دانلود مقاله بررسی شرایط هم اقلیمی گندم و جو و تعیین مناسبترین تاریخ کشت در شهرستان بجنورد

بخشی از مقاله

خلاصه
عمده ترين عوامل و متغيرهايي كه براي تعيين رشد گندم و جو به كار برده مي شود ، شامل نزولات جوي و توزيع آن ،متوسط درجه حرارت ، نور خورشيد و نوع خاك هستند. مقدار بارشي كه مي تواند در كشت و رشد غلات ديم به كار آيد حدود 500 تا 250 ميليمتر است ، لذا ميزان بارش ساليانه بجنورد بيش از 250 ميليمتر است كه قدرت تامين رطوبت خاك براي تغذيه و رشد محصول را دارد . از طرف ديگر درجه حرارت مطلوب ، كه تهويه مناسب را به وجود مي آورد ، بين 22 تا 20 درجه سلسيوس است ، زيرا دماي بالاتر از 22 درجه ، باعث نامنظمي جوانه زدن محصول و دماي كمتر از 4 درجه، سبب توقف جوانه زدن مي شود .

پس در شهرستان بجنورد درجه حرارت مطلوب براي رشد و جوانه زدن فراهم شده است. همچنين غلات از گياهان نورپسند به شمار مي روند وبراي رسيدن به نور اشباع به 6000 تا 5000 فوت شمع نياز دارند . البته نور اشباع از طريق پرتوهاي خورشيد در دوره رشد محصولات گندم و جوي ديم بجنورد به وجود مي آيند . پس مي توان گفت : بجنورد از نظر شرايط اقليمي محل و مكان مناسبي براي كشت محصولات ديم ، بالاخص گندم و جو است .

مقدمه
شهرستان بجنورد در شمال غربي استان خراسان قرار دارد كه از شمال به ارتفاعات كپه داغ و ادامه آن از جنوب به كوهستانهاي آلاداغ و كورخود محدود مي شود . اين شهرستان در طول جغرافيايي َ59، ْ57 و َ2، ْ56 و عرض جغرافيايي َ20،ْ38 و َ45، ْ36 واقع شده است و حدود 17245 كيلومتر مربع وسعت دارد ، كه 354606 هكتار از وسعت آن قابل بهره برداري است . از اين وسعت اراضي قابل بهره برداري ،203191 هكتار درسال 1368 زير كشت بوده است و معادل 169839 هكتار آن ، يعني 5/83 درصد آن به كشت گندم و جو اختصاص يافته كه 5/70 درصد آن را كشت ديم و 5/29 درصد ديگر آن را كشت آبي تشكيل داده است .

پس علت توسعه و كشت گندم و جو در شهرستان بجنورد سازگاري نبات با اقليم و خاك آن سامان است ، ولي از راندمان كمتري ، يعني حدود 670 كيلوگرم در هر هكتار ، برخوردار مي باشد . هرچند در افزايش بازده محصول عواملي چند موثرند ، ولي نقش زمان كشت در افزايش راندمان را نمي توان ناديده گرفت ؛ لذا هدف از اين مقاله بيان سازگاري گندم و جو با شرايط محيطي ، بالاخص اقليم بجنورد و نيز تعيين مناسبترين تاريخ كشت گندم و جو ديم در آن شهرستان است .

سازگاري ( بيولوژي گندم و جو )
گندم و جو ، كه از نظر شرايط اقليمي داراي رشد شبيه به هم هستند ، در مناطقي كه ميزان بارش سالانه آن بين 250 تا 750 ميليمتر است ، به خوبي رشد مي كنند ، اما بهترين محصول در شرايطي توليد مي شود كه بارش سالانه از 750 ميليمتر كمتر باشد . از نظر فصل كشت ، گندم به دو نوع بهاره و زمستناه تقسيم مي شود كه گندم بهاره در مناطق نسبتاً مرتفع بجنورد ، كه داراي زمستان تقريباً سخت و طولاني است ، كشت مي شود كه در مرحله اوليه رشد مي تواند حرارت كمتر از 10- درجه سلسيوس را تمل كند . در حالي كه گندم زمستانه در نقاطي از بجنورد ، كه داراي زمستان نسبتاً ملايم است كشت مي گردد و در صورتي كه سخت شده باشد قادر است در زير برف تا سرماي 30- درجه سلسيوس را تحمل كند .

گندم يك گياه روز بلند است ؛ البته ممكن است در روزهاي با طول 8 ساعت نيز گل كند، ولي روزهاي بلند ، گل كردن آنرا تسريع مي كند . روز كوتاه به افزايش رويشي گياه كمك كرده ، سبب به تاخير افتادن خوشه مي شود . همچنين گندم محصولي است كه به 50 تا 1000 گرم آب در مدت طول رويش خود نياز دارد . عدم وجود رطوبت از تشكيل جوانه جلوگيري مي كند . بنابراين با توجه به شرايط بيولوژيكي محصول ، مي توان شرايط انطباق آن را در شهرستان بجنورد مشاهده كرد .

عوامل موثر درسرعت رشد و توليدوماده خشك در محصولات گندم و جو به مجموعه اي از عوامل اقليمي نظير انرژي خورشيد ( نور ، ساعت و روشنايي ) ، درجه حرارت ، رطوبت ، بارش و غيره بستگي دارد كه بررسي و شناخت نوع تابش هر يك از اين عوامل بر محصولات ديم ، بالاخص گندم و جو در شهرستان بجنورد لازم به نظر مي رسد .

1- تابش خورشيد
كه منبع نهايي تمام انرژي براي مراحل فيزيكي و بيولوژيكي كليه اعمال حياتي نبات است. شدت ، مدت و كيفيت انرژي ورودي از خورشيد به طور مستقيم و غير مستقيم بر كنترل رشد و نمو و فتوسنتز گندم و جو ديم تاثير دارد، زيرا ماده خشك در گياه از طريق فتوسنتز توليد مي شود . سه خصوصيت اصلي نور و تابش كه رشد و نمو محصولات زراعي ديم را در بجنورد تحت كنترل قرار مي دهند ، عبارتند از :

الف : شدت تابش
شدت تابش بر فرآيندهاي داخلي نبات تاثير مي گذارد . ميزان شدت تابش در شهرستان بجنورد 10867 فوت شمع در بهار و 13027 فوت شمع در تابستان و 1053 فوت شمع در زمستان است كه نور اشباع براي گندم و جو ديم در بجنورد 5300 فوت شمع است كه اين نور از طريق تابش خورشيد تامين مي شود ، هرچند از نظر تئوري ، فتوسنتز در هر شدت تابش ناچيز انجام مي گيرد ، ولي حداقل شدت تابش لازم براي فتوسنتز مفيد اين محصولات 1000 تا 2500 فوت شمع است .

ب: كيفيت نور
پرتوهاي خورشيد تا طول موج 29/0 ميكرون براي اغلب محصولات زراعي مضر است ولز از 4/0 تا 7/0 ميكرون موثرترين نور براي فتوسنتز است و پرتوهايي كه طول موج آنها بيشتر از 7/0 ميكرون است ، عملاً تاثيري بر فتوسنتز ندارد و داراي اثر حرارتي است . پس طول موج فعال براي فتوسنتز محصولات گندم و جو ديم در شهرستان بجنورد ، وجود دارد .

ج: ساعات روشنايي :
ساعات روشناسي كنترل كننده برخي از پديده هاي دروني گندم و جو ، از جمله فتوپريوديسم است كه از نظر پيدايش اندامها در نبات داراي اهميت است .
جدول شماره يك : ساعات روشنايي روزهاي هرماه و ماهانه ايستگاه بجنورد
آذر آبان مهر شهريور مرداد تير خرداد ارديبهشت فردوردين اسفند بهمن دي ماههاي سال

55/9 5/10 5/11 5/12 5/13 5/14 5/14 5/13 5/12 5/11 5/10 5/9 روشنايي روزهاي مرداد
285 215 345 5/387 5/418 5/449 5/449 5/418 5/287 335 315 285 روشنايي ماهانه
از جدول شماره يك مي توان استنباط نمود كه كمترين ساعات روشنايي ، در ردوره سرد در بجنورد ، بالخص از آبان تا بهمن ماه مشاهده مي شود كه بيشترين ساعات روشنايي ، در دوره گرم سال بجنورد وجود دارد . كاهش ساعات روشنايي سبب تنزل انرژي رسيده از خورشيد در دوره سرد است اين روشنايي براي گندم و جو كه از نباتات گروه روز بلند هستند پاسخگوي فتوپريوديسم نيست .

اما در دوره گرم سال كه مدت نرو خورشيد افزايش مي يابد ، براي فتوپريوديسم گندم و جو سودمند است . البته اين وضعيت در دوره افت و قطع بارش اتفاق مي افتد و باعث افزايش خشكي فيزيكي محيط كشت گندم و جو ديم مي شود ، ولي سبب انتقال محصول از مرحله رشد رويشي به مرحله زايشي مي گردد. آستانه تقريبي طول روز براي گندم و جو ديم 5/13 ساعت است .

2- درجه حرارت
عامل حرارت نقش اساسي در ارتباط با كوتاه يا طولاني شدن هر يك از مراحل فتولوژي محصولات ديمزارها دارد . دماي متوسط سالانه بجنورد 5/13 درجه سلسيوس است . حداقل درجه حرارت C ْ2/13- درجه سلسيوس و حداكثر درجه حرارت 6/39 درجه سلسيوس ، متوسط حداكثر درجه حرارت 3/29 درجه سلسيوس و ميانگين حداقل درجه حرارت 2/6- درجه سلسيوس مي باشد . تيرماه گرمترين و بهمن ماه سردترين ماه در بجنورد است . تفاوت دماي زمستاني و تابستاني براي ايستگاه بجنورد 8/52 درجه سلسيوس است كه به مدت هفت ماه سال يعني از مرادماه حالت دما نزولي و پنج ماه از سال يعني از اسفندماه دما سير صعودي دارد كه در نمودار شماره يك آمده است .

پس از كاشت گندم و جو، در ابتدا نقش درجه حرارت خاك عامل مهمي محسوب مي گردد . اگر بذر كشت شده با محدوديت رطوبت مواجه نباشد در مدت 8 الي 40 روز مرحله جوانه زدن به طول مي انجامد . اين دامنه تغييرات جوانه زدن در رابطه مستقيم با افزايش درجه حرارت خاك مي باشد . افزايش درجه حرارت ، طول هر يك از دوره هاي فتولوژي را كوتاه مي نمايد .

اثر درجه حرارت پايين در گندم و جو چنانچه تدريجي باشد خسارت بار نخواهد بود ؤبدين معني كه در سالهايي كه هوا به تدريج سرد مي شود ، گندم و جو تا درج حرارت 30- درجه سلسيوس را نيز به راحتي تحمل مي كند ولي چنانچه هوا سريعاً سرد شود و دوام سرما نيز زياد باشد ممكن است خساراتي را به بار آورد . به طور كلي بالا بودن درجه حرارت ، فرآيندهاي رشد را افزايش مي دهد و به ندرت مشاهده مي گردد كه درجه حرارت بالا سبب از بين رفتن نبات بشود ، به شرط آنكه آب كافي در اختيار گياهدقرار گيرد .

البته اگر درجه حرارت از حدي تجاوز كند مي تواند بر محصولات زراعي گندم و جو در منطقه بجنورد اثر منفي داشته باشد . تعيين تاريخ متوسط درجه حرارت از آستانه حرارتي گندم و جو ديك بجنورد اولين روزي است كه آستانه حرارتي گندم و جو از 5 درجه سلسيوس عبور بكند . براي تعيين تاريخ عبور بايستي زمان مورد نظر را از فرمول زير به دست آورد :

كه در آن C.D.D واحد هاي رشد و ميانگين روزانه دما و ‏Tt مينيمم دماي آستانه ، كه براي گندم و جو 5 درجه سلسيوس است . اهميت واحدهاي رشد در اين است كه چنانچه قرار است گندم و جو با توجه به رطوبت ذخيره شده در خاك جوانه بزند و سر از خاك برآورد و سپس به مرحله پنجه زدن برسد و بعد وارد زمستان گردد ، اين واحد براي گندم و جو آبانماه معادل 9 درجه سلسيوس مي باشد كه از 5 درجه سلسيوس آستانه حرارتي بيشتر است كه با فصل كشت غلات ديم در بسياري از نقاط بجنورد مطابقت دارد.

به تدريج كه هوا سرد مي شود ، مقاومت گندم و جو زمستناه افزايش مي يابد . آبانماه زمان مناسب جهت كشت گندم و جو ديم در بجنورد است . چنانچه دو هفته قبل از زمان مناسب اقدام به كشت شود و گياه در خاك گرم كاشته شود باعث خطر حمله امراض به ريشه مي شود و اگر از زمان مناسب ديرتر كشت شود نيز خطر سياهك آشكار و زنگ گندم و جو افزايش مي يابد .

زمان مناسب كشت گندم و جو بهاره در ديمزارهاي بجنورد ، اوايل فروردين ماه است كه متوسط ماهانه 7/21 درجه سلسيوس است از 5 درجه سلسيوس آستانه گندم و جو بيشتر است . هر گونه تاخير كشت باعث كاهش توليد گندم و جو بهاره مي شود .

يخبندان
يخبندان يا درجه حرارت پايين در بجنورد به دو طريق ممكن است به وجود بيايد ؛ نوع اول “ يخبندان جابجايي ” يا “ انتقالي ” است كه بر اثر ورود توده هواي سرد قطبي بري سيبري (CP) به شهرستان بروز مي كند ، به طوري كه اين توده هوا داراي درجه حرارات كمتر يا در حد درجه حرارت آستانه حرارتي گندم است .
نوع دوم “ يخبندان تشعشعي ” است كه در اقصي نقاط بجنورد بروز مي كند و هنگامي پديد مي آيد كه تشعشع خالص بجنورد منفي است ؛ يعني از غروب آفتاب ودر طول شب به علت افزايش تابشهاي زميني سطح خاك و گياه سردتر از هواي بالاي سرش مي شود و پديده “ اينورشن ” حرارتي اتفاق مي افتد كه باعث سرد و سنگين شدن هواي مجاور زمين بجنورد بجنورد و عدم صعود يعني پايداري آن مي شود كه افت بيشتر دما را به دنبال دارد و باعث به وجود آمدن يخبندان تشعشي در بجنورد مي شود . در صورت بروز يخبندان ، گياهك گندم و جو مكن است نتواند در مقابل آن مقاومت كند .

يخبندان موجب تشكيل كريستالهاي يخ و فضار بين حفراه اي گندم و جو مي شود ، يخ در داخل حفره ها سبب خسارت بيشتري به صورت مكانيكي يا قطع ساختار پروتوپلاسم و پلاسماي غشاء نبات مي گردد . چون گياه گندم و جو از نظر رشد و نمو و زمان وقوع يخبندان خسارت چنداني براي محصولات گندم و جو به بار نمي آورد . حداكثر تعداد روزهاي يخبندان براي بجنورد 142 روز و حداقل آن حداقل آن 77 روز است و متوسط روزهاي يخبندان 110 روز است .

3- بارش
مقدار بارش و روند توزيع آن يكي از عوامل اصلي كنترل توليد محصولات ديم است . بر اين اساس متوسط بارندگي 13 ساله بجنورد 266 ميليمتر است كه بيشترين بارش بجنورد 1/415 ميليمتر در سال 1360 و كمترين بارش حدود 7/143 ميليمتر در سال 1362 صورت گرفته است . دامنه تغييرات ساليانه بارش بجنورد 4/271 ميليمتر ، انحراف از ميانگين بارش 80، انحراف معيار 96 و ضريب تغيير پذيري بارش بجنورد 5/35 درصد مي باشد كه مبين نوسانات مكاني و زماني بارش در بجنورد است . از مجموع بارش 13 ساله بجنورد ، 35 درصد آن در فصل زمستان ، و 20 درصدر درفصل پاييز باريده است . به طوري كه معلوم است بيشترين بارش در بجنورد از بهمن تا ارديبهشت اتفاق مي افتد .

به طور كلي گندم و جو ، كه از عمده ترين محصولات ديم شهرستان بجنورد مي باشند ، با مقدار و توزيع مناسب نزولات ارتباط مستقيم دارد ؛ زيرا كه با افزايش بارش بازده محصول توام با توزيع مناسب باران ميسر است ، يعني بهترين محصول گندم و جو ديم در بجنورد در سالهايي برداشت شده است كه پراكندگي باران مناسب بوده و از همه مهمتر اولين باران موثر در زمان مناسبي باريده است .

شروع بارش در بجنورد ، در اولين روزي كه ميزان به 20 ميليمتر برسد . چون هر بارش از نظر كمي نمي تواند مورد استفاده بذر كاشته شده در داخل خاك قرار گيرد ، زيرا نياز آبي گندم و جو در مرحله جوانه زدن 20 ميليمتر است . از كاشت تا سبز كردن ، كه به 10 روز زمان نياز است ، هر روز 2 ميليمتر آب به مصرف مي رساند ، پس 20 ميلي متر آب لازم است . از سبز كردن تا پنجه زدن ، خوشه رفتن ، خميري شدن دانه و رسيدن 90 روز زمان مي برد كه نبات 390 ميلي متر آب را در همين دوره به مصرف مي رساند .
اولين زمان شروع بارش در بجنورد ، ابان ماه است ، كه باعث تقويت ذخيره رطوبتي خاك مي شود ؛ به همين دليل است كه زمان كشت ديم در بسياري از نقاط بجنورد اوايل يا اواسط آبان است ، چون رطوبت لازم سبز شدن به واسطه شروع تامين مي گردد .

طبق فرمول ويبول . با احتمال 75 درصد تاريخ پايان بارش بعد از بيست ارديبهشت خواهد بود . با توجه به زمان خاتمه بارش در بجنورد كشت گندم و جو بهاره اوخر اسفند و اوايل فروردين پيشنهاد مي گردد . پس تاريخ شروع بارش حد نهايي تاريخ كاشت در منطقه بجنورد مي باشد .

چنانچه در تاريخ ياد شده كشت ديم انجام شود با ريزشهاي باران 20 ميلي متر مرحله جوانه زدن به راحتي انجام خواهد شد و محصول به علت دارا بودن قدرت مقابله با سرما در زير برف باقي مي ماند و با گرم شدن هوا در فصل بهار ساير مراحل رشد خود را به راحتي و بدون خسارت انجام داده و در نهايت محصول بيشتري عايد مي شود . كاشت ديرتر از تاريخ اعلام شده باعث تاخير زماني كاشت مي شود . زيرا نزولات جوي در بجنورد مداوم بوده و كشاورز امكان بذر پاشي را از دست داده و به علت مرطوب شدن زمين فرصت انجام عمليات كاشت را در اختيار ندارد .

4-تبخير و تعرق
تبخير و تعرق ، تركيب كاهش آب از سطح نبات با پوشش گياهي است كه تبخير سطح خاك و تعرق از نبات را شامل مي شود . هر دو فرآيند اساساً شامل تغيرات از مايع به بخار هستند . وقتي كه آب براي انتقال در محل محياست ميزان تبخير و تعرق به وسيله عوامل اقليمي به طور ابتدايي كنترل مي شود كه شامل تابش خورشيد ، باد و رطوبت نسبي است . در دوره گرم سال بر اثر بزرگ شدن زاويه تابش خورشيد مقدار بيشتري از انرژي سطح خورشيد به زمين بجنورد مي رسد م به تبعيت از آن دماي هوا نيز افزايش مي يابد.بر اثر افزايش سرعت باد ، كه در خرداد ماه به 6 تا 11 نات و در تيرماه به 27 تا 22 نات مي رسد همچنين دماي بالاي هوا ظرفيت رطوبتي هوا را افزايش داده و باعث كاهش رطوبت نسبي هوا مي شود . بر اثر اين عوامل ميزان تبخير و تعرق افزايش مي يابد . چنانكه بيان گرديد متوسط بارش جوي بجنورد 266 ميلي متر است در حالي كه ميزان تبخير و تعرق به روشهاي تورمنت وايت ، بلاني كريدل و طشت بين 1200 تا 600 ميلي متر است ؛ لذا گندم و جو بهاره كه ديرتر از تاريخ اعلام شده كشت شوند به صورت زودرس درآمده و كوتاه بودن دوره رشد محصول سبب كاهش توليد ماده خشك در گياه است و از توانايي محصول در دوره توليد ماده خشك مي كاهد .

نتيجه
به طوري كه مشخص گرديد از مجموع اراضي زير كشت گندم و جو ، 5/70 درصد آنرا كشت ديم تشكيل داده است و اغلب در اراضي داراي 19 درجه تا 3 درجه صورت
مي گيرد ، يعني در اراضي مرتفع شهرستان بجنورد كشت ديم ميسر است . .

جدول شماذه 2: موازنه آبي در ايستگاه بجنورد ( به روش تورنت وايت )
سال آذر آبان مهر شهريور مرداد تير خرداد ارديبهشت فردوردين اسفند بهمن دي ماههاي سال
1/4 9 3/14 6/20 24 1/25 3/22 8/16 2/12 2 1 5/1 دما TْC
266 5/22 4/20 7/8 1/7 5/9 9/14 7/21 37 7/32 5/38 9/31 1/21 بارندگي به م م
8/657 4/11 2/29 8/51 3/89 9/122 6/125 3/97 3/74 3/27 2/11 3/3 2/5 تبخير و تعرق به م م
- 1/11 - - - - - - - 7/64 100 100 100 ذخيره رطوبت
د رخاك به م م
6/88 4/11 - - - - - - - 4/5 3/27 6/28 9/15 مازاد آب به م م
6/434 - - 1/43 2/82 4/114 7/110 6/75 6/9 - - - - كمبود اب به م م
آنچه از جدول شماره 2 استنباط مي شود وجود ذره رطوبتي خاك و مازاد آبي از آذر تا ارديبهشت است كه ميزان و مقدار هر يك از ماهها در جدول بت شده است و اين ذخيره رطوبتي خاك همراه با مازاد آبي حاصل نزولات جوي در سه ماهه زمستان به شكل برف و در بهار به صورت باران است بالاخص در مناطق كشت ديم كه نزولات جوي آن به علت مرتفع بودن بيش از ايستگاه بجنورد است كه بارش اغلب به صورت برف نازل
مي گردد.