مقاله در مورد تاثیر اب و هوا بر روی گیاهان زراعی

word قابل ویرایش
128 صفحه
19700 تومان
197,000 ریال – خرید و دانلود

تاثیر اب و هوا بر روی گیاهان زراعی

پیشگفتار
با وجود اینکه افزایش قابل ملاحظه ای در طی بیست سال گذشته در تولید گیاهان زراعی به ویژه غلات به دست آمده است با این حال متوسط عملکرد اکثر گیاهان زراعی هنوز کمتر از حد پتانسیل بالقوه آنها است . عملکرد بالقوه تنها با استفاده از ارقام پر محصول در شرایط مدریتی ایده آل و همراه با محیط فیزیکی و شیمیایی مطلوب بدست خواهد آمد تاًمین مقدار مناسب عناصر غذایی معرفی مورد نیاز رشد گیاهان یکی از راههایافزایش عملکرد گیهان زراعی است

این کتاب روابط خاک وگیاه که موثر در رشد گیاه وتغذیه عناصر معدنی
عمده ترین گیاهان زراعیمناطق گرم ومعتدل میباشد را مورد بررسی قرار می دهد. در این مجموعه تاکید خاصی به خاک به عنوان مادهً اولیه برای رشد گیاه شده است جنبه های جدید زراعت گیاهان واصول اولیه پیشرفتهای دهه که به وسیله دانشمدان خاک شناس ، زراعت وفیزیولوژیستها بدست آمده است، مورد بحث قرار گرفته است . در این کتاب به تاجزیه وتحلیل این اصول از نظر عملیات کشاورزی مدرن به عنوان الگویی ویژه توجه شده است . بیشتر مباحث مطرح شده با توجه به مشاهدات محیطی عنوان شده است تا کتاب جنبه کاربردی داشته است . در این مجموعه اطلاعات بنیادی و کاربردی مورد نیاز بخش کشاورزی برای مهمترین گیاهان زراعی از خانواده غلات ،حبوبات وگیاهان مرتعی برای مدیریت بهتر گیاهان زراعی آورده شده است . ما امیدواریم که این پروژه اطلاعات مفیدی را برای دانشجویان زراعت ، مروجین کشاورزی ومحققین علاقه مند به حاصلخیزی خاک ،تغذیه گیاهی ،به نژادی ،فیزیولوژی، فیزیولوژی وتولید گیاهان زراعی فراهم سازد . (۱)

مقدمه :
با روند سریع ازدیاد جمعیت در جهان وآهنگ نسبتاً کندی که تولید مواد غذایی دارد روز به روز کمبود مواد غذایی بیشتر وتعداد افراد گرسنه وکم غذا روبه افزایش است . از پیشنهادهائ

ی که برای افزایش تولید مواد غذایی در جهان مطرح می شود یکی افزایش زمین های زیر کشت ودیگری افزایش محصول در واحد سطح است . به طور تقریب حدود ۱۱ درصد از کل اراضی سطح کره زمین ( تقریباً ۱۷۳۰ میلیون هکتار ) زیر کشت وآیش محصولات مختلف و۱۹ درصد ( حدود۳۲۱۰میلیون هکتار)مراتع و۷۰ درصد باقیمانده سهم اندکی در تولید غذای انسان دارند وزیر کشت درآوردن همه آنها امکان پذیر نبود ومستلزم هزینه بسیار است ودر نتیجه چاره ای

جز توسل به پیشنهاد دوم نیست در کشور ما نیز با وجود گستردگی زمین وتنوعی که تولید
گیاهان دارد با مشکل کمبود محصول در واحد سطح رو به رو هستیم وتولیدات کشاورزی کمتر از نیاز ماست به طوری که ناچاریم مقداری از مواد غذایی مورد نیاز خود را از سایر کشورها تهی

ه نمائیم با توجه به رشد جمعیت در کشور که بیش از دو برابر نرخ رشد متوسط جهان بوده وهر ۱۸ سال یک بار جمیعت کشورمان دو برابر می شود در حال حاضر ورود حدود ۳۵ درصد از مایحتاج غذایی از خارج الزامی است و چنانچه تولیدات داخلی در سطح فعلی باقی بماند در سال ۱۳۸۰ درجه وابستگی کشور به مواد غذائیوارداتی به ۸۵ درصد خواهد رسید که برای نجات خود و رفع مشکل ورهائی از قید این وابستگی ها چارهای جز تلاش در جهت افزایش تولیدات کشاورزی در کشور نخواهیم داشت وتحقیق این مهم نیز با ایجاد تحول در بنیان کشاورزی کشوراز طریق بهره گیری موثر از منابع آب وخاک موجود مقدور نخواهد بود و لازم است با استفاده از تکنیک های پیشرفته و شیوه های صحیح زراعت تولیدات کشاورزی خود را تا حد ممکن افزایش دهیم .زراعت عبارتست از علم و فن کشتکار و بهره برداری از آب و گیاه ، آشنائی با تکنیک های علمی و صحیح زراعت و شناخت روش های موفقی که در جهان برای تولید بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد میتواند ما را در بهره گیریهر چه بیشتر از آب وخاک و تامین امکانات لازم برای به کار گیری منابع بالقوه یاری نموده وباعث رشد اقتصادی و بهبود زندگی مردم شود(۳)

اقلیم مطلوب گیاهان
محیطی که حیوان و گیاه در آن زندگی می کند تا کنون تحت نفوذ انسان قرا رنگرفته است با استثنای بعضی اتفاقات سوء مانند قطع جنگلها و سوزانیدن آنها بوسیله انسان در قرون پیش که باعث تغییر آب وهوا ی پاره ای از نقاط گردیده و یا مقدمه ایجاد باران مصنوعی که ممکن است آب وهوا را تغییر دهد و هنوز در آزمایش است و نتیجه قطعی از آن عاید نگردیده است در مواردی انان قادر به تغییر آب وهوا نشده ودر آتیه نزدیک هم چنین امری پیش بینی نمی شود بنا بر این زارع باید

کما کان در مقابل محیط سر تسلیم فرود آورد وبا محیط در تولید کشاورزی به مبارزه نپردازد به عبارت دیگر در کشتکار گیاهان موافقت محیط را شرط اساسی زراعت قرار دهد تا محصول با هزینه کمتر تولید شود زیرا مبارزه با محیط در عمل آوردن محصولات کشاورزی سبب زیاد شدن هزینه تولید می گردد که در اکثر موارد صرف نمی کند .در رشد گیاهان و طی مراحل مختلف نحو آنان مانند مراحل توسعه شاخ وبرگ و بارور شدن و میوه دادن و غیره همیشه محیط بوسیله عواملی مانند حرارت نور و رطوبت تاًثیراتی اعمال می نماید که ما در اینجا به بررسی هر یک از آنها می پردازیم.(۳)

آب به عنوان فاکتور رشد

آب به عنوان فاکتور رشد
اصطلاح «فاکتور رشد»در تولیدات گیاهید نقش بزرگی دارد . فاکتو ررشد میتواند یک ماده

مثلاآب،یک فرم انرژی مانند گرما و یا نور و هم چنین خصوصیات ژنتیکی گیاه باشد که برای رشد و تولید محصول اهمیّت دارند برای
« فاکتورهای ژنتیکی از اصطلاح «فاکتورهای درونی»نیز استفاده میشود که در مقابل آن «فاکتورهای خارجی»قرار دارند و توسط محیط زیست اعمال می شوند در بعضی از فاکتورهای خارجی مانند کوددهی بهآسانی میتوان تاًثیر گذاشت ولی برخی دیگر مانند قدرت ذخیره سازی آب در خاک و یا گنجایش تعویض کاتیونی یک محیط را به ندرت میتوان تغییر داد.(۹)

چنین فاکتورهای غیر قابل کنترلی قدرت بازدهی خاک را محدود میکند در بسیاری از مواقع آب از جمله فاکتورهای محدود کننده است که به دلیل بارش کم باران در اثنای دوره رویشی ویا عدم قدرت ذخیره سازی آب قابل استفاده در خاک موجب تاًمین نشدن گیاه میگردد تاًمین و مصرف آب گیاه توسط جذب ودفع آن تعیین میشود کمبود آب در گیاه همیشه زمانی ایجاد میشود که دفع آب زیادتر از جذب آن باشد مثلادر ترانسپیراسیون شدید و کمبود آب قابل جذب در خاک ویا در زمانی که متابولیسم ریشه بلوکه شده باشد . وقتی استرس آبی ایجاد میشود ،گیاه ابتدا مهمترین آبهای خود را از دست میدهد این آبهای از دست رفته بیشتر ابهای اسخری هستند و آبهایی که به ماتریکس متصل ا ند کمتر از دست میروند زیرا آنها اغلب با نیروی زیادی به دیواره سلولی، پروتئین ها، پلی ساخاریدهاو موارد مشابه آنها متصل می باشند با شروع کمبود آب ،گیاه اغلب آبهای واکوئولی خود را از دست میدهد .با هدر رفتن مقدار کمی آب ،یعنی فقط با از دست دادن درصد کوچکی از کل آب موجود در گیاه ،پتانسیل آبی در بافت ها تقریباً برابر mpa ارو کاهش می یابد ،زیرا حتی بسیار کم آب و اکوئولی به مفهوم کاهش شدید فشار هیدرو استاتیکیسلول است . فشار هیدرواستاتیکی ،یعنی از اهمیت فیز یو لوژیکی زیادی برخوردار است چون این فشار هیدرواستاتیکی (=تورگور)در طویل شدن سلول مؤثر است و اگر از حد معینی کمترشود طویل شدن سلول واز آن طریق رشد سلول نیز متوقف میشود.(۹)
در واقع تور ژسانس سلول نیست که طویل شدن سلول را هدایت میکند بلکه فرایندهایی هستند که در سست شدن دیواره سلولی تاًثیر می گذارند دراین حالت است که جذب آب اسمزی سلول زیاد میشود و برای این کار سلول باید از طریق جذب آب تا حد معین آماس کند و تور ژسانس از ورز معینی که میزان آن به وضعیت دیواره سلولی بستگی دارد،فراتر رود (BOYER 1985) . چنانچه در اثرکم آبی این حد معین حاصل نشود رشد متوقف میش

ود.آسیمیلاسیون CO2،مانند رشد،در مقابل استرس آبی حساس نیست.(۹)

شکل ۱-تاًثیر کاهش پتانسیل آبی را درشد برگ و آسیمیلاسیون CO2 د ر برگهای آفتاب گردان (۱bar =1kpa) (9)

با افزایش استرس آبی مقاومت در برابر دیفوزیون co2در برگ به علت تنگ وبسته شدن روزنه ها افزایش می یابد.بسته شدن روزنه ها با کاهش آسیمیلاسیحمل NO3 دارای اهمیت زیادی است. پتانسیل آبی کوچک فتورسپیراسیون (تنفس نوری)را کم میکند ولی در واکنش تاریکی تاًثیری ندارد. بهره برداری از نور میتواند کاهش یابد و فتوفسفری لیزاسیون حلقوی د رپتانسیل آبی کوچک متوقف میشود.ضعیف شدن فعالیت نیترات ردکتاز که در استرس آبی اغلب به وجود میاید،نمیتواند تاًثیر مستقیم پتانسیل آبی کوچک باشد،چون نیترات در مواقع کم آبی قادر نیست به محلهایی که نیترات ردکتاز د رآنها ساخته میشود حمل گردد.(۹)گیاه قادر است در مقابل استرس آبی از خود دفاع کند .این قابلیت در گیاهان مختلف متفاوت است و توسط مکانیزمهای متفاوتی نیز انجام میشود مثلاُ از دست دادن برگهای پیر که موجب کاهش سطح ترانسپیراسیون میگردد خود یک نوع حفاظت از آب استبستن روزنهها نیز نوع دیگری حفا ظت از آب محسوب میشود.مهمترین عمل دفاعی در مقابلاسترس آبی تطبیق اسمزی است (=تنظیم اسمزیDsmoregulation) ، یعنی گیاهان در کمبود آب ترکیبات مؤثر اسمزی بیشتری در سلول جمع می کنند.
استرس آبی باعث تجمع شدید پرولین در سلول میشود با وجود بر این که به عقیده هانسون و هیتس افزایش تولید پرولین یک تطبیق مستقیم نیست . در مقابل آن تولید ABA اسید افزایش سنتزگلیسیرین بتائین یک نوع تطبیق با ارزش در مقابل استرس آبی است آبسیسیک در بسته شدن روزنه ها موثر است و نستز آن با کاهش تورژسانس بتائین اسموتیکای قابل تحملی است که در سیتوپلاسم تجمع می نماید . تعادل اسمزی را در مقابل واکوئل برقرار می سازد .
شدت استفاده از آب مصرف شده برای تولید مواد ، در گیاهان مختلف و همچنین در آب و هوای مختلف متفاوت اتس . مسلما یک گاه برای خاص برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک در مناطق آرید نسبت به مناطق هومید به آب زیادتری نیازمند است . مقدار آب مصرفی برای تولید ی

ک کیلوگرم ماده خشک را ضریب ترانسپیراسیون می نامند (= آب مصرف شده برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک )(۹)

رابطه آب و تولید:
آب بزرگترین عامل زندگی است و مهمترین ماده ایست که تمام موجودات زنده و ا زجمله انسان بدان نیازمند میباشد وشاید هیچ موجود زندهای نباشد که بتواند بیش از چند روز بدون آب زندگی کند ویا به طور یقین در این مدت کوتاه نیز از آب ذخیره بدن خود استفاده خواهد کرد به طوریکه میتوان گفت در جائی که آب نیست زندگانی مفهوم نداردنباتات زراعی حتی قارچه

ا و آلگها نمی توانند بیش از چند روز بدون آب زنده بمانند از طرف دیگر همین آب که حیات بخش تمام جانداران اعم از حیوانی و نباتی است هر گاه به صورت سیلاب سرازیر گردد بسیار خطرناک و بزرگترین دشمن زندگی موجودات نبا تی و حیوانی است.وهر چه در مسیر خود بیابد منهدم وویران میکند که البته بشر متمدن از نیروی آب حتی در موقع طغیان نیز استفاده و با کنترل این نیروی عظیم آن را به نیروی مفید برق ومکانیک تبدیل ویا از ذخائر آن درامر کشاورزی د رآب

یاری استفاده میکند به طور خلاصه آب از نظر کشت وزرع واز نظر مکانیکی در هر کشوری بزرگترین عامل پیشرفت در زندگانی است و به موازات پیشرفت تمدن و ترقی ملل روز به روز از نظر شرب وبهداشت نیز اهمیت ویژهای میابد با کمی دقت در تاریخ جوامع بشری ملاحظه میشود که بشر برای زیستن مسیر رودخانه ها و چشمه سارها را انتخاب نموده ومیتوان گفت جوامورد نیاز گیاه است و در تمام اعمال حیاتی گیاه ضروری است در عین حال آب فراوان ترین ماده روی زمین است وکمبود آن مهمتریین عامل محدودیت تولید محصولات کشاورزی در جهان است.(۴)

استفاده مفید از آب در آبیاری :
استفاده مفید از آب در آبیاری عبارت ازاین است که اولاًنگذاریم تنش رطوبت خاک د رمنطقه توسعه ریشه ها از حد معینی بیشتر شود (این عمل که د رنتیجه برنامه ریزی نا صحیح زمان آبیاری صورت میگیرد موجب کاهش مقدار محصول میشود)دیگر آنکه مقدار آبیاری در هر نوبت به اندازهای باشد که رطوبت خاک را در تمام منطقه ریشه ها به حد ظرفیت نگهداری برساند.(۸)

جلوگیری از تنش زیاد خاک :
مطالعه متعدد نشان داده است که میتوان رطوبت خاک را بدون اینکه مقدار وکیفیت محصول از نظر اقتصادی کاهش یابد تا حد مشخص تخلیه کرد این حد بستگی به نوع گیاه،نوع محصولی که به بازار عرضه میشود و عمق توسعه ریشه ها دارد تنش بحرانی رطوبت خاک بستگی به نوع گیاه و به خصوص تاًثیر تنش رطوبت بر آن قسمت از گیاه که قرار است برای فروش به بازار عرضه شود . تنش بحرانی رطوبت مقدار ثابتی نبوده و برای هر گیاه در طول دوره رشدمتغیر است تطبیق زمان آبیاری بادورههای بحرانی رشد، به نحوی که از پائین آمدن رطوبت از حد بحرانی جلوگیری به

عمل آورد،بر مقدار محصول ومصرف آب تاًثیر بسیار مهمی دارد.د رعملیات کشاورزی معمولاتمایل بر این است که در دوره رشد رویشی (رشد شاخ وبرگ)بیش از اندازه آبیاری شود و بر عکس نیاز آبی در مراحلی که گیاه نسبت به کم آبی بسیار حساس است (مثلا در دوران گل دهی ومی

وه دهی)کمتر تاًمین می شود.آبیار یزیاد در دوران رشد رویشی بدون اینکه محصول را افزایش یا بهبود بخشد باعث عقب افتادن مرحله رسیدگی به گیاه میشود در هر صورت تاُمین آب برای گیاه باید مطابق با نیازهای فیزیولوژیکی آن باشد اطلاعات موثق در مورد اینکه حد مطلوب رطوبت خاک برای هر گیاه چقدر باید باشد فقط با تجربه های صحرائی حاصل میشود که در آن عکس تاعمل هر گیاه در قبال رژیم رطوبتی خاک سنجیده میشود .(۸)
تنش جمعی رطوبت:

بنا به پیشنهاد دتیلر رژیم رطوبت خاک را نمیتوان فقط با اندازه گیری رطوبت در زمان آبیاری،آن هم د ریک لایه مشخصی از خاک به دست آورد،بلکه لازم است کلیه تغییرات زمانی ومکانی رطوبت خاک در سرتاسر منطقه توسعه ریشه ها و در طول دوره رشدگیاه مورد نضر قرار گیرد.بدین ترتیب وی ضریبی را به نام «شاخص جمعی رطوبت»I.M.S ) )تعریف نمود که بتواند کلیه مقادی

ر رطوبت خاک را در زمانهای مختلف و در سرتاسر پروفیل خاک در برگیرد.(۸)

بازدهی آبیاری:
نیاز آبی و نیاز آبیاری
به مقدار آبی که لازم است به زمین داده شود تا تلفات ناشی از تبخیر و تعرق را جایگزین نماید «نیاز آبی» یا «آب مصرفی» گویند ولی مقدارآبی که عملاًبه زمین داده میشود به مراتب بیشتر از نیاز آبی است زیرا تلفاتی که در حین انتقال،توزیع ومصرف آب صورت گرفته یا مقداری که به اعماق زیر ریشه نفوذ میکند نیز در نظر گرفته میشود به مقدار کل آبی که با در نظر گفتن تمام تلفات فوق باید به زمین داد تا نیاز آبی گیاغه را برطرف سازد «نیاز آبی » گویند.(۸)
بازدهی آبیاری درعملیات کشاورزی
نسبت بین نیاز آب به نیاز آبیار ی را راندمان یا بازدهی آبیاری می نامند.در عملیات کشاورزی بازدهی آبیاری ۱۰۰درصد وجود نداردبه غیر از برخی تلفات که وقوع آنها معمولاًاجتناب ناپذیر است دیگر تلفات بستگی به روشهای آبیاری دارد عدم توزیع یکنواخت آب د رسطح زمین،نفوذ عمقی، نشت آب د ربدنه نهرها،چکه کردن آب از شیرها،لوله ها،اتصالات،و غیره همگی از عوامل تلفات آب هستند که باعث پائین آوردن بازدهی آبیاری میشوند.بازدهی آبیاری در سطح دنیا به طور کلی بسیار کم ودر حدود۳۰درصد میباشد دلیل آن عدم وجود شبکه های آبیاری،ن

ب

ودن تکنولوژی خوب وعدم توزیع صحیح آب است.(۸)

تلفات آب در حین آبیاری
تلفات آب در طی آبیاری به دلیل توزیع نامناسب آب در سطح خاک ایجاد جریان سطحی در سطح زمین و نفوذ عمقی آب به زیر ریشه ها ا ست اگر فاصله بین دو آبیاری زیاد با

شد،تلفات ناشی از تبخیر نسبتاً کم است ولی چنانچه فاصله آبیاری ها کم باشد مقدار تبخیر نیز قابل ملاحظه می باشد.به خصوص در آبیاری بارانی این تلفات می تواند بسیار زیاد باشد.

عوامل موثر در بازدهی آبیاری
بازدهی ابیاری بستگی به عوامل متعددی دارد. از جمله می توان پستی و بلندی خاک ، بافت و ساختمان خاک ، پوشش گیاهی ، چگونگی تسطیح زمین ، مهارت ابیاری ، عمق توسعه ریشه ها و غیره را نام برد . بازدهی آبیاری سطحی معمولا بین ۴۰ تا ۸۰ درصد متغییر است . البته بازدهی های ۲۰ درصد نیز گزارش شده است .

در این نوع ابیاری بازدهی ۶۰ درصد یک رقم خوب به شمار می آید .
در آبیاری بارانی بازدهی به ۷۰ تا ۸۰ درصد می رسد . لازم به تذکر است که نفوذ عمقی ، آبی را که از منظقه توسعه ریشه ها می گذرد نمی توان همواره تلف شده به حساب آورد زیرا برای شستن نمک ها لازم است مقداری آن از این منظقه بگذرد (۸ ) .
فرسایش آبی :
فرسایش آبی را می توان با در نظر گرفتن بارندگی سالانه ، شدت بارندگی فصلی و خصوصیات شیب ، توضیخ داد. نواحی هموار که دارای شیب می باشند ممکن است به عنوان نواحی احتمالی فرسایش آبی در نظر گرفته شوند . اما نواحی که عمدتا هموار هستند . به علت عدم وجود شیب و ناهمواری زیاد ، استعداد زیادی برای فرسایش آبی ندارند .
فرسایش آبی شامل فرایندهاهائی چون ایجاد جویبار آبراهه ، و شستشوی لایه ای ، محدود به کوهستانها ، تپه ها ، فرایندهای ریزش و لغزش خاک قابل چشم پوشی هستند . در نواحی خاصی در طول سواحل رودخانه ها ، خصوصا در نواحی کوهپایه ای که به ریزش خاک صورت می گیرد ، و تحت تاثیر سیلابهای اتفاقی شدید قرار می گیرد . زمین های قابل کشت کاهش می یابد .(۶)
فرسایش آبی را می توان طرق زیر کنترل کرد:
۱- محصور کردن سر آبراهه با بندهای سنگی به طریقی مه اب به منظور آبیاری تراسها از طریق جویچه ها منحرف شود.
۲- ایجاد بندهای سنگی در طول مسیر گذر آب به منظور کنترل جریان آب و نگهداری آن جهت اهداف آشامیدنی و آبیاری مزارع :
۳- کاشت بوته ها و درختچه ها در طول کانالهای مسیر ، به گونه ای که بتوان خاک را حفظ نموده و جریان آب را به آهستگی و با حداقل فرسایش به سمت پائین شیب هدایت کرد.
۴- ایجاد موانعی با زاویه ۴۵ درجه به منظور جلوگیری از فرسایش حاشیه ای .
۵- کاشت گیاهان تثبییت کننده خاک در حاشیه مسیرهای آب جهت کنترل فرسایش
۶- احداث جویچه ها روی خطوط تراز به منظور جلوگیری فرسایش ورقه ای ( ^)

منابع آب :
اهمیت استفاده از منابع آب در توسعه اقتصاد منطقه ای نیاز به تاکید بیشتری دارد نیاز فزاینده به آب که ناشی از توسعه کشاورزی می باشد، ممکن است از طریق بهره داری فشرده و گسترده از منابع موجود تامین میگردد .
استفاده فشرده و گسترده از منابع موجود تامین می گردد.استفاده فشرده مربوط به مواردی از قبیل ابیاری در سطح کوچک ، یا به وسیله چاه تامین می شود.
حال آنکه استفاده گسترده جنبه های منطقه ای آبیاری مانند آب

یاری کانالی را شامل شود.
بنابر این یکی از اهداف اهداف عمده بررسی منابع آب ، تعریف مشخص کردن الگو های زمانی و منطقه ای کمیت و کیفیت گروهای سطحی و زیرزمینی به منظور

پیش بینی عملکرد آب زیر زمینی در مکانها و زمانهای خاص و مطالعه نوسانات مقدار آب زیرزمینی و جریان فصلی یا ماهانه آب سطحی ، می باشد.(۶)
زراعت در زمین خشک و بدون انجام آبیاری عملی مخاطره آمیز و غیر اقتصادی است.
در چنین شرایطی ، در دسترس بدون آب تنها عامل جبران کننده میباشد ذخیره نا کافی و کم آب در زمین های خشکی که از جهات دیگر حاصلخیز و توسط کشاورزان تحت کشت قرار می گیرند، صرفاً منجر به ایجاد کشاورزی معیشتی شده و زندگی محقرانه ای به همراه می آورد از طرف دیگر موجودی آب کافی و مطمئن در سیستم های زراعی باعث ایجاد کشاورزی برتر،پایدار،متنوع،وسود آورتر از نظر تجاری شده و استاندارد زندگی خوب را برای خرده مالکینبه ارمغان می آورد در ن

واحی که دارای بارندگی کم هستند ، بارندگی های متمرکز و بیسار نا منظم می باشند استقرار کشاورزی پر رونق با بهره برداری از منابع آبی ، آغاز میشود ذخیره مطمئن و منظم آب کشاورزی نشات گرفته از منابع اب زیرزمینی و سطحی بعد اصلی آب و اساسی است که برنامه ریزی آتی آبیاری بدان بستگی دارد. در واقع چها ر منبع اصلی آب در دسترس انسان عبارتند از : آب س آب سطحی جهت آبیاری برخوردار است . قابلیت یا عدم قابلیت و کار آئی یا عدم کارآئی آب زیرزمینی بستگی به عمق ، کیفیت و کمیت ان دارد .

استفاده از آب خالص به دست آمده به طور مصنوعی از اتمسفر

و اقیانوس ها زمانی مهم تلقی می گردد که پیشرفت های تکنولوژیک آن را به مقادیر بسیار زیاد و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادی در دسترس قرار دهد .( کانتور ۱۹۶۷ )
خوشبختانه بسیاری از نقاط دنیا بهره مند از منابع وسیع آن آبیاری (از منبع یعنی آب و ز یر زمینی و آب سطحی ) به همراه یک اقلیم گرمسیری یا نیمه گرمسیری هستند که با پتانسیل رشد گیاهان زراعی در سراسر سال و امکان پیشبرد کشاورزی تجاری با استفاده از آبیاری ، همراه می باشد( ۶)

تعین نیاز آب آبیاری برای تولید ۷۵% و ۵% محصولات زراعی:
در این مرحله با معرفی ضریب فصلی حساسیت گیاه به آبیاری ky ،استفاده از معادله (۱) نیاز آبی (تبخیر و تعرق)گیاه در مواقع کم آبی تعیین شده است (۵)

که در آن : y aمیزان محصول واقعی ، y p میزان محصول پتانسیل، Eta
میزان تبخیر و تعرق واقعی، etpمیزان تبخیر و تعرق پتانسیل و ky ضریب حساسیت گیاه به آبیاری میباشد مقادیر ky (فصلی)مورد استفاده برای گیاهان مختلف در جدول (۱)درج

شده است پس از تعیین ETA برای ۷۵%و۵۰% محصول با کم نمودن باران مؤثر از آن نیاز آب آبیاری خالص فصلی برای تولید ۷۵% و۵۰% محصول محاسبه گردیده است
جدول (۱)- متوسط مقادیر KY (فصلی) مورد استفاده برای گیاهان مختلف اقتباس از FAO

 

محصول گندم و جو درت یونجه و شبدر پنبه چغندرقند نیشکر
Ky 1 25/1 1 85/0 1/1 2/1
محصول نخود لوبیا سیب زمینی توتون و تنباکو آفتابگردان سویا
Ky 15/1 15/1 1/1 90/0 95/.. 85/0

لازم به ذکر است برای محصولاتی که ضریب KY برای آنها موجود نبوده محاسبات این مرحله در مورد این محصولات انجام نگرفته است.(۵)

«(فصل دوم)»
هـــوا

هوا :
هوا گازهای مورد نیاز گیاه مانند اکسژن و گاز کربنیک را تاُمین می کند، کشش لازم برای تعرق گیاه را ایجاد می نماید با حرارت خود بر وضعیت حرارتی گیاه تاثیر می گذارد و با جابه جایی خود موجب تغییرات وسیعی در محیط رشد گیاه می شود
گازهای موجود در هوا :
ازت ، اکسیژن و گاز کربنیک سه گاز مهم هوا می باشند ازت حدود ۷۸ درصد حجم هوا را تشکیل داده و منبع اصلی ازت هوا از طریق تثبیت توسط باکتریهای مختلف مانند ریز وبیوم ، کلوسته یدیوم واز توباکتر و همچنین از طریق تبدیل به کودهای شیمیایی مانند اوره به فرم های قابل استفاده گیاه درمی آید اکسیژن حد.د M در صد حجم هوا را تشکیل داده و برای تنفس گیاه ضرورت دارد معمولاً در هوا به اندازه کافی اکسیژن وجود داشته و محدود کننده رشد نیست اما ممکن است طی شبها در اعماق اجتما عهای گیاهی بسیار متراکم کمبود آن وجود داشته و رشد گیاه را محدود سازد غلظت گاز کربنیک در هوا حدود ۳%درصد می باشد گاز کربنیک،کر

بن مورد نیاز فتو سنتز را در اختیار گیاه می گذارد عدم جریان هوا میتواند باعث پائین رفتن غلظت این گاز در میان اجتما عهای گیاهی متراکم شده و ازمیزان فتوسنتز بکاهد از گازهای فوق،وجود گازهای سمی مثل اکسید ننیترون (NO)،اکسید دی نیتروژن (N2O) ،سولفید هی

دروژن (M2S) ، دی اکسید گوگرد (SO2) و فلوئورید هیدروژن (HF) در هوای مناطق صنعتی ویا ترکیبات آلی تصعید شده از جمله علف کشها در هوا ممکن است برای بعضی محصولات خطراتی به بار آورد.(۲)

 

رطوبت هوا :
هوا تمایل زیادی برای جذب رطوبت دارد .هر چه حرارت هوا با لاتر رود ظرفیت جذب و نگهداری رطوبت آن نیز بیشتر خواهد شد هر گاه حرارت هوای مرطوب به شدت کاهش یا بد، ظرفیت نگهداری رطوبت آن به میزان زیادی نقصان یافته و مازاد رطوبت هوا به صورت مه یا شبنم در می آید هوایی را که بخار آب آن به حد اکثر ظرفیتش رسیده باشد هوای اشباع از

بخار آب گویند هوا همیشه از بخار آب اشباع نیست نسبت بخار آب موجود در هوا را بهئ کل ظرفیت آن (وضعیت اشباع) رطوبت نسبی هوا گویند هر چه رطوبت نسبی هوا کمتر باشد قدرت جاذبه هوا برای آب بیشتر بود و میزان تبحیر آب از سطوح تبخیر مثل خاک،برگ ویا سطح آزاد آب زیادتر میشود تبحیر از سطوح گیاه را تعرق گویند تعرق عامل مهمی در دفع حرارت گیاه است.در شرایط خشک (هوای گرم با رطوبت نسبی پائین ویا کمبود رطوبت در خاک )به گیاهانی نیاز است که قدرت جذب آب زیادی از خاک داشته و تعرق کمی داشته باشند این گونه گیاهان را مقاوم بهئخشکی گویند،مانند گندم، جو، گلرنگ،آفتا بگردان،و نخود .بعضی دیگر از گیاهان تعرق زیاد و یا قدرت جذب آب کمی دارند مثلاًچای به آب وهوای مرطوب سازگار است ویا برنج به خاک اشباع از آب نیاز دارد.
رطوبت هوا اثرات دیگری نیز بر رشد گیاه داردرطوبت هوا تعیین کننده دوره رشد گیاه می ناشدبطور کلی،هوای خشک سب کوتاهی و هوای مرطوب باعث طولانی دوره رشد گیاه می گردد رطوبت هوا عامل بسیار مهمی در توسعه امراض گیاهی وحشرات است. در کشت های متراکم رطوبت هوا بین بوته ها زیاد بوده و این وضع رشد بعضی آفتاب و امراض را تسهیل می نماید بعلاوه در محیط های مرطوب ، بافت های گیاهی لطا فت بیشتری داشته و حساسیت زیاد

ی در مقابل آفات و امراض دارند رطوبت در جذب سموم گیاهی نیز مؤثر می باشد در هوای مرطوب،لایه کوتیکول برگها نفوذ پذیری بیشتری داردو این امر نفوذ سموم را تسهیل می نماید.(۴)
مواد آلاینده هوا AIR POLLUTANTS :
با افزایش مصرف سوخت های فسیلی بوسیله کارخانجات صنعتی ،اتومبیل ها وسائل حمل ونقل، مصرف انواع مواد شیمیایی در کشاورزی و سایر وامور ، انسان مواد سمی بنام مواد آلاینده موسومند . عمده ترین این مواد آلوده کننده
محیط که به ویژه برای گیاهان مضر می باشند عبارتند از : ا نندرید سولفور (SO

۲)، هالید های هیدروژن (MCL, HF) و اوزون (O3) و هم چنین مواد آلودگی زائی که از طریق اتمسفر به گیاهان می رسند شامل اکسید های ازت،آمونیاک،هیدرو کربورها،دوده،قطران و برخی از فلزات سنگین مثل سرب می باشند به عنوان نمونه میزان طبیعی ازون در اتم

سفر ۰۱/۰ تا PPM است وجود اوزن در لایه های فوقانی اتمسفر مفید است زیرا اشعه ماوراء بنفش را جذب کرده و مانع از رسیدن آن به سطح کره زمین می شود ولی تج

مع این گاز در سطوح پائین اتمسفر برای گیاهان و جانوران زیان آور است در الود

گی متوسط غلظت آن به یک دهم یا دو دهم قسمت به ازون حداکثر ۲ ۰/۰ قسمت در میلیون را تحمل می نمایند . و گیاهان مقاوم تا ۳۵/۰ قسمت در میلیون صدمه ای نمی بیند

.انیدرید سولفور SO 2 : که منابع تولید آن سوخت های فسیلی است در اثر مصر

ایر مصارف سوختی تولید می شود حلالیت آن در آب بسیار زیاد است و در اثر حسفر به صورت به H2SO4 در اطراف کارخانجات و شهر های صنعتی زیاد بوده و باعث ایجاد بار

ان های اسیدی می شود که برای گیاهان بسیار زیان آور است منا بع تولید گاز فلور F تصفیه مواد فلور دار در حرارت زیاد است نظیر تصفیه آهن و آلو مینیم،کار خانجات تولید کننده کودهای سوپر فسفات،کارخانجات شیشه سازی و آجر سازی. تجمع آن در داخل گیاه بوده و زمانی که غلظت آن به آستانهسمیت برسد علائم مسمومیت به شکل سو ختگی انتهائی و حاشیه برگها ظاهر میشود اکسید های ازت مثل NO2, NOکه اکسید کنند های بسیار قوی می

باشند از کارخانجات تهیه اسیبد نیتریک،سوختن زغال سنگ،نفت،گازهای طبیعی و بنزین وسائل نقلیه تولید می شوند به یکدیگر قابل تبدیل بوده و NO2 در اتمسفر به ازون تبدیل می شود و علا ئم خسارت آنها مثل صدمات SO2 است در جدول شماره ۲ فهرست برخ

جدول شماره ۲ : فهرست آلاینده ها هوا و منشا آن (۴)
نام آلاینده منشاء نام گیاهان حساس نام واریته های مقاوم علائم ظاهری مسمومیت درگیاهان ملاحظات
دی اکسید ازت
no2 احتراق گرم مثل : احتراق آزاد و دودکش ها انواع لوبیا و گوجه فرنگی

سوختگی بافت حاشیه بین رگبرگ ها غلظت ۲۰ تا ۳۰ قسمت در میلیون بروز سوختگی می گردد .
ازون o3 عمدتا از اگزوز اتومبیل با احتراق درونی یونجه ، انواع لوبیا و غیره مرکبات ، فلفل بروزخال های تیره رنگ روی سطح فوقانی برگ غلظت ۴۰ % در میلیون ممکن است باعث خسارت شود
فلوئوریدها HF دودکش کارخانجات کود شیمیائی و سرامیک جو ،

ذرت ، زردآلو ،زنبق پنبه ،کدو گوجه فرنگی، گل رز سوختگی برگ ها نوک چمن ها و سوزنی برگ ها در غلظت های بسیار کم در برگ ها انباشته شده
کلریدها دودکش کارخانجات یونجه ، پیاز ، خیار ، گیلاس پنبه ، کدو ، گل ، سرخ گوجه فرنگی سوختگی حاشیه و بین گلبرگ ها و ریزش برگ ها در اعلب گیاهان حساس در مدتی کمتر از یک ساعت است در حاشیه غلظت ۵%تا ۷/۴ قسمت در میلیون باشد علائم م

سمومیت ظاهر می شود.

 

اثرات مستقیم افزایش غلظت CO2 بر رشد و عملکرد گیاهان زراعی:
اساس کشاورزی بر رشد و عملکرد های گیاهان زراعی استوار است که رشد و تولید ماده خشک آنها وابسته به فتو سنتز می باشد گیاهان با جذب نور خورشید و تثبیت کربن که به آن فرایند تغذیه کربن نیز گفته می شود طی پرو سه های پیچیده ای تولید ماده آلی ساخته شده طی فرایند واکنش تاریکی فتوسنتز به گیاهان C4 ,C3 تقسیم می شوند (۳). البته گروهی با مسیر فتوسنتزی حد واسط به نام CAM نیز در برخی از گونه ها وجود دارد که از اهمیت کمی در کشاورزی برخوردار هستند در گیاهان C3 فرآیتد تثبیت کربن به نام چرخه کالوین منجر به احیای زO2 توسط آنزیم ریبو لوز –بی فسفات کربوکسیلاز یا رابیسکو می شود این آنزیم علاوه بر احیاء CO2 ممکن است تحت شرایطی نقش در احیاء O2 وانجام عمل تنفس نوری داشته باشد (۳). طی فرآیند تنفس نوری بخشی از
تولید خالص یا کرین تثبیت شده (در حدود ۲۵ درصد ) در گیاهان c3 به صورت گرما یا تولید مواد و.اسطه به هدر می رود . ترکیب دوگانه رابیسکو یا دی اکسید کربن یا اکسژن وابسته به غلظت هر یک از گازها بالاخص دی اکسید کربن و همچنین درجه حرارت ، منجر به کاهش تنفس نوری در گیاهان c3 شده و در نهایت رشد و عملکرد آنها افزایش می یاید نتیج تحقیقات ( ۱۶ ) نشان می دهد که د.و برابر شدن غلظت co2 در گیاهانی با مسیر فتوسنتزی c3 با توجه شرایط محیطی و رطوبتی مناسب منجر به افزایش ۳۰ تا ۱۰۰ درصد سرعت فتوسنتز می شود . همچنین برخی محققان (۷، ۱۰، و ۱۶ )گزارش دادند که افزایش غلظت co2 در گیاهان مناطق گرمسیری افزایش میزان فتوسنتز خالص ، کارآیی فتوسنتز ، افزایش شاخص سطح برگ ، طول دوره رشد ، تجمع بیشتر ماده خشک و در نهایت افزایش عملکرد را در پی خواهد داشت .
در حالی دیگر از محققان ( ۸و۱۳ و ۱۶) بیان نمودند که غنی شدن Co2 به دلیل بسته شدن روزنه های گیاهی ممکن است منجر به کاهش فتوسنتز شود .
در مقابل گیاهان با مسیر فتوسنتزی C4 علاوه بر داشتن چرخه کا

لوین مانند گیاهان c3 دوره رشد تجمع بیشتر ماده خشک و در نهایت افزایش عملکرد را در پی خواهد داشت در حالی که برخی از محققان (۸٫، ۱۳، ۱۶ ) بیان نم

ودند که غنی شدن CO2 به دلیل بسته شدن روزنه های گیاهی ممکن منجر به کاهش فتوسنتز شود .
در مقابل گیاهان با مسیر فتو سنتزی c4 علااوه بر داشتن چرخه کالی به نام غلاف آوندی یا کرانز انجام می شود که CO2 توسط انزیمی به نام فسفو انول پیروات کربوکسیلاز ( PEP carboxylase ) جهت تولید ترکیبهای الی ۴ کربنه ثبیت می شود. به دلیل وجود این هان c4
بر خلاف گیاهان c3 تنفس نوری انجام نمی شود .(۳و۵) نقطه جبران co2 حاصل کنش متقابل فتوسنتز و تنفس نوری در گیاهان c4و زc3 به ترتیب صفر و ۵۰ قسمت در میلیون می باشد.بنا براین افزایش میزان غلظت C o2 بدون در نظر گرفتن سایر اثرات افزایش دی

اکسید کربن بر تغییر اقلیم چندان تاثیر بر فتوستنتز رشد و عملکرد آنها

نخواهد داشت .
نتایج تحقیقات (۱۲ ) انجام شده در ایتالیا در رابطه با اثر دوبر ابر شدن غ

لظت دی اکسید کرین ( ۷۰۰ قسمت در میلیون ) بر نظامهای کشت گیاهان زراعی حاکی از آن بود که باافزایش غلطت CO2 میزان فتوسنتز گیاهان c3 از ۱۵ به ۳۵ درصد افزایش یافت در حالی که تغییر محسوسی در فتوسنتز گیاهان C4 حاصل نشد . همچنین هدایت روزنه ای CO2 در گیاهان c4وC3از ۴۰ به ۱۵ درصد کاهش یافت .
نتایج تحقیقات مورسیون و گیفورد (۱۹۸۴) در رابطه با اثر دوبرابر شدن غلظت CO2 بر روابط آبی گیاه در شرایط ازمایشگاهی نشان داد که افزایش غلظت دی اکسید کربن با اثر بسته شدن روزنه ها منجر به کاهش معنی دار تبادل روزنه ای ۱۸ گونه زراعی (متوسطظ در حدود ۳۶ درصد ) شد و تعرق را در این گیاهان به میزان ۲۳ تا ۴۶ درصد کاهش داد (۱۳ ) پترسون (۱۹۹۵ ) گزارش داد که افزایش غلظت CO2 از ۳۰۰ تا ۶۰۰ میلیون در قسمت منجر به افزایش کارآئی مصرف آب در افتابگردان (۵۵ % ) ذرت (۵۴ % ) سویا (۴۸%) و برخی علفهای هرز مانند گاو پنبه ( ۸۷% ) تاتوره (۷۶% ) و تاج خروس (۷۶%) شد (اقتباس از ۱) در هر حال اکثر تحقیقات موید این مطلب است که افزایش CO2 منجر به افزایش راندمان مصرف آب (wUe) بالاخص در گیاهان C3 می شود.
باد :
وجود با دهای شدید بر انتخاب محصول و یا رقم تاثیر می گذارد در محث باد به تاثیر بادهای خشک بر تبخیر و تعرق و بادهای شدید بر خوابیدگی گیاهان اشاره گردید .
در شرایط وقوع بادهای خشک به گیاهان مقاوم خشکی و در شرایط وزش بادهای شدید به گیاهان مقاوم به خوابیدگی نیاز است.

در شرایط اخیر محصولات مرتفعی مانند ذرت و افتابگر دان ممکن است به شدت اسیب ببینند و یا تولید محصول حساس به بادی مانند کنجد غیر ممکن باشد. نیام در بسیاری از ارقام کنجد از نوع شکوفا است .

بادشدید ممکن است موجب تکان شدید ساقه و در نتیجه ریزش دانه ها از روی بوته شده و یا بوته های خزمن شده را با خود برد و محصول بر باد رود ارقامی از گندم نیز که دارای ریشکهای بزرگ و کم و بیش عمود بر سنبله هستند که مناسب نواحی باد خیز نمی باشند . باد باعث درگیری ریشکهای سنبله گشته و دانه ها ریزش می نمایند . خسارت ناشی از ریزش دانه ها می تواند بسیار زیاد باشد .( ۲)
فرسایش باد :
در بسیاری از نقاط دنیا ، باد به عنوان عامل اصلی فرسایش عمل کرده و نیروی قدرتمندی در جابه جائی مواد سطحی می باشد که به فرسایش خاک در مقیاس بسیار وسیعی منتهی می گردد .
در طول ماهای خشک و گرم ، بادی که با سرعت قابل توجی در حال وزیدن است خاک حاصلخیز قابل کشت و نرمی را که سبب تبخیر بیش از حد دچار کمبود شدید رطوبت گردیده با خو.د می برد و شن های درشتر باد آورده را بر روی زمین های زراعی به جای می گذارد بدین ترتیب با روشی دوگانه در یک ناحیه عمل می کند. این موضوع بدین مفهوم است که کشاورزان نیزباید روشهای د.وگانه ای را برای نجات لایه خاک روبی زمین قابل کشت از خظر فرسایش بادی و جلوگیری از ته نشت مواد غیر مفید از نظر کشاورزی به کار گیرند .
فعالیت باد در زمین های هموار تا نیمه هموار و در شرایط عدم وجود پوشش گیاهی تشدید می گردد .
چرای بیش از حد نیز خاک را نسبت ببه فرسیاش بادی حساستر می کند بارندگی اندک ، محتوای نمک زیاد و هوموس کم در لایه بالای خاک ، مانع ایجاد پوشش گیاهی شده و در نهایت خاکهای فقیر از قبیل خاکهای شنی و لوم شنی دائما در معرض فعالیت باد قرار دارند . در بسیاری از نقاط کشور هندوستان پس از برداشت محصولات زراعی زمستانه زمانی که سطح خاک بیشتر در معرض شرایط خشک واقع میشود،خصوصاًاز اواسط آوریل تا اواسط ژوئن فعالیت باد جلوهبیشتری پیدا می کند قسمت عمدهخاک معمولاُتوسط فر آیند های خیزش و پرش سطحی در مسیر وزش حرکت پیدا می کند و ذرات ریز تر به به طور معلق همراه طوفانهای غبار آلود به جا های

دور تر حمل می گردند در مقیاس کم وجود سطوح صیقلی و چاله دار در شیجهای تپه ای حاکی از سائیده شدن آنها توسط باد است در مناطق نبابانی هندوستان و مناطقی که تپه های شنی وجود دارد،باد گودالهایی را ایجاد می کند که به آن «تال» می گویند .(۶)

علاوه بر این فرآیند،بادهای معمولی،تند بادهای شدید و گردبادهای روزانه نیز نقش خود را ایفا می کنند در دشت های شنی هندوستان گرد بادها در فصل خشک داغ می تا ژوئن بسیار متاول بوده و تاُثیر کمی آنها بر روی فرسایش خاک،قابل توجه می باشد با توجه به مباحث پیشین ملاحظه می شود که شناسایی نواحی فرسایش آبی و فرسایش بادی،وظیفه اصلی محقق است در عین حال به منظور جلوگیری از فرسایش آبی و فرسایش بادی،روشها ی حفاظت خاک در مقیاس وسیع مورد نیاز هستند روش اصلی حفظت خاک،حفظ رطوبت خاک بطور مؤثر و کار آمد می باشد.(۶)

پایداری جوی :
یک اتمسفر حنثی برای یک برش عمودی هوا جایی است که در آن درجه حرارت،فشار جوی و توزیع سرعت باد از شرایط آدیا بتیک(بدون تبادل حرارتی) تبعیت می کند ایده پایداری جوی تا حد زیادی بر پایهنظریه «شناوری»
استوار است معمولاً معیارهایی با اندک تفاوت به منظور تعیین پایداری اتمسفر به کار می رود در هواشناسی ارتفاعات بالا میزان خطای یک دمای مشده شده با مورد مشابهی که با استفاده از قانون گاز ایده آل با فرض شرایط آدیا باتیک (بی در رو)محاسبه گردیده،مقایسه می گردد. در مطالعات دقیق هوا شناسی خرد،عدد ریچارد سون به کمک اندازه گیری ها تعیین می شود عدد ریچاردسون توسط بارتولیک و همکاران(۱۹۷۰) تعریف شده است اشکال دیگری از معادله نیز وجود دارند که برای نمونه می توان به بروتسائرت (۱۹۸۲) مراجعه نمود که در آن Riعدد ریچارد سون، Tدمای هوا بر حسب سانتی گراد، gشتاب نقل بر حسب ،اندیس O نشان دهندههشرایط سطح بوده و a به معنی هوا است مقادیر عددی Ri نشانگر ناپایداری آن میباشد شکل ۲ نشان میدهد که قانون لگاریتمی صرفاً در شرایط جوی خنثی دارای کاربرد می باشد منطق حکم می کند که امکان دارد هوای بالای پوشش گیاهی در اواسط روز تحت تاُثیر گرمایش گیاه یا سطح خاک که موجب شناوری می گردد،قرار گیرد به دلیل مشابه انتظار می رود هوای نزدیک سطح زمین در صبحگاه سرد و از این رو تا حدی سنگین باشد وجود چنین شرایطی شناوری را متوقف خواهد کرد از این رومی توان پرو فیل های سرعت باد که از یک توزیع لگاریتمی تبعیت می کند را تخت همان عنوان اتمسفر خنثی طبقه بندی نمود شکل (۲)
بخش اعظم توابع باد که در تخمین ET به کار می روند برای شرایط اتمسفر
نا پایدار تصحیح نمی گردند هر چند تصحیحات معینی برا ی پایداری در معادلات تخمین به کار نمی روند ولی هر یک ار اعدادپابت تجربی که در توابع باد ظاهر میگردند دقیقاًبیانگر شرایط خاصی هستند که طی مرحله وا سنجی (کالیبراسیون) رخ داده و از این رو می توانند مبین هر دو شرایط جوی پایدار وناپایدار باشند ارزیابی صحیح روش های تخمین ETقطعاًمتضمن ملاحظاتی در مورد شرایط پایداری جوی باشد .(۷)

 

شکل(۲): سرعت باد در بالای گیاهان،پروفیل لگاریتمی ایده آل (۷)

«(فصل سوم)»
نــــور

نور :

نور از امواج الکترو مغنا طیسی است که دارای انرژی می باشد کیفیت،کمیت و طول دورهنوری سه خصوصیت مهم نور می باشند
در اینجا به بررسی اثر کیفیت و کمیت نور بررشد گیاهان پرداخته می شود حدود ۹۹درصد نوری که از خورشید به سطح زمین میرسد دارای طول موجی بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلیمیکرون می باشد کلیه عکس العمل هایگیاه مثل فتوسنتز،تروپیسم گلدهی و غیره تحت تاُثیر نور با طول موجهایی بین ۲۰۰تا ۱۰۰۰ میلی میکرون انجم می شوند طول موجهای بالاتر از ۱۰۰۰ میلی میکرون فقط از طریق افزایش حرارت بر روی گیاه مؤثرند کیفیت نور سهم مهمی در رشد گیاه دارد فتوسنتز در طول موجهای ۴۰۰تا ۷۰۰ میلی میکرون انجام می شود طول موجهای ۴۳۵و ۶۷۵میلی میکرون بیش از سایر نورها در فتوسنتز مؤثرند نورهای قرمز و مادون قرمز در شروع گلدهی و خواب گیاه و نیز برجوانه زدن بعضی بذرها مؤثرند نورماورای بنفش باعث کوتاهی و افزایش قطر ساقه و ضخیم شدن برگها می گردد و همچنین عکس العمل فتو تروپیسم را در گیاه موجب می شود. نور آبی ، نیز به خصوص در طول موج های ۴۴۵ و ۴۷۵ میلی میکرون ، در فتو تروپیسم عمل می نماید پس کسفیت نوری که به داخل اجتماع گیاهی وارد می شودتعیین کننده میزان و نحوه رشد گیاه است (۲)
شدت نوری که در یک روز روشن تابستانی و در سطح دریا به زمین می رسد حدود ۹۵۰ وات بر متر مربع می باشد حدود ۵۰ % از این مقدار می تواند برای فتوسنتز مفید باشد تمامی نوری که سطح بالائی یک مزرعه می رسد به داخل یک اجتماع گیاهی نفوذ نمی کند ، بلکه برگهای فوقانی بخش قابل توجهی از آن را جذب می کند مقدار نوری که به داخل یک اجتماع گیاهی نفوذ می کند از دو منبع می باشد اول نور مستقیم خورشیدی که از لابه لای برگها به سطوح زیر ین اجتماع گیاهی نفوذ می نماید دوم نور پراکنده از آسمان و منعکس شده از سطح زمین و برگها که به داخل اجتماع گیاهی وارد می شود ( ۲) .
نیاز گیاهان مختلف،به شدت نور یکسان نیست گیاهان سایه دوست و C 3 شدت های پائین نور بهتر از گیاهان C4 تحمل می کنند تراکم کاشت گیاهان C4 را می بایستی کمتر از گیاهان C3 و سایه دوست گرفت تا نور کافی به بخشهای یایینی این گیاهان برسد شدت نور در کیفیت مصرفی برگ بعضی از گیاهان نیز مؤثر است مثلاً بعضی از انواع توتون را در ن

ور کم رشد می دهند تا کیفیت برگهای آن مطلوبتر گردد (۲)
نور خورشید منبع اصلی حرارت زمین است کل انرژی حرارتی خورشید که در یک روز روشن تابستان به سطح زمین می رسد آنقدر زیاد است برای تبخیر لایهای از آب صفر درجه به ضخامت یک سانتی متر کفایت دارد مقدار حقیقی تبخیر با سرعت باد،رطوبت نسبی هوا،حرارت هوا،شدت نوری که به سطح زمین می رسد تغییر می نماید نقش مستقیم نور خورشید در گرم کردن هوا زیاد نیست زیرا هوا نسبت به طول موجهای مرئی شفاف است ولی طول موجهای بلند هوا ر

ا گرم می سازند خاک وگیاه گرمای خود را از طریق تشعشع،جا به جایی هوای گرم مجاور آنها و تبخیر آب دفع می کنند میزان تبخیر آب از سطوح تابع شدت باد،رطوبت هوا و خاک،فشار هوا،حرارت هوا و خاک،عرض جغرافیایی،ارتفاع از سطح دریا و غیره می باشد ساختار رشد گیاه می تواند به نحوی از طریق به نژادی انتخاب گردد که گیاه دفع حرارت را بهتر انجام داده و با عدم جذب بیش از حد انرژی نورانی کمتر گرم شود.
این خصوصیات را می توان بطور خلاصه شامل برگهای کم عرض و کم رنگی که زاویه تنگی با ساقه می سازند و برگهایی که دارای سطح نقرهای یا سطح براق می باشند دانست گیاه قسمت زیادی از حرارت خود را از طریق تعرق دفع می کند وجود رطوبت کافی در خاک برای تاُمین رطوبت مورد نیاز گیاه جهت تعرق نقش مهمی در تعادل حرارتی گیاه دارد (۲)
منبع نور :
داستان حیات روی زمین مانند داستان خود زمین با خورشید شروع می شود بغیر از نیروی اتمی،خورشید تنها منشاء انرژی برای تقریباًهر شکلی از حیات است منبع نور لازم برای اعمال حیاتی گیاه نیز نور خورشید است تابش خورشید دو نیاز عمده گیاه را بر طرف می سازد الف-تاُمین نور که برای فتوسنتز و دیگر فعالیت های گیاه از قبیل جوانه بذر ،توسعه برگها ، رشد شاخ و برگ ،گل دهی ،میوه دهی و حتی خواب گیاهان مورد احتیاج است ب- تاُمین شرایط حرارتی که برای انجام وظایف معمولی فیزیولوژی گیاه به آن نیاز است پس با توجه به اینکه خور

شد منبع اصلی تاُمین انرژی برای تمامی اعمال حیاتی کره است آشنائی با خورشید و به ویژه رابطه آن با زمین اهمیت بسزائی دارد خورشید که یکی از میلیونها ستاره ی موجود در کهکشان راه شیری به شمار می رود همانند کرهگازی ملتهبی است که به علت گرمای فوق العاده زیاد درونیش،وجود مواد به شکل جامد یا مایع در آن امکان پذیر نیست و تمامی مو

اد موجود در آن به یون هستند می دانیم که بعد از جنگ جهانی دوم و انفجار املین بمب های اتمی،بشر بطور روز افزون به مقادیر فوق العاده زیادی انرژی که از طریق فعل و انفعال های هسته های اتمی آزاد می گردد آشنا شد و بدین ترتیب عصر اتمی با پیداش فعل و انفعال های شکافتن اتم (Fission) آغاز شد که طی آن اتم های بزرگ از قبیل اورزانیوم به اتم های کوچکتر و ذرات ریز اتمی است که آن واحد های کوچک از قبیل پروتون به هم پیوند یافته و به صورت واحدهای

بزرگتر از قبیل ذرات آنها (اتم های هلیوم)در می آید این فعل و انفعال که اساس بمب هیدروژنی است یکی از کوشش های بشر برای دستیابی به حرارت هسته ای قابل کنترل به عنوان منبع انرژی تجاری است خورشید در واقع نوعی بمب هیدروژنی است که در راکتور حرارت هسته ای آن چهارماتم هیدروژن با جرم تقریبی ۱ با هم تر کیب شده اند به صورت هلیوم به جرم تقریبی

۴ در می آید هر یک از چهار اتم هیدروژن با جرمی برابر ۰۰۸/۱ دارد در حالیکه جرم اتم هلیوم تولید شده ۰۰۳/۴ است یعنی جرم جرم بیشتری۰۳۲/۴ در فعل و انفعال واردبرجرم کمتری ۰۰۳/۴ خارج می گردد و تفاوت جرم ۲۹% واحد طبق معادله انیشتن (E=MC2)به انرژی تبدیل می گردد در این معادله E انرژی تولید شده بر حسب ارگ M جرم ماده تبدیل شده برحسب گرم و C سرعت نور برحسب سانتی متر بر ثانیه است ۳*۱۰۱۰) سانتی بر ثانیه)آرگ واحد بسارکوچکی است ولی چون مقدار Cبزرگ است از تبدیل مقدار بسیار کمی جرم انرژی عظیمی به وجود می آید که بعضاًتشعشع می یابد
درجه حرارت :
تغییر سالانه درجه حرارت در مقایسه با تغییرات بارندگی به مراتب از نظم کمتری برخوردار است اما ممکن است ، تغییرات عمده سالانه در مناطق مختلف تاثیر بسزائی داشته باشد ، بدینگونه که باعث ایجاد دو و یا چند فصل زراعی شود به همین دلائل ، به ویژه در کشور هندوستان ، دامنه وسیعی از گیاهان زراعی یعنی گرمسیری ، نیمه گرمسیری و متعدله می گویند بدون وجود شرایط مساعد حرارتی جوانه زدن بذرها و رشد گیاهان به تعویق می افتد درجه حرارت تمامی فرایندهای فیزیکی و شیمیائی متابولیسم گیاهی را تنظیم می کند فرایندهای متابلویک در درجه حرارت حد اقل معینی آغاز شده و با بالا رفتن درجه حرارت تا رسیدن به درجه حرارت اپتیم ، گفته میشود افزایش می یابد علاوه بر این با بالا رفتن درجه حرارت بیشتر از اپتیمم فعالیت متابولیک کند شده ، و تا درجه حرارتی که درجه حرارت ماکزیمم خوانده می شود ، متوقف می شود هر گونه ای دارای درجه حرارت مینیمم و ماکزیمم متعلق به خود می باشد که در فراتر از آن فعالیت حیاتی اش متوقف می شود ( کوچار –۱۹۶۷)

درجه حرارت اتمسفر با حرکت از استوا به سمت قطبین کاهش می یابد بنا بر این از کمربند استوا به سمت قطب شمال دامنه متنوعی از گیاهان زراعی رشد می کنند ) زیرا برای رشد خود میان نیازمند شرایط حرارتی متفاوتی می باشند هر گیاهی احتیاج به تعدادی واحد گرمائی معینی جهت جوانه زنی ، رشد ، به ساقه رفتن ، بلوغ و رسیدن دارد این تعداد واحد گرمائی معین را ثابت حرارتی می نامند . که از گیاهی به گیاه دیگر فرق می کند بنا بر این درجه حرارت بالاتر از درجه حرارت مینیمم ، در تسریع بخشیدن رشد گیاه به سمت مراحل بلوغ و رسیدگی موثر است درجه حرارت بحرانی که در آن و بالاتر از آن گیاه رشد می کند،۶ درجه سانتی گراد

می باشد (شیمپر،۱۹۰۳۲) . این درجه حرارت هم چنین به نام محدودهبحرانی نیز شناخته می شود به عبارت دیگر در این درجه حرارت هوا جوانه زنی و رشد فعال اکثر گیاهان زراعی آغاز می شود شرایط مطلوب حرارتی برای تولید محصول زراعی بین ۳/۱۸و ۹/۲۳ درجهسانتی گراد می باشد دجهحرارت پائین در بهترین حالت صرفاًامکان رشد آهسته ای را برای گیاه فراهم می کند درجه حرارت و رطوبت تشکیل دهنده عناصر اصلی اقلیمی هستند که دارای بیشترین تاُثیر بر روی کشاورزی در سراسر جهان می باشد شرایط حرارتی بیانگر مقدار انرژی موجود در محیط جهت تبدیل شدن عناصر معدنی به بافت های گیاهی هستند.(۶)
برای متخصص جغرافیای کشاورزی دو شاخص مهم تفاوت های منطقه ای از نظر درجهحرارت که در حال حاضر موجود بوده و یا به راحتی استخراج می گردند عبارتنداز ۱- طول فصل رویش ۲-مجموع درجه حرارت های بالاتر از مینیمم برای رشد گیاه.(۶)
به استثنای ایالت های کوهستانی هندوستان طول فصل رویش و درجه حرارت جزء عوامل محدود کننده کشت گیاهان زراعی محسوب نمی شود و در طول
سال برای زراعت مناسب هستند زیرا درجه حرارت بالاتر از حد پذیرفته شده به عنوان درجهحرارت آستانه۱ می باشد وجود دامنه های وسیع حرارتی اغلب مر بوط به وسعت غاره ای و تفاوت ها در خصوصیات توده های هوا می باشد تغییر حالت از فصل گرما به دورهسرما از ویژگی های اساسی اقلیم است که بدین وسیله نواحی دارای استعداد کشاورزی توانائی پیدا تا گیاهان زراعی متنوعی را پرورش دهد درجه حرارت آستانه صرفاً شاخصی نسبی از مطلوب بودن و

استعداد یک ناحیه برای تولید محصول زراعیست ،زیرا سرعت سرعت رشد گیاه زراعی تحت تاُثیر دامنهدرجهحرارت های بالاتر از درجهحرارت بحرانی قرار می گیرد یکی از مشخصات این دامنهحرترتی درجه – روز ،یعنی ،مجموع درجاتی که در نتیجه آن میانگین درجات روزانه از حداقل درجهحرارت مورد نیاز برای رشد گیاه افزون تر می شود در طول فصل رمیش تعداد درجهروزهای بالاتر از میزان آستانه آن حدود ۲/۷ درجه سانتی گراد است به عنوان یک گیاه ۱۵۰روزه در نظر بگیریم نیاز به ۱۰۸۰ درجه –روز دارد که حدود ۷/۲ سانتی گراد بالاتر از درجهحرا

رت بحرانی است (۱۰۸۰ = ۱۵۰ * ۲/۷ ) برای تعیین نواحی مسعد جهت کشت گیاهان زراعی خاص باید علاوه بر آزمایش های مزرعهای برای نقشه های درجه حرارت های کمی ،ارزش زیادی قائل شد به منطور رشد ،ساقه رفتن ،رسیدن و برداشت موفقیت آمیز گیاه زراعی به به شرایط مطلوب حرارتی با درجه حرارتهای بسیار بالاتر از درجه حرارت بحرانی نیاز می باشد،در غیر این صورت درجه حرارت پائین باعث تاُخیر در برداشت می گردد که این نیز متعاقباً بر کشت گیاه زراعی بعدی تاُثیر می گذارد از نقاط به خصوصی از دنیا که می تواند در هر قاره ای نیز صادق باشد به علت وجود درجات پائین حرارتی غیر معمول ،یخ زدگی در زمستان مکرراً اتفاق می افتد.(۶)
تشعشع خوررشیدی :
تشعشع خورشیدی یکی از مهمترین عوامل اقلیمی در رشد و نحو گیاه است مدت تشعشع خورشید بسته به عرض جغرافیائی و فصل متغیر است در استوا طول روزو شب در تمام سال یکسان است سالیانه بیشترین تشعشع خورشیدی وارد شده در نواحی نیمه استوایی در عرض جغرافیایی ۲۰ تا ۳۰ درجه اتفاق می افتد که در این عرض اقلیم هایی وجود دارد که در آنها بارندگی کم وتراکم پوشش ابر بسیار محدود و نا چیز است در مقایسه در نواحی مرطوب استوایی ،نوسانات فصلی انرژی ورودی کم بوده و میزان ۴۰۰تا ۵۰۰ در روز غالباً به تجربه ثابت شده (کوپر۱۹۷۰) در نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری ،میزان اسیمیلات خالص و سرعت رشد نسبی بسیار بالاتر از نواحی سرد می باشد و این تفاوت ها ناشی از آفتاب زدگی و درجه حرارت می باشد تشعشع خورشیدی بر فتوسنتز و در نتیجه،توان تولید گیاه زراعی

مؤثر است هنگامیکه تشعشع خورشیدی از طریق اتمسفر به سطح زمین میرسد مقداری از انرژی آن به وسیله بخار آب ،ذرات گردو غبار ، CO2 واوزون جذب و یا منعکسی ۱۳۶۰
ژول بر متر مربع بر ثانیه است،که شامل طول موج های ماوراء بنفش و مادون قرمز است از این مقدار حدود ۹۰۰ ژول بر متر مربع بر ثانیه به گیاهان می رسد که این مقدار به عرض جغرافیایی مدت روز و ارتفاع و عوامل دیگر وابسته می باشد در حدود نیمی از اشعه در ناحیه مادون قرمز طیف نوری قرار دارد حدود ۵% آن اشعه ماوراءبنفش است و باقیمانده که تقریباً ۴۰۰ ژول بر متر مربع بر ثانیه است . در طول موج های بین ۷۰۰-۴۰۰ نانومتر می باشد که فتوستنتز در این طیف صورت می پذیرد که بدان تشعع فعال فتوسنتزی می گویند جدول مقدا
می دهد از این جدول چنین استفاده می شود که مقدار رشد گیاه زر

اعی نسبت مستقیم با کل تشعع ورودی دارد و فقط حدود ۴ تا ۱۰ % تشعع فعال فتوسنتزی در فرایند فتوسنتز به کار می رود .(۱)

جدول شماره ۳ : حداکثر سرعت رشد و انرژی خورشیدی مورد استفاده برخی گیاهان زراعی . (۱)‌

گیاه زراعی محل مقدار رشد
(g/m2/day )‌ کل انرژی وارده درصد استفاده شده
(cal /cm2 /day )‌ ‍PARa منبع
جو بریتانیا ۲۳ ۴۸۴ ۳/۴ بلاک من وبلاک ۱۹۵۹

جو هلند ۷/۱۷ ۴۵۰ ۷/۳ سیبما، ۱۹۶۸
گندم هلند ۵/۱۷ ۴۵۰ ۷/۳ سیبما ، ۱۹۶۸
ذرت هلند ۱/۱۷ ۳۵۰ ۶/۴ سیبما ، ۱۹۶۸
ذرت نیویورک ۵۲ ۵۰۰ ۸/۹ رایت ولی مون ، ۱۹۶۶
ذرت کالیفرنیا ۵۲ ۷۳۶ ۴/۶ ویلیان و همکاران ، ۱۹۶۸
ذرت زلاندنو ۲/۲۹ ۴۵۰ ۱/۶ یور گهام ،‌۱۹۶۰

سورگوم کالیفرنیا ۵۱ ۶۹۰ ۷/۶ لومیس و ویلیام ، ۱۹۶۳
سیب زمینی هلند ۲۳ ۴۰۰ ۴/۵ سیبما ، ۱۹۶۸
ارزن استرالیا ۵۴ ۵۱۰ ۵/۹ بیگ ، ۱۹۶۵

تأثیر حرارت در اعمال گیاهی :
سرعت نحوه گیاه دردرجه حرارت مطلوب حداکثر است . ولی سرعت نحو خود نتیجه شدن فعالیت اعمال گیاهی مانند تنفس ، تعرق ، فتوسنتز ، جذب مواد غذایی و غ

یره می باشد و چون پاره ای از این اعمال در تولید و مقدار محصول دخالت دارند اطلاع از رابطه آنها با حرارت ضروری است .
۱- تاثیر حرارت در تنفس گیاهان :
وقتی حرارت محیط بالا می رود شدت تنفس زیاد می شود و در نتیجه مصرف مواد گلو سیدی تشدید پیدا می کند . در گیاهانی که در حال رشد هستند مواد گلوسیدی حاصل از فتوسنتز این مصرف را جبران می کند ولی در بضعی گیاهان مناطق معتدل وقتی حرارت محیط زیاد بالا برود فتوسنتز نقصان حاصل نموده ، اما شدت تنفس در درجات حرارت بالاتر هم کماکان ادامه می یابد و نتیجه این می شود که مصرف مواد گلوسیدی بر مقدار تشکیل شده آن فزونی می یابد و نحوه این گونه گیاهان در سالهای خیلی گرم کند می شود از طرف دیگر تنفس تولید CO2 می کند که شدت آن در انبار های غلات گرچه از لحاظ مسموم شدن محیط باعث از بین رفتن حشرات انبار می شود ولی ناحیه بذر را کم می کند . ۷
۲- تاثیر حرارت در تبخیر و تعرق :
بالا رفتن درجه حرارت بر شدت تبخیر می افزاید . و در نتیجه اگر مقدار آب لازم برای جبران تبخیر به وسیله ریشه ها جذب نشود گیاه به طور موقت پژمرده گی حاصل می نماید که پس از پایین آمدن درجه حرارت رفع می شود و در صورت ادامه تشنگی گیاه از بین می رود .

۳- تاثیر حرارت بر فتوسنتز :
اگر حرارت از حد معینی بالاتر رود عمل فتوسنتز کند تر شده و امکان ساختن گلوسید ها کمتر می گردد که در نتیجه رشد گیاه مواجه با رکود گرددیه یا در بعضی موارد متوقف می شود . جذب CO2 در کنترل و تابعیت حرارت است . حد مطلوب آن برای گیاهان مناطق معتدل به طور متوسط در حدود ۱۸ تا ۲۷ سانتی گراد می باشد در در جات حرارت بلا مانند ۴۰ تا ۵۰ در جه سانتی گراد عمل فتوسنتز متوقف می گردد.۴

۴- تاثیر زیان آور درجه حرارت کم :

پرتو پلاسم سلول های زنده گیاهان فقط در یک محدوده یا دامنه از حرارت قادر به ادامه فعالیت های خود می باشند و در صورتی که درجه حرارت به حدود نقطه انجماد برسد هیچ گونه رشد گیاهی که از نظر کشاورزی حائز اهمیت باشد صورت نمی

پذیرد .
در درجه حرارت ۵ درجه سانتی گراد بسیاری از مناطق گرم سیر ،‌نیمه گرمسیر ، ممکن است از بین برود . و بسیاری از گیاهان سرد سیر ممکن است در حرارت های پایین بدون اینکه صدمه ای ببینند منجمد شوند . و هر چه اندازه سلول بزرگتر باشد احتمال خسارت بیشتر است . هنگامی که بنات و بافت های آن در معرض سرمای شدید قرار گیرند در پرتوپلاسم سلولهای آنها ذرات یخ به وجود می آید که باعث اختلاف و در نتیجه پژمردگی و مرگ گیاه می شود .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 19700 تومان در 128 صفحه
197,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد