نباتات به خصوص درختان میوه به نسبت اهمیت اقتصادی و نقش اکولوژی آن ها در محیط زیست، در زندگی بشر ارزش زیادی دارند. درختان به صورت مستقیم وغیر مستقیم مورد استفاده انسان ها قرار می گیرند که به صورت مستقیم از میوه، چوب وغیره استفاده می شود و به صورت غیر مستقیم در جلو گیری از کاهش آ لودگی هوا، تاثیرات دراقلیم ودرجه حرارت وتولید نمودن اکسیژن هوا نقش مهمی را دارا می باشند. بنابراین وجود درختان و گیاهان در زندگی انسان ضامن وتضمین کننده حیات شان است، پس باید انسان تا حد امکان کوشش نماید که ازنعمت بزرگ الهی استفاده درست نموده ودر حفظ و مراقبت آن تلاش به خرج دهد تا ازبه وجود امدن عوامل ناگوار محیطی جلوگیری کند. سرمازدگی پدیده ای است که در درجه حرارت های پائین سبب ایجاد خسارت و یا از بین رفتن اندامهای گیاهی می شود. این عارضه در درختان میوه در فصل پائیز، زمستان و یا اوایل بهار حادث می شود و هر ساله خسارتهای زیادی بر جای می گذارد. بر اساس آمار های ارائه شده تنها حدود ۱۰ درصد از کل زمین های قابل کشت دنیا ممکن است بدون تنش سرمازدگی باشند. خسارت سرما زدگی در جهان حدود ۴-۳ درصد و در ایران حدود ۵/۲-۳ درصد گزارش شده است. گیاهان از جمله درختان میوه گاهی تحت تاثیر تنش هایی قرار می گیرند. حالت تنش در شرایطی پیش می آید که یک عامل محیطی خارج از حد نرمال بر گیاه اثر گذارد .سرمازدگی یکی از مهمترین استرس های محیطی موثر در رشد گیاهان و تولید محصولات کشاورزی است. سرمازدگی و یخ زدگی توزیع جغرافیایی، رشد فصلی و کاهش معنی دار تولید را در بسیاری از گیاهان زراعی باعث می شوند.
عواملی که باعث ایجاد تنش در گیاهان می شوند به دو دسته تنش های زیستی(Biotic stress) و تنش های غیرزیستی(Abiotic stress) تقسیم می شوند. در تنش های زیستی میکروارگانیسم های موجود در طبیعت با بهره گیری از مکانیسم های خاص از گیاهان بعنوان منبع تغذیه بهره گرفته و ممکن است علاوه بر کاهش رشد و محصول باعث از بین رفتن و نابودی گیاه در طی یک دوره خاص باتوجه به مکانیسیم هجوم و فعالیت آن میکروارگانیسم شود. اما تنش های غیر زیستی شامل فرآیندهای طبیعی موجود در محیط زیست گیاهان می باشد. ازجمله مهمترین تنش های غیر زیستی میتوان تنش دما(temperature stress) را نام برد. تنش دمایی خود به سه بخش تقسیم می شود این بخش ها شامل تنش سرما(Chilling stress)، تنش یخبندان یا یخ زدگی(Freezing) و تنش درجه حرارت بالا (Heat stress) است.
تنش سرمازدگی:
سرمازدگی عبارتست از تغییرات فیزیکی یا فیزیولوژیکی ایجاد شده در اثر روبرو شدن اندام های مختلف گیاهان با دما های پایین و بالاتر از نقطه انجماد( بین ۰تا ۱۰ درجه سانتی گراد) که با پیدایش علایم همراه است ومترادف با واژه های Chilling Injury ،Chilling Damage و Chilling stress به کار می رود. از نظر فیزیولوژیکی برخی از علائم این تنش مانند کاهش موقت فتوسنتز.توقف رشد سلولی،کاهش جذب آب و مواد معدنی الاستیک یا برگشت پذیر خواهند بود و با رفع دوره سرما بهبود خواهند یافت.
تنش یخبندان یا یخ زدگی:
به صدمات ناشی از دمای زیر صفر درجه سانتیگراد تنش یخبندان یا یخ زدگی ((Freezing گفته می شود. صدمات یخ زدگی عمدتا ناشی از ایجاد کریستال های یخ در آوندهای گیاه است که بسرعت در تمامی اندام ها گسترش می یابد.

انواع سرما زدگی و یخ زدگی در گیاهان:
– سرمازدگی انتقالی(جبهه ای یا سیکلونی): به سرمایی که در اثر هجوم یک جریان سرد و قطبی و عبور آن از یک منطقه پیش می آید و موجب کاهش شدید و ناگهانی درجه محیط به چندین درجه زیر صفر می شود اطلاق می گردد این جریان بیشتر در دوران رکود درختان میوه(زمستان) بوقوع می پیوند. ضخامت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان ممکن است چندین کیلومتر باشد .این نوع یخبندان می تواند روند شبانه روزی داشته باشد. مقابله با آن بسیار مشکل و تقریبا غیرممکن است.
– سرمازدگی تشعشعی: سرما و یخبندانی که کاملا منطقه ای بوده و در یک محدوده معین بدون اینکه هوای سرد از سایر نقاط به منطقه نفوذ کند در اثر تشعشع از سطح زمین در همان محل بوجود می آید این نوع سرمازدگی بر خلاف نوع اول همواره در شب های ساکت و آرام بدون ابر و باد ظاهر می شود. بیشترین خسارتی که توسط سرما به محصولات کشاورزی وارد می گردد از ناحیه همین نوع سرما می باشد.
بسته به نوع فصل نیز خسارت وارده متفاوت می باشد به عبارتی زمان وقوع سرما نیز پراهمیت بوده و براین اساس تقسیم بندی زیر صورت گرفت است:
– سرمازدگی دیررس بهاره: سرما های بهاره خیلی خطرناک تر از از یخبندان های اوائل پائیز می باشند این نوع سرمازدگی بیشتر در مناطق معتدله رخ داده و باعث خسارت به گل و میوه می گردد زیرا گل ها و میوه های جوان حساستر از میوه های رسیده می باشند. امکان وقوع سرمای بهاره در موقع باز شدن گل های درختان وجود دارد طول مدت این نوع سرما کوتاه بوده و از چند ساعت تا حداکثر سه روز بیشتر نیست .
– سرمازدگی زمستانه: این نوع سرمازدگی در زمستان و در دما های پایین تر از منفی ۱۰ درجه سانتی گراد و در حالات شدید تر گیاهان دچار یخ زدگی یا به اصطلاح Freezing می شود.
– سرمازدگی پائیزه: این نوع سرما زدگی ممکن با افت شدید دما در پائیز به وجود آید. و بعلت اینکه درختان هنوز وارد حالت دورمنت( خواب زمستانه) نشده اند باعث خسارت در این باغات شوند.بطور مثال در انار سرمای زود رس پائیز در صورتی که همراه بارش باران باشد باعث ترکیدگی و شکاف در میوه های انار شده و علاوه بر خسارت محصول بازار پسندی این میوه ها نیز کاهش میاید.
تاثییرات سرما بر سلول های گیاهی:
در اثر این تنش در داخل بافت ها و نسوج گیاهان کریستال های یخ تشکیل می شود و باعث انجماد آب در فضای بین سلولی می گردد. یخ زدگی آب بین سلولی باعث منفی تر شدن پتانسیل آب بین سلولی نسبت به درون سلول می شود. با توجه به اینکه آب از مکان دارای پتانسیل بیشتر به طرف مکان دارای پتانسیل کمتر حرکت می کند، بنابراین آب درون سلول به فضای بین سلولی که دارای پتانسیل می باشد حرکت می کند، علت این امر برقرار تعادل پتانسیل آب بین سلولی و درون سلولی می باشد.در این حالت برگ ها و سایر اندام های گیاه حالت پلاسمولیز بخود می گیرند.تا این مرحله گیاه آسیب جدی نمی بیند.در واقع مرگ سلولی زمانی اتفاق می افتد که هوا گرمتر می شود. زیرا با ذوب شدن یخ سلول ها،با توجه به اینکه سلول ها جهت تنظیم فشار باید آب جذب کنند و این جذب باعث بالا رفتن فشار تورگر(فشاری که در اثر ورود آب به واکوئل ایجاد می شود) می شود،فشار زیاد به غشا های سیتوپلاسمی آسیب رسانده و آنرا از چند نقطه پاره می کند و لذا سلول بر اثر پارگی غشا از بین می رود.

علایم سرمازدگی:
تحمل گونه ها و ارقام به سرما و یخبندان متفاوت است همچنین حساسیت اندام های مختلف گیاهی به یخ زدگی و سرما نیز تفاوت دارد به ترتیب ریشه ها ، برگ ها ، شاخه های، تنه ها و جوانه ها بیشترین حساسیت را دارا می باشند. علایم وخسارت سرما و یخ زدگی در اندام های گیاهی بشرح زیر می باشد:
– جوانه ها و گل: خسارت های مورفولوژیکی سرمازدگی در جوانه ها عبارتند از تغییر رنگ و قهوه ای شدن در اثر اکسیداتیو بافت ها، نابودی گل های در حال تکامل در داخل جوانه و بهم پیچیدن و نکروز شدن گل آذین ها.

– میوه: . سرمای بی موقع در ابتدای پاییز می تواند به میوه های برداشت نشده که که برای کنسرو در نظر گرفته شده اند آسیب برساند. چنین سرماهایی معمولآ باعث آسیب رسیدن به بخشی از محصول می شود. این غلائم مکن است بصورت چروکیدگی میوه ها،تاول ها، تغییر طعم میوه ها، لکه ها و آسیب به بافت های داخلی میوه ها باشد.این تاول ها نشان دهنده آسیب به بافت های داخلی میوه است و این زیتون ها برای تولید کنسرو مناسب نیستند

– برگ: برگ های جوان در اثر یخبندان زمستانه یا بهاره به رنگ سبز کم رنگ یا زرد ملایم درآمده و در نهایت پژمردگی و خشک می شوند. در برگ های بالغ قسمت نوک برگ به سوی پایین خمیده می شود. برگ هایی که در جوانی در تماس با یخبندان بوده اند به صورت لوله ای شکل درآمده و سطح پایین برگ به رنگ سبز کم رنگ و واجد مناطق صاف خواهد بود. در یخبندان شدید، به خصوص زمانی که با باد سرد همراه باشد، نوک برگ ها یا حاشیه پهنک برگ خشک می شود و به رنگ قرمز مایل به قهوه ای در می آید.
– سرشاخه ها و شاخه ها: سر شاخه ها و شاخه های جوان از اندام های حساس به سرما و یخبندان می باشند بر اثر سرما بافت تغییر رنگ داده و پریدرم آن ها برونزی می شود. این حالت به خصوص در قسمتی از شاخه که در معرض سرما بوده مشخص تر است. یخبندان همچنین ترک هایی را بر روی پوست شاخه و تنه های درختان یک تا دو ساله ایجاد می کند.
مدیریت و کنترل سرمازدگی در باغات میوه :
راهکارهای مختلفی برای حفاظت گیاهان در برابر آسیب های سرما و یخ زدگی وجود دارد که خود مبتنی بر یک یا چند اصول می باشد که مهمترین آن بعد اقتصادی پیشگیری از خسارت می باشد .روش های حفاظتی که برای کنترل سرمازدگی در گیاهان به دونوع فعال و غیر فعال تقسیم بندی می شوند:
– از مهمترین عوامل مدیریت غیر فعال شامل انتخاب مکان مناسب جهت احداث باغات، زهکشی هوای سرد، انتخاب رقم یا نوع گیاه، نوع تغذیه گیاه، هرس در زمان مناسب، آبیاری صحیح و پوشش دادن اندام های گیاهان است.
– از مهمترین عوامل مدیرت فعال می توان به استفاده از بخاری ها، ماشین ها تولید کننده باد، آبیاری و مه پاش ها اشاره کرد.
روش مدیریت حفاظتی غیر فعال:
روش های غیر فعال معمولا در دوره های دراز مدت اجرا می شوند و کمتر از روش های فعال هزینه دارند و اغلب همین برتری آن ها باعث شده که با استفاده از آنها دیگر نیازی به حفاظت فعال وجود نداشته باشد. به برخی از این روش ها اشاره می کنیم:
– انتخاب و مدیریت مکان مناسب احداث باغ: موثرترین روش جلوگیری از آسیب سرما، انتخاب درست محل احداث باغ است. نقش مهم انتخاب مکان مناسب در دوام دراز مدت یک باغ به هیچ وجه قابل انکار نیست. انتخاب مکان از طریق عواملی نظیر ارتفاع از سطح دریا، عرض جغرافیایی، درصد شیب زمین و خصوصیات خاک تحت تاثیر قرار می گیرد. بطور مثال مناطقی که در چاله های پایین دست، دشت هموار قرار دارند، برای احداث باغ مناسب نمی باشند. این مناطق به ویژه در مواقعی که آسمان صاف و وزش ضعیف باد در سراسر سال و جود داشته باشد، شب های سرد تری دارند .

– زهکشی هوای سرد: اگر محل احداث باغ دارای زهکشی خوب هوا ی سرد باشد محل مناسبی جهت احداث باغ می باشد دامنه ها و زمین های شیبدار از این مناطق می باشند.

– انتخاب رقم یا نوع گیاه: تنوع گونه ها و تفاوت ارقام مختلف از لحاظ تحمل به شرایط مختلف محیطی یکی از ویژگی های مهم گیاهان می باشد. براین اساس انتخاب رقم مناسب با شرایط اقلیمی منطقه پایه و اساس موفقیت محسوب می گردد. انتخاب گیاهان دیرگل ده و گیاهان دارای تحمل بیشتر به یخ زدگی به منظور کاهش احتمال خسارت در اثر یخبندان بسیار مهم می باشد.
– تغذیه گیاهان: گیاهانی که با مقادیر بهینه و متعادل عناصر غذایی تغذیه و رشد می کنند می توانند دماهای پایین را بهتر تحمل کنند و آسیب های ناشی از سرما در آنها خیلی سریع بهبود می یابد. یک گیاه سالم نقطه یخبندان پایین تری دارد. همچنین درختانی که به طور مناسب کوددهی نشده اند، خیلی زود در پاییز برگ های خود را از دست می دهند و در بهار زودتر از موقع به شکوفه می نشینند. این مسأله موجب حساسیت بیشتر آنها نسبت به خسارت سرما می شود. با این حال رابطه میان مواد غذایی خاص و افزایش مقاومت تا حدی مبهم است و در مقالات تناقض ها و تفاسیر ناقص زیادی وجود دارد. به طور کلی دادن کود ازته و فسفات قبل از وقوع یخبندان موجب تحریک رشد و افزایش حساسیت گیاه در برابر سرما می شود. به منظور افزایش مقاومت گیاهان، باید از به کار بردن کود ازته در اواخر تابستان یا اوایل پاییز اجتناب نمود .
– هرس در زمان مناسب: انجام صحیح و انتخاب زمان مناسب هرس در پیشگیری از سرمازدگی درختان میوه می تواند موثر باشد. باغ داران باید در ماه شهریور از هرس سنگین خو دداری کند(هرس سبک مشکل ساز نیست)، زیرا رشد جدید گیاه را تحریک می کند و گیاه فرصت آنکه قبل از یخبندان بالغ شود نخواهد داشت.
– آبیاری صحیح: گیاهانی که تحت تاثیر تنش خشکی قرار دارند قدرت رشد و تحمل پذیری کمتری نسبت به سرمازدگی خواهند داشت. بنابراین مدیریت آبیاری در باغات باید جدی گرفته شود. در زمستان های خشک و به ویژه قبل از کاهش شدید دما باید آبیاری انجام گیرد.
– پوشش دادن اندام های گیاهی: استفاده از پوشش برای درختان درهمه ی باغات امکان پذیر نیست و در باغات کوچک این روش قابلیت اجرا دارد. انتخاب صحیح پوشش درختی برای یک باغ بستگی به عوامل متعددی دارد که شامل هزینه، سهولت نصب و قابلیت متفاوت در مقابل یخبندان می‌باشد. ازجمله مهمترین این پوشش ها میتوان به پوشش های پشم شیشه های، پوشش های پلی اتیلن و پوشش های نخی اشاره کرد.
روش های حفاظتی فعال:
این روش ها کوتاه مدت بوده و در باغات برای بهبود شرایط افت دما و در نتیجه کاهش خسارت ناشی از این افت دما در شرایط سخت به کار برده می شود. که به مهمترین ها آن ها شاره می کنیم:
– کاربرد بخاری در باغات: یک روش برای جایگزینی انرژی از دست رفته از گیاه در شب های یخبندان، سوزاندن توده های سوخت(جامد, مایع یا گاز) در انواع مختلف بخاری هاست. بسته به موقعیت مکانی بخاری ها نسبت به گیاهان، مقداری از انرژی تشعشعی حاصل از بخاری، مستقیماً به قسمت های مختلف گیاه می رسد و دمای آن را افزایش می دهد. علاوه بر آن هوا باغ که از شعله های آتش گرم شده است آزادانه به حرکت درمی آید و در صورتی که وزش باد وجود داشته باشد یا از ماشین تولیذد کننده باد در ترکیب با بخاری ها استفاده شود، این گرما به هوای داخل و بالای پوشش داخل باغ منتقل می شود. شرایط آب و هوایی آرام و بدون وزش باد و وجود وارونگی دمایی برای افزایش کا رآیی بخاری ها مناسب است.

– ماشین های تولید کننده باد: استفاده از این روش چندان قابل اطمینان نیست. با استفاده از این روش می توان هوای منطقه ای که دچار وارونگی دما شده است را تغییر داد. در این روش از موتورهایی که دارای پروانه های بزرگی است استفاده می شود، این پروانه ها بر روی یک ستون در ارتفاع ۱۳-۱۰ متری از سطح زمین قرار می گیرند. این پروانه هوای گرم ارتفاع بالای باغ رو به داخل باغ هدایت می کند. برای موثر بودن این روش باید این ماشین مولد باد قبل از وارونگی دما در منطقه شروع به فعالیت کند. همچنین با استفاده از بالگرد هم می توان هوای گرم را به داخل باغ وارد کرد. اما در کل این روش پر هزینه است و در مناطقی که وارونگی دما کم بوده یا بندرت اتفاق می افتد این روش مقرون بصرفه نمی باشد.
– آبیاری: توسط برخی روش ها که در آن ها از آب استفاده می شود می توان باعث بهبود افت شدید دما در باغات و کاهش خسارت آنان شد:
– استفاده از آبیاری بارانی: آب زمانی که یخ می زند مقداری گرما آزاد می کند و باعث گرم شدن باغ می شود از طرف دیگر وقتی که آب روی جوانه یخ می زند همانند عایقی عمل کرده و مانع از پایین رفتن دمای آن به زیر صفر درجه می شود. معمولا به ازای ۵/۲ میلیتر آبیاری بارانی می توان حدود ۳ درجه دما را افزایش داد. در این روش میزان کاربرد آب بالا نیست و با حدود ۱۲۵۰۰ لیتر در شب های یخبندان درختان را حفظ نمود.
– حفاظت به وسیله غرقاب کردن: آبی که برای غرقاب کردن مصرف می شود دمای بالاتری از سطح سرد زمین باغ دارد. لذا با کاهش زیاد درجه حرارت زمین، هوای تحت وارونگی کمی گرمتر می شود و بازده تشعشع سطحی در حد بالاتری باقی می ماند. اگر از آب چاه به جای منابع آبهای سطحی برای غرقاب کردن استفاده شود حفاظت در مقابل سرما موثرتر خواهد بود.
– استفاده از مه پاش: مه طبیعی می تواند باعث تأمین حفاظت در برابر یخ زدگی شود، بنابراین مطالعاتی هم در زمینه امکان استفاده از مه های مصنوعی به عنوان روشی برای حفاظت در برابر آسیب های ناشی از یخبندان انجام شده است. لوله های مه ساز که با استفاده از فشار بالا و ناز ل های مخصوص، قطرات ریز مه( در حد میکرون) می تواند محافظت خوبی از درختان در مقابل سرما در باغات ایجاد کند.

نویسنده: احسان صلاحی( کارشناسی ارشد گیاه پزشکی)