بررسی شرایط هم اقلیمی گندم و جو و تعیین مناسبترین تاریخ کشت در شهرستان بجنورد

بررسی شرایط هم اقلیمی گندم و جو و تعیین مناسبترین تاریخ کشت در شهرستان بجنورد

خلاصه

عمده ترین عوامل و متغیرهایی که برای تعیین رشد گندم و جو به کار برده می شود ، شامل نزولات جوی و توزیع آن ،متوسط درجه حرارت ، نور خورشید و نوع خاک هستند. مقدار بارشی که می تواند در کشت و رشد غلات دیم به کار آید حدود 500 تا 250 میلیمتر است ، لذا میزان بارش سالیانه بجنورد بیش از 250 میلیمتر است که قدرت تامین رطوبت خاک برای تغذیه و رشد محصول را دارد . از طرف دیگر درجه حرارت مطلوب ، که تهویه مناسب را به وجود می آورد ، بین 22 تا 20 درجه سلسیوس است ، زیرا دمای بالاتر از 22 درجه ، باعث نامنظمی جوانه زدن محصول و دمای کمتر از 4 درجه، سبب توقف جوانه زدن می شود .

پس در شهرستان بجنورد درجه حرارت مطلوب برای رشد و جوانه زدن فراهم شده است. همچنین غلات از گیاهان نورپسند به شمار می روند وبرای رسیدن به نور اشباع به 6000 تا 5000 فوت شمع نیاز دارند . البته نور اشباع از طریق پرتوهای خورشید در دوره رشد محصولات گندم و جوی دیم بجنورد به وجود می آیند . پس می توان گفت : بجنورد از نظر شرایط اقلیمی محل و مکان مناسبی برای کشت محصولات دیم ، بالاخص گندم و جو است .

مقدمه

شهرستان بجنورد در شمال غربی استان خراسان قرار دارد که از شمال به ارتفاعات کپه داغ و ادامه آن از جنوب به کوهستانهای آلاداغ و کورخود محدود می شود . این شهرستان در طول جغرافیایی َ59، ْ57 و َ2، ْ56 و عرض جغرافیایی َ20،ْ38 و َ45، ْ36 واقع شده است و حدود 17245 کیلومتر مربع وسعت دارد ، که 354606 هکتار از وسعت آن قابل بهره برداری است . از این وسعت اراضی قابل بهره برداری ،203191 هکتار درسال 1368 زیر کشت بوده است و معادل 169839 هکتار آن ، یعنی 5/83 درصد آن به کشت گندم و جو اختصاص یافته که 5/70 درصد آن را کشت دیم و 5/29 درصد دیگر آن را کشت آبی تشکیل داده است .

پس علت توسعه و کشت گندم و جو در شهرستان بجنورد سازگاری نبات با اقلیم و خاک آن سامان است ، ولی از راندمان کمتری ، یعنی حدود 670 کیلوگرم در هر هکتار ، برخوردار می باشد . هرچند در افزایش بازده محصول عواملی چند موثرند ، ولی نقش زمان کشت در افزایش راندمان را نمی توان نادیده گرفت ؛ لذا هدف از این مقاله بیان سازگاری گندم و جو با شرایط محیطی ، بالاخص اقلیم بجنورد و نیز تعیین مناسبترین تاریخ کشت گندم و جو دیم در آن شهرستان است .

سازگاری ( بیولوژی گندم و جو )

گندم و جو ، که از نظر شرایط اقلیمی دارای رشد شبیه به هم هستند ، در مناطقی که میزان بارش سالانه آن بین 250 تا 750 میلیمتر است ، به خوبی رشد می کنند ، اما بهترین محصول در شرایطی تولید می شود که بارش سالانه از 750 میلیمتر کمتر باشد . از نظر فصل کشت ، گندم به دو نوع بهاره و زمستناه تقسیم می شود که گندم بهاره در مناطق نسبتاً مرتفع بجنورد ، که دارای زمستان تقریباً سخت و طولانی است ، کشت می شود که در مرحله اولیه رشد می تواند حرارت کمتر از 10- درجه سلسیوس را تمل کند .

در حالی که گندم زمستانه در نقاطی از بجنورد ، که دارای زمستان نسبتاً ملایم است کشت می گردد و در صورتی که سخت شده باشد قادر است در زیر برف تا سرمای 30- درجه سلسیوس را تحمل کند .

گندم یک گیاه روز بلند است ؛ البته ممکن است در روزهای با طول 8 ساعت نیز گل کند، ولی روزهای بلند ، گل کردن آنرا تسریع می کند . روز کوتاه به افزایش رویشی گیاه کمک کرده ، سبب به تاخیر افتادن خوشه می شود . همچنین گندم محصولی است که به 50 تا 1000 گرم آب در مدت طول رویش خود نیاز دارد . عدم وجود رطوبت از تشکیل جوانه جلوگیری می کند . بنابراین با توجه به شرایط بیولوژیکی محصول ، می توان شرایط انطباق آن را در شهرستان بجنورد مشاهده کرد .

عوامل موثر درسرعت رشد و تولیدوماده خشک در محصولات گندم و جو به مجموعه ای از عوامل اقلیمی نظیر انرژی خورشید ( نور ، ساعت و روشنایی ) ، درجه حرارت ، رطوبت ، بارش و غیره بستگی دارد که بررسی و شناخت نوع تابش هر یک از این عوامل بر محصولات دیم ، بالاخص گندم و جو در شهرستان بجنورد لازم به نظر می رسد .

1- تابش خورشید

که منبع نهایی تمام انرژی برای مراحل فیزیکی و بیولوژیکی کلیه اعمال حیاتی نبات است. شدت ، مدت و کیفیت انرژی ورودی از خورشید به طور مستقیم و غیر مستقیم بر کنترل رشد و نمو و فتوسنتز گندم و جو دیم تاثیر دارد، زیرا ماده خشک در گیاه از طریق فتوسنتز تولید می شود . سه خصوصیت اصلی نور و تابش که رشد و نمو محصولات زراعی دیم را در بجنورد تحت کنترل قرار می دهند ، عبارتند از :

الف : شدت تابش

شدت تابش بر فرآیندهای داخلی نبات تاثیر می گذارد . میزان شدت تابش در شهرستان بجنورد 10867 فوت شمع در بهار و 13027 فوت شمع در تابستان و 1053 فوت شمع در زمستان است که نور اشباع برای گندم و جو دیم در بجنورد 5300 فوت شمع است که این نور از طریق تابش خورشید تامین می شود ، هرچند از نظر تئوری ، فتوسنتز در هر شدت تابش ناچیز انجام می گیرد ، ولی حداقل شدت تابش لازم برای فتوسنتز مفید این محصولات 1000 تا 2500 فوت شمع است .

ب: کیفیت نور

پرتوهای خورشید تا طول موج 29/0 میکرون برای اغلب محصولات زراعی مضر است ولز از 4/0 تا 7/0 میکرون موثرترین نور برای فتوسنتز است و پرتوهایی که طول موج آنها بیشتر از 7/0 میکرون است ، عملاً تاثیری بر فتوسنتز ندارد و دارای اثر حرارتی است . پس طول موج فعال برای فتوسنتز محصولات گندم و جو دیم در شهرستان بجنورد ، وجود دارد .

ج: ساعات روشنایی :

ساعات روشناسی کنترل کننده برخی از پدیده های درونی گندم و جو ، از جمله فتوپریودیسم است که از نظر پیدایش اندامها در نبات دارای اهمیت است .

روشنایی ماهانه
از جدول شماره یک می توان استنباط نمود که کمترین ساعات روشنایی ، در ردوره سرد در بجنورد ، بالخص از آبان تا بهمن ماه مشاهده می شود که بیشترین ساعات روشنایی ، در دوره گرم سال بجنورد وجود دارد .

کاهش ساعات روشنایی سبب تنزل انرژی رسیده از خورشید در دوره سرد است این روشنایی برای گندم و جو که از نباتات گروه روز بلند هستند پاسخگوی فتوپریودیسم نیست .

اما در دوره گرم سال که مدت نرو خورشید افزایش می یابد ، برای فتوپریودیسم گندم و جو سودمند است . البته این وضعیت در دوره افت و قطع بارش اتفاق می افتد و باعث افزایش خشکی فیزیکی محیط کشت گندم و جو دیم می شود ، ولی سبب انتقال محصول از مرحله رشد رویشی به مرحله زایشی می گردد. آستانه تقریبی طول روز برای گندم و جو دیم 5/13 ساعت است .

2- درجه حرارت

عامل حرارت نقش اساسی در ارتباط با کوتاه یا طولانی شدن هر یک از مراحل فتولوژی محصولات دیمزارها دارد . دمای متوسط سالانه بجنورد 5/13 درجه سلسیوس است . حداقل درجه حرارت C ْ2/13- درجه سلسیوس و حداکثر درجه حرارت 6/39 درجه سلسیوس ، متوسط حداکثر درجه حرارت 3/29 درجه سلسیوس و میانگین حداقل درجه حرارت 2/6- درجه سلسیوس می باشد . تیرماه گرمترین و بهمن ماه سردترین ماه در بجنورد است . تفاوت دمای زمستانی و تابستانی برای ایستگاه بجنورد 8/52 درجه سلسیوس است که به مدت هفت ماه سال یعنی از مرادماه حالت دما نزولی و پنج ماه از سال یعنی از اسفندماه دما سیر صعودی دارد که در نمودار شماره یک آمده است .

پس از کاشت گندم و جو، در ابتدا نقش درجه حرارت خاک عامل مهمی محسوب می گردد . اگر بذر کشت شده با محدودیت رطوبت مواجه نباشد در مدت 8 الی 40 روز مرحله جوانه زدن به طول می انجامد . این دامنه تغییرات جوانه زدن در رابطه مستقیم با افزایش درجه حرارت خاک می باشد . افزایش درجه حرارت ، طول هر یک از دوره های فتولوژی را کوتاه می نماید .

اثر درجه حرارت پایین در گندم و جو چنانچه تدریجی باشد خسارت بار نخواهد بود وبدین معنی که در سالهایی که هوا به تدریج سرد می شود ، گندم و جو تا درج حرارت 30- درجه سلسیوس را نیز به راحتی تحمل می کند ولی چنانچه هوا سریعاً سرد شود و دوام سرما نیز زیاد باشد ممکن است خساراتی را به بار آورد . به طور کلی بالا بودن درجه حرارت ، فرآیندهای رشد را افزایش می دهد و به ندرت مشاهده می گردد که درجه حرارت بالا سبب از بین رفتن نبات بشود ، به شرط آنکه آب کافی در اختیار گیاهدقرار گیرد .

البته اگر درجه حرارت از حدی تجاوز کند می تواند بر محصولات زراعی گندم و جو در منطقه بجنورد اثر منفی داشته باشد . تعیین تاریخ متوسط درجه حرارت از آستانه حرارتی گندم و جو دیک بجنورد اولین روزی است که آستانه حرارتی گندم و جو از 5 درجه سلسیوس عبور بکند . برای تعیین تاریخ عبور بایستی زمان مورد نظر را از فرمول زیر به دست آورد :

که در آن C.D.D واحد های رشد و میانگین روزانه دما و ‏Tt مینیمم دمای آستانه ، که برای گندم و جو 5 درجه سلسیوس است . اهمیت واحدهای رشد در این است که چنانچه قرار است گندم و جو با توجه به رطوبت ذخیره شده در خاک جوانه بزند و سر از خاک برآورد و سپس به مرحله پنجه زدن برسد و بعد وارد زمستان گردد ، این واحد برای گندم و جو آبانماه معادل 9 درجه سلسیوس می باشد که از 5 درجه سلسیوس آستانه حرارتی بیشتر است که با فصل کشت غلات دیم در بسیاری از نقاط بجنورد مطابقت دارد.

به تدریج که هوا سرد می شود ، مقاومت گندم و جو زمستناه افزایش می یابد . آبانماه زمان مناسب جهت کشت گندم و جو دیم در بجنورد است . چنانچه دو هفته قبل از زمان مناسب اقدام به کشت شود و گیاه در خاک گرم کاشته شود باعث خطر حمله امراض به ریشه می شود و اگر از زمان مناسب دیرتر کشت شود نیز خطر سیاهک آشکار و زنگ گندم و جو افزایش می یابد .

زمان مناسب کشت گندم و جو بهاره در دیمزارهای بجنورد ، اوایل فروردین ماه است که متوسط ماهانه 7/21 درجه سلسیوس است از 5 درجه سلسیوس آستانه گندم و جو بیشتر است . هر گونه تاخیر کشت باعث کاهش تولید گندم و جو بهاره می شود .

یخبندان

یخبندان یا درجه حرارت پایین در بجنورد به دو طریق ممکن است به وجود بیاید ؛ نوع اول ” یخبندان جابجایی ” یا ” انتقالی ” است که بر اثر ورود توده هوای سرد قطبی بری سیبری (CP) به شهرستان بروز می کند ، به طوری که این توده هوا دارای درجه حرارات کمتر یا در حد درجه حرارت آستانه حرارتی گندم است .

نوع دوم ” یخبندان تشعشعی ” است که در اقصی نقاط بجنورد بروز می کند و هنگامی پدید می آید که تشعشع خالص بجنورد منفی است ؛ یعنی از غروب آفتاب ودر طول شب به علت افزایش تابشهای زمینی سطح خاک و گیاه سردتر از هوای بالای سرش می شود و پدیده ” اینورشن ” حرارتی اتفاق می افتد که باعث سرد و سنگین شدن هوای مجاور زمین بجنورد بجنورد و عدم صعود یعنی پایداری آن می شود که افت بیشتر دما را به دنبال دارد و باعث به وجود آمدن یخبندان تشعشی در بجنورد می شود . در صورت بروز یخبندان ، گیاهک گندم و جو مکن است نتواند در مقابل آن مقاومت کند .

یخبندان موجب تشکیل کریستالهای یخ و فضار بین حفراه ای گندم و جو می شود ، یخ در داخل حفره ها سبب خسارت بیشتری به صورت مکانیکی یا قطع ساختار پروتوپلاسم و پلاسمای غشاء نبات می گردد . چون گیاه گندم و جو از نظر رشد و نمو و زمان وقوع یخبندان خسارت چندانی برای محصولات گندم و جو به بار نمی آورد . حداکثر تعداد روزهای یخبندان برای بجنورد 142 روز و حداقل آن حداقل آن 77 روز است و متوسط روزهای یخبندان 110 روز است .

3- بارش

مقدار بارش و روند توزیع آن یکی از عوامل اصلی کنترل تولید محصولات دیم است . بر این اساس متوسط بارندگی 13 ساله بجنورد 266 میلیمتر است که بیشترین بارش بجنورد 1/415 میلیمتر در سال 1360 و کمترین بارش حدود 7/143 میلیمتر در سال 1362 صورت گرفته است . دامنه تغییرات سالیانه بارش بجنورد 4/271 میلیمتر ، انحراف از میانگین بارش 80، انحراف معیار 96 و ضریب تغییر پذیری بارش بجنورد 5/35 درصد می باشد که مبین نوسانات مکانی و زمانی بارش در بجنورد است . از مجموع بارش 13 ساله بجنورد ، 35 درصد آن در فصل زمستان ، و 20 درصدر درفصل پاییز باریده است . به طوری که معلوم است بیشترین بارش در بجنورد از بهمن تا اردیبهشت اتفاق می افتد .

به طور کلی گندم و جو ، که از عمده ترین محصولات دیم شهرستان بجنورد می باشند ، با مقدار و توزیع مناسب نزولات ارتباط مستقیم دارد ؛ زیرا که با افزایش بارش بازده محصول توام با توزیع مناسب باران میسر است ، یعنی بهترین محصول گندم و جو دیم در بجنورد در سالهایی برداشت شده است که پراکندگی باران مناسب بوده و از همه مهمتر اولین باران موثر در زمان مناسبی باریده است .

شروع بارش در بجنورد ، در اولین روزی که میزان به 20 میلیمتر برسد . چون هر بارش از نظر کمی نمی تواند مورد استفاده بذر کاشته شده در داخل خاک قرار گیرد ، زیرا نیاز آبی گندم و جو در مرحله جوانه زدن 20 میلیمتر است . از کاشت تا سبز کردن ، که به 10 روز زمان نیاز است ، هر روز 2 میلیمتر آب به مصرف می رساند ، پس 20 میلی متر آب لازم است . از سبز کردن تا پنجه زدن ، خوشه رفتن ، خمیری شدن دانه و رسیدن 90 روز زمان می برد که نبات 390 میلی متر آب را در همین دوره به مصرف می رساند .

اولین زمان شروع بارش در بجنورد ، ابان ماه است ، که باعث تقویت ذخیره رطوبتی خاک می شود ؛ به همین دلیل است که زمان کشت دیم در بسیاری از نقاط بجنورد اوایل یا اواسط آبان است ، چون رطوبت لازم سبز شدن به واسطه شروع تامین می گردد .

طبق فرمول ویبول . با احتمال 75 درصد تاریخ پایان بارش بعد از بیست اردیبهشت خواهد بود . با توجه به زمان خاتمه بارش در بجنورد کشت گندم و جو بهاره اوخر اسفند و اوایل فروردین پیشنهاد می گردد . پس تاریخ شروع بارش حد نهایی تاریخ کاشت در منطقه بجنورد می باشد .

چنانچه در تاریخ یاد شده کشت دیم انجام شود با ریزشهای باران 20 میلی متر مرحله جوانه زدن به راحتی انجام خواهد شد و محصول به علت دارا بودن قدرت مقابله با سرما در زیر برف باقی می ماند و با گرم شدن هوا در فصل بهار سایر مراحل رشد خود را به راحتی و بدون خسارت انجام داده و در نهایت محصول بیشتری عاید می شود . کاشت دیرتر از تاریخ اعلام شده باعث تاخیر زمانی کاشت می شود . زیرا نزولات جوی در بجنورد مداوم بوده و کشاورز امکان بذر پاشی را از دست داده و به علت مرطوب شدن زمین فرصت انجام عملیات کاشت را در اختیار ندارد .

4-تبخیر و تعرق

تبخیر و تعرق ، ترکیب کاهش آب از سطح نبات با پوشش گیاهی است که تبخیر سطح خاک و تعرق از نبات را شامل می شود . هر دو فرآیند اساساً شامل تغیرات از مایع به بخار هستند . وقتی که آب برای انتقال در محل محیاست میزان تبخیر و تعرق به وسیله عوامل اقلیمی به طور ابتدایی کنترل می شود که شامل تابش خورشید ، باد و رطوبت نسبی است .

در دوره گرم سال بر اثر بزرگ شدن زاویه تابش خورشید مقدار بیشتری از انرژی سطح خورشید به زمین بجنورد می رسد م به تبعیت از آن دمای هوا نیز افزایش می یابد.بر اثر افزایش سرعت باد ، که در خرداد ماه به 6 تا 11 نات و در تیرماه به 27 تا 22 نات می رسد همچنین دمای بالای هوا ظرفیت رطوبتی هوا را افزایش داده و باعث کاهش رطوبت نسبی هوا می شود .

بر اثر این عوامل میزان تبخیر و تعرق افزایش می یابد . چنانکه بیان گردید متوسط بارش جوی بجنورد 266 میلی متر است در حالی که میزان تبخیر و تعرق به روشهای تورمنت وایت ، بلانی کریدل و طشت بین 1200 تا 600 میلی متر است ؛ لذا گندم و جو بهاره که دیرتر از تاریخ اعلام شده کشت شوند به صورت زودرس درآمده و کوتاه بودن دوره رشد محصول سبب کاهش تولید ماده خشک در گیاه است و از توانایی محصول در دوره تولید ماده خشک می کاهد .