سرویس‌های هواشناسی کشاورزی

نویسنده : آرش رازبان(ورودی ۱۳۹۰ مهندسی کشاورزی - آب)
کلمات کلیدی : هواشناسی کشاورزی / پیش‌بینی
چکیده : کاربرد سرویس‌ها و پیش‌بینی‌‌های هواشناسـی در کشاورزی
اگرچه رشد و نمو گیاهان تابع ویژگی‌های ژنتیکی خود می‌باشد؛ ولی اثر عوامل اقلیمی و آب‌وهوایی با توجه به روابط پیچیده آنها با مراحل مختلف رشد و نمو گیاهان از اهمیت به‌سزایی برخوردار است.
بشر برعکس جانوران و گیاهان سعی کرده است محیط اطراف را همیشه به نفع خود تغییر دهد؛ به عبارتی بر محیط آب‌وهوایی پیرامون خود تسلط یابد. او همین طرز فکر را برای تهیه خوراک و پوشاک داشته که به ناچار مجبور بوده از طریق کشاورزی نسبت به تأمین آنها اقدام نماید. با این وجود، بشر به دلیل متغیر بودن شرایط و پارامترهای آب‌وهوایی و عدم تسلط بر این تغییرات، تاکنون موفق به ایجاد شرایط مطلوب و دلخواه برای کنترل اوضاع جوی به جهت تولید بهتر محصولات کشاورزی نشده است. با وجود آن‌که اجتناب کامل از تغییرات آب‌وهوایی و مخاطرات آنها امکان‌پذیر نمی‌باشد؛ اما در دهه‌های اخیر توانسته با به‌کار بردن وسایل و روش‌های گوناگون علمی، تا حدودی خود را با تغییرات آب‌وهوایی و اقلیمی سازگار نماید و بتواند خسارات ناشی از آنها را به حداقل ممکن برساند. در مقابل، پیش‌بینی شرایط جوی، تطبیق تولیدات کشاورزی و استفاده حداکثر از شرایط موجود از موفیقت‌های بشر در مواجهه با طبیعت بوده است. بدیهی است رشد و توسعه کشاورزی امروزی تا حدود زیادی در گروی همین تشخیص شرایط جوی و تغییر در اثر آنها و انطباق عملیات تولیدات کشاورزی با آنهاست. در نتیجه مطالعه و چگونگی کاربرد عوامل آب‌وهوایی توانسته تولیدکنندگان کشاورزی را در افزایش عملکرد محصولات کشاورزی و اجرای پروژه‌های زیربنایی در بخش کشاورزی در جلوگیری از خسارات پیش‎‌بینی نشده مثل مقابله با خطرات ناشی از طوفان، سیل، تگرگ، خشکسالی و سرمازدگی‌ها یاری دهد.
در همین راستا به تشریح انواع سرویس‌های بخش هواشناسی کشاورزی پرداخته تا بتوان با آشنایی و استفاده حداکثری و بهینه از آنها، گامی مؤثر در جهت دستیابی به کشاورزی پایدار و حفظ امنیت غذایی برداشته شود.
بر همین مبنا عمدتا 4 نوع پیش‌بینی آب‌وهوایی وجود دارند که در ادامه به تشریح هر کدام از آنها می‌پردازیم:
1.پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت
این نوع پیش‌بینی برمبنای یک آنالیز دقیق از فرآیندهای فیزیکی رخ‌داده در جو می‌باشد که شامل داده‌های مربوط به دماهای حداکثر و حداقل، سرعت و جهت باد، زمان و مقدار بارش، رطوبت نسبی، مدت تابش آفتاب و رخدادهای ناگهانی جوی است. این نوع پیش‌بینی معمولا به روش عددی تهیه شده و برای 24 ساعت بعد منتشر و تا 48 الی 72 ساعت آینده تمدید می‌شود.
کاربردهای این پیش‌بینی به شرح ذیل می‌باشد:
1)تعیین عمق کاشت بذر جهت دستیابی به پوشش گیاهی مطلوب
2)تعیین تاریخ کاشت گیاه زراعی
3)تصمیم‌گیری در مورد آبیاری گیاه زراعی
4)تصمیم‌گیری زمان برداشت گیاهان زارعی
5)دست‌یابی به حداکثر کارایی در سم‌پاشی و کاربرد علف‌کش‌ها
6)کاربرد در زمان چیدن پشم گوسفندان

2.پیش‌بینی‌های میان‌مدت
این نوع پیش‌بینی‌ها معمولا به وسیله روش‌های سینوپتیکی (همدیدی) و عددی تهیه می‌گردد، برای 3-7 روز معتبر است و شامل اطلاعات کلی تغییرات نوع آب‌وهوا، توالی روزهای بارندگی، امواج خشکی و رطوبتی و مخاطرات جوی مثل امواج سرمایی و گرمایی می‌باشد.
کاربردهای این نوع پیش‌بینی به شرح ذیل است:
1)تصمیم‌گیری برای استفاده از آب در آینده
2)اجتناب از سم‌پاشی، هنگامی که بیماری‌ها و آفات در زیر آستانه خسارت هستند.
3)استفاده کارآمد و اقتصادی از نیروی کار، تجهیزات و مدیریت آب برای آبیاری
4)تغییر درجه حرارت برای 5 روز
5)کاشت و برداشت گیاهان زراعی
6)برنامه‌ریزی زمان سم‌پاشی
7)نیازهای غذایی حیوانات
8)حفاظت گیاهان در برابر برفک

3.پیش‌بینی‌های بلندمدت
این نوع پیش‌بینی که به پیش‌بینی‌های فصلی نیز معروف است، یک تولید آماری مرتبط با داده‌های اقلیمی درازمدت از پدیده‌هایی مثل شاخص نوسانات جنوبی و دمای سطح دریا می‌باشد. اخیرا مدل‌های گردش عمومی جو-اقیانوس (OAGCMS) به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد تا پیش‌بینی‌های بلندمدت را توسط مدل‌سازی گردش‌ها و فعل‌ و انفعالات اقیانوسی و جو ایجاد نماید. تأکید این نوع پیش‌بینی‌ها روی ناهنجاری‌های بارش و دما می‌باشد.
کاربردهای آن به شرح ذیل است:
1)تصمیم‌گیری نوع گیاهان زراعی
2)کمک به مدیریت منابع آبی کمیاب
3)زمان‌بندی کاشت گیاهان زراعی
4)برنامه‌ریزی به موقع مبارزه با بیماری‌ها و آفات
5)انتخاب ارقام مناسب برای الگوی آب‌وهوا
6)تعیین سیاست‌های ملی
4.پیش‌بینی‌های محلی
این نوع از پیش‌بینی برای یک دوره کوتاه و ناحیه محدود انجام می‌شود. برای 24 ساعت معتبر است و حاوی اطلاعاتی محلی نظیر سرعت باد شدید، طوفان همراه با رعد وبرق، مه و ... می‌باشد که توسط اداره هواشناسی مستقر در فرودگاه انجام می‌گردد. این نوع پیش‌بینی همچنین گیاهان زراعی و کشاورزان را هدف دارد و در انجام عملیات‌های کشاورزی مختلف مؤثر است.

یک پیش‌بینی هواشناسی کشاورزی همیشه 5 مؤلفه دارد:
1)خلاصه وضعیت آب‌وهوا
2)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای محصولات
3)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای عملیات‌های زراعی
4)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای دام
5)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای آفات و بیـماری‌ها

1)خلاصه وضعیت آب و هوا:
شامل توصیف موقعیت‌ها و جابجایی‌های سیستم‌های کم‌فشار، پرفشار و تراف‌های جو بالا، جبهه‌ها و آب‌وهوای وابسته به این سیستم‌هاست. این اطلاعات از مشاهدات سینوپتیک، نمودارهای پراگنوستیک (وابسته به آثار آینده و پیش‌بینی خطر) و تصاویر مرئی و مادون قرمز از ماهواره‌های هواشناسی به دست می‌آید. همچنین برای پیش‌بینی‌های فصلی از داده‌های تاریخی دمای سطح دریا و مقادیر و مراحل SOI و دیگر پدیده‌های دورپیوندی وابسته استفاده می‌گردد.

2)تفسیر شرایط آب‌وهوایی برای محصولات:
با محاسبه اثرات آب‌وهوا روی جوانه‌زنی، سبز شدن، نرخ رشد، محافظت از یخ‌زدگی و تقاضای آبیاری به دست می‌آید. همچنین اثرات تجمعی این پیش‌بینی‌ها جهت تعیین تاریخ برداشت، مدت زمان، قدرت و کیفیت جوانه‌ها، میوه‌ها و سبزیجات به کار می‌رود.

3)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای عملیات‌های زراعی:
با محاسبه نرخ خشک شدن خاک، تلفات تبخیر، اثرات گرما، سرما و باد روی کاربرد کود و مواد شیمایی، رطوبت و دوباره مرطوب شدن جوانه‌ها و علف‌های خشک به دست می‌آید.

4)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای دام:
ترکیبات متنوع دما و رطوبت در جو موجب آسایش و یا عدم آسایش حیوانات می‌شود. شاخص‌هایی قابل دسترسی وجود دارند که اثرات ترکیبی دما و رطوبت را روی دام ها نشان می‌دهند. این شاخص‌ها نشانه‌های تنش حرارتی (گرمایی)، تنش‌های سرمایی، تجهیزات پناهگاه و اثر آب‌وهوا روی گوشت، شیر و تولید تخم مرغ ایجاد می‌کنند.

5)تفسیر شرایط آب‌وهوا برای آفات و بیماری‌ها:
یک رابطه‌ای بین بیماری‌ها و آفات با آب‌وهوا وجود دارد. پیش‌بینی شیوع این بیماری‌ها و آفات در بخشی از پیش‌بینی‌های وضعیت آب‌وهوایی با استفاده از تجهیزات شبیه‌سازی، سینوپتیکی و آماری صورت می‌گیرد و شامل نوع آفات و بیماری‌ها، پیش‌بینی توسعه احتمالی، شدت انتشار، زمان و مکان انتشار و یا حذف بیماری‌ها می‌باشد.

برای کاربرد مؤثر پیش‌بینی‌های هواشناسی در کشاورزی لازم است که به طور مشروح شرایط محیطی محل را مانند: عوامل اقلیمی، شرایط نامطلوب برای کشاورزی، حرارت‌های خیلی زیاد و خیلی کم، بادهای خشک و ...،
ظرفیت نگهداری آب در خاک، ساختمان و بافت خاک و همچنین درجه حاصل‌خیزی خاک‌ها اندازه‌گیری شود.
با استفاده از این نوع پیش‌بینی‌ها کارشناسان و مروجین می‌توانند توصیه‌های فنی لازم را به کلیه اشخاص ذی‌نفع در بخش کشاورزی انتقال دهند و در نتیجه کشاورزان با رعایت اصول فنی از زمان مناسب کاشت تا برداشت محصولات زراعی و باغی و اطلاع از پیش‌بینی‌های هواشناسی، عملیات زراعی و باغی خود را به بهترین وجه انجام و با جلوگیری از اتلاف محصولات، بالاخص نسبت به انبار کردن و بازاریابی محصولات خود، راندمان محصول و سود فروش خود را افزایش دهند و با استفاده از پیش‌بینی‌های درازمدت، مثل اطلاع از وضعیت ذخایر آبی پشت سدها و سطح آب‌های زیرزمینی و احتمال وجود خشکسالی و ... در تصمیم‌گیری‌های آتی زراعی خود موفق‌تر شوند.
در پایان لازم است اشاره کنیم که اساسا ایجاد و بهره‌گیری از این نوع پیش‌بینی‌ها و خدمات، خود در گروی ایجاد و ثبت داده و نیز آموزش و ترویج استفاده از این خدمات می‌باشد. در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته ایستگاه‌های هواشناسی و هواشناسی کشاورزی در هر مزرعه و در هر مرکز تحقیقات کشاورزی وجود دارد که به صورت مداوم در حال ثبت اطلاعات و ارسال آن به مراکز صادرکننده این پیش‌بینی‌هاست؛ حال آن‌که در کشور ما تعداد این ایستگاه‌ها، آن هم در مقیاس مزرعه‌ای بسیار اندک می‌باشد و متأسفانه بسیاری از این ایستگاه‌های موجود نیز غیرفعال بوده و در تولید و ثبت دقیق داده‌ها نیز موفق عمل نمی‌نمایند؛ لذا توصیه می‌گردد که سازمان‌های متولی این امر نسبت به این مهم اقدام نموده و با صرف هزینه‌ای به مراتب کمتر از هزینه خسارت‌های ناشی از عدم وجود چنین ایستگاه‌هایی، نسبت به ایجاد داده و نیز تربیت نیروی متخصص و کارشناس خبره جهت بهره‌گیری از این اطلاعات مبادرت ورزند.
در بحث آموزش و ترویج، پویایی سیستم آموزشی و نیز ایجاد اعتماد در بین ذی‌نفعان بخش کشاورزی جهت استفاده از این خدمات، حائز اهمیت است. معمولا آموزش کشاورزان به دلیل زمان‌بر بودن، افت اطلاعات انتقالی به زارع، عدم پویایی آموزش‌های دوره‌ای، عدم تطابق زمان توصیه و عمل، عدم امکان استفاده از حداکثر اطلاعات منتقل شده، عدم پیشرفت اطلاعات زارع متناسب با تغییرات سریع تکنولوژی، از کندی و پیشرفت نامحسوس برخوردار است؛ لذا برای حل موضوعات مذکور ضرورت استفاده از روش‌های جدید آموزشی احساس می‌گردد.
از طرفی این پیش‌بینی‌ها باید به اندازه کافی از صحت و دقت لازم برخوردار باشند تا بتوانند در بین ذی‌نفعان اعتمادسازی نمایند؛ چرا که اگر آنها بر اساس این پیش‌بینی‌ها و توصیه‌ها هزینه نموده و اقدامات پیش‌گیرانه لازم را انجام دهند و بنا به هر دلیلی این پیش‌بینی‌ها از صحت و دقت کافی برخوردار نباشد، موجب از بین رفتن اعتماد عمومی نسبت به این پیش‌بینی‌ها و توصیه‌ها شده و خود نیز اثرات زیان‌بارتری به همراه دارد.

منابع:
1-Harpal S. Mavi , Graeme J.Tupper,2005
“Agrometeorology Principles and Applications of Climate Studies in Agriculture”.
2-نصوحی.غلام حسین،”هواشناسی و محصولات کشاورزی” ،انتشارات نصوح،چاپ سوم،آبان1386
3-”سنجش از دور در هواشناسی کشاورزی(مبانی و اصول کاربردی)”،دامبارو دهارا ساهو،ترجمه محمد رضا اردکانی،انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی واحدمیانه،پاییز1388
4-سایت هواشناسی کشور

شناسنامه نشریه