محاسبه تبخير و تعرق گياه آفتابگردان

آفتابگردان
امروزه آفتابگردان از نظر مجموع محصول و تجارت جهاني يكي از دانه هاي روغني عمده جهان محسوب مي شود و احتمالا حتي اهميت آن بايد بيشتر شود. اين روند نخست مرهون معرفي ارقام پاكوتاه هيبريد است كه ميزان بازدهي آنها بالاست. اين انواع نه تنها ميزان روغن را در هر هكتار افزايش داد بلكه امكان كاشت مكانيزه سودمندتري را فراهم آورد. تاكيد بر فوايد چربيهاي اشباع نشده در غذاي انسان، استفاده از روغن آفتابگردان را در روغهاي خوراكي و غذاهي پختني افزايش داد.

تاريخ كشت:
حداقل حرارت لازم براي جوانه زدن بذر آفتابگردان حدود ۸ تا ۱۰ درجه سانتيگراد در خاك است. معمولا اين حرارتها در خاك با رسيدن ميانگين شبانه روزي حرارت هوا به ۱۰ تا ۱۵ درجه سانتيگراد (بسته به عوامل خاك و اقليم) تامين مي گردد. طول فصل رشد مورد نياز رقم، زمان وقوع اولين سرماي كشنده (حدود۲- درجه سانتيگراد ) در پائيز، برخورد دوران گرده افشاني با فعاليت حشرات و فرار دوران گرده افشاني و اوايل دانه بندي از گرماي شديد تابستان(حرارت هاي ماكزمم بيش از ۳۵ درجه سانتيگراد ) از عوامل تعيين كننده در انتخاب تاريخ مناسب كشت آفتابگردان است.

روش كاشت:

آفتابگردان را در شرايط ديم روي بستر مسطح يا داخل جوي كم عمق مي كارند. ولي تحت شرايط آبياري روي پشته كشت مي گردد. معمولا كاشت با رديف كار ذرت انجام مي شود. عمق كاشت بذر روب پشته ۵ تا ۷ سانتيمتر و در روي بستر مسطح ۳ تا ۵ سانتيمتر مي باشد. فاصله رديفهاي كاشت ۷۰ تا ۹۰ سانتي متر و فاصله بين بوته ها ۱۵ تا ۳۰ سانتيمتر مناسبت است. تراكم بوته به روقم، وضعيت رطوبتي خاك و ماشين آلات بستگي داشته و معمولا بين ۴ تا ۸ بوته در متر مربع مي باشد.
در شرايطي كه برداشت كاملا مكانيزه است از ارقامي استفاده مي كنند كه بيش از يك طبق در بوته توليد مي كند. هميچنين تراكم بوته را زايد مي گيرند. اين عمل سبب توليد طبقهاي كوچكي مي گردد كه سريعا خشك شده، هنگام رسيدگي مستقيم قرار گرفته و برداشت تسهيل مي گردد. چنانچه براشت با دست انجام مي شود مي بايستي از ارقامي استفاده كرد كه توليد ساقه هاي جانبي ننموده و فقط يك طبق بزرگ در انتهاي ساقه اصلي دارد. همچنين تراكم بوته را كم مي گيرند تا طبقهاي بزرگي تشكيل شود و برداشت آنها ساده تر باشد. در اين شرايط و در صورت امكان جهت كاشت را شمالي – جنوبي انتخاب مي كنند تا اكثر طبقهاي آفتابگردان در زمان رسيدگي بطرف شرق آويزان باشد. كارگران برداشت كننده روي تريلر سوار مي شوند و طبقها را بسهولت قطع و جمع مي كنند.
در بعضي شرايط حصول تراكم مطلوب بوته از طريق كاشت با تراكم نهائي امكان پذير نيست. در چنين وضعي مي بايستي محصول را متراكم كاشت و هنگاميكه بوته ها ۲ تا۴ برگ حقيقي دارد نسبت به تنك كردن محصول اقدام كرد. ميزان بذر در كشت رديفي تا ۵ تا ۱۰ كيلو درهكتار و دركشت دستپاش غير رديفي به ۱۵ تا ۲۰ كيلو در هكتار مي رسد.
جمعيت مطلوب (تعداد بوته ها در هر هكتار عرض رديف(cm)
75000 50000 40000 32000 28000
28

۲۱
۱۹
۱۶
۱۵
۱۳
۱۳
۱۳
۱۱

۱۱
۱۰ ۴۳
۳۳
۲۸
۲۵
۲۱
۲۱
۲۰
۱۸
۱۱
۱۶
۱۵ ۵۳
۴۱
۳۵
۳۱
۲۸
۲۶
۲۵
۲۳
۱۶
۲۰
۱۹
۶۶
۵۱
۴۴
۳۹
۳۵
۳۳
۳۱
۲۹
۲۱
۲۵
۲۴
۷۵
۶۰
۵۰
۴۴
۴۰
۳۷
۳۶
۳۳
۳۰
۲۹
۲۷ ۳۵
۴۵
۵۳
۶۰
۶۸
۷۰
۷۵
۸۳
۸۸
۹۰
۱۰۰

كنيا استراليا
بازدهي
(كيلوگرم در هكتار) تاريخ بازدهي
(كيلوگرم در هكتار) تاريخ
۹۸۶
۸۸۵
۵۴۹
۲۳۵
۱۴ خرداد
۵ تير
۲۶ تير
۱۶ مرداد ۲۵۲۲
۳۶۴۰
۳۳۴۵
۳۴۲۷
۳۱۹۲
۲۵۱۲
۷۹۰ ۵ شهريور
۵ مهر
۳آبان
۱آذر
۲۹ آذر
۲۸ دي
۲۶ بهمن

آبياري
با اينكه آفتابگردان به خشكي خاك مقاومت دارد و توليد ديم آن امكان پذير است اما حصول عملكرد هاي خوب مستلزم تامين رطوبت كافي در خاك طي تمامي طول دوره رشد گياه است. حساسيت به كم آبي در افتابگران در زمان تشكيل جوانه گل تا هنگام رنگ گيري كامل دانه ها زياد است. آبياري محصول در اين مرحله مي بايستي هنگامي انجام گيرد كه پتانسيل آب در خاك به حدود ۰٫۵ اتمسفر رسيده و يا بيش از ۵۰% رطوبت قابل استفاده از عمق ۲۰ تا ۳۰ سانتيمتري خاكهاي داراي بافت متوسط خارجي نگرديده باشد. تنش رطوبتي در اين مرحله موجب نقصان تعداد بذر در طبق و در نتيجه عملكرد در هكتار مي شود. چنانچه تنش رطوبتي طي دوره ۲۰ روزه پس از ريزش

گلبرگها پيش آيد موجب نقصان درصد روغن دانه مي گردد. ملاك آبياري آفتابگردان از زمان پس از استقرار محصول تا تشكيل جوانه هاي گل و نيز از زمان رنگ گيري دانه تا رسيدگي محصول، رسيدن پتانسيل آب در خاك به ۱- تا ۲- اتمسفر يا تحليه حداكثر ۶۰ تا ۶۵ % از رطوبت قابل استفاده در خاكهاي داراي بافت متوسط است. معمولا در هر آبياري خاك را بسته به مرحله رشد گياه و نفوذ پذيري خاك تا عمق ۵۰ الي ۱۵۰ سانتيمتبري به حد ظرفيت مزرعه مي رسانند.
اشكال بزرگ آفتابگردان آبي در مقايسه با سيار محصولات، ارتفاع آفتابگردان با سيستم نسبتا محدود ريشه است. هنگامي كه آفتابگردان تحت شرايط فارياب در نواحيي كاشت مي شود كه معمولا بادهاي شيدي مي وزد، بوته ها بسهولت ريشه كن مي شوند، زيرا خاك خيس آنها را بخوبي نگاه نمي دارد.براي اطمينان از تشكيل دانه هاي آفتابگردان آخرين آبياري زماني است كه طبقها در حال رسيدن باشند.
هنگامي كه آفتابگردان پس از محصولي كاشت شود كه بسيار آبياري شده باشد يا در نقاطي كاشت شود كه رطوبت زير خاك بطور طبيعي بالا باشد، فقط با ۳۰۰ –۵۰۰ ميليمتر آب بيشتر، محصولات خوبي به بار خواهد آمد. در شرايط طبيعي مصرف آب آفتابگردان عمدا به ۱۵۰ سانتيمتر بالاي خاك محدود مي شود، اما اغلب گزارش مي شود كه ريشه تا دو برابر اين مقدار در خاك نفوذ مي كند.
يك بار آبياري قبل از كاشت و يك بار در زماني كه طبقهاي گل در حال شكل گرفتن هستند و در

اين بين، حداقل دو بار آبياري ديگر با فواصل مناسب ضروري است.
رطوبت اضافي براي آفتابگردان در هر مرحلا از رشد مضر است و ميزان خسارت مستقيما به طول دوره غرقابي شدن بستگي دارد. امروزه به ويژه هنگامي كه هيبريد هاي كوتاه كاشت مي شوند، آبياري باراني آفتابگردان بيشتر معمول است.

محصول روغن
(کيلوگرم در هكتار) درصد روغن شوري خاكEc*103 رفتار
كم نمك ترين آب در دسترس
۵۵۹۰
۴۹۸۰
۴۱۸۰
۳۷۶۰
۲۹۶۰
۲۷۹۰
۱۹۲۰ ۴۱٫۱
۴۱٫۳
۳۹٫۵
۳۹
۳۸٫
۳۷٫۱
۳۵٫۸ ۰٫۵
۰٫۹
۱٫۲
۱٫۶
۲٫۱
۲٫۱
۳٫۲ ۱٫۱
۲= ميزان شوري
۴=
۶=
۸=
۱۲=
۱۶=

رابطه بين آب – خاك- گياه و اتمسفر

رابطه بين آب- خاك – گياه و اتمسفر را مي توان به اين صورت توصيف كرد كه گياه براي زنده ماندن نياز به آب دارد و آب بصورت ذخيره در خاك موجود است. اتمسفر انرژي لازم براي گياه را تامين مي كند تا بتواند آب مورد نياز خود را از خاك دريافت كند. اين فرايندهاي به ظاهر ساده در يك سيستم بسيار پيچيده و مرتبط صورت مي گيرد. كه به آن زنجيره متاثر از اجزا ديگر بوده و بر ساير عناصر نيز اثر مي گذارد. بطوريكه هيچ فرايندي از آن را نمي توان به صورت ساده و مستقل در نظر گرفت و اگر عملا گاهي اوقات از فرايندهاي جداگانه اي مانند تعرق، جذب، تبخير و يا امثال آن بحث مي شود فقط از نظر ساده كردن موضوع و تبين آن مي باشد. گياه در مناطق خشك و نيمه خشك كه مسئاله كمبود آب يكي از معضلات كشاورزي مي باشد تعرق اساسي ترين فرايندي است كه در

زنجيره آب – خاك – گياه و اتمسفر صورت مي گيرد. حدود ۹۰ درصد اجزا فعال گياه از آب تشكيل شده و بيش از ۹۹ درصد آب مصرفي گياه صرف تبخير و تعرق مي شود.
بطور كلي فرايند تبديل آب مايع به بخار را تبخير مي گويند. اين تبخير ممكن است از سطح آزاد آب، سطح مرطوب خاك و يا به صورت تعرق از سطح گياه صورت بگيرد. در فعاليتتهاي عمراني تبخي

ر ازدو نظر حئز اهميت است. اولا تبخير مستقيم از سطح رودخانه ها، درياچه ها، و مخازن سدها كه باعث تلفات آب مي شود. ثانتا تبخير و تعرق اطراف سطح پوشش گياهي- داخلي حوزه هاي آبريز نيز جز تلفات محسوب مي گردد. برآورد ميزان آبيكه بمصرف تعرق زراعت و درختان مي رسد بر اساس تبخير و تعرق است حتي ابعاد و اندازه شبكه هاي آبياري نيز تابع مستقيمي از مقدار و زمان آب مصرفي است كه بصورت تبخير و تعرق وارد جو مي گردد. رابطه بين آب، خاك، گياه و اتمسفر به اين ترتيب است كه گياه براي ادامه زندگي به آب نياز دارد و آب بصورت ذخيره در خاك موجود است. اتمسفر انرژي لازم را براي گياه تهيه مي كند تا بتواند آب مور نياز خود را از خاك دريافت كند. مقدار آبي كه زمين در اثر تبخير و تعرق از دست مي دهد به عوامل اقليمي نوع گياهان و درصد پوشش گياهي بستگي دارد.
در صورتيكه آب به اندازه كافي در اختيار باشد تبخيز و تعرق با حداكثر توان خود صورت مي گيرد كه مقدار آنرا تبخير و تعرق پتانسيل گويند. در طبيعت تبخير و تعرق واقعي وجود دارد كه مقدار آن از تبخير تعرق پتانسيل كمتر است. از روي ميزان تبخير و تعرق در واقع مي توان به نياز آبي يك گياه پي برد.
تبخير تعرق در پوشش گياهي
در زنجيره آب- خاك – گياه و اتمسفر، آب مستقيما از سطح خاك و يا توسط گياه بداخل اتمس

فر وارد مي شود. انتقال آب از سطح خاك يا سطح آزاد آب به هوا را تبخير Evaperation و خروج آن از گياه را تعرق Transpiration گويند.
اين پديده ها رويهمرفته بنام باركننده Evapotranspiration ناميده مي شوند. منظور از تعيين تبخير تعرق براورد مقدار آبي است كه بايد به يك پوشش زراعي داده شود تا در طول دوره رويش صرف تبخير تعرق نموده و بدون آنكه با تنش آبي مواجه شود، رشد خود را تكميل نموده و حداكثر مقدار محصول را توليد كند.

عوامل مهمي كه در مقدار تبخير تعرق گياهان تاثير مي گذارد اقليم منطقه و صفات مشخصه هر گياه است.
براي براورد تبخير تعرق از دو روش مستقيم و غير مستقيم مي شود استفاده كرد. در روش مستقيم بخش كوچك و كنترل شده اي از مزرعه را مجزا كرد، مقدار تبخير تعرق در يك دوره زماني مستقيما اندازه گيري مي شود. حال آنكه در روش غير مستقيم از عوامل مختلف اقليمي و گياهي استفاده شده و از روي ارتباط آنها با تبخير تعرق و معادلاتي كه قبلا با روشهاي مستقيم واسنجي شده اند، تبخير تعرق پوشش گياهي مورد نظر تخمين زده مي شود.
روشهاي غير مستقيم تعيين تبخير تعرق يا روشهاي محاسباتي همگن از اين فرمول تبعيت مي كنند:

Etc تبخير تعرق گياه مورد نظر

Kc ضريب گياهي
ET0 تبخير تعرق پتانسيل يا گياه مرجع
روشهاي محاسباتي ET0
يك گياه مرجع چمن يا يونجه انتخاب مي شود. گياه مرجع چمن ارتفاعي بين ۸ تا ۱۵ سانتيمتر داشته، سطح وسيعي را در برگرفته و بطور كامل و يكنواخت زمين را پوشش مي دهد.(با پوشش ۱۰۰%) براي گياه مرجع يونجه نيز تعريف مشابهي شده است.

بنابر اين تبخير و تعرقي كه از يك سطح پوشيده از گياه فرضي فوق صورت مي گيردبه نام تبخير و تعرق گياه مرجع معروف است. گوچه يونجه از نظر مشابهت با گياهان زراعي بيشتر مورد علاقه متخصصين است اما در عمل هنوز هم چمن بعنوان گياه مرجع كاربري بيشتري دارد.
روشهايي كه براي محاسبه تبخير و تعرق گياه مرجع پيشنهاد شده است هر كدام از نظر داده هاي مورد لزوم نيازهاي متفاوتي دارد. در برخي از آنها لازم است آمار درجه حرارت روزانه وجود داشته باشند. حال آنكه براي تعداد زيادي از روشها داشتن آمار ماهانه هواشناسي كفايت مي كند. اين روشها را مي توان بطور كلي در ۴ گروه تقسميم كرد كه عبارتند از:
۱- روشهاي موسوم به آيروديناميك
۲- روشهاي موسوم به توازن انرژي

۳- روشهايي كه از تركيب دو روش فوق حاصل شده است(تركيبي)
۴- روشهاي تجربي
روشهاي تركيبي:

در سال ۱۹۴۸ پنمن(Penman) از تركيب روشهاي آيروديناميك و توازن انرژي روشي را براي محاسبه تبخير تعرق ارائه نمود كه به روش تركيبي يا معادله پنمن معروف شد. معادله پنمن در ابتدا براي محاسبه تبخير از سطح آزاد آب ارائه گرديد و سپس براي محاسبه تبخير تعرق از يك سطح كامل پوشيده از چمن مورد استفاده قرار گرفت. FAO (سازمان جهاني خواربار و كشاورزي) براي محاسبه تبخير تعرق گياه مرجع چهار روش زير را پيشنهاد نمود:
۱- فرمول اصلاح شده بلاني و كريدل
۲- فرمول اصلاح شده پنمن
۳- روش تابش
۴- استفاده از طشتك تبخير

روش بلاني كريدل- اصلاح شده توسط FAO
پروت (Pruitt) از اساتيد آمريكايي و عضو وابسته سازمان FAO داده هاي هواشناسي و نياز آبي گياهان را در ۱۳ وضعيت آب و هوايي مختلف مورد بررسي قرار داد و سرانجام به اين نتيجه رسيد كه روش بلاني و كريدل مي تواند نسبت به ساير پارامترهاي هواشناسي مانند رطوبت هوا، ساعات آفتابي و سرعت باد اصلاح گردد.
فرمول پيشنهادي پروت به شرح زير است:

Eto تبخير و تعرق گياه مرجع (چمن) بر حسب ميلي متر در روز
C ضريب اقليمي
T متوسط ماهانه درجه حرارت بر حسب درجه سانتيگراد