سرمازدگی پدیده ای است که درجه حرارتهای پایین سبب ایجاد خسارت و یا از بین رفتن اندامهای گیاهی می شود. این عارضه در درختان میوه در فصل زمستان و یا اوایل بهار حادث می شود و هر ساله خسارتهای زیادی بر جای می گذارد. بر اساس آمارهای ارائه شده تنها حدود 10 درصد از کل زمین های قابل کشت دنیا ممکن است بدون تنش سرمازدگی باشند.
خسارت سرمازدگی در آمریکا سالانه حدود 4-3 درصد و در برخی مناطق نظیر برزیل و نیمکره جنوبی حدود 5 درصد و در ایران حدود 3-2/5 درصد گزارش شده است. خسارت سرمازدگی و یخبندان اسفند 75 در مناطق مختلف استان خوزستان بالغ بر 300 میلیارد ریال تخمین زده شده است. همچنین خسارت سرمازدگی فروردین 76 باغهای استان چهارمحال وبختیاری بالغ بر 50 میلیارد برآورد شده است. بر اساس آمار وزارت جهاد کشاورزی در سال زراعی 82-81 سطح کل باغهای کشور 2369632 هکتار بوده است. و از این سطح حدود 13756495 تن محصول تولید شده است. د رسال 1384 سطح حسارت دیده ناشی از سرمازدگی دیررس بهاره در درختان میوه حدود 569320 هکتار یعنی حدود 25 درصد از باغات کشور بوده است و در نتیجه به خسارت 1077170 تن میوه انجامیده که ارزش ریالی آن حدود 8450 میلیارد ریال برآورد شده است
سرمازدگی و یخبندان و راهکارهای مبارزه با آن
جهت توضیح مطلب ابتدا به تعریف تنش و در ادامه به انواع سرما نامطلوب گیاه و روشهای پیشگیری از آن اشاره میگردد.در گیاهان تنش یا استرس برابر است با تحریکاتی که منجر به برهم خوردن تعادل زیستی گیاه شود.حالت تنش در شرایطی پیش می آید که یک عامل محیطی خارج از حد نرمال بر گیاه اثر گذارد. تنش به دو دسته تقسیم می شوند:
1)زیستی Biotic stress
2 )غیر زیستیAbiotic stress
از جمله تنش های غیرزیستی می توان به تنش دما (temperature stress) اشاره نمود که این نوع تنش نیز خود به 3 بخش تقسیم می شود.
1)تنش سرما Chilling stress
2)تنش یخبندان Freezing
3)تنش حرارت بالا Heat stress
تنش سرما
سرمازدگی به شرایطی اطلاق می گردد که گیاه در نتیجه بروز درجه حرارتهای بین صفر تا 10 درجه سانتی گراد (بسته به گونه و رقم) خسارت می بیند .تنش سرما بر حالت عادی گیاه اثری ندارد.
آثار اولیه این تنش عبارتند از : کاهش عمومی رشد ،تغییر رنگ،کلروز، ،تخریب بافت های سلولی،عدم جوانه زنی بذور،عدم انتقال مواد فتوسنتزی،عدم جذب عناصر غذایی …برخی از آثار این تنش برگشت پذیر و برخی از آثار دیگر این تنش مانند فتوسنتز در اثر تخریب کلروپلاست ها و پیری زودرس گیاه غیر قابل برگشت می باشند
تنش یخبندان
خسارت مربوط به تنش یخ زدگی در نتیجه بروز درجه حرارتهای زیر صفر درجه سانتی گراد می باشد (نیلسن و ارکات 1996) یخبندان: عبارت است از کاهش دما تا چند درجه زیر صفر( یخبندان زمستانه و بهاره) که بر اثر آن آب درون سلولی و برون سلولی منجمد شده و به دلیل متلاشی شدن آوندهای چوبی و آبکش و قطع جریان مواد غذایی، مرگ سلول را باعث میگردد.
درجه حرارت های بحرانی:
حداقل درجه حرارتی که گیاه میتواند با تداوم 30 دقیقه تحمل کند و در بیشتر از این مدت و کمتر از این درجه حرارت خسارت می بیند. این درجه حرارت برای گیاهان مختلف و مراحل مختلف فنولوژی متفاوت است
شرایط یخبندان و سرما به دو شکل ایجاد می شود که عبارتند از:
1-یخبندان جبهه ای یا جابجایی Advective forst
2- یخبندان تشعشعی Radiational forst
یخبندان و سرمازدگی جبهه ای در اثر عبور یک جبهه هوای سرد از روی یک منطقه بروز می کند به طوریکه دمای آن کمتر یا در حد دمای بحرانی برای محصولات خاص منطقه می باشد.
یخبندان های جبهه ای به علت جابه جایی توده های هوای سرد مثل تودهای هوایی که از سیبری منشاء می گیرند، حادث می شوند.
ضخامت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان ممکن است چندین کیلومتر باشد.
این نوع یخبندان می تواند روند شبانه روزی داشته باشد.
مقابله با آن بسیار مشکل و تقریبا غیرممکن است.
در شرایط خاص نظیر سرمازدگی دی و بهمن 1386 خسارت این نوع سرمازدگی شدید می شود.
یخبندان تشعشعی در شرایط آسمان صاف و بدون ابر واقع می گردد در هنگامیکه تشعشع خالص منفی باشد سطح خاک و گیاه سرد تر از هوای اطراف می شود در نتیجه هوا در اثر برخورد با این سطوح سرد تر و متراکم تر می گردد هوای متراکم در سطح زمین باقی می مانند و مرحله انتقال حرارت ادامه می یابد حاصل این امر پدیده ای بنام وارونگی حرارت می باشد.
به عبارت دیگر هنگامی که در طول شب تا قبل از طلوع آفتاب، حرارت زمین سریع از دست می رود و گرما با توجه به سبکتر بودن به سطوح بالایی رفته و هوای سرد جای آن را روی زمین و اطراف گیاه می گیرد که در چنین شرایطی با توجه به آغاز رشد اولیه گیاه وحساس بودن آن باعث وارد آمدن خسارت میشود. این نوع سرمازدگی اصطلاحا سرمازدگی تشعشعی نامیده می شود.
بیشترین خسارت هایی که در شرایط کشور رخ می دهد، ناشی از این نوع سرمازدگی است.
این نوع یخبندان منحصراً در طول شب بوجود می آید
علایم سرمای تشعشعی
سرمایی است که در اثر تشعشع از سطح زمین در یک محل بوجود می آید.
کاملا منطقه ای و محلی بوده .
در زمان فعال بودن گیاه ( اواخر پاییز و اوایل بهار) اتفاق می افتد.
در شب های آرام و آسمان صاف و غیر ابری اتفاق می افتد .
احتمال موفقیت در محافظت از گیاه وجود دارد.
در زمان وقوع این نوع سرمازدگی وارونگی دمایی وجود داشته و احتمال سرما و یخ زدگی در طول روز وجود ندارد.
تشخیص این نوع سرمازدگی توسط کشاورزان مشکل است.
روشهای مقابله با خسارت های ناشی از سرما زدگی تشعشعی
1-روشهای غیر فعال(دراز مدت): به کلیه فعالیت هایی که از زمان کاشت تا برداشت در مزرعه برای کاهش خسارت سرمازدگی انجام می شود را مقابله غیر فعال گویند.
2-روشهای فعال ( کوتاه مدت)
روشهای غیر فعال مقابله با سرمازدگی
انتخاب محل مناسب کاشت
نوع خاک
انتخاب پایه های مقاوم
مدیریت کوددهی گیاه
مدیریت کف مزرعه
استفاده از تنظیم کننده های رشد گیاهی
رنگ کردن تنه درخت
انتخاب محل مناسب کاشت
نوع خاک
مدیریت کوددهی گیاه
کوددهی باعث افزایش سلامت گیاه ودر نتیجه افزایش مقاومت آن به سرما می شود.
درختانی که به طور مناسب کوددهی نشده اند، در پاییز خیلی زود دچار ریزش برگ می شوند و در بهار زودتر از موقع به شکوفه می نشینندو در نتیجه به سرمازدگی حساس تر می شوند.
فسفر باعث بهبود دوباره گیاه پس ازخسارت سرمازدگی می شود.
به منظور افزایش مقاومت گیاهان، باید ازبه کاربردن کود ازته در اواخر تابستان یا اوایل پاییز اجتناب نمود.
مدیریت کف مزرعه
اجتناب از خاک ورزی
مرطوب کردن خاک های خشک : بهترین کار مرطوب کردن مناسب خاکهای خشک پیش از و قوع یخبندان است به طوری که خورشید بتواند خاک را گرم نماید.
استفاده از پوشش های پلاستیکی شفاف ( مرطوب کردن خاک پیش از استفاده از پلاستیک خیلی مؤثر است.)
هرس دور تنه درختان
حذف گیاهان پوششی
استفاده از تنظیم کننده های رشد گیاهی: اتفن و پاکلوبوترازول با به تأخیر انداختن 4 تا 7 روز در خطر سرمای بهاره مؤثر شناخنه شده.
رنگ کردن تنه درخت: رنگ سفید موجب کاهش اثرات یخ زدگی می شود.
روشهای فعال در زمان بروز سرما برای مقابله با سرما زدگی
کنترل سرمای بهاره توسط بخاری ها
استفاده از بخاری به منظور گرم کردن موقت محیط موثر می باشد و بیشتر برای مبارزه با یخبندان نوع تابشی که تنها در طول شب اتفاق می افتد و تداوم شبانه روزی ندارد به کار می رود.
روش سوخت جامد شامل ککهای نفتی یا مومهای جامد است . مزیتی که این گونه سوختها نسبت به سوخت مایع دارند این است که بر خلاف بخاریهای معمولی که با سوخت مایع کار می کنند و نمی توان آنها را زیر درختان قرار داد این سوختها را می توان زیر درختان قرار داد بعلاوه جابه جا کردن و روشن کردن این سوختها آسان است
روش استفاده از بخاری
دستگاه بخاری متحرک با سوخت پروپان و گاز طبیعی
کنترل سرمای بهاره توسط چاهک معکوس انتخابی
q با چرخش پروانه ای در داخل یک چاهک فلزی یا سیمانی، هوای سرد تجمع یافته در سطح باغات به لایه های بالایی و خارج از تاج درختان انتقال داده می شود.
q تا 4 درجه سانتیگراد هوای باغ را گرمتر می کند.
q این دستگاه می تواند توسط برق ، موتور دیزل و یا محور PTO تراکتور راه اندازی شود.
دستگاه ماشین مولد باد
ü ماشین های باد شامل یک برج فولادی بلند و یک پروانه گردان بزرگ هستند.
ü هنگامی که پروانه ماشین باد می چرخد، هوا را از بالا به پایین کشیده و باعث پایین آوردن هوای گرم بالای سطح وارونگی می شود.
ü مشکل عمده این سیستم بالا بودن هزینه اولیه تهیه آن می باشد
کنترل سرمای بهاره توسط دستگاه مولد مه
استفاده از دود
دود در شب هایی که وارونگی حرارتی ایجاد شده است، گرمایی که به صورت طول موج بلند از زمین خارج می شود را از خود عبور داده وهمچنین در روز بعد نور خورشید را که به صورت طول موج کوتاه است ، ازخود عبور نمی دهد.
ایجاد دود از نظر محیط زیست زیان آور می باشد.
بنابراین استفاده از دود امروزه توصیه نمی شود.
مواد شیمیایی در به تأخیر انداختن گلدهی
آب پاش ها
آبیاری قطره ای
آبیاری سطحی
غرقاب کردن
پیش بینی وقوع سرما واحتمال خطر سرمازدگی
نمونه ایی از دستگاه سرمابان
ایستگاه هواشناسی کشاورزی
دستگاهی است که 26 پارامترهواشناسی را اندازه گیری و تجزیه تحلیل می کند.
این دستگاه قابلیت شبکه سازی دارد.
روش حفاظت به وسیله پوشش
این روش یکی از متداولترین روشهای حفاظت در برابر خسارات ناشی از یخبندان می باشد .در بعضی مناطق مانند جنوب کشور درختچه ها را توسط پوششی از شاخ وبرگ درختان نخل می پوشانند ودر بعضی مناطق دیگر تنه درختچه های حساس و جوان را با خاک متراکم می پوشانند و بعداز برطرف شدن سرما در اولین فرصت خاکها را کنار می زنند .در مورد گیاهان یکساله در شبهای سرد که احتمال یخبندان زیاد است از کلاهکهای مخروطی شکل پلاستیکی استفاده می کنند چون خطر یخبندان نوع تشعشی فقط در هنگام شب می باشد ، در طول روز برای برخورداری از نور آفتاب و انجام عمل کربن گیری کلاهک را بر می دارند.
یکی از جدیدترین روش های مبارزه با این عارضه که جدیداً به بازار معرفی شده است استفاده از ضد یخ طبیعی می باشد
ضد یخ طبیعی کراپ اید ، کمک می کند تا از گیاهان در مقابل سرما و یخ زدگی محافظت شود. به دلیل جذب سریع این ماده توسط برگ ها، ساقه و ریشه درمدت کمی، گیاهان شروع به فعالیت شدید متابولیکی کرده و محتویات آمینو اسیدها، پروتئین ها، قند، روغن، ویتامین و مواد معدنی بویژه پروتئین های ضد یخ در پیکره گیاه افزایش می یابد. کراپ اید مقاوم به یخ زدگی است و نقطه انجماد را در گیاهان پائین تر می آورد. این ویژگیها به کراپ اید کمک می کند تا گیاهان را در مقابل تاثیرات نا مطلوب محافظت کند. همچنین گیاه را به ساختن پروتئین ضد یخ و آمینو اسید ضد یخ تحریک می کند. بنابراین گیاه در مقابل سرمای ناگهانی و یخ زدگی به مدت (20-15) روز مقاومتر می شود. این ویژگیها در تمام درختان مشابه نیست. بعضی از گیاهان می تواند برخی از پروتئین های ضد یخ را بسازند و برخی می توانند همه پروتئین ها را بسازند که این امر بستگی به ویژگیهای ژنتیکی گیاه دارد. برخی از گیاهان هم نمی توانند هیچ نوع پروتئین و یا اسید آمینه ای بسازند .
بنابر این محصول فوق چندین مزیت عمده را برای گیاهان دارد از جمله:
1- مقاومت گیاهان را در برابرسرما و یخ زدگی تا حد قابل قبولی افزایش می دهد. در حین فصل رشد، مقدار و زمان مصرف صحیح موجب می شود که گیاه تولید پروتئین ضدیخ (AFP) و آمینواسیدهای ضدیخ (AAA) کرده که همین امر سبب افزایش مقاومت گیاه دربرابر آسیب های ناشی از سرمازدگی و یخ زدگی می گردد. در صورتیکه در ابتدای شروع نمو جوانه های گل، شکوفه زدن و مراحل ابتدایی تشکیل میوه از این ماده استفاده شود، موجب مقاومت بیشتر گیاه در برابر سرمای احتمالی اواخر بهار می شود و می تواند نقطه خسارت حاصل از انجماد گیاهان را تا 7 درجه سانتیگراد بالا برد.
2-این ماده، مقاومت داخلی و خارجی گیاه در مقابل انواع تنش ها را افزایش می دهد.
3- اگر در فصل پاییز استفاده شود، این ماده مقاومت گیاه در برابر آسیب ناشی از سرمای زودرس پاییزی را افزایش می دهد.
4-در اثر استفاده از این ماده میوه ها بزرگتر، سنگین تر، براق تر و خوشمزه تر می شود.
5- این ماده توانایی انجام فتوسنتز بیشتری را به گیاهان می دهد بنابراین موجب افزایش فشار اسمزی و افزایش مکش آب و مواد غذایی از طریق ریشه گیاه خواهد شد و برگ ها نیز ضخیمتر و سالمتر می شوند و به این دلایل گیاه می تواند در برابر گرما و محیط خشک نیزاز خود مقاومت بیشتری را نشان دهد.
6-در صورت مخلوط شدن با خاک، می تواند PH خاک را پایین بیآورد. باکتری spp Thiobacillus نیتروژن آزاد را از هوا جذب کرده و وارد خاک می کند. مقدار نیتروژن خالص اضافه شده به خاک بر اثر استفاده ازاین ماده حدود kg 80-60 در هر هکتار در یک سال است.
7-در گلخانه ها، مقاومت گیاه در برابر تنش ناشی از گرما و سرما را افزایش می دهد. بنابراین تنش حرارتی در گیاهان توسط این فرآورده پایین آورده می شود و در برخی موارد نیاز به سیستم گرمایش در گلخانه کاملا رفع میشود.
ضد یخ گیاهی از چه ساخته شده است؟
این ماده شامل 3 نوع از انواع گوناگون باکتری تیوباسیلوس (Thiobacillus) است که در طبیعت نیز وجود دارند(T.Thiooxidans, T. Thioparus, T. Ferrooxidans)، همچنین حاوی حدود 60 نوع ماده معدنی به همراه اسید Piruvic، اسید Oxaloacetic و Rusticyanin تولید شده توسط باکتریها که طبیعی و بی خطر برای محیط زیست هستند می باشد.
سرمازدگی در گیاهان یکی از دغدغه های باغداران به خصوص گلخانه داران می باشد. تاکنون راههای گوناگونی جهت مبارزه با این مشکل مورد ارزیابی قرار گرفته است. یکی از جدیدترین روش های مبارزه با این عارضه که جدیداً به بازار معرفی شده است ضد یخ طبیعی کراپ می باشد که توانسته کرسی کشاورزی را در سراسر دنیا متحول کند.