دوره آموزشی فنولوژی گیاهان زراعی (رایگان)

فنولوژی گیاهان زراعی به منظور استفاده در ارزیابی تناسب اراضی

فنولوژی علم مطالعه رویدادهای مربوط به تغییرات فصلی و وضعیت آب و هوا در چرخه زندگی گیاهان و حیوانات است، جمع آوری و ضبط داده ها در هر سال کمک می کند که چگونگی تغییر در نور، دما و بارش مشخص شوند. کشاورز و باغبان نیازمند یک تقویم زمانی پیش بینی شده است که از زمان بروز یخبندان، هنگام رشد گیاه و حشرات برای تصمیم گیری زمان مناسب به کار بردن کود و آفت کش آگاه باشد.

اولین و مهمترین گام در برنامه ریزی استفاده از زمین، ارزیابی تناسب اراضی است که مهمترین وظیفه آن، درک و تشخیص ارتباط بین محیط طبیعی و انواع استفاده های ممکن می باشد. برای نیل به این هدف، تلفیق اطلاعات اقلیمی، مشخصه های خاک و اراضی، نیازهای خاک، زمین نما و اقلیمی گیاه و دوره های فنولوژی مختص هر گیاه جزیی از ضروریات است.

با توجه به اهمیت تعیین صحیح دوره های فنولوژی گیاهان زراعی در پهنه های اقلیمی مهم هر استان و کاربرد آن در ارزیابی تناسب اراضی برای کشت گیاهان، در این کتاب دوره های فنولوژی گیاهان زراعی کشور به منظور استفاده در ارزیابی تناسب اراضی تهیه گردید.

دوره های مذکور براساس پهنه های غالب اقلیم کشاورزی ایران با استفاده از روش یونسکو (ACZ) در هر استان تنظیم شده است. برای جمع آوری اطلاعات و تکمیل جداول دوره های فنولوژی گیاهان مختلف زراعی، از نظرات کارشناسان و اعضای هیئت علمی موسسات و مراکز تحقیقاتی و معاونت های بهبود تولیدات گیاهی سازمان های جهاد کشاورزی استان ها استفاده شد.

مقدمه دوره

واژه فنولوژی از کلمه یونانی “Phaino” به معنای ظاهر شدن منشاء گرفته است. فنولوژی شاخه ای از علم است که روابط بین رویدادهای دوره ای بیولوژیک چرخه زندگی گیاهان و حیوانات و تغییرات محیط را مطالعه می کند. (رویدادهای) طبیعی مانند مهاجرت پرندگان، بیدار شدن جوانه درختان، گل دهی یا میوه دهی، فعالیت حشرات و تاریخ برداشت محصول می توانند با تغییرات فصلی یا اقلیمی در ارتباط باشند. از اطلاعات فنولوژیک می توان در راستای تعیین تاریخ کاشت گیاهان زراعی، پیش بینی زمان ظهور حشرات و شروع زمان مبارزه با آفات استفاده نمود.

فنولوژی علم مطالعه رویدادهای مربوط به تغییرات فصلی و وضعیت آب و هوا در چرخه زندگی گیاهان و حیوانات است، جمع آوری و ضبط داده ها در هر سال کمک می کند که چگونگی تغییر در نور، دما و بارش مشخص شوند. کشاورز و باغبان نیازمند یک تقویم زمانی پیش بینی شده است که از زمان بروز یخبندان، هنگام رشد گیاه و حشرات برای تصمیم گیری زمان مناسب به کار بردن کود و آفت کش آگاه باشد.

با مطالعه شرایط محیطی سالانه در مورد یک گونه گیاهی می توان شرایط را برای پرورش گیاه کنترل کرد. هر چند که از حوادث غیره منتظره طبیعت نیز نمی توان چشم پوشی کرد. به عبارت دیگر می توان گفت فنولوژی مطالعه اثر عوامل محیطی بر مراحل مختلف چرخه زندگی یک گیاه یا حیوان است. هدف از مطالعات فنولوژی تعیین اثر فصول و تغییرات سالانه آب و هوا بر گیاهان و جانوران است. در اکولوژی، فنولوژی به چهار چوب زمانی که وقایع بیولوژیکی فصلی در آن رخ می دهد اشاره دارد.

هوا و اقلیم شناسی یکی از علوم پایه برای پژوهشگرانی است که بخواهند در بستر طبیعت به فعالیت های تولیدی بپردازند. زیرا تنها در پناه سازگاری با طبیعت است که می توان به صورت پایدار به چنین فعالیت هایی ادامه داد.

تعریف فنولوژی

ثبت زمانی رخدادهای چرخه حیاتی گیاه را فنولوژی می گویند، در واقع به مطالعه رخدادهای بیولوژیکی دوره ای یا سیکلی در گیاهان و جانوران که متاثر از شرایط محیطی به ویژه تغییرات دمایی ناشی از شرایط هوا و اقلیم است، می پردازد. جوانه زنی و گل دهی گیاهان در بهار، تغییرات رنگ برگ ها در پاییز، مهاجرت و لانه سازی پرندگان و حشرات و خواب زمستانی، نمونه هایی از رخدادهای فنولوژیک محسوب می شوند. 

تقویم های فنولوژیک تاریخ وقوع فنوفازها و توالی در چرخه سالیانه را توصیف می نماید، در حالی که فصل فنولوژیک، ویژگی های مراحل فنولوژیکی را نشان می دهد. فنولوژی، شاخه ای از علم است که درباره روابط میان اقلیم و پدیده های بیولوژیک دورهای بحث می کند.

دمای هوا و رشد گیاه

صرف نظر از این که تا چه اندازه شرایط گیاه از نظر نور یا رطوبت مناسب باشد، اگر دمای محیط گیاه از حداقل مشخصی کاهش یافته و یا از حداکثر معینی تجاوز کند رشد آن متوقف می شود. مابین این دو حد یک درجه حرارت مطلوب و بهینه وجود دارد که گیاه در آن بیشترین رشد را خواهد داشت. این دماها را دماهای اصلی می گویند. دماهای اصلی ممکن است در مراحل رشد گیاه تغییر نمایند.

بعضی گیاهان در زمان جوانه زنی و مراحل نخستین رشد احتیاج به یک دوره با دمای پایین دارند. گیاهان دو ساله مانند چغندر قند برای تولید گل در سال دوم نیاز به مقداری سرما در اواخر سال اول دارند، چرا که برخی مواد که در دماهای بالا از بین رفته اند برای شروع تولید مثل در طول سرما دوباره تجمع می یابند.

تحقیقات اقلیم کشاورزی بر مبنای آستانه های فنولوژی

مطالعات اقلیم کشاورزی بر مبنای تعیین آستانه های دمایی (کمینه، بهینه و بیشینه) قرار دارد. با توجه به اهمیت شرایط اقلیمی بخصوص دما در مراحل مختلف رشد و نمو گیاهان در مطالعات اقلیم کشاورزی ضروری است که در انجام تحقیقات از داده های روزانه دیده بانی شده در ایستگاه های هواشناسی استفاده شود. آستانه های دمایی در مراحل مختلف فنولوژیک برای هر محصول را می توان از منابع کتابخانه ای، ایستگاه های تحقیقات هواشناسی کشاورزی و یا از طریق برداشت های میدانی در ایستگاه های تحقیقاتی، مشخص نمود.

البته مشخص نمودن این آستانه ها در مراحل فنولوژیک هر محصول کار ساده ای نیست و نیازمند تجربه، تحقیق و بررسی است. نبود ایستگاه تحقیقاتی برای محصولات باغی و زراعی در دانشگاه ها و دانشکده های کشاورزی ارائه کننده دانش اقلیم کشاورزی انجام کار بر روی آستانه های دمایی در مراحل فنولوژیکی را مشکل ساخته است.

در مطالعات کشاورزی انجام کارهای میدانی با آسانی بیشتری انجام می شود چون که بخش بیشتر این مطالعات به صورت تجربی و میدانی در آزمایشگاه ها و ایستگاه های تحقیقاتی انجام می شود. اما در دانش آب و هواشناسی کشاورزی انجام کارهای میدانی با محدودیت های همچون عدم دانش کافی در انجام کارهای میدانی، نبود ایستگاه های تحقیقاتی وابسته به گروه های آموزشی و نبود ابزارهای لازم مواجه است.

در حال حاضر استفاده از منابع تخصصی در زمینه محصولات مختلف و ایستگاه های تحقیقاتی تا حدودی پاسخگوی تعیین آستانه های فنولوژیکی برای تحقیقات اقلیم کشاورزی در محصولات مختلف است، اما به دلیل محدودیت در این منابع، توسعه برداشت های میدانی در ایستگاه های تحقیقاتی برای هر محصول در کنار آمار و اطلاعات دیده بانی شده در ایستگاه های هواشناسی زمینه ساز پیشرفت های علمی و غنی تر در این زمینه خواهد بود.

مطالعه بر روی آستانه های فنولوژیکی بر مبنای آمار دیده بانی روزانه در ایستگاه های هواشناسی، می تواند در شناسایی توانمندی ها و محدودیت های هر منطقه جغرافیایی در طولانی مدت به منظور توسعه کشاورزی و استفاده بهینه از منابع نقش سازنده ای ایفا نماید .

فنولوژی علمی است که به کمک آن می توان تغییرات فصلی و مورفولوژیکی را در گیاهان بررسی نمود. با آگاهی به فنولوژی گیاهان مهم زینتی هر منطقه می توان مناسب ترین فصل بهره برداری و مدت استفاده از گیاهان را تعیین و سیستم های صحیح بهره برداری از گیاهان را تنظیم نمود.

عوامل مؤثر بر فنولوژی

دما و فتوپریود، از عوامل اصلی تنظیم کننده فنولوژی محسوب می شوند. به عنوان نمونه فتوپریود بر روند تولیدمثل خردل وحشی مؤثر است. با کاهش فتوپریود، دور ظهور گیاهچه تا آغاز گل دهی افزایش، اما دوره گل دهی تا بذردهی کاهش می یابد.

ضمن بررسی فنولوژی برخی گیاهان ملاحظه شد رشد این گونه ها تحت تأثیر نور و دما قرار می گیرد. ممکن است دمای بالا و روشنایی شدید، باعث تخصیص ماده فتوسنتزی بیشتری به ریزوم ها نسبت به برگ ها شود. به اعتقاد محققان، بررسی مراحل فنولوژی، استفاده از درجه روز رشد به جای روز به تنهایی در تابع رشد سبب تشخیص همگونی اکوفیزیولوژیک و تفاوت هایی که در شرایط آزمایشی مختلف وجود دارد، می شود.

پیش بینی فنولوژی

موفقیت برنامه های مدیریت برخی گیاهان که براساس اکولوژی و بیولوژی آنها طراحی شده اند، مستلزم شناخت صحیح از عوامل محیطی و تأثیر آنها بر ویژگی های گیاهان است. پیش بینی مراحل فنولوژیک می تواند در مواردی با دقت زیاد انجام شود و در استفاده از برخی عوامل موثر است.

روش تهیه دوره های فنولوژیک محصولات مهم زراعی کشور

یکی از اهداف اصلی در کشاورزی نوین، شناخت بهتر رشد و نمو گیاهان زراعی برای استفاده بهینه از منابع محیطی و در نتیجه عملکرد بیشتر است. بررسی روند رشد و نمو این گیاهان در طول فصل رویشی این امکان را به وجود می آورد که مراحل حساس حیات گیاه به تنش های محیطی شناسایی شده و مدیریت بهینه و بهنگام برای آنها برای دستیابی به عملکرد بالا انجام شود.

از آنجایی که شرایط آب و هوایی هر منطقه در فصول کشاورزی مختلف، متغیر است، تعیین زمان مراحل حساس رشد و نمو به شرایط نامطلوب محیطی مشکل است. موفقیت در کشت و تولید یک محصول معین در یک منطقه تنها به دمای مطلق بستگی ندارد، بلکه به مقدار و مدت استمرار دمای بالا یا پایین و مطلوب که مراحل نمو را تحت تاثیر قرار می دهد، ارتباط دارد.

با توجه به اهمیت تعیین صحیح دوره های فنولوژیک محصولات مهم زراعی در اقلیم های مهم هر استان، نهایت دقت و حساسیت برای تهیه و تکمیل جداول مربوطه انجام شد. نخست با بررسی مطالعات انجام شده و جداول نیازهای اقلیمی منتشر شده برای گیاهان زراعی (گیاهانی که جداول اقلیمی دارند) مشخص شدند و براساس اطلاعات اقلیمی هر گیاه، ویژگی های اقلیمی استخراج ( پارامترهای حرارتی، رطوبتی، طول روز و تشعشع و بارندگی ) و فرم خام کلی دوره های فنولوژیک برای آن گیاه تهیه شد. ولی برای برخی گیاهان بومی ایران با محصولاتی که تاکنون جداول نیازهای گیاهی تهیه نشده است.

نخست با مراجعه به موسسات تحقیقات اصلاح نهال و بذر، موسسات تک محصولی و مراکز تحقیقات استان ها لیست اسامی کارشناسان به تفکیک هر محصول تهیه شد. سپس با پیگیری و برگزاری جلسات متعدد نظر کارشناسان متخصص هر گیاه در خصوص درجه بندی ویژگی های اقلیمی و دوره های فنولوژیک اخذ و برای تهیه فرم خام فنولوژیک گیاهان مختلف اقدام شد.

پس از پیگیری و ارائه نقطه نظرات کارشناسان هر محصول و ارسال به موسسه تحقیقات خاک و آب برای تعیین دوره های مهم فنولوژیک در اقلیم های هر استان براساس لیست گیاهان تهیه شده، مکاتباتی با موسسات تحقیقاتی ملی و محصولی و مراکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی و معاونت های بهبود تولیدات گیاهی سازمان های جهاد کشاورزی کلیه استان ها به همراه ارسال فرم خام فنولوژی زراعی انجام شد و با توجه به پیگیری انجام شده به مرور، این اطلاعات از استانها به موسسه ارسال شد.

پس از بررسی جداول فنولوژیک ارسالی و استخراج تاریخ های شروع و پایان هر مرحله از ویژگی های اقلیمی براساس زیر اقلیم ها جداول دوره فنولوژیک دوباره اصلاح و تهیه شدند به منظور اطمینان بیشتر همزمان با آماده شدن تقویم دوره های فنولوژیک برخی مناطق با هماهنگی های انجام شده با موسسات تحقیقاتی اصلاح نهال و بذر یک نسخه از اطلاعات برای اظهار نظر به آنها ارسال تا در صورت نیاز آخرین اصلاحات بر روی آنها انجام شود.

پس از تایید نهایی، به منظور ارزیابی تناسب اراضی، دوره های فنولوژیک به سامانه کامپیوتری تناسب اراضی وارد و به صورت انتخابی طبقه بندی تناسب اقلیمی و اراضی به طور مجزا کنترل شدند تا در صورت عدم تطابق نتایج با شرایط واقعی عوامل موثر بر ارزیابی تناسب مانند دوره های فنولوژیک، نیازهای گیاهی و اطلاعات هواشناسی در صورت امکان دوباره اصلاح شوند و در نهایت با تجمیع اطلاعات ارسالی و اعمال نقطه نظرات کارشناسان محصولی دوره های فنولوژیک برای اقلیم های اصلی هر استان تهیه شد.

از آنجایی که برای تعدادی از محصولات زراعی در بعضی از مناطق دوره های فنولوژی وجود ندارد از مناطق مشابه که دارای پهنه ACZ یکسان بود استفاده شد که در بخش بعد توضیح داده می شود.

پهنه بندی اقلیم کشاورزی ایران با استفاده از روش یونسکو (ACZ)

برای طبقه بندی اقلیمی در بعد بین المللی سازمان خواروبار جهانی (FA0) پهنه بندی اگرو-اکولوژی ( Agro-Ecologic Zoning) پیشنهاد شده است. در کنار این پهنه بندی اگرو – کلیماتولوژی (Agro-Climatic Zoning) نیز ارائه شده که می تواند به صورت مجزا محاسبه و یا به شکل ورودی وارد مدل اولی شود. این پهنه بندی ها براساس نوع و مقیاس داده های استفاده شده می توانند با دقت های متفاوتی به صورت ترکیبی و یا مجزا در هر کشور به اهداف مختلف ایجاد و استفاده گردند.

در حقیقت این دو نام در کشورهای مختلف می توانند با یک متدولوژی واحد تولید و با نام اگرواکولوژی یا اگرو کلیماتولوژی ارائه شوند. چنانچه این مدل ها در ایران در پهنه کشوری به صورت منفک از هم و با مقیاس های مکانی متفاوت ارائه شده اند. طبقه بندی اگروکلیماتیک در کشورهای خیلی زیادی از قبیل هند، پاکستان، مصر، افریقای جنوبی، برزیل، مکزیک، انگولا و موزامبیک برای اجرای طرح های تناسب اراضی و تخمین عملکرد محصولات مختلف استفاده شده است.

اصول پهنه بندی اقلیمی زراعی ارائه شده توسط فائو در پهنه بندی های منطقه ای در کشور با نام های اگرواکولوژی و یا اگروکلیماتولوژی به مقاصد ارائه کلاس های تناسب اراضی استفاده شده است. برای ارتقاء پهنه بندی اگرواکولوژیک حوزه رودخانه کرخه از پهنه بندی اگرو کلیماتیک ایران به عنوان نقشه ورودی مدل خود استفاده نموده اند.

استفاده از اصول پهنه بندی زراعی اکولوژیکی فائو (AEZ) مرکب از چند عنصر اساسی شامل مجموعه داده های زیست محیطی خاک، اقلیم و ارتفاع، توزیع مکانی کاربری و پوشش گیاهی اراضی شامل جنگل ها، مناطق حفاظت شده، اراضی آبی و توزیع و تراکم مکانی جمعیت ارائه شده است.

این پهنه بندی در مطالعه ارزیابی آسیب پذیری اقتصادی بخش کشاورزی کشور از تغییر اقلیم به پیروی از پیشنهاد بوکوول و هیزل (۱۹۷۲)، ویژگی های اقلیمی کشاورزی مناطق مختلف کشور مبنای جمعی سازی قرار گرفته تا اختلافات مناطق مختلف به لحاظ هر دو عامل اقلیم و وضعیت تولید محصولات کشاورزی در الگوسازی ها لحاظ شود.

استفاده از این سیستم پهنه بندی برای مطالعات بهینه سازی کاربری اراضی در کشاورزی پایدار، محاسبه عملکرد پتانسیل محصولات زراعی تحت سیستم های مختلف بهره برداری و مدیریت، شناسایی اراضی قابل کشت و مستعد برای محصولات زراعی، ارزیابی و نقشه بندی خسارت سیلاب و خشکسالی به محصولات کشاورزی و نیز ارزیابی آثار تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی در سطوح مختلف جهانی، ملی و محلی توسط فائو پیشنهاد شده است.

کشور ایران در این سیستم پهنه بندی به ۱۰ ناحیه زراعی اکولوژیکی گسترده بر مبنای شباهت های اقلیمی (بارش و دما)، نوع خاک، نوع محصولات کشت شده و همچنین قرابت های جغرافیایی مطابق شکل ۱-۱ تقسیم شده است.

نقشه اگرو کلیماتیک ایران بر اساس مبانی ارائه شده از طرف سازمان خواروبار جهانی (فائو، ۱۹۹۶) توسط غفاری و همکاران و دی پائو و همکاران از طرف موسسه تحقیقات دیم و ایکاردا ارائه شده است. هدف از پهنه بندی آگرو کلیمای ایران با روش یونسکو، ارائه تصویری گویا از نقش کلیدی اقلیم در تولیدات زراعی به دست اندر کاران بخش کشاورزی از جمله تولید کنندگان، محققان، برنامه ریزان و تصمیم گیران بوده است.

اطلاعات کمی از میانگین داده های درازمدت (۱۹۹۸-۱۹۷۳) بارندگی، درجه حرارت، رطوبت نسبی، تشعشع و سرعت باد ایستگاه های هواشناسی اصلی داخلی و کشورهای همجوار از منابع متعدد جمع آوری و به محیط GIS وارد شدند. تبخیر – تعرق مطلق (PET) از داده های هواشناسی جمع آوری، محاسبه و به اطلاعات پیشین اضافه شد. با استفاده از نرم افزارهای GIS و مدل رقومی ارتفاع (DEM) نقشه های انفرادی و تلفیقی همپوشانی لایه های اطلاعاتی در یک مدل اقلیم – مکان تهیه شدند.

شکل ۱-۱- نقشه پهنه بندی زراعی – اکولوژیکی ایران

روش اجرای پهنه بندی اگروکلیماتیک ایران

بانک اطلاعاتی شامل میانگین ماهانه داده های دراز مدت هواشناسی (۱۹۹۸- ۱۹۷۳) برای ایستگاه های اصلی داخل کشور که حداقل دارای بالای ۲۰ سال داده برای بارش (۱۲۶) ایستگاه و بالای ۵ سال برای دما (۵۶۰) ایستگاه بودند از منابع متعدد تهیه گردید. همچنین داده های ۱۱۸ ایستگاه بارش و ۳۷ ایستگاه دما با همان شرایط ذکر شده از کشورهای همسایه از طریق مرکز تحقیقات بین المللی مناطق خشک و نیمه خشک (ایکاردا گردآوری و به این بانک اضافه شد.

برای پهنه بندی داده های نقطه ای (ایستگاه ها) به نقشه های سطحی، از روش Thin-Plate Smoothing Spline، که مبنای کار نرم افزارهای ANUSPLIN و CLIMAP است استفاده شد و در نهایت همه این اطلاعات به محیط GIS وارد شدند.

سه متغیر مستقل عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و ارتفاع نیز در این محاسبات وارد شدند که برای مدل رقومی ارتفاع Digital Elevation Models) DEM) و برای تولید نقشه های مکانی از نقشه های توپوگرافی USGS DEM GTOPO30 با دقت یک کیلومتر استفاده شد. برای محاسبه تبخیر – تعرق بالقوه ,PET (Potential Evapo-Transpiration) از روش Penman-Monteith استفاده شد.

با استفاده از روش یاد شده، نقشه های بسیار دقیق و با ارزش هم دما، هم باران، هم تبخیر و هم شرایط دیگر پارامترهای اقلیمی به صورت خروجی باینری (Binary) در محیط GIS تولید شدند. علاوه بر آن، روش بکار رفته در تهیه نقشه پهنه بندی اقلیمی کشور بر اساس طبقه بندی یونسکو برای مناطق خشک دنیا (یونسکو، ۱۹۷۹) استوار است که این روش مبتنی بر سه شاخص مهم به شرح زیر است: 

• رژیم رطوبتی (Moisture regime) بر اساس توضیحات جدول ۱-۱
• تیپ زمستان (Winter type) براساس توضیحات جدول ۱-۲
• تیپ تابستان (Summer type)، براساس توضیحات جدول ۱-۳

جدول ۱-۱- مفاهیم رژیم رطوبتی براساس طبقه بندی یونسکو (۱۹۷۰)

جدول 1-2- مفاهیم تیپ زمستان براساس طبقه بندی یونسکو (1979)

جدول 1-3- مفاهیم تیپ تابستان براساس طبقه بندی یونسکو (1979)

رژیم رطوبتی بر مبنای شاخص خشکی (Aridity Index) با استفاده از لایه های رقومی تولید شده در مراحل قبل مانند بارندگی و پتانسیل تبخیر و تعرق، از فرمول زیر محاسبه و نقشه آن آماده گردید.

تیپ زمستان و تابستان به ترتیب بر اساس میانگین دمای سردترین و گرم ترین ماه های سال تعیین شدند.

جدول ۱-۴- روش تهیه و تعداد نقشه های تهیه شده

نقشه نهایی پهنه بندی آگرو کلیمای کشور از همپوشانی نقشه های تهیه شده رژیم رطوبتی با ۶ کلاس (جدول ۱-۴)، میانگین دمای گرم ترین ماه سال با ۴ کلاس و سردترین ماه سال با ۳ کلاس تولید شد نقشه اگروکلیمای کشور ارائه شده است.

از نظر این رژیم رطوبتی ۲/۷ درصد کشور ایران فراخشک (جنوب شرقی کرمان به طرف زابل)، ۶۴/۷ درصد خشک (منطقه وسیعی از شمال شرقی تا جنوب شرقی و همچنین مرکزی و نوار ساحلی جنوب کشور)، ۲۹/۴ درصد نیمه خشک (برخی نواحی استان های خراسان رضوی و شمالی، گلستان، قزوین، زنجان و استان های غرب کشور یعنی اردبیل، آذربایجان های شرقی و غربی، کردستان، کرمانشاه، لرستان، ایلام، چهارمحال بختیاری و برخی نواحی استان های فارس و کهگیلویه و بویراحمد و ارتفاعات شمال استان خوزستان)، ۲/۳ درصد نیمه مرطوب (دامنه های البرز در استان های گیلان، مازندران و گلستان، ارتفاعات غرب کشور در استانهای آذربایجان غربی، کردستان، کرمانشاه و ایلام، ارتفاعات زاگرس در استان های فارس و کهگیلویه و بویراحمد)، ۰/۳ درصد مرطوب (بیشتر استان های گیلان، مازندران، گلستان و کوه های مرتفع) ۰/۵ درصد خیلی مرطوب استان های گیلان، مازندران و قلل کوه های مرتفع) محسوب می شود؛ به عبارت دیگر ۹۴/۸ درصد کشور در زمره مناطق خشک و نیمه خشک قرار می گیرند که در این محدوده ضرورت تامین آب برای مقاصد کشاورزی با توجه به افزایش جمعیت، جزء اولویت های اول قرار دارد.

از نظر تیپ زمستان، در ایران سه تیپ زمستانه ملایم، خنک و سرد وجود دارد (جدول ۲). بر این اساس نزدیک به ۲۵ درصد کشور دارای زمستان های سرد و گاهی با پوشش برف است (آذربایجان های غربی و شرقی، اردبیل، کردستان، زنجان، همدان، کهگیلویه و بویراحمد، چهارمحال و بختیاری و قسمت هایی از استان های خراسان شمالی و رضوی، گلستان، تهران، مرکزی، البرز، قزوین، فارس و لرستان) که در صورت کشت پاییزه در محدوده آنها باید از گیاهان مقاوم به سرما استفاده کرد. همچنین ۵۵ درصد کشور را مناطق دارای زمستان های خنک تشکیل می دهد.

(منطقه مغان، استان های گیلان، مازندران و گلستان، عمده نواحی استان های خراسان های شمالی، رضوی و جنوبی، فارس، اصفهان، سمنان، سیستان و بلوچستان، کرمان و یزد) که برای رشد گیاه در طول دوره زمستان محدودیت ایجاد می کنند و عموما گیاهان این مناطق برای سازگاری با اقلیم این نواحی نیاز به رشد و توسعه سریع مراحل فنولوژیک در بهار دارند.

گیاهانی که در خاک های با ظرفیت نگهداری آب بالاتر رشد می کنند از موفقیت بیشتری برخوردار خواهند بود. بیست درصد کشور نیز دارای زمستان های معتدل (بیشتر نوار ساحلی جنوب کشور) هستند که رشد بعضی از گیاهان در این مناطق در زمستان مقدور بوده و نیاز کمتری به رشد و توسعه سریع مراحل فنولوژیک در بهار است.

مراحل فنولوژیک نبات، تغییراتی است که در طول سیکل رشد گیاه در اثر ظهور، شکل گیری و یا از بین رفتن بعضی از اندام های گیاه حاصل می شود و بیشتر تحت تأثیر دما است، به عبارت دیگر، درجه حرارت عمده عامل محیطی است که مراحل فنولوژیک گیاهان زراعی و میزان رشد و نمو آن را کنترل می کند. درجه حرارت های بالا، سیکل رشد را کوتاه و دماهای پایین این دوره را طولانی می کند. به هر حال، رابطه بین درجه حرارت و میزان رشد و نمو بیشتر به صورت منحنی خطی است.

از دیدگاه اثرات درجه حرارت در کنترل رشد و نمو گیاهان زراعی، یک رقم زراعی با نیاز دمایی یا درجه حرارت تجمعی از مرحله ظهور جوانه زنی تا رسیدگی فیزیولوژیک مشخص می شود. برای نمونه، نیازهای حرارتی گندم از کاشت تا برداشت برابر با ۲۳۰۰ درجه – روز دما است و یا یک رقم زراعی گندم با ۲۵۰۰ درجه – روز دما، دارای سیکل رشد طولانی تری به مقدار ۲۵ درصد از رقم زراعی با ۲۰۰۰ درجه – روز دما در همان منطقه است.

از نظر تیپ تابستان، در ایران ۴ تیپ خیلی گرم، گرم، ملایم و خنک وجود دارد (جدول ۳ و شکل ۲). به عبارت دیگر، ۴۰ درصد سطح کشور دارای تابستان های خیلی گرم (بیشتر نوار ساحلی جنوب کشور و برخی قسمت های استان های اصفهان، یزد، کرمان و سیستان بلوچستان) و ۵۵/۷ درصد از تابستان های گرم (بیشتر استان های کشور به جز موارد پیشین) برخوردار هستند که عموما گیاهان این مناطق در تابستان، به علت بالا بودن تبخیر – تعرق با مشکل تنش آبی و حرارتی مواجه هستند.

همچنین۴/۲ درصد مناطق مرتفع دارای تابستان های ملایم (ارتفاعات البرز و زاگرس و بخش زیادی از ارتفاعات استان های اردبیل و آذربایجان های شرقی و غربی) هستند که به علت پایین بودن دما، باروری بالقوه گیاهان در این نواحی کاهش می یابد و در صورت زراعت، باید از گیاهانی که امکان توسعه سریع مراحل رشدی در دمای پایین برخوردار هستند انتخاب شوند. در بقیه مناطق (تابستان های خنک) که از نظر وسعت زیاد نیستند (قلل بعضی از ارتفاعات مانند سبلان و دنا) به علت پوشش دائمی برف و یا محدودیت شدید دما هیچ زراعتی توصیه نمی شود.

نقشه نهایی پهنه بندی اقلیم کشاورزی کشور دارای ۲۸ پهنه متفاوت است که در شکل ۱-۲ نشان داده شده است. همان طوری که در راهنمای ضمیمه این شکل دیده می شود وسیع ترین پهنه اقلیم کشاورزی کشور (۲۶/۲ درصد) در منطقه خشک با زمستان خنک و تابستان گرم (A-C-W) قرار دارد که دیم کاری در آن مقدور نیست ولی سومین ناحیه از نظر وسعت (۱۷/۲ درصد) در منطقه نیمه خشک با زمستان سرد و تابستان گرم واقع است که جزو مناطق مناسب دیم کاری است و محققین می توانند یافته های تحقیقاتی هر یک از ایستگاه های مستقر در این پهنه را به کشاورزان این منطقه وسیع منتقل نمایند.

نزدیک به ۹۰ درصد کشور در ۶ ناحیه: منطقه خشک با زمستان خنک و تابستان گرم (A-C-W)، منطقه خشک با زمستان خنک و تابستان خیلی گرم (A-C-VW)، منطقه خشک با زمستان معتدل و تابستان خیلی گرم (A-M-CW)، منطقه نیمه خشک با زمستان سرد و تابستان گرم (SA-K-W) منطقه نیمه خشک با زمستان خنک تابستان گرم (SA-C-W)، منطقه نیمه خشک با زمستان سرد و تابستان معتدل (SA-K-M) قرار دارد.

سازگاری گیاهان به نواحی مختلف با در نظر گرفتن نیازهای آبی و دمایی فرق می کند و موفقیت یک گیاه در یک ناحیه به فاکتورهای اقلیمی بستگی دارد. گیاهان زراعی خاص در نواحی اقلیمی خاصی می توانند رشد کنند که شرایط مناسب رشد و تولید آنها را فراهم باشد.

سازمان خوار بار و کشاورزی ملل متحد (فائو، ۱۹۷۸) در تهیه نواحی آگروکلیمایی مناسب آفریقا برای ده محصول گندم، برنج، ذرت، ارزن، سورگوم، سویا، لوبیا، سیب زمینی سفید و سیب زمینی شیرین و کاساوا از همین نقشه های پایه استفاده کرده است. به منظور افزایش دقت با نظرسنجی از کارشناسان استانی و منطقه ای، پهنه های مشابه ACZ بنا به ضرورت به محدوده های خردتری برای هر گیاه تفکیک شدند.

این دسته های تفکیک شده، با شماره گذاری مشخص شده اند. به عنوان مثال پهنه اقلیمی “نیمه خشک با زمستان سرد و تابستان گرم” در یک استان ممکن است به دو گروه جزئی تر به نام های “نیمه خشک با زمستان سرد و تابستان گرم” و “نیمه خشک با زمستان سرد و تابستان گرم” تفکیک شده باشد. دلیل این امر توصیه اکید کارشناسان استانی بر ظهور متفاوت دوره های فنولوژی محصولات یک استان، در پهنه یکسان ACZ بود.

شکل ۱-۲- نقشه پهنه بندی اقلیم کشاورزی با روش یونسکو و راهنمای نقشه با درصد پوشش هر یک از مناطق

تفسیر هر یک از نمایه های اختصاری پهنه های ACZ که در نقشه پهنه بندی اقلیم کشاورزی ایران آمده است، از جدول ۱-۵ پیروی می کند.

جدول 1-5- تفسیر نمایه های اختصاری پهنه های ACZ

نوشته قبلی

درجه روز رشد و نقش آن در کنترل آفات

نوشته بعدی

دوره های فنولوژی گیاهان زراعی استان آذربایجان شرقی