جو کمترين تاثير را دارد سرمازدگي و يخبندان اصولا بعنوان تنش دماي مطرح است که عمدتا بيشترين تاثير و زمان وقوع آن در فروردين رخ مي دهد. 7- افت عملکرد محصولات باغي طي سالهاي اخير بعلت افزايش ناهنجاريها ي دما در فصل زمستان و آغاز فصل بهار از اواسط ماه اسفند مي باشد . افزايش دما در زمستان باعث آغاز دوره رشد و در نهايت به گل و شکوفه رفتن درختان ميوه مي گردد . نابهنگام بودن اين امواج گرما طي سه الي چهار سال اخير در زمستان و وقوع يک موج سرما در بهار باعث سرمازدگي و افت عملکرد شده است . 8- دو مورد سرمازدگي () به دلايل زير از نوع سرمازدگي تابشي مي باشد. الف- نفوذ پرفشار در اين دو مورد و افزايش فشار و به حداکثر مقدار رسيدن آن ب- سرعت باد به حداقل مقدار افت نموده است و يا هواتقريبا آرام ثبت شده است. پ- آسمان صاف و بدون ابر گزارش شده است ت – بارندگي در اين دو مورد ثبت و گزارش نشده است. 9- بيشترين خسارات ناشي از عوامل و عناصر اقليمي طي سالهاي اخير به سرمازدگي ، خشکسالي ، سيل ، تگرگ و طوفان مربوط مي باشد .

بحث و تحليل نتايج :

از نظر سرمازدگي و تعداد روزهاي يخبندان با توجه به تفاوت شرايط اقليمي استان با ساير استانها اولين يخبندان در استان با احتمال 95 درصد در نيمه دوم آبان و با احتمال 100 درصد در نيمه اول آذر ماه و در نقاط کوهستاني و مرتفع مانند ( ) با تغييرات زماني 10 تا 15 روز رخ ميدهد. آخرين يخبندان استان نيز با احتمال 95 درصد در نيمه دوم اسفند و با احتمال 100 درصد در نيمه اول فروردين اتفاق مي افتد . با توجه به توپوگرافي هر منطقه و عرض جغرافيايي فاصله زماني شروع اولين يخبندان وآخرين يخبندان ممکن است تا 30 روز نيز تغيير نمايد. مهمترين عنصر هواشناسي موثر در مقدار توليد و يا عملکرد ، بارش و پراکندگي آن مي باشد . بعد از بارش ساير عوامل بترتيب شامل دماي روزانه ، رطوبت نسبي ، سرعت باد و تعداد روزهاي يخبندان مي باشد.