شرکت سبز گستر کارمانیا

ميزان رشد و عملكرد گياهان باغبانی، به طور كلی تحت تأثير دو دسته عوامل می‌باشند اول عوامل ژنتيكی، كه هر گونه گياهی دارای خصوصيات ژنتيكی خاص خود بوده و اين صفات از نسلی به نسل ديگر انتقال می‌يابند. دسته دوم عوامل محيطی هستند كه در بروز صفات ژنتيكی هر گياه نقش اصلی را ايفاء می‌كنند به طوری  كه در صورت فقدان يا كمبود يكی از آنها رشد گياهان دچار اختلال و توقف خواهد شد. 

دما :

دما عامل محدود كننده متابوليسم گياه (در سطح سلولی) و رشد و نمو آن (در سطح بافت يا اندام) است به طوری كه آغاز، اتمام و ميزان متابوليسم گياه تحت تأثير دما قرار می‌گيرد. دما در ميزان فتوسنتز، تنفس و ساير پديده‌های متابوليكی گياه مؤثر است. دماهای يكنواخت برای طول فصل رشد لازم هستند و دماهای بيشتر يا كمتر از آن، برای ايجاد پديده‌هايی نظير رشد جوانه و برگ و باز شدن گل و حتی ميوه‌دهی در گياهان ضروری می‌باشند. دماهای بسيار بالا و يا بسيار پايين (گرما يا سرمای شديد)، به گياه و يا به بخش‌های حساس آن مانند جوانه‌های گل آسيب می رساند. وجود دماهای حداقل و حداكثر طبيعی در يك محل مشخص می‌كند كه امكان رشد و پرورش كدام گونه‌های گياهی وجود دارد.

دما و به ويژه دمای حداقل در زمستان، به طور شديدی تعيين كننده دامنه جغرافيايی مناسب برای رشد يك گياه است. پايين‌ترين دمايی كه گياه می‌تواند آن را تحمل كند مقاومت به سرما(Cold hardiness - Cold tolerance) ناميده می‌شود كه معمولاً آن را با درجه سانتی‌گراد يا فارنهايت بيان می‌كنند.

برای بسياری از گياهان دمای 2 درجه سانتی‌گراد حداقل دمايی است كه آنها می‌توانند زنده بمانند زيرا در اين دما مايع موجود در سلول‌های گياه منجمد شده و گياه می‌ميرد. اين گياهان را حساس (حساس به يخبندان)(Frost tender) می‌نامند مانند بسياری از سبزی‌ها و گل‌ها.

گياهانی كه قادرند در دماهای پايين‌تر از يخبندان زنده بمانند مقاوم به يخبندان ناميده می‌شوند. ميزان مقاومت در اين گياهان متفاوت است. برخی تا 12 درجه سانتی‌گراد، بعضی تا 21 درجه سانتی‌گراد و گروهی نيز تا 35 درجه سانتی‌گراد را می‌توانند تحمل كنند. در برخی حالات اندام‌های چوبی يا سيستم ريشه ممكن است مقاوم به يخبندان باشند اما گلها و برگها چنين نباشند. به عنوان مثال سرمای ديررس بهاره ممكن است شكوفه‌ها و برگ‌های جوان درختان ميوه را از بين ببرد اما، شاخه‌های آنها زنده مانده و مجدداً شروع به رشد كنند.

برخی از گلهای باغی در پاييز می‌ميرند ولی رشد شاخه‌های آنها دوباره در بهار آغاز می‌شود. گرچه گياهان را به طور كلی در دو گروه گياهان حساس و مقاوم تقسيم‌بندی می‌كنند اما برخی گياهان گلخانه‌ای و گرمسيری نيز هستند كه دماهای كمتر از 10 درجه سانتی‌گراد موجب سرمازدگی آنها می‌شود مانند ميوه موز كه وقتی در يخچال قرار داده شود، سياه می‌شود.

نياز سرمايی (Chilling requirement):

با اينكه دمای حداقل در زمستان، مناطق رشد گياهان را محدود می‌كند اما برای بعضی از گياهان فقدان سرمای كافی، مانعی برای رشد محسوب می‌شود. به عنوان مثال گونه‌های ميوه مانند سيب و گيلاس و يا گل‌ لاله به دوره سرمايی مشخصی برای رشد طبيعی خودشان نياز دارند. چنين گياهانی در مناطق گرمسيری رشد خوبی ندارند زيرا وجود زمستان‌های گرم، مانع از تكميل نياز سرمايی لازم می‌شود.

به عبارتی دقيق‌تر رشد و نمو شاخه‌ها و ميوه‌دهی رضايت بخش در گونه‌های ميوه خزان‌دار، در صورتی محقق می‌شود كه آنها يك دوره سرمای زير 7 درجه سانتی‌گراد را در طی زمستان سپری كرده باشند. طول اين دوره سرمايی لازم يا همان نياز سرمايی برای اغلب گونه‌های ميوه مشخص شده است اما اين نياز در بين گونه‌های مختلف ميوه بسيار متفاوت است.

اثر عرض جغرافيايی در دمای محل :

دما ارتباط معكوسی با عرض جغرافيايی دارد. هرچه از خط استوا دور می‌شويم، ميانگين دمای ساليانه كمتر می‌شود زيرا اشعه‌های خورشيد رسيده به زمين در نزديكی خط استوا بيشتر است. ميانگين دمای ساليانه در تابستان و زمستان، با افزايش عرض جغرافيايی كاهش می يابد. همچنين عرض جغرافيايی به طور مستقيم در طول روز يا دوره نوری (Photoperiod) گياهان تأثير می‌گذارد، به طوری كه با افزايش عرض جغرافيايی (در نيمكره شمالی)، طول روز در طی ماههای تابستان افزايش پيدا می‌كند. به عبارتی ديگر، گياهان پرورش يافته در عرض‌های جغرافيايی بالاتر، از طول روز بيشتری برخوردار می‌شوند، با اينكه شدت نور دريافتی آنها كمتر است. زيرا حداكثر زاويه تابش نور خورشيد كمتر خواهد بود. به عنوان مثال در 31 خرداد ماه در عرض جغرافيايی 28 درجه سانتی‌گراد، حداكثر زاويه تابش خورشيد، 87 درجه سانتی‌گراد بالای افق است، در حالی كه در همان زمان در عرض 34 درجه سانتی‌گراد، حداكثر زاويه تابش 79 درجه سانتی‌گراد و در عرض 40 درجه سانتی‌گراد برابر 74 درجه سانتی‌گراد است. بنابراين هر اندازه عرض جغرافيايی بيشتر شود، حداكثر زاويه تابش كمتر شده و شدت نور كمتری به سطح زمين می‌رسد.

اثر ارتفاع در دما :

دمای هوا در اثر افزايش ارتفاع محل نيز كاهش می‌يابد، به طوری كه ميانگين كاهش دما تقريباً 0.6 درجه سانتی‌گراد به ازای هر 100 متر افزايش ارتفاع خواهد بود. به بيان ديگر به ازای هر 1 كيلومتر افزايش ارتفاع، دمای هوا حدود 6 درجه سانتی‌گراد كاهش پيدا می كند بنابراين ميزان ارتفاع و عرض جغرافيايی محل می‌تواند در توليد، ميزان رسيدگی و گلدهی درختان ميوه تأثير بگذارد، زيرا هر گونه ميوه نياز به دمای كافی برای رسيدن كامل داشته و علاوه بر آن همانطوری كه قبلاً بيان شد ميوه‌های معتدله به سرمای كافی برای گلدهی مطلوب نياز دارند.

تنش دمای زياد :

دمای مناسب برای رشد اغلب گونه‌های ميوه مناطق معتدله بين 30-25 درجه سانتی‌گراد است. در اين گياهان دماهای بالاتر از 30 درجه سانتی‌گراد در برگ، سبب كمبود آب در آنها شده و ميزان آب موجود در ميوه و رشد محصول كاهش می‌يابد. كمبود آب می‌تواند باعث سوختگی برگها شود. از طرفی دمای بالا سبب كاهش مقدار اسيد و در نتيجه افزايش مقدار اسيديته در ميوه شده و در نهايت از تشكيل رنگ و رسيدگی ميوه جلوگيری می‌كند. دماهای روز/ شب در تعادل بين رشد، عملكرد و كيفيت ميوه‌ها مؤثر است.

درجه – روز رشد(Growth Degree days(GDD) :

اندازه‌گيری تجمعی دما (گرما) كه به وسيله درجه - روز‌ها يا واحد‌های حرارتی بيان می‌شود فوايد بسياری دارد. اين اصطلاحات مترادف يكديگرند و عبارتند از گرمای جمع شده بيش از يك دمای پايه معين. استفاده از درجه روز به اين معناست كه رشد گياه می‌تواند در رابطه با دمای هوا صورت گيرد به طور معمول ميزان رشد گياه همچنان كه دمای فصلی افزايش می‌يابد (يا هوا گرم می‌شود) بيشتر می‌شود. برای ميوه‌ها، 10 درجه سانتی‌گراد دمای پايه مناسبی است كه در نظر گرفته شده است. زيرا رشد در زير اين دما كم اتفاق می‌افتد. فرمولی كه در زير آورده شده است برای محاسبه درجه - روز رشد ماهانه (با استفاده از ميانگين دمای ماهانه) بكار می‌رود. كه در آن M، ميانگين دمای ماهانه و N تعداد روزها در هر ماه است.

                                                                                                 (N× (M-10   = درجه – روز رشد ماهانه

با استفاده از اين فرمول مقدار دمای لازم برای رشد ميوه‌های مختلف بدست آمده است. برای مثال برخی از درختان ميوه معتدله در طی فصل رشدشان به حدود 900 ساعت درجه - روز رشد نياز دارند تا محصول آنها كاملاً برسد.

نور :

نور عامل ضروری برای انجام عمل فتوسنتز در گياهان است. فتوسنتز پديده‌ای است كه طی آن دی‌اكسيد كربن اتمسفر در حضور نور و آب توسط اندام‌های سبز گياهان جذب شده و يك كربوهيدرات‌ ساده تشكيل می‌گردد. معادله ساده شيميايی فتوسنتز عبارت است از: 6CO26H2O→C6H12O6+6O2

هنگامی كه يك ماده می‌خواهد با ماده ديگری تركيب شده و تركيب بزرگتری را به وجود آورد به انرژی نياز دارد. انرژی لازم برای انجام پديده فتوسنتز توسط نور خورشيد و يا با استفاده از لامپهای مصنوعی برای گياهان تأمين می‌شود. نور از سه جنبه كيفيت، مدت و شدت قابل بررسی است.

كيفيت نور :

كيفيت نور مربوط به طول موج‌های آن است. نور برای اينكه از نظر فتوشيميايی مؤثر باشد ابتدا بايد جذب شود. مولكولهايی كه نور مرئی را می‌توانند جذب كنند رنگيزه می‌نامند. كلروفيل يك رنگيزه گياهی است. اگر نور تك رنگی به طول موج‌های مختلف حاصل از منظور، روی برگ سبزی تابانيده شود و شدت فتوسنتز در طول موج اندازه‌گيری شود مشخص می‌شود كه نور آبی (نزديك به 420 نانومتر) و نور قرمز (نزديك به 670 نانومتر) حداكثر و نور سبز (تقريباً 600-500 نانومتر) حداقل تأثير را در فتوسنتز دارد. كلروفيل رنگيزه عمده گيرنده نور در فتوسنتز است. همچنين كاروتنوئيد‌های زرد رنگ كه به مقادير زيادی در كلروپلاست وجود دارند در جذب نور برای فتوسنتز مؤثرند.

برگها به دليل فراوانی كلروفيل و رنگدانه‌های جنبی، اولين اندامی هستند كه برای انجام فتوسنتز سازش يافته‌اند. آزمايش‌ها ثابت كرده‌اند كه دی‌اكسيد كربن به نحو مؤثری در طول موج‌های 700-400 نانومتر تثبيت می‌شود.

در اين ميان تنها محدوده ماوراء بنفش، نور مرئی و مادون قرمز (گرما) تشعشع خورشيدی بوده و برای رشد گياه معنی‌دار هستند. امواج مادون قرمز گرما را منتقل كرده و هوا و به آنچه برخورد كنند آن را گرم می‌كنند. نور مادون قرمز باعث گرم شدن گياهان هوای آزاد در طی روز می‌شود، اما شب هنگام نور مادون قرمز به صورت انرژی گرمايی از سطوحی مانند خاك كه قبلاً گرم شده‌اند خارج می‌شود. نور ماوراء بنفش در هوای آزاد موجود است، در حالی كه به داخل گلخانه قابل نفوذ نيست پس گياهان برای رشدشان به آن نياز ندارند.

مدت نور :

كلروفيل و انواع رنگيزه‌های فرعی دستگاه فتوسنتزی به طور عمده در جذب فتومورفوژنی(فرآيند‌های مختلفی كه نور طی آن بر شكل گياهان تأثير می‌گذارد فتومورفوژنز نام دارد). نور دخالت ندارند بلكه رنگيزه فيكوبيلين به نام فيتوكروم در جذب نور برای اين فرآيند‌ها انجام وظيفه می‌كند. تاريخچه كشف فيتوكروم به اوايل دهه 1950 مربوط می‌شود. گارنر و آلارد(w.w Garner, H.A Allard) كه در تكثير نوعی توتون تلاش می‌كردند، متوجه شدند كه بوته‌ای جهش يافته با برگ‌های بزرگ در بين گياهان نرمال وجود دارد كه با گذشت فصل اين بوته (بر خلاف گياهان نرمال) گل توليد نكرد. در هر حال پس از تحقيقات و تلاش گرفتن بذر از اين بوته ممكن شد و اين در حالی بود كه آن بوته را به اتاق با شرايط روز كوتاه انتقال داده بودند. تحقيقات در باره اثر طول دوره روشنايی بر گلدهی (تحريك القاء رشد زايشی) گياهان ادامه پيدا كرد تا اينكه امروزه گياهان باغی را از اين نظر در گروه‌های جداگانه زير تقسيم‌بندی می‌كنند.

1- گياهان روز كوتاه – گياهانی هستند كه بايد مدتی در طول روز كمتر از 12 ساعت رشد كنند تا به گلدهی بروند. مانند داودی، بنت قنسول، كالانكوئه، توت فرنگی بهاره و سينرر.

2- گياهان روز بلند- گياهانی كه بايد مدتی در طول روز بيشتر از 14 ساعت قرار گيرند تا به گلدهی بروند. مانند اسفناج، گل‌آويز و بگونيا ركس.

3- گياهان روز خنثی (بی‌تفاوت) - گياهانی هستند كه مدت طول روز اثری در گلدهی آنها ندارد و به عبارتی اگر شدت نور كافی برای آنها تأمين شود برای گلدهی مشكلی از نظر مدت آن ندارند. مانند درختان ميوه، بنفشه آفريقايی و گلوكسينيا.

در مناطق معتدله، طول روز با فصول تغيير می‌كند. در زمستان و بهار طولانی‌ترين و در تابستان و پاييز كوتاه‌ترين طول روزها وجود دارد. به عنوان مثال برگ‌های درختان خزان‌دار در شرايط روزهای كوتاه پاييز، شروع به ريزش می‌كنند.

شدت نور :

برای انجام عمل فتوسنتز، وجود شدت نور (انرژی) معينی لازم است. به طور ساده، شدت نور بيشتر سبب افزايش ميزان فتوسنتز می‌شود. انرژی نور در عمل به وسيله واحدی به نام لوكس اندازه‌گيری می‌شود. شدت نور لازم با تغيير در گونه گياهی، سن گياه، دما، غلظت دی‌اكسيد كربن، ميزان عناصر غذايی داده‌ شده به گياه و سلامت گياه بسيار متفاوت بوده و از اينرو تعيين مقدار نور لازم كاری مشكل است.

با اين حال مقدار نوری كه اثر محدود كنندگی در فتوسنتز بسياری از گياهان دارد، حداقل شدت نوری در حدود 1000-500 لوكس است. در اين ميزان شدت نور گياهان قادر خواهند بود كه ميزان فتوسنتز لازم برای عمل تنفس را توليد كنند و بنابراين می‌توانند زنده بمانند. حداكثر شدت نوری كه اكثر گياهان می‌توانند آن را به طور مفيد جذب كنند تقريباً 30000 لوكس است. در حالی كه رشد خوب بسياری از گياهان در شدت نوری  بين 15000-10000 لوكس رخ می‌دهد. گونه‌های گياهی سازگار به شرايط سايه (سايه‌پسند) مانند فيكوس بنجامين، تنها به 1000 لوكس نياز دارند. از گياهان مقاوم به سايه می‌توان ماهونيا و عشقه را نام برد.

در فصل تابستان، شدت نور به 90000-50000 لوكس می‌رسد و اين مقدار محدود كننده رشد نيست، اما در طی ماه‌های زمستان، اين مقدار به 8000-3000 لوكس می‌رسد و در اين حالت اثر محدود كنندگی در رشد گياهان گلخانه‌ای ديده می‌شود. بدين منظور در كشورهای پيشرفته از نور مصنوعی برای جبران كمبود نور در طی زمستان استفاده می‌شود. به عنوان مثال در پرورش كاهو، نشاء كلمها و گياهان فصلی كاربرد دارد.

مسلم است كه كمبود نور در طی زمستان در نيمكره شمالی، در عرض‌های جغرافيايی بالاتر مانند اكثر كشورهای اروپايی مشكل مهمی بشمار می‌‌آيد و در مناطق نيمه گرمسيری و گرمسيری مشكل كمبود شدت نور در زمستان وجود ندارد.

خاك :

خاك، محيط طبيعی رشد گياهان بر روی زمين است و به بخشی از سطح كره زمين گفته می‌شود كه در صورت وجود آب، دمای كافی و حداقل عناصر غذايی قابل دسترس گياهان می‌توانند در آن رشد كنند. خاك‌ها غالباً در اثر هواديدگی، نرم شدگی و انتقال ذرات از مواد مادری حاصل می‌شوند.

هر خاك از چهار جزء اصلی تشكيل می‌شود. مواد معدنی، مواد آلی، آب و هوا كه مفصل در بخش اطلاعات پايه خاك شناسی به آنها خواهيم پرداخت.

آب :

آب، كه در بيشتر فرآيند‌های حياتی گياه نقش دارد، سازنده اصلی غالب اجزاء ساختمانی گياهان و محتويات سلولی می‌باشد. در واقع، اجزاء سبزينه‌ای بيشتر گياهان زراعی از 90-60 درصد آب تشكيل شده است. آب به عنوان يك جزء ساختمانی عمل می‌كند كه راجع به آب و آبياری در بخش اطلاعات پايه آبياری مفصل راجع به آن توضيح خواهيم داد.

هوا :

دی اكسيد كربن اتمسفر، منبع اصلی كربن برای انجام عمل فتوسنتز در گياهان است. عمل فتوسنتز قندها را توليد می‌كند. از طرفی وجود اكسيژن كافی برای عمل تنفس و رشد گياه لازم است. به ويژه ريشه‌زايی در قلمه‌ها و رشد ريشه‌های گياهان به اكسيژن كافی نيازمند است، زيرا آنها اكسيژن را برای عمل تنفس شديد در سلول‌هايشان نياز دارند.

انسان به طور عمدی يا سهوی باعث تغيير در شرايط اقليمی می‌شود. در بين عوامل سهوی، آلودگی هوا و ايجاد دودها مشكل اصلی بشمار می آيند. آلودگی هوا می‌تواند در اثر تركيب گازهايی مانند منواكسيدكربن و ذرات ريز و معلق موجود در هوا ايجاد شود. تركيب اين دو با يكديگر دود را توليد می‌كند كه به صورت لايه فشرده زرد يا قهوه‌ای رنگی بر روی آسمان ديده می‌شود. اين حالت به ويژه در شهرهای بزرگ كاملاً قابل رؤيت است. دود با تغيير در دمای محيط، در رشد گياهان تأثير می‌گذارد. هوای دودی مشابه يك لايه پوششی عمل كرده و وقتی  منطقه‌ای را فرا می‌گيرد،‌ مانع از آزاد‌سازی گرمای اتمسفر می‌شود. بنابراين مناطق پوشيده شده با هوای دودی (آلوده)، تابستان‌های گرمتری از مناطق بدون آلودگی دارند و گاهی اين گرمای زياد ممكن است صدماتی به گياهان برساند.

هوای دودی شدت نور رسيده به زمين و برگ‌های گياهان را كاهش می‌دهد. همچنين گازهای سمی موجود در دود، از طريق برگ‌ها وارد گياه شده و باعث مرگ آنها می‌شوند. شدت مقاومت گياهان در برابر آلودگی هوا متفاوت است. برای مثال كاجها گياهانی غير مقاوم به آلودگ (دود ) محسوب می‌شوند.