دانلود تحقیق تاثیر آب و هوا بر روی گیاهان زراعی

با وجود اینکه افزایش قابل ملاحظه ای در طی بیست سال گذشته در تولید گیاهان زراعی به ویژه غلات به دست آمده است با این حال متوسط عملکرد اکثر گیاهان زراعی هنوز کمتر از حد پتانسیل بالقوه آنها است .

عملکرد بالقوه تنها با استفاده از ارقام پر محصول در شرایط مدریتی ایده آل و همراه با محیط فیزیکی و شیمیایی مطلوب بدست خواهد آمد تاًمین مقدار مناسب عناصر غذایی معرفی مورد نیاز رشد گیاهان یکی از راههایافزایش عملکرد گیهان زراعی است
این کتاب روابط خاک وگیاه که موثر در رشد گیاه وتغذیه عناصر معدنی
عمده ترین گیاهان زراعیمناطق گرم ومعتدل میباشد را مورد بررسی قرار می دهد.

در این مجموعه تاکید خاصی به خاک به عنوان مادهً اولیه برای رشد گیاه شده است جنبه های جدید زراعت گیاهان واصول اولیه پیشرفتهای دهه که به وسیله دانشمدان خاک شناس ، زراعت وفیزیولوژیستها بدست آمده است، مورد بحث قرار گرفته است .

در این کتاب به تاجزیه وتحلیل این اصول از نظر عملیات کشاورزی مدرن به عنوان الگویی ویژه توجه شده است .

بیشتر مباحث مطرح شده با توجه به مشاهدات محیطی عنوان شده است تا کتاب جنبه کاربردی داشته است .

در این مجموعه اطلاعات بنیادی و کاربردی مورد نیاز بخش کشاورزی برای مهمترین گیاهان زراعی از خانواده غلات ،حبوبات وگیاهان مرتعی برای مدیریت بهتر گیاهان زراعی آورده شده است .

ما امیدواریم که این پروژه اطلاعات مفیدی را برای دانشجویان زراعت ، مروجین کشاورزی ومحققین علاقه مند به حاصلخیزی خاک ،تغذیه گیاهی ،به نژادی ،فیزیولوژی، فیزیولوژی وتولید گیاهان زراعی فراهم سازد .

(1)


مقدمه :
با روند سریع ازدیاد جمعیت در جهان وآهنگ نسبتاً کندی که تولید مواد غذایی دارد روز به روز کمبود مواد غذایی بیشتر وتعداد افراد گرسنه وکم غذا روبه افزایش است .

از پیشنهادهائی که برای افزایش تولید مواد غذایی در جهان مطرح می شود یکی افزایش زمین های زیر کشت ودیگری افزایش محصول در واحد سطح است .

به طور تقریب حدود 11 درصد از کل اراضی سطح کره زمین ( تقریباً 1730 میلیون هکتار ) زیر کشت وآیش محصولات مختلف و19 درصد ( حدود3210میلیون هکتار)مراتع و70 درصد باقیمانده سهم اندکی در تولید غذای انسان دارند وزیر کشت درآوردن همه آنها امکان پذیر نبود ومستلزم هزینه بسیار است ودر نتیجه چاره ای جز توسل به پیشنهاد دوم نیست در کشور ما نیز با وجود گستردگی زمین وتنوعی که تولید
گیاهان دارد با مشکل کمبود محصول در واحد سطح رو به رو هستیم وتولیدات کشاورزی کمتر از نیاز ماست به طوری که ناچاریم مقداری از مواد غذایی مورد نیاز خود را از سایر کشورها تهیه نمائیم با توجه به رشد جمعیت در کشور که بیش از دو برابر نرخ رشد متوسط جهان بوده وهر 18 سال یک بار جمیعت کشورمان دو برابر می شود در حال حاضر ورود حدود 35 درصد از مایحتاج غذایی از خارج الزامی است و چنانچه تولیدات داخلی در سطح فعلی باقی بماند در سال 1380 درجه وابستگی کشور به مواد غذائیوارداتی به 85 درصد خواهد رسید که برای نجات خود و رفع مشکل ورهائی از قید این وابستگی ها چارهای جز تلاش در جهت افزایش تولیدات کشاورزی در کشور نخواهیم داشت وتحقیق این مهم نیز با ایجاد تحول در بنیان کشاورزی کشوراز طریق بهره گیری موثر از منابع آب وخاک موجود مقدور نخواهد بود و لازم است با استفاده از تکنیک های پیشرفته و شیوه های صحیح زراعت تولیدات کشاورزی خود را تا حد ممکن افزایش دهیم .زراعت عبارتست از علم و فن کشتکار و بهره برداری از آب و گیاه ، آشنائی با تکنیک های علمی و صحیح زراعت و شناخت روش های موفقی که در جهان برای تولید بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد میتواند ما را در بهره گیریهر چه بیشتر از آب وخاک و تامین امکانات لازم برای به کار گیری منابع بالقوه یاری نموده وباعث رشد اقتصادی و بهبود زندگی مردم شود(3)

اقلیم مطلوب گیاهان
محیطی که حیوان و گیاه در آن زندگی می کند تا کنون تحت نفوذ انسان قرا رنگرفته است با استثنای بعضی اتفاقات سوء مانند قطع جنگلها و سوزانیدن آنها بوسیله انسان در قرون پیش که باعث تغییر آب وهوا ی پاره ای از نقاط گردیده و یا مقدمه ایجاد باران مصنوعی که ممکن است آب وهوا را تغییر دهد و هنوز در آزمایش است و نتیجه قطعی از آن عاید نگردیده است در مواردی انان قادر به تغییر آب وهوا نشده ودر آتیه نزدیک هم چنین امری پیش بینی نمی شود بنا بر این زارع باید کما کان در مقابل محیط سر تسلیم فرود آورد وبا محیط در تولید کشاورزی به مبارزه نپردازد به عبارت دیگر در کشتکار گیاهان موافقت محیط را شرط اساسی زراعت قرار دهد تا محصول با هزینه کمتر تولید شود زیرا مبارزه با محیط در عمل آوردن محصولات کشاورزی سبب زیاد شدن هزینه تولید می گردد که در اکثر موارد صرف نمی کند .در رشد گیاهان و طی مراحل مختلف نحو آنان مانند مراحل توسعه شاخ وبرگ و بارور شدن و میوه دادن و غیره همیشه محیط بوسیله عواملی مانند حرارت نور و رطوبت تاًثیراتی اعمال می نماید که ما در اینجا به بررسی هر یک از آنها می پردازیم.(3)


آب به عنوان فاکتور رشد آب به عنوان فاکتور رشد اصطلاح «فاکتور رشد»در تولیدات گیاهید نقش بزرگی دارد .

فاکتو ررشد میتواند یک ماده مثلاآب،یک فرم انرژی مانند گرما و یا نور و هم چنین خصوصیات ژنتیکی گیاه باشد که برای رشد و تولید محصول اهمیّت دارند برای « فاکتورهای ژنتیکی از اصطلاح «فاکتورهای درونی»نیز استفاده میشود که در مقابل آن «فاکتورهای خارجی»قرار دارند و توسط محیط زیست اعمال می شوند در بعضی از فاکتورهای خارجی مانند کوددهی بهآسانی میتوان تاًثیر گذاشت ولی برخی دیگر مانند قدرت ذخیره سازی آب در خاک و یا گنجایش تعویض کاتیونی یک محیط را به ندرت میتوان تغییر داد.(9) چنین فاکتورهای غیر قابل کنترلی قدرت بازدهی خاک را محدود میکند در بسیاری از مواقع آب از جمله فاکتورهای محدود کننده است که به دلیل بارش کم باران در اثنای دوره رویشی ویا عدم قدرت ذخیره سازی آب قابل استفاده در خاک موجب تاًمین نشدن گیاه میگردد تاًمین و مصرف آب گیاه توسط جذب ودفع آن تعیین میشود کمبود آب در گیاه همیشه زمانی ایجاد میشود که دفع آب زیادتر از جذب آن باشد مثلادر ترانسپیراسیون شدید و کمبود آب قابل جذب در خاک ویا در زمانی که متابولیسم ریشه بلوکه شده باشد .

وقتی استرس آبی ایجاد میشود ،گیاه ابتدا مهمترین آبهای خود را از دست میدهد این آبهای از دست رفته بیشتر ابهای اسخری هستند و آبهایی که به ماتریکس متصل ا ند کمتر از دست میروند زیرا آنها اغلب با نیروی زیادی به دیواره سلولی، پروتئین ها، پلی ساخاریدهاو موارد مشابه آنها متصل می باشند با شروع کمبود آب ،گیاه اغلب آبهای واکوئولی خود را از دست میدهد .با هدر رفتن مقدار کمی آب ،یعنی فقط با از دست دادن درصد کوچکی از کل آب موجود در گیاه ،پتانسیل آبی در بافت ها تقریباً برابر mpa ارو کاهش می یابد ،زیرا حتی بسیار کم آب و اکوئولی به مفهوم کاهش شدید فشار هیدرو استاتیکیسلول است .

فشار هیدرواستاتیکی ،یعنی از اهمیت فیز یو لوژیکی زیادی برخوردار است چون این فشار هیدرواستاتیکی (=تورگور)در طویل شدن سلول مؤثر است و اگر از حد معینی کمترشود طویل شدن سلول واز آن طریق رشد سلول نیز متوقف میشود.(9) در واقع تور ژسانس سلول نیست که طویل شدن سلول را هدایت میکند بلکه فرایندهایی هستند که در سست شدن دیواره سلولی تاًثیر می گذارند دراین حالت است که جذب آب اسمزی سلول زیاد میشود و برای این کار سلول باید از طریق جذب آب تا حد معین آماس کند و تور ژسانس از ورز معینی که میزان آن به وضعیت دیواره سلولی بستگی دارد،فراتر رود (BOYER 1985) .

چنانچه در اثرکم آبی این حد معین حاصل نشود رشد متوقف میشود.آسیمیلاسیون CO2،مانند رشد،در مقابل استرس آبی حساس نیست.(9) شکل 1-تاًثیر کاهش پتانسیل آبی را درشد برگ و آسیمیلاسیون CO2 د ر برگهای آفتاب گردان (1bar =1kpa) (9) با افزایش استرس آبی مقاومت در برابر دیفوزیون co2در برگ به علت تنگ وبسته شدن روزنه ها افزایش می یابد.بسته شدن روزنه ها با کاهش آسیمیلاسیون co2 ،کاهش افت آب و کاهش انتقال در آوند چوبی همراه است.

انتقال در آوند چوبی برای حمل NO3 دارای اهمیت زیادی است.

پتانسیل آبی کوچک فتورسپیراسیون (تنفس نوری)را کم میکند ولی در واکنش تاریکی تاًثیری ندارد.

بهره برداری از نور میتواند کاهش یابد و فتوفسفری لیزاسیون حلقوی د رپتانسیل آبی کوچک متوقف میشود.ضعیف شدن فعالیت نیترات ردکتاز که در استرس آبی اغلب به وجود میاید،نمیتواند تاًثیر مستقیم پتانسیل آبی کوچک باشد،چون نیترات در مواقع کم آبی قادر نیست به محلهایی که نیترات ردکتاز د رآنها ساخته میشود حمل گردد.(9)گیاه قادر است در مقابل استرس آبی از خود دفاع کند .این قابلیت در گیاهان مختلف متفاوت است و توسط مکانیزمهای متفاوتی نیز انجام میشود مثلاُ از دست دادن برگهای پیر که موجب کاهش سطح ترانسپیراسیون میگردد خود یک نوع حفاظت از آب استبستن روزنهها نیز نوع دیگری حفا ظت از آب محسوب میشود.مهمترین عمل دفاعی در مقابلاسترس آبی تطبیق اسمزی است (=تنظیم اسمزیDsmoregulation) ، یعنی گیاهان در کمبود آب ترکیبات مؤثر اسمزی بیشتری در سلول جمع می کنند.

استرس آبی باعث تجمع شدید پرولین در سلول میشود با وجود بر این که به عقیده هانسون و هیتس افزایش تولید پرولین یک تطبیق مستقیم نیست .

در مقابل آن تولید ABA اسید افزایش سنتزگلیسیرین بتائین یک نوع تطبیق با ارزش در مقابل استرس آبی است آبسیسیک در بسته شدن روزنه ها موثر است و نستز آن با کاهش تورژسانس بتائین اسموتیکای قابل تحملی است که در سیتوپلاسم تجمع می نماید .

تعادل اسمزی را در مقابل واکوئل برقرار می سازد .

شدت استفاده از آب مصرف شده برای تولید مواد ، در گیاهان مختلف و همچنین در آب و هوای مختلف متفاوت اتس .

مسلما یک گاه برای خاص برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک در مناطق آرید نسبت به مناطق هومید به آب زیادتری نیازمند است .

مقدار آب مصرفی برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک را ضریب ترانسپیراسیون می نامند (= آب مصرف شده برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک )(9) رابطه آب و تولید: آب بزرگترین عامل زندگی است و مهمترین ماده ایست که تمام موجودات زنده و ا زجمله انسان بدان نیازمند میباشد وشاید هیچ موجود زندهای نباشد که بتواند بیش از چند روز بدون آب زندگی کند ویا به طور یقین در این مدت کوتاه نیز از آب ذخیره بدن خود استفاده خواهد کرد به طوریکه میتوان گفت در جائی که آب نیست زندگانی مفهوم نداردنباتات زراعی حتی قارچها و آلگها نمی توانند بیش از چند روز بدون آب زنده بمانند از طرف دیگر همین آب که حیات بخش تمام جانداران اعم از حیوانی و نباتی است هر گاه به صورت سیلاب سرازیر گردد بسیار خطرناک و بزرگترین دشمن زندگی موجودات نبا تی و حیوانی است.وهر چه در مسیر خود بیابد منهدم وویران میکند که البته بشر متمدن از نیروی آب حتی در موقع طغیان نیز استفاده و با کنترل این نیروی عظیم آن را به نیروی مفید برق ومکانیک تبدیل ویا از ذخائر آن درامر کشاورزی د رآبیاری استفاده میکند به طور خلاصه آب از نظر کشت وزرع واز نظر مکانیکی در هر کشوری بزرگترین عامل پیشرفت در زندگانی است و به موازات پیشرفت تمدن و ترقی ملل روز به روز از نظر شرب وبهداشت نیز اهمیت ویژهای میابد با کمی دقت در تاریخ جوامع بشری ملاحظه میشود که بشر برای زیستن مسیر رودخانه ها و چشمه سارها را انتخاب نموده ومیتوان گفت جوامعی از نظر اقتصادی غنی ترند که محیط آنان دارای آب فراوان باشد آب یکی از مهمترین مواد مورد نیاز گیاه است و در تمام اعمال حیاتی گیاه ضروری است در عین حال آب فراوان ترین ماده روی زمین است وکمبود آن مهمتریین عامل محدودیت تولید محصولات کشاورزی در جهان است.(4) استفاده مفید از آب در آبیاری : استفاده مفید از آب در آبیاری عبارت ازاین است که اولاًنگذاریم تنش رطوبت خاک د رمنطقه توسعه ریشه ها از حد معینی بیشتر شود (این عمل که د رنتیجه برنامه ریزی نا صحیح زمان آبیاری صورت میگیرد موجب کاهش مقدار محصول میشود)دیگر آنکه مقدار آبیاری در هر نوبت به اندازهای باشد که رطوبت خاک را در تمام منطقه ریشه ها به حد ظرفیت نگهداری برساند.(8) جلوگیری از تنش زیاد خاک : مطالعه متعدد نشان داده است که میتوان رطوبت خاک را بدون اینکه مقدار وکیفیت محصول از نظر اقتصادی کاهش یابد تا حد مشخص تخلیه کرد این حد بستگی به نوع گیاه،نوع محصولی که به بازار عرضه میشود و عمق توسعه ریشه ها دارد تنش بحرانی رطوبت خاک بستگی به نوع گیاه و به خصوص تاًثیر تنش رطوبت بر آن قسمت از گیاه که قرار است برای فروش به بازار عرضه شود .

تنش بحرانی رطوبت مقدار ثابتی نبوده و برای هر گیاه در طول دوره رشدمتغیر است تطبیق زمان آبیاری بادورههای بحرانی رشد، به نحوی که از پائین آمدن رطوبت از حد بحرانی جلوگیری به عمل آورد،بر مقدار محصول ومصرف آب تاًثیر بسیار مهمی دارد.د رعملیات کشاورزی معمولاتمایل بر این است که در دوره رشد رویشی (رشد شاخ وبرگ)بیش از اندازه آبیاری شود و بر عکس نیاز آبی در مراحلی که گیاه نسبت به کم آبی بسیار حساس است (مثلا در دوران گل دهی ومیوه دهی)کمتر تاًمین می شود.آبیار یزیاد در دوران رشد رویشی بدون اینکه محصول را افزایش یا بهبود بخشد باعث عقب افتادن مرحله رسیدگی به گیاه میشود در هر صورت تاُمین آب برای گیاه باید مطابق با نیازهای فیزیولوژیکی آن باشد اطلاعات موثق در مورد اینکه حد مطلوب رطوبت خاک برای هر گیاه چقدر باید باشد فقط با تجربه های صحرائی حاصل میشود که در آن عکس تاعمل هر گیاه در قبال رژیم رطوبتی خاک سنجیده میشود .(8) تنش جمعی رطوبت: بنا به پیشنهاد دتیلر رژیم رطوبت خاک را نمیتوان فقط با اندازه گیری رطوبت در زمان آبیاری،آن هم د ریک لایه مشخصی از خاک به دست آورد،بلکه لازم است کلیه تغییرات زمانی ومکانی رطوبت خاک در سرتاسر منطقه توسعه ریشه ها و در طول دوره رشدگیاه مورد نضر قرار گیرد.بدین ترتیب وی ضریبی را به نام «شاخص جمعی رطوبت»I.M.S ) )تعریف نمود که بتواند کلیه مقادیر رطوبت خاک را در زمانهای مختلف و در سرتاسر پروفیل خاک در برگیرد.(8) بازدهی آبیاری: نیاز آبی و نیاز آبیاری به مقدار آبی که لازم است به زمین داده شود تا تلفات ناشی از تبخیر و تعرق را جایگزین نماید «نیاز آبی» یا «آب مصرفی» گویند ولی مقدارآبی که عملاًبه زمین داده میشود به مراتب بیشتر از نیاز آبی است زیرا تلفاتی که در حین انتقال،توزیع ومصرف آب صورت گرفته یا مقداری که به اعماق زیر ریشه نفوذ میکند نیز در نظر گرفته میشود به مقدار کل آبی که با در نظر گفتن تمام تلفات فوق باید به زمین داد تا نیاز آبی گیاغه را برطرف سازد «نیاز آبی » گویند.(8) بازدهی آبیاری درعملیات کشاورزی نسبت بین نیاز آب به نیاز آبیار ی را راندمان یا بازدهی آبیاری می نامند.در عملیات کشاورزی بازدهی آبیاری 100درصد وجود نداردبه غیر از برخی تلفات که وقوع آنها معمولاًاجتناب ناپذیر است دیگر تلفات بستگی به روشهای آبیاری دارد عدم توزیع یکنواخت آب د رسطح زمین،نفوذ عمقی، نشت آب د ربدنه نهرها،چکه کردن آب از شیرها،لوله ها،اتصالات،و غیره همگی از عوامل تلفات آب هستند که باعث پائین آوردن بازدهی آبیاری میشوند.بازدهی آبیاری در سطح دنیا به طور کلی بسیار کم ودر حدود30درصد میباشد دلیل آن عدم وجود شبکه های آبیاری،نبودن تکنولوژی خوب وعدم توزیع صحیح آب است.(8) تلفات آب در حین آبیاری تلفات آب در طی آبیاری به دلیل توزیع نامناسب آب در سطح خاک ایجاد جریان سطحی در سطح زمین و نفوذ عمقی آب به زیر ریشه ها ا ست اگر فاصله بین دو آبیاری زیاد باشد،تلفات ناشی از تبخیر نسبتاً کم است ولی چنانچه فاصله آبیاری ها کم باشد مقدار تبخیر نیز قابل ملاحظه می باشد.به خصوص در آبیاری بارانی این تلفات می تواند بسیار زیاد باشد.

عوامل موثر در بازدهی آبیاری بازدهی ابیاری بستگی به عوامل متعددی دارد.

از جمله می توان پستی و بلندی خاک ، بافت و ساختمان خاک ، پوشش گیاهی ، چگونگی تسطیح زمین ، مهارت ابیاری ، عمق توسعه ریشه ها و غیره را نام برد .

بازدهی آبیاری سطحی معمولا بین 40 تا 80 درصد متغییر است .

البته بازدهی های 20 درصد نیز گزارش شده است .

در این نوع ابیاری بازدهی 60 درصد یک رقم خوب به شمار می آید .

در آبیاری بارانی بازدهی به 70 تا 80 درصد می رسد .

لازم به تذکر است که نفوذ عمقی ، آبی را که از منظقه توسعه ریشه ها می گذرد نمی توان همواره تلف شده به حساب آورد زیرا برای شستن نمک ها لازم است مقداری آن از این منظقه بگذرد (8 ) .

فرسایش آبی : فرسایش آبی را می توان با در نظر گرفتن بارندگی سالانه ، شدت بارندگی فصلی و خصوصیات شیب ، توضیخ داد.

نواحی هموار که دارای شیب می باشند ممکن است به عنوان نواحی احتمالی فرسایش آبی در نظر گرفته شوند .

اما نواحی که عمدتا هموار هستند .

به علت عدم وجود شیب و ناهمواری زیاد ، استعداد زیادی برای فرسایش آبی ندارند .

فرسایش آبی شامل فرایندهاهائی چون ایجاد جویبار آبراهه ، و شستشوی لایه ای ، محدود به کوهستانها ، تپه ها ، فرایندهای ریزش و لغزش خاک قابل چشم پوشی هستند .

در نواحی خاصی در طول سواحل رودخانه ها ، خصوصا در نواحی کوهپایه ای که به ریزش خاک صورت می گیرد ، و تحت تاثیر سیلابهای اتفاقی شدید قرار می گیرد .

زمین های قابل کشت کاهش می یابد .(6) فرسایش آبی را می توان طرق زیر کنترل کرد: محصور کردن سر آبراهه با بندهای سنگی به طریقی مه اب به منظور آبیاری تراسها از طریق جویچه ها منحرف شود.

ایجاد بندهای سنگی در طول مسیر گذر آب به منظور کنترل جریان آب و نگهداری آن جهت اهداف آشامیدنی و آبیاری مزارع : کاشت بوته ها و درختچه ها در طول کانالهای مسیر ، به گونه ای که بتوان خاک را حفظ نموده و جریان آب را به آهستگی و با حداقل فرسایش به سمت پائین شیب هدایت کرد.

ایجاد موانعی با زاویه 45 درجه به منظور جلوگیری از فرسایش حاشیه ای .

کاشت گیاهان تثبییت کننده خاک در حاشیه مسیرهای آب جهت کنترل فرسایش احداث جویچه ها روی خطوط تراز به منظور جلوگیری فرسایش ورقه ای ( ^) منابع آب : اهمیت استفاده از منابع آب در توسعه اقتصاد منطقه ای نیاز به تاکید بیشتری دارد نیاز فزاینده به آب که ناشی از توسعه کشاورزی می باشد، ممکن است از طریق بهره داری فشرده و گسترده از منابع موجود تامین میگردد .

استفاده فشرده و گسترده از منابع موجود تامین می گردد.استفاده فشرده مربوط به مواردی از قبیل ابیاری در سطح کوچک ، یا به وسیله چاه تامین می شود.

حال آنکه استفاده گسترده جنبه های منطقه ای آبیاری مانند آبیاری کانالی را شامل شود.

بنابر این یکی از اهداف اهداف عمده بررسی منابع آب ، تعریف مشخص کردن الگو های زمانی و منطقه ای کمیت و کیفیت گروهای سطحی و زیرزمینی به منظور پیش بینی عملکرد آب زیر زمینی در مکانها و زمانهای خاص و مطالعه نوسانات مقدار آب زیرزمینی و جریان فصلی یا ماهانه آب سطحی ، می باشد.(6) زراعت در زمین خشک و بدون انجام آبیاری عملی مخاطره آمیز و غیر اقتصادی است.

در چنین شرایطی ، در دسترس بدون آب تنها عامل جبران کننده میباشد ذخیره نا کافی و کم آب در زمین های خشکی که از جهات دیگر حاصلخیز و توسط کشاورزان تحت کشت قرار می گیرند، صرفاً منجر به ایجاد کشاورزی معیشتی شده و زندگی محقرانه ای به همراه می آورد از طرف دیگر موجودی آب کافی و مطمئن در سیستم های زراعی باعث ایجاد کشاورزی برتر،پایدار،متنوع،وسود آورتر از نظر تجاری شده و استاندارد زندگی خوب را برای خرده مالکینبه ارمغان می آورد در نواحی که دارای بارندگی کم هستند ، بارندگی های متمرکز و بیسار نا منظم می باشند استقرار کشاورزی پر رونق با بهره برداری از منابع آبی ، آغاز میشود ذخیره مطمئن و منظم آب کشاورزی نشات گرفته از منابع اب زیرزمینی و سطحی بعد اصلی آب و اساسی است که برنامه ریزی آتی آبیاری بدان بستگی دارد.

در واقع چها ر منبع اصلی آب در دسترس انسان عبارتند از : آب سطحی – آب زیرزمینی – به ویژه در مناطقی که کمبود آب سطحی وجود دارد، از اهمیت یکسانی با آب سطحی جهت آبیاری برخوردار است .

قابلیت یا عدم قابلیت و کار آئی یا عدم کارآئی آب زیرزمینی بستگی به عمق ، کیفیت و کمیت ان دارد .

استفاده از آب خالص به دست آمده به طور مصنوعی از اتمسفر و اقیانوس ها زمانی مهم تلقی می گردد که پیشرفت های تکنولوژیک آن را به مقادیر بسیار زیاد و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادی در دسترس قرار دهد .( کانتور 1967 ) خوشبختانه بسیاری از نقاط دنیا بهره مند از منابع وسیع آن آبیاری (از منبع یعنی آب و ز یر زمینی و آب سطحی ) به همراه یک اقلیم گرمسیری یا نیمه گرمسیری هستند که با پتانسیل رشد گیاهان زراعی در سراسر سال و امکان پیشبرد کشاورزی تجاری با استفاده از آبیاری ، همراه می باشد( 6) تعین نیاز آب آبیاری برای تولید 75% و 5% محصولات زراعی: در این مرحله با معرفی ضریب فصلی حساسیت گیاه به آبیاری ky ،استفاده از معادله (1) نیاز آبی (تبخیر و تعرق)گیاه در مواقع کم آبی تعیین شده است (5) که در آن : y aمیزان محصول واقعی ، y p میزان محصول پتانسیل، Eta میزان تبخیر و تعرق واقعی، etpمیزان تبخیر و تعرق پتانسیل و ky ضریب حساسیت گیاه به آبیاری میباشد مقادیر ky (فصلی)مورد استفاده برای گیاهان مختلف در جدول (1)درج شده است پس از تعیین ETA برای 75%و50% محصول با کم نمودن باران مؤثر از آن نیاز آب آبیاری خالص فصلی برای تولید 75% و50% محصول محاسبه گردیده است جدول (1)- متوسط مقادیر KY (فصلی) مورد استفاده برای گیاهان مختلف اقتباس از FAO لازم به ذکر است برای محصولاتی که ضریب KY برای آنها موجود نبوده محاسبات این مرحله در مورد این محصولات انجام نگرفته است.(5) «(فصل دوم)» هـــوا هوا : هوا گازهای مورد نیاز گیاه مانند اکسژن و گاز کربنیک را تاُمین می کند، کشش لازم برای تعرق گیاه را ایجاد می نماید با حرارت خود بر وضعیت حرارتی گیاه تاثیر می گذارد و با جابه جایی خود موجب تغییرات وسیعی در محیط رشد گیاه می شود گازهای موجود در هوا : ازت ، اکسیژن و گاز کربنیک سه گاز مهم هوا می باشند ازت حدود 78 درصد حجم هوا را تشکیل داده و منبع اصلی ازت هوا از طریق تثبیت توسط باکتریهای مختلف مانند ریز وبیوم ، کلوسته یدیوم واز توباکتر و همچنین از طریق تبدیل به کودهای شیمیایی مانند اوره به فرم های قابل استفاده گیاه درمی آید اکسیژن حد.د M در صد حجم هوا را تشکیل داده و برای تنفس گیاه ضرورت دارد معمولاً در هوا به اندازه کافی اکسیژن وجود داشته و محدود کننده رشد نیست اما ممکن است طی شبها در اعماق اجتما عهای گیاهی بسیار متراکم کمبود آن وجود داشته و رشد گیاه را محدود سازد غلظت گاز کربنیک در هوا حدود 3%درصد می باشد گاز کربنیک،کربن مورد نیاز فتو سنتز را در اختیار گیاه می گذارد عدم جریان هوا میتواند باعث پائین رفتن غلظت این گاز در میان اجتما عهای گیاهی متراکم شده و ازمیزان فتوسنتز بکاهد از گازهای فوق،وجود گازهای سمی مثل اکسید ننیترون (NO)،اکسید دی نیتروژن (N2O) ،سولفید هیدروژن (M2S) ، دی اکسید گوگرد (SO2) و فلوئورید هیدروژن (HF) در هوای مناطق صنعتی ویا ترکیبات آلی تصعید شده از جمله علف کشها در هوا ممکن است برای بعضی محصولات خطراتی به بار آورد.(2) رطوبت هوا : هوا تمایل زیادی برای جذب رطوبت دارد .هر چه حرارت هوا با لاتر رود ظرفیت جذب و نگهداری رطوبت آن نیز بیشتر خواهد شد هر گاه حرارت هوای مرطوب به شدت کاهش یا بد، ظرفیت نگهداری رطوبت آن به میزان زیادی نقصان یافته و مازاد رطوبت هوا به صورت مه یا شبنم در می آید هوایی را که بخار آب آن به حد اکثر ظرفیتش رسیده باشد هوای اشباع از بخار آب گویند هوا همیشه از بخار آب اشباع نیست نسبت بخار آب موجود در هوا را بهئ کل ظرفیت آن (وضعیت اشباع) رطوبت نسبی هوا گویند هر چه رطوبت نسبی هوا کمتر باشد قدرت جاذبه هوا برای آب بیشتر بود و میزان تبحیر آب از سطوح تبخیر مثل خاک،برگ ویا سطح آزاد آب زیادتر میشود تبحیر از سطوح گیاه را تعرق گویند تعرق عامل مهمی در دفع حرارت گیاه است.در شرایط خشک (هوای گرم با رطوبت نسبی پائین ویا کمبود رطوبت در خاک )به گیاهانی نیاز است که قدرت جذب آب زیادی از خاک داشته و تعرق کمی داشته باشند این گونه گیاهان را مقاوم بهئخشکی گویند،مانند گندم، جو، گلرنگ،آفتا بگردان،و نخود .بعضی دیگر از گیاهان تعرق زیاد و یا قدرت جذب آب کمی دارند مثلاًچای به آب وهوای مرطوب سازگار است ویا برنج به خاک اشباع از آب نیاز دارد.

رطوبت هوا اثرات دیگری نیز بر رشد گیاه داردرطوبت هوا تعیین کننده دوره رشد گیاه می ناشدبطور کلی،هوای خشک سب کوتاهی و هوای مرطوب باعث طولانی دوره رشد گیاه می گردد رطوبت هوا عامل بسیار مهمی در توسعه امراض گیاهی وحشرات است.

در کشت های متراکم رطوبت هوا بین بوته ها زیاد بوده و این وضع رشد بعضی آفتاب و امراض را تسهیل می نماید بعلاوه در محیط های مرطوب ، بافت های گیاهی لطا فت بیشتری داشته و حساسیت زیادی در مقابل آفات و امراض دارند رطوبت در جذب سموم گیاهی نیز مؤثر می باشد در هوای مرطوب،لایه کوتیکول برگها نفوذ پذیری بیشتری داردو این امر نفوذ سموم را تسهیل می نماید.(4) مواد آلاینده هوا AIR POLLUTANTS : با افزایش مصرف سوخت های فسیلی بوسیله کارخانجات صنعتی ،اتومبیل ها وسائل حمل ونقل، مصرف انواع مواد شیمیایی در کشاورزی و سایر وامور ، انسان مواد سمی بنام مواد آلاینده موسومند .

عمده ترین این مواد آلوده کننده محیط که به ویژه برای گیاهان مضر می باشند عبارتند از : ا نندرید سولفور (SO2)، هالید های هیدروژن (MCL, HF) و اوزون (O3) و هم چنین مواد آلودگی زائی که از طریق اتمسفر به گیاهان می رسند شامل اکسید های ازت،آمونیاک،هیدرو کربورها،دوده،قطران و برخی از فلزات سنگین مثل سرب می باشند به عنوان نمونه میزان طبیعی ازون در اتمسفر 01/0 تا PPM است وجود اوزن در لایه های فوقانی اتمسفر مفید است زیرا اشعه ماوراء بنفش را جذب کرده و مانع از رسیدن آن به سطح کره زمین می شود ولی تجمع این گاز در سطوح پائین اتمسفر برای گیاهان و جانوران زیان آور است در الودگی متوسط غلظت آن به یک دهم یا دو دهم قسمت به ازون حداکثر 2 0/0 قسمت در میلیون را تحمل می نمایند .

و گیاهان مقاوم تا 35/0 قسمت در میلیون صدمه ای نمی بیند .انیدرید سولفور SO 2 : که منابع تولید آن سوخت های فسیلی است در اثر مصرف زغال سنگ ، پالایش نفت ، کارخانجات تصفیه فلزات ، سوخت اتومبیل ها و سایر مصارف سوختی تولید می شود حلالیت آن در آب بسیار زیاد است و در اثر حل شدن در آب اسید سولفور ایجاد می گردد که برای گیاهان سمی است تجمع این گاز در اتمسفر به صورت به H2SO4 در اطراف کارخانجات و شهر های صنعتی زیاد بوده و باعث ایجاد باران های اسیدی می شود که برای گیاهان بسیار زیان آور است منا بع تولید گاز فلور F تصفیه مواد فلور دار در حرارت زیاد است نظیر تصفیه آهن و آلو مینیم،کار خانجات تولید کننده کودهای سوپر فسفات،کارخانجات شیشه سازی و آجر سازی.

تجمع آن در داخل گیاه بوده و زمانی که غلظت آن به آستانهسمیت برسد علائم مسمومیت به شکل سو ختگی انتهائی و حاشیه برگها ظاهر میشود اکسید های ازت مثل NO2, NOکه اکسید کنند های بسیار قوی می باشند از کارخانجات تهیه اسیبد نیتریک،سوختن زغال سنگ،نفت،گازهای طبیعی و بنزین وسائل نقلیه تولید می شوند به یکدیگر قابل تبدیل بوده و NO2 در اتمسفر به ازون تبدیل می شود و علا ئم خسارت آنها مثل صدمات SO2 است در جدول شماره 2 فهرست برخی از آلاینده ها ذکر گردیده است.(4) جدول شماره 2 : فهرست آلاینده ها هوا و منشا آن (4) اثرات مستقیم افزایش غلظت CO2 بر رشد و عملکرد گیاهان زراعی: اساس کشاورزی بر رشد و عملکرد های گیاهان زراعی استوار است که رشد و تولید ماده خشک آنها وابسته به فتو سنتز می باشد گیاهان با جذب نور خورشید و تثبیت کربن که به آن فرایند تغذیه کربن نیز گفته می شود طی پرو سه های پیچیده ای تولید ماده آلی ساخته شده طی فرایند واکنش تاریکی فتوسنتز به گیاهان C4 ,C3 تقسیم می شوند (3).

البته گروهی با مسیر فتوسنتزی حد واسط به نام CAM نیز در برخی از گونه ها وجود دارد که از اهمیت کمی در کشاورزی برخوردار هستند در گیاهان C3 فرآیتد تثبیت کربن به نام چرخه کالوین منجر به احیای زO2 توسط آنزیم ریبو لوز –بی فسفات کربوکسیلاز یا رابیسکو می شود این آنزیم علاوه بر احیاء CO2 ممکن است تحت شرایطی نقش در احیاء O2 وانجام عمل تنفس نوری داشته باشد (3).

طی فرآیند تنفس نوری بخشی از تولید خالص یا کرین تثبیت شده (در حدود 25 درصد ) در گیاهان c3 به صورت گرما یا تولید مواد و.اسطه به هدر می رود .

ترکیب دوگانه رابیسکو یا دی اکسید کربن یا اکسژن وابسته به غلظت هر یک از گازها بالاخص دی اکسید کربن و همچنین درجه حرارت ، منجر به کاهش تنفس نوری در گیاهان c3 شده و در نهایت رشد و عملکرد آنها افزایش می یاید نتیج تحقیقات ( 16 ) نشان می دهد که د.و برابر شدن غلظت co2 در گیاهانی با مسیر فتوسنتزی c3 با توجه شرایط محیطی و رطوبتی مناسب منجر به افزایش 30 تا 100 درصد سرعت فتوسنتز می شود .

همچنین برخی محققان (7، 10، و 16 )گزارش دادند که افزایش غلظت co2 در گیاهان مناطق گرمسیری افزایش میزان فتوسنتز خالص ، کارآیی فتوسنتز ، افزایش شاخص سطح برگ ، طول دوره رشد ، تجمع بیشتر ماده خشک و در نهایت افزایش عملکرد را در پی خواهد داشت .

در حالی دیگر از محققان ( 8و13 و 16) بیان نمودند که غنی شدن Co2 به دلیل بسته شدن روزنه های گیاهی ممکن است منجر به کاهش فتوسنتز شود .

در مقابل گیاهان با مسیر فتوسنتزی C4 علاوه بر داشتن چرخه کالوین مانند گیاهان c3 دوره رشد تجمع بیشتر ماده خشک و در نهایت افزایش عملکرد را در پی خواهد داشت در حالی که برخی از محققان (8.، 13، 16 ) بیان نمودند که غنی شدن CO2 به دلیل بسته شدن روزنه های گیاهی ممکن منجر به کاهش فتوسنتز شود .