عوامل طبیعی
بهطورکلی رابطه گیاه با محیط اطراف آن را اکولوژی گویند. محیط اطراف و خواص داخلی یا ژنوتیپ هر گیاه، شکل ظاهری یا فنوتیپ آن را تعیین میکند. این رابطه را میتوان با فرمول زیر نشان داد:
P = G + E
که در آن P به معنی فنوتیپ، G به معنی ژنوتیپ و E به معنی محیط زیست است. این عوامل طبیعی شامل گازهای اتمسفری، باد، نور، آب، دما، زمین، کود ميشود.
گازهاي اتمسفري
هواي طبيعي داراي 80/78 درصد حجمي ازت، 95/20 درصد حجمي اكسيژن، 03/0 درصد حجمي گازكربنيك و 94/0 گازهاي نادر و ساير گازها مثل متان، اكسيدهاي ازت، منواكسيد كربن، آمونياك يا اوزن است. حدود 94 درصد مواد خشك گياهان شامل كربن (حدود 40 درصد)، هيدروژن و اكسيژن است. گازهای اتمسفری شامل CO2، گازهای سمی که باعث مسمومیت و کلروز گیاه می شوند. مانند: HCL، CO، H2S،... و فلزات سنگین حاصل از سوختهای فسیلی ميباشند. كربن بهصورت CO2از اتمسفر جذب شده و در فرآيند فتوسنتز بهكار ميرود. تنها قسمت ناچيزي از آن از طريق محلول خاك جذب ميشود.
باد
وزش متعادل باد مانع رشد بيرويه گياه شده و رشد قطري را افزايش داده و استحكام مكانيكي ساقه را فراهم ميسازد. به علت جابجا نمودن بهتر هوا باعث متعادل كردن غلظت گازكربنيك و دما به رشد و نمو گياهان نيز كمك ميكند. باد همچنين باعث نفوذ بهتر گازكربنيك در برگها ميشود، برگها را خنك ميكند، تعرق را افزايش ميدهد و به اين ترتيب باعث جذب بهتر بعضي مواد غذايي از زمين ميگردد و در خشككردن مزارع نيمهغرقابي نيز موثر است. ولي بادهاي شديد با سرعت بیش از 5 کیلومتر تاثیر منفی برجای میگذارد. باد در شكستن و يا تغيير حالت برگها، شاخهها و يا گلها (مثلاً در خيار و لوبيا)، خشك شدن مزارع و زمين با تبخير سطحي و يا تخريب زمينهاي شني كه تراكم بوته در آن كافي نيست، دخالت دارد.
- سبزیهای حساس به باد: لوبیای پا بلند، خیار، کدو، کلم چینی، مارچوبه
- سبزیهای نیمهحساس به باد: شلغم، هویج، اسفناج، ترهفرنگی، باقلاسبز، ترب، انواع کلمها
نور
نور از سه جهت مورد مطالعه قرار ميگيرد:
1- كميت يا شدت نور: ميزان نوري كه در واحد زمان به واحد سطح ميرسد. هرچه ميزان شدت بيشتر فتوسنتز افزايش مييابد.
2- كيفيت نور: طيفها يا طول موجهاي مختلف نور است. مثلاً در نور سبز گياه قادر به انجام فتوسنتز نيست، درحاليكه در محدوده نورهاي آبي و قرمز حداكثر عمل فتوسنتز انجام ميشود.
3- طول مدت تابش نور: فتوپريوديسم در رشد و گلدهي بسياري از گياهان اثر مستقيم دارد.
طول موج نور فعال (PAR) براي فتوسنتز گياهان بين 400 تا 740 نانومتر است كه حدود 50 درصد كل اشعه را در بر ميگيرد. انرژي حاصله از اين تشعشعات براي عمل فتوسنتز، تنظيم رويش و رشد و نمو گياه بهكار ميرود. تشخيص تشعشعات در جهت شرق و غرب يعني در فصول مختلف سال امكانپذير است.
شدت تابش زياد نور باعث ميشود:
برگهاي گياه سخت شود (خشبي ميشود).
مواد بيشتري براي طعم و مزه در گياه ذخيره شود
تعرق زياد شود
رشد و نمو كم شود (گياه كوتاهتر ميشود)
شدت تابش كم نور باعث ميشود:
كاهش ذخاير گياهي
برگها نازك و ساقه طويل ميشود
كوزهاي شدن كلم قمري
بيضي شكل شدن تربچه
تشكيل گل كمتر و ريزش آنها
هر چند شدت تابش با كم نور ميتواند از نظر كيفيت سبزيهايي مانند كاهو، كرفس و ريواس نوعي حسن جلوه كند و با تاريك كردن فضاي گلخانهها بتوان به اين امر دست يافت، اما كاهش نور در اكثر سبزيها با كاهش كيفيت همراه است. فقدان نور حالت Etiolation (اتيوله شدن) را براي گياهان به همراه دارد. كه در اين حالت اغلب در خزانهكاريها و در شرايط نزديك بودن فواصل كاشت حاصل ميشود. كه در اين حالت قطر ساقه كم شده، فواصل ميان گرهها زياد شده و گياه حالت علفي و يا پا بلند به خود ميگيرد.
گياهاني كه به تغييرات طول شب واكنش نشان ميدهند فتوپريودي ناميد ميشوند و در همه جا بجز اقليمهاي حارهاي نزديك استوا ديده ميشوند.
1. گياهان روز كوتاه: تنها زماني گل ميدهند كه دوره روزانه نور كمتر از دوره نوري بحراني آنها، مثلاً 12 ساعت باشد. مانند: ذرتشيرين، انواع لوبيا، سويا، شلغم، ارقام ميانرس كلمپيچ
2. گياهان روز بلند: گياهان روز بلند همچنين ميتوانند در زير نور پيوسته يا دوره طولاني تاريكي كه در برخي لحظات با دوره نوري كوتاهي به مدت حدود 1 ساعت قطع شود گل دهند. مانند: سيبزميني، كاهو، هويج، نخودفرنگي، شويد، چغدربرگي، ترب، تربچه، ريواس، كلمچيني، چغندرسالادي، اسفناج
3. گياهان روز خنثي: گوجهفرنگي، خيار، فلفل، لوبياسبز، باقلاسبز، سيبزمينيشيرين، كرفس، مارچوبه
آب
بيشتر مواد تشكيل دهنده سبزيها آب ميباشد. بيش از 90% وزن سبزيهايي برگي چون كلم، كاهو، جعفري و بيش از 95% وزن سبزيهايي چون هندوانه، خربزه و طالبي را آب تشكيل ميدهد. تقسيم و بزرگ شدن سلول كه نتيجه آن رشد گياه است، به شادابي و سلامت گياه بستگي دارد كه آن منتج از جذب آب از خاك ميباشد. لذا آب يكي از مهمترين عوامل در توليد سبزي و همچنين تعيين كننده محل سبزيكاري به حساب ميآيد. براي توليد يك كيلوگرم ماده خشك در گياهان به طور متوسط 500 ليتر آب نياز است. ميزان آب ضروري يك سبزي متناسب با خشكي خاك و عمق ريشه گياه است.
سبزيهايي كه نياز آبي زيادي دارند:
- كلمهاي متوسط و ديررس، كرفس، ريواس، ترهفرنگي، كلمگل، كلمچيني
سبزيهايي كه در مقابل خشكي مقاومند:
- طالبي، فلفلسبز، بادمجان، انواع كدوها، پياز، نخودفرنگي، لوبياسبز
بنابراين گياهاني كه ريشه سطحي دارند با دور كمتري آبياري ميشوند تا گياهاني كه ريشه عميق دارند.
سبزيها طي دوره رشد در مرحله خاص به آب بيشتري نياز دارند. اين زمان به زمان بحراني نياز آبي سبزيها معروف است. مهمترين مسئله در عرضه آب، پراكندگي منظم و مناسب آن است. كمبود آب در گياهاني كه به شرايط مرطوب عادت دارند بسيار جدي است زيرا خسارت وارده باعث ميشود كه از طريق بافتهاي ضعيف محافظ تعرق در روزنهها تشكيل گردد و از طريق ديگر ريشههاي سطحي در گياه ايجاد گردد.
معايب آب زياد در خاك سبزيكاري
- شستشوي مواد غذايي از خاك
- سله بستن خاك
- توقف جوانهزني بذور سبزيجات
- كمبود هوا در خاك (كاهش اكسيژن و افزايش گاز كربنيك)
- بسته شدن روزنههاي برگ
- كاهش دوره انباري سبزيها
- تركيدگي پوست سبزيهايي مثل گوجهفرنگي، كلم قمري و غيره
- كاهش دما در عمل كربنگيري گياه
- پوسيدگي ريشه و فراواني بيماريهاي گياهي
- شسته شدن بذر در روش دستپاش
- تكرار سمپاشيها براي مبارزه با آفات و بيماريها
معايب آب كم در سبزيها
- كمبود نسبي در اوايل دوره رشد اختلالاتي در رشد و نمو بهوجود ميآورد.
- كاهش عملكرد و كيفيت محصول
- سبز نشدن بذر و يكنواخت نبودن رشد اوليه
- خشكي باعث جدا شدن گلهاي خوراكي در كلم گل شده و از كيفيت محصول ميكاهد.
- ايجاد مشكلات در تنظيم زمان برداشت محصول
- افزايش شتهها
- تشكيل انشعابات ريشهاي در هويج و ترب و غيره
- بهوجود آمدن طعم تند در تربچه، ترب، كلمقمري و غيره
- افتادن گلها (در نخود فرنگي و لوبيا سبز)
- عدم تشكيل غده كافي در سيبزميني
- كاهش جذب مواد غذايي توسط گياه (تثبيت مواد غذايي)
- تاثير كم علفكشها، قارچكشها و كودهاي شيميايي
- محدوديت در انتخاب رقم
- كاهش دوره انباري سبزيهاي برگي
جدول 5 - نياز آبي در زمان بحراني تعدادي از سبزيها در مقاطع مختلف رشد
نوع سبزي زمان آبياري
مارچوبه............................................................... هنگام رشد برگها
لوبيا...................................................................... دوره گلدهي و شكل گرفتن ميوه
كلمبروكلي و كلمپيچ........................................ دوره شكل گرفتن و بزرگ شدن پيچ
كلمگل................................................................ آبياري متناوب از زمان كاشت تا برداشت
هويج.................................................................... هنگام بزرگ شدن ريشه
كرفس.................................................................. هنگام استقرار نشاء و رشد سريع (دوره گرما)
كاهو..................................................................... هنگام رشد پيچ
خيار و بادمجان.................................................... دوره گلدهي و بزرگ شدن ميوه
گوجهفرنگي......................................................... هنگام گلدهي و ميوه بستن و رشد ميوه
خربزه................................................................... هنگام گلدهي و رشد ميوه
پياز....................................................................... هنگام تشكيل و رشد پياز
نخودفرنگي.......................................................... دوره گلدهي و پرشدن غلاف با دانه
سيبزميني......................................................... طي دوره كامل رشد هنگامي كه نياز آبي مشهود باشد
فلفلسبز.............................................................. هنگام نشاءكردن و ميوه بستن و رشد ميوه
كدو تنبل و خورشتي.......................................... هنگام گلدهي و رشد ميوه
تربچه................................................................... حجيم شدن ريشه
كدو خورشتي تابستانه........................................ دوره گلدهي و بزرگ شدن ميوه
ذرتشيرين.......................................................... مرحله ظهور گلآذين نر و مرحله ابريشم و پركردن دانه
هندوانه................................................................ از هنگام گلدهي تا برداشت محصول
نقل از: Fulton, 1986
رطوبت هوا
از طريق نيروي تبخير اتمسفر و شدت تعرق در رشد و نمو گياهان تاثير ميگذارد. افزايش رطوبت هوا كه كاهش تعرق را به دنبال دارد باعث ميشود تا گياهان به حداكثر رشد دست يابند و اين عمل تا زماني كه جريان تعرق براي حمل مواد غذايي ضروري (مثل كلسيم) و مواد موثره (مثل سيتوكنين) در گياه ادامه دارد.
جدول 6 - رطوبت هوا
افزايش رطوبت هوا كاهش رطوبت هوا
نرمي بافتها كوچك و ضخيم شدن برگها
كوچك و ضخيم شدن برگها كندي رشد
كاهش عمل گردهافشاني و لقاح پژمردگي
گسترش عوامل بيماريزا خشك شدن اندامهاي يا كل گياه
نقل از: پيوست. 1381. چاپ دوم.
دما
دما مهمترين عاملي است كه در تعيين محل سبزيكاري و همچنين توليد سبزي نقش عمدهاي دارد. جذب آب و مواد غذايي از خاك به كمك ريشهها و ساخت و تهيه مواد ذخيره شونده به كمك فتوسنتز در برگها هر دو به دما بستگي دارد. حرارت در توليد سبزيهاي ميوهاي مانند هندوانه، خيار و گوجهفرنگي نقش مهم و اساسي دارد. اگر دما زياد و يا كم باشد گردهافشاني در اين گياهان انجام نميگيرد، لذا ميوه تشكيل نميشود. در هويج براي اينكه مواد نشاستهاي به مواد قندي تبديل شود دما بايد خنك باشد. ميزان دماي مناسب براي گياهان بستگي به عوامل زيادي از قبيل جنس و گونه، سن فيزيولوژيكي، حالت فعاليت گياه، مدت زمان تاثير، شدت ساير عوامل زراعي و غيره دارد. به اين ترتيب نميتوان به تعريف مشخصي در اين زمينه دست يافت. با توجه به دماي مورد نياز سبزيها ميتوان تاريخ برداشت محصول را پيشبيني كرد و با كاشت متناوب آنها، برداشت محصول را براي روز دلخواه تنظيم كرد.
سرماي محيطي زياد در سبزيها باعث:
به گل نشستن سبزيهاي دوساله
خسارت در سبزيهاي فصل گرم
گرماي محيطي زياد در سبزيها باعث:
گرما توام با خشكي و در نتيجه كاهش رشد و نمو
بادزدگي (ريزش گل و ميوه)
تجزيه پروتئين، آنزيم و پروتوپلاسم ميشود و گياه را از بين ميبرد.
عقيم شدن گردهها
ظهور ساقه گلدهنده در محصولات فصل خنك
زمين و خاك
جايگاه و نگهدارنده گياه است و نقش اصلي خاك تامين مواد غذايي و آب براي تغذيه و استقرار گياه است. تطابق آن براي زراعت گياهان بستگي به خصوصيات فيزيكي و شيميايي آن كه شامل ميزان ذرات خاك، بافت خاك، مقدار هوموس، قابليت جذب مواد، ذخيرهسازي و نگهداري مواد و نيز وضعيت pH خاك دارد. اين خصوصيات در مقدار آب، هوا، گرما و مواد غذايي خاك دخالت مستقيم دارند و به اين ترتيب در انجام عمليات تهيه بستر كاشت، پايداري و بهويژه سختي خاك موثر است. در سبزيكاري سعي ميشود خاك از نظر شيميايي و فيزيكي طوري تهيه شود كه ريشه گياه بتواند حداقل در عمق 30 سانتيمتري آن را به راحتي مواد غذايي را جذب كند. خاكها بهطوركلي به دو دسته معدني و آلي تقسيم ميشوند.