چکیده

استان گیلان هرساله درفصل کشت و کار برنج در طی ماههای فروردین تا شهریور ماه تحت تاثیر عوامل متفاوت اقلیمی قرار می گیرد.تغییرات پارامترهای اقلیمی منطقه می تواند باعث اثرات مخرب بر محصولات کشت شده گردد و شاخص عملکرد را پائین آورده و یا باعث کاهش صرفه اقتصادی محصول کشت شده شود.

این عناصر آب و هوایی می تواند بر روند رویشی گیاه برنج تاثیر گذار باشد. یکی از عواملی که در ایام رخ می دهد تغییرات دمایی می باشد، در این تحقیق بر روی آستانه های دمایی حداقل برنج کار شده است. بروز یخبندان ها و سرماهای دیررس بهاری و زود رس پائیزی همواره از مشکلات کشاورزان این منطقه می‎باشد.

دراین تحقیق با استفاده از داده های20 ساله ایستگاه های همدیدی شهرستان رشت (2012-1993) دریافتی از اداره کل هواشناسی استان گیلان، تعدادکل و احتمال وقوع دماهای صفر درجه سانتی گراد و پائین تر و همچنین دماهایی که رخ داد سرمازدگی را به دنبال دارند محاسبه گردید.

درابتدای این تحقیق به مقوله فراوانی و احتمال وقوع دماهای صفر درجه سانتی گراد و پائین تر به جهت یافتن رخ دادهای منجر به یخبندان پرداخته شد، سپس تاریخ مراحل مختلف فنولوژیکی گیاه مشخص گردید و به دنبال آن سرمازدگی در گیاه را در زمان های متفاوت و مراحل مختلف گیاه مورد بررسی قرار گرفت و احتمال وقوع سرمازدگی در این مقاطع محاسبه گردید.

قبل از این که به بررسی داده های دریافتی از اداره کل هواشناسی استان گیلان پرداخته شود می بایست داده‎ها را از حالت کدینگ خارج نمود و نسبت به صحت آن آگاه شد، که این مرحله با استفاده از آزمون ران تست به انجام رسید. بعد از این مرحله داده ها از میلادی به شمسی مرتب سازی شد.

در برآورد وقوع دماهای زیر صفر فیزیولوژیکی برنج احتمال وقوع 90 درصد، 50 درصد و 25 درصد نیز محاسبه گردید، و در سایر مراحل عدم وقوع رخ داد نیز مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج این تحقیق نشان داد که در منطقه مورد مطالعه، یخبندان در دوره رویش برنج تاثیر چندانی نداشته و رخ دادن اتفاقی دماهای زیر صفر نمی تواند اخلالی در رویش این گیاه پدید آورد، اما از زمان کشت تا برداشت سرما زدگی به عنوان یک عامل مهم همواره در محیط بروز می نماید. بیشترین اثر سرمازدگی در گیاه برنج در مرحله پنجه زنی و رسیدن دانه می باشد. که میتوان با تعیین مناسب ترین تاریخ کشت و همچنین انتخاب ارقام زودرس و میان رس این عامل خسارت زا را کنترل کرد. 

واژگان کلیدی: یخبندان، سرمازدگی، گیاه برنج، شهرستان رشت

فهرست مطالب

عنوان                                               صفحه

چکیده 1

مقدمه 2

فصل اول: کلیات تحقیق

1.کلیات تحقیق 4

1-1. بیان مسئله 4

1-2. سئوال های اساسی تحقیق 5

1-3. انگیزه تحقیق 5

1-4. اهداف تحقیق 5

1-5. فرضیه ها 5

1-6. روش گردآوری اطلا عات 6

1-7. ابزار گردآوری اطلا عات 6

1-8. روش و مراحل تحقیق 6

1-9. روش تجزیه وتحلیل اطلاعات 6

1-10. موقعیت جغرافیایی شهرستان رشت 6

فصل دوم : ادبیات تحقیق پیشینه تحقیق

2-1. پیشینه تحقیق 10

2-2. مبانی تئوری تحقیق 15

2-2-1.  بلاياي (طبیعی ) اقليمی 16

2-3. نگره علمی منشاء سرما زدگی و یخبندان 17

2-4. سرما زدگی 19

2-5. یخ زدگی 19

2-5-1. یخبندان های تابشی یا تشعشعی 19

2-5-2. یخبندان های جبهه ای یا جابجایی 20

2-5-3. یخبندان های مختلط 21

2-6. تعریف شلته 21

2-7. توده های هوا 21

2-8. محصول مورد بررسی 22

2-9. تاريخچه و منشاء برنج 22

فصل سوم: روش اجرای تحقیق مواد و روش ها

3-1. داده ها و روش ها 26

3-2. داده ها 27

3-3. دسته بندی داده های استخراج شده 31

3-4. روش کار 32

3-4-1. دسته بندی داده ها 32

3-4-2. تعیین دمای نرمال روزانه 33

3-4-3. راست آزمایی داده های دمایی 33

3-4-3-1. آزمون همگنی یا ران تست (RUN TEST) 34

3-5. محدودیت های تحقیق 35

3-6. خسارات وارده به محصولات 35

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ها یافته های تحقیق

4. مقدمه 37

4-1. احتیاجات دمایی گیاه برنج 37

4-1-1. آزمون صحت داده های دماسنج کمینه سطح زمین 38

4-1-2. آزمون صحت داده های دماسنج کمینه سایکرومتر 39

4-1-3. آزمون صحت داده های دمای میانگین اسکرین 39

4-2. محاسبه احتمال وقوع یخبندان های دیر رس بهاره 40

4-3. احتمال وقوع یخبندانهای دیر رس بهاری در سطح خاک 40

4-4. احتمال وقوع یخبندانهای دیررس بهاری در اسکرین 42

4-5. احتمال وقوع دمای 11 درجه سانتی گراد در کمینه اسکرین 43

4-5-1.احتمال وقوع 90 درصد کمینه دمای 11 درجه سانتی گراد وکمتردر اسکرین 45

4-5-2. احتمال وقوع 50 درصد کمینه دمای 11 درجه سانتی گراد  اسکرین 45

4-5-3. احتمال وقوع 25 درصد کمینه دمای 11 درجه سانتی گراد اسکرین 46

4-6. احتمال وقوع میانگین11 درجه سانتی گراد در اسکرین 46

4-6-1. احتمال وقوع 50 درصد میانگین دمای 11 درجه سانتی گراد اسکرین 47

4-6-2. احتمال وقوع 25 درصد میانگین دمای 11 درجه سانتی گراد اسکرین 48

4-7. احتمال وقوع سرمازدگی در مرحل مختلف رشد گیاه برنج 48

4-8. مراحل رشد و نمو گیاه برنج 49

4-9. بررسی نرمال دمای روزانه ایستگاههای شهرستان رشت 49

4-10. مراحل مختلف فنولوژیکی رشد برنج در ارتباط با عوامل اقلیمی 49

4-10-1. مرحله جوانه زنی 50

4-11. تاریخ بذر پاشی 51

4-12. مرحله پنجه زنی 52

4-12-1. یافتن تاریخ پنجه زنی در منطقه مورد مطالعه 53

4-12-2. تاریخ پنجه زنی در رشت 53

4-13. طویل شدن ساقه 55

4-13-1. یافتن تاریخ طویل شدن ساقه در منطقه مطالعاتی 55

4-14. مرحله گل دادن 57

4-14-1. یافتن تاریخ گلدهی در منطقه مطالعاتی 58

4-14-2. تاریخ گلدهی در رشت 58

4-15. مرحله شیری شدن دانه 60

4-15-1.یافتن تاریخ شیری شدن دانه 60

4-15-2. تاریخ شیری شدن دانه در رشت 60

4-16. رسیدن دانه 62

4-16-1. یافتن تاریخ رسیدن دانه و برداشت 62

4-16-2. تاریخ رسیدن دانه در رشت 62

4-17. محاسبه احتمال وقوع سرمازدگی در مرحله پنجه زنی و طویل شدن ساقه 64

4-18. محاسبه احتمال وقوع سرمازدگی در مرحله گلدهی و شیری شدن دانه و رسیدن دانه 66

فصل پنجم: بحث نتیجه گیری پیشنهادات

5. نتیجه گیری 70

5-1. بررسی وقوع یخبندان 70

5-2. وقوع یخبندان های زودرس بهاره 70

5-2-1. وقوع یخبندان های زودرس بهاری در سطح خاک 70

5-2-2. وقوع یخبندان های زودرس بهاری در داخل اسکرین 71

5-3. وقوع یخبندان های زودرس پائیزه 72

5-4. وقوع رخ داد سرمازدگی 73

5-4-1. سرمازدگی بر اساس دمای کمینه اسکرین 74

5-4-1-1. احتمال وقوع 90 درصد 74

5-4-1-2. احتمال وقوع 50 درصد 75

5-4-1-3. احتمال وقوع 25 درصد 76

5-4-2. سرمازدگی در مراحل مختلف رشد گیاه برنج 76

5-4-2-1. سرمازدگی در مرحله پنجه زنی و طویل شدن ساقه 76

5-4-2-2. سرمازدگی در مرحله گلدهی و شیری شدن دانه و رسیدن دانه 77

5-5.  پیشنهادات 78

5-5-1. اثر سرمایش زمستان بر محصول کشت شده سال بعد 78

5-5-2. بررسی مناسب ترین تاریخ کاشت 79

5-5-3. اثر دما برروی آفات 79

5-5-4. مقایسه روند رویشی واریته های مختلف 79

منابع و ماخذ 80

فهرست جدول

عنوان                                               صفحه

جدول 2-1 دماهای بحرانی با تداوم 30 دقیقه ای 19

جدول 3-2 مشخصات ايستگاههاي هواشناسي محدوده مطالعاتي 27

جدول 3-3 یک نمونه ازسطح زیر کشت، میزان تولید وعملکرد محصول برنج در شهرستان رشت 29

جدول 3-4 نمونهاي ازرخداد سرما زدگی با بازه زمانی محدود 31

جدول 3-5  نمونه ای از رخداد سرما زدگی با تداوم گسترده تر 32

جدول 3-6 نمونه ای از داده های رمزگشایی شده ایستگاه هواشناسی همدیدی فرودگاهی رشت 33

جدول 3-7 حدود مجاز دنباله 34

جدول 4-8  دمای مراحل مختلف فنولوژی برنج 38

جدول 4-9  ران تست دمای کمینه سطح زمین 38

جدول 4- 10 ران تست دمای کمینه سایکرومتر 39

جدول 4-11 ران تست دمای میانگین اسکرین 40

جدول 5-12 کمینه  دمای شهریور ماه در بازه آماری 20 ساله 73

فهرست اشکال

عنوان                                               صفحه

شکل 1-1 موقعيت جغرافیایی شهرستان رشت 8

شکل 2-1 آمار رخ داد بلایای طبیعی در سطح جهان(2007-1980)(سایت سازمان هواشناسی) 17

شکل 3-1 نمونه ی از داده های  Scdataایستگاه همدیدی رشت 28

شکل 3- 2 مراحل مختلف فنولوژیکی برنج 30

شکل 3-3 طول دوره مراحل مختلف برنج 30

شکل 4-1 نمودار محاسبه احتمال وقوع دمای صفر و زیر صفر در سطح زمین 41

شکل 4-2 نمودار محاسبه عدم وقوع دمای صفر و زیر صفر در سطح زمین 42

شکل 4-3  نمودار محاسبه احتمال وقوع دمای صفر و زیر صفر در اسکرین 43

شکل 4- 4 نمودار محاسبه عدم وقوع دمای صفر و زیر صفر در اسکرین 43

شکل 4- 5 احتمال وقوع کمینه دمای 11 درجه سانتی گراد 44

شکل 4- 6 احتمال عدم وقوع کمینه دمای 11 درجه سانتی گراد 44

شکل 4- 7 احتمال وقوع 90% دمای میانگین 11 درجه سانتی گراد در اسکرین 45

شکل 4-8 احتمال وقوع 50% دمای کمینه 11 درجه سانتی گراد اسکرین 45

شکل 4-9 احتمال وقوع 25% دمای کمینه 11 درجه سانتی گراد اسکرین 46

شکل 4-10 احتمال وقوع میانگین دمای 11 درجه سانتی گراد اسکرین 47

شکل 4- 11 احتمال عدم وقوع میانگین دمای 11 درجه سانتی گراد اسکرین 47

شکل 4-13 احتمال وقوع 25% میانگین دمای 11 درجه سانتی گراد اسکرین 48

شکل 4- 14 نقشه پهنه بندی آستانه 11 درجه جوانه زنی 52

شکل 4-15 نقشه پهنه بندی آستانه 20 درجه پنجه زنی 54

شکل 4-16 نقشه پهنه بندی درجه مطلوب پنجه زنی 54

شکل 4-17 نقشه پهنه بندی درجه مطلوب طویل شدن ساقه 56

شکل 4-18 پهنه بندی دمای مطلوب 20-35 درجه روزانه طویل شدن ساقه 57

شکل 4-19 نقشه پهنه بندی درجه مطلوب گلدهی 59

شکل 4-20 نقشه پهنه بندی دمای مطلوب 35-25 درجه روزانه گلدهی 59

شکل 4-21 نقشه پهنه بندی  دمای مطلوب  شیری شدن دانه 61

شکل 4-22 نقشه پهنه بندی  دمای مطلوب  35-25 درجه شیری شدن دانه 61

شکل 4-23 نقشه پهنه بندی دمای مطلوب  رسیدن دانه 63

شکل 4-24 نقشه پهنه بندی درجه 25-35 درجه مطلوب روزانه مرحله رسیدن 63

شکل 4-25 احتمال وقوع دمای میانگین 20 درجه سانتی گراد و پائین تر 64

شکل 4-26  احتمال عدم وقوع دمای میانگین 20 درجه سانتی گراد و پائین تر 65

شکل 4- 27 احتمال وقوع دمای میانگین 20 درجه سانتی گراد و پائین تر در مرحله پنجه زنی و طویل شدن ساقه 65

شکل 4-28  احتمال عدم وقوع دمای میانگین 20 درجه سانتی گراد و پائین تر در مرحله پنجه زنی و طویل شدن ساقه 66

شکل 4- 29 احتمال وقوع دمای میانگین 25 درجه سانتی گراد و پائین تر 67

شکل 4- 30 احتمال عدم وقوع دمای میانگین 25 درجه سانتی گراد 67

شکل 4-31 احتمال وقوع دمای میانگین 25 درجه سانتی گراد و پائین تر در مرحله گلدهی، شیری شدن و رسیدن دانه 68

شکل 4-32 احتمال عدم وقوع دمای میانگین 25 درجه سانتی گراد و پائین تر در مرحله گلدهی، شیری شدن و رسیدن دانه 68

شکل 5-1  نمودار محاسبه احتمال وقوع دمای صفر و زیر صفر در سطح زمین 71

شکل 5-2 نمودار محاسبه احتمال وقوع دمای صفر و زیر صفر در اسکرین 72

شکل 5-3 احتمال وقوع کمینه دمای 11 درجه سانتی گراد 74

شکل 5-4 احتمال وقوع 90% دمای میانگین 11 درجه سانتی گراد در اسکرین 75

شکل 5- 5  احتمال وقوع 50% دمای کمینه 11 درجه سانتی گراد اسکرین 75

شکل 5- 6 احتمال وقوع 25% دمای کمینه 11 درجه سانتی گراد اسکرین 76

شکل 5-7 احتمال وقوع دمای میانگین 20 درجه سانتی گراد و پائین تر در مرحله پنجه زنی و طویل شدن ساقه 77

شکل 5-8  احتمال وقوع دمای میانگین 25 درجه سانتی گراد و پائین تر در مرحله گلدهی، شیری شدن و رسیدن دانه 78