بطور کلی ، نحوه رشد و نمو و میزان محصول گیاهان توسط دو گروه از عوامل کنترل می شود. این دو گروه عبارتند از : اول عوامل ارثی که استعداد بالقوه گیاه را از لحاظ کمیت و کیفیت رشد و تولید محصول معین می نماید. دوم عوامل و پدیده های محیطی که زمینه به فعالیت در آمدن استعداد ارثی را فراهم می آورند. به همین دلیل گیاهان، معمولاً در شرایط طبیعی کمتر از حداکثر رشد و تولید محصول برخوردار می شوند.مهم ترین عوامل محیطی موثر در رشد عبارتند از : (۱) خاک ، که آب و مواد غذایی را در اختیار گیاه قرار می دهد و در ضمن آنرا پا بر جا نگاه می دارد (۲) انرژی تشعشعی ، که به گیاه نور و حرارت می رساند (۳) هوا ، که اکسیژن، گاز کربنیک و مقدار جزیی ازت مورد نیاز گیاه را فراهم می سازد.کیفیت و کمیت خاک و انرژی تشعشعی در نقاط مختلف دنیا بسیار متفاوت است، در صورتی که عامل سوم ، یعنی هوا، معمولاً در مقایسه با دو عامل دیگر، چندان تغییر نمی نماید . هر کدام از این سه عامل در صورت محدود بودن و یا نامناسب بودن ، رشد و تولید محصول گیاهان را به تناسب تحت تاثیر قرار داده، محدود می سازند. از آنجاییکه نقاط مختلف دنیا شرایط مختلفی دارند و گیاه نیز معمولاً مجبور به زندگی در محل ثابتی می باشد برای تولید حداکثر محصول، باید یا گیاهی که به شرایط محیطی خود سازگاری دارد در محل بکارند و یا این شرایط محیطی را فراخور گیاه تغییر دهند. بعضی از عوامل محیطی، تا حدودی ، بوسیله بشر قابل تغییرند در حالیکه تغییر بعضی دیگر به آسانی مقدور نیست بعنوان مثال می توان کمبود آب و ضعف خاک را با آبیاری و مصرف کود جبران ساخت ولی تنظیم درجه حرارت ، از لحاظ اقتصادی ، فقط بصورت محدود و آنهم در گلخانه ها و یا محیط های کوچک و مسدود مقرون به صرفه می باشد. بنابراین در نقاط سردسیر باید حتما ً گیاهان مقاوم به سرما و در نقاط گرمسیر گیاهان بی نیاز به سرما را کاشت؛ همچنانکه گیاهان روز بلند را نیز بایستی در نقاط یا در فصولی که طول روز بلند دارند بکاريم.
۱-۱: بافت خاک
یکی از خواص فیزیکی خاک بافت آنست . بافت خاک عبارتست از اندازه و نسبت در صد مواد متشکله خاک؛ مثل : شن ، لای و رس از روی در صد مواد معدنی موجود در هر خاکی می توان بافت آنرا مشخص نمود ، مثلاً خاکی که ۴۰ در صد شن و ۴۰ درصد لای و ۲۰ درصد رس دارد به نام خاک لمونی و خاکی که ۶۰ درصد شن و ۱۰ درصد لای و ۳۰ در صد رس دارد خاک لمون رسی شنی و خاکی که ۱۰ درصد شن و ۶۰ درصد لای و ۳۰ درصد رس دارد خاک لمون رسی لائی نامیده می شود.
۱-۲: ساختار خاک
اندازه ذرات خاک ، ساختار خاک را تعیین می کند. شن خالص چون ذرات آن تماماً از هم جدا هستند، فاقد ساختمان می باشد، ولی در خاکی که مواد آلی و یا ذرات ریزتر از شن – به نسبت مناسب – وجود داشته باشد، ذرات مجتمع شده و خاک دارای ساختاری ویژه می شود؛ اینگونه تجمع ذرات باعث تهویه بهتر خاک می گردد.ایجاد خاکی با ساختار خوب ، بسیار بطی صورت می گیرد؛ ولی بر عکس، به هم خوردن و خراب شدن ساختار یک خاک ، به علت عدم دقت لازم در حفاظت خاک ممکن است بسیار سریع رخ دهد. مثلاً خاک رسی سنگین در صورتیکه در موقع مرطوب بودن شخم زده شود ساختارش به هم می ریزد و پس از خشک شدن، سطح خاک سفت شده، سله می بندد و به صورت کلوخ در می آید.
۱-۳: فضای خالی بین ذرات خاک
بين ذرات خاک فضاهای خالی وجود دارد که مقدار و اندازه آنها در خاک های مختلف متفاوت است و بین ۴۰ تا ۶۰ درصد کل حجم خاک را شامل می شود . فضای خالی خاک، هم با ساختار و هم با بافت خاک بستگی دارد. بطور کلی، خاک های شنی دارای فضای کمتری هستند تا خاک های رسی به اندازه این فضاها از اهمیت زیادی برخوردار است چه در خاک های سنگین که دارای فضای خالی زیاد با اندازه های کوچک میباشند، به علت آبی که این فضاها را اشغال می کند، تهویه به کندی انجام می شود؛ در حالیکه خاک های سبک شنی که دارای فضاهای خالی بزرگتری می باشند، با اینکه مجموع کل فضای خالی آن کمتر از خاک های رسی است، ولی به علت باز بودن این فضاها تهویه به راحتی صورت می گیرد. از طرفی این نکته را نباید از نظر دور داشت که قابلیت نگهداری آب در خاک های سبک شنی به مراتب کمتر از خاک های رسی سنگین است.
۱-۴ : رطوبت خاک
نیرویی که آب را به خاک جذب می کند اصطلاحاً نیروی مکش رطوبتی خاک نام دارد. هر چه خاک، آب بیشتری داشته باشد نیروی مکش آن کمتر می باشد. چنانکه خاکی از آب اشباع شده باشد این نیرو به صفر میرسد و هرچه خاک خشکتر شود، این نیرو افزایش می یابد. تحت نیروی مکش مساوی ، خاک های رسی مقدار بسیار زیادتری آب در خود دارند تا خاک های شنی ، همچنانکه تحت درصد برابری از رطوبت، خاک شنی آب را با نیروی کش بسیار کمتری در خود نگه می دارد تا خاک رسی.
۱-۵ : پوشاندن خاک
سطح خاک را به منظورهای زیر باید پوشیده نگهداشت:
۱- برای اینکه خاک رطوبت را در خود نگه دارد. ۲- از فرسایش خاک جلوگیری شود . ۳- مواد غذائی خاک بهتر در دسترس گیاه قرار گیرد. ۴- نیاز به اضافه کردن مواد غذایی به حداقل برسد.انتخاب روش پوشاندن خاک بستگی به عوامل زیادی از جمله عمق ریشه، شیب زمین میزان بارندگی، و عوامل اقتصادی دارد. یکی از شیوه ها، کاشت علف های دائمی بینابین درختان میوه “ژرف ریشه” است. این عمل مانع فرسایش خاک شده ، رطوبت را در خاک نگه داشته، به مواد آلی خاک می افزاید و مانع شسته شدن مواد غذایی خاک می گردد. البته بهتر است در نزدیکی درختان، علف ها را بوسیله علف کش و با وسائل دیگر از بین برد تا رقابتی بین درخت و علف های هرز ایجاد نگردد. .در مورد زمین هایی که برای کشت سبزی ها به کار برده می شوند، کاشت کود سبز ، در مواقعی که به زمین نیازی نیست ، و برگرداندن آن قبل از کاشت بسیار مفید است. استفاده از کاه، برگ و یا خاک اره ، به عنوان خاکپوشا نیز یکی از روش های محافظت خاک به شمار می رود . خاکپوش رطوبت را در خاک حفظ کرده، از تغییرات شدید حرارتی در خاک جلوگیری کرده، ساختار خاک را بهتر می سازد، ضمناً جلو رشد علف های هرز را می گیرد . خاکپوش، تقریبا در همه جا برای پوشش زمستانه مزارع توت فرنگی معمول است. در این مزارع پوشش را وقتی انجام می دهند که یکی دو سرمای پائیزه سپری شده، در نتیجه گیاه در برابر سرما مقاوم شده باشد. پس از پوشش خاک با خاکپوش مواد غذایی آن به خاک اضافه می گردد. البته در ابتدای تجزیه آلی ، چون تعداد زیادی از میکروارگانیسم ها به فعالیت می افتد موقتاً كمبود ازت در خاک مشاهده می شود، که می توان با افزودن ازت این نقیصه موقتی را بر طرف ساخت؛ ولی پس از تجزیه ، مواد موجود در خاکپوش درون خاک آزاد می گردد. ناگفته نماند که پوشش زمین با خاکپوش معایبی نیز در بر دارد از جمله: مخارج تهیه و پهن کردن آن روی زمین، امکان آلوده بودن به آفات و عوامل بیماریزا و یا خطر آتش سوزی. استفاده از پلاستیک، بعنوان خاکپوش، نیز اخیراً رواج فراوان یافته است پلاستیک ها را میتوان از نوع شفاف یا تیره، به ضخامت ۱/۰ میلیمتر، برگزید . پلاستیک های سیاه رنگ به خوبی جلو رشد علف های هرز را گرفته و خاک را نیز بیشتر از پلاستیک های شفاف گرم می کند. با استفاده از پوشش های پلاستیکی ، می توان خاک را بوسیله گازهای سمی ضد عفونی کرد (تدخين). برای اینکار پلاستیک را روی زمین کشیده و اطراف آنرا باخاک می گیرند تا منفذی به خارج نداشته باشد؛ سپس زیر آن گازهای سمی از قبیل کلروپیکرین (گاز اشک آور) می دمند و پس از چند روز پلاستیک را جمع آوری می کنند. وانگهی ، چون پوشش پلاستیکی ، زمین را گرم می سازد می توان برای پیشرس کردن محصولات فصل گرم ، بخصوص خانواده کدوئیان ، نیز از آن بهره جست و محصول را زودترکاشته و زودتر برداشت کرد؛ بدین منظور ، پلاستیک را روی پشته ها پهن کردن سپس محل های کشت را سوراخ می کنند و در آن بذر و یا نشاء می کارند. البته کف جوی ها را نباید با پلاستیک پوشاند تا آب به راحتی بتواند به پشته ها نفوذ کند.
۱-۶:خواص شیمیایی خاک
در این قسمت، واکنش خاک او قدرت تبادل یونی خاک ، مورد بحث قرار می گیرد، و در قسمت بعد به حاصلخیزی و کود دادن خاک می پردازیم.
۱-۶-۱ : واکنش خاک – واکنش خاک مربوط به اسیدی یا قلیائی بودن آن می باشد. واکنش بصورت pH نشان داده می شود که لگاریتم معکوس غلظت یون های هیدروژن در خاک می باشد و از صفر تا ۱۴ متغیر است. در خاک کلوئیدهای اشباع شده توسط هیدروژن ، درجه pH را تعیین می کند. برای مثال خاکی که مقدار زیادی یون هیدروژن جذب کند یک اسید ضعیف تولید میکند و دارای pH پائین می گردد و در صورتی که خاکی که بوسیله کاتیون های معدنی اشباع شود دارای واکنش قلیایی خواهد شد. واکنش ( pH) مناسب برای اکثر گیاهان باغبانی بین ۶ تا ۷ می باشد. خاکهای قلیایی با واکنش ۹< pH و خاک های خیلی اسیدی با واکنش ۴>pH محیط نامناسبی برای ریشه ایجاد می کند که مستقیماً اثری سمی بر ریشه گیاه دارد. برای مثال در pH های زیاد ، آهن غیر قابل جذب و درنتیجه گیاه مبتلا به کلروز می گردد. فعالیت میکروارگانیسم های خاک، مخصوصاً باکتری های موجود در خاک ، نیز تحت تاثیر واکنش خاک واقع می شوند . معمولاً مناطق مرطوب و بارانی ، به علت شسته شدن مواد قلیایی خاک، دارای خاک های اسیدی بوده و برعکس مناطق گرم و خشک دارای خاک های قلیایی می باشند. به استثنای گیاهان خانواده اريکاسه (مثل زغال اخته آبی و سایر گیاهان این خانواده که اسید دوست هستند و در واکنش بین ۵/۵-۴ بهترین رشد را می نماید؛ برای بیشتر گیاهان باغبانی هم چنانکه ذکر شد بهترین واکنشهای بین ۶-۷ می باشد. البته برخی گیاهان (مانند جو، چغندر قند و درخت گز ) نیز می توانند pH های نسبتا ً بالا را تحمل کنند.ساده ترین راه برای قلیائی ساختن خاک، اضافه کردن آهک به آن می باشد. میزان اضافه کردن آهک مشروط به نوع خاک و عوامل دیگر است . برای مثال، خاک های شنی با مقدار کمتری آهک تغییر واکنش می دهند تا خاک های رسی . برای اسیدی ساختن خاک، می توان از موادی چون سولفور ، سولفات آهن استفاده کرد. از کودهای ازته، چون نیترات آمونیم ، و سولفات آمونیم نیز برای اسیدی کردن خاک می توان بهره جست.
۱-۶-۲: تبادل کاتیونی – ذرات کلوئیدی خاک یعنی رس و هوموس دارای قدرت جذب کاتیون های مختلف و تبادل آنها با یکدیگر ، بخصوص با یون هیدروژن ، می باشند. این عمل را تبادل کاتیونی می نامند. در نتیجه این عمل ذرات مواد غذایی که احیاناً در اثر شسته شدن، از دسترس گیاه خارج می شوند، توسط ذرات رس جذب و نگهداری شده، سپس هنگام تبادل یونی آزاد گشته، در اختیار گیاه قرار می گیرند. یون هیدروژن در خاک بدین ترتیب آزاد می شود که: گاز کربنیک حاصله از تنفس ریشه، با آب ترکیب شده ، اسید کربنیک می دهد که خود بلافاصله تجزیه می گردد.
با آنکه اهمیت اضافه کردن کودهای دامی و املاح و آهک به خاک برای بالا بردن میزان محصول از زمان های بسیار قدیم شناخته شده بود، ولی اهمیت واقعی این گونه مواد غذایی فقط در قرن نوزدهم معلوم گشت.گیاهان، برای تغذیه ، به یک عده از عناصر احتیاج دارند، البته مقدار این عناصر، برای انواع مختلف گیاهان ، متفاوت است. در اغلب خاک ها مقدار نسبی این عناصر ، مطابق احتياجات طبیعی نبات نیست؛ از آن گذشته زمین نمی تواند اینگونه مواد را به اندازه کافی تولید و آن مقداری هم که در خاک وجود دارد، به مرور ، بوسیله نبات جذب یا به طرق دیگر از دست می رود. پس برای به دست آوردن محصول کافی ، لازم است همه ساله مواد مورد نیاز را به خاک افزود . تعداد عناصر مورد نیاز گیاه تا قرن ۱۹ میلادی ۱۰ عدد تخمین زده می شد که عبارت بودند از : کربن، هيدروژن، اکسیژن، ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، گوگرد و آهن. ولی در قرن بیستم پس از آزمایش های فراوان، شش ماده دیگر به این عناصر اضافه شد که عبارت بودند از : منگنز، روی، بر، مس، ملیبیدیم و کلر.عناصر اصلی که بیشتر مورد نیاز گیاه می باشد به کودهای اصلی معروف اند و عبارتند از: ازت ، فسفر، پتاس، کلسیم، منیزیم و گوگرد؛ بقیه مواد به مقدار بسیار کم مورد نیازند. اکسیژن ، هیدروژن و کربن هم چون به وفور در هوا و آب موجود است به عنوان مواد غذایی خاک محسوب نمی شوند .
۲-۱:ازت
ازت یکی از مواد اصلی مورد نیاز گیاه می باشد و بیشتر ار سایر مواد در تغذیه گیاهی مصرف می شود . گرچه ۷۸ درصد حجم هوا را ازت تشکیل می دهد ولی کمبود آن در گیاه بیشتر از سایر مواد دیده می شود. تنها گروه کوچکی از موجودات مثل بعضی از باکتری ها و جلبک ها قادرند ازت هوا را جذب کنند. نقش اصلی ازت برای گیاه، در تشکیل پروتوپلاسم و اسید نوکلئیک می باشد. بدون ازت رشد گیاه به مقدار بسیار زیادی کاهش می یابد. از علائم کمبود ازت کم رشدی ، زردی و کوچک شدن برگ ها می باشد . معمولاً علائم کمبود در برگ های پیر . بیشتر نمایان می شود تا برگ های جوانتر ، زیرا ازت می تواند از قسمت های پیر به قسمت های جوانتر منتقل گردد . کمبود شدید ازت، باعث ریزش قبل از موقع برگ می شود . از طرفی ازت زیادی باعث رشد ترد و آبکی گیاه شده و برگ ها رنگ سبز تیرهای به خود می گیرند. در درختان میوه ازت زیادی باعث تاخیر در ایجاد گل و میوه می شود و در اواخر فصل رشد ، موجب رشد شاخه های جوان می شود که نسبت به سرمای زمستانه آسیب پذیرند. در سبزی های برگی، ازت را می توان به مقدار زیاد مصرف کرد تا باعث تسریع رشد سبزینه ای آنها گردد.مواد آلی منبع تولید ازت در خاک اند؛ این مواد در اثر پوسیده شدن، ازت را به صورت یون های نیترات و آمونیم که قابل جذب گیاه است آزاد می سازند. ( ازت تجزیه نشده معدنی و آلی برای گیاه قابل جذب نیست) هنگام تجزیه مواد آلی ، هر چه نسبت کربن به ازت ( C/N) کمتر باشد تجزیه سریع تر رخ می دهد. آمونیم آزاد شده می تواند توسط گیاه جذب شده و یا توسط عمل نیتریفیکاسیون به یون نیترات تبدیل شود.ازت آزاد هوا می تواند توسط بعضی باکتری ها (مثل ازتوباکتری و ریزوبیوم ) که در ریشه گیاه بقولات به صورت غده یافت می شوند و یا بعضی جلبک ها جذب شده و برای گیاه قابل استفاده گردد. گیاهان خانواده بقولات ، سالانه می توانند مقدار قابل ملاحظه ای ازت در خاک تثبیتکنند .مقدار زیادی از ازت خاک توسط ریشه جذب می گردد و باقی مانده می تواند به راحتی از راه شسته شدن بوسیله آب (بخصوص در مناطق مرطوب ) یا به طرق دیگر از خاک خارج گردد. بعلاوه، ازت خاک توسط بعضی از باکتری ها نیز بصورت ازت آزاد در می آید که به عمل دینیتریفیکاسیون معروف است . عمل دینیتریفیکاسیون غیر هوازی است بنابراین در خاک های فاقد تهویه این عمل با شدت بیشتری صورت می گیرد.کودهای ازته به دو صورت آلی (کودهای دامی ، گرد استخوان ، خون خشک و برگ پوسیده) و معدنی (نیترات آمونیم ، فسفات آمونیم ، اوره و غیره) وجود دارند.
۲-۲: فسفر
اهمیت فسفر از زمان های بسیار قدیم شناخته شده، و مورد مصرف بوده است. در بیشتر اعمال فیزیولوژیکی گیاه ، فسفر اهمیت حیاتی دارد. (از آن جمله: در تولید ATP و اسید نوکلئیک و آنزیم ها .) کمبود فسفر باعث توقف رشد گیاه شده و به علت انتقال فسفر از برگ های پیر به برگ های جوان منجر به ریزش برگ های پیر می گردد. کمبود فسفر همچنین باعث تجمع مواد قندی در برگ و ساقه شده و در نتیجه تولید آنتوسیانین بالا رفته و برگ ها و ساقه ها به رنگ قرمز در می آیند. در خاک، فسفر ممکن است به صورت معدنی و آلی یافت شود. واکنش ( pH خاک در قابل استفاده ساختن فسفر اهمیت زیادی دارد . فسفر در خاک های قلیایی ، به املاح کلسيم ، و در خاک های اسیدی به املاح آهن و آلمونیم ، چسبیده غیر قابل استفاده می شود . بنابراین مناسب ترین واکنش برای قابل استفاده بودن فسفر واکنش های ۶ تا ۷ می باشد. فسفر به صورت های H, P4 و یا HPO جذب گیاه می شود .از کودهای فسفره معمول که به مصرف میرسد میتوان سوپر فسفات و یا سوپر فسفات تریپل را نام برد. پودر استخوان گرچه دارای فسفر زیادی می باشد ولی فسفر آن زیاد قابل جذب نیست.
۲-۳ : پتاسیم
از لحاظ اهمیت ، پس از ازت و فسفر، به پتاسیم می رسیم، ترکیبات این عنصر در اغلب خاک ها به اندازه کافی یافت می شود. با وجود اهمیت زیادی که پتاسیم دارد هنوز نقش اصلی آن در گیاه کاملاً مشخص نیست و هنوز دقیقا ً نمی دانیم در فتوسنتز و تهیه قند و فعال ساختن آنزیم ها، چه نقشی ایفا می کند. در گیاه، این عنصر همانند ازت و فسفر قابل انتقال بوده بنابراین کمبود آن ابتدا در برگ های پیر مشاهده می شود . از علائم کمبود پتاسیم سوختگی کنار برگ ها می باشد . از کودهای پتاسیم می توان کسرور پتاسیم، سولفات پتاسیم و نیترات پتاسیم را نام برد.
۲-۴ :کلسيم
درون گیاه ، کلسیم بیشتر به صورت پکنات کلسیم ، در دیواره یاخته ها، یافت می شود و کارش متصل ساختن یاخته ها به هم است . این ماده، به علت غیرقابل انتقال بودنش درون بافت ها ، باید دائما ً در دسترس گیاه قرار گیرد. کمبود آن باعث کمبود رشد و همچنین لوله شدن برگ ها و قهوه ای رنگ شدن ریشه ها می گردد. در گوجه فرنگی، کمبود کلسیم باعث گندیدگی ته ميوه می شود . در سیب ، وجود آن مایه سختی بافت های میوه شده، به عمر پس از برداشت آن می افزاید و کمبودش باعث ضایعه پوستی می گردد. گرچه میزان کلسیم ، اغلب در خاک ها ، به مراتب از پتاسیم کمتر است ولی ، بر عکس پتاسیم، قابلیت جذب آن برای گیاه خیلی زیادتر می باشد.کمبود کلسیم را می توان با اضافه کردن آهک به خاک برطرف ساخت؛ البته باید در نظر داشت که آهک واکنش خاک را نیز بالا می برد. سوپر فسفات نیز حاوی مقدار زیادی کلسیم است. همچنین برای رفع کمبود کلسیم میتوان گیاهان را با کلرور کلسیم و یا نیترات کلسيم محلول پاشی کرد.
۲-۵:گوگرد
گوگرد در تهیه پروتئین و اسیدهای آمینه به کار می رود . بو و مزه پاره ای از محصولات باغبانی (مثل پیاز و سیر و خردل) مربوط به گوگرد می باشد. کمبود گوگرد در پاره ای از گیاهان علایمی شبیه به کمبود ازت ایجاد می کند که مربوط به کمبود تولید پروتئین در گیاه است. علایم کمبود، بیشتر در برگ های جوان دیده می شود تا برگ های پیر. در خاک، گوگرد هم به صورت آلی و هم به صورت معدنی، یافت می شود . گوگرد آلی از تجزیه مواد پروتئینی به دست می آید: گوگرد معدنی، به صورت یون سولفاتSo4— در محلول خاک یافت می شود .گوگرد را می توان بصورتهای سوپر فسفات ، سولفات آمونیمو گل گوگرد و یا سولفات کلسیم به خاک اضافه کرد.
۲-۶: منیزیم
منیزیم در تولید سبزینه (کلروفیل) به کار می رود و در نتیجه در عمل فتوسنتز موثر می باشد. در بذور ، منیزیم به مقدار زیاد یافت می شود . از علایم کمبود آن در گیاه ، زردی بین رگبرگ هاست. علایم کمبود ابتدا در برگ های پیر مشاهده می شود و در صورت کمبود شدید برگ ها شروع به ریزش می کنند. در خاک، منیزیم نسبتاً سریع شسته شده و از د سترس گیاه خارج می گردد. برای رفع کمبود منیزیم از کربنات و سولفات منیزیم استفاده می شود .
۲-۷: آهن
آهن در متابولیسم گیاه، در تولید سبزینه ، تنفس و فتوسنتز و فعالیت های آنزیمی به کار می رود. کمبود آهن کاملاً مشخص است: برگهای جوان زرد می شود ولی رگبرگ ها سبز باقی می مانند و در حالت های شدید، رشد گیاه متوقف می گردد. آهن، در خاک بصورت یون های دو ظرفیتی و سه ظرفیتی یافت می شود. قابل جذب بودن آهن بستگی زیادی به واکنش خاک دارد . آهن در خاک های قلیایی تثبیت می شود و در خاک های اسیدی بیشتر قابل استفاده می باشد . برای کمبود آهن ، می توان گیاه را با محلول سولفات آهن محلول پاشی کرد. آهن بصورت کيلات مثل EDTA بسیار قابل جذب و استفاده نبات می باشد .
۲-۸: بر
نقش اصلی بر در متابولیسم گیاه کاملاً مشخص نیست؛ کمبود آن باعث توقف رشد و خشکیدگی سر شاخه ها و ریشه ها می گردد. برگ ها کلفت و شکننده گردیده، گلدهی به میزان قابل توجهی کاهش یافته، تبدیل گل به میوه به علت عدم رشد لوله گرده کم می گردد. میزان بر در خاک ها بسیار اندک است؛ بویژه در خاک های شنی ، زود شسته شده و از دسترس گیاه خارج می گردد. بر در خاک های اسیدی بیشتر قابل جذب گیاه می باشد تا خاک های قلیایی، بوره (براكس) اغلب به عنوان منبع بر مورد استفاده قرار می گیرد.
۲-۹: روی
روی در تولید و فعالیت آنزیم ها، همچنین در ایجاد پروتئین موثر است . کمبود روی باعث کوچک شدن برگ های گیاه و کوتاه شدن فاصله میان گره ها می شود. واکنش خاک بر قابل استفاده بودن روی، برای گیاه ، موثر می باشد. معمولاً در خاک های قلیایی، و در خاک های محتوی فسفر و ازت بیش از حد، روی غیر قابل استفاده می گردد. در خاک های شنی ، روی به راحتی شسته شده و از زمین خارج می شود . برای رفع کمبود روی ، سولفات روی را به خاک اضافه می کنند.
۲-۱۰ : منگنز
منگنز به میزان بسیار کمی مورد نیاز گیاه است و در صورت زیاد شدن میزان آن در خاک، بر روی گیاه اثرات سمی خواهد گذاشت . وجود منگنز برای بسیاری از اعمال گیاهی مانند فتوسنتز، تنفس و تهیه سبزینه ضروریست . علایم کمبود آن، در گیاهان مختلف، متفاوت می باشد . سوختگی کنار برگ ها و یا لکه های سوختگی میانه برگ ها، همچنین کاهش رشد و گل دهی گیاه از نشانه های کمبود آنست؛ و چون مانند آهن درون گیاه غیرقابل انتقال است، ابتدا برگ های جوان علایم کمبود را نشان می دهند. در واکنش های قلیایی در خاک تثبیت شده و یا پائین آوردن اسیدیته خاک ، بیشتر قابل استفاده می گردد، در خاک های خیلی اسیدی ممکن است به علت افزایش بیش از حد جذب آن به گیاه حالت سمی به خود بگیرد. برای رفع کمبود منگنز از سولفات منگنز استفاده می شود .
۲-۱۱:مس
مس نیز بمقدار بسیار کم در تولید سبزینه، پروتئین ، کربوهیدرات ها و همچنین در فعال ساختن بعضی آنزیم ها مورد نیاز است . کمبود آن برگ ها را کوچک ساخته و سرشاخه های جوان را دچار برگ سوختگی می کند . هر چه واکنش خاک پائین تر باشد، مس قابل استفاده تر است. برای رفع کمبود مس از سولفات مس به تنهایی، و گاهی مخلوط با آهک (به نام محلول بردو) استفاده می شود .
۲-۱۲: مليبدنم
این عنصر نیز از عناصر کم مصرف گیاه به شمار می رود و بیشتر برای احیاء ازت خاک مورد نیاز می باشد. علایم کمبود آن شبیه کمبود ازت است بعلاوه زردی و سوختگی و لوله شدن برگ ها. مليبدنم در خاک های قلیایی بیشتر از خاک های اسیدی برای گیاه قابل استفاده می شود . برای رفع کمبود آن گیاه را با محلول ملیبدنات سدیم با آمونیم محلول باشی می کنند.
۲-۱۳:کلر
لزوم کلر برای گیاهان ، به تازگی مورد تائید قرار گرفته است؛ اما از آنجا که این عنصر ، هم در هوا و هم در محلول خاک وجود دارد به ندرت کمبود آن گزارش می شود . کلر برای آزاد کردن اکسیژن ، به هنگام فتوسنتز، لازم است و کمبود آن باعث پژمردگی گیاه می گردد. در خاک ، یون آن CI– موجود است که به راحتی قابل استفاده گیاه می باشد. در صورت کمبود می توان از کرور پتاسیم استفاده کرد .
اهمیت آب در تولید محصولات باغبانی غیر قابل انکار است. میزان آب موجود در هر منطقه معرف آنست که از نظر اقتصادی چه گیاهی را میتوان کاشت و چه گیاهی را نمی توان . بسیاری از اعمال حیاتی گیاه توسط آب کنترل می شود. آب از مواد اصلی تشکیل دهنده یاخته زنده می باشد و میزان آن در بافت های مختلف متفاوت بوده از ۴% در بعضی بذور خشک تا ۴۰% در بافت های چوبی در حال خواب و ۹۵% در میوه های آبدار (مانند هندوانه) دیده می شود . آب هم حلال است و هم وسیله ای برای انتقال مواد در داخل گیاه . کمبود آن در گیاه باعث توقف رشد، و ادامه این کمبود منجر به اختلالات برگشت ناپذیر می گردد و گاهی هم موجب مرگ گیاه می شود. این عمل در نواحی گرم و خشک ، در گیاهانی که بر اساس ویژگی های گونه ای دارای تبخیر شدید می باشند به سرعت اتفاق می افتد. میزان مصرف آب در گیاهان مختلف متفاوت است برای مثال برای تولید هر گرم ماده خشک در سوزنی برگ ها ۵۰ گرم آب و در سبزی های برگی ۲۵۰۰ گرم آب مصرف می شود. بطور کلی ، برای بیشتر گیاهان ، این مقدار بین ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ گرم می باشد. وقتی گیاه در حال رشد است دائما ً آب از زمین جذب کرده و از برگ ها آنرا تبخیر می کند. میزان تبخیر آب از سطح برگ بستگی به دما، جریان هوا و عوامل دیگری مانند تعداد و چگونگی روزنه ها، رطوبت نسبی هوا و غیره دارد. خورشید، انرژی لازم را برای تبخیر آب از سطح برگ تامین می کند. اگر بین جذب آب و تبخیر تعادل برقرار باشد تمام اعمال گیاه بطور طبیعی پیش می رود وگرنه یکی از دو حالت زیر پیش می آید :
الف: اگر مقدار جذب بیشتر از مقدار دفع باشد . این حالت ممکن است در اثر کم بودن شاخ و برگ نسبت به ریشه، یا هرس بی قاعده یا حمله آفات و امراض و یا بالا بودن رطوبت نسبی هوا اتفاق بیفتد. در این حالت فشار آب درون یاخته ها یا آوندها بالا می رود. علائم عمومی این حالت درازی و باریکی و نرمی ساقه گیاه و خوابیدگی آن روی زمین و ترک خوردن میوه (به علت به هم خوردن رابطه سطح و حجم) است.
ب : مقدار دفع بیشتر از جذب باشد . این حالت ممکن است در اثر خشک بودن خاک ، کمبود ریشه نسبت به شاخ و برگ ، یا در اثر جابجا کردن گیاه پیش بیاید. این حالت باعث تیرگی رنگ برگ ها و در صورت ادامه باعث پژمردگی آنها و خشک شدن گیاه می شود. کم آبی مزمن در بعضی از انواع هندوانه و گوجه فرنگی باعث پوسیدگی گلگاه می شود.
۳-۱: جذب و حرکت آب در داخل گیاه
جذب آب توسط ریشه های گیاه، بخصوص ریشه های موئین که مخصوص اینکار می باشند صورت می گیرد. همچنانکه ریشه درون خاک می خلد و پیش می رود ، کلاهک و بلافاصله پس از آن، ریشه های موئین ایجاد می شوند. آب توسط فشار اسمزی وارد ریشه ها شده و در داخل ریشه ها به حرکت در می آید. جذب آب توسط ریشه های موئین به حرارت و عوامل دیگر بستگی دارد. آب جذب شده از خاک توسط آوندهای چوبی درون گیاه پیش رفته و به برگ ها می رسد و از سطح برگ ها تبخیر می شود. در اثر این تبخیر، نیروی کششی ایجاد می گردد که از یاخته ای به یاخته دیگر انتقال می یابد تا به ریشه برسد.
۳-۲: آبیاری
کمبود آب علت اصلی نقصان محصولات باغبانی در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. میزان آب ضروری متناسب است با خشکی و عمق ریشه گیاه . بنابراین گیاهانی که دارای ریشه سطحی می باشند (مثل تربچه ، توت فرنگی و کاهو) با دور کمتری آبیاری می شوند تا گیاهانی که ریشه عمیق دارند (مثل درختان میوه، و گوجه فرنگی). نحوه رشد گیاه نیز بر میزان آبیاری موثر است، برای مثال: بوته های توت فرنگی که، در بهار، ظرف ۳ تا ۴ هفته میوه شان رسیده می شود اگر به مدت چند روز کم آبی بکشند به مراتب از درخت سیب ، که رسیدن میوه آن تدریجی است، آسیب شدیدتری می بینند؛ یا اگر سیب را با هلو مقایسه کنیم می بینیم که منحنی رشد میوه سیب ، از هنگام تلقيح تا موقع برداشت ، یکنواخت و تدریجی است در صورتی که منحنی رشد هلو یکنواخت نبوده و در مراحل آخر، رشدی بسیار سریع دارد و اگر در این مرحله گیاه کم آبی ببیند هلو آسیب پذیرتر از سیب خواهد بود. در بعضی درختان میوه اگر میزان آب در خاک یکنواخت نباشد یعنی خاک کاملاً خشک شده و بعد آبیاری گردد در مواقع خشکی رشد گیاه نیز کم می شود و پس از آبیاری ، رشد مجدد سریع آغاز می گردد. این عمل در پاره ای از میوه ها مثل انار و بعضی از واریته های سیب ایجاد ترک خوردگی می کند .
۳-۳: سیستم های مختلف آبیاری
روش های مهم آبیاری معمولی به قرار زیر می باشد:
الف: آبیاری سطحی
ب : آبیاری بارانی
ج: آبیاری قطرهای
د : آبیاری زیرزمینی
الف: آبیاری سطحی
این روش آبیاری در مناطق نیمه خشک در زمین های مسطح معمول است. در این طریقه آب در آبراهه هایی سرباز و دارای شیب ملایم به جریان انداخته می شود ، سپس بوسیله سیفون به کرت ها و یا ردیف های کشت داده می شود . در صورت کمیاب بودن آب و یا شیب نسبتا زیاد زمین آب را درون لوله های فلزی و یا پلاستیکی به جریان انداخته و با باز کردن دریچه هایی که در بدنه لوله ها، به فواصل مساوی تعبیه شده ، آب را به میزان دلخواه به زمین می دهند. در آبیاری سطحی ، به کرت ها بصورت غرقابی داده می شود و در کشت های ردیفی، بوسیله جویچه های بین ردیف ها . در این نحوه آبیاری، تبخیر آب نسبتاً کم بوده و با مقایسه با سایر روش های آبیاری اقتصادی تر می باشد . ضمناً چون آب شاخ و برگ بوته ها را تر نمی کند، معمولاً ، امراض قارچی کمتر به این گیاهان صدمه وارد می آورند.
ب : آبیاری بارانی
این شیوه آبیاری امروزه بسیار متداول است. در این روش آب بصورت باران مصنوعی به محصولات داده میشود . وسائلی که برای این منظور ضروریست عبارتند از : تلمبه، لولههای آبرسانی اصلی ، لوله های انشعابهای فرعی ، سرلانس” . در این روش، آب با فشار بوسیله پمپ وارد لولههای اصلی شده، از آنجا به انشعابات فرعی می رود ؛ سپس توسط فوارههائی روی گیاهان پاشیده می شود. در صورتی که سیستم دائمی باشد میتوان لولهها را زیر زمین مستقر ساخت؛ و در صورت موقتی بودن، آنها را روی زمین قرار داده، پس از برداشت محصول لولهها را جمع آوری کرد. در مزارع بزرگ ، برای صرفه جوئی در هزینه لولهها و پمپها، زمین را به چند قطعه تقسیم کرده، پس از آبیاری هر قطعه ، لولهها را به قطعه دیگری منتقل میکنند.این شیوه آبیاری ، برای جلوگیری از سرمای بهاره نیز کاربرد دارد؛ یعنی هنگامی که خطر وقوع سرمای بهاره می رود مزرعه را آبیاری میکنند و در صورت بروز سرما، به جای آنکه گیاه حرارت از دست بدهد ، آب پاشیده شده بر روی گیاهان – که دارای ظرفیت گرمائی بالائی است – حرارت از دست میدهد و مانع سرمازدگی گیاه میگردد. از محاسن آبیاری بارانی صرفه جویی در مصرف آبست. ضمنا” مسطح بودن زمین نیز الزامی نیست؛ لكن مخارج اولیه برای تاسیس این نوع سیستم آبیاری را نباید از نظر دور داشت؛ ضمنا” در مناطقی که باد شدید می وزد ، آب بطور یکنواخت بر روی مزرعه پاشیده نمی شود .
ج: آبیاری قطره ای
این روش آبیاری ابتدا در گلخانه ها مرسوم بود، ولی در سال های اخیر به مزارع نیز کشانیده شده است. گرچه در محیط گلخانه می توان تمام خاک گلدان را ، بدین شیوه مرطوب نگاهداشت ولی در مزرعه ، عملاً ، همه خاک گرداگرد ریشه ها مرطوب نمی گردد؛ ولى به تحقیق ثابت شده است که اگر حدود ۲۵ درصد از ریشه های گیاه، به اندازه کافی، آب دریافت دارند گیاه می تواند به رشد عادی خود ادامه دهد. با آبیاری قطره ای، به مقدار زیادی در مصرف آب صرفه جویی به عمل می آید. وسایل مورد نیاز این شیوه آبیاری عبارتند از : پمپ ، لوله های پلاستیکی (به قطر كم) و سرلانس کوچک که آب از آنها، بصورت قطره قطره ، بیرون بیاید. به فراخور اندازه گیاه، معمولاً ، پای هر بوته یا بین هر دو تا چهار بوته یک سرلانس قطره چکان قرار می دهند.مجرای سرلانس قابل تنظیم است؛ و به فراخور نیاز گیاه، می توان میزان آب را کنترل کرد. لوله های اصلی را معمولاً به قطر ۵ سانتیمتر و لوله های فرعی را به قطر یک سانتیمتر بر می گزینند؛ البته این اندازه ها استانده (استاندارد) نیست بلکه بر حسب نوع گیاه می تواند تغییر کند . لوله ها را از پلاستیک سیاه انتخاب می کنند که هم قیمت آن ارزانتر است و هم به علت رنگ سیاه آنها جلبک ها نمی توانند بر روی آنها رشد کنند. کودهای شیمیایی را می توان در آب حل کرد و به گیاه داد. گرفتگی لوله ها و سرلانس ها از معایب این روش است که با نصب پالایه ها (فیلترها) می توان تا حدودی از آن جلوگیری به عمل آورد. لوله ها معمولاً همسطح زمین قرار می گیرند و در آخر فصل جمع آوری می شوند.
د : آبیاری زیرزمینی
در این روش، آبیاری به طریقی انجام میگیرد که رطوبت به حدود ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتر عمق خاک برسد . برای این منظور لوله های سفالی متخلخلی را در زیر خاک، در عمق مورد نیاز ، قرار داده و آب را با پمپ وارد لوله ها می کنند. آب طبق قانون موئینگی به طرف ریشه ها حرکت می کند و گیاه از آن بهره مند می گردد. در فصول پر بارندگی ، می توان از این لوله ها به عنوان زهکش نیز استفاده کرد. این روش آبیاری در مقایسه با سایر روش ها کمتر معمول می باشد.
خورشید تنها منبع اصلی انرژی برای زمین به شمار می رود. این انرژی از فاصله ۱۴۸ میلیون کیلومتری به صورت تشعشع به زمین می رسد. این تشعشعات که با سرعتی معادل ۰۰۰ ۳۰۰ کیلومتر در ثانیه بصورت امواجی با طول های مختلف به زمین می تابد، در واقع مجموعه ایست از کوانتم های نوری (فوتون) یا ذرات انرژی .
۴-۱:طیف خورشیدی
امواج نوری که از خورشید به زمین می رسد دارای طول موج هاییست بین ۴-۱۰ تا ۱۰۶ سانتیمتر که در آنها فقط امواج بین ۲۸۰ نانومتر (بنفش) و ۷۶۰ نانومتر (سرخ) قابل رویت است و طیف مریی را تشکیل می دهد.بخار آب موجود در هوا ، گرد و غبار و ابرها مقداری از نور خورشید را جذب منعکس و پخش می کند . اوزون موجود در جو نیز مقداری از نور فرابنفش را که برای انسان و گیاه مضر است جذب می کند.
اثر نور بر روی گیاهان را از سه جنبه کمیت و کیفیت و مدت تابش مورد مطالعه قرار می دهند:
۱- کمیت نور: کمیت یا شدت نور عبارتست از مقدار امواج نورانی که در واحد زمان به واحد سطح می رسد و واحد اندازه گیری آن فوت کندل یا لوکس می باشد. در بیشتر نقاط ایران شدت نور به اندازه کافی ، و گاهی چندین برابر بیشتر از نیاز گیاه است. در روزهای آفتابی ، شدت نور اغلب به ۱۰۰۰۰ فوت کندل می رسد . شدت نور بر روی پاره ای از اعمال گیاهی از جمله فتوسنتز اثر می گذارد.
۲- کیفیت نور: نورهای مختلف کارهای مختلفی در گیاه انجام می دهند؛ مثلاً گیاه در نور سبز تنها، قادر به عمل فتوسنتز نیست در حالیکه نور قرمز و آبی باعث حداکثر عمل فتوسنتز می شوند؛ یا برای تولید رنگ قرمز در سیب و یا بنفش در بادمجان ، نور آبی و بنفش لازم است (به همین جهت قسمت زیر کلاهک بادمجان که نور بدان نمی رسد سفید باقی می ماند . اگر روی قسمتی از میوه نارس سیب که هنوز رنگ نگرفته را با موم بپوشانیم (یعنی مانع رسيدن نور به آن قسمت از پوست میوه بشویم) و بر روی موم مطالبی را بنویسیم بطوریکه موم سوراخ بشود ، پس از یکی دو ماه مطلب نوشته شده، به خط قرمز، روی سیب ظاهر خواهد شد.
برای گل دادن ، گیاهان احتیاج به نور سرخ و فرو سرخ دارند.
۳- طول مدت تابش – مقدار نوری که به نقاط کره زمین تابیده می شود به طول مدت تابش و زاویه تابش بستگی دارد. بعلت کرویت زمین ، نور خورشید در نقاط مختلف و در ساعات مختلف روز با زوایای مختلفی می تابد، یعنی در استوا بصورت عمودی و در قطب ها کاملاً مورب به زمین تابیده می شود؛ بنابرین نور خورشید بر حسب زاویه تابش خود ، فاصله کمتر یا بیشتری را در جو (اتمسفر) طی می کند و از همین روست که میزان انرژی دریافتی زمین در نقاط مختلف و در فصول مختلف فرق می کند. طول مدت تابش (و به عبارت دیگر طول روز) بر روی رشد و گل دهی تعداد بسیار زیادی از گیاهان اثر مستقیم دارد.
۴-۲: واکنش های پرتو شیمیایی
بطور کلی ، آندسته از اعمال گیاهی که نور ایفاگر نقش اصلی آنست را واکنش های پرتو شیمیایی می نامند؛ مثل عمل فتوتروپیسم (یا نورگرایی) و فتوسنتز (یا ساختن مواد غذایی در برگ) و فتوپریودیسم (یا اثر طول روز بر روی گلدهی) .
۴-۲-۱: فتوتروپیسم یا نورگرایی – نورگرایی عبارتست از گرایش و خم شدن گیاه به سوی نور . عامل کنترل کننده این پدیده هورمون اکسین می باشد. اگر گلدانی را در کنار دریچه بگذاریم ، پس از چند روز شاخه هایش به طرف بیرون که روشن تر است خم می شوند.
۴-۲-۲: فتوسنتز- در فرآیند فتوسنتز اندامک کلروپلاست که حاوی سبزینه (کلروفیل) است انرژی نورانی را گرفته و با کمک آن ملکول آب را می شکند و تولید انرژی شیمیایی می کند؛ همین انرژی است که در تثبیت گاز انیدرید کربنیک و ساخته شدن قندهای ساده به کار می رود. چنانکه از تعریف پیدا است نور در این عمل ، نقش اصلی را به عهده دارد؛ ولی قسمت اعظم نوری که به گیاه می تابد در عمل فتوسنتز به کار گرفته نمی شود و تنها حدود یک در صد آن صرف این کار می گردد و بقیه مقداری بازتاب شده و مقداری هم صرف گرم نمودن برگ می شود که به فرآیند فتوسنتز سرعت می بخشد. عمل فتوسنتز تا حدود ۱۲۰۰ فوت کندل رابطه مستقیمی با شدت نور دارد ولی از آنجا که بویژه در گیاهانی که شاخ و برگ متراکم دارند تنها معدودی از برگ ها در معرض تابش مستقیم آفتاب هستند و بقیه برگ ها در سایه سایر برگ ها واقع می شوند، بنابراین نور باید با شدتی بسیار بیش از مقدار لازم به برگها بتابد تا تمام برگ ها بتوانند از مقدار لازم نور برخوردار شوند. گیاهان مختلف برای عمل فتوسنتز به شدت نورهای مختلفی احتیاج دارند و بر طبق این احتیاج گیاهان را می توان به چهار دسته زیر تقسیم کرد:
۱- گیاهان سایه دوست (مثل سرخس و فیکوس)
۲- گیاهان آفتاب دوست (مثل داودی و گل سرخ)
۳- گیاهان سایه آفتاب دوست (مثل بگونیا، سیکلامن ، حسن يوسف)
۴- گیاهان غیر حساس (مثل ماگنولیا)
۴-۲-۳: فتوپریودیسم – عکس العمل گیاه نسبت به مدت زمان تابش متوالی نور را فتوپریودیسم گویند. اصولاً گیاهان مختلف برای گلدهی به طول روزهای مختلفی احتیاج دارند و از این جنبه به سه گروه زیر تقسیم شده اند:
الف: گیاهان روز کوتاه – گیاهان روز کوتاه برای گلدهی به روز کوتاه، و در واقع به شب بلند احتیاج دارند. چنین گیاهانی اگر طول شب از حد معینی کوتاه تر باشد گل نخواهند داد ( مانند داودی ) . طول مدت تاریکی ممکن است، بر حسب انواع مختلف، از ۱۳ تا ۱۶ ساعت متغیر باشد.
ب : گیاهان روز بلند – گیاهان روز بلند برای گلدهی به روز بلند و شب کوتاه احتیاج دارند. طول شب برای آنها نباید از حد معینی بلندتر باشد (مانند کاهو و سیب زمینی).
پ : گیاهان بی تفاوت- اینگونه گیاهان به طول روز حساس نبوده و در هر طول روزی قرار گیرند گل می دهند (مثل گوجه فرنگی ).
غیر از این سه گروه که شامل تعداد بسیار زیادی از گیاهان روی زمین است گروه های کوچکتری نیز وجود دارد که برای گلدهی به شرایط نوری خاص احتیاج دارند، به شرح زیر:
ت : گیاهان روز بلند غير الزامی – اینگونه گیاهان نیز در هر شرایط نوری گل می دهند ولی در صورتی که در شرایط روز بلند قرار گیرند بهتر گل می دهند (مثل اطلسی) .
ث : گیاهان بوزکوتاه غير الزامی – اینگونه گیاهان در هر شرایط نوری گل می دهند ولی وقتی طول روز کوتاه باشد بهتر و بیشتر گل می دهند (مثل بعضی از انواع داودی
غیر از اینها، دو دسته دیگر نیز وجود دارند که یکی را گیاهان روز کوتاه – روز باند می نامند و دسته دیگر گیاهان روز بلند – روز کوتاه . دسته اول برای گلدهی ابتدا به چند چرخه شبانه روزی نیاز دارند که در آن طول روز کوتاه باشد سپس به چند چرخه روز بلند نیازمندند (مثل گیاه گوشتی اسکابیوزا) . دسته دوم ، بر عکس، ابتدا به چند چرخه روز بلند، و پس از آن به چند چرخه روز کوتاه احتیاج دارند تا به گل بنشینند (مثل گیاه گوشتی برگزا). وقتی طول شب و روز برای گلدهی مناسب باشد چنین دوره ای را چرخ گل انگیز می نامند و برعکس اگر طول شب و روز برای گلدان مناسب نباشد چنین دورهای را چرخه ناگل انگیز نامند.
۴-۳:گل انگیزی
وقتی گیاهی در شرایط مناسب نوری قرار گیرد، برگ ها برانگیخته شده، سپس این برگ ها فرمان گلدهی به جوانه ها را صادر می کنند. لازم به تذکر است که جوانه هایی که روی گیاه ایجاد می شوند ابتدا همگی سبزینه ای بوده و تا زمانی که فرمان گل دادن به آنها صادر نشود به همان صورت باقی می مانند و تولید شاخ و برگ می کنند . همینکه این فرمان به جوانه رسید دیگر برگشت ناپذیر بوده و حتی اگر پس از آن شرایط برای گلدهی نامساعد شود تغییری در ماهیت امر ایجاد نمی شود و گیاه پس از چند هفته (معمولاً ۸ تا ۱۰ هفته) گل خود را ظاهر می سازد. وقتی جوانه ای گل انگیز شد، در روزهای اول هیچ تغییری درظاهر آن مشاهده نمی شود و حتی با چشم مسلح نیز نمی توان تغییری در آن مشاهده کرد؛ ولی یکی دو هفته بعد ، یاخته های داخل آن تغییر ماهیت داده ، اجزاء گل به تدریج در آن ایجاد می شود. تعداد چرخه های گل انگیز برای گیاهان مختلف متفاوت می باشد، مثلاً کافیست گیاه فاربيتيس فقط یک شبانه روز ، و توت فرنگی ۶ شبانه روز تحت شرایط روزکوتاه و شب بلند قرار گیرد تا گل انگیزی در آن صورت گیرد و پس از آن حتی اگر شرایط برای گل انگیزی نامناسب شود ، گیاه پس از حدود ۱۰ هفته گل خواهد داد. شواهدی در دست است که گل انگیزی منشاء هورمونی دارد.
۴-۳-۱: فيتوكرم – اخیراً در گیاه ، ماده ای پروتئینی آبی رنگ، با وزن ملکولی بسیار زیاد (۸۰۰۰۰) پی برده شده است که فیتوکرم نامیده می شود . این ماده در برابر نورهای سرخ و فروسرخ حساس است و آنرا با P نمایش می دهند. فیتوکرم در گیاه به دو صورت Pr (یعنی فیتوکرمی که مایل به جذب نور سرخ است) و Pfr (یعنی فیتوکرمی که مایل به جذب نور فروسرخ است) دیده می شود . تبدیل Pr به Pfr و بالعكس یک واکنش دو جانبه برگشت پذیر می باشد:
فیتوکرم کنترل کننده تعداد زیادی از اعمال گیاهی از جمله گلدهی ، سبز شدن بذر و ایجاد پیاز و غده در گیاهان است که در تمام این واکنش ها Pfr فعال و Pr غیرفعال است.از آنجائیکه نور در اعمال مختلف گیاهی موثر است با کنترل آن می توان رشد گیاه را به جهت دلخواه سوق داد یعنی آنرا بالاجبار وادار به گلدادن یا رشد سبزینه ای کرد. درون گلخانه ها، با افزودن نورهای مصنوعی می توان فرآیند فتوسنتز را بویژه در زمستان ها و روزهای ابری کاملاً امکان پذیر ساخت و سرعت بخشید. معمولاً می توان شدت نور در داخل گلخانه ها را حدود ۱۰۰۰ فوت کندل انتخاب کرد. در خارج از گلخانه، برای استفاده بیشتر از نور طبیعی، بهتر است اولاً درختان را با فاصله بیشتر کاشت : ثانيا ً آنها را هرس نمود تا نور کاملاً به درون آنها نفوذ کند. برای بلند کردن طول روز می توان در آغاز یا پایان روز به گیاهان نور اضافی داد؛ و برای کوتاه ساختن طول روز می توان از پارچه های مشکی که جلو نور را می گیرد بهره جست. برای گیاهان روز بلند معمولاً طول روز را به ۱۶ ساعت می رسانند و برای گیاهان روز کوتاه آنرا به ۸ ساعت تقلیل می دهند. در طول روز ۱۶ ساعته هر گیاه روز بلند، و در طول روز ۸ ساعته هر گیاه روز کوتاه حتما ً گل خواهد داد. اگر منظور از دادن نور اضافی بالا بردن رشد سبزینه ای باشد، باید شدت نور داده شده زیاد باشد (در حدود ۱۰۰۰ فوت کندل) ولی در صورتی که هدف فقط گل انگیزی و شکستن شب باشد ، لامپ هایی با شدت نور بسیار کم (حدود ۵۰ فوت کندل) نیز کاملاً موثر است . بدین نحو می توان بیشتر گیاهان را، در هر موقع از سال ، وادار به گلدادن کرد. به همین جهت است که داودی و یا میخک را سراسر سال در گلفروشی ها می بینیم .
۴-۳-۲: زمان گل انگیزی – زمان ایجاد اولین علایم اجزاء گل در گیاهان مختلف متفاوت است. در پاره ای از گیاهان ، مثل سيب ، گل انگیزی چندین ماه قبل از ظهور گل در گیاه صورت می گیرد؛ بدین معنی که در خلال تابستان جوانه های گل در گیاه ایجاد شده و بهار سال بعد ظاهر می گردند؛ به عبارت دیگر ، شکوفه های سیب که در بهار بر روی درخت دیده می شود نتیجه گل انگیزی ۶ ماه قبل است که اجزاء شان به تدریج کامل گردیده، ولی به حال رکود باقی مانده و در بهار به علت هوای مساعد ظاهر گشته است. از همین روست که هرس شدید چنین گیاهانی در زمستان به شدت باعث کاهش تعداد گلها می گردد و میزان محصول را پائین می آورد. البته، این بدان معنی نیست که نباید چنین گیاهانی را هرس کرد، بلکه برای بالا بردن میزان محصول (افزایش تعداد گل ها) باید چندین ماه قبل از ظهور گل اقدام به کود دادن و طوقه برداری و غیره کرد .
در پاره ای دیگر از گیاهان، مثل رز ، گل انگیزی و ظهور گل فاصله چندانی با هم ندارد، و گل یکی دو ماه پس از گل انگیزی ظاهر می شود؛ چنین گیاهانی را می توان در زمستان هرس شدید کرد – بدون اینکه این عمل بر میزان گل دهی آن تاثیر منفی داشته باشد.
۴-۴: منابع نور مصنوعی
لامپ های مختلف دارای طیف های نوری کاملاً متفاوت می باشند . لامپ های حبابی معمولی (تانگستون) که سیمی درون آنها گداخته می گردد و روشنایی از آن ساطع می شود دارای گستره طیفی از بنفش تا فروسرخ است؛ در صورتی که لامپ های مهتابی (فلورسان) و لامپ های جیوه ای دارای مقدار بسیار کمی امواج سرخ و فاقد امواج فروسرخ اند. به دلیل فقدان امواج فروسرخ، لامپ های جیوه ای و مهتابی ، سردند، در صورتی که لامپ های معمولی فقط حدود پنج درصد از انرژی الکتریکی تبدیل به امواج نوری قابل استفاده برای گیاه می شود و بقیه آن به صورت حرارت تلف می گردد؛ در صورتی که این کار آیی در لامپ های مهتابی به ۱۵% بالغ می شود . به عبارت دیگر، برای تولید مقدار معینی نور، میزان مصرف الکتریسته در لامپ های مهتابی خیلی کمتر از لامپ های معمولی است. پس، برای اعمالی مثل فتوسنتز از لامپ های جیوه ای یا مهتابی استفاده می شود در صورتی که برای تحریک گیاه به گلدادن باید از لامپ های معمولی که مقدار زیادی نور سرخ و فروسرخ دارند استفاده شود. مجموعه دو لامپ مهتابی و معمولی طیفی مشابه طیف خورشید ایجاد می کند.
هر گیاهی در یک دامنه دمایی بخصوص دارای بهترین رشد است. از آنجائیکه رشد گیاه ، نتیجه مستقیم تفاضل مواد ساخته شده در فتوسنتز و مواد مصرف شده در تنفس است ، دامنه دمایی مناسب رشد گیاه را می توان به صورت درجه حرارت هایی که در آن فمتوسنتز ماکزیمم و تنفس متعادل است، تعریف نمود. آن دسته از گیاهانی که دامنه دمایی نسبتاً بالایی دارند را محصولات قصل گرم می نامند (مثل گوجه فرنگی و خیار و فلفل) و گیاهانی را که دامنه دمایی شان پائین تر از این حد است محصولات فصل سرد می نامند (مانند اسفناج و انواع کلم ها)؛ به همین دلیل فصل کشت محصولات فصل سرد در قسمت های شمالی به هنگام بهار، و در قسمتهای جنوبی به هنگام پائیز است.علاوه بر تفاوت دامنه دمایی گیاهان مختلف، بین قسمت های مختلف یک گیاه نیز از نظر تحمل سرما تفاوت هایی مشاهده می شود. مثلاً چوب درخت سیب تا ۳۵- درجه سانتیگراد سرما را تحمل میکند ولی ریشه آن در ۱۰- درجه سانتیگراد از بین می رود ؛ یا در درخت هلو جوانه های گل در اثر سرمای کمتری از بین می روند تا جوانه های برگ.پاره ای از اعمال گیاهی مانند تنفس، فتوسنتز، رسیدن میوه و بلوغ تحت تاثیر مستقیم حرارت قرار دارند. غیر از اینها، رکود و گل انگیزی و “عدم ریزش گل ها ” نیز با درجه حرارت رابطه بسیار نزدیک دارد. حداقل دما برای رشد گیاه بر حسب نوع و مرحله رشد گیاه متفاوت است. اکثر گیاهان برای بهترین رشد به دمای پائین تری در شب و دمای بالاتری در روز احتیاج دارند و دمای یکنواخت در شب و روز زیاد برای آنها مناسب نیست. همچنین، احتياجات دمای آنها در فصول مختلف نیز متفاوت می باشد. در رابطه با اثر دما بر گل انگیزی شرح مفصل تری به دنبال خواهد آمد.
۵-۱: مقدار دما
در طول فصل رشد که برای گیاهان یکساله از زمان سبز شدن بذر تا رسیدن محصول و برای گیاهان چندساله از زمان گل دادن تا رسیدن محصول است، هر گیاه به مقدار دمای معینی احتیاج دارد که مخصوص خود آن گیاه بوده و با گیاهان دیگر متفاوت است . واحد این دمای ویژه عبارتست از دمای حاصله گیاه، در واحد زمان، منهای یک دمای حداقل که برای یکساله ها دمایی است که بذر در آن سبز می شود و برای چند ساله ها دمایی است که گیاه در آن گل می دهد. واحد زمان ممکن است روز باشد که در اینصورت واحد دمایی درجه روز نامیده می شود؛ برای مثال انگورهای زودرس از هنگام گل دادن تا موقع برداشت حدود ۱۱۰۰ درجه روز و ارقام دیررس آن حدود ۱۹۰۰ درجه روز احتیاج دارند. با استفاده از این نیاز دمایی می توان تاریخ برداشت را پیش بینی کرد؛ به این ترتیب که با توجه به آمارهای هواشناسی سال های قبل از تاریخ گلدادن گیاه ، دمای میانگین روزانه (نصف مجموع دمای ماکزیمم و مینیمم) را گرفته منهای حداقل مربوط به آن گیاه کرده، تفاضل های روزهای متوالی را با هم جمع می کنند تا عدد مربوط به نیاز دمایی به دست آید و بعد حساب می کنند این عمل برای چند روز انجام شده ، که روز آخر، تاریخ تقریبی برداشت می باشد.مثال دیگر در مورد نخود فرنگی است. این گیاه برای سبز شدن به حداقل ۴ درجه روز احتیاج دارد. اگر به فرض در ۷ روز اول کاشت ، دمای میانگین روزانه به ترتیب ۵،۶،۷،۷ و ۸،۸،۸ درجه سانتیگراد باشد در این مدت مقدار دمای قابل حصول برای گیاه محاسبه می شود.پس، به این ترتیب در ۷ روز اول کاشت که هوا نسبتا سرد است گیاه فقط ۲۱ درجه روز حرارت کسب نموده است؛ در حالیکه در تابستان، در نزدیکی های موقع برداشت ، اگر ۲۵ درجه سانتیگراد باشد گیاه ، یک روزه قادر خواهد بود این مقدار درجه روز را کسب کند (۲۱=۴-۲۵) به این ترتیب، اگر زمینی را به دو قطعه تقسیم کرده، یک قطعه را در روز اول کاشته و قطعه دوم را هفت روز پس از قطعه اول بکاريم (با احتساب فرضی بالا) برداشت قطعه دوم فقط یک روز دیرتر از قطعه اول خواهد بود. با استفاده از همین خاصیت است که با کاشتن متناوب ، برداشت را برای روز دلخواه تنظیم می کنیم.نه تنها پایین بودن بیش از حد درجه حرارت به گیاه آسیب می رساند بلکه بالا بود غیرطبیعی آن نیز باعث آسیب رسانیدن به گیاه می شود . اثر نامطلوب درجه حرارت به فرم های مختلف در گیاه ظاهر می شود . در اکثر گیاهان علفی ، دمای زیر صفر باعث از بین رفتن گیاه می شود و به همین دلیل، پس از اولین یخبندان پائیزه، اغلب گیاهان علفی می شکند. این عمل را یخزدگی و کشاورزان فارس آنرا سم زدن ، می نامند که به علت تشکیل بلورهای یخ در یاخته ها و پاره شدن غشاء یاخته ایست. بعضی از گیاهان به درجات بالای صفر ولی نزدیک به آن بسیار حساس می باشند، و اگر دماهای حدود ۵ درجه سانتیگراد نیز قرار گیرند آسیب می بینند. اینگونه آسیب را اصطلاحا” سرمازدگی” می نامند. سیاه شدن موز و آبکی شدن خیار در یخچال (۴ درجه سانتیگراد بالای صفر) مربوط به سرمازدگی است.علت مقاوم بودن بعضی از گیاهان به سرما، در مقایسه با گیاهان حساس، دارا بودن آب کمتر، و یا قند بیشتر درون یاخته هاست. وانگهی مقداری از قندها بصورت کلوئیدهای محلول در آمده که آب را با نیروی سطحی زیادی درون یاخته ها نگه می دارند و مانع یخ زدن آنها می شوند. “آب آزاد” درون یاخته ای در حدود صفر درجه یخ می زند و در صورتی که میزان قند در آن یاخته بالا رود همانند ضد یخ عمل کرده، آب دیرتر منجمد می گردد. آسیب پذیری گیاه نسبت معکوس با عوامل ذکر شده در بالا دارد مثلاً در انگور ، در سال هایی که محصول زیادی داده باشد، بخصوص اگر آنرا هرس نکرده باشند، میزان قند در بافت ها پائین آمده و در زمستان ممکن است بیشتر چوب های گیاه به علت یخ زدگی خشک شود . آب شدن یخ در داخل زمین و یخ زدن مجدد آن باعث آسیب های مکانیکی به ریشه می شود . جهت جلوگیری از چنین آسیب هایی می توان از پوشش های گیاهی استفاده کرد.در زمستان و اوایل بهار اگر هوا بطور غیر طبیعی (ناگهانی) گرم و دوباره سرد شود با گرم شدن هوا جوانه ها و مخصوصاً جوانه های گل شروع به باز شدن کرده، هوای سرد بعدی به آنها آسیب می رساند. درختان میوه بالاخص به سرمای بهاره بسیار حساس می باشند.در دمای زیاد ، اکثر گیاهان به علت از دست دادن آب زیاد آسیب می بینند؛ این عمل بویژه بعد از نشاءکاری که ریشه ها قدرت جذب زیادی ندارند ولی تبخیر آب از برگ ها بطور معمول صورت می گیرد مشاهده می شود. دمای خیلی بالا (حدود ۵۰ درجه سانتیگراد) باعث انعقاد پروتئین ها و در نتیجه، مرگ گیاه می گردد . توقف رشد در دماهای نسبتاً بالا ناشی از اختلال در اعمال متابولیکی گیاه است؛ در این حالت تنفس بیش از حد معمول و فتوسنتز کمتر از حد معمول است و در نتیجه ممکن است مواد بیش از ساخته شدن مصرف شده در مقدار مواد ذخیره تقلیل حاصل گردد.
۵-۲:بهارش (ورناليزاسيون)
گل انگیزی در دمای پائین به بهارش (ورناليزاسيون ) معروف است. این پدیده اولین بار، در حدود صد سال پیش، توسط دانشمندی به نام کلیپارتک تشخیص داده شد. وی بذر گندم پائیزه را در بهار سبز کرد و در حین سبز شدن، گیاه را در معرض دمای پائین (نزدیک صفر) قرار داد؛ سپس آنرا در مزرعه کاشت و از آن محصول برداشت کرد و بدین ترتیب توانست گندم پائیزه را به گندم بهاره تبدیل کند. لازم به تذکر است که گندم پائیزه، در پائیز کاشته می شود و در خلال زمستان سرمای لازم را می بیند ولی گندم بهاره احتیاج به سرمای زمستانه ندارد و بهمین جهت در بهار کاشته می شود . دانشمند دیگری بنام لیسنکو این عمل را “ورناليزاسيون” (بهارش) نامید ، همانند گل انگیزی نوری ، این پدیده نیز توسط هورمون های گیاهی کنترل می شود.هرگاه گیاهی که بهارده (ورنالیزه) شده باشد برای مدت چند هفته در دمای بالا قرار گیرد وا-بهارده (دی ورنالیزه) می شود ، یعنی اثر سرما در آن از بین می رود و دوباره به حالت رشد سبزینه ای برمی گردد. برای مثال، پیاز خوراکی که در پائیز از زمین بیرون آورده می شود و در زمستان انبار می گردد به علت سرمای طبیعی انبار بهارده می شود و چنانکه آن را در بهار بکارند به گل نشسته و بذر می دهد . حال اگر پیازهای کوچک را که از لحاظ اقتصادی ، برای فروش، زیاد مقرون به صرفه نیستند هنگام بهار به مدت حدود سه هفته در دمای ۲۷ درجه سانتیگراد قرار داده سپس بکارند بعلت وابهارده شدنش به گل نشسته و معاقبا ً ظرف مدت کوتاهی پیازهای درشت تری ایجاد می کند.دمای پائین بر روی پارهای از گیاهان گرمسیری نیز اثر گل انگیزی دارد؛ مثلاً زیتون برای ایجاد گل احتیاج به دمای ۱۰ درجه سانتیگراد دارد. گاهی طول روز و درجه حرارت برهم اثر متقابل دارند؛ مثلاً توت فرنگی، که گیاهی است روزکوتاه و در شرایط روز بلند گل می دهد، در صورتی که در شرایط روز بلند و دمای پائین کاشته شود (۱۵ درجه سانتیگراد) گل خواهد داد. از همین روست که توت فرنگی در کنار دریا که دما نسبتاً پائین است به هنگام تابستان نیز گل می دهد و در نتیجه بیش از سالی یکبار محصول می دهد.
هوا از ۷۸% ازت، %۲۱ اکسیژن و حدود ۰۳%/۰ گاز کربنیک و مقدار جزئی گازهای دیگر تشکیل شده است و معمولاً این نسبت به علت باد و جریانات جوی تقریبا در همه جا یکسان و ثابت است و عامل محدود کننده رشد بشمار نمی رود. در شرایطی که شدت نور بالا باشد، بالا بودن میزان گازکربنیک تا حدودی عمل فتوسنتز را تشدید می کند؛ ولی این عمل سقط در گلخانه های سربسته امکان پذیر است . آلودگی هوا همانطور که برای انسان مضر است به گیاه نیز آسیب می رساند. از گازهای خطرناک که رشد گیاه را تحت تاثیر سوء قرار می دهد منواکسید کربن، انیدرید سولفورو و هیدروکربورها، اکسید ازت و هیدروژن سولفور می باشد، بیشتر این مواد از وسائط نقلیه موتوری، صنایع ، کارخانه های مولد برق و پالایشگاه ها و سوخت منازل ناشی می شود. از گازهای بسیار سمی دیگر، می توان ازن، فلور کلر، گاز اسید کلريدریک را نام برد. کمبود اکسیژن در خاک گاهی باعث توقف در رشد گیاه می گردد. این حالت بیشتر در خاک های سنگین فاقد تهویه مشاهده می گردد که میزان گاز کربنیک در آنها زیاد و اکسیژن کم است. در نتیجه تنفس ریشه، مقدار اکسیژن کاهش یافته و بالمال رشد ریشه کم می گردد . گاز کربنیک در غلظت های زیاد بر روی ریشه اثر تخدیری دارد. البته گیاهان آبزی از این قاعده مستثنی بوده و در آنها برگ ها اکسیژن لازم را برای ریشه تامین می کنند. اکسیژن و گاز کربنیک روی میوه گیاه و ارگان های ذخیره ای نیز اثر زیادی دارند.
