بخشی از مقاله
چکیده
تولید محصولات باغی نظیر زیتون بهشدت وابسته به شرایط آب و هوایی محل است. خواب زمستانه یک جنبه کلیدی در چرخه سالانه این محصولات محسوب میشود. بررسی هوا و اقلیمشناسی کشاورزی جهت تأمین نیاز سرمایی محصولات باغی امری اجتناب ناپذیر است. با توجه به باغهای موجود زیتون در گنبد کاووس و احداث جدید آن بررسی اقلیمی گام نخست و بسیار مهم جهت بهره برداری صحیح از منابع است. با عنایت به وقوع تغییرات اقلیمی تحت گزارشهای بین المللی و منطقهای، هدف از این تحقیق بررسی پتانسیل تأمین نیاز سرمایی درختان زیتون - میوه نیمه گرمسیری - در گنبد کاووس است.
در طرح پیش رو بر مبنای اطلاعات موجود هواشناختی و اقلیمی برای یک دوره 23 ساله آماری - 1394-1371 - نحوه تغییرات پتانسیل نیاز سرمایی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد روند آگروکلیماتولوژی ساعات سرمایی با سطح اطمینان 99 درصد به میزان 75 ساعت در هر دهه از میانگین آن کاسته شده است. تحلیل آماری احتمال وقوع و ریسک نشان میدهد تقرباًی در سطح معنیداری 5 درصد طی سی سال آینده مجموع تعداد ساعات سرمایی صفر تا 7 درجه سلسیوس کمتر از 700 ساعت - مقدار لازم برای درختان زیتون - می شود. لذا خطر عدم تأمین نیاز سرمایی بسیاری از ارقام باغی در گنبد را نیز تحت تأثیر خود قرار خواهد داد.
واژگان کلیدی: تغییر اقلیم، زیتون، باغبانی، تنش محیطی، گنبد، گلستان.
-1 مقدمه
درختان میوه نمیه گرمسیری نظیر زیتون در طول فصل پاییز وارد مرحله "رکود" میشوند و با گذر زمان در فصل سرد وارد مرحله بعدی فنولوژی خود یعنی "استراحت" میشود. در این دوران گیاه قادر به رشد نیست. جهت توسعه و تکمیل مراحل رشد و نمو جوانهها و خروج از مرحله استراحت درختان مذکور، بایستی مدت زمان معینی در معرض دماهای پایین قرار گیرند تا بعد از آن شکوفایی طبیعی جوانهها و رشد آنها، با مهیا شدن شرایط مناسب اتفاق افتد. بنابراین نیاز سرمایی یکی از عوامل مهم در چرخه رشد سالانه گیاه است. تعاریف مختلفی از نیاز سرمایی بسته به شرایط محیطی و گونه گیاهی ارائه شده است.
اما بهطور کلی کمینه زمان لازم برای سرمادهی یک رقم در طی فصل رکود که موجب از سرگیری رشد طبیعی آن در فصل رویش میشود در اصطلاح "نیاز سرمایی" آن رقم نامیده میشود . - 2 - دمای مؤثر جهت رفع نیاز سرمایی بین صفر تا 7 درجه سلسیوس گزارش شده است. دماهای پایینتر از صفر یا بالاتر از 7 درجه سلسیوس بی تأثیر است و حتی دمای روزانه بالاتر از 15/5 درجه سلسیوس در طول مدت سرمادهی ممکن است اثر منفی بر مجموع دماهای دریافت شده داشته باشند . - 6 - بنابراین در راستای تأمین نیاز سرمایی، دما و مدت سرما مورد بحث است. یعنی تعداد ساعاتی که بایستی گیاه در معرض دمای کمتر از 7 درجه سلسیوس باشد، تا از خواب زمستانه بیدار و مراحل رشد فنولوژیکی خود را در اواخر فصل زمستان و اوایل بهار آغاز کند.
تأمین نیاز سرمایی و تکمیل مراحل فنولوژی در گیاه دارای اهمیت است. مقادیر نیاز سرمایی درختان خزاندار و گیاهان باغبانی در نوشتهجات - 6 - و گزارشهای علمی ارائه شده است - زیتون 400 تا 700 ، پسته 800 تا 1000، گلابی 600 تا 1500، زردآلو 3 - 740 - ، انگور 200 ساعت و ارقام مختلف گردو از 400 تا 1500 ساعت متفاوت است . - 5 - حال آنکه بنابه دلایلی نظیر زمستانهای گرم یا دوره های گرم غیرمعمول در زمستان، نیاز سرمایی گیاه برطرف نشود رشد و نمو آن با مشکل روبرو خواهد شد. درختان زیتون در دسته میوههای نیمه گرمسیری با سه مشخصه اصلی نیاز سرمایی کم، مقاومت به سرمای کم و همیشه سبز است.
لذا بررسی برآورد نیاز سرمایی در منطقه مورد مطالعه بسیار حائز اهمیت است. چنانچه با توجه به گرمایش جهانی رخداده و رو به رشد نیاز سرمایی رقم و گونه باغی مورد نظر تأمین نگردد اثراتی همچون کاهش تولید گرده، تأخیر و بی نظمی در گلدهی و برگدهی، عملکرد کم، حساس شدن درختان به بیماریها و تنشهای محیطی را در پی دارد. عواملی همچون ژنتیک و نوع رقم بر مقدار نیاز سرمایی درختان تأثیر گذارند . اما با توجه به شرایط آب و هوایی و اقلیمی محل و آینده پیش رو میتوان ارقام مناسب را برگزید. هدف از این تحقیق بررسی شرایط آگروکلیماتولوژی درخت زیتون در اقلیم شهرستان گنبد است.
-2 مواد و روشها
گنبدکاووس واقع در استان گلستان دارای آب و هوای مساعد و خاکی حاصلخیز بهخصوص خاکهای جلگهای لس است. آب بخش کشاورزیعمدتاً از رودخانهها و چاهها فراهم میشود. محصولات کشاورزی مهمی در این منطقه تولید میشود. این شهرستان با منابع آبی بسیار محدود، در حاشیه دریای خزر قرار گرفته است. اقلیم نیمه خشک منطقه که پایین بودن نزولات جوی را موجب شده، وضعیت زمینشناسی و نیز واقع بودن در حاشیه دریا همگی باعث محدودیت منابع آب زیرزمینی و سطحی شیرین در منطقه شدهاند. مطالعات هوا و اقلیم شناسی در کلیهطرحهای توسعه کشاورزی و باغبانی، از مطالعات پایه و اصلی به حساب میآید.
این مطالعات به دلیل مشخص کردن شرایط آب و هوایی و اقلیمی منطقه و نقش تعیین کنندهای که در انتخاب مکان یا انتخاب رقم مناسب گیاهی جهت احداث باغ دارد، از اهمیت بسزایی برخوردار است. همچنین تعیین وضعیت آب و هوایی، از پارامترهای مهم تعیین منابع آبی، شناسایی محدودیتهای اقلیمی در یک منطقه میباشد. در این مطالعه پارامترهای مختلف هواشناسی مشتمل بر درجه حرارت، رطوبت نسبی، باد، تبخیر، ریزشهای جوی، طول دوره یخبندان و مقادیر احتمال تأمین نیاز سرمایی در مقیاسهای مختلف زمانی بررسی و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.با بهرهگیری از ایستگاههای هواشناسی، آمار و اطلاعات مورد نیاز در ارتباط با پارامترهای مختلف هواشناسی و از جمله درجه حرارت، رطوبت نسبی، باد و تبخیر اندازهگیری و ثبت میشوند.
با استفاده از روشها و استانداردهای موجود و متداول، نسبت به تعیین اقلیم، رژیم آب و هوایی و روند تغییرات نیاز سرمایی بر مبنای مدلهای مختلف اقدام میگردد. با توجه به بررسیهای به عمل آمده، ایستگاه هواشناسی متجانس و همگن با منطقه مورد مطالعه با آمار مناسب و قابل اعتماد ایستگاه گنبد کاووس تشخیص داده شد. طول دوره آماری و کفایت دادهها بررسی شد. با هدف سازماندهی بانک اطلاعاتی، کلیه آمار موجود در ایستگاههای مجاور نظیر گرگان، هاشم آباد نیز که شامل داده های روزانه وضع هوا - دمای کمینه و بیشینه، بارش، تابش خورشیدی، رطوبت و ساعات آفتابی - ، مشخصات مکانی ایستگاهها و دیگر پارامترهای مورد نیاز گردآوری شد.
سالهای آماری 1992 میلادی 1371 - شمسی - لغایت 2015 میلادی 1394 - شمسی - برای یک دوره 24ساله برای انجام مراحل پژوهش استفاده شد. برای انجام کنترل کیفی دادههای روزانه ایستگاه، برنامه آنالیز در محیط R و MATLAB و Excel تهیه شد. نیاز سرمایی با نرمافزار ChillR برآورد شد. این بسته نرم افزاری توسط لودلینگ در سال 2012 در محیط نرم افزار قدرتمند آماری R 1.84 تهیه شده است . - 4 - پس از برآورد نیاز سرمایی، در نهایت نمودار روند و توزیع نرمال تجربی برازش یافته احتمال وقوع ساعات سرمایی برای منطقه ترسیم شد.
حداقل سالهای آماری مورد نیاز برای تجزیه تحلیل دادههای آماری - دما، نیاز سرمایی - به پیشنهاد آقای ماکوس - 1 - بستگی به این دارد که بخواهیم نتایج در چه سطح آماری قابل قبول باشد. به طور معمول در مطالعات آماری هواشناسی سطح اعتماد 90 درصد در نظر گرفته میشود. لذا در سطح آماری 10 درصد با آماره تی استیودنت - سطح اطمینان 90 درصد - به ازای درجه آزادی سال منهای 6 با توجه به دور بازگشت 2 و 100 ساله به روش سعی و خطا از جدول استاندارد به دست میآید. نتایج تحلیل آزمون کفایت داده برای آمار موجود نشان میدهد، حداقل قابل قبول طول دوره آماری جهت تجزیه و تحلیل نیاز سرمایی برابر 10 سال است.
لذا طول دوره آماری موجود برای تحقیق حاضر کافی است. داده های موجود برای دوره 1394-1371 برای سطح اعتماد 90 درصد، دارای کفایت لازم می باشد. بهعبارتی برای یک دوره 23 ساله آمار هواشناسی بر اساس توزیع آماری تی استیودنت میتوان اگر نیاز سرمایی برای دوره بازگشت دو ساله معادل 500 ساعت و دوره بازگشت 100 ساله، تا حدود 1200 ساعت تأمین شود، با طول دوره آماری موجود با سطح اطمینان 99 درصد میتوان راجع به مقادیر نیاز سرمایی قابل دسترس در دو الی سه دهه آماری پیشرو بحث نمود.
-3 نتایج و بحث
پس از بررسیها و برآورد نیاز سرمایی در منطقه مورد مطالعه بر مبنای آمار هواشناسی میزان مقادیر ساعات سرمایی پتانسیلی موجود در طول دوره آماری به دست آمد. بر این اساس نتایج این پژوهش نشان داد، به طور میانگین در حال حاضر قریب به 960 ساعت دماهای صفر تا 7 درجه در طول فصل رکود قابل تأمین است. به عبارتی با دوره بازگشت دو سال بر اساس آمار اقلیمی ایستگاه هواشناسی گنبد تأمین 960 ساعت نیاز سرمایی ممکن خواهد بود. مطابق توزیع آماری - شکل - 1 بر اساس مدل ساده 7-0 درجه سلسیوس مقادیر نیاز سرمایی برای مقادیر احتمالاتی مختلف مشخص شده است.
