د علي إسماعيل يكتب: التغيرات المناخية وتأثير الموجة الحارة علي المحاصيل الزراعية الصيفية
استاذ اداره الموارد الأرضية والمائية – مركز البحوث الزراعية – مصر
مع التغيرات المناخية التي يمر بها العالم وفصل الصيف الذي نعيشه من ارتفاع شديد في درجات الحرارة الممتدة وتأثيراتها علي المحاصيل المنزرعة وزيادة الاستهلاك المائي لدرجة ان الحرارة لها تأثير كبير على جميع وظائف الحياة إذ أن جميع عمليات الأيض الكيميائية والعمليات الطبيعية اللازمة لتكوين جدر الخلايا وغيرها كالانتشار والترسيب تعتمد على درجات الحرارة إذ تنشط بارتفاع هذه الدرجة إلى الحد الأمثل وعلى العكس من ذلك إذا نقصت درجة الحرارة إلى حد أدنى معين وتُحدد درجة الحرارة طول فصل النمو ونوع النباتات.
تُعد مصر بصحاريها الشاسعة ودلتاها الخصبة وسواحلها الممتدة ومدنها الضخمة والذي يمثل النيل شريان حياتها، وما تتسم به من قلة الأمطار وارتفاع في حرارة فصول الصيف اصبحت شديدة التعرض للتأثر بتغيّر المناخ. ومع زيادة السكان ونقص نصيب الفرد منه والوصول الي الفقر المائي وتزداد حالة عدم اليقين بشأن توافر إمدادات المياه بشكل كبير في ظل تغير المناخ، وهو ما يحتم على مصر الاستعداد للتعامل مع هذا الوضع الجديد من التغيرات المناخية والموجات الحارة وتأثيرها علي المحاصيل الزراعية الصيفية..
ويتطلب العمل مع التغير المناخي التزاما قويا من جانب الدولة والتعاون المشترك بين اجهزتها ووزاراتها المعنية وذلك كي تُعطي خطة العمل بشأن تغير المناخ أولوية للمساندة في تفعيل مساهماتها الوطنية لمكافحة تغير المناخ ووضع استراتيجياتها طويلة الأجل، بهدف المساعدة على إنشاء روابط أفضل بين التزاماتها المناخية وأهدافها الإنمائية.
وفي واقع الأمر، لا يقتصر التصدي لتغيّر المناخ على إدارة المخاطر فحسب، بل يتعلق أيضاً باغتنام ما يُتاح من فرص جديدة – وتحفيز القطاع الخاص على المشاركة على نطاق واسع. فالأسواق العالمية في جميع أنحاء العالم تشهد تغيرات سريعة، وتفضل السلع منخفضة الكربون، وتتجه أيضاً نحو مسارات تنمية أكثر مراعاة للبيئة وقدرة على الصمود.
وسيتطلب تمكين التحوّل نحو اقتصاد منخفض الكربون او الاقتصاد الاخضر القادر على الصمود في وجه تغير المناخ مع اتخاذ إجراءات لدعم القطاع الخاص للاضطلاع بدور أكبر في هذا المجال، حيث يمكنه أن يلعب دوراً مهماً – بوصفه ممولاً للسلع والخدمات غير الضارة بالمناخ، ومبتكراً لها، بل ومورّداً لها.
وتبدي مصر التزامها بأجندة العمل المناخي، فهي تضع اللمسات الأخيرة على الاستراتيجية الوطنية لتغيّر المناخ بغية دعم خطة التنمية التي وضعتها لتحقيق أهداف التنمية المستدامة لعام 2030. وأيضاً تعكف البلاد حالياً على تنفيذ أجندة توصيات الدورة السابعة والعشرين لمؤتمر الأطراف في اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ.
ومع فصل الصيف فالحرارة لها أهمية كبيرة في تحديد إنتاج بعض المحاصيل والحصول على أقصى قيمة اقتصادية منها. وقد أدى هذا إلى ظاهرة التخصص الزراعي وارتباط المحاصيل بدرجات الحرارة.
وكلما زادت فالأقاليم الاستوائية وشبه الاستوائية نري ان قدرة النبات علىف تحمل درجات الحرارة المتفاوتة كان أوسع انتشاراً ونجد ان الاستوائية التي تقل درجة الحرارة فيها طول السنة عن 26 درجة مئوية تتخصص في إنتاج محاصيل معينة كالمطاط وجوز الهند والكاكاو وقصب السكر والموز وزيت النخيل بينما تتخصص الأقاليم الموسمية في إنتاج الأرز والبن والشاي, والاقليم المناخ الشبة جافة في إنتاج القطن والسمسم والفول السوداني, أما الأقاليم المعتدلة الباردة فتتخصص في إنتاج القمح والشعير والبنجر والبطاطس والشوفان.
ويجب الا تقل درجة الحرارة عن حدها الأدنى اللازم لمحصول معين أثناء فصل النمو, فلكل محصول يلزمه درجة حرارة مفضلة لنموه ودرجة حرارة صغرى ينمو تحتها ودرجة عظمى ينمو فوقها. وكلما كانت درجة الحرارة السائدة في موسم النمو أقرب إلى الدرجة المفضلة كان ذلك أنسب لنمو النبات وإذا لم تتوفر درجة الحرارة الكافية فوق الحد الأدنى أثناء فترة النمو فان المحصول ينضج. وعادة يكون معدل النمو بطيئا عند الحد الأدنى لدرجة الحرارة اللازمة له, كما أن درجة الحرارة اذا تجاوزت الحد الأقصى اللازمة فإنها تضر بالنبات وتتضاعف سرعة معدل نمو المحصول كلما زادت درجة حرارة الجو عشر درجات مئوية. ويقصر فصل النمو كلما اتجهنا شمالا أو جنوبا عن المناطق شبه المدارية علي مدار العام كله ويعتبر فصل نمو في المناطق المدارية اذا توفرت العوامل الأخرى اللازمة للزراعة من مياه وتربة صالحة … الخ.
وتعتبر الحرارة العامل الرئيسي في تحديد طول فصل النمو. هذا وتقل الحرارة بالتدريج كلما اتجهنا من خط الاستواء إلى القطبين وكلما ارتفعنا عن سطح البحر. كما أن لتوزيع الأمطار أهمية خاصة ما بين خط عرض صفر إلى °45 ودرجة الحرارة متوفرة طول العام ويكون لدرجة الحرارة أهمية خاصة ما بعد خط عرض °45 لتوفر الرطوبة بينما تقل درجة الحرارة, ولذلك يعتبر عامل الحرارة هو العامل الرئيسي في الاختلافات النباتية بعد هذا الخط. كما أن التوزيع الفصلي للحرارة له تأثير على الغطاء النباتي وكذلك على المحاصيل المزروعة. وينشأ التفاوت اليومي أو الفصلي الحاصل في درجة الحرارة بسبب دوران الأرض حول محورها وكذلك دورانها حول الشمس وهذا يؤثر على كمية الطاقة الضوئية التي تصل إلى مكان ما على سطح الكرة الأرضية وبالتالي درجة حرارته. فعلى سبيل المثال يكون التفاوت في درجة الحرارة اليومية أو السنوية في المناطق الاستوائية ضئيلا بينما يصل هذا التفاوت إلى °50 م في الأجزاء الشمالية للكرة الأرضية.
وتأثيرات الحرارة على النبات تتزايد معها عملية الأيض في النبات بمعدل يتراوح ما بين 1 – 3 أضعاف لكل زيادة مقدارها 10 درجات مئوية في درجة الحرارة. وإن درجات الحرارة التي تزيد عن 50 درجة مئوية تحدث تغيراً كبيراً في التركيب الجزيئي للبروتينات كما تزيد معدل التنفس في النبات . وتختلف تأثيرات الحرارة على النبات حسب الجزء النباتي, فدرجة الحرارة اللازمة لنمو الجذور عادة ما تكو ن أقل من المجموع الخضري ولذلك تستطيع الجذور أن تنمو في الخريف عندما تكون الأجزاء الخضرية ساكنة
تأثير درجة الحرارة على النبات والمحاصيل
- تؤثر على التمثيل الضوئي: فإذا نقصت درجة الحرارة أكثر من الحد الأدنى يكون ذلك عائقا للنمو في الحجم حيث يتأثر التمثيل الضوئي بالحرارة.
- تنشط وظائف النبات
- توفر الطاقة اللازمة لبعض الوظائف.
- تؤثر في سرعة النمو وكذلك في سرعة التحول الغذائي ومنتجاته ففي درجات الحرارة المنخفضة تن تج النباتات كربوهيدرات متعددة السكريات .
- تؤثر على النبات والنمو والإزهار وفتح الثغور وانغلاقها والتكاثر.
درجات حرارة النباتات والمحاصيل الزراعية
ولكل نبات درجات حرارية تعرف بالدرجات الحدية وهى:
الدرجة الدنيا minimum – الدرجة المثلى Optimum – القصوى maximum وغالبا ما تدخل النباتات في طور شتوي بسبب البرد وتجدد نموها في الربيع التالي.
درجات الحرارة الحدية تُعرف الدرجات الحدية على أنها درجات الحرارة التي يستطيع النبات عندها النمو
وهناك ثلاث درجات حرارة حدية
١ – درجة الحرارة الدنيا وهي أقل درجة حرارة يمكن للنبات النمو فيها إلا أن العمليات الحيوية في النبات تكون متدنية بشكل كبير وتبلغ الدرجة الحدية الد نيا لمعظم النباتات 5درجات مئوية.
2 – درجة الحرارة المثلى وهي درجة الحرارة التي يمكن للنبات أن ينمو فيها: حيث تكون العمليات الحيوية للنبات في أعلى مستوياتها وتختلف هذه الدرجة حسب نوع النبات .
-3 درجة الحرارة القصوى وهي أعلى درجة حرارة يمكن للنبات أن ينمو فيها وتكون العمليات الحيوية للنبات في أدنى مستوياتها وتبلغ الدرجة الحدية القصوى للنبات 4ه درجة مئوية. وتختلف الدرجات الحدية باختلاف النوع النباتي. كما تختلف الدرجة الحدية للعمليات الفسيولوجية في النوع النباتي فلكل عملية فسيولوجية درجاتها الحدية الخاصة .. كما تختلف درجات الحرارة الحدية للأجزاء النباتية حيث تكون البراعم الزهرية أكثر حساسية لدرجات الحرارة المنخفضة. كما تختلف الدرجات الحدية تبعا لعمر الجزء النباتي فالأوراق الصغيرة تختلف درجاتها الحد يه عن الأوراق الكبيرة. كما تختلف درجات حرارة النمو تبعا للأجزاء النباتية فالجذور في نباتات المناطق المعتدلة لكى تنمو تتطلب درجات حرارة أقل من تلك التي بتطلبها البراعم لكى تنمو.
درجة حرارة النبات:
تتبع درجة حرارة النبات أكثر الأحيان الوسط الذي يعيش فيه النبات وقلما ترتفع درجة حرارة السيقان والأوراق أو تنخفض كثيراً عن درجة حرارة الوسط الخارجي والذى ترتبط حرارته بعوامل المناخ كالحرارة والتبخر والرياح ….الخ.
ليس هذا فحسب ولكن تمتد إلي درجة حرارة الجذور قلما تختلف عن درجة حرارة التربة التي تنمو فيها وهناك أنشطة فسيولوجية يصاحبها انبعاث حرارة مثل التنفس إلا إنها التي تفيد في رفع درجة حرارة النبات أن التنفس يهبط عند انخفاض درجة حرارة الوسط الخارجي لذلك فان كمية الحرارة الناتجة تقل فيه. وتتغير درجة حرارة النبات بدرجة أبطأ من تغير درجة حرارة الوسط الذي تعيش فيه لذلك إذا حدث تغيير مفاجئ في درجة حرارة الوسط الذى تعيش فيه النباتات .
تأثير درجة الحرارة على المحاصيل تُعتبر درجة الحرارة أهم العوامل قي توزيع نباتات المحاصيل حيث أنها تؤثر على جميع العمليات الحيوية الخاصة بالنبات بداية من وضع البذرة بالتربة وإلى ما بعد الحصاد وتخزين ناتج المحصول.
ودرجة الحرارة المثلى لنمو معظم المحاصيل الزراعية تتراوح ما بين 15 – 40 م° وارتفاع درجة الحرارة أو انخفاضها عن هذا المعدل يقلل من نمو النبات ومن ثم إنتاجه. فالحد المثالي لإنتاج القطن يُحدده درجة الحرارة ولنبات القمح حد أدنى مثالي على نطاق ُمربح تجاريا من درجات الحرارة أثناء موسم نموه .
ولذلك فإن توزيعه يكون مقصوراً على الأقاليم التي تنخفض درجة حرارتها دون ذلك الحد. في حين أن إنتاج البطاطس يكون أوفر محصولا في المناطق ذات الحرارة الصيفية المنخفضة وذلك لان درجات الحرارة العالية تعوق نمو الدرنات. هذا ويحد د توزيع بعض المحاصيل كالذرة درجة حرارة موسم النمو وحده وبعضها يتأثر بدرجة حرارة العالم كله. وتؤثر الحرارة فى توزيع المحاصيل على سطح الأرض .
المحاصيل من حيث تأثير الحرارة عليها:
محاصيل صيفية:
وهى محاصيل تجود زراعتها تحت ظروف الصيف مثل الذرة والأرز وفول الصويا الخضروات الصيفية وغيرها. ٠
محاصيل شتوية: وهى محاصيل تجود زراعتها تحت ظروف الشتاء مثل القمح والشعير ومحاصيل البقول والخضروات الشتوية وغيرها. ولكل محصول نطاق حرارى يستطيع النمو من خلاله وارتفاع الحرارة أو انخفاضها عن هذا المدى يأتي بتأثيرات سلبية على نمو وإنتاج هذا المحصول.
التأثيرات السلبية لارتفاع درجة الحرارة بالغة للنبات تتمثل فيما يلي تُحدث الحرارة المرتفعة أضرارا : ً
- الجفاف عند ارتفاع درجة الحرارة يتزايد معدل فقد النبات للماء عن طريق النتح ويبدأ النبات في الذبول عندما يصبح التوازن المائي له سالباً – كمية الماء المفقودة عن طريق النتح تفوق كمية الماء الممتصة بواسطة النبات و بموت بسبب توقف العمليات الحيوية والتي تعتمد على الجذور
- تزايد معدلات الهدم تزيد عملية الهدم في النبات وزيادة معدل التنفس بارتفاع درجة الحرارة عن الحد الأقصى لان عملية الأيض في النبات تعتمد على التوازن ما بين عمليتي البناء كعملية البناء الضوئي وتكوين المركبات. ففي الطماطم على سبيل المثال نجد أن درجة الحرارة التي يبدأ بعدها النبات في استهلاك المواد المصنعة في عملية التمثيل الضوئي بواسطة التنفس هي 36 درجة مئوية. أيضاً بالإضافة إلى ذلك تأثير الحرارة على عمليات التلقيح والإزهار والإثمار في النبات فهناك تأثيراً ضاراً فعلى سبيل المثال:
حبوب اللقاح في النبات تعتبر حساسة جداً الارتفاع درجة الحرارة حيث تقل التلقيح والإخصاب
- عند تكون الأزهار ونتيجة للحرارة المرتفعة فإنها تسقط وبذلك لا تتكون الثمار
- جذور النبات في التربة تكون معرضة لتأثيرات الحرارة الضارة خصوصا الطبقة السطحية حيث تموت في درجات الحرارة المرتفعة وبالتالي يتأثر نمو النبات
- تتأثر نوعية الثمار المنتجة في درجات الحرارة المرتفعة حيث تكون أقل حلاوة بسيب نقص السكريات والتي تستخدم في عملية التنفس.
- الموجات الحارة الطويلة ستوجد مشكلات فى الزراعات الصيفية وزيادة الرطوبة حيث يتعرض النبات للاحتراق بفضل المناخ الضار وعدم القدرة على تجديد الخلايا، كما توجد تغيرات شديدة فى التحولات الغذائية للنبات نتيجة زيادة درجات الحرارة أعلى من معدلاتها بـ5 درجات مئوية على الأقل .
- ويجب علي مزارعي هذه المحاصيل بإجراء رية سريعة فى الصباح الباكر خلال أيام ذروة الموجة وزيادة معدلات رش المغذيات مع ضرورة عدم الري ظهرا ومراعاة تقليل كميات المياه فى الرية الواحدة وزيادة عددها لتفادى تساقط الثمار .
وحث المزارعين على حماية محاصيلهم من الموجة الحارة بإجراء رشات وقاية ضد الحشرات والرطوبة العالية التي تزيد فى تلك الظروف مع احتمالية ظهور الحشرات شديدة الخطورة مثل (توتا إبسولتا ) أو ما يسمى بحافرة الأنفاق وديدان الثمار .
ومن هنا تظهر أهمية إجراء رية على «الحامي» فى الصباح ويتجنب تماما الري أثناء الظهيرة – والاهتمام بإجراء رشات وقائية عاجلة ضد بعض الأمراض الفطرية المحبة للرطوبة العالية مثل البياض على القرعيات ،الندوة المبكرة على الطماطم ،أعفان ثمار الطماطم والفلفل وغيرها .
وبإجراء رشة بالمغذيات والأحماض الأمنية ومحفزات النمو وسليكات البوتاسيوم أو البوتاسيوم فوسفيت بصورة عاجلة لمساعدة النباتات على معاودة النمو بسرعة بعد فترة توقف وضعف امتصاص العناصر بسبب زيادة الرطوبة الجوية وزيادة الحرارة .
يذكر أن البلاد تتعرض خلال حاليا لما يسمى بظاهرة «النينو» وهى أن يكون الطقس معاديا للمحاصيل وضارا بها نتيجة شدة الحرارة
وان حماية أشجار الفاكهة وخاصة المانجو والعنب وغيرها من المحاصيل البستانية الصيفية تتطلب ضبط منظومة الري الحقلي وخاصة التي تروى بالغمر من إضافة المياه في الصباح الباكر او الري ليلا اما التي تستخدم الري الحديث فهي تستفيد من توفر المياه وتوزيع المياه من خلال النظم الحديثة بالري على فترتين صباحا مساءا يوميا لمجابهة الحرارة الشديدة التي يتعرض لها النبات مع وقف الري من الثانية عشر صباحا حتى الخامسة مساءا…
وكما يتعرض الإنسان لسخونة الجو وارتفاع الحرارة ويحتاج الي التبريد والتكيف فإن النبات يحتاج إلى ذلك ومن هنا فإن التكثيف الزراعي والتحميل تحمي النباتات الضعيفة والتي تحتاج إلى الأشجار ومصدات الرياح خاصة في المناطق الصحراوية المكشوفة.
ومن هنا نجد ان مع هذه الموجات الحارة وتأثيرها السلبية على المحاصيل ودرجات التحمل والاقلمه الي كميات من المياه اضافيه عنها في الظروف الطبيعية مع مستويات المقننات المائية واحتياجات النباتات من المياه اللازمة لمراحل النمو للنباتات. وان ذلك يتطلب صرف كميات اضافيه من المياه في المناوبات وزيادة عدد الايام لفترات العمالة وتقليل فترات البطالة وخاصة في شهري يوليو أغسطس وهي ما تسمى بفترات أقصى التصرفات للتيل من السد العالي.
ويمكن الاهتمام بمجموعه من النقاط في إدارة المزارع الحقول لمواجهة تأثير الموجة الحارة
- الاهتمام بتصميم المزرعة منذ البداية بالطريقة الصحيحة
- الاهتمام ببناء هيكل خضري قوي للأشجار قبل البدء فى تحميل الثمار
- الاهتمام بالحالة الصحية للأشجار خاصه فى عام الحمل الثقيل
- متابعه توقعات الطقس بصفه دائمه للمنطقة الخاصة بالمزرعة
- اداره العمليات الزراعية وخاصه عمليه الري بصوره علميه
- الاستعانة بالتجهيزات الخارجية مثل
- التدخين
- حمايه الثمار ( استخدام الورق & استخدام مركبات الحماية من اشعه الشمس & التظليل بالنت)
- استخدام نظام المست ويفضل المست الارضي.
- استغلال ( الحشائش ) الموجودة البواكى بين خطوط الزراعة لتلطيف درجات الحرارة ارتفاعا او انخفاضا.
