(تامپسون و پری، ۱۹۷۷؛ راجرز، ۱۹۷۰)
۲-۴. سرما زدگی
سرما زدگی به شرایطی اطلاق می گردد که در نتیجه بروز دماهای زیر ۱۰ درجه سانتی گراد(بسته به نوع و واریته گیاه) به گیاه خسارت وارد گردد. آثار اولیه این تنش عبارت است از:کاهش عمومی رشد، تغییر رنگ، کلروزه شدن برگ، تخریب بافت سلولی، عدم جوانه زنی، عدم انتقال مواد فتوسنتزی، عدم جذب مواد غذایی و………. که برخی از آثار این تنش برگشت پذیر است و برخی دیگر مانند کاهش فتوسنتز در اثر تخریب کلرو پلاست و پیری زود رس غیر قلبل برگشت می باشند.( علیزاده، ۱۳۷۹ )
۲-۵. یخ زدگی
خسارت مربوط به تنش یخ زدگی در نتیجه بروز دماهای زیر صفر درجه سانتی گراد می باشد.شرایط بروز یخبندان به دو صورت ایجاد می گردد که عبارتند از: ۱- یخبندان های تابشی یا تشعشعی ۲- یخبندان های جبهه ای یا جابجایی۳- یخبندان مختلط.(خورشید دوست، ۱۳۸۴)
۲-۵-۱. یخبندان های تابشی یا تشعشعی
درشبهای آرام که وزش باد وجود ندارد و آسمان صاف و غیر ابری است، حرارت زمین با طول موج بلند متصاعد می شود و به علت عدم وجود موانعی که سبب برگشت آن به زمین شوند منجربه سردشدن هوای مجاور زمین می شود، در نتیجه هوای مجاور زمین به علت از دست دادن حرارت سردتر از هوای بالاتر از خود می شود که اصطلاحاً گفته می شود که شرایط وارونگی دما رخداده است. شدت این وارونگی به اختلاف دمای هوای سطح زمین و بالای لایه وارونگی بستگی دارد. اما ای نشرایط وارونگی دما در سطح یک دره یا در سطحی ک دشت و منحصراً در هنگام شب به وقوع می پیوندد .پدید آمدن یک نسیم ملایم می تواند شدت این وارونگی را تضعیف می کند، زیرا باعث می شودکه هوای گرم بالای لایه وارونگی با هوای سرد زیرین این لایه ترکیب شود.
در شبی که یخبندان تابشی اتفاق می افتد علاوه برعامل باد عواملی مانند رطوبت و وجود ابر مانع از خروج تابش موج بلند از سطح زمین می باشد، که باعث کاهش شدت یخبندان وحتی دربعضی موارد مانع از احتمال وقوع یخبندان می شوند. در هرحال چون در این نوع یخبندان لایه ای از هوا که دارای دمای صفر و زیر صفر است دارای ضخامت چندانی نمی باشد، بنابراین امکان کاهش خسارت ناشی از یخبندان در این نوع بیشتر از نوع یخبندان جبهه ای می باشد .به علت اینکه یخبندان نوع تابشی تحت پایداری شرایط جوی به وجود می آید شدت آن نیز به این شرایط وابسته می باشد . از نظر زمان و مکانی نیز این نوع یخبندان بیشتر در مناطقی که به مقدار وسیعی پوشش برفی دارند و همچنین بیشتر پس از عبور هوای جبهه سرد به وقوع می پیوندد . این نوع یخبندانها پس از طلوع آفتاب از بین می روند و شب هنگام در صورت وجود شرایط لازم مجدداً به وقوع می پیوندند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۵-۲. یخبندان های جبهه ای یا جابجایی
یخبندانهای جبهه ای به علت جا به جایی توده های هوای سرد مثل توده های هوایی که ازسیبری منشاء می گیرند حادث میشوند یعنی به علت ریزش هوای سرد از عرض های بالا در بستر عقب یک فرود غربی به وجود می آیند .ضخامت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان ممکن است چندین کیلومتر باشد بنابراین برخلاف یخبندان تشعشعی که منحصراً در طول شب به وجود می آید این نوع یخبندان می تواند روند شبانه روزی داشته باشد تداوم روزهای وقوع این نوع یخبندان به روزهای تداوم ریزش هوای سرد بستگی دارد. به علت وسعت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان نمود آنرا می توان در نقشهه ای هوا مشاهده کرد . این نوع ازیخبندان علی الارقم وجود باد و ابر و رطوبت نیز اتفاق می افتد.
یخبندانهای جبهه ای از یخبندانهای تابشیزمین نازک است در روی نقشهه ای هوای سطوح بالا اثری از آنها دیده نم یشود اما یخبندانهای جبهه ای چون بر اثر ریزش هوای سرد در عقب یک فرود غربی از عرضهای بالا به وجود می آیند و به علاوه ضخامت لایه هوای سر به راحتی قابل تشخیص می باشد زیرا در یخبندانهای تابشی به این علت که لایه هوای سرد مجاور د نیز چندین کیلومتر است وساکن نمی باشد، در نقشهه ای هوای سطوح بالا به خصوص نقشه های هوای سطح ۵۰۰ هکتوپاسکال به خوبی قابل تشخیص می باشند. از طرفی این نوع یخبندان از طریق باد شدید و آسمان ابری نیز قابل تشخیص می باشد به طوری که در این نوع یخبندان باد شدید حتماً وجود دارد و سریعاً باعث نزول دما می شود.
۲-۵-۳. یخبندان های مختلط
در برخی از اوقات در همان هنگام که به دلیل ورود یک جبهه سرد یخبندان جبهه ای به وقوع می پیوندد، ممکن است به دلیل کاهش موقتی ابرناکی در شب هنگام، یخبندان تابشی نیز پدید آید، که این امر می تواند باعث گسترش یخبندان های جبهه ای و افزایش اثرات آن در منطقه گردد.
۲-۶. تعریف شلته
اولین سرمازدگی پاییزه که باعث ایجاد خسارت به محصولات کشاورزی می گردد در اصطلاح عامیانه شلته گفته می شود .این سرما زدگی هر ساله خسارات جبران ناپذیری به محصولات کشاورزی وارد می سازد و بیشتر خطر سرما زمانی است که گیاه در حال فعالیت باشد.اگر در این هنگام دمای محیط از آستانه تحمل گیاه (کمتر از صفر فیزیولوژیکی) کمتر باشد موجب خسارت به گیاه خواهد شد.
۲-۷. توده های هوا
توده هوا حجم بزرگی از هوا است که ازنظرتوزیع افقی عناصر آب وهوایی مانند دما و رطوبت و… از توضیع تقریبا” هم سانی برخوردار است. یعنی خصوصیات آن درجهات افقی ثابت است ویکنواختی توده هوا اساسا” در رابطه با دما ومقدار بخار آب آن می یاشد.
خصوصیات اولیه توده های هوا برگرفته از محلی در روی زمین است که توده هوا شکل گرفته است، برای آنکه یک توده هوا تشکیل شود لازم است هوا به مدت بسیار طولانی به طور ساکن روی یک منطقه بماند و یا اینکه روی آن چرخش نماید تا سرانجام دما و رطوبت مشخص خود را بدست آورد.
مرز بین دو توده هوای متفاوت جبهه نامیده می شود سه خصوصیت عمده جبهه ها عبارتند:
الف–دما دردوطرف محل جبهه تفاوت چشمگیری دارد. ب- جهت باد در دوطرف جبهه عوض می شود. .ج- منحنی های همفشار درمحل جبهه زاویه تشکیل می دهند.
بسته به حرکت توده های هوا انواع جبهه هاعبارتند: ۱- جبهه های گرم که به طرف هوای سرد حرکت می‎کنند. ۲- جبهه های سرد که به طرف هوای گرم حرکت می کنند ۳- جبهه های بندآمده (اوکلوده) که از ادغام جبهه های سرد وگرم تشکیل می شوند. اگریک جبهه سرد از یک جبهه گرم پیشی گیرد نتیجه کارجبهه بندآمده می باشد، این جبهه دوام ندارد و زود از بین می رود. ۴- جبهه های ساکن که در صورتی پدیدی می آیند که بادهای دوطرف جبهه موازی خط جبهه به وزند یا توده های هوا درحرکت نباشند.
۲-۸. محصول مورد بررسی
با توجه به انواع محصولات کشت شده در منطقه مورد بررسی، محصولاتی انتخاب شدند که دارای اهمیت بوده و همچنین سطح زیر کشت آن نسبت به سایر محصولات بیشتر باشد و در عین حال در دوره رشد خود تحت تاثیر سرما و یخبندان قرار داشته باشد. علاوه بر این موارد بایستی اطلاعات کافی در مورد محصول مورد نظر در اختیار باشد. بر همین اساس گیاه انتخاب شده در این تحقیق برنج می باشد که مهمترین محصول منطقه می باشد و بالاترین سطح زیر کشت را دارا می باشد و در عین حال در دوره رویشی خود تحت تاثیر سرما و یخبندان قرار می گیرد.
۲-۹. تاریخچه و منشاء برنج
براساس مستندات موجود منشاء برنج از ایالت آسام هندوستان وکشور برمه است. برنج از عرض های جغرافیایی ۵۴ درجه در نیمکره شمالی تا ۴۰ درجه در نیمکره جنوبی کاشته میشود. مناسبترین ارتفاع برای کشت برنج، زمینهائی با ارتفاع کمتر از۱۰۰متر تا ۵۰۰ متر بالاتر از سطح دریا می باشد، که مسطح بوده و دارای آب فراوان باشند.
مناطق مهم کشت برنج در جهان کشورهای آسیائی نظیر برمه، تایلند، فیلیپین، کره، لائوس، کامبوج، ویتنام، ژاپن، چین، پاکستان، هندوستان، و ایران، و در اروپا کشورهای ایتالیا، اسپانیا، رومانی، بلغارستان، یونان، و در آمریکا ایالتهای جورجیا، تگزاس، لوئیزیانا و نقاط دیگر می باشد.
در ایران مهمترین و مناسبترین مناطق برای کشت برنج ، کرانه های مرطوب دریای خزر بوده و نیزدر نقاطی محدود دراستان فارس و بوشهر و زنجان و زابل برنج کشت می شود.این گیاه از نظر زیست شناسی مورد بررسیهای بسیارقرارگرفته است. برای برنجی که درکشتزار کشت می شود مراحل فنولوژی زیر مشخص شده است :
۱– جوانه زدنی۲– سربرآوردن ازخاک ۳- سه برگی ۴–پنجه زنی۵–ساقه دهی ۶–خوشه دهی ۷–گل دهی ۸- رسیدن دانه
.سطح زیر کشت برنج در شهرستان رشت حدود ۶۲۰۰۰ هکتار می باشد که عملکرد آن بر حسب پرمحصول بودن یا محل بودن بین ۲.۵ تا حتی بیش از ۴ تن شلتوک در هکتار متفاوت است.
با توجه به انواع ارقام کشت شده در منطقه و تفاوت زمان کاشت و مراحل فنولوژیکی بین این ارقام در این تحقیق از واریته هاشمی استفاده گردید که گسترده ترین سطح کشت را در شهرستان رشت و استان گیلان را دارا می باشد و علاوه بر این در مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی رشت هر ساله برای این ارقام بولتن تهیه می گردد که در این تحقیق از آمار این مرکز برای سال های ۱۹۹۶ تا ۲۰۱۰ استفاده گردید.
بر اساس آمار دریافتی از جهاد کشاورزی شهرستان رشت و همچنین مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی استان گیلان دوره رشد گیاه برنج از خزانه گیری تا برداشت بطور تقریبی از اواخر فروردین تا اواخر شهریور ماه به طول می انجامد. بنابراین کل مرحله خزانه گیری برنج تا اواسط مرحله رویشی گیاه ممکن است تحت اثر سرما زدگی و یا احیانا” یخ زدگی قرار گیرد. در زمان برداشت یعنی اواخر شهریور ماه که ممکن است در برخی از سال ها تا اوائل مهر ماه نیز به طول انجامد وقوع یخبندان های زود رس پائیزی غیر ممکن است اما امکان دارد به دلیل بارش های شدید و کاهش دمای هوا شرایط برای سرما زدگی مهیا گردد.
در اینجا لازم به ذکر می باشد گرچه صفر فیزیولوژیکی برنج ۱۱ درجه سانتی گراد می باشد اما گیاه برنج در مراحل مختلف رشد خود نیاز حرارتی متفاوتی دارد که این نیاز دمایی قطعا” بالای ۱۱ درجه سانتی گراد می‎باشد، بنابراین نباید انتظار داشت که در مراحل مختلف رشدی گیاه رخ دادن دما بالای ۱۱ سرما زدگی را برای گیاه به دنبال ندارد، بلکه دماهای بالاتر از ۱۱ درجه سانتی گراد نیز می تواند باعث بروز سرما زدگی در گیاه گردد. گرچه این سرما زدگی منجر به از بین رفتن گیاه نمی گردد اما با کاهش دریافت واحد حرارتی، در گیاه کاهش عملکرد . افزایش دوره رویشی گیاه را انتظار داریم.
گیاه برنج در مرحله خزانه گیری بسیار حساس می باشد بخصوص به عامل تغییرات دمایی، به همین دلیل برای مراقبت بیشتر از گیاه در این مرحله آن را در خزانه پرورش می دهند تا از سرمای دیر رس بهاری در امان باشد و در عین حال با بهره گرفتن از این روش نشائ برنج زودتر به زمین اصلی منتقل گردد. شرایط دمایی در خزانه بالاتر از محیط بیرون که دمایی پائین تر دارد می باشد، زیرا محیط بیرون از خزانه هنوز از نظر دما مساعد کشت برنج نشدهاست، این کار باعث می شود نشاء برنج در داخل خزانه رشد یافته و در روزهای آینده که شرایط محیط از نظر دمایی مساعد گردید به زمین اصلی منتقل گردد. این روش باعث می گردد که تاریخ برداشت جلوتر آمده و از بارش ها و کاهش دماهای اواخر شهریور و اوائل پائیز در امان باشد.
دمای داخل خزانه بالاتر از دما محیط خود می باشد اما در داخل خزانه نیز ممکن است گیاه تحت تاثیر سرما زدگی قرار گیرد. محیط خزانه بایستی همواره هوادهی صورت پذیرد و به همین دلیل است که دمای داخل خزانه بسیار متاثر از دمای بیرون می باشد. در عین حال به دلیل عدم استفاده از از منابع گرمایشی در داخل خزانه به دلیل محدودیت ها و یا عدم دانش کشاورز، کاهش دمای بیرون خزانه می تواند سرما زدگی در خزانه و در نتیجه آسیب به نشاء ها را به دنبال داشته باشد.
در اوائل دوره رشد گیاه برنج که در خزانه رخ می دهد کاهش دمای محیط اغلب با ریزش های جوی خمراه است و چون آب مورد نیاز گیاه در داخل خزانه از محیط بیرون که دمای بسیار پائینی دارد تامین می‎گردد عدم مراقبت از نشاء ها و خزانه می تواند خسارت بسیاری را به دنبال داشته باشد. (اخگری، ۱۳۷۴)
فصل سوم
روش اجرای تحقیق
مواد و روش ها
۳-۱. داده ها و روش ها
در این تحقیق از داده های عناصر جوی ایستگاه همدیدی ۲۴ ساعته شهرستان رشت در دوره آماری بلند مدت استفاده شده است. به کمک این داده های پیوسته و بلند مدت به بررسی نوسانات دمایی این منطقه پرداخته می شود. در بررسی نواسانات دمایی رشت پارامترهای: دمای بیشینه، دمای کمینه، دمای میانگین و همچنین دمای کمینه سطح زمین مورد ارزیابی قرار می گیرد.
برای دست یابی به داده های مورد نظر، از برنامه نویسی به زبان ویژوال بیسک استفاده شده است، زیرا داده‎های ساعتی دریافتی از سازمان هواشناسی به صورت کدینگ می باشد و برای استفاده آماری بایستی از حالت کد خارج گردد. در این مرحله با بهره گرفتن از این داده های ساعتی به بررسی روند یخبندان ها، و سرمازدگی های احتمالی پرداخته شده است.
در مرحله بعدی تحقیق با بهره گرفتن از داده های اداره کل جهاد کشاورزی گیلان سطح زیر کشت، میزان تولید و عملکرد محصولات زراعی و باغی استان گیلان دریافت شد. با بهره گرفتن از داده های اداره کل تاریخ کاشت و برداشت محصولات نیز استخراج گردید.
با در دست داشتن اطلاعات هواشناسی و کشاورزی اثر یخبندان ها و سرمازدگی های رخ داده در بازه زمانی مورد نظر تحلیل و مشخص می گردد که آیا بر روند رویشی محصول مورد مطالعه یعنی برنج موثر می باشد یا تاثیری ندارد. اگر تاثیری بر روند رویشی گیاه داشته آیا این اثرات در جهت کمک به روند رویشی گیاه است و یا باعث اخلال در پروسه رویشی کیاه می باشد.
هر گیاه زراعی و همچنین گیاه برنج از مرحله کاشت تا برداشت دارای سه مرحله رویشی، زایشی و رسیدگی می باشد، که زمان وقوع این مراحل با بهره گرفتن از داده های اداره کل جهاد کشاورزی استان گیلان و همچنین مرکز هواشناسی کشاورزی شهرستان رشت می باشد. در صورت نبود زمان دقیق مراحل رشدی گیاه کشت شده و عدم مانیتورینگ مناسب برای یافتن مراحل رشد گیاه با داشتن تاریخ کاشت و برداشت و با بهره گرفتن از اطلاعات دوره رشد این گیاهان ار کتاب های گیاه شناسی کمک گرفته شد.سرانجام برای این محصول زمان بذر پاشی، مرحله رویشی، مرحله زایشی، مرحله رسیدگی و همچنین زمان برداشت مشخص می گردد.
برای محصول برنج که مهمترین محصول در منطقه می باشد و هم از نظر استراتژیکی دارای اهمیت است و هم بیشترین سطح زیر کشت را دارد از داده های مرکز هواشناسی کشاورزی رشت استفاده گردید. این مرکز از سال های قبل اقدام به ثبت مراحل فنولژیکی محصولات کشت شده در گیلان نموده است که برنج یکی از این محصولات می باشد. ارقامی که در این ثبت فنولوژیکی مورد نظر قرار گرفته اند شامل: هاشمی، خزر، هیبرید، سپیدرود، بی نام می باشند.
۳-۲. داده ها
برای دستیابی به داده های ساعتی هواشناسی مورد نیاز در این مطالعه ابتدا مشخصات و داده های ایستگاه هواشناسی همدیدی شهر رشت مورد بررسی اولیه قرار گرفتند که در جدول ۳-۲ مشخصات ایستگاه هواشناسی فرودگاهی شهرستان رشت نشان داده شده است.
جدول شماره ۳-۲ مشخصات ایستگاههای هواشناسی محدوده مطالعاتی