عصر اهواز

روش­های فعّال شامل استفاده از بخاری­ها، ماشین­های مولّد باد، هلیکوپترها، آبیاری بارانی یا آبپاش­ها، آبیاری سطحی یا غرقابی، عایق­بندی با کف و ترکیبی از روش­های فوق می­باشد. از همه روش­های فوق و ترکیب آن­ها نیز برای کاهش اثرات دمای زیر صفر درجه در شب­هایی که یخبندان روی می­دهد، استفاده شده است. هزینه هر روش بسته به نحوه دسترسی و قیمت­های محلی متفاوت است.

روش­های فعّال شامل استفاده از بخاری­ها، ماشین­های مولّد باد، هلیکوپترها، آبیاری بارانی یا آبپاش­ها، آبیاری سطحی یا غرقابی، عایق­بندی با کف و ترکیبی از روش­های فوق می­باشد. از همه روش­های فوق و ترکیب آن­ها نیز برای کاهش اثرات دمای زیر صفر درجه در شب­هایی که یخبندان روی می­دهد، استفاده شده است. هزینه هر روش بسته به نحوه دسترسی و قیمت­های محلی متفاوت است.

۱- بخاری­ها

استفاده از بخاری­ها باعث جبران تلفات انرژی از دست رفته می­گردد. اگر به اندازه کافی گرما به محیط گیاه اضافه شود که بتواند انرژی از دست رفته را جبران نماید دما به آستانه خسارت زننده نخواهد رسید. طراحی و مدیریت مناسب بخاری­ها نیز در اکثر مواقع ضروری به نظر می­رسد. با طراحی سیستمی از بخاری­های متعدد و نیز مدیریت آن­ها می­توان در مکان­هایی که محصول تحت شرایط یخبندان تابشی قرار گرفته است، کارآیی حفاظت از یخبندان سیستم را بالا برد. موقعی که وارونگی دما کم بوده و سرعت وزش باد بالا باشد، بخاری­ها نمی­توانند حفاظت از یخبندان را به صورت مناسب انجام دهند. حرارت ایجاد شده از بخاری­ها برای گیاهانی که در نزدیک بخاری­ها هستند بیشترین افزایش دما را مهیا می­کند. چون در اطراف گیاهان حفاظت نشده تولید انرژی بیشتر از اتلاف آن می­باشد بیشتر انرژی تولیدی از بخاری تلف شده و برای گرم کردن هوا یا گیاهان بطور کافی پخش نمی­شود. اگر سیستم گرمایشی به طور دقیق و صحیح طراحی و مدیریت شود باعث جبران گرمای تولید شده به جای انرژی تلف شده از هوا و محصول زیر لایه وارونگی می­شود بدون اینکه انرژی تولید شده از بین برود. بنابراین میزان انرژی خروجی مورد نیاز به انرژی که برای جلوگیری از یخبندان لازم است نزدیک شده و گرمایش نیز کافی خواهد بود. برای رسیدن به بهترین کارآیی می­توان تعداد بخاری­ها را افزایش و در عین حال دمای بخاری­ها را کاهش داد. به هر حال، این امر در اکثر مواقع به علت افزایش هزینه­های کارگری و جابجایی با مشکل روبروست. بخاری­های مدرن کنترل بیشتری بر روی دمای منتشر شده دارند و باعث کاهش تلفات ناشی از شناوری و بهبود کارآیی سیستم گرمایشی می­شوند. کارآمدترین سیستم­ها در بالای لوله شعله­ای دارند و هیچ دودی تولید نمی­کنند. استفاده از بخاری­ها در دماهای خیلی بالا باعث کاهش عمر آن­ها خواهد شد. بخاری­های با سوخت مایع و گاز دو برابر بخاری­های با سوخت جامد تولید انرژی دارند. وقتی وارونگی شدیدی وجود داشته باشد ظرفیت گرمایی کوچک­تر بوده و اگر آتش خیلی بزرگ و گسترده نباشد این بخاری­ها در افزایش دما مؤثرتر خواهند بود، طوری که هوای گرم شده به آرامی صعود می­کند. استفاده از بخاری در شرایط وارونگی ضعیف کارایی کمتری دارد زیرا حجم بیشتری از هوا باید گرم شود. بیشترین خسارت یخبندان در حاشیه­ها رخ می­دهد و بخاری­های بیشتری برای گرم کردن این مناطق برای جلوگیری از خسارت یخبندان مورد نیاز است. در گذشته در بسیاری از موارد عقیده بر این بود که دود برای حفاظت از یخبندان مفید است در حالی که دود به این امر کمک نمی­کند و در عین حال باعث آلودگی محیط نیز می­شود و باید در استفاده از آن جانب احتیاط را رعایت کرد. توزیع بخاری­ها باید نسبتاً یکنواخت بوده و بخاری­های بیشتری در گوشه و کنار مورد نظر به ویژه در سمت رو به باد و نقاط سرد استفاده شود. سوخت توصیه شده برای روشن کردن بخاری­ها از نسبت ۱ به ۱ روغن به گازوئیل تا ۸ به ۵ روغن به گازوئیل متفاوت است. هزینه­های کارگری پر کردن مجدد بخاری­هایی با سوخت مایع بالاست به این دلیل گرایش به استفاده از سیستم­های توزیعی که با استفاده از گاز طبیعی، پروپان مایع یا سوخت روغنی کار می­کنند نیز شده است. در سیستم­های جدیدتر علاوه بر توزیع یکنواخت و مناسب سوخت، احتراق، بسته شدن و سرعت احتراق نیز خودکار است. هزینه نصب سیستم مرکزی در این نوع بخاری­ها بالاست ولی هزینه­های عملیاتی کمی دارند. در بخاری­های با سوخت جامد نسبت تابش به کل انرژی هدر رفته ۴۹ درصد بوده و در مقابل برای سوخت­های مایع ۲۵ درصد می­باشد، طوری که سوخت­های جامد در گرم کردن گیاهان به ویژه در شرایطی که باد شدیدی وجود داشته باشد کاراتر هستند. عیب اساسی سوخت­های جامد این است که وقتی سوخت کاملاً استفاده شد، رهاسازی انرژی کاهش می­یابد بنابراین زمانی که به بیشترین انرژی نیاز است آزادسازی انرژی کم می­شود. از معایب دیگر سوخت­های جامد مشکل آتش زدن آن­هاست که باید زود آتش زده شوند.

۲-ماشین­های مولّد باد

ماشین­های مولّد باد معادل ۵ تا ۱۰ درصد بخاری­ها سوخت مصرف می­کنند ولی سرمایه­گذاری اولیه بسیار بالایی دارند. معمولاً ماشین­های مولّد باد و به ویژه از نوع الکتریکی هزینه­های کارگری و راه­اندازی کمتری نسبت به بقیه روش­ها دارند. بیشتر ماشین­های مولّد باد به طور افقی هوا تولید کرده و در وارونگی دمایی، هوای گرم­تر بالایی را با هوای سردتر سطح زمین مخلوط می­کنند. علاوه بر این لایه­های مجاور بالای گیاه را پخش کرده و باعث بهبود انتقال گرمای محسوس به بالای گیاهان نیز می­شود. به هر حال قبل از سرمایه­گذاری در این خصوص، باید اطمینان حاصل کرد که ارتفاع ۲ تا ۱۰ متری سطح زمین حداقل ۱/۵ درجه یا بیشتر، در شب­هایی که یخبندان است، وارونگی ایجاد گردد. معمولاً برای ۴ تا ۴/۵ هکتار زمین کشت نیاز به ماشین­های مولّد باد با قدرت ۶۵ تا ۷۵ اسب بخار است. تأثیر روی دما تقریبا به صورت عکس مجذور فاصله از دکل­هاست به طوری که با همپوشانی نواحی مورد نظر حفاظت از یخبندان بهبود می­یابد. استفاده از ماشین­های مولّد باد موقعی که باد بیشتر از ۲/۵ متر بر ثانیه سرعت داشته و یا مه فوق سرد (دمای کمتر از صفر درجه سلسیوس) وجود دارد توصیه نمی­شود چرا که باعث یخ زدن تیغه­ها شده و فن خسارت شدیدی می­بیند. فن­هایی که به طور عمودی هوای گرم را از بالا کم می­کنند عموماً غیر مؤثر بوده و باعث خسارت به گیاهان سطح زمین می­شوند.

۳-هلیکوپترها

در وارونگی دمایی هلیکوپترها هوای گرم را به طرف هوای سرد پایینی حرکت می­دهند. سطح تحت تأثیر این کار به اندازه و وزن هلی­کوپتر و شرایط آب­و­هوایی بستگی دارد. پوشش سطحی مؤثر به وسیله یک هلیکوپتر بین ۲۲ تا ۴۴ هکتار متفاوت است. بسته به شرایط آب و هوایی توصیه شده که فراوانی عبور هلیکوپتر باید ۳۰ تا ۶۰ دقیقه باشد. طولانی شدن زمان عبور هلی­کوپتر در یک ناحیه خاص باعث کاهش دمای گیاهان تا دمای فوق سرد می­گردد و فواصل عبور دیر هنگام هلیکوپتر نیز موجب می­شود که هسته یخی ناهمگن تشکیل شده و منجر به خسارت شدیدتری گردد. بهینه ارتفاع پرواز ۲۰ تا ۳۰ متر و سرعت پرواز نیز ۸ تا ۴۰ کیلومتر بر ساعت می­باشد. استفاده از لامپ­های کنترل شونده با ترموستات نیز می­تواند به خلبانان کمک کند تا بتوانند مسیر عبور را ببینند. پروازها وقتی متوقف می­شوند که دمای محصول رو به باد به بالای آستانه دمایی بحرانی برسد.

۴-آبپاش­ها

مصرف انرژی آبپاش­ها به مراتب کمتر از انرژی بخاری­های حفاظت از یخبندان بوده و هزینه­های اجرایی آن نیز در مقایسه با آن­ها کمتر است. هزینه کارگری نیز در آن­ها نسبت به بقیه روش­ها کمتر بوده و آلاینده نیستند. معایب اصلی استفاده از آبپاش­ها در مبارزه با یخبندان، هزینه اولیه و مقدار آب زیاد مورد نیاز آن­هاست. در بیشتر موارد دسترسی به آب استفاده از آبپاش­ها را محدود می­کند. در عین حال استفاده بیش از حد آب باعث فرسایش شده که منجر به مشکلاتی در ریشه گیاهان می­گردد و بنابراین در کشت و مدیریت­های دیگر نیز اختلال ایجاد می­کند. شستشوی مواد غذایی به ویژه ازت در خاک مشکلی است که در روش استفاده از آبپاش­ها معمول می­باشد. انواع مختلف آبپاش از قبیل آبپاش­های معمولی بلندتر از گیاه، آبپاش­های بالایی هدف، آبپاش­های بالای محصولات پوشیده شده، آبپاش­های زیردرختی، میکروآبپاش­های زیر گیاهی، آبپاش­های قطره­ای، آبپاش زیر گیاهی با آب گرم مورد استفاده قرار می­گیرد. استفاده از آبپاش­ها رعایت چند گزینه الزامی است. اولین گزینه زمان شروع و پایان کار آبپاش­هاست. آبپاش­ها باید موقعی راه­اندازی شوند که دمای تَر بالاتر از دمای آستانه باشد و شروع در آن زمانی که دمای تَر به صفر می­رسد کم خطرتر است و اگر هیچ مشکلی از لحاظ کمبود آب وجود نداشته باشد می­تواند شروع شود. حتی در صورتی که آفتاب نیز بر روی گیاه بتابد و دمای هوا نیز بالاتر از صفر درجه سلسیوس باشد نباید آبپاش­ها را قطع نمود مگر اینکه دمای تَر اندازه­گیری شده محصول در جهت باد، بالاتر از آستانه بحرانی باشد. دومین گزینه میزان آب استفاده شده در آبپاش­هاست. میزان و سرعت مورد نیاز برای آبپاش­ها بستگی به سرعت چرخش، سرعت باد و حداقل دمای حفاظت شده دارد. باید برای گیاهان بلند و کوتاه دو میزان آب مصرف شده و گیاه پوشانده شود. اگر همه آب یخ بزند و ظاهری شیری رنگ سفید مشاهده شود که مثل شبنم یخ زده باشد در آن صورت برای آن شرایط آب­و­هوایی مقدار مصرف آب کافی است. ولی اگر مقدار آب استفاده شده همه گیاه را نپوشاند قسمت­هایی که کاملاً خیس نشده­اند خسارت خواهند دید. در شرایط بادی و تبخیر بالا مقادیر ناکافی آب می­تواند باعث خسارت بیشتری نسبت به جاهایی که از آبپاش­ها استفاده نشده است گردد. بحث تفضیلی در این مورد در بخش مربوط به مبارزه فعال ارائه شده است.

۵-آبیاری سطحی

این نوع آبیاری به چند گروه تقسیم بندی می­شود که آبیاری سیلابی یا غرقابی و آبیاری شیاری یا ردیفی را در بر می­گیرد. در روش سیلابی یا غرقابی آب بر سطح مزرعه پخش شده و گرما از آب به هوای سرد آزاد می­گردد. اما با گذشت زمان کارآیی این سیستم کاهش می­یاید. در این سیستم ممکن است قسمتی یا کل گیاه در زیر آب باقی بماند که در مراحل بعدی موجب مشکلاتی توسط عوامل بیماری­زا می­گردد. این روش برای درختان با رشد کم و باغ­های انگور در یخبندان تابشی بهترین روش است. به دلیل هزینه نسبتاً کم این نوع آبیاری، از لحاظ اقتصادی باعث افزایش استفاده از این نوع سیستم­ها در بیشتر کشورهای جهان شده است. اگر این نوع آبیاری قبل از رخداد یخبندان استفاده شود افزایش ۳-۴ درجه سلسیوس دما ایجاد شده و کارایی حفاظت از یخبندان افزایش خواهد یافت. مقدار آب مصرفی بستگی به بیلان انرژی در شب و دمای آب دارد. آبیاری ردیفی عموماً برای حفاظت از یخبندان مورد استفاده قرار می­گیرد که مفاهیم اساسی آن با روش آبیاری سیلابی مشابه است. این سیستم موقعی بهترین کارایی را دارد که همراه با خطوط آبیاری قطره­ای در مرکبات که هوا را با انتقال حرارت از آب به طرف شاخه­های بالایی انجام دهند و ترجیحاً در زیر درختانی که هوا گرم­تر بوده یا در وسط ردیف­ها که هوا بدون قطع کردن درختان صعود می­کند مورد استفاده قرار می­گیرد.

۶-عایق­کاری با کف

استفاده از این روش نشان داده که دمای کمینه در روی سطوح برگ­ها تا حدود ۱۰ درجه سلسیوس بیشتر از مناطقی است که حفاظت نشده­اند. بنابراین این روش به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی­گیرد زیرا استفاده از این روش در سطح زیاد در زمان کوتاه با مصرف مواد زیاد و کارگری بالا همراه بوده و در ضمن عدم دقت بالا در پیش­بینی یخبندان استفاده از آن را محدود می­کند. وقتی از این سیستم استفاده می­شود کف­ها باعث جلوگیری از اتلاف تابش از گیاهان و تله­اندازی انرژی پخش شده از خاک می­گردد.

۷-مه پاشی

مه ساز یا تولید مه مصنوعی می­تواند نقش محافظتی در برابر خروج گرمای باغ و یخبندان به ویژه در شب­هایی که با پدیده وارونگی دما همراه است داشته باشد. این دستگاه به کمک پمپ فشاری قوی که دارد آب را با فشار زیاد وارد لوله­های ناقل کرده و از طریق نازل با فشار زیاد ذرات ریز آب یا مه را ایجاد می­کند. این ذرات با جذب تابش مادون قرمز یا حرارتی ساطع شده از محیط باغ و بازتاب مجدد آن به سمت پایین سبب حفظ گرمای بیشتر باغ نسبت به شرایط بدون ابرناکی و خروج کمتر گرما و در نتیجه جلوگیری از اُفت ناگهانی دمای می­شود. ذرات مه با قُطری حدود ۰/۸ یلیمتر مناسبترین شرایط تولید مه را دارند به نحوی که علاوه بر جذب بالای تابش گرمایی موجب از بین رفتن سریع مه نیز نمی­شوند. بررسی­های انجام شده نشان داده است که این روش به تنهایی تاثیر زیادی در افزایش دما نداشته است (یزدان پناه و اوحدی، ۱۳۸۹).