سرمازدگی در محصولات کشاورزی و راه های پیشگیری و کنترل آن

 سرمازدگی یکی از پدیده‌های مخرب در کشاورزی است که می‌تواند خسارات اقتصادی قابل توجهی به محصولات باغی و زراعی وارد کند. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که دمای هوا به زیر آستانه تحمل گیاه کاهش یابد و منجر به آسیب فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی در گیاه شود. سرما و یخ بندان از جمله پدیده هاي طبیعی هستند که خسارت هاي فراوانی در برخی از سال ها به باغات میوه وارد می نمایند آسیب هاي ناشی از سرما در درختان خزاندار بسته به نوع گونه و رقم متفاوت بوده و این عمل غالبا ناشی از سرماي زودرس بهاره می باشد.

همچنین در محصولات زراعی سرمای پاییز، زمستانه و بهاره می تواند عامل آسیب به محصولات باشد. مدیریت صحیح این پدیده نیازمند شناخت دقیق انواع سرمازدگی، علائم خسارت و روش‌های مؤثر پیشگیری و کاهش اثرات آن است. در این مقاله، سرمازدگی و یخ‌زدگی، انواع آن، علائم خسارت و روش‌های پیشگیری و مدیریت آن با جزئیات بیشتری بررسی خواهد شد.

 

تعریف سرمازدگی و یخ‌زدگی

یکی از تعاریف رایج سرمازدگی، وقوع دمای کمتر از صفر درجه سلسیوس در ارتفاع 1.25 تا 2 متری از سطح زمین داخل پناهگاه هواشناسی است. سرمازدگی به تغییرات فیزیولوژیکی یا فیزیکی ناشی از دماهای پایین‌تر از آستانه دمای تحمل گیاه به سرما (0 تا 10 درجه سانتیگراد) اطلاق می‌ شود. آستانه دمای بحرانی سرمازدگی در گونه ها و محصولات گیاهی متفاوت می باشد. در سرمازدگی گیاه صدمه می بیند، اما از بین نمی رود. سرمازدگی با کاهش فعالیت سلولی، تغییر در سطح پروتئین ها و ایجاد تنش در گیاهان منجر به تخریب ساختارهای سلولی، کاهش رشد و کاهش کیفیت و عملکرد محصول می شود.

یخ ‌زدگی زمانی اتفاق می‌ افتد که دمای بافت‌ های گیاهی به زیر نقطه انجماد کاهش یافته و تشکیل کریستال‌ های یخ باعث آسیب جدی به سلول‌ های گیاهی شود. این پدیده به طور معمول در دماهای پایین‌ تر از صفر درجه سانتی‌ گراد رخ می‌ دهد و می‌ تواند به کاهش کیفیت و عملکرد محصولات و یا از بین رفتن کل محصول منجر شود.

 

انواع سرمازدگی

• سرمازدگی بر اساس شرایط وقوع به دو دسته تقسیم می‌ شود:
• سرمازدگی انتقالی (جبهه‌ ای): این نوع سرمازدگی به دلیل ورود جبهه هوای سرد به منطقه بوده و معمولا با کاهش سریع و ناگهانی دما همراه است و بیشتر در فصل زمستان و هنگام عبور جبهه‌های هوای سرد قطبی رخ می‌دهد.
• سرمازدگی تشعشعی: این نوع سرمازدگی در شب‌های صاف و آرام که تشعشع حرارتی از سطح زمین بیشتر از حرارت جذب شده در طول روز است، اتفاق می‌افتد. چنین شرایطی معمولاً در اواخر زمستان و اوایل بهار که گیاهان در مراحل حساس رشد قرار دارند، خطرناک است.

 

انواع سرمازدگی بر اساس زمان وقوع

• سرمازدگی بهاره: سرماهاي بهاره خیلی خطرناك تر از از یخبندان هاي اوائل پائیز می باشند ایـن نـوع سـرمازدگی بیشـتر در مناطق معتدله رخ داده و باعث خسارت به گل و میوه می گردد. طـول مدت این نوع سرما کوتاه بوده و از چند ساعت تا حـداکثر سـه روز بیشـتر نیسـت حساسیت به سرما به ترتیب: میوه کوچک > گل باز > گل نیمه باز . بنابراین در میوه هاي مانند بادام ،زردآلو و هلو که داراي نیاز سرمایی کمتري مـی باشـند توصـیه مـی شود از ارقام دیرگل استفاده شود. به منظور پی بردن به خسارت سرمازدگی دیرس بهارهT تخمدان گلها و میوه هاي کوچک معاینه می شوند که در صورت سبز بودن می توان نتیجه گرفت که گل یا میـوه اسـیب ندیـده است.
• سرمازدگی پاییزه: وقوع سرمازدگی در قبل از به خواب رفتن درختان، می تواند خسارتزا باشد. بطور مثال در انار سرمای زودرس پاییزه مخصوصا اگر همراه با ریزش باران باشد باعث تركیدگی میوه می شود. بیشتر خطر سرما در زمانی است كه گیاه در حال رشد و نمو باشد و دما كمتر از آستانه تحمل گیاه شود که موجب خسارت خواهد شد. این اتفاق معمولا در اواخر رشد برخی گیاهان یعنی در اوایل پاییز و در اوایل رشد گیاه و در برخی دیگر از محصولات در اواخر زمستان و اوایل بهار رخ می دهد.
• سرمازدگی زمستانه: این نوع سرمازدگی در زمستان و در دماهای پایینتر از 10- درجه سانتیگراد رخ داده و در حالت شدیدتر، درختان دچار یخزدگی می شوند. این نوع سرمازدگی در میوه های همیشه سبز نظیر مركبات و زیتون می تواند خسارتزا باشد.

علائم خسارت سرمازدگی

سرمازدگی علائم متنوعی بر اندام‌های گیاهی دارد که بسته به نوع محصول و شدت سرما متفاوت است. همچنین حساسیت اندام های مختلف گیاهی به یخزدگی و سرما نیز تفاوت دارد و  به ترتیب ریشه ها، برگ ها، شاخه های نورسته و جوانه ها بیشترین حساسیت را دارا می باشند.

• جوانه‌ ها: تغییر رنگ به قهوه‌ ای، خشک شدن و از بین رفتن جوانه‌ های گلده
• برگ‌ ها: پژمردگی، قهوه‌ای شدن حاشیه، پیچیدگی و افتادگی برگ
• گل‌ ها: سیاه شدن کلاله، خامه و تخمدان که می‌ تواند منجر به کاهش یا نابودی کامل باردهی شود.
• میوه‌ ها: تغییر رنگ، ایجاد لکه‌ های قهوه‌ ای، چروکیدگی و کاهش کیفیت بازارپسندی
• شاخه‌ ها و تنه: ایجاد ترک، تغییر رنگ پوست و خشک شدن شاخه‌ های جوان

 

روش‌های پیشگیری و مدیریت سرمازدگی

روش‌ های غیرفعال (بلندمدت)

1. انتخاب مکان مناسب:

• اجتناب از کاشت در مناطق گود و کم ارتفاع که تجمع هوای سرد در آن‌ها بیشتر است.
• انتخاب زمین‌های دارای زهکشی مناسب و شیب مطلوب برای تخلیه هوای سرد
• ارتفاع بیشتر موجب بهبود زهکشی هوا و کاهش انباشت هوای سرد شده و به مقاومت به سرما کمک می‌کند. در مناطق با شیب‌های شمالی باید ارقام زودرس و در شیب‌های جنوبی ارقام دیررس کشت شوند.
• درجه حرارت: نوسانات شدید دما در پاییز می‌تواند قدرت مقاومت به سرما را کاهش دهد.
• نور: شدت نور و میزان قرار گرفتن برگ‌ها و شاخه‌ها در معرض نور بر مقاومت به سرما تأثیرگذار است. هرس مناسب و هدایت شاخه‌ها به نور کمک می‌کند.

2. انتخاب ارقام مقاوم:

• استفاده از گونه‌ها و ارقامی که مقاومت بیشتری به سرما دارند، مانند ارقام دیرگل در درختان میوه
• تلاقی ارقام محلی با گونه‌های مقاوم به سرما برای بهبود تحمل گیاه

3. مدیریت خاک:

• حفظ رطوبت خاک برای افزایش ذخیره حرارت
• اجتناب از شخم‌زدن در فصل‌های سرد برای کاهش اتلاف گرما از خاک

4.  پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های پلاستیکی یا طبیعی برای محافظت از محصولات در برابر تشعشع سرما

5. مدیریت تغذیه

• کاهش مصرف کودهای نیتروژنی در اواخر فصل رشد
• افزایش استفاده از پتاسیم برای تقویت دیواره سلولی و مقاومت گیاه

روش‌ های فعال (کوتاه‌مدت)

عدم انجام عملیات خاک‌ورزی

هرگونه عملیات خاک‌ ورزی مانند شخم زدن باید به تعویق بیفتد تا خاک حرارت خود را حفظ کند.

حذف علف‌ های هرز

از بین بردن گیاهان پوششی و علف‌ های هرز که مانع حفظ حرارت خاک می‌شوند، مفید است.

 آبیاری

• آبیاری قبل از وقوع سرمازدگی برای حفظ حرارت خاک و جلوگیری از افت شدید دما
• استفاده از سیستم‌ های آبیاری بارانی در شب‌ های سرد برای ایجاد گرمای نهان
• آبیاری روی سطح محصولات با استفاده از آبپاشی برای محافظت از محصولات کم ارتفاع و برخی از درختان میوه خزا ن کننده با شاخه های محکم که در اثر سنگینی یخ شکسته نمی شود به کار می رود. ولی برای محصولات با شاخه های ضعیف مثل درختان بادام، که وزن بالای یخ تشکیل شده روی محصولات باعث شکسته شدن شاخه های آنها می شود مناسب نیست.
• آبیاری جوی و پشته ای که اصول آن شبیه به آبیاری سطحی و غرقابی است و بهترین نتایج زمانی به دست می آید که جوی ها مستقیم در زیر اندامهای گیاهان تحت محافظت ایجاد شوند.

استفاده از بخاری‌ ها

• شامل بخاری های مایع سوز، بخاری های با سوخت جامد و بخاریهای با سوخت پروپان و گاز طبیعی است
• شرایط آب و هوایی كه برای افزایش كارایی بخاریها شامل هوای آرام و بدون وزش باد و وجود وارونگی دمایی شدید است
• نصب بخاری‌های باغی در مناطق پرخطر برای افزایش دما در شب‌های سرد.
• استفاده از سوخت‌های زیستی یا گاز طبیعی برای کاهش هزینه‌ها.

 

دستگاه چاهک معکوس

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.

 

دستگاه مولد باد

به حرکت درآوردن هوای گرم از ارتفاعات به سطح زمین با استفاده از توربین‌های مخصوص می باشد. از مشکلات عمده این سیستم، هزینه های اولیه تهیه این دستگاه می باشد.

دستگاه مولد مه

مواد شیمیایی

یکی از روشهای كنترل سرمای بهاره در باغات به تأخیرانداختن گلدهی و فرار از خطر سرمای بهاره می باشد. استفاده از اتفون، جیبرلین، روغن ولک و روغنهای طبیعی در زمان مناسب میتواند زمان گلدهی را به عقب بیاندازد.

استفاده همزمان آبیاری و ماشین مولد باد

ماشین های مولد آب همراه با آبپاشی می تواند افزایش محافظت را تا 2 درجه سلسیوس بسته به طراحی سیستم و شرایط جوی داشته باشد. علاوه بر گرمایی که از طریق افزایش قطرات آب پاشیده شده در هوا ایجاد می شود، یخ زدن آب در سطح زمین موجب آزاد شدن گرمای نهان شده و هوای نزدیک سطح را گرم میکند.

 

كف هاي بادوام

روش عايق سازی با کف برای حفاظت از گياهان کم رشد و کوتاه قد در برابر سرمازدگی، می تواند دمای حداقل را تا 12 درجه سلسیوس افزايش دهد. کفها محلول هیدرولیز شده پروتئینی هستند که از سر لوله های مخصوص تحت فشار پاشیده میشوند. پروتیین ها اثر سوئی روی گياهان نداشته و دارای اثرات تقوی تکننده مختصر نیز هستند. کف ها در هنگام سرما به مدت 10 تا 14 ساعت روی درخت باقی می مانند و تا مدتی پس از طلوع آفتاب، از گیاه محافظت می کنند. مزیت این روش نسبت به بخاری این است که به تعداد کمتری کارگر نیازمند بوده و قیمت تمام شده ارزا نتر است.

محلول‌ های ضدیخ

استفاده از محلول‌های زیستی و شیمیایی که مقاومت گیاه را افزایش داده و مانع تشکیل کریستال‌های یخ در بافت گیاه می‌شوند. ماده ضدیخ دارای انواعی از باکتری های تیوباسیلوس و یک سری کامل از مواد معدنی است که به سرعت توسط برگها، ساقه و ریشه گیاهان جذب شده و باعث تولید پروتئین های ضدیخ و غلیظ شدن شیره گیاهی می شود و تحمل گیاه را در مقابل سرما افزایش می دهد.

مدیریت خسارت پس از سرمازدگی

1. هرس شاخه‌های آسیب‌دیده:
   • بخش‌های خشک شده باید حذف شوند تا از گسترش بیماری‌ها جلوگیری شود.
   • هرس درختان باید پس از اطمینان از پایان خطر سرما انجام شود.
   • اجتناب از هرس زودهنگام و سنگین
2. مدیریت تغذیه:
   • استفاده از کودهای مناسب مانند کودهای فسفره و پتاسه برای تقویت درختان و بازیابی سریع‌تر آن‌ها.
   • اجتناب از استفاده فوری کودهای نیتروژنی پس از سرمازدگی
3. آبیاری متعادل:
   • اجتناب از آبیاری بیش از حد که ممکن است تنش بیشتری به گیاه وارد کند.
   • حفظ رطوبت مناسب برای تحریک رشد مجدد گیاه
4. .کنترل آفات و بیماری‌ها:
   • گیاهان آسیب‌دیده مستعد حمله آفات و بیماری‌ ها هستند و نیاز به مراقبت ویژه دارند.
   • استفاده از قارچ‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها در صورت نیاز
5. استفاده از فناوری‌های نوین:
   • استفاده از حسگرهای دمایی و سیستم‌های پیش‌بینی آب‌وهوا برای مدیریت بهتر بحران

 

پیشنهادات عملی

• برای مدیریت بهتر سرمازدگی، قبل از شروع فصل سرما اقدامات پیشگیرانه را اجرا کنید.
• برنامه‌ریزی استفاده از کودها و آبیاری را بر اساس شرایط محلی و پیش‌بینی هواشناسی انجام دهید.
• استفاده از تکنولوژی‌های جدید و محلول‌های ضدیخ را در نظر بگیرید.

• رنگ کردن تنه درختان با استفاده از رنگ سفید یا دوغاب آهک برای کاهش آسیب دمایی
• استفاده از درختان بادشکن یا موانع فیزیکی برای کاهش تأثیر باد سرد

بهره‌گیری از ترکیب روش‌های فعال و غیرفعال می‌تواند خسارت‌های ناشی از سرمازدگی را به حداقل برساند.

نتیجه‌گیری

سرمازدگی یکی از چالش‌های مهم در کشاورزی است که می‌تواند خسارات زیادی به محصولات وارد کند. با وجود آنکه بسیاری از کشاورزان از ایجاد دود برای افزایش دما و کاهش خسارات سرمازدگی استفاده می کنند، اما براساس آخرین پژوهشها، این روش تأثیری بر کاهش خسارتهای سرمازدگی ندارد. با به‌کارگیری روش‌های پیشگیرانه مانند انتخاب ارقام مقاوم، مدیریت صحیح خاک و تغذیه، و استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان اثرات مخرب این پدیده را کاهش داد. همچنین، مدیریت صحیح پس از سرمازدگی می‌تواند به بازگشت سریع‌تر گیاه به شرایط عادی کمک کند. استفاده همزمان از بیش از یک روش مبارزه با سرمازدگی، اثربخشی بیشتری دارد. بنابراین، توصیه می شود در صورت امکان از رو شهای مختلف با هم استفاده کنید.

در واقع روشهای غیرفعال غالبا مؤثرتر و كم هزینه تر از روشهای فعال و كوتاه مدت هستند. بنابراین در كشور ما نیز با به كاربردن مناسبترین روش های غیرفعال از قبیل انتخاب مکان هایی كه كمتر در معرض خطر یخبندان هستند، كاشت درختان خزاندار و واریته های دیرگل، حفظ میزان آب خاك در حد مناسب برای دستیابی به بالاترین میزان انتشار گرما در خاك و غیره، می توان از اغلب خسارتهای ناشی از سرما و یخبندان جلوگیری نمود و هزینه سنگین روشهای حفاظتی فعال را حذف نمود. اما در شرایطی كه روشهای غیر فعال برای تأمین حفاظت در برابر سرما كفایت نکنند، ممکن است ناگزیر به استفاده از روشهای فعال باشیم.