اصول کم آبیاری در باغات میوه – بخش دوم

کم آبیاری به شیوه های مختلفی قابل اجرا است که در این مقاله به انواع آن اشاره شده است.

1-کم آبیاری[1] (DI)

کم آبیاری (آبیاری محدود یا کسر آبیاری) روشی است که از سال‌ها پیش برای کاهش مصرف آب پیشنهاد شده و در زمانی که حساسیت گیاه به تنش آبی حداقل است و آب موجود برای دستیابی به حداکثر محصول ناکافی است به کار می‌رود. افزایش دور آبیاری و ایجاد تنش خشکی ملایم در گیاه از طریق بسته شدن روزنه‌ها و کاهش سطح برگ، فعالیت فتوسنتز را کاهش می‌دهد و در نتیجه با کاهش مواد فتوسنتزی، رشد شاخ و برگ کاهش می‌یابد. کم آبیاری می‌تواند حجم ریشه‌های فعال را کاسته و موجب کاهش رشد گیاه و افزایش باردهی درختان گردد. محدود کردن آبیاری در ناحیه ریشه‌ها، در صورتی که تا زمان شروع رشد سریع میوه‌ها اعمال گردد، عمدتا بر نمو شاخه‌ها تأثیر خواهد گذاشت. اصولا درختان میوه را با هدف هدایت کربوهیدرات برای رشد میوه‌ها تحت تنش خشکی قرار می‌دهند تا جایی که رشد میوه بر رشد تاج پوشش کل غلبه کند.

لازم به ذکر است که در درختان میوه نونهال هدف اصلی به حداکثر رساندن سرعت رشد درخت است که این امر مستلزم اجتناب از هرگونه کم آبیاری و حتی کم آبیاری ملایم است، از این رو محدود کردن آبیاری فقط برای درختان بالغ به کار می‌رود. نیاز آبی درختان در دوره‌های رشدی مختلف به صورت درصدی از حداکثر نیاز آبی درخت بالغ قابل تخمین است.

جدول 4: ضریب کاهش سن درختان در محاسبه نیاز آبی

بیش از 20 سال

20 16 سال

15 11 سال

10 6 سال

کمتر از 5 سال

1

0/9

0/7

0/5

0/3

نهال تازه کاشت شده چون سیستم ریشه‌ محدودتری دارد نسبت به درخت استقرار یافته به مقدار آب کمتری نیاز دارد اما محیط ریشه باید همیشه مرطوب باشد تا ریشه دچار هیچ تنشی نگردد. اصولا آبیاری نهال‌ها باید سبک و با فاصله کم باشد که اطراف ریشه خشک نشود و هم این که نهال در حالت غرقاب قرار نگیرد.

نهال باید طوری کاشته شود که محل پیوند، دست کم چند سانتی‌متر بالای خاک واقع شود و با آب هم هیچ گونه تماسی نداشته باشد تا از ریشه‌دار شدن گیاه در بالای پیوند که ممکن است اثر پایه را خنثی کند، جلوگیری به عمل آید.

در مناطقی که باد منظم می‌وزد، جهت پیوند بایستی رو به باد قرار داشته باشد تا از شکستن محل پیوند در اثر وزش باد جلوگیری شود. ضمنا استفاده از قیم در سال‌های اول برای نگهداری نهال توصیه می‌شود.

زمان کاشت نهال پس از خزان برگ‌ها در پاییز تا قبل از شروع رشد جدید در پایان زمستان است. البته در مناطقی که خطر سرمازدگی زمستانه وجود ندارد، بهتر است کاشت نهال در پاییز انجام شود و در مناطقی که خطر سرمازدگی زمستانه وجود دارد، بهتر است کاشت در اواخر زمستان، پس از رفع خطر سرمازدگی صورت گیرد.

2-کم آبیاری تنظیم شده[2](RDI)

کم‌آبیاری تنظیم شده عبارت از کاربرد آب در مقادیر کمتر از مقدار تبخیر و تعرق واقعی در دوره‌های خاصی از سیکل رشد و یا مراحل فنولوژیکی رشد و نمو گیاه است. در واقع کم‌آبیاری تنظیم شده در مواقعی اعمال می‌شود که رشد میوه به طور نسبی کند است و تنش خشکی بر رشد رویشی و سایر فرآیندها اثرگذار خواهد بود. نتایج به دست آمده، کم اثر بودن یا بی‌اثر بودن این روش آبیاری را بر میزان محصول و کیفیت میوه نشان می‌دهند.

3-خشکی بخشی از منطقه ریشه[3] (PRD)

در این روش بخشی از سیستم ریشه آبیاری می‌شود در حالیکه بخش‌های دیگر آن خشک می‌ماند. به این منظور دو نیمه به طور متناوب آبیاری می‌شوند. در چندین گونه گیاهی گزارش شده که وقتی بخشی از سیستم ریشه در معرض خشکی قرار گیرد، سیگنال‌هایی از ریشه به شاخساره به جریان می‌افتد. این سیگنال‌ها از طریق آوند به برگ‌ها منتقل می‌شوند و منجر به بسته شدن جزیی روزنه‌ها می‌گردد. این تنظیم روزنه‌ای از دست‌دهی آب از طریق تعرق را کاهش داده و اثر کمتری بر فتوسنتز خواهد داشت. در زمان تنش خشکی و کاهش رطوبت خاک، هورمون آبسزیک اسید (ABA) در کنترل هدایت روزنه‌ای دخالت دارد. در این روش بخشی از سیستم ریشه که دریافت کننده آب است، 50 درصد نیاز آبی درخت را دریافت کرده و تعادل آبی مناسبی در بخش هوایی گیاه ایجاد می‌شود و رشد رویشی نیز محدود می‌شود.

عکس‌العمل‌های فنولوژیکی و فیزیولوژیکی درختان میوه به کم ‌آبیاری

تفاوت مراحل فنولوژیکی رشد میوه و شاخه‌ها در برخی از درختان میوه از جمله میوه‌های هسته‌دار، انجیر، پسته و انگور دیده می‌شود. این تفاوت زمانی بین مراحل رشد شاخه و میوه، اعمال کم‌آبیاری را امکان‌پذیر می‌کند و گیاه را قادر می‌سازد که رشد رویشی نامناسب را با کاهش آب گیاه محدود کند. اندام‌ها، بافت‌ها و فرآیندهای مختلف گیاه حساسیت‌های متفاوتی به پایین بودن وضعیت آبی گیاه دارند. در هر پتانسیل آبی که بزرگ شدن سلول‌ها متوقف شود، فتوسنتز و انتقال مواد غذایی تحت تأثیر قرار نگرفته و یا تأثیر بسیار اندکی می‌پذیرد. به نظر می‌رسد میوه‌ها کمتر از شاخه‌ها تحت تأثیر کم‌آبی قرار می‌گیرند، زیرا میوه‌ها سینک قوی‌تری بوده و مقادیر زیادی از نمک‌های محلول را در طول فصل ذخیره می‌کنند. این امر استفاده از کم‌آبیاری را در گونه‌هایی مانند میوه‌های دانه‌دار، گردو و فندق نیز که رشد شاخه و میوه آنها بر هم منطبق است، امکان‌پذیر می‌کند.

1-       تأثیر کم‎آبیاری بر رشد رویشی در مقایسه با رشد میوه

در درختان میوه دوره رشد رویشی به عنوان دوره حساس برای کم‌آبیاری شناخته شده است. در پاسخ به کم‌آبیاری طویل شدن شاخساره و مقطع عرضی تنه کاهش می‌یابد و منجر به کاهش اندازه درخت و کوچک‌تر شدن تاج درخت می‌شود. در استفاده از روش آبیاری محدود باید شرایط مناسبی فراهم باشد تا بتوان به طور اقتصادی از این سیستم بهره برد. عمق خاک یکی از شرایط مهم در موفقیت استفاده از این روش می‌باشد. به طور مثال این سیستم روی آلوی فرانسوی در خاک‌های عمیق و نیمه عمیق نه تنها موجب صرفه‌جویی در هزینه‌های آبیاری شده است، بلکه در افزایش عملکرد میوه نیز تأثیر مثبت داشته است اما کاربرد این سیستم در خاک‌های کم‌عمق موجب کاهش بازده اقتصادی شده است.

2-      تأثیر کم آبیاری بر رشد شاخه‌ها

از آنجایی که میوه‌ها درمراحل اولیه رشد خود (دوره اول طویل شدن سلولی) نیاز کمتری به عناصر غذایی داشته و حساسیت کمتری به کم‌آبی نسبت به شاخه‌ها دارند، کم‌آبیاری به طور قابل توجهی رشد شاخه‌ها را بدون تأثیر بر رشد میوه کاهش می‌دهد با شروع فصل رویش در هلو، گلابی و سیب دیررس، رشد میوهها به دنبال رشد شاخهها انجام می شود. کاهش رشد رویشی در تیمار کم‌آبیاری به دلیل حساسیت بیشتر فرآیند رشد شاخه است. کنترل رشد رویشی در شرایط کم‌آبیاری عمدتا مقدار هرس زمستانه را در هلو، گلابی و سیب دیررس کاهش می‌دهد. صرف نظر از ارزش اقتصادی کاهش هزینه‌های هرس، کاهش رشد رویشی می‌تواند رقابت برای مواد فتوسنتزی را بین میوه‌ها و اندام‌های رویشی کاهش داده و بنابراین اندازه میوه‌ها را نیز بزرگ تر می‌کند. رشد رویشی کمتر نفوذ بهتر نور به تاج درخت را نیز امکان‌پذیر می‌سازد. این امر موجب رنگ‌گیری بهتر میوه‌ها شده و راندمان محلول‌پاشی روی تاج درخت را نیز افزایش می‌دهد.

3-      تأثیر کم‌آبیاری بر سطح برگ

تنظیم سطح برگ نقش مهمی در سازگاری درختان میوه به کم‌آبی دارد. کاهش شاخص سطح برگ[4] در شرایط تنش آبی به عوامل متعددی از جمله کاهش رشد شاخه‌ها، کاهش تعداد کل برگ‌ها و کاهش رشد برگ‌ها بستگی دارد. کاهش رشد برگ‌ها به دلیل حساسیت زیاد رشد سلولی به پایین بودن میزان آب گیاه است. در سیب و گلابی کاهش شاخص سطح برگ ممکن است موجب کاهش جذب نور شود که در نهایت موجب کاهش مادهسازی و تولید ماده خشک میگردد، بنابراین کاهش جذب نور می تواند ماده‌سازی را در درختان میوه کاهش دهد.

4-      تأثیر کم ‌آبیاری بر رشد قطری تنه

کم‌آبی موجب کاهش رشد تنه در سیب، هلو و گلابی می‌شود. این مسئله باعث کاهش اندازه کل گیاه می‌گردد. رشد قطری تنه به صورت خطی با وزن بخش‌های هوایی درخت وابسته است. در صورت هرس زیاد این رابطه خطی وجود نخواهد داشت. بر خلاف رشد شاخه‌ها، رشد قطری تنه در طول فصل ادامه پیدا می‌کند، اما از سرعت کمتری برخوردار است، بنابراین تنش آبی شدید در هر زمان از فصل رشد می‌تواند رشد قطری تنه را کاهش دهد. بیشتر مطالعات، قطر تنه را به عنوان حساس‌ترین شاخص نسبت به وضعیت آب گزارش کرده‌اند.

5-      تأثیر کم‌آبیاری بر رشد ریشه

تنش آبی سهم ماده خشک برای ریشه‌ها را نسبت به شاخه‌ها افزایش می‌دهد. این امر احتمالا به این دلیل است که ریشه‌ها کمتر از شاخه‌ها تحت تنش خشکی شدید قرار می‌گیرند، هرچند مقدار رشد مطلق ریشه‌ها نیز ممکن است تحت شرایط کم‌آبی کاهش یابد. بین رشد و فعالیت ریشه‌ها و شاخه‌ها تعادل برقرار است. محدود کردن رشد ریشه‌ها توسط روش‌های مدیریتی در درختانی که به سن بلوغ رسیده‌اند می‌تواند برای کاهش رشد رویشی درختان به کار رود. تأثیر ثانویه این عمل افزایش تعداد گل‌ها، تراکم گلدهی و انتقال ماده خشک به میوه‌ها می‌باشد. حجم ریشه را می‌توان با روش‌هایی مانند تراکم کاشت، نوع پایه و مدیریت آب محدود کرد. کم‌آبیاری می‌تواند حجم ریشه‌های فعال را کاسته و موجب کاهش رشد گیاه و افزایش باردهی درخت گردد. کم‌آبی در ناحیه ریشه‌ها در صورتی که تا زمان شروع رشد سریع میوه‌ها اعمال گردد، به طور عمده بر نمو شاخه‌ها تأثیر خواهد گذاشت. افزایش عمق ریشه‌دهی و طول ریشه‌ها در واکنش به کم‌آبی به عنوان یک مکانیسم سازگاری مهم در بهبود جذب آب است. در شرایط تنش کم‌آبی افزایش نسبت ریشه به شاخه نیز می‌تواند اتفاق افتد، زیرا رشد شاخه‌‌ها عموما بیشتر از رشد ریشه‌ها کاهش می‌یابد. افزایش نسبت ریشه به شاخه تأمین بهتر آب را برای شاخه‌های موجود فراهم کرده و تحمل گیاه را به کمبود رطوبت خاک افزایش می‌دهد.

6-      تأثیر کم‌آبیاری بر عملکرد

تأثیر هر گونه استراتژی مدیریتی بر محصولات باغبانی باید بر اساس عملکرد قابل عرضه به بازار مورد بررسی قرار گیرد. در درختان میوه خزاندار عملکرد اقتصادی درخت به تعداد و اندازه میوه‌ها بستگی دارد. همچنین عملکرد نهایی وابسته به آبیاری، شرایط اقلیمی در سال برداشت و نیز گل‌انگیزی در دوره پس از برداشت محصول طی سال قبل است. تعداد میوه به تعداد گل‌های تشکیل شده و تشکیل میوه نهایی بستگی دارد. هرس و تنک بر بارگیری میوه مؤثر است. به طور کلی بارگیری زیاد میوه حساسیت رشد میوه به تنش آبی را افزایش می‌دهد.

7-      تأثیر کم‌آبیاری بر کیفیت میوه

یکی از مهم‌ترین عوامل در تعیین کیفیت میوه، بلوغ میوه جهت مصرف است که تحت عنوان بلوغ تجاری نامیده می‌شود. کم‌آبیاری ممکن است بلوغ میوه را کاهش دهد و تغییر کیفیت میوه در عطر، طعم، بافت، ظاهر، حداکثر قابلیت انبارداری اتفاق بیفتد. یکی از مسائل مهم در تعیین کیفیت میوه وجود ناهنجاری‌های زمان برداشت و در طی انبارداری محصول، برای مثال عارضه لکه تلخ، سوختی و شفاف شدگی ناحیه برچه‌ها در سیب است. بروز ناهنجاری‌های فیزیولوژیکی در میوه‌ها با ترکیب عناصر غذایی میوه مربوط بوده که می‌تواند متاثر از اعمال برنامه کم‌آبیاری قرار گیرد. میوه‌ها در غلظت خاصی از عناصر غذایی حداکثر قابلیت انباری را دارند. کمبود کلسیم در میوه سیب ممکن است موجب بروز لکه تلخ و شفاف شدن ناحیه برچه‌ها شود. همچنین مقدارد صحیح نیتروژن نقش مهمی در کیفیت میوه‌های انباری دارد. کم‌آبی غلظت نیتروژن و کلسیم را در میوه‌های سیب‌کاهش می‌دهد، بنابراین کم‌آبی با کاهش غلظت کلسیم می‌تواند تأثیر منفی بر کیفیت میوه سیب داشته باشد. از طرف دیگر با کاهش غلظت نیتروژن می‌تواند تأثیر مثبت نیز داشته باشد.

برنامه‌ریزی آبیاری برای مدیریت کم‌آبیاری

در استفاده از کم‌آبیاری به عنوان یک ابزار مدیریتی، زمان‌بندی و مقدار آبیاری اهمیت بالایی دارد. اندازه‌گیری تبخیر و تعرق واقعی و یا محاسبه آن با استفاده از آمار هواشناسی می‌تواند جهت جایگزینی آب خاک به وسیله آبیاری انجام گیرد. پارامترهای مختلفی به عنوان شاخص وضعیت آبی گیاه به کار می‌روند که از آن جمله می‌توان به محتوای پتانسیل آب در برگ، محتوای نسبی آب برگ، دمای تاج گیاه، شاخص تنش آبی گیاه، فلورسانس کلروفیل برگ، پتانسیل آب آوندهای چوبی، پتانسیل آب ساقه، ویژگی‌های سیستم ریشه‌ای، تغییرات قطر ساقه و سرعت صعود شیره خام اشاره نمود. پتانسل آب در برگ یا ساقه به عنوان شاخص‌های تعیین وضعیت آب گیاه کاربرد بیشتری دارند زیرا از جمله شاخص‌هایی هستند که سریعاً به کم آبیاری واکنش نشان می‌دهند.

تأثیر آبیاری محدود تا حد زیادی بستگی به زمان اعمال آن دارد، زیرا بیشتر فرآیندهایی که در گیاه اتفاق می‌افتد دارای سیکل‌های فصلی، دورهای و یا هر دو صورت می‌باشند. درختان خزاندار در حدود نه ماه از سال را فعال بوده و در طول ماه‌های زمستان به خواب می‌روند. در این مدت مصرف آب در گیاه به حداقل می‌رسد، با این وجود رشد ریشه‌ها در زمستان نیز ادامه می‌یابد. بسیاری از مطالعات انجام شده در خصوص اثرات کم آبیاری در طی مراحل مختلف فنولوژیکی در دوره رشد و نمو درختان میوه انجام شده است. تحقیقات در خصوص عکس‌العمل درختان میوه به کم آبیاری نشان داده است که بعضی از مراحل فنولوژی رشد و نمو درختان میوه حساسیت بیشتری به تنش آبی دارند که دوره‌های بحرانی نیاز آبی هستند. اطلاع از واکنش درختان میوه به کم‌آبی در طی مراحل فنولوژی رشد و نمو اهمیت زیای دارد، بنابراین در ادامه با توجه به تفکیک و شناسایی مراحل رویشی و رشد میوه در طی مراحل فنولوژی رشد و نمو تعدادی از گونه‌های درختان میوه، راهکارهایی در جهت مدیریت آبیاری در طی فصل رشد در شرایط کم‌آبی ارائه شده است.

1-       کم آبیاری در اوایل فصل رشد (دوره گل‌دهی و تشکیل میوه)

کم‌آبیاری در دوره گل‌دهی لقاح را کاهش می‌دهد و در نتیجه تشکیل میوه کاهش و ریزش میوه‌های جوان افزایش می‌یابد. در صورتی که کم‌آبیاری پس از پایان دوره گل‌دهی و تشکیل میوه اعمال گردد، نه تنها اثر سویی بر عملکرد درختان تحت این تیمار ندارد، بلکه به میزان قابل توجهی در مصرف آب صرفه‌جویی خواهد شد. باز شدن جوانه‌ها (جوانه‌های گل و برگ)، گل‌دهی، تشکیل میوه و رشد سریع شاخه‌ها در اوایل بهار انجام می‌گیرد. در طول مراحل رشد سریع گیاه است که کم‌‎آبیاری بیشترین تأثیر را بر ظاهر گیاه خواهد داشت. تشکیل شاخه‌ها برای تولید محل‌های تشکیل میوه سال بعد به خصوص در درختان میوه‌ای مثل هلو که تشکیل میوه روی شاخه یکساله می‌باشد، ضروری است. همچنین در اوایل فصل رشد، تقاضای زیادی برای جذب کربوهیدارت به وسیله میوه‌های در حال رشد و نمو وجود دارد و از طرفی رشد و توسعه سطح برگ برای انجام فتوسنتز لازم می‌باشد. بنابراین مراحل اولیه تشکیل و رشد میوه به تنش آبی حساس است و در این مرحله درختان میوه نباید تحت تأثیر تنش آبی شدید قرار گیرند. با این وجود از آنجایی که به دلیل خنک بودن هوا میزان تبخیر و تعرق در اوایل فصل پایین است، بنابراین نیاز آبی درختان میوه در این زمان بالا نیست و از طرفی در اوایل فصل رشد احتمال وجود بارندگی نیز وجود دارد که در چنین شرایطی (پایین بودن میزان تبخیر و تعرق و وجود بارندگی) می‌توان با مدیریت کم‌آبیاری در مصرف آب آبیاری صرفه‌جویی کرد، اما این کاهش آبیاری نباید به گونه‌ای باشد که تنش آبی به درختان وارد شود. کم‌آبیاری ابتدای فصل که در مرحله رشد سریع شاخه و رشد کند میوه اعمال می‌گردد، روشی ثابت شده در مدیریت آبیاری می‌باشد. وقتی کسری آب در مراحل اولیه رشد میوه اتفاق بیفتد، رشد میوه در مقایسه با درختان کامل آبیاری شده کاهش پیدا نمی‌کند. در مراحل بعدی رشد میوه نیز اگر درخت به اندازه صد درصد تبخیر و تعرق واقعی آبیاری شود، مقدار رشد افزایش پیدا می‌کند.

2-      کم‌آبیاری در مرحله رشد و نمو گیاه

در مراحل نموی میوه، مرحله آبگیری میوه بسیار حساس به کم‌آبیاری است، در صورتیکه مرحله تجمع مواد خشک در میوه نسبتا غیرحساس به کم‌آبیاری است. به عنوان یک قاعده کلی بایستی از تنش آبی در طی مرحله رشد سریع میوه جلوگیری شود، اما در برخی درختان میوه که دارای منحنی رشد سیگموئید دوگانه هستند (شکل 1)، مثل درختان میوه هسته‌دار از جمله هلو، گیلاس، آلو، شلیل و زردآلو می‌توان در مرحله دوم رشد میوه که هم‌زمان با دوره سخت شدن هسته و کاهش سرعت رشد میوه‌است با اعمال مدیریت کم‌آبیاری در مصرف آب صرفه‌جویی کرد و این آب را برای استفاده در مرحله رشد سریع میوه (مرحله سوم) که به تنش آبی حساس است، به کار برد. کمبود آب در مراحل نهایی رشد میوه منجر به کاهش قطر میوه می‌شود و اثرات زیان‌بخشی در تولید دارد. این دوره به کم‌آبیاری حساس است.

 

شکل 1 منحنی رشد دوگانه در درختان میوه هسته‌دار (هلو، شلیل، آلبالو، گیلاس، زردآلو، آلو و گوجه)

3-      کم‌آبیاری در انتهای مرحله رشد میوه

این نوع مدیریت مربوط به کم‌آبیاری در مراحل انتهایی رشد میوه و قبل از برداشت است. کم‌آبیاری انتهای فصل نیز در برخی ارقام درختان میوه خزان‌کننده امکان‌پذیر است، اما به دلیل احتمال کاهش عملکرد میوه باید با احتیاط به کار رود.

4-      کم‌آبیاری در مرحله پس از برداشت میوه

درختان میوه به طور معمول در مرحله بعد از برداشت به تنش آبی تحمل دارند و با اعمال مدیریت صحیح می توان مصرف آب را در این مرحله در بسیاری از گونه‌های درختان میوه کاهش داد، ولی هرگز نبایستی آبیاری در این مرحله قطع شود. درختان میوه بعد از برداشت باید آبیاری شوند. به شرطی می‌توان میزان آبیاری را کاهش داد که ریزش برگ‌ها خیلی شدید نباشد. برخی از درختان میوه هسته‌دار مثل درختان زردآلو و بادام در مرحله بعد از برداشت نسبت به تنش آبی حساس هستند، زیرا تشکیل جوانه‌های گل برای سال بعد در این مرحله انجام می‌شود، بنابراین برای جلوگیری از کاهش عملکرد سال بعد انجام آبیاری ضروری است. کاهش تراکم گل‌دهی و تشکیل ضعیف میوه در اثر کم‌آبیاری و تنش کم آبی در دوره پس از برداشت محصول در سال قبلی، در درختان بادام، زردآلو، هلو و گلابی گزارش شده‌اند.

در بیشتر درختان میوه خزان‌دار به ویژه ارقام زودرس، رشد قابل ملاحظه‌ای از درخت بعد از برداشت محصول صورت می‌گیرد. کم‌آبیاری پس از برداشت رشد قطری تنه را بیشتر از رشد طولی تحت تأثیر قرار می‌دهد، زیرا رشد شاخه‌ها عمدتا در بهار و بعد از برداشت صورت می‌گیرد. همچنین موجب افزایش مقاومت درخت به سرمای زمستانه می‌شود که این کار را با کاهش رشد گیاه در انتهای فصل انجام می‌دهد.