یخبندان : تخریب و کنترل

 یخبندان یک خطر اقلیمی است که باعث آسیب های جدی به محصولات قایم و پایدار در اقلیم های معتدله می شود. در استرالیا تلفات محصولات متاثر از یخبندان وسیع است. در جنوب ولز جدید بخش بزرگی از میوه ها و گیاهان نباتی و محصول غلات به علت دماهای پایین از بین می روند. تلفات محصول گندم زیاد است و بین 5 تا 35 درصد از آن در طی یخبندان های دیررس سپتامبر و زودرس اکتبر می باشد. بیشتر نگرانی ها می تواند با  شناخت مناسب ویژگی های یخبندان برطرف می شود و با استفاده از هشدارهای زود هنگام اطلاعات در مورد یخبندان ها به وسیله حمایت و حفاظت اندازه گیری های یخبندان پذیرفته می شود. برای این برنامه ریزی باید قبل از کشت انجام شود. یخبندان یک خطر جوی است،زمانی که درجه حرارت محیط به زیر نقطه شبنم می رود، اتفاق می افتد. این پدیده ممکن است یخبندان سفید(همچنین مانند شبنم یخزده )یا یخبندان سیاه باشد. یخبندان سفید زمانی اتفاق می افتد که رطوبت جو یخ زده و کریستالهای کوچکی بصورت جامد در یک سطح قرار می گیرند. یخبندان سیاه زمانی اتفاق می افتد که چند  یا کریستالهای یخ شکل می گیرند و باعث می شوند که هوا در زیر جو خیلی خشک باشد. اماتاثیر اسیب پذیری دماهای پایین روی گیاهان نباتی مانند یخبندان سفید است.

یخبندان یک فرایند فیزیکی از تابش است و تابع سرماست. اینها مشهور به یخبندان تابشی و یخبندان فرارفتی می باشند.

یخبندان تابشی:

زمانی که آسمان صاف و جو آرام بوده(سرعت باد کمتر از 8 کیلومتر در ساعت) اجازه می دهد که یک اینورژن توسعه یابد و درجه حرارت نزدیک سطح زمین به زیر انجماد افت کند. ضخامت لایه اینورژن متفاوت بوده و از 10 تا 50 متر تغییر می کند. مدت اینورژن شرایط جوی معکوس شده و شرایط نرمال روز در درجه حرارت هوا  با ارتفاع کاهش می یابد. گیاهان می توانند از یخبندان تابشی محافظت شوند.

یخبندان همرفتی:

زمانی اتفاق می افتد که توده  هوای ابری سرد مورد هجوم یک توده هوای گرم مرطوب قرار می گیرد. در یخبندان همرفتی باد ممکن سرعتی در حدود 7 کیلومتر در ساعت داشته باشد و ابرها خارج شود. توده هوای ابری ممکن است 150 تا 1500 مترعمق داشته باشد.گیاهان می توانند در یک گستره کوچک از یخبندان همرفتی محافظت شوند.

 

 

یخبندان و تخریب پوشش گیاهی

یخبندان به گیاهان اسیب می رساند، زیرا در اثر یخبندان بافت گیاهان یخ می زند. یخ زدن بافت گیاهان یک فرایند فیزیکی است که به وسیله ایجاد و تشکیل یخ در هسته شده و محرک باکتریهاست. گسترش و تداوم دمای شب در گیاهانی که در فضای باز قرار دارند و در مرحله رشد گیاه مخرب است. گیاهان سبز شامل مقدار زیادی آب است که سبب ایجاد یخ زدگی در دمای انجماد شده و و باعث گسترش گسیختگی دیواره های سلول و بافت گیاه می باشد.

بخاطر وجود ماده شیمیایی در بافت گیاه در دماهای زیر صفر درجه یخ می زند.زمانی که یخ ها ذوب شدند اب از سلولها تراوش می کند.  گسیختگی سلولها و نشت اب نتیجه مرگ گیاه می باشد.

 

اسیب پذیری گیاهان مختلف در مراحل مختلف یخ زدگی در جدول 3.3 نشان داده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


در مورد گندم، فشار یخبندان می تواند باعث برگ مانند شدن و مرگ آن شود. تخریب باعث توسعه برگ گیاهان شده و تاثیر آن بر محصولات می شود. هر چند اسیب یخبندان در طی رشد ساقه می تواند اساساً تولید محصول را کاهش دهد. اسیب پذیری به برگ در مرحله رشد آن در نهایتاً باعث تغییر رنگ برگ و تیره شدن آن می شود.

ساقه اسیب دیده تغییر رنگ داده و اغلب پیچیده شده و بصورت گره زده در می اید.

در مرحله بالا امدن اسیب یخ زدگی می تواند بخش تولید مثل را تحریب نماید. اسیب پذیری به اسانی بعد از خوشه دهی غیر منتظره است زیرا از رشد گل جلوگیری می کند.در مرحله گل دهی بخش تولید مثل گیاه ممکن است بعضی از خوشه ها تخریب شده و اگرچه انها  نتوانند تولید دانه بکنند.

روش های محافظت از گیاهان در برابر یخبندان

روشهای محافظت از گیاهان ممکن است به روش های فعال و غیر فعال تقسیم شوند.

روشهای غیر فعال شامل انتخاب یک مکان و انتخاب متنوع و چندین روش دیگر مانند برس زنی و امایش سطح خاک می شوند. این روشها به صرف انرژی زیادی نیاز ندارند.

سیستم های فعال محافظت با استفاده از روش هایی مانند ابیاری، گرمایش و ماشین های بادی انرژی زیادی را صرف می کنند. روش های فعال نیاز به صرف انرژی زیادی هستند. انتخاب مناسب روشهای محافظت به عوامل مختلفی وابسته است که می توان به مکان،نوع محصول،  اشاره نمود ، مزایا و معایب روش های محافظت وابسته به هزینه ها و اصول عملیات روش هاست.

تعدادی از عوامل شامل ایجادکیسه های هوایی است که در زمان دماهای خیلی پایین استفاده می شود. قبل از برنامه ریزی یک محصول یا باغستان، بهترین روشها محافظت از یخبندان به دقت برای آن مکان انتخاب می شوند.سایت مورد نظر باید بر اساس شرایط متداول و پایدار اقلیمی در آن محل انتخاب شود و شیب و ویژگی های خاکشناسی آن مشخص شود. امکان دارد که در برابر هوای سرد حصار یا مانع مانند فنس،پرچین یا درخت کاری

بعضی از حصار موقعیت مناسبی برای جلوگیری از حساسیت های سرمایش جهات محافظت از گیاه مناسب نیستند. برداشت یا کم کردن درختان که مانع ایجاد هوای سرد می شود مطلوب است. اگر یک مکان دارای زهکشی هوای سرد می باشد در این هنگام می توان باید نگران تخریب یخبندان بود. حسایت درختان میوه به یخبندان در تپه های شیب دار به جهت زهکشی مناسب هوای سرد و رانده شدن آن به دره کمتر است. چنین مکانهایی در طی یخبندان تابشی معمولا 2 تا 4 درجه گرمتر می باشند.

یخبندان و پایداری خاکهای زراعی

 کاشت گیاهان مقاوم در برابر سرما و یا خاکهایی که دارای محافظت بیشتر نسبت به سرما می باشند یکی از شیوه های فرار از خطر سرمازدگی و حفظ درختان میوه جهت تولید بیشتر محصول می باشد. جودر نسبت به جوی معمولی مقاومت بیشتر در برابر یخبندان دارد و جو نسبت به گندم دارای مقاومت بیشتر است. تنوع در ژنتیک در باعث تغییرات گیاهان نسبت به هم در برابر فشارهای یخ زدگی نیز می شود.

تاریخ مناسب برای کشت:

بهترین و مناسب ترین راهبرد ذخیره و تولید محصول در شرایط یخبندان انتخاب زمان مناسب برای کاشت محصول می باشد. وارد کردن محصول در مرحله دانه دهی، مقاومت نسبت به یخبندان را شدیدا کاهش می دهد.

اگر تاریخ کشت محصولات در روشها و مراحلی تنظیم شود که از دوره های یخبندان سنگین حفظ شود، آن هنگام از تخریب در امان می ماند. در مورد گندم لازم است مرحله گل دهی بعد از خطرات بالای یخبندان اتفاق بیفتد. نتایج آزمایشات در NSW نشان می دهد که گندم می تواند از اسیب یخبندان حفظ شود در یک سطح وسیع شکوفه دهی محصول در اواسط سپتامبر در مناطق اطراف ترانگی، در اواخر سپتامبر در منطقه نارابی، و در اوایل سپتامبر در ناحیه تامورس اتفاق می افتد.

تاخیر در زمان گل دهی احتیاج دارد در برابر اسیب ها متعادل شود که بتواند، در یک دوره از درجه حرارت های بالاو فشار رطوبتی دانه شروع به پر شدن کند، هر هفته تاخیر بعد این تاریخ در شکوفه دهی می تواند ثمر دهی محصول شدیدا کاهش می یابد.

ذخیره گرمایی در خاک

فراوانی یخبندان و شدت آن  در باغستانهایی که دارای خاک آماده، خشک و پوشیده از کود و گیاه است با باغستانهایی که دارای خاک مرطوب، فشرده و عاری از علف هست، مقایسه می شود. برای اینکه خاک برهنه و عاری از علف بوده و دارای فشردگی، ذخیره رطوبت دارای گرمایی بیشتر در طی روز از خاک پوشیده و دارای سایه و خشک می باشد. در شب این گرما آزاد شده و به لایه پایین هوای محاط شده در درختان میوه و گیان وارد می شود .و حداقل تخریب یخبندان اتفاق می افتد. در جوامع گیاهی ایستاده، یخبندان به سه شیوه افزایش می یابد:

سایه اندازی بر خاک، باز داشتن جریان گرما در خاک، خشک کردن خاک و بالا بردن سرمایش تشعشعی در سطح که می تواند در سطح میوه رخ دهد.

ضخامت کودهای گیاهی انتشار یخبندان را افزایش داده و و در سرتاسرلایه خاک  ازجریان گرما  در طی روز جلوگیری می کند و  جریان گرما را در بالای پوشش در طی شب با تاخیر همراه است. در زمینهای خشک ایجاد هوا در خاک که می تواند جلوی جریان گرما را بگیرد و گرمای پایین را در طی روز ذخیره کند.

بنابر این حفاظت خاک مرطوب با تکرار آبیاری های سبک در نگهداری از خاک عریان و فشرده سازی خاک با غلطک بهترین تکنیک برای تخریب یخبندان در باغستان ها، تاکستان ها است.

پوشاندن پوشش گیاهی

کاشت درختان با سایبان بزرگ در باغستان مقداری از یخ زدگی را از بین می برد. نخل خرما در کالیفرنیا و درختان صنوبر در الابامای جنوبی بعنوان سایبان جهت پوشش درختان مرکبات استفاده می شود.

برس کشی راه معمولی جهت محافظت پوشش گیاهی از گزند یخبندان است. پوششی از کاغذ ضخیم قهوه ای رنگ با استفاده از تیرهای نوک تیز در مت ردیفهای شرقی – غربی گیاهان استفاده می شود.

به یک زمین پر از بوته نگاه کنید. در طی روز، بعنوان یک محافظ در برابر بادهای سرد بعنوان یک بادشکن عمل م کند، هنگامیکه در شب تشعشع کاهش می یابد. امواج یا چرخش پوشش پلی پروبلین در یک ضخامت زیاد از میوه ها محافظت می کند. مواد استفاده شده، چندین درجه را محافظت می کنند. پلاستیک سفید همبسپار نیز به عنوان محافظت کننده  در گلخانه عمل می کند اما، برای گیاهان و میوه ها استفاده نمی شود. روشنایی و پوشش متوسط بهترین محافظت را برای رشد کم محصول مانند توت فرنگی ایجاد می کند.

تغذیه:

کاشت گیاهان برگ ریز پاییزی، مانند هلو ;که از تغذیه سالم بهره مند نیست مخصوصاً در مورد  نیتروژن،  شدیدا در معرض خطر یخبندان قرار دارد. شکوفه میوه چنین درختانی سلامتی کمی دارند و به اسانی در برا بر یخبندان صدمه می بینند. کاربرد نیمه تابستان یا کار برد فوری نیتروژن می تواند توان میوه را افزایش داده و شکوفه گیاه رشد کند و  بعضا تاخیر در گلدهی در میوه های هسته دار مانند هلو ایجاد کند. هرچند درختان میوه با نیاز به باروری کم مانند  سیب و گلابی نیاز معمولی به باروری در اواسط و  اواخر تابستان ندارند. مانند زغال اخته.

و برای

آبیاری

ابیاری قدیمیترین، عمومی ترین و موثر ترین روش محافظت در برابر یخبندان می باشد. ابیاری با نصب آب پاش در بالا یا پایین تاج پوشش گیاهی استفاده می شود. اب پاشی تاج پوشش گیاهی با رها کردن اب با گرمای نهان آب زمانی اب از مایع به یخ تبدیل می شود مقداری گرما تولید می کند. در طول یخ زدن گرمای نهان ازداد شده و گرمای از دست رفته پوشش گیاهی و محیط را جبران می کند. در شرایط بهتر، اب پاشی چرخشی یک بار در هر دقیقه و بکار بردن آب  به میزان 2 تا 4 میلیمتر اب در یک ساعت کفایت می کند. پشتیبانی کردن منبع اساسی می باشد، عمل نکردن منبع زیانبار خواهد بود. یک بار شروع کردن ابیاری باید تا صبح زمانی که نور خورشید به درختان برخورد ادامه پیدا کند. در دیگر فصل ها اب پاشی می تواند بعنوان سرد کنند تبخیری استفاده شود، سر کنند مصنوعی، تاخیر در شکوفه دهی، جلوگیری از افتادن میوه ها، جلوگیری از افتاب سوختگی و بهبود رنگ میوه ها را باعث می شود.

 

بخاری:

گرمسازی باغستان بریا محافظت از در برابر یخبندان در بعضی از کشورها استفاده می شود. هزینه بالای سوخت باعث می شود که از دیگر روشها استفاده شود. استفاده از بخاری چندن مزیت دارد. بیشتر بخاری ها جهت سوخت نفت طراحی شده اند و می توانند به وسیله شبکه ای از لوله ها به هم متصل می شوند. مزیت این سیستم این است که می توان میزان سوخت رسانی به بخاری ها را کنترل نمود و فشار سوخت را تنظیم کرد.

سیستم خط لوله می تواند برای استفاده از گاز طبیعی طراحی شود. پروپان، نفت خام، و سیستم گاز طبیعی  برای خانواده مرکبات می تواند استفاده شود. بخاری با سه مکانیسم محافظت را فراهم می کنند:

  1. گاز گرم به بالای پوشش گیاهی ساطع شده و با عث می شو که عمل اختلاط صورت صورت گیرد و لایه اینورژن شکسته می شود. مقداری انرژی بخاری این شکل رها می شود.
  2. انرژی باقی مانده به وسیله تشعشع از دودکش و بدنه بخاری رها می شود.
  3. نسبت ناچیزی از از گرما به وسیله عمل هدایت از بخاری به خا ک جریان پیدا می کند.
  4. پیرامون بخاری حرارت بیشتری نیازمند است زیرا جریان هوای گرم صعود کنند هوای سرد را به بالا هدایت می کند.
  5. فراهم کردن گرما با عث تاخیر در پیش بینی می شود اگر درجه حرارت ناگان افت کند یا به ارامی پیش بینی شود. نخستین نصب هزیه کمتری از یک سیستم دارد، اگرچه سوخت گران است و عملیاتی هزینه بر است و لی نمی توان خطر کرد. هر چه گرما فراهمشد سود خواهد داشت.

ماشین های بادی

هدف استفاده از ماشین های بادی،انتشار هوای گرم در زیر سطح  محصولات می باشد. ماشین های بادی فقط در سرایط یخبندان تشعشعی موثر می باشند.انها باید با اطلاع دقیق ما از چگونگی تاثیر یخبندان در یک ناحیه یا باغستان نصب شوند. نوعی از ماشین های بادی با پره هایی با قط 5 متر که بر روی برج استیلی که 10 متر ارتفاع دارد قرار گرفته اند و تقریبا برای 4 هکتار از منطقه مناسب هستند. این در صورتی است که منطقه مسطح باشد. پروانه های این ماشین ها با نیرویی  85 تا 100 هکتو پاسکال نیاز دارند. ماشین های بادی همزمان با بخاری های بکار گرفته می شوند. زمانی که این دو روش ترکیب می شود نیاز به تعدادی بخاری در هکتار به نصف کاهش پیدا می کند.

 

پیش بینی یخبندان؛پیش بینی فصلی

شاخص نوسان جنوبی مخصوصاً SOI در طی پاییز ایجاد شده یک ابزار نسبتا معتدل برای تعیین تاریخ یخبندان های گذشته و تعدادی از زورهاییخبندان در استرالیا با یک  زمانی که 4 تا3 ماه می باشد. فاز نوسان جنوبی عاملی که باعث یخبندان های اواخر پاییز می شود. فصلی که یخبندان های زیادی دارد و در ارتباط با این الگوها است و برای اینکه به النینو وابسته و نتیجه کاهش بارندگی است. اسمان صاف و سرمایش تشعشع سطح زمین در طی زمستان و اوایل پاییز بوجود می اید.

 

بالا امدن سریع فاز نوسان جنوبی در اواخر پاییز نشاندهنده یخبندان های محدود در این فصل و یخبندان زود رس می باشد. به بیانی دیگر دوره یخبندان در داخل یک فصل  قدیمی نخواهد بود. دلیلی که برای ای نظریه وجود دارد، میانگین بارش و پوشش ابر است که برای یک تعدا بیشتری از زوزها در نتیجه تشعشع تابشی سطح زمین در فصل زمستان وجود دارد.

پیش بینی برای یک تا دو روز اینده

شرایط هواشناسی برای ایجاد یخبندان اسمان صاف، اینورژن دمایی و سرعت باد کمتر از 7 کیلومتر در ساعت می باشد. این شرایط اب و هوایی با سیستم پر فشارهمراه می باشند که در فصل زمستان بوجود می اید.اگر اسمان صاف باشد جو نسبتاً ارامی در طی شب بوجود امده و نقشه های هوا در تلویزیون نشان می دهد که ناحیه ای با یک سیستم پرفشار اتفاق افتاده است.انتظار یخبندان در طی یک شب اینده اتفاق خواهد افتاد.