سرمازدگی درختان - نحوه پیشگیری و مدیریت

سرمازدگی درختان و یخبندان و ضرورت مدیریت آن

از مجموع کل اراضی کشاورزی جهان حدود دو سوم آن در معرض خطر سرما و یخبندان و یک سوم آن تقریباً به طور طبیعی از این خطر مصون است. همه ساله بخش ­هایی از ‌استان­ های‌ کشور ‌متأثر ‌از ‌تنش ­های سرمازدگی زودرس ‌پاییزه، یخبندان زمستانه ‌و ‌یا سرمازدگی دیررس بهاره می ­باشند و‌ از ‌این منظر ‌خسارات ‌زیادی به ‌محصولات‌ زراعی و ‌باغی وارد‌ می­ گردد. بالاترین ریسک سرمازدگی زمانی است ‌که‌ گیاه در ‌حال ‌فعالیت و ‌رشد ‌و‌ نمو ‌باشد.

با وجود تلاش ­های زیادی که برای کاهش خسارت­ های ناشی از سرمازدگی محصولات کشاورزی صورت گرفته است، هر ساله خسارت­ های زیادی به محصولات به ویژه محصولات باغی کشور وارد می ­شود. سرمازدگی در استان­ های مختلف، بین 50 تا 100 درصد محصولات باغی را از چرخه تولید و اقتصاد کشاورزی خارج می ­کند. کاهش خسارت­ های ناشی از سرمازدگی به محصولات کشاورزی می ­تواند گام مهمی در تأمین غذای مورد نیاز و امنیت غذایی کشور باشد.

در سال ­های اخیر از راه های گوناگونی برای مقابله با سرمازدگی استفاده شده است. به طور كلي دو روش فعال و غيرفعال براي حفاظت از محصولات در برابر سرمازدگي وجود دارد. هر یک از این روش­ها دارای مزیت­ها و محدودیت ­های مخصوص به خود است. بنابراین، انتخاب هر یک از روشها، نیاز به شناخت درست آنها و در نظر گرفتن نوع و شرایط محصول و همچنین وضعیت آب و هوایی منطقه دارد. امید است این مقاله بتواند اطلاعات لازم و راهکار های مناسب برای مقابله با سرمازدگی به کارشناسان، باغداران و کشاورزان ارائه کند.

تعریف سرما زدگی و یخ زدگی

سرمازدگی عبارت است از تغییرات فیزیکی و فیزیولوژیکی به وجود آمده در اثر رو به رو شدن اندام های مختلف گیاه با دماهای پایین و بالاتر از نقطه انجماد (بین 0 تا 10 درجه سانتیگراد) که با پیدایش علائمی همچون قهوه ­ای شدن و خشکیدگی همراه بوده و موجب بروز صدمات سلولی می ­گردد. یخ زدگی زمانی ایجاد می ­شود که دمای بافت­ های گیاه به کمتر از آستانه دمای بحرانی سرمازدگی کاهش می ­یابد.

              

انواع سرمازدگی درختان و گیاهان

 سرمازدگی از نظر زمان رخ دادن به دو نوع سرمازدگی بهاره (فصل بهار) و سرمازدگی زمستانه (فصل زمستان) و از نظر عامل ایجاد سرمازدگی به دو نوع سرمازدگی جبهه­ای و سرمازدگی تابشی تقسیم می ­شود. خسارت ­های سرما در فصل بهار به درختان به­ویژه به شکوفه­ ها بسیار بیشتر از خسارت ­های سرمازدگی در زمستان است و بیشترین آسیب ها به جوانه­ ها، شکوفه ­ها و میوه­ های تازه رشد کرده وارد می ­شود.

طول مدت سرمای بهاره کوتاه بوده و از چند ساعت تا حداکثر سه روز بیشتر نمی ­باشد. سرمازدگی از نظر عامل ایجاد سرما، به دو نوع جبهه ­ای (انتقالی) و تابشی (تشعشعی) تقسیم می ­شود.

سرمازدگی جبهه ­ای (انتقالی):

سرمازدگی جبهه ­ای شامل ورود یک جبهه هوای سرد در مقیاس بزرگ، همراه با باد است. دمای هوا حتی در طول روز زیر صفر درجه سانتیگراد است. سرمازدگی جبهه ­ای در شرایطی اتفاق  می ­افتد که هوا ابری بوده و وزش باد وجود داشته باشد. در این نوع سرمازدگی وارونگی دما وجود ندارد.

سرمازدگی تابشی (تشعشعی):

سرمازدگی تابشی زمانی رخ می ­دهد که در طول روز با تابش خورشید، گیاهان و زمین گرم می­شوند و در طول شب این انرژی را به صورت تابش امواج با طول موج بلند از دست می ­دهند. بنابراین، هوای مجاور سطح زمین سرد شده و با افزایش ارتفاع از سطح زمین، دمای هوا افزایش می یابد. سرمازدگی تابشی در شب ­هایی با آسمان صاف و بدون وزش باد یا وزش باد ملایم و در دمای هوای بیش از صفر درجه سانتیگراد در روز و در شرایط وجود وارونگی دمایی اتفاق می ­افتد.

برخی مواقع دو نوع سرمازدگی با هم رخ می ­دهند. به عنوان مثال در شرایطی که سرمازدگی تابشی صورت گرفته، یک جبهه هوای سرد از منطقه عبور می­ کند و سرمازدگی جهبه ­ای نیز اتفاق می ­افتد.

خصوصیات سرمازدگی جبهه ­ای (انتقالی) و تابشی (تشعشعی)

نوع سرمازدگی	وضعیت آسمان	باد	وضعیت دمای هوا	دمای نقطه شبنم	وارونگی دما
تابشی	صاف بدون ابر	بدون باد یا وجود باد ملایم	دمای بالاتر از صفر درجه سلسیوس در طول روز و کمتر از صفر درجه سلسیوس در شب	پایین	وجود دارد
جبهه ای	ابری	وجود باد	دمای کمتر از صفر درجه سلسیوس در طول روز و شب	پایین	وجود ندارد

 

علائم سرمازدگی درختان

سرمازدگی علائم متفاوتی روی محصولات زراعی و باغی ایجاد می ­کند که در ادامه به آنها پرداخته می ­شود.

الف) علائم سرمازدگی روی محصولات زراعی

 سرمازدگی بسیاری از گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می ­دهد و باعث کاهش سطح برگ و به دنبال آن کاهش تولید ماده خشک می ­شود. طی سرمازدگی شدید و بدون برف، برگ ­های جوان و جوانه­ های غلات زمستانه ممکن است آسیب ببینند، ولی برگشت گیاه به حالت عادی در صورتی که گره پنجه­ زنی آسیب ندیده باشد، امکان­پذیر است.

آستانه تحمل محصولات زراعی در مقابل سرمازدگی متفاوت است. در ابتدا و انتهای زمستان و نیز ابتدای بهار مقاومت گیاهان به سرما معمولا ً کم می شود؛ که این موضوع باعث آسیب بیشتر محصول در سرمازدگی می شود. از طرفی پوشش محصول با برف باعث کاهش آسیب می شود.

اواخر فصل رشد، در طول گلدهی و رشد اولیه بذر غلات، خسارت سرمازدگی باعث کاهش تعداد دانه در خوشه می ­شود. نشانه ­های ظاهری این رویداد به صورت ایجاد رگه ­های سفید و باریک روی خوشه­ ها در هر بار وقوع سرمازدگی است. علائم سرمازدگی سبزیجات به طور وسیع متفاوت می ­باشد که ممکن است گاهی با خسارت­ های عوامل بیولوژیک اشتباه تشخیص داده شود. گونه­ های مختلف، مقاومت متفاوتی در مقابل سرما دارند، ولی بیشترین درجه مقاومت فقط زمانی به وجود می ­آید که شرایط محیطی اجازه مقاوم شدن گیاه در برابر سرما (کاهش تدریجی دما) را بدهد.

به طور کلی رابطه معکوسی میان زودرسی یک رقم و مقاومت آن به سرمازدگی وجود دارد. برای کاشت محصولات زراعی تاریخ کاشت باید به گونه ای انتخاب شود که احتمال زیر صفر بودن دما در طول دوره رشد محصول به حداقل برسد. در برخی موارد، محصولات زراعی به صورت مستقیم در فضای باز کاشت نمی شوند و در فضای محافظت شده کاشت شده و بعد از گذشت زمان خطر سرما، به مزرعه منتقل می شوند.

در دوره های زمانی که وقوع سرمازدگی با احتمال بالا وجود دارد، انتخاب محصولات براساس تحمل آنها به دماهای زیر صفر صورت می گیرد. محدوده دمای بحرانی برای برخی محصولات زراعی در مراحل مختلف رشد در جدول زیر ارائه شده است.

 

               

               

دمای بحرانی سرمازدگی در مراحل مختلف رشد در محصولات مختلف
نام محصول	دمای بحرانی در مراحل مختلف رشد  (درجه سانتیگراد)
	جوانه زنی	گلدهی	میوه دهی
گندم بهاره	9- تا 10-	1- تا 2-	2- تا 4-
جو	7- تا 8-	1- تا 2-	2- تا 4-
جودوسر	8- تا 9-	1-	2- تا 4-
نخود	7- تا 8-	2- تا 3-	3- تا 4-
انواع عدس	7- تا 8-	2- تا 3-	2- تا 4-
ماش بهاره	6- تا 7-	2- تا 4-	2- تا 4-
انواع لوبیا	5- تا 6-	2- تا 3-	3- تا 4-
آفتابگردان	5- تا 6-	2- تا 3-	2- تا 4-
گلرنگ	4- تا 6-	2- تا 3-	3- تا 4-
شاهدانه	5- تا 7-	2- تا 3-	2- تا 4-
کلم	5- تا 7-	2- تا 3-	6- تا 9-
انواع سویا	3- تا 4-	2- تا 3-	2- تا 3-
ذرت	2- تا 3-	1- تا 2-	2- تا 3-
ارزن	2- تا 3-	1- تا 2-	2- تا 3-
ذرت خوشه ای	2- تا 3-	1- تا 2-	2- تا 3-
سیب زمینی	2- تا 3-	1- تا 2-	1- تا 2-
کرچک	1- تا 1/5 -	0/5 - تا 1-	2-
انواع خربزه و هندوانه	0/5 - تا 1-	0/5 - تا 1-	1-
برنج	0/5 - تا 1-	0/5 - تا 1-	0/5 - تا 1-

 

ب) علائم سرمازدگی روی محصولات باغی

 به طور کلی، حساسیت درختان خزان­ کننده به سرمازدگی از مرحله تشکیل اولین غنچه به مرحله تشکیل میوه یا چغاله افزایش می ­یابد و در مرحله تشکیل میوه، بیشترین احتمال صدمه به محصول وجود خواهد داشت. خسارت سرمازدگی زمستانه بیشتر روی درختان میوه خزان کننده و نیمه گرمسیری مانند زیتون اتفاق می ­افتد.

در عرض­ های جغرافیایی بالاتر که زمستان ­ها خیلی سردتر است، پوست درخت و بافت ­های چوبی یا شکوفه ­ها یخ می ­زنند. علائم سرمازدگی در درختان میوه شامل قهوه­ ای شدن سرشاخه­ ها، قهوه ­ای و سپس سیاه شدن کامل گل، سیاه شدن دم میوه، برنزی شدن رنگ برگ ­ها، ایجاد ترک روی پوست شاخه ­های محصولات یک ساله و دو ساله و در صورت سرمای شدید ایجاد شکاف در تنه یا خشکیدگی آن است. وقتی دما به حد آستانه تحمل گیاه برسد، ساختارهای سلولی و فعالیت ­های آن ممکن است به طور ناگهانی آسیب ببیند، که ممکن است مرگ سلولی اتفاق بیفتد.

               

 

در زمستان های خیلی سرد بافت های چوبی شاخه ها ‌‌آسیب می ببیند یا تنه درخت یخ می زند. در فصل بهار، مقاومت به سرما به علت بزرگ شدن غنچه ها و تشکیل گلها کم می شود. گل های کاملاً باز شده دارای آستانه های دمایی ببین 3- تا 1- درجه سانتیگراد هستند. گلها اغلب به دلیل سرمازدگی بهاره آسیب می بینند و علامت آن سیاه شدن گلبرگ ها است. بالاترین دمای یخ زدگی در برخی از میوه ها و سبزی ها در جدول زیر ارائه شده است.

 

دمای یخ زدگی در برخی از میوه ها و سبزی ها
نام گیاه	دما (درجه سانتیگراد)	نام گیاه	دما (درجه سانتیگراد)	نام گیاه	دما (درجه سانتیگراد)
گیلاس	1/4 -	نارگیل/ هلو	0/9 -	هویچ	1/2 -
سیب	1/5 -	خرما	15/7 -	بادمجان	0/8 -
زردآلو	1/1-	انجیر	2/4 -	کرفس	0/9 -
گلابی	1/6 -	شلیل	0/9 -	کلم پیچ	0/5 -
آووکادو	0/9 - تا 1/6 -	زیتون	1/4 -	گل کلم	0/8 -
موز	0/8 -	نارنگی	1/1-	خیار	0/5 -
انواع توت	0/8 - تا 1/1 -	آناناس	1/1-	شوید	0/7 -
انواع پرتغال	0/8 - تا 2-	موسیر	0/7 -	کاسنی	0/1 -
انگور	2/7 -	اسفناج	0/3 -	کاهو	0/2 -
کیوی	0/9 -	طالبی	1/2 -	قارچ	0/9 -
انبه	1/4 -	خربزه	0/8 - تا 1/1-	پیاز	1/8 -
آلو و آلبالو	0/8 -	بامیه	1/8 -	جعفری	1/1-
انار	3-	کلم بروکلی	0/6 -	ریواس	0/9 -
به	2-	ذرت شیرین و بلال	0/6 -	نخود	0/6 -

 

جدول زیر درجه حرارت بحرانی (سبب خسارت یخ زدگی) در برخی از محصولات را نشان می دهد.

 

نوع حساسیت	نوع محصول	درجه حرارت بحرانی برای خسارت یخ زدگی (درجه سانتیگراد)
خیلی حساس	هندوانه، طالبی، خیار، گوجه فرنگی، فلفل، کدو، توت فرنگی، تمشک، حبوبات و تنباکو	صفر تا حدود 1-
حساس	سیب زمینی، ذرت، برخی از انواع سیب درختی (جوانه گل)، گلابی (شکوفه و میوه)، انواع آلو (شکوفه)، گیلاس (شکوفه و میوه)، حبوبات	1- تا حدود 2-
نیمه مقاوم	انواع سیب درختی (جوانه و میوه)، یونجه و گلابی	2- تا حدود 4-

 

در بررسی آثار سرمازدگی اخذ اطلاعات هواشناسی و بازدید سریع بعد از مساعد شدن شرایط و گرم شدن هوا طی4 ساعت اول ضروری است. بررسی اندام های رویشی و زایشی، از قبیل شاخه های بارور، جوانه های بارور، رشد جدید شاخه ها، بافت مرده (سیاه شدن) زیر پوست، داخل جوانه ها، سیاه شدن رشد شاخه های جدید و وضعیت برگها بر روی درخت امکان پذیر است. پس از بررسی اولیه باغ و مشاهده آثار و علائم بروز خسارت ابتدا مساحت و تعداد درخت و سطح آسیب دیده باغ به دست خواهد آمد (جدول های زیر).

 

نوع خسارت		زمان	نشانه های اولیه			نشانه های ثانویه
سرمازدگی بهاره		آخر ‌زمستان و طی بهاره	سیاه ‌و ‌خشک ‌شدن‌ جوانه ‌متورم			تأخیر و ‌کاهش‌ ظهور برگ ها ‌و ‌خوشه ها
			سیاه ‌و‌ خشک ‌شدن‌ شاخه های ‌سال جاری			کاهش‌ تولید ‌خوشه
			سیاه ‌و ‌خشک ‌شدن‌ خوشه ها و ‌گلها			تنک شدن‌، ریزش گلها و‌خوشه‌ های گل
			سیاه ‌و ‌خشک ‌شدن‌ میوه های‌ تازه‌ تشکیل شده			تنک ‌شدن ‌و ‌ریزش‌ خوشه های میوه
درجه حرارت های بحرانی برای سرمازدگی در مراحل مختلف تشکیل میوه در انواع درختان میوه
انواع میوه	غنچه در مرحله رنگ دادن			مرحله شکوفه کاملاً باز	مرحله تشکیل میوه		مدت زمان
انواع سیب	2/7 - تا 4-			3 تا 1/5 -	5/1 تا 3/1-		30 تا 60
انواع گلابی	2/3 - تا 3-			1/5 - تا 2/3 -	1-		30 تا 60
انواع هلو	4- تا 5-			1/3 - تا 2/7 -	3/2-		30 تا 60
انواع گیلاس	1/5 - تا 6-			1/3 - تا 2/3 -	1/5 -		30 تا 60
انواع گوجه	1/3 - تا 6/5 -			0/5 - تا 1/3 -	0/5 -		30 تا 60
انواع زردآلو	1/3 - تا 4-			0/5 - تا 2-	0		30 تا 60
انواع آلو	1/5 - تا 4-			0/5 - تا 1/5 -	0/5 - تا 1/3 -		30 تا 60
انواع بادام	4/5 -			2/7 -	1/3 -		30 تا 60
انواع انگور	3/1 -			0/5 -	0/5 -		30 تا 60
انواع گردو	1-			1-	1-		30 تا 60

 

بالاترین ریسک سرمازدگی زمانی است ‌که ‌گیاه در ‌حال ‌فعالیت و ‌رشد ‌و ‌نمو‌ باشد‌. اگر ‌در ‌این هنگام ‌دما ‌به‌ کمتر ‌از‌ آستانه ‌تحمل ‌گیاه کاهش ‌یابد، موجب‌ خسارت ‌خواهد ‌شد ‌و ‌معمولاً در ‌اوایل بهار‌ (به عنوان سرمای دیررس بهاره) و‌ اوایل پاییز (به عنوان سرمای زودرس پاییزه) ‌چنین شرایطی ایجاد می گردد‌.

با ‌افزایش میانگین دما ‌در ‌اواخر ‌زمستان ‌و ‌اول ‌بهار‌، با ‌ایجاد تغییرات هورمونی، خواب ‌درختان ‌شکسته ‌شده‌ و ‌گیاه شروع ‌به‌ آغاز‌ فعالیت و‌ رشد ‌نمو ‌می کند‌. در ‌ابتدای تورم جوانه ها مقاومت ‌خوبی به ‌وقوع ‌دماهای پایین وجود ‌دارد، ‌اما ‌هر چه‌ زمان ‌می گذرد میزان مقاومت‌ گیاه به ‌دماهای صفر‌ و زیرصفر‌ کاهش می یابد‌. به طوری که مقاومت‌ در ‌مرحله‌ تورم ‌جوانه‌ و‌ پیش از‌ گلدهی بیشتر از ‌مرحله ‌گل ‌کامل ‌و تحمل مرحله ‌تشکیل گل ‌بیشتر از‌ مرحله ‌تشکیل میوه یا میوه‌ نارس است‌. با ‌وقوع ‌یخبندان در ‌مرحله ‌تشکیل گل ‌معمولاً بخشی ‌از میوه حفظ ‌می گردد، ‌اما‌ خسارت ‌کاهش ‌دما‌ در‌ مرحله ‌اولیه‌ تشکیل ‌میوه می تواند موجب ‌نابودی کل ‌محصول ‌گردد.

نکته: بارزترین علامت تنش سرما و یخ زدگی در صبح روز بعد از یخبندان دیده می شود که به شرح زیر است:

1- برگهای خسارت دیده رنگی سبز تیره و ظاهری خیس خوره دارند. اگر خسارت شدید نبوده یا تمام سطح برگ را نگرفته باشد، برگ بر روی درخت مانده و خسارت جبران می شود.

2- خسارت در مورد میوه های سردسیری به شکوفه های درختان محدود می شود. شکوفه های خسارت دیده ظاهری قهوه ای تا سیاه پیدا نموده و در صورتی که از نزدیک به آن دقیق شویم، ملاحظه می شود که گلبرگ ها شفاف شده و در میان انگشتان به راحتی له می شوند. به این ترتیب در اثر صدمات وارده شکوفه ها ظرف چند روز ریخته و درخت فاقد میوه خواهد شد.

 

راهکارهای مقابله با سرمازدگی و یخبندان درختان

 

از مجموع کل اراضی کشاورزی جهان حدود دو سوم آن در معرض خطر سرما و یخبندان است. همه ساله بخش ­هایی از ‌استان­ های‌ کشور ‌متأثر ‌از ‌تنش ­های سرمازدگی زودرس ‌پاییزه، یخبندان زمستانه ‌و ‌یا سرمازدگی دیررس بهاره می ­باشند و‌ از ‌این منظر ‌خسارات ‌زیادی به ‌محصولات‌ زراعی و ‌باغی وارد‌ می­ گردد.

کاهش خسارت­ های ناشی از سرمازدگی به محصولات کشاورزی می ­تواند گام مهمی در تأمین غذای مورد نیاز و امنیت غذایی کشور باشد. در سال ­های اخیر از راه­ های گوناگونی برای مقابله با سرمازدگی استفاده شده است. به طور كلي دو روش فعال و غيرفعال براي حفاظت از محصولات در برابر سرمازدگي وجود دارد.

هر یک از این روش­ها دارای مزیت­ها و محدودیت ­های مخصوص به خود است. بنابراین، انتخاب هر یک از روش­ها، نیاز به شناخت درست آنها و در نظر گرفتن نوع و شرایط محصول و همچنین وضعیت آب و هوایی منطقه دارد. امید است این مقاله بتواند اطلاعات لازم و راهکارهای مناسب برای مقابله با سرمازدگی به کارشناسان، باغداران و کشاورزان ارائه کند.

 

روش­های حفاظت از محصولات در برابر سرمازدگی و یخبندان درختان

حفاظت از محصولات زراعی و باغی در برابر سرمازدگی به دو روش زیر انجام می ­شود:

الف) روش­ های حفاظت غیرفعال (بلند مدت):

روش ­های غیرفعال، روش ­های پيشگيرانه بلند مدتی است که با هدف پیشگیری از خسارت و معمولاً قبل از ورود سرما انجام می ­گیرد.

ب) روش ­های حفاظت فعال (کوتاه مدت):

روش ­های فعال، روش ­های کوتاه مدتي است که همزمان یا کمی قبل از بروز سرمازدگی انجام مي­ شود.

 

روش­های حفاظت غیرفعال یا بلندمدت:

1- انتخاب مکان مناسب برای کاشت:

بهترین روش برای حفاظت از گیاهان و درختان در برابر سرمازدگی، انتخاب مکان مناسب برای کاشت است. انتخاب مکان مناسب به عواملی مانند شکل زمین، درصد شیب زمین، خصوصیات خاک، حاصلخیزی و قابلیت نگهداری آب، زهکشی مناسب، آب و هوای منطقه و غیره بستگی دارد.

زمین ­های گود و دره ­ای مانند مخازن هوای سرد عمل می­ کنند و مانع جا به جایی جریان هوای سرد می­ شوند. بنابراین، باید باغ ­ها را در ارتفاع بیش از 17 متر از ته دره احداث کرد. زمین­ های با شیب جنوبی، بیشتر در معرض نور خورشید قرار می­ گیرند و برای کاشت محصولات زودرس مناسب هستند. از طرفی گیاهان کاشته شده در شیب جنوبی، به علت دریافت انرژی تابشی بیشتر، زودتر شکوفه می ­دهند و در هنگام سرمازدگی بهاره، بیشتر در معرض آسیب قرار می ­گیرند.

برعکس کاشت گیاهان خزان ­کننده در شیب­های شمالی (پشت به آفتاب)، آنها را از نور خورشید دور نموده و باعث تأخیر در زمان گلدهی آنها می ­شود و در واقع نوعی محافظت طبیعی از سرمازدگی انجام می ­شود. همچنین پهنه ­های بزرگ آبی موجود در مسیر باد، باعث کاهش وقوع سرما می­ شوند. به ­طور کلی هر منطقه منحصر به فرد بوده و نقاط مثبت و منفی نزدیک بودن به صخره ­ها و پوشش گیاهی باید در هر محل به­ طور جداگانه مدنظر قرار گیرد.

2- انتخاب خاک مناسب:

خاک ­هایی که قابلیت نگهداری آب بالایی دارند، می ­توانند خسارت وارد به ریشه­ های گیاه را به حداقل برسانند. خاک­ های مرطوب نسبت به خاک ­های خشک باعث کاهش سرمازدگی  می­ شوند. آبیاری خاک تا عمق 30 سانتیمتری، پیش از وقوع سرمازدگی اثربخش است، اما در عمق بیشتر از آن کارایی ندارد. رنگ خاک عامل دیگری در افزایش یا کاهش خطر سرمازدگی محسوب می­ شود. خاک­ های تیره می ­توانند حرارت بیشتری را در خود ذخیره کنند، در نتیجه در شب، حرارت بیشتری را از دست می ­دهند. خاک ­های روشن­تر بیشتر انرژی مفید خورشید را در طول روز بازتابش می ­کنند و در شب خطر سرمازدگی را افزایش می ­دهند. خاک­ های شنی خشک، گرما را بهتر از خاک ­های رسی خشک منتقل می ­کنند و هر دو نوع خاک بهتر از خاک­ های آلی (پیت) حرارت را ذخیره و منتقل می ­کنند. هنگامی ­که مقدار رطوبت خاک نزدیک به حد ظرفیت مزرعه ­ای باشد شرایط برای ذخیره و انتقال گرما ایجاد خواهد شد. خاک­ های شنی و رسی با رطوبت 20 درصد، بیشترین قابلیت انتشار حرارت را دارند. در عین حال، خاک­ های آلی صرف نظر از مقدار رطوبت خود، قدرت ذخیره و انتقال اندکی برای گرما دارند. بنابراین، هنگام انتخاب محل برای کاشت در یک ناحیه مستعد به سرمازدگی باید از کاشت محصول در خاک­های آلی خودداری کرد. در شرایطی که خاک معدنی با خاک آلی مخلوط شده باشد، دمای کمینه از 1 تا 3 درجه سانتیگراد افزایش پیدا می ­کند.

3-انتخاب رقم­ های مناسب و متحمل به سرما:

گیاهان متحمل به سرما، مکانیزمی برای کاهش اثرات زیانبار سرما دارند. در گیاهان حساس به سرما، سرمازدگی باعث آسیب ­های بسیار و در نهایت مرگ گیاه می ­شود. گیاهان حساس به سرما، مکانیزم تحمل سرما ندارند. بیشترین خسارت ناشی از سرما به گیاه معمولاً در زمان شکوفه­ دهی و جوانه ­زنی رخ می ­دهد و کمترین خسارت ناشی از سرما مربوط به دوره خواب گیاه است. استفاده از رقم ­های دیرگل و همچنین رقم ­های متحمل به سرما احتمال آسیب ناشی از سرمازدگی را کاهش می ­دهد. هنگام انتخاب یک محصول یا یک رقم برای کاشت در یک مکان خاص، مراحل حساس رشد گیاه و دماهای بحرانی سرمازدگی باید مدنظر قرار گیرد. رقم­ های زودگل برای کاشت در شیب­های شمالی یا پشت به آفتاب مناسب­تر هستند؛ چرا که باعث تأخیر در گلدهی آ­نها می­ شود. اما رقم ­های دیرگل بهتر است در شیب­ های جنوبی یا رو به آفتاب کشت شوند.

4- تاریخ کاشت مناسب:

دوره مهم رشد گیاهان، زمان بین آخرین سرمازدگی بهاره و اولین سرمازدگی پائیزه است که دوره بدون سرمازدگی و فصل رشد گیاه است. این دوره در هر منطقه فرق می ­کند. بنابراین، با مطالعه و بررسی تاریخ ­های شروع و خاتمه سرمازدگی، می ­توان مناسب­ ترین زمان کشت محصولات کشاورزی را با کمترین خسارت ناشی از سرمازدگی تعیین کرد، تا با شرایط نامناسب محیطی مواجه نشوند.

5- مدیریت جریان هوای سرد:

به منظور مدیریت جریان هوای سرد لازم است موانعی که جلوی حرکت هوای سرد را در سطح مزرعه می ­گیرند، جمع ­آوری شوند. همچنین ردیف ­های کاشت محصولات در باغ­ ها باید در جهت مسیر طبیعی جریان هوای سرد باشد.

این مزیت باید با در نظر گرفتن سایر نقاط ضعف از جمله تشدید فرسایش و سایر مشکلات احتمالی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گیرد. همچنین باید تعداد مناطق گود که هوای سرد در آنجا تجمع می­کند به حداقل برسد.

6- مدیریت تغذیه گیاه:

تغذیه مناسب گیاه و وضعیت سلامت کامل آن باعث بهتر شدن سازگاری با شرایط آب و هوایی و مقاومت گیاه در برابر سرمازدگی می­ شود. به ­طور کلی درختان ضعیف و ناسالم به خسارت سرما آسیب پذیرتر هستند. بنابراین تغذیه درست، تحمل به سرما را بهبود می ­بخشد. درختانی که تغذیه مناسبی ندارند، در پائیز برگ ­های خود را زودتر از دست می ­دهند و در بهار زودتر گل می ­دهند. همچنین باعث افزایش آسیب ­پذیری شکوفه نسبت به سرما می­ شوند. با در نظر گرفتن این موارد توجه به نکات زیر برای تأثیر بهتر تغذیه بر مقاومت گیاه به سرما لازم است:

1. استفاده از کودهای ازت و فسفر در اواخر دوره رشد باعث کاهش مقاومت گیاه به سرما می ­شود.
2. کاربرد کود فسفر بعد از سرمازدگی برای ترمیم بافت­های گیاه ضروری است.
3. به کار بردن کودهای ریزمغذی و عناصری مانند منگنز، روی، منیزیم، بر، مس و مولیبدن، به بذر محصولاتی از قبیل ذرت، خیار، پنبه و گوجه و غیره باعث افزایش مقاومت آن­ها به سرمازدگی می ­شود.
4. کاربرد پتاسیم برای گیاهان پیش از وقوع سرمازدگی اثر مطلوبی بر تنظیم آب و فتوسنتز آنها دارد و می ­تواند باعث بهتر شدن فتوسنتز و سازگاری آب و هوایی شود.
5. در صورت احتمال وقوع سرمازدگی محلول­پاشی تغذیه­ای توصیه نمی ­شود.

7- مدیریت هرس درختان:

هرس زودهنگام و پیش از شروع سرما موجب آسیب بیشتر به درختان می­ شود. بنابراین، در مناطقی که احتمال سرمازدگی زمستانه وجود دارد، تا حد امکان می ­بایست عملیات هرس را تا اواخر اسفندماه و رفع خطر سرما عقب انداخت. باغدار باید در شهریورماه از هرس سنگین خودداری کند، زیرا رشد جدید گیاه را تحریک می­ کند. همچنین در انتهای پائیز نیز نباید هرس سنگین انجام گیرد تا محل بریدگی ­ها ترمیم شود و درخت با سرمای زمستان مواجه نشود. هرس دیرهنگام گل ­دهی را به تأخیر می ­اندازد و باعث می ­شود در زمان وقوع سرمازدگی آسیب به شکوفه ­ها نرسد. در درختان خزان ­کننده طی یک سرمازدگی تابشی، خسارت از پایین به بالا رخ می ­دهد. بنابراین توصیه می ­شود ابتدا هرس شاخه­ های پایین انجام شود و بعد از گذشت خطر سرمازدگی، شاخه­ های بالاتر درخت هرس شوند. از آنجا که زخم­ های روی گیاهان به سرما حساس ­تر هستند، بنابراین پیوند زدن را باید زمانی انجام داد که گیاه در معرض خطر سرمازدگی قرار ندارد.

8- استفاده از انواع پوشش:

از انواع پوشش برای پوشاندن محصول به­منظور افزایش دمای اطراف آن محصول استفاده می ­شود. پوشش مورد نظر باید دارای ضریب هدایت پایین باشد و نسبت به تابش امواج بلند، غیرقابل عبور باشد. خاک خشک قابلیت هدایت حرارتی پایینی دارد و برخی اوقات برای پوشاندن محصولات کوچک یا محافظت تنه درختان جوان در دوره­ های با دمای زیرصفر به صورت کوتاه مدت استفاده می ­شود.

در برخی از کشورها با زمستان ­های خیلی سرد، برای محافظت از تنه درختان مرکبات جوان از سرمازدگی، تا محل پیوند اطراف درختان خاک ریخته می ­شود. کاه و کلش و سایر بقایای گیاهی به طور وسیعی در کشورهای مختلف برای محافظت از تاکستان در مقابل سرما استفاده می ­شود.

این مواد باید تا پایان فصل سرما روی محصولات باقی بمانند، اما برای جلوگیری از شیوع بیماری ­ها می ­بایست بلافاصله بعد از پایان فصل سرما از سطح خاک جمع­آوری شوند. مواد به کار رفته برای پوشاندن گران نیستند، اما هزینه نیروی کارگری برای گیاه برای نصب آنها زیاد است. همچنین برای درختان بزرگ نیاز به داربست ­های سفت و محکم است. بنابراین از این         پوشاننده­ ها معمولاً برای نهالها یا محصولات کوتاه قامت استفاده می ­شود. پوشش ­ها برخی اوقات برای محافظت از محصولات گران ­قیمت استفاده می­ شود.

پلاستیک سفید نیز تا حدی نقش حفاظتی ایفا می ­کند و برخی اوقات برای خزانه قلمستان­ های نهال استفاده می­ شود. اما استفاده از آن برای محافظت درختان میوه و سبزی­ ها معمول نیست. پوشش ­های پلاستیکی شفاف در طول روز به نور خورشید اجازه عبور می ­دهند و در طول شب باعث کاهش هدررفت گرما از سطح زمین می ­شوند. برای جلوگیری از تماس پلاستیک با گیاهان، این پوشش ­ها برخی اوقات روی پایه ­هایی قرار داده می­ شوند.

در غیر این صورت ممکن است پلاستیک روی شاخ و برگ محصول افتاده و با رشد محصولات بالاتر بیاید و در عین حال احتمال وقوع بیماری ­های گیاهی نیز شدت پیدا می ­کند. پلاستیک با کیفیت می­ تواند تا 3 سال عمر داشته باشد. پوشش­ها معمولاً نزدیک غروب نصب می ­شوند و در صبح روز بعد جمع­آوری می ­شوند. مقدار محافظت به جنس پوشش بستگی دارد.

به طور کلی پوشش ­ها را می ­توان به انواع زیر تقسیم­ بندی کرد:

الف) پوشش خاک با مالچ:

به هر ماده ­ای که روی سطح خاک پاشیده شود و روی آن باقی بماند، مالچ گفته می ­شود. مالچ یکی از متداول ­ترین روش ­های حفاظت در برابر سرمازدگی است. در فصل رشد، وجود یک لایه پوششی از مواد آلی به ضخامت 5 تا 7 سانتیمتر نظیر کاه و کلش، برگهای خرد شده و غیره می­ تواند برای حفاظت گیاهان در برابر سرما مفید باشد.

البته برخی گیاهان برای محافظت از ریشه­ های خود به لایه مالچ ضخیم­ تری نیاز دارند. مالچ ­های آلی یا گیاهی انتقال حرارت به داخل خاک را کاهش داده و باعث افزایش آسیب ­پذیری محصول نسبت به سرمازدگی می­ شود. در اقلیم­ های خیلی سرد یخ زدن آب موجود در خاک، باعث ایجاد خسارت به ریشه می ­شود. در صورت نبود برف روی محصول و زمین، بعضی مواقع از مالچ ­های طبیعی برای کاهش تغییرات روزانه دمای خاک و خسارت به ریشه ناشی از سرمازدگی خاک استفاده می ­شوند. از کاربرد مالچ­ های طبیعی مانند حصیر و خاک اره در باغ ­هایی که خاک یخ نمی ­زند باید خودداری کرد، زیرا باعث می­ شود در طول روز گرمای کمتری در خاک ذخیره شود.

ب) پوشش های پلي اتيلن:

در طول روز، آفتاب از پوشش ­های پلی ­اتیلن به داخل نفوذ می ‌كند ولي رطوبت به داخل نفوذ نمي ‌كند و در طول شب، گرما در درون پوشش حفظ مي ­شود. به نظر می ­رسد استفاده از تونل­ های پلاستیکی مناسب ­ترین پوشش موقتی باشند، چرا که بیشترین پایداری و مقاومت را نسبت به آسیب ناشی از باد دارند.

پ) پتوهای حرارتی:

پتوهاي حرارتي، مواد فيبري نيمه متخلخلی هستند كه سبب نفوذ اشعه آفتاب و رطوبت به داخل مي ­شوند و مانع از خروج گرما در طول شب مي ­شوند. از اين مواد برای كشت توت فرنگي استفاده می ‌شود و مي ­توان از آ­نها به همراه آبپاش ­ها برای كنترل سرمازدگی استفاده كرد.

     

ت) عایق­ های اسفنجی:

استفاده از عایق ­های اسفنجی برای محافظت از محصولات کم ارتفاع به طور وسیعی در آمریکا به کار برده شده است. استفاده از عایق ­های اسفنجی باعث افزایش دمای کمینه تا 12 درجه سانتیگراد می ­شود. عایق ­های اسفنجی از خروج انرژی تابشی از گیاهان جلوگیری کرده و انرژی خارج شده از خاک را در زیر خود نگهداری می ­کنند. بیشترین محافظت در شب اول اتفاق می ­افتد، زیرا بعد از آن، وجود اسفنج مانع از ورود تابش انرژی گرمای خورشید در طول روز به گیاهان و خاک می ­شود.

با گذشت زمان میزان محافظت کاهش پیدا می ­کند؛، چرا که اسفنج جلوی گرم شدن گیاه و خاک را در طول روز می­ گیرد و افزون بر آن به مرور زمان فرسوده می ­شود. استفاده از عایق ­های اسفنجی مورد پذیرش باغداران قرار نگرفته، چرا که هزینه ­های لوازم و تجهیزات و نیروی انسانی آن تا حدی بالاست. همچنین پوشاندن سطوح بزرگ در زمان کوتاه به دلیل خطا در پیش­بینی ­های هواشناسی مشکل است. جنس اسفنج می ­تواند از مواد مختلف باشد ولی خصوصیت عایق بودن اسفنج عمدتاً به دلیل وجود هوا در داخل منافذ آن است.

9- آبیاری مناسب:

در تابستان و پاییز گیاهان باید به اندازه کافی آبیاری شوند، زیرا گیاهانی که با کمبود آب و تنش خشکی رشد می­ کنند، ضعیف می ­شوند و مقاومت کمتری در برابر سرما دارند. هنگامی ­که خاک خشک است، منافذ هوایی بیشتری در آن وجود دارد که مانع از انتقال و ذخیره گرما خواهد شد.

خیس کردن خاک باعث تیره شدن رنگ آن و جذب بهتر نور خورشید می ­شود. هدف از آبیاری، نگهداشتن رطوبت خاک در حد ظرفیت مزرعه ­ای است. آبیاری باید در فاصله 1 تا 3 روز قبل از سرمازدگی صورت گیرد. قابل ذکر است که لازم نیست آبیاری تا اعماق خاک صورت گیرد، چرا که بیشتر ذخیره انتقال حرارت روزانه خاک در عمق 30 سانتیمتری بالای خاک صورت می ­گیرد.

10- تأخیر در گلدهی:

تأخیر در گلدهی معمولاً با استفاده از مواد شیمیایی و آبیاری بارانی انجام می ­شود که در زیر توضیح داده شده است:

الف) تأخیر در گلدهی با استفاده از مواد شیمیایی:

استفاده از تنظیم ­کننده رشد اتفون در اوایل پائیز و آغاز مرحله سرد شدن هوا که باعث آزاد شدن اتیلن می ­شود، باعث افزایش مقاومت جوانه و تأخیر در گلدهی درختان در حدود 4 تا 7 روز می­ شود. همچنین اسید جیبرلیک باعث به تأخیر انداختن گلدهی در برخی محصولات     می ­شود. اما استفاده از آن نیاز به تکرار دارد و باعث افزایش هزینه خواهد شد.

نکته: مشاهده شده است که استفاده از جیبرلیک یا اسید آلفا نفتالین استیک طی روزهای گرم (اواخر زمستان و اوایل بهار) موجب تأخیر در گلدهی می ­شود.

ب) تأخیر در گلدهی با استفاده از آبیاری بارانی:

در مقالات گزارش شده است که استفاده از آبیاری بارانی در روزهای زمستانی که دمای هوا از حد معمول بیشتر است، می­ تواند باعث تأخیر در شکوفه ­دهی و کاهش خسارت سرمای دیررس بهاره شود. آبیاری بارانی باعث سرد شدن محصول و کاهش دمای آن می­ شود که منجر به تأخیر در گلدهی می ­شود و به عنوان معیاری برای محافظت از سرما مورد استفاده قرار می ­گیرد. این روش به دلیل افت عملکرد محصول مورد استقبال کشاورزان قرار نگرفته است.

11- پوشاندن یا رنگ کردن تنه درخت:

بعضی از مواقع پوست درختان خزان ­کننده به دلیل نوسان ­های شدید دمایی، ترک می ­خورد. با سفید کردن تنه با استفاده از دوغاب آهک یا کائولین 2 درصد و یا رنگ ­آمیزی تنه درختان با لاتکس سفید قابل حل در آب با 50 درصد آب رقیق شده، در اواخر پائیز مشروط بر این که دمای هوا بالاتر از 10 درجه سلسیوس باشد، می ­توان مشکل فوق را تا حدی حل کرد. تنه درخت باید از سطح زمین تا حداکثر ارتفاع ممکن توسط پوشش رنگی سفید شود.

از به کار بردن رنگ­ های روغنی و سمی باید خودداری شود. روش دیگر در محافظت تنه درخت از سرما، کاربرد پوشش عایق مانند کاه و کلش، گونی یا فوم از ارتفاع 15 سانتیمتری تنه از سطح زمین می ­باشد. وقتی تنه درخت در پوشش پیچیده می ­شود، امکان حمله بیماری قارچی افزایش می ­یابد. بنابراین استفاده از قارچکش پیش از پیچاندن پوشش به دور تنه، توصیه می شود. زمانی که احتمال بروز سرمازدگی تابشی وجود دارد از کنار زدن برف روی درختان باید جلوگیری شود.

   

12- جلوگیری از شخم زدن:

از شخم زدن زمین هنگامی که خطر سرمازدگی وجود دارد باید جلوگیری شود. شخم زدن باعث ایجاد منافذ هوای بیشتر در خاک و سردتر شدن آن می ­شود. اگر خاک شخم زده شده باشد، خرد کردن کلوخه ­ها با کلوخ ­کوب و سپس آبیاری زمین موجب کاهش اندازه خلل و فرج خاک و افزایش ذخیره گرما می ­شود.

13- حذف گياهان پوششي:

براي حفاظت از درختان در برابر سرما بهتر است تمام گياهان پوششي زیر درختان باغ حذف شود. یک باغ دارای پوشش چمن یا علف­هرز بین ردیف ­های محصول، نسبت به خاک لخت به خسارت سرمازدگی آسیب ­پذیرتر است. در صورت امكان، گياهان پوششي بايد خيلي زود حذف شوند، تا امكان تجزيه بقايا يا حذف آنها از سطح مزرعه يا باغ فراهم شود. مؤثرترين و كارآمدترين روش براي از بين بردن گياهان پوششي و يا پايين نگه داشتن رشد آنها، استفاده از علفكش ­ها است. تأکید می­ شود که اين كار بايد پیش از شروع فصل سرما انجام شود.

14- استفاده از درختان به عنوان بادشکن:

از موانع فیزیکی می ­توان برای جلوگیری از حرکت هوای سرد به داخل مزرعه یا باغ استفاده کرد. موانعی از قبیل حصارها، ساختمان ­ها، پوشش­ های گیاهی (بوته ­ها یا ردیف­ هایی از درختان) تحت عنوان بادشکن می­ توانند باعث حفاظت گیاهان در برابر بادهای سرد شوند.

با استفاده از بادشکن، جریان هوای سرد در مسیر خود به مانع برخورد کرده و در پشت آن جمع می ­شود. البته اگر ارتفاع کافی نباشد، ممکن است توده ­های هوای سرد از بالای سد جریان یابد و به ناحیه تحت حفاظت وارد شود. در احداث یک بادشکن، باید به این نکته توجه داشت که عموماً یک بادشکن باعث کاهش اثرات مخرب باد در طولی معادل 9 -7 برابر ارتفاع خود می ­شود.

   

15- حفاظت از نهال ­های گلدانی:

در فضای آزاد برای باغدارانی که اقدام به تولید نهال ­های گلدانی با قابلیت جا به­ جایی در فضای آزاد می ­کنند، در صورت پیش ­بینی بارش برف و بروز سرمازدگی، توصیه شده است که نهال­ ها را به صورت خوابیده روی زمین قرار داده تا نهال ­ها تا زمان ذوب شدن برف در زیر برف باقی بمانند و از خطر سرما محافظت شوند.

ب) روش ­های حفاظت فعال یا کوتاه مدت

پس از بیان توضیحات لازم در مورد روش ­های حفاظت غیرفعال، در ادامه به روش ­های حفاظت فعال یا کوتاه مدت پرداخته می ­شود:

1- سوخت ­های جامد:

سوخت­ های جامد از کک­ های نفتی یا موم ­های نفتی تهیه می ­شوند. بعضی از آنها به صورت آجر بسته­ بندی شده در بازار موجود هستند. برخی دیگر از این نوع سوخت ­ها را داخل سطل­ ها و یا ظروف آهنی قرار می ­دهند و قابلیت پر شدن مجدد دارند. این نوع سوخت­ ها بیشتر در گرم کردن باغ­ ها کاربرد دارند، به طوری که آ­نها را مستقیم زیر درخت قرار می ­دهند.

این سوخت­ ها هوای گرم شده زیر درخت را به بالا متصاعد می­ کنند، و این هوا در حال صعود توسط شاخ و برگ و شکوفه ­های درخت شکسته و پخش        می ­شود و در تعدیل هوای داخل حجم درخت مؤثر است. همچنین این نوع سوخت­ ها نیازی به سوخت ­گیری مجدد ندارند. تنها عیب این سوخت ­ها این است که نمی ­توان آنها را پس از روشن کردن خاموش کرد یا میزان حرارت آنها را تنظیم نمود.

از سوخت های جامد مرسوم مورد استفاده در کشور برای گرم کردن زمین ­های کشاورزی می ­توان به مواردی از قبیل چوب، زغال سنگ، خاک زغال، لاستیک ­های مستعمل، کاه، کود حیوانی و بوته ­های خشک اشاره کرد.

بزرگترین مشکل سوخت ­های نام برده شده این است که درجه سوختن آنها را نمی توان تنظیم کرد و همچنین دود زیادی را تولید می ­کنند. باغداران همچنین برای محافظت از سرما، می­ توانند ضایعات محصول ­ها را داخل گونی کرده و در هر هکتار 30 تا 40 عدد از آنها را قرار دهند و در مواقع لزوم آن­ها را آتش بزنند.

آتش زدن لاستیک برای افزایش دمای محیط، موجب آلودگی محیط و مانع تابش آفتاب به آن محیط در روز بعد می ­شود. سوخت ­های جامد در مقايسه با سوخت­ های مايع، نتايج بهتری را در حفاظت در برابر سرما حاصل می­ کنند. استفاده از بخاری­ های با سوخت مایع با توجه به قیمت بالای سوخت و آلودگی زیست محیطی ناشی از آن، کاهش یافته است.

2- بخاری:

از بخاری برای گرم کردن موقت محیط و برای مبارزه با سرمازدگی شبانه که تا طلوع آفتاب بیشتر دوام ندارد، استفاده می ­شود. در شرایطی که وارونگی دمایی وجود دارد، بخاری ­ها نقش مؤثرتری در افزایش دما دارند و در شرایط وارونگی ضعیف دمایی، استفاده از بخاری ­ها خیلی مؤثر نیست.

از بخاری بیشتر برای باغ ­های میوه استفاده می ­شود. در حال حاضر استفاده از بخاری به عنوان یک روش تکمیلی برای سایر روش­ های محافظتی در هنگام سرمازدگی ­های شدید و برای محصولات گران قیمت استفاده می ­شود. نیاز حرارتی برای محافظت از سرما 40-20 وات بر مترمربع است، اما مقدار گرمای تولید شده از بخاری 280 -140 وات بر مترمربع است که بستگی به نوع سوخت، درجه اشتعال و تعداد بخاری­ ها دارد. بنابراین مقدار زیادی از انرژی تولید شده از بخاری­ ها به هدر رفته و نقشی در گرم کردن هوا یا گیاهان نخواهند داشت.

هوای گرم بعد از خروج از بخاری به سرعت صعود می ­کند. هوای گرم در حال صعود به دلیل مجاورت با هوای سرد اطراف به سرعت سرد          می­ شود تا به ارتفاعی برسد که دمای آن با دمای هوای اطرافش تقریباً برابر شود. سپس هوا پخش شده و با بقیه هوای سطح مربوطه آمیخته می­ شود.

در نهایت هوای مخلوط شده سرد شده و به پایین نزول می ­کند که باعث ایجاد یک الگوی چرخشی در داخل لایه وارونگی دمایی می­ شود. اگر وارونگی دما ضعیف باشد یا آتش ایجاد شده خیلی بزرگ باشد، هوای گرم بیش از حد صعود کرده و الگوی چرخش هوا در داخل لایه وارونگی شکل نخواهد گرفت.

کارآمدترین بخاری­ ها، بخاری ­هایی هستند که اندازه شعله آن­ها کوچک بوده و فاقد دود هستند.

در شرایط وارونگی شدید دمایی (یعنی سقف وارونگی پایین باشد)، هوای گرم تا ارتفاع کمی صعود کرده و حجم هوای گرم شده توسط بخاری ­ها کوچک­تر خواهد بود. به دلیل حجم هوای گرم شده بخاری ­ها در افزایش دمای هوا در شرایط وارونگی شدید دمایی مؤثرتر عمل می­ کنند.

در شرایط وارونگی ضعیف دمایی، توانایی بخاری ­ها برای افزایش دمای هوا ضعیف­تر است، چرا که حجم هوای گرم شده زیاد است. تعداد بخاری­ های بیشتر با گرمای کمتر برتری دارد. سوخت مصرفی بخاری ­ها می ­تواند موادی چون موارد زیر باشد: نفت، گازوییل، چوب، زغال سنگ، زغال چوب.

- چیدمان و مدیریت بخاری ­ها:

بخاری ­ها می ­توانند مستقل از هم باشند و یا به صورت شبکه ­ای با استفاده از لوله به هم وصل شوند. بخاری باید داخل ردیف ­های درختان میوه قرار داده شود. توزیع بخاری­ ها باید یکنواخت باشد و البته در حاشیه باغ به ویژه در حاشیه بادگیر و نقاط پست بیشتر باشد. اگر باغ در دامنه کوه قرار گرفته باشد، باید تعداد بخاری ­های بیشتری در قسمت بالای شیب که هوای سرد به سمت محصول حرکت می ­کند قرار داده شود. در باغ ­های دارای پستی و بلندی، بهتر است بخاری­ ها داخل گودی­ها و دره­ها قرار داده شود.

از آنجا که هوای سرد از اطراف به داخل باغ سرازیر می ­شود، قرار دادن بخاری­ های اضافه در ردیف­ های مرزی نتیجه بهتری می ­دهد. تجربه نشان داده است که گذاشتن یک بخاری اضافی برای هر درخت در ردیف ­های مرزی و حاشیه باغ بهترین نتیجه را داده است. برای درختان حاشیه بیرونی باغ به ازای هر دو درخت، حداقل یک بخاری وجود داشته باشد. بخاری ­ها را نباید هنگام وقوع درجه حرارت ­های بحرانی روشن کرد. بلکه این عمل باید پیش از رسیدن دما به دمای بحرانی انجام شود. در شرایط سرمازدگی هنگامی که سرعت باد از 2/2 متر در ثانیه بیشتر می ­شود، به علت خارج از دسترس شدن هوای گرم در اثر باد، نیاز به افزایش تعداد بخاری ­ها در حاشیه رو به باد باغ است.

ابتدا باید بخاری ­های موجود در حاشیه باغ روشن شوند و سپس بخاری­ های بیشتر در صورت نیاز (افزایش سرعت باد یا افت دما) روشن شوند. استفاده از بخاری­ های کوچکتر با تعداد بیشتر خیلی بهتر از استفاده از بخاری ­های بزرگتر با تعداد کمتر است، زیرا حرارت تولید شده در قسمت ­های مختلف یکنواخت تر است. بخاری بزرگ یک جریان قوی از هوای گرم تولید می­ کند و هوای گرم تولید شده در محیط پراکنده نمی­ شود بلکه به بالا صعود می­ کند. پژوهش ­ها نشان داده برای گرم کردن هر یک هکتار باغ، 60 تا 100 دستگاه بخاری لازم است. برای اقتصادی بودن، تعداد 75 بخاری در هر هکتار، در فاصله 6-5 متري توصیه می­ شود.

توجه: بخاری ­ها باید پیش از رسیدن دمای هوا به دمای بحرانی سرمازدگی، روشن شوند.

3- ماشین مولد باد:

ماشین ­های مولد باد در حال حاضر در بسیاری از نقاط جهان مورد استفاده کشاورزان قرار می­ گیرند. از ماشین مولد باد برای جابه ­جایی لایه هوای گرم بالای سطح زمین با هوای سرد روی زمین استفاده می ­شود. با این روش می ­توان هوای گرمی را که در روز بالا رفته به پایین هدایت کرد. استفاده از مولد باد بیشتر در مواقعی مؤثر و مفید خواهد بود که وارونگی هوا وجود داشته باشد، به بیان دیگر این دستگاه فقط برای سرمازدگی تابشی کاربرد دارد.

به طور کلی ماشین ­های مولد باد به طور معمول 5/2 درجه دما را افزایش می­دهند.

4- ماشين مولد باد و رطوبت:

ماشين مولد باد و رطوبت علاوه بر ايجاد رطوبت، موجب انتقال هواي گرم از سقف وارونگي دما به لایه ­هاي پايين مي ­شود. باد با سرعت حدود 120 کيلومتر در ساعت و رطوبت بالای 88 درصد از قسمت پاييني دستگاه خارج مي ­شود. در فاصله 40 متری از دستگاه، جريان باد سرعت 8 کیلومتر در ساعت دارد. علاوه بر دما، مقدار رطوبت نسبي محيط نيز بالا خواهد رفت كه اين افزايش رطوبت خود باعث تعدیل دما و کاهش افت آن می ­شود.

5- استفاده همزمان از ماشین‌ مولد باد و بخاری:

ماشین­ های مولد باد را با ترکیب بخاری ­ها به کار می ­برند و بهره ­وری انرژی در این حالت بیشتر از کاربرد بخاری­ ها به تنهایی است. همچنین محافظت بهتری از گیاه نسبت به سرما ایجاد می­ شود. زیرا بخاری­ های باغ، باعث گرم شدن سریع هوا و صعود آن به ارتفاع بالای درخت     می ­شوند.

در این هنگام، ماشین مولد باد با منحرف کردن هوای گرم صعودی به سمت سطح درختان باغ اثر مطلوب خود را به جا خواهد گذاشت. زمانی که این دو روش با هم برای حفاظت از محصول در برابر سرمازدگی به کار می­ روند، تعداد بخاری ­های مورد نیاز در هر هکتار به نصف کاهش پیدا می ­کند.

قرار دادن بخاری ­های بیشتر در حاشیه بیرونی باغ باعث گرم شدن هوای سرد می ­شود. قرار دادن یک بخاری برای هر درخت در حاشیه باغ و داخل اولین ردیف محصول توصیه می ­شود. در ناحیه­ ای که تحت تأثیر ماشین مولد باد است، فاصله   بخاری ­ها می­تواند بیشتر باشد.

در ابتدا باید ماشین ­های مولد باد روشن شوند و سپس در صورت ادامه کاهش دما، بخاری ­ها روشن شوند. در صورتی که برگ ­ها و میوه­ های درخت به دلیل بارندگی، مه و یا شبنم خیس شده باشد، ماشین ­های مولد باد و بخاری­ های باغی باید در اولین فرصت ممکن در هنگام عصر و پیش از این که دمای میوه خیس به کمتر از دمای بحرانی برسد، روشن شوند تا سطح میوه خشک شود. در غیر این صورت احتمال بروز خسارت روی پوست میوه وجود دارد.

6- مه ­ساز:

مه طبیعی از گیاهان در برابر سرمازدگی محافظت می ­کند. با استفاده از مه مصنوعی می­توان از کاهش دمای محیط تا حدی جلوگیری کرد، زیرا مه تولید شده در نزدیکی زمین متراکم شده و از ورود هوای سرد جلوگیری می­ کند. مه مصنوعي به عنوان سدي در برابر هدر رفت گرما عمل مي ‌كند و از اين نظر مشابه             لايه ­هاي ابر است.

مه در هنگام سرد شدن هوا مي ­تواند تا حدود 4 درجه سانتیگراد گرما تأمين کند و از اين طريق باعث حفاظت گياه در برابر سرما شود. دستگاه­ های مه ­پاش که از لوله ­های پرفشار و افشانک­ های         ویژه ­ای برای تولید ذرات ریز مه استفاده می­ کنند، به منظور محافظت مؤثر از خسارت سرمازدگی در شرایط باد آرام به طور موفقیت ­آمیزی به کار رفته ­اند. تفنگ بخار اشباع، بخار آب را به هوا اضافه می ­کند تا به حالت اشباع برسد و باعث تشکیل مه شود. موتور مه­ ساز جریان هوای پرقدرتی تولید می ­کند که پاشش آن سرعتی بیش از 50 لیتر در ثانیه دارد.

ابر نسبتاً متراکمی از مه غلیظ که به طور کامل محصول را بپوشاند، برای انجام محافظت لازم است. در این حالت لازم است باد آرام و رطوبت نسبتاً بالا باشد.

نکات مهم هنگام استفاده از دستگاه­ های مه ­ساز عبارت است از:

• مصرف انرژی در مه ­سازها کمتر از انرژی مصرفی بخاری ­ها، ماشین­ های مولد باد و آبیاری بارانی است.
• هزینه سرمایه ­گذاری اولیه برای مه ­ساز بالاست ولی هزینه ­های عملیاتی پایین است.
• گفت و گوهای رو در رو با باغداران و پژوهشگرانی که دستگاه ­های تولید کننده مه را در مناطق سردسیر مورد آزمایش قرار داده ­اند، نشان می ­دهد که مه می ­تواند مانع از مرگ و نابودی درخت در اثر سرمادزگی شود، ولی نمی ­تواند تولید محصول و عملکرد را حفظ کند. بنابراین مه ­سازها باید تنها برای محافظت در برابر         سرمازدگی ­های ضعیف استفاده شوند.
• به دلیل وجود موتور جت، ایجاد صدای زیاد در مه ­سازها به عنوان یک مشکل جدی مطرح است.
• امکان انتقال و تغییر محل مه ایجاد شده وجود دارد و حرکت و جابه­ جایی مه می­ تواند خطرناک باشد. بنابراین، نباید از مه ­سازها در محل ­هایی که محل تردد خودروهاست استفاده شود. استفاده عملیاتی از این دستگاه تا حدی پیچیده است.

7- چاهک معکوس:

سیستم چاهک معکوس هوای سرد را از داخل باغ زهکشی (جمع) کرده و آن را به سمت بالا و خارج از باغ (ارتفاع 15 تا 90 متر) می­ راند، تا لایه هوای گرم جایگزین هوای سرد شود. به خصوص در مناطق شیب ­دار که هوای سرد از ارتفاعات به سمت پایین جریان می ­یابد، هوا توسط دستگاه زهکشی می ­شود و در نتیجه از تجمع هوای سرد در مناطق پست­تر و آسیب دیدن درختان واقع در این مناطق جلوگیری می ­شود. چاهک معکوس نسبت به سامانه­ های دیگر حفاظت محصول در برابر سرما کارآمدتر است و به سرمایه کمتری نیز احتیاج دارد. چاهک معکوس فقط برای مواقعی که سرمازدگی تابشی باشد اثربخش است و برای        سرمازدگی های جبهه ­ای به علت ضخامت زیاد لایه ­های هوای سرد، تأثیری ندارد. عملکرد چاهك معكوس به توپوگرافي زمين باغ ارتباط مستقيم دارد.

چاهك معكوس تنها روشي است كه برای مبارزه با سرمازدگي در زمين­ هاي نامسطح مناسب است. در هنگام سرمازدگي در مناطق کوهستانی، كف دره نسبت به دامنه کوه خيلي سردتر است. در واقع كف دره مانند مخزني از هواي سرد عمل کرده و مانع جريان هوا مي ­شود. در نتيجه زمين­ هاي شيب­ دار در مناطق حادثه­ خيز بهترين بازده را با استفاده از سيستم چاهك معکوس دارند.

   

8- بالگرد:

بالگرد هوای گرم بالای لایه وارونگی را از بالا به پایین جابه­ جا می ­کند. منطقه تحت پوشش یک بالگرد به اندازه و وزن آن و همچنین شرایط آب و هوایی بستگی دارد، و 44-22 هکتار است. یک بالگرد بزرگ می ­تواند تا حدوداً 50 هکتار را پوشش دهد. ارتفاع مناسب پرواز 20-30 متر و سرعت مطلوب پرواز 40-8 کیلومتر در ساعت است. خلبانان برای افزایش وزن بالگرد، اغلب مخازن اسپری آن را با آب بار می ­کنند. بالگردهای سنگین­ تر هوا را بهتر هم می­زنند و گر­متر می کنند.

در شرایطی که لایه وارونگی هوا خیلی ضخیم باشد، یک بالگرد دیگر می ­تواند بالاتر از بالگرد اولی پرواز کند تا انتقال گرما را به سمت پایین افزایش دهد. به دلیل بالا بودن هزینه ­های اجاره و هزینه ­های عملیاتی استفاده از بالگرد برای محافظت از سرمازدگی، استفاده از این روش به محصولات با ارزش و یا در شرایط اضطراری به عنوان مثال موقعی ­که روش ­های معمول جواب نمی­ دهد، محدود می ­شود.

9- آبیاری محصولات کشاورزی:

قابلیت هدایت حرارتی و مقدار گرمای خاک به میزان زیادی تحت تأثیر مقدار آب موجود در خاک قرار می­ گیرد. تقریباً تمامی یافته­ های علمی به مرطوب نگه­ داشتن سطح خاک و نه اشباع آن توصیه می ­کنند. معمولاً توصیه می ­شود که خاک تا عمق 30 سانتیمتر از سطح خیس شود، چرا که پایین ­تر از آن عمق، تغییرات دما غیر قابل ملاحظه است. مقدار آب لازم برای خیس کردن سطح خاک بستگی به نوع خاک و مقدار آب موجود در خاک دارد.

انتقال حرارت در زیر عمق 30 سانتی­متری در مقیاس سالانه مهم است و اگر خاک مدت زمان زیادی خشک باقی بماند، می ­تواند عملیات محافظت از سرمازدگی را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین اگر خاک خشک باشد و احتمال وقوع بارش اندکی پیش از فصل سرمازدگی وجود داشته باشد، خیس کردن خاک در عمق 5/1-1 متری خاک باعث بالاتر رفتن دمای سطح خاک در طی دوره سرما می ­شود. باغداران برخی اوقات قبل از افت دما (زیر صفر درجه) در طی شب به منظور تیره ­تر کردن خاک و افزایش جذب نور خورشید خاک را خیس می ­کنند. هر گرم آب در حال یخ زدن 80 کالری گرما آزاد می ­کند که باعث حفاظت گیاه از سرما می­شود.

آبیاری محصولات کشاورزی به منظور کاهش خسارت ­های ناشی از سرمازدگی، به روش ­های گوناگونی از جمله آبیاری بارانی (آبیاری روی سطح و زیر سطح محصولات)، آبیاری سطحی، آبیاری جوی و پشته ­ای و غرقابی انجام می ­شود.

10- استفاده همزمان آبیاری و ماشین مولد باد:

استفاده از آبیاری بارانی زیر سطح محصول به همراه ماشین­ های مولد باد می ­تواند برای محافظت از سرمازدگی استفاده شود. استفاده از ماشین ­های مولد باد همراه با آب ­پاشی می ­تواند افزایش محافظت را تا 2 درجه سانتیگراد بسته به طراحی سیستم و شرایط جوی به وجود آورد. علاوه بر گرمایی که از طریق افزایش قطرات آب پاشیده شده در هوا ایجاد می ­شود، یخ زدن آب در سطح زمین موجب آزاد شدن گرمای نهان نیز شده و هوای نزدیک سطح خاک را گرم می­ کند.

معمولاً کشاورزان محافظت را با سیستم ­های آبیاری بارانی کم هزینه شروع می ­کنند و در صورت نیاز به محافظت بیشتر ماشین ­های مولد باد را روشن می ­کنند. می­ توان آبپاش ­های نزدیک به ماشین ­های مولد باد را حذف کرد. نکته مهم در استفاده همزمان از هر دو سیستم این است که ماشین ­های مولد باد سرعت باد را افزایش می ­دهند، در نتیجه نرخ تبخیر افزایش می ­یابد. بنابراین، ماشین­ های مولد باد نباید در جایی که گیاهان خیس هستند، استفاده شوند.

همچنین کشاورزان ابتدا آبیاری سطحی را انجام می ­دهند و سپس در صورت نیاز به محافظت بیشتر، ماشین ­های مولد باد را روشن می ­کنند. در این حالت ماشین ­های مولد باد، انتقال گرما و بخار آب آزاد شده را به سمت هوا و درختان افزایش می ­دهند.

11- كف­ هاي بادوام:

روش عايق­ سازی با کف برای حفاظت از گياهان کم رشد و کوتاه قد در برابر سرمازدگی، در حد وسيعی به ويژه در آمريکای شمالی مورد مطالعه قرار گرفته و ثابت شده است که اين روش می ­تواند دمای حداقل را تا 12 درجه سانتیگراد افزايش دهد.

کف ­ها محلول هیدرولیز شده ­ی پروتئینی هستند که از سر لوله­ های مخصوص تحت فشار پاشیده می ­شوند. پروتئین­ ها نه تنها اثر سوئی روی گياهان ندارد بلکه دارای اثر تقویت کننده مختصری نیز هستند. کف ­ها در هنگام سرما به مدت 10 تا 14 ساعت روی درخت باقی می­ مانند و تا مدتی پس از طلوع آفتاب، از گیاه محافظت می­کنند.

مزیت این روش نسبت به بخاری این است که به تعداد کمتری کارگر نیازمند است و قیمت تمام شده آن ارزان­ تر است. اما کشاورزان استقبال چندانی از اين روش    نمی ­کنند، زيرا هزينه­ ی لازم برای تهيه ­ی مواد مورد نياز در اين روش بسيار بالاست. علاوه بر آن به دليل عدم دقت کافی در پيش ­بينی زمان سرمازدگی، فاصله ­ی زمانی بين اعلام پيش ­بينی ­ها تا وقوع سرما خيلی کوتاه است و معمولاً فرصت کافی برای پوشش دادن سطوح وسيع وجود ندارد.

12- ضدیخ­ های گیاهی:

ماده ضدیخ دارای انواعی از باکتری ­های تیوباسیلوس و یک سری کامل از مواد معدنی است که به سرعت توسط برگ­ها، ساقه و ریشه گیاهان جذب می ­شود و باعث تولید پروتئین­ های ضدیخ و غلیظ شدن شیره گیاهی می ­شود و تحمل گیاه را در مقابل سرما افزایش می ­دهد.

13- دود:

یکی از روش ­هایی که کشاورزان و باغداران برای کاهش خسارت ­های سرمازدگی بهاره به کار می ­برند، استفاده از دود است. از دود به عنوان يك عامل كم ‌كننده تشعشع استفاده می ­شود. با اهميتي كه تشعشع در بروز سرماهاي محلي دارد، ايجاد دود در باغ و يا مزرعه براي تقليل تشعشع مي­ تواند تا حدي مؤثر باشد.

متوسط ابعاد ذرات دود کمتر از 1 ميکرومتر است. اين ذرات مي­ توانند ميزان تشعشع در محدوده طیفی 400 تا 700 نانومتر (محدوده دید انسان) را کاهش دهند، با اين حال اثر کمي روي انتقال تشعشعات طول موج بلند دارند. بنابراين عمده تشعشع امواج بلند ايجاد شده از سطح به سمت بالا بدون آن که جذب شوند از بين دود عبور می ­کنند. به همين دليل دود اثر کمي روي تشعشع رو به بالا و پايين امواج بلند در شب دارد. بنابراين در حفاظت از سرمازدگی کارآيي کمی دارد.

همچنين در روز بعد نور خورشيد را كه به صورت طول موج كوتاه است، از خود عبور نمي ­دهد. از طرفي ايجاد دود از نظر مسائل زيست محيطي نيز بسيار زيان­ آور است. دود باعث جلوگیری از تابش نور خورشید به محصول شده و گرم شدن محصول را به تأخیر می ­اندازد.

 

فهرست منابع

ولی اله رسولی، علی ایمانی، محمد علی نجاتیان. 1400. دستورالعمل مدیریت خطر و خسارت سرمازدگی در باغ ­ها. مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی‌،پژوهشکده‌ میوه ­های‌ معتدله ‌و ‌سردسیری.

یاسر ایزدی نیا. 1394. شناخت و کاربرد روش ­های فعال محافظت از یخبندان در کشاورزی. مدیریت هماهنگی ترویج کشاورزی استان البرز. اداره ترویج و آموزش مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان ساوجبلاغ.

عباس حاجی حسینی، یدالله جوادپور، سید محمد رضوی بافقی. 1390. سرمازدگی در کشاورزی و راه­ های کنترل آن. 

نیکروز باقری. 1400. روش­ ها و سامانه ­های حفاظت از محصولات کشاورزی در برابر سرمازدگی. معاونت آموزش و ترویج کشاورزی. دفتر شبکه دانش و رسانه ­های ترویجی