مقاله آشنایی با نیاز سرمایی درختان پسته

پسته به عنوان یک محصول استراتژیک، جایگاه خاصی در بین تولیدات کشاورزي ایران دارد. امروزه بزرگترین خطري که بازار پسته را تهدید می‌کند، بالا رفتن هزینه‌هاي تولید است که آثار سوء سرمازدگی و پدیده‌هاي ناگوار جوي نیز مزید بر علت شده است. تغییرات اقلیمی یک واقعیت غیرقابل انکار هستند که در سال‌هاي اخیر با توجه به افزایش تولید گازهاي گلخانه‌اي، با سرعت بیشتر در حال گسترش می‌باشند. پسته نیز مانند سایر درختان خزان شونده، براي عملکرد مناسب نیازمند گذراندن یک دوره رکود در زمستان است. رکود در مفهوم عام، به کاهش رشد قابل مشاهده اطلاق می‌شود و در واقع یک نوع سیاست حمایتگرانه است که گیاه را در طول دوره‌هاي نامناسب، زنده نگه می‌دارد. معمولا ورود به این مرحله خود به خود صورت می‌گیرد ولی خروج از آن مستلزم تأمین نیاز سرمایی است. عدم تأمین نیاز سرمایی در پسته موجب می‌شود که خروج از مرحله رکود به‌خوبی انجام نگیرد و ضمن تغییر عادات رشد گیاه، باعث کاهش عملکرد حتی در سال پرمحصول می‌گردد. به‌منظور غلبه بر رکود طولانی در مناطقی که با گرماي زمستان در بعضی سال‌ها مواجه می‌گردند، اعمال تیمارهاي متفاوت غیرشیمیایی و شیمیایی می‌تواند مفید واقع شود. تنش آبی، عدم استفاده از کودهاي نیتراته در آخر تابستان و همچنین هرس و سرزنی، از جمله راهکارهاي غیرشیمیایی هستند که قادرند دوره رکود را کوتاه نمایند. مواد شیمیایی شناخته شده بسیاري وجود دارند که در شکستن رکود مؤثر هستند. از جمله این ترکیبات می‌توان به روغن‌هاي معدنی، ترکیبات سیانامید، تنظیم‌کنندگان رشد گیاهی، ترکیبات گوگرددار، نیترات پتاسیم و ... اشاره نمود. میزان تأثیرگذاري ترکیبات شیمیایی، به غلظت و زمان استفاده از آن‌ها وابسته می‌باشد.

امروزه علاوه بربالا رفتن هزینه‌هاي تولید، آثار سوء پدیده‌هاي مخرب جوي در بخش کشاورزي از جمله سرمازدگی و نوسانات دمایی بزرگترین خطري است که بازار پسته را تهدید می‌کند. با توجه به چالش تغییرات آب هوایی و اثر آن در کشاورزي، تولید کشاورزي در آینده نسبت به گذشته بسیار متفاوت‌ترخواهد بود. افزایش تولید گازهاي گلخانه‌اي حاصل از فعالیت انسان به ویژه در ده‌هاي اخیر، سبب به هم خوردن ایستایی روند متغیرهاي اقلیمی و افزایش دماي زمین و به دنبال آن تغییرات گستردة آب وهوایی گردیده است. این گرمایش جهانی و تغییرات جوي ناشی از آن به عنوان یک چالش جدي زیست محیطی، زندگی بشر را در سراسر جهان تهدید می‌کند. در بین بخش‌هاي مختلف اقتصادي، بخش کشاورزي به دلیل شرایط حاکم بر آن، بیش از دیگر بخش‌ها تحت این شرایط اقلیمی قرار گرفته است. بنابراین علاوه بر دولت‌ها، کشاورزان نیز نقشی محوري در پاسخ به این تغییرات آب وهوایی و سازگاري با آن برعهده دارند. به طوري که تطبیق سیستم‌هاي کشاورزي در سطح مزارع با شرایط فعلی، بهترین شیوه انطباق بشر و پاسخ گویی به این تغییرات قلمداد می‌شود. با این حال، بخش کشاورزي ایران، مشترك با سایر بخش‌ها، در مراحل اولیه این سازگاري قرار دارد. این درحالی است که تغییرات آب و هوایی یک موضوع پیچیده بوده و نیازمند پاسخ‌هاي پیچیده و به کار بستن  طیف گسترده‌اي از استراتژي‌هاي انطباقی است. تاکنون توجه چندانی به تغییر اقلیم و مخاطرات آن در بخش کشاورزي نشده است و بیشتر تمرکز سازمان خواروبار جهانی FAO برتاًمین نیازهاي غذایی جمعیت جهان و تقاضا براي منابع طبیعی به ویژه آب و زمین بوده است. تحت شعاع قرارگرفتن امنیت غذایی و گسترش فقر در جوامع کشاورزي، از پیامدهاي بارز و آشکار پدیده تغییر اقلیم در بخش کشاورزي است.

استان کرمان جزء مناطق مهم کشاورزي ایران است که از شرایط اقلیمی متنوعی برخوردار هست. در سال‌هاي اخیر، به شرایط نامناسب آب و هوایی مانند کاهش میانگین بارش و وقوع خشکسالی متعدد در استان کرمان سبب ایجاد چالش‌هاي بسیاري در بخش‌هاي مختلف به ویژه کشاورزي شده است. مهمترین پیامدهاي این تغییرات جوي در کشور به ویژه مناطق پسته خیز را میتوان در افزایش دما، کاهش بارش‌ها و تغییر در پراکنش آن‌ها خلاصه کرد که به نوبه خود عواقب فراوانی را به دنبال داشته‌اند. کاهش طول دوره فصول سرد سال به همراه افزایش دما در این دوره سبب عدم تأمین نیاز سرمایی برخی ارقام تجاري پسته کشور در سال‌هاي اخیر گردیده و با اخلال در فرآیند فیزیولوژیکی گل انگیزي و گل‌آوري مسبب ایجاد خسارات قابل توجه‌اي به این بخش ارزشمند و ارز آور کشاورزي شده است. تخمین‌زده می‌شود.

که اگر تمرکز گازهاي گلخانه‌اي به ویژه CO2 با همین روند کنونی ادامه یابد، متوسط دماي کشور در دهه‌هاي پیش رو 1.5-4.5 درجه افزایش یافته و در افق زمانی سال‌هاي 2031 تا 2050 به میزان 25 تا 40 درصد از انباشتن سرما در فصل زمستان کاسته گردد و تأمین نیاز سرمایی درختان خزان‌دار با مشکل جدي روبرو شود.

تغییرات اقلیمی و گرم شدن جهانی کره زمین

اقلیم یا آب و هواي یک منطقه حالت متوسط کمیت‌هاي مشخص کننده وضع آب و هواي آن منطقه است و مهمترین عامل محیطی است که مستقیما بر گسترش گونه‌هاي مختلف گیاهی و میزان عملکرد آن‌ها اثر می‌گذارد. هر گونه تغییري که در شرایط نرمال پارامترهاي اقلیمی به ویژه دماي هوا رخ دهد، اثرات منفی متعددي بر رشد و نمو گیاهان خواهد داشت.

کره زمین به طور طبیعی در اثر تابش خورشید گرم می‌شود و این گرما با تغییر فصول کاهش یا افزایش می‌یابد. اما در سال‌هاي اخیر گرما به گونه‌اي غیرعادي افزایش پیدا کرده که نتیجه آن پدیده‌هاي گلخانه‌اي وگرم شدن زمین در سطح وسیع می‌باشد. با بیانی بسیار ساده، این پدیده جدید که آخرین و مهمترین دستاورد نامهربانی انسان با دنیاي خود است، ناشی از تولید و انتشار بیش از اندازه گازهاي گلخانه‌اي است. افزایش تولید گازهاي گلخانه‌اي، به ویژه در دهه‌هاي اخیر، موجب افزایش دماي زمین و در نتیجه تغییرات گسترده اقلیمی شده است. متوسط دماي جهانی از سال 1880 تا 2012 به میزان °C0.85 افزایش یافته و بر اساس مطالعات پیش بینی می شود تا سال 2050 نیز بین 1.4 تا °C5.8 افزایش یابد.

متأسفانه پدیده گرم شدن هوا منحصر به قطب، کویر و یا کشورهاي صنعتی نیست. ایران هر چند از اقلیم جغرافیایی مناسب با دو پهنه بزرگ کوهستانی در شمال و غرب برخوردار می‌باشد، اما از گزند افزایش مرگبار دما در امان نبوده است. اولین عاملی که به قضیه گرم شدن هوا در ایران دامن زده، افزایش بی‌رویه شهرنشینی با رویکرد میزان استفاده از سوخت‌هاي فسیلی در شهرها است. در گذشته، کوه‌هاي آتشفشان فعال‌تر بودند، هسته زمین گرماي بیشتري داشت و تغییرات محسوسی در آب و هواي مناطق مختلف ایجاد نمی‌شد. اما افزایش چشمگیر و بی‌رویه استفاده از مصالح ساختمانی در ساخت و سازهاي شهري، افزایش وسایل نقلیه و به طور کلی مسائل صنعتی باعث شده است که علاوه بر جابه‌جایی فصول، دماي شهرهاي مختلف که در گذشته اختلاف زیادي داشتند، امروز به یکدیگر نزدیک شده و حتی گاهی وقت‌ها دماي مشابه‌ی دارند که این مسأله برخلاف تنوع اقلیمی این شهرها است. اگر تغییرات جوي به همین منوال ادامه یابد، مشکلات عدیده‌اي را در بخش کشاورزي و به ویژه در مناطق معتدله و نیمه‌گرمسیري ایجاد خواهد کرد.

درختان خزان شونده مانند پسته، نسبت به تغییرات اقلیمی و افزایش دما بسیار حساس می‌باشند. در واقع پسته براي عملکرد مناسب، نیازمند یک دوره خواب در زمستان و همچنین گرماي قابل توجه‌ی در طول فصل رشد است. احمدي و همکاران در سال 2021 ، داده‌هاي دماي هواي ساعتی و روزانه مربوط به مناطق اصلی کشت پسته ایران، که اغلب در نواحی خشک مرکزي کشور واقع شده‌اند، را در بازه زمانی سال هاي 1980 تا 2017مورد بررسی و مطالعه قرار دادند. در این تحقیق با کمک سناریوهاي 8.5RCP و 4.5 RCP، پیش‌بینی گردید که به ترتیب، دماي مینیمم 4.1 و 2.1 درجه سانتی‌گراد؛ دماي ماکزیمم 4.6 و2.3  درجه سانتی‌گراد؛ و متوسط دماي فصل رشد نیز 4.1 و 2.1 درجه سانتی گراد تا سال 2008 افزایش می‌یابد. این افزایش دما در سرتاسر مناطق کشت پسته و در دوره خواب و دوره رشد اتفاق خواهد افتاد. بنابراین مناطقی که در گذشته (2017-1980) دماي مناسبی براي کشت پسته داشتند، در آینده (2050-2080) پیش بینی می‌شود. مشابه چنین نتایجی در تحقیقی که توسط بنموسا و همکاران انجام شد. نیز به دست آمد. در این تحقیق سرماي هوا در طی سال‌هاي 1973 تا 2015 در کشور تونس مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس به کمک سناریوهاي  8.5RCP و 4.5 RCP میزان سرما در سال هاي آینده (2041-2100) پیش بینی گردید.

نتایج این تحقیق نیز کاهش شدید میزان سرماي زمستان را در منطقه مورد مطالعه نشان داد. بنابراین بعید است که تولید پسته در این مناطق تداوم داشته باشد و نیاز فوري به انجام عملیات سازگاري مناسب دارد.

سلاجقه ( 2023) در بررسی روند نیاز سرمایی ارقام مختلف پسته در استان کرمان نشان داد که به جز ایستگاه‌هاي کرمان، رفسنجان و فیض‌آباد، در بقیه نقاط ایستگاهی، روند افزایشی در این متغیر مشاهده می‌شود. ایشان از نظر بهترین مناطق کشت پسته با توجه به تاًمین نیاز سرمایی به این نتیجه رسید که براي رقم کله قوچی تقریبا در همه نقاط استان نیاز سرمایی قابل تامین است و از نظر تامین نیاز سرمایی، مناطق شمال غرب و غربی استان کرمان براي کاشت انواع واریته‌هاي پسته مناسب است. سایر مناطق استان که در حال حاضر به صورت محدود به زیر کشت این محصول رفته‌اند از دیدگاه نیاز سرمایی نامناسب تشخیص داده شده‌اند.

سبزي پرور و نوروزولاشدي (1395) به بررسی اثر گرمایش جهانی بر تأمین نیاز سرمایی و روند شکوفه‌دهی ارقام پسته در کرمان پرداختند. نتایج حاکی از جابه‌جایی تاریخ‌هاي شکوفه‌دهی ارقام مختلف پسته تحت شرایط اقلیم گرم‌تر بوده است. آن‌ها دریافتند تأمین نیاز سرمایی ارقام دیرگل و متوسط گل در اقلیم محل ممکن نیست. اختلاف معنی‌دار مقادیر نیاز سرمایی و گرمایی در شرایط وقوع پدیده گرمایش جهانی، تهدیدي غیرقابل انکار براي باغات محسوب می‌شود. اسلامی و همکاران (1398) به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر تامین نیاز سرمایی محصول پسته شهرستان رفسنجان پرداختند. در این پژوهش از داده‌هاي ایستگاه هواشناسی رفسنجان و براي محاسبه نیاز سرمایی پسته از دو مدل تعداد ساعت بین صفر و 7 درجه سانتی‌گراد و یوتا استفاده شد. نیاز سرمایی درخت پسته با توجه به نوع رقم بین 700 تا  1200 ساعت در نظرگرفته شد. بررسی نتایج نشان داد که با توجه به تغییر شرایط اقلیمی سال‌هاي اخیر، تأمین نیاز سرمایی در زمستان، با کاهش همراه بوده است.

معمولا 80 درصد جوانه‌هاي جانبی در درختان بالغ پسته، جوانه گل هستند و توانایی تبدیل شدن به خوشه میوه را دارند. در تحقیقی که توسط پاکدامن و همکاران ( 2021) انجام گرفت، از جوانه‌هاي درختان پسته مربوط به 24 باغ در مناطق مختلف شهرستان رفسنجان در آبان ماه سال 1400 نمونه برداري شد. نتایج این تحقیق نشان داد که تعداد جوانه‌هاي گل در این سال کاهش یافته و به طور متوسط به حدود 33 درصد کل جوانه‌ها رسیده است. بررسی بیشتر جوانه‌هاي زایشی، همچنین حاکی از وجود علائم سوختگی در بافت آن‌ها بود. لازم به توضیح است که سال 1400 سالی کم‌محصول بود و بر اساس قاعده گلدهی، درختان پسته می‌بایستی بیشترین جوانه گل را داشته باشند. براي تبدیل جوانه رویشی به جوانه گل، مراحل متعددي بایستی طی شود که نیاز به تعادل بین کربوهیدرات‌ها، عناصر غذایی و مواد تنظیم کننده رشد دارند. به نظر می‌رسد که نوسانات شدید آب وهوایی، این الگوي تعادلی را برهم می‌زند و گل انگیزي را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

رکود یا خواب زمستانی

 یکی از مهمترین عوامل مؤثر در نحوه پراکنش گیاهان، پدیده فیزیولویکی رکود می‌باشد. در واقع این پدیده متمایزکننده گیاهان مناطق گرمسیري از گیاهان مناطق سردسیري شناخته شده است. رکود در درختان خزان‌دار چندان جلب توجه نمی‌کرد تا آنکه سعی شد درختان مناطق معتدله در مناطق نیمه گرمسیري و یا حتی گرمسیري کاشته شوند، جایی که سرماي زمستان کم است و یا وجود ندارد. در مناطقی که زمستان گرم وجود دارد، رکود طولانی یک مانع مهم براي تولید اقتصادي محصولات مناطق معتدله است.

گیاهان خزان‌دار مانند پسته، خود را به شرایط نامساعد زمستانی که از ویژگی‌هاي نواحی معتدله و سردسیري می‌باشد، وفق داده و رشد خود را با کاهش مواد محرك و افزایش مواد مواد بازدارنده، متوقف می‌نمایند در این حالت، کلیه فعل و انفعالات بیوشیمیایی جریان شیره نباتی و پتانسیل تنفسی به پائین‌ترین سطح خود تنزل یافته و رشد و نمو گیاهی نسبتا متوقف می‌شود. این خاصیت جزء یکی از مراحل مهم در سیکل زندگی این گیاهان است که معمولا ورود به این مرحله خود به خود صورت می‌گیرد ولی خروج از آن مستلزم تأمین نیاز سرمایی گیاه می‌باشد. به طوري که بدون این مرحله چرخه سالیانه این گیاهان تکمیل نشده و قادر به رشد به صورت طبیعی نخواهند بود.  بنابراین شناخت اکوفیزیولوژیک رکود در توزیع صحیح گیاهان و کشت درختان میوه مناطق معتدله حتی در مناطق گرمسیري ضروري می‌باشد.

تاکنون تعاریف مختلفی براي رکود ارئه شده است. طبق نظر سامیش، رکود مرحله‌اي است که به طور موقت رشد قابل مشاهده متوقف می‌شود. عده‌اي ازدانشمندان معتقدند که رکود مرحله‌اي است که در آن بافت‌ها نمی‌توانند رشد کنند. در صورتی که عده‌اي دیگر تأکید می‌کنند، رکود لزوما محتاج توقف در نمو نیست، بلکه ممکن است تغییرات اساسی در اندام‌هاي خفته رخ دهد که به افزایش تدریجی وزن جوانه‌ها منجر گردد. رکود در مفهوم عام به کاهش رشد قابل مشاهده اطلاق می‌شود و در واقع یک نوع سیاست حمایت گرانه است که گیا ه یا قسمت‌هایی از یک گیاه را در طول دوره‌هاي نامناسب، زنده نگه می‌دارد. رکود جوانه‌ها، با توجه به اینکه تعیین کننده همزمانی بین رشد فصلی و استراحت و همین طور کنترل کننده عادت رشد و فرم درخت می‌باشند، براي درختان اهمیت زیادي دارد. هر چند ریشه‌ها و کامبیوم آوندي نیز ممکن است در رکود باشند.

باغ پسته

شکل1- باغ پسته

با فرارسیدن فصل پاییز رشد درختان خزان‌دار متوقف می‌شود. برگ‌هاي آن‌ها می‌ریزد و در برابر سرماي زمستان مقاوم می‌شوند. مطالعات نشان داده است که محرك‌ها و بازدارنده‌هاي رشد نقش مهمی را در این پدیده بازي می‌کنند. اسید آبسیزیک که یک هورمون بازدارنده گیاهی است، با کوتاه شدن طول روز در اوایل پاییز به مقدار زیادي در برگ‌ها ساخته می‌شود. فرمان ساخته شدن و تجمع این هورمون بازدارنده رشد گیاهی در برگ‌ها، توسط فیتوکروم که یک رنگیزه گیاهی است و با کوتاه شدن طول روز از یک فرم به فرم دیگر تغییر می‌یابد، صادر می‌شود. پس از افزایش میزان اسید آبسیزیک، میزان محرك‌هاي رشدي از جمله جیبرلین در برگ‌ها کاهش می‌یابد. به دنبال آن، تنفس در گیاه کم می‌شود و گیاه به تدریج وارد مرحله رکود می‌شود.

یکی از مهمترین عوامل در سازگاري به سرما، افزایش مقاومت در برابر از دست دادن آب است که منجر به یخ‌زدن درون سلولی می‌گردد. تجمع ترکیبات محلول سازگار، از جمله قندها و پروتئین‌ها که همگی از ترکیبات درون سلول تحت شرایط خشکی حمایت می‌کنند، نشان از اهمیت این عوامل در سازگاري به سرما دارد.

دي هیدرین‌ها؛ پروتئین‌هایی هستند که در بافت‌هاي رویشی، طی تنش‌هایی همچون خشکی، شوري و سرما و در بذرها نیز در طی جوانه‌زنی تجمع می‌یابند. مطالعات نشان داده‌اند که برخی از این دي هیدرین‌ها به اسید آبسیزیک عکس العمل نشان می‌دهند و در زمستان گذرانی درختان دخالت دارند.

عوامل محیطی مؤثر بر رکود

طول روز: مهمترین فرستنده محیطی که شروع رکود را تحریک می‌کند، طول روز است. در بیشتر درختان چوبی مناطق معتدله، طول روز بلند موجب تحریک رشد رویشی و طول روز کوتاه منجر به تحریک رکود می‌گردد. با کوتاه شدن طول روز در اواخر تابستان، رشد کند شده و جوانه‌هاي در حال رکود توسعه می‌یابند. شب‌هاي کوتاه رشد را تحریک و شب‌هاي بلند و پیوسته، منجر به تحریک رکود می‌گردند.

دما: کاهش دما نقش اساسی در پیشرفت رکود بازي می‌کند. روزهاي کوتاه باعث ورود گیاه به مرحله پیش رکود و حتی رکود واقعی می‌گردد. تعدادي از دانشمندان بر این معتقدند که دماهاي سرد براي ورود گیاه به رکود واقعی لازم است. زمانی که دماهاي سرد و روز کوتاه همراه باشند، رکود در گیاهان چوبی مناطق معتدله، سریع‌تر اتفاق می‌افتد.

آب و مواد غذایی: فراهم بودن آب و مواد معدنی، با القاء رکود در ارتباط است. تنش آب رکود را عمیق خواهد کرد و اگر شدت پیدا کند منجر به استراحت جوانه‌ها و ریزش برگ در تعدادي از درختان می‌گردد. مواد غذایی از جمله نیتروژن می‌توانند منجر به تأخیر در رکود شوند.

شرایط بد آب و خاك (کمبود آب، شوري خاك و تغذیه نامناسب)، باعث افزایش دوره رکود در درختان پسته می‌شود. در بعضی از مناطق پسته کاري استان کرمان، به دلیل کاهش کمی و کیفی آب آبیاري که خود منجر به از دست رفتن کیفیت خاك می‌شود، طولانی شدن دوره رکود کاملا مشهود می‌باشد.

انواع رکود

انواع رکود با توجه به نوع اندام گیاهی عبارتند از:

رکود ریشه: درطی دوره استراحت، ریشه‌ها داراي رکود واقعی نیستند. چنانچه در طول زمستان قسمتی از خاك گرم شود. حتی اگر دماي هوا زیر یخبندان باشد، ریشه‌ها شروع به رشد می‌کنند.

رکود جوانه: رکود در درختان از اواسط تابستان و قبل از ریزش برگ‌ها در پاییز، شروع می‌گردد. جوانه‌هاي در حال رکود در حقیقت شاخه‌هاي نارسی (اولیه) هستند که شامل نوك رشدي، گره‌ها و میان گره‌ها (توسعه ن یافته)، برگ‌هاي ریز و ابتدایی با جوانه‌ها یا خواستگاه جوانه‌ها می‌باشند و توسط فلس‌هاي جوانه احاطه شده‌اند. این فلس‌ها مانع از خشک شدن جوانه‌ها می‌شوند، حرکت اکسیژن در جوانه‌ها را محدود می‌کنند و همانند عایقی جوانه‌ها را از کاهش دما محافطت می‌نماید. بازدارنده‌هاي رشد در فلس‌هاي جوانه‌ها و همچنین برگ‌هاي درون جوانه‌ها تجمع می‌یابند.

از آغاز سدة نوزدهم تا به امروز، بیش از دو سده از پژوهش‌ها در مورد رفع رکود گذشته است و با توجه به اهمیت پاسخ گیاه به دما، اطلاعات محدودي در مورد فرآیندهاي ژنتیکی و فیزیولوژیکی درختان در طول دوره تجمع سرمایی وجود دارد. با توجه به تمایل کشت گیاهان خزاندار در مناطق گرمتر، مطالعات بیشتري در زمینه نیاز سرمایی به نظر می‌رسد.

مشخصات فیزیولوژیکی رکود

شناخت اساس فیزیولوژیکی و مولکولی رکود جوانه گل به منظور اطمینان از تشکیل میوه، به ویژه در راستاي تغییرات آب و هوایی، حائز اهمیت می‌باشد. در ادامه برخی از این مشخصات فیزیولوژیکی به اختصار شرح داده می‌شود.

متابولیسم کربوهیدرات

در طی دوره رکود، کربوهیدرات‌هاي ذخیره‌اي (مانند نشاسته) در جوانه گل تجمع می‌یابند و پس از تأمین نیاز سرمایی، براي شروع رشد جوانه مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین به نظر می‌رسد که متابولیسم کربوهیدرات در کنترل رشد و نمو جوانه طی مراحل رکود و شکست آن دخالت دارند. در واقع، بیشترین مقدار نشاسته در ابتداي دوره رکود مشاهده می‌شود و سپس مقدار آن تا مرحله شکست رکود، به تدریج کاهش می‌یابد. کاهش مقدار نشاسته، با افزایش قندهاي محلول مانند سوربیتول و ساکارز همراه می‌باشد که به عنوان منابع کربن و انرژي، رشد و نمو جوانه را پس از تأمین نیاز سرمایی، کنترل می‌کنند. در همین راستا، برخی ترکیبات شیمیایی که ممکن است براي شکستن رکود مورد استفاده قرار بگیرند، موجب القاء آنزیم آلفا-آمیلاز و درنتیجه تجزیه نشاسته می‌شوند.

متابولیسم آنتی اکسیدان

محققان متعددي گزارش کردند که استرس اکسیداتیو (افزایش سطح گونه‌هاي فعال اکسیژن) زیر سطح کشنده، می‌تواند در شکستن رکود جوانه نقش داشته باشد و افزایش سطح پراکسید هیدروژن (H2O2) به عنوان یک مولکول سیگنالی، در شروع رشد جوانه‌ها دخالت دارد. شواهد مختلف نیز این حقیقت را تأیید می‌کنند. به عنوان مثال، مهار و یا کاهش عملکرد آنزیم‌هاي حذف کننده  H2O2مانند کاتالاز، موجب افزایش سطح H2O2 و در نتیجه شکست رکود جوانه در گونه‌هاي مختلف گیاهی می‌شود. علاوه بر این، افزایش آنزیم‌هاي آنتی اکسیدان بعد یا در زمان شکستن رکود، نیاز به حذف استرس اکسیداتیو براي جلوگیري از سمیت اکسیداتیو را نشان می‌دهد.

هورمون‌هاي گیاهی

نقش محوري هورمون‌هاي آبسیزیک اسید (ABA) و جیبرلین (GA) در تنظیم رکود بذر به خوبی شناخته شده است، اما نقش آن‌ها در ارتباط با رکود جوانه هنوز ابهامات زیادي دارد. تحقیقات نشان داده‌اند که هورمون آبسیزیک اسید در القاء دوره رکود جوانه، نقش اساسی دارد و از طرفی سطوح داخلی این هورمون مانع از شکستن رکود می شود. تأثیر هورمون جیبرلیک اسید در شکستن رکود، هنوز به خوبی مشخص نمی‌باشد و هر دو دسته تأثیرات تحریکی و مهاري در ارتباط با این هورمون گزارش شده است. با این حال، به نظر می‌رسد که نسبت ABA/GAs و نه مقدار خالص هر کدام از این هورمون‌ها، می‌تواند در کنترل رکود مؤثرتر باشد. بنابراین کاهش نسبت  ABA/GAsبرای شکستن رکود و رشد جوانه ضروري می‌باشد.

مطالعات نشان می‌دهد که سایر هورمون‌هاي گیاهی مانند اتیلن، براسینواستروئیدها، اکسین و سایتوکینین نیز می‌توانند بر رکود و جوانه‌زنی تأثیر بگذارند.

نیاز سرمایی

مطلوب بودن یک گونه گیاهی، تا حدي به سازگاري آن گیاه به آب و هوایی که در آن قرار می‌گیرد، بستگی دارد. انواع زیادي از درختان در مناطقی کشت می‌شوند که بومی آن مناطق نیستند. بنابراین درك روابط بین آب و هوا و طرز عمل گیاه، براي تطبیق صحیح آن‌ها ضروري می‌باشد. احتیاجات آب وهوایی درختان مناطق معتدله عبارت است از: فصل رشد مناسب، عدم سرماي کشنده زمستان و وجود سرماي کافی در زمستان براي برطرف کردن نیاز سرمایی.

پسته نیز مانند سایر درختان میوه مناطق معتدله، در چرخه رشد سالیانه خود به یک دوره سرما نیاز دارند تا بعد از آن با مهیا شدن شرایط مناسب جهت رشد، شکوفایی طبیعی جوانه‌ها اتفاق بیافتد. این سرماي مورد نیاز از دو جزء تشکیل می‌شود: میزان دما و مدت سرما. حداقل زمان لازم براي سرمادهی یک رقم در طی فصل رکود که موجب از سرگیري رشد طبیعی آن در فصل رویش می‌شود، در اصطلاح "نیاز سرمایی" آن رقم نامیده می شود. نیاز سرمایی و محدوده دمایی مؤثر در گونه‌ها و حتی ارقام مختلف، متفاوت است. همچنین مشخص شده است که نیاز سرمایی با توجه به سن درخت نیز تغییر می‌کند.

در پایان زمستان اگر چه روزها بلند می‌شوند ولیکن بیدار شدن گیاه و شروع مرحله رشد، دیگر توسط فیتوکروم انجام نمی‌شود. در واقع این رنگیزه گیاهی فقط قادر است در روزهاي کوتاه تغییر حالت دهد و با این تغییر به گیاه دستور دهد که با ترشح بازدارنده‌هاي رشد گیاه وارد رکود شود. رکود در گیاهان به طور طبیعی به وسیله سرماي زمستان شکسته می‌شود و مقدار سرماي مورد نیاز به گونه و رقم گیاهی بستگی دارد.

عوامل تأثیرگذار بر نیاز سرمایی

ژنتیک: گونه‌ها و ارقام مختلف نیاز سرمایی متفاوتی دارند و این صفت، صفتی است قابل وراثت به طوري که از گونه‌هایی با نیاز سرمایی اندك می‌توان براي سازگاري درختان مناطق معتدله در مناطق گرمتر استفاده کرد.

در درخت پسته نیز ژنتیک یک عامل مؤثر در این پدیده می‌باشد. بین ارقام وگونه‌هاي پست، اختلاف زیادي از نظر نیاز سرمایی وجود دارد. به عنوان مثال در بین ارقام تجاري ایران رقم کله قوچی نیاز سرمایی بسیار پایین در حدود 600 ساعت دارد، در حالی که رقم اکبري بیشترین نیاز سرمایی یعنی 120 ساعت را دارد و ارقام احمد آقایی و فندقی بین این دو رقم هستند. در مناطق سرد، گلدهی ارقام با نیاز سرمایی کم و ارقام داراي نیاز سرمایی بالا همزمان خواهد بود، زیرا زمانی که شرایط براي رشد و نمو فراهم می‌شود، نیاز سرمایی هر دو گروه فراهم شده است. اما در مناطق یا سال‌هایی با زمستان ملایم، ارقام با نیاز سرمایی کمتر خیلی زودتر از ارقام با نیاز سرمایی بالاتر گل خواهند داد. این مسأله ممکن است به علت اینکه دوره گلدهی ارقام همدیگر را به خوبی نمی‌پوشانند، مشکلات گرده افشانی نیز به وجود آورد.

نوع جوانه: عموما عقیده بر این است که همه جوانه‌ها در روي یک درخت نیاز سرمایی یکسانی ندارند، بلکه هر یک ممکن است رفتار جداگانه‌اي داشته باشند. در اصل جوانه‌هاي گل نیاز سرمایی کمتري نسبت به جوانه‌هاي رویشی دارند و جوانه‌هاي رویشی انتهایی نیز نیاز سرمایی کمتري نسبت جوانه‌هاي رویشی جانبی دارند. حتی در میان جوانه‌هاي رویشی جانبی نیز امکان دارد، اختلاف قابل توجهی وجود داشته باشد و نیاز سرمایی بسته به موقعیت جوانه در طول شاخه، موقعیت آن روي درخت، قدرت رشد شاخه و غیره فرق کند.

پایه: پایه می‌تواند بر زمان شکستن رکود جوانه گل و برگ تأثیر بگذارد. در واقع ریشه با تولید و انتقال هورمون سیتوکنین، بر قسمت هوایی گیاهی تأثیر می‌گذارد. دانشمندان پی برده‌اند که این هورمون مهمترین عامل ارتباطی بین قسمت‌هاي پایینی و هوایی گیاه می‌باشد. همچنین مشخص شده که پایه علاوه بر تولید سیتوکنین، با تأثیر بر میزان و نحوه انتقال کربوهیدرات‌ها به شاخه‌هاي هوایی گیاه، می تواند بر رکود و شکستن آن تأثیر بگذارد.

در ارتباط با پایه‌هاي محلی پسته ایران و تأثیر آن‌ها بر نیاز سرمایی، تحقیقات دقیقی انجام نشده است. اگر چه مطالعات نشان داده که پایه‌ها می‌توانند بر زمان گلدهی و باز شدن گل‌ها تأثیر بگذارند ولیکن این موضوع که هر پایه چه میزان نیاز سرمایی در پسته را افزایش و یا کاهش می‌دهد، مشخص نشده است.

عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا: براي کشت هر رقم، وجود حداقل یک ارتفاع مناسب از سطح دریا ضروري است تا سرماي کافی دریافت شود. این ارتفاع معمولا براي میوه‌هاي مناطق معتدله، 1000 تا3000 متر می‌باشد. هر چه عرض جغرافیایی کمتر باشد، ارتفاع بیشتري در نظر گرفته می‌شود. در عرض جغرافیایی پایین، گیاهان به طور کامل وارد رکود نمی‌شوند و یا اگر وارد شوند، رکود عمیق نخواهد بود.

اگر چه پسته کاري در ایران از ارتفاعات 200 تا 2500 متري دیده شده است و لیکن عموما کمترین ارتفاع جهت تولید اقتصادي پسته، 700 متر می‌باشد. در برخی مناطق پسته کاري در استان گلستان و خراسان، در ارتفاع 200 متري نیز به طور پراکنده پسته‌کاري دیده می‌شود که مربوط به میکروکلیماي خاصی بوده و عمومیت ندارد. در کشور ما در ارتفاعات پایین تر از 700 متر و عرض‌هاي جغرافیایی پایین، نیاز سرمایی پسته به خوبی تأمین نمی‌شود و عملا کشت و کار پسته را در آن مناطق محدود کرده است. موارد متعددي مشاهده شده است که باغداران بی هیچ مطالعه‌اي با سرمایه زیاد مبادرت به احداث باغ نموده‌اند، درحالی که مشکل عدم تأمین نیاز سرمایی در باغ کاملا مشهود بوده است.

نور و بارندگی: اکثر تحقیقات بر روي ارزیابی‌هاي دماي بالا و پایین در شکستن رکود خلاصه شده و اثرات نور مورد توجه قرار نگرفته است. تعدادي از آزمایشات معمولا در شرایط روشنایی و تاریکی به صورت متوالی و همین طور در شرایط روشنایی با دماي متغیر صورت می‌گیرد. مشاهدات مزرعه‌اي در مناطقی که گیاهان از رکود طولانی آسیب می‌بینند، نشان می‌دهد که سایه یا مه‌هاي پی در پی در طول زمستان قادر است شکوفایی را به خصوص در گیاهان با نیاز سرمایی بالا تحریک کند. محققین معتقدند که به فاکتورهاي آب و هوایی (نور و بارندگی) در طول دوره رکود درختان میوه معتدله توجه کافی نشده است و این باید یکی از دلایل اختلاف در نتایج حاصل از ارزیابی مطالعه نیاز سرمایی باشد.

بررسی‌هاي مزرعه‌اي در نواحی گرمسیري نشان می‌دهد که در طول رشد درختان، شدت نور و بارندگی می‌تواند غلبه بر رکود را تسریع و یا کند نماید.

تغذیه: طولانی شدن دوره رشد و طویل شدن شاخه‌ها، باعث بیشتر شدن نیاز سرمایی می‌شود. شاخه‌هاي کوتاهتر، زودتر از رکود خارج می‌شوند. مطالعات نشان داده که تغذیه زیاد در سال کم محصول، باعث می‌شود که شاخه‌هاي فصل جاري بیش از حد رشد نمایند. این امر از یک طرف باعث می‌شود که جوانه‌هاي رویشی تحریک شده و فرصتی براي متمایز شدن به جوانه‌هاي گل نداشته باشند و از طرف دیگر این گونه شاخه‌ها رکود بیشتري دارند، چون که جوانه رویشی در آن‌ها از جوانه‌هاي گل بیشتر بوده و دیرتر از رکود بیرون می‌آیند. مشاهدات نگارندگان نیز نشان داده که در درختان پسته در سال کم محصول، در اثر برخی محلول پاشی‌هاي برگی عناصر غذایی و مصرف خاکی کودها (به خصوص هر چه به انتهاي تابستان نزدیک‌تر باشد)، شاخه‌هاي فصل جاري یک رشد سریع دیگر در شاخه‌ها (فلاش رشدي) را علاوه بر فلاش رشدي بهاره (رشد علفی) شروع می‌نمایند. این رشد جدید، به دلیل نداشتن فرصت کافی جهت چوبی شدن و رقیق شدن شیره گیاهی، اولا دیرتر در مقابل سرماي زمستانه مقاوم می‌شود و به سرماي زمستانه حساس می‌باشد و ثانیا رکود عمیق‌تري داشته و تأمین نیاز سرمایی آن به تأخیر می‌افتد. همچنین کمبود آب و مواد غذایی در طول فصل رشد و شرایط بد آبی و خاکی باعث گسترش رکود در گیاه می‌شود.

دما و طول روز: دما وطول روز، اثرات متضادي بر ظهور محرك‌هاي سیکل سلولی دارند. نقش هر کدام از این عوامل، در تنظیم سیکل سلولی متفاوت است. طول روز بلند منجر به تجمع سلول‌ها در مرحله G1 ولی دما منجر به تجمع سلول ها در مرحله G2 می‌شود. در بعضی از گونه‌هاي گیاهی، طول روز بلند ممکن است عامل جزئی براي تأمین نیاز سرمایی باشد. دماي کم و طول روز بلند از هم دیگر مستقل نیستند، از این رو طول روز بلند به طور جزئی سرماي ناکافی را جبران می‌کند. در بعضی از گونه‌هاي گیاهی، 24 ساعت طول روز پیوسته می‌تواند رکود را بشکند در حالی که تاریکی مداوم باعث می‌شود که رکود جوانه‌ها براي شکستن، نیازمند سرما باشد.

تنش: تحقیقات حاصل از آزمایشات محققین تأیید کرده که دوره‌هاي رشد کوتاه ناشی از تنش آب منجر به تسریع رکود جوانه‌ها وکاهش نیاز سرمایی می‌گردد. بر این اساس، دوره‌هاي طولانی رشد در صورت سرماي ناکافی منجر به تأخیر شکوفایی جوانه‌ها در فصل بهار می‌گردد. تنش‌هاي آب و خاك (کمبود آب، شوري خاك و تغذیه نامناسب)، باعث افزایش دوره رکود در درختان پسته می‌شود. در خاك‌هاي سنگین نیز برخلاف خاك‌هاي سبک، به دلیل تهویه نامناسب و دیرتر گرم شدن خاك، تنفس پایان فصل دیرتر شروع می‌شود و به طور غیرمستقیم موجب طولاتی‌تر شدن دوره رکود می‌گردد.

عدم تأمین نیاز سرمایی و علائم آن

درختان مناطق معتدله، در مناطق گرمتر قادر به خروج از رکود نیستند. در درختان پسته‌اي که سرماي لازم را دریافت نکرده‌اند، رشد برگچه‌ها کامل نبوده و برگ‌ها داراي تعداد کمتري برگچه هستند و گاهی عادت میوه‌دهی نیز تغییر می‌کند. بدین صورت که میوه‌ها به صورت انتهایی روي شاخه‌هاي سال جاري تشکیل می‌شوند، در حالی که در حالت طبیعی به صورت جانبی روي شاخه یک ساله تشکیل می‌شوند. این پدیده بیشتر در قسمت‌هاي جنوبی درخت اتفاق می‌افتد. در این حالت ممکن است گل‌هایی تنها در کنار جوانه برگ ظاهر شوند که مجبور خواهند بود به صورت بکرباري رشد کنند. با تغییر در سیستم میوه‌دهی، میوه‌هایی که باید به طور معمول طی دو سال آماده تولید می‌شدند (از تشکیل جوانه تا تولید میوه)، در یک سال تولید می‌شوند که نامطلوب است. از طرفی چون جوانه انتهایی، گل می‌باشد، بنابراین جوانه رویشی براي گسترش شاخه‌هاي جدید در سال آینده وجود ندارد و در نهایت منجر به مرگ سر شاخه‌ها خواهد شد. همچنین در صورت عدم تأمین به موقع نیاز سرمایی، شکفتن جوانه‌ها با تأخیر صورت گرفته و تولید گرده در بیشتر گل آذین‌ها به شدت پایین می‌آید. اکثر گل آذین‌ها ممکن است عقیم بوده و ریزش کنند. جوانه‌هاي گل ماده نیز از نظر ظاهري ضعیف و پایداري آن‌ها روي شاخه کم است و حتی اگر با گرده مناسب نیز تلقیح شوند، ریزش کرده و در نتیجه تشکیل میوه و عملکرد به شدت کم خواهد شد. به طور خلاصه، عدم تأمین نیاز سرمایی در پسته موجب کاهش رشد میانگره‌اي، کاهش تعداد برگچه و کاهش سطح برگ، کاهش وزن‌تر و خشک برگ، افزایش درصد برگ‌هاي غیرطبیعی، کاهش تولید گرده، ریزش زیاد جوانه‌ها، تأخیر در گل‌دهی و برگ‌دهی، تشکیل میوه کم حتی در سال پرمحصول، تولید گل به صورت جانبی و انتهایی بر روي شاخه‌هاي فصل جاري می‌شود.

 

جوانشاه، امان اله؛ پاکدامن، نجمه؛ نادي، ماریه؛ سلاجقه، مریم.(1402). نیاز سرمایی درختان پسته (فیزیولوژي و راه هاي مقابله). تهران: مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی، پژوهشکده پسته