عصر اهواز

روش­های حفاظت از یخبندان به روش­های مستقیم و غیرمستقیم یا فعّال و غیر فعّال طبقه­بندی می­شوند. روش­های غیرفعال عمدتاً روش­هایی پیشگیرانه هستند. روش­های فعال موقتی بوده و متمرکز بر انرژی و نیروی کار یا هر دو می­باشد. روش­های غیرفعّال با تکنیک­های اکولوژیکی و بیولوژیکی مرتبط هستند که اقدامات انجام شده قبل از وقوع یخبندان برای کاهش پتانسیل خسارت یخبندان را در بر می­گیرند. روش­های فعال روش­هایی مبتنی بر تمرکز انرژی است که نیاز به اقداماتی در قبل یا در طی وقوع یخبندان دارند. حفاظت فعّال شامل سیستم­های حرارتی، آبیاری بارانی و ماشین­های مولّد باد می­باشند که در طی شب یخبندان مورد استفاده قرار می­گیرند تا تلفات انرژی از دست رفته را جبران و جایگزین انرژی­های تلف شده نمایند.

۲-۱- طبقه­بندی روش­های حفاظت از یخبندان

روش­های حفاظت از یخبندان به روش­های مستقیم و غیرمستقیم یا فعّال و غیر فعّال طبقه­بندی می­شوند. روش­های غیرفعال عمدتاً روش­هایی پیشگیرانه هستند. روش­های فعال موقتی بوده و متمرکز بر انرژی و نیروی کار یا هر دو می­باشد. روش­های غیرفعّال با تکنیک­های اکولوژیکی و بیولوژیکی مرتبط هستند که اقدامات انجام شده قبل از وقوع یخبندان برای کاهش پتانسیل خسارت یخبندان را در بر می­گیرند. روش­های فعال روش­هایی مبتنی بر تمرکز انرژی است که نیاز به اقداماتی در قبل یا در طی وقوع یخبندان دارند. حفاظت فعّال شامل سیستم­های حرارتی، آبیاری بارانی و ماشین­های مولّد باد می­باشند که در طی شب یخبندان مورد استفاده قرار می­گیرند تا تلفات انرژی از دست رفته را جبران و جایگزین انرژی­های تلف شده نمایند. روش­های فعّال و غیر فعّال حفاظت از یخبندان در جدول ۱ ارئه شده است.

۲-۲- ارزیابی جغرافیایی خسارت یخبندان به محصولات

خسارت ناشی از یخبندان می­تواند در هر مکانی (به جز مناطق گرمسیری)، که دما به زیر نقطه انجماد اُفت می­کند مشاهده شود و مقدار آن بستگی به حساسیت محصول، زمان وقوع یخبندان و طول مدتی که دمای هوا زیر دمای خسارت بحرانی (T_c) باشد دارد. شدت خسارت ناشی از یخبندان تا حد زیادی به شرایط منطقه بستگی دارد. بنابراین ارزیابی جغرافیایی مقدار خسارت ناشی از یخبندان مشکل است. متوسط طول دوره بدون یخبندان (آخرین زمان وقوع دمای زیر صفر درجه سلسیوس در بهار تا اولین زمان وقوع دمای زیر صفر درجه در پاییز) در موارد زیادی برای ارزیابی جغرافیایی پتانسیل یخبندان استفاده می­شود. نقشه جهانی متوسط طول دوره بدون یخبندان به وضوح نشان می­دهد که با حرکت به سوی قطب­ها خسارت یخبندان افزایش می­یابد. تنها در عرض­های جغرافیایی گرمسیری یعنی بین رأس­السرطان و رأس­الجدی که ناحیه نسبتاً بزرگی است (بین ۲۳/۵ درجه جنوبی و ۲۳/۵شمالی) دماهای زیر صفر درجه کم بوده یا اصلاً وجود ندارد. با این حال در نواحی گرمسیری در ارتفاعات بالاتر نیز خسارت یخبندان رخ می­دهد. خسارت در مواقعی که زمین در معرض وزش باد یا نزدیک منابع آب است به علت وجود اثر تعدیل کنندگی محیط دریایی، نوسانات دما و شبنم یا تشکیل یخبندان کمتر می­شود (اشنایدر و دی ملو، ۲۰۰۵). مطالعات انجام شده جدید نشان می­دهد که به دلیل تغییرات اقلیمی و افزایش دمای کرده زمین وضعیت یخبندان تغییر می­یابد. نمونه­ای از این مطالعه توسط میل و همکاران (۲۰۰۴) انجام شده است. این محققان وضعیت تعداد روزهای یخبندان را در دوره اقلیمی ۱۹۶۱/۱۹۹۰ مورد بررسی قرار داده و برای دوره اقلیمی ۲۰۸۰/۲۰۹۹ نیز پیش بینی نمودند. نتایج به دست آمده نشان داد در غرب و جنوب غرب ایالات متحده کاهش شدید روزهای یخبندان در فصل بهار ایجاد شده است در حالی که این کاهش در پاییز خیلی شدید نبوده است. یکی دیگر از نتایج این مطالعه نشان داد بیشترین کاهش تعداد روزهای یخبندان در بخش­های غربی قاره­ها رخ خواهد داد. نتیجه نهایی این مطالعه بیانگر تاثیر عوامل فیزیکی متعدد و خصوصیات منطقه­ای بر تشدید یا کم شدن یخبندان است.

جدول ۱- طبقه­بندی روش­های حفاظت از یخبندان

۲-۳- حساسیت محصولات به یخبندان و دماهای بحرانی

خسارت ناشی از یخبندان به محصولات، تنها به دلیل دمای سرد نیست بلکه اصولاً تشکیل یخ در فضای بین سلولی (نه درون سلولی) در بین بافت­های گیاه است که باعث تراوش آب به بیرون، دهیدراته شدن سلول­ها و خسارت به سلول­ها می­گردد. به دنبال دوره­های سرد، گیاهان در مقابل خسارت یخبندان مقاوم شده (مقاومت در برابر تنش) و بعد از گرم شدن، مقاومت خود را از دست می­دهند. ترکیب این عامل و دیگر عوامل، تشکیل یخ در درون بافت گیاه و زمان وقوع خسارت را تعیین می­کند. مقدار خسارت یخبندان با افزایش سرعت اُفت دما افزایش می­یابد. دما در یک سطح خاص خسارت، که دمای آستانه یا دمای خسارت آستانه نامیده می­شود مطابقت دارد. معمولاً بیشتر دماهای بحرانی در مطالعات اتاقک رشد تعیین می­شوند که به وسیله سرد کردن با نسبت اُفت دمای ثابت برای یک دمای از قبل تعیین شده و معمولاً برای ۳۰ دقیقه انجام می­دهند که درصد خسارت را ثبت می­کند. اگر چه مقادیر دمای بحرانی تا حدودی اطلاعاتی در مورد شروع و توقف روش­های مقابله با یخبندان فراهم می­کنند ولی باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرند. در کل دمای بحرانی معّرف دمایی است که در آن غنچه، گل یا میوه کوچک سطح مشخصی از خسارت را دیده باشد. به هر حال سنجش حساسیت بافت­های گیاه نسبت به یخبندان مشکل بوده و این دماها اصولاً با دمای هوایی که کشاورزان اندازه می­گیرند متفاوت است. به استثنای میوه­های بزرگ (مرکبات) دمای غنچه، گل و میوه سردتر از دمای هواست.

منابع

Meehl, G. A., Tebaldi, A.C., and Nychka, D. (2004). Changes in frost days in simulations of twenty first century climate, 23: 495-511.

Snyder R.L. and de Melo-Abreu, J. P. (2005). Frost Protection: fundamentals, practice and economics, Vol 1. FAO, Rome.