یکی از مهمترین عوامل خسارت زای محیطی، اثر گرما است. صدمه وارد شده به گیاهان در درجه حرارت بالاتر از آستانه دمایی مورد نیاز برای رشد، در مقایسه با صدمه درجه حرارت پایین، سریعتر و شدیدتر میباشد. حرارتهای بالا موجب ایجاد آفتاب سوختگی در سطح رو به آفتاب میوه ها و سبزیجات به ویژه فلفل، سیب، گوجه فرنگی، پیاز و … میشود. آفتاب سوختگی یک عارضه فیزیولوژیک است که در روزهای گرم سال برای گیاهان رخ میدهد و به صورت چشمگیری روی کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی تاثیر میگذارد. این عارضه معمولا در اثر دمای بالا و تابش مستقیم و شدید نور خورشید به ویژه پرتو فرابنفش (UV) ایجاد میشود. در این شرایط گیاهان اغلب با شدت نور بیش از ظرفیت فتوسنتزی خود (نور بیش از حد) مواجه میشوند که تثبیت دی اکسید کربن (CO۲) را کاهش میدهد. خسارت آفتاب سوختگی در محصولات کشاورزی عملکرد را از ۶ تا ۳۰ درصد کاهش میدهد که این میزان وابسته به فصل و نوع میوه متغیر میباشد.
انواع آفتاب سوختگی
علائم آفتاب سوختگی در محصولات کشاورزی مختلف متفاوت است. برای مثال، در محصول سیب سه نوع آفتاب سوختگی گزارش شده است. اولین نوع آفتابسوختگی، بافت مردگی میباشد که بر اثر حرارت ایجاد میشود. در این نوع آفتاب سوختگی تنها کافی است که دمای سطح میوه سیب به حدود ۵۲ درجه سلسیوس فقط برای ۱۰ دقیقه برسد، در نتیجه مرگ حرارتی سلولهای پوست میوه رخ میدهد و در نتیجه یک لکه بافت مرده (قهوهای تیره یا سیاه) ظاهر میشود. نوع دوم آفتابسوختگی، قهوهای شدن است که شایعترین نوع آفتابسوختگی میباشد و باعث ایجاد لکه های زرد، قهوهای یا برنزی تیره در سمت آفتابخورده میوه سیب میشود. این نوع از آفتاب سوختگی به تابش اشعه ماوراءبنفش B و یک دمای آستانه خاص در پوست میوه نیاز دارد. این دمای آستانه بسته به رقم متفاوت است و حدود ۴۵ تا ۴۹ درجه سلسیوس برای مدت یک ساعت متغیر است. حداکثر دمای سطح میوه بین ساعت ۲ بعدازظهر تا ۵ بعدازظهر میباشد. آفتاب سوختگی نوع سوم وابسته به دمای سطح میوه سیب نیست و نیاز به تابش اشعه ماوراء بنفش ندارد. این نوع آفتاب سوختگی زمانی رخ میدهد که سیبها ناگهان در معرض نور خورشید کامل قرار گیرند. این سیبها قبلاً در سایه بوده و به تابش خورشید عادت نداشته اند. آفتاب سوختگی نوع سوم ممکن است زمانی که سیب بالایی یک خوشه برداشته میشود و سیب زیرین ناگهان در معرض آفتاب قرار میگیرد یا در هنگام هرس تابستانی زمانی که سیبها به طور ناگهانی در معرض نور قرار میگیرند، رخ دهد. همچنین ممکن است بعد از برداشت میوه هایی که در معرض آفتاب در یک سبد باز در مزرعه، روی کامیون حین حمل و نقل، یا در محل بستهبندی قرار میگیرند، رخ دهد. برای جلوگیری از این نوع آفتاب سوختگی لازم است میوهها پس از برداشت در سایه نگهداری شوند. بروز آفتاب سوختگی نوع سوم به دما وابسته نیست و تنها به نور نیاز دارد. این آفتاب سوختگی حتی زمانی که دمای هوا ۱۸ درجه سلسیوس و دمای سطح میوه ۳۱ درجه سلسیوس بوده است نیز مشاهده شده است. هر سه نوع آفتاب سوختگی میوه سیب در شکل یک قابل ملاحظه میباشند. همچنین دو نوع آفتاب سوختگی شامل بافت مردگی و قهوه ای شدن در میوه های انگور در شکل دو نمایش داده شده اند.
شکل ۱- انواع آفتاب سوختگی در میوه سیب به ترتیب از چپ به راست: نوع اول (بافت مردگی)، نوع دوم (قهوه ای شدن) و نوع سوم
شکل ۲- خسارت آفتاب سوختگی در میوه انگور از نوع بافت مردگی (A-C) و قهوه ای شدن (D-F)
علت آفتاب سوختگی
تابش مستقیم و طولانی مدت نور خورشید میتواند باعث ایجاد شرایط نامطلوب برای گیاهان شود. این تابش میتواند به سرعت موجب سوختگی بافتهای گیاهی به ویژه در برگهای جوان و حساس گردد. هنگامی که دمای هوا در طول روز از ۳۰ تا ۳۵ درجه سانتیگراد بالاتر میرود، فتوسنتز احتمالا کند میشود که باعث کاهش بالقوه تولید میوه میشود. به طور کلی دماهای بالا با تبخیر سریع آب از برگها و افزایش فشار بر روی بافتهای گیاه باعث سوختگی میشوند. همچنین عدم تامین آب کافی به گیاهان، آنها را به آفتاب سوختگی حساستر میکند و باعث کاهش توانایی گیاه در مقابله با حرارت بالا میشود. گیاهان با برگهای نازک و رنگ روشن به دلیل پوشش محافظ کمتر و توانایی کمتر در محافظت از بافتهای زیرین در برابر تابش مستقیم خورشید معمولا بیشتر در معرض آفتاب سوختگی قرار دارند.
تاثیر اندازه و موقعیت میوه بر شدت آفتاب سوختگی
میوههای بزرگتر بیشتر از میوههای کوچکتر در معرض آفتاب سوختگی هستند، زیرا میوههای بزرگتر سطح بیشتری را در معرض نور خورشید قرار میدهند، بنابراین میزان تابش مستقیم و حرارت وارده به آنها بیشتر است. همچنین موقعیت میوهها در درختان تاثیر زیادی بر خطر آفتاب سوختگی دارد، به عنوان مثال میوههایی که در لبه بیرونی تاج قرار دارند بیشتر مستعد آفتاب سوختگی خواهند بود.
علائم و نشانهها
آفتاب سوختگی معمولا بسته به شدت و میزان آسیب، به صورت سوختگیهای سطحی، لکههای قهوهای یا زرد و مرگ بافتهای گیاهی (پوسیدگی بافت) نمایان میشود. وقتی میوه به دلیل آفتاب سوختگی دچار آسیب میشود، پوست میوه ممکن است ترک خورده یا ضعیف شود، این آسیبها میتوانند محیط مناسبی برای ورود و رشد قارچهایی مانند آلترناریا فراهم کنند.
شکل ۳- نمونههایی از قهوهای شدن گلابی در اثر آفتاب سوختگی خفیف
(الف)
(ب)
شکل ۴- الف) تغییر رنگ سیب به صورت لکه سفید و قهوهای در اثر آفتاب سوختگی، از اپیدرم عمیقتر نمیرود و احتمالا تا زمان بلوغ به درستی رشد میکند. ب) سیب در معرض شدید نور خورشید قرار گرفته است و باعث نکروز گوشت و پوسیدگی بافت شده است.
خسارت آفتاب سوختگی در ایران
در مناطق گرم و خشک جنوب ایران یکی از مهمترین عوامل کاهش کیفیت و ارزش تجاری میوه خرما عارضه آفتاب سوختگی میوه میباشد. آفتاب سوختگی موجب کاهش کیفیت میوه ارقام خرما از جمله رقم مجول میشود. در درخت پسته، آفتاب سوختگی موجب سقط جنین و در نتیجه افزایش درصد پوکی میوه میشود. میوه های پسته آفتاب سوخته بصورت پوک و نیمه مغز در زمان برداشت مشاهده میشوند. از آنجاییکه اکثر بیمارگرهای قارچی و باکتریایی نفوذ غیرفعال به بافت میزبان دارند، بنابراین آفتاب سوختگی موجب نفوذ آنها به فضای بین سلولی در بافتهای آسیب دیده خواهد شد. آفتاب سوختگی موجب تشدید شانکر باکتریایی درختان میوه هسته دار میشود. با وجود مقاومت انار به شرایط نامساعد اقلیمی، آفتاب سوختگی یکی از عوارض رایج در مناطق کشت انار کشور است که از کیفیت و بازارپسندی آن به شدت میکاهد. دانه های انار در قسمتهای آفتاب سوخته رشد طبیعی ندارند و کوچک، کم آب و تاحدودی بیرنگ باقی میمانند.
توصیه ها و روشهای پیشگیری از خسارت آفتاب سوختگی
- استفاده از سایهبان: نور مستقیم خورشید، به ویژه در ساعات اوج تابش میتواند به شدت به اندامهای گیاهی آسیب برساند. برای کاهش این آسیب از توریهای سایهبان استفاده میشود که قادر میباشند بین ۱۲ تا ۲۵ درصد از شدت نور خورشید را کاهش دهند. این توریها از طریق کاهش شدت طیف نور مرئی و فروسرخ باعث کاهش شدت گرما بر درختان و میوهها میشوند و همچنین تاثیر مخرب اشعه فرابنفش را نیز کاهش میدهند. به دلیل تاثیر توری بر جریان هوا، معمولا بین فضای داخل و خارج سایهبان اختلاف دمایی مشاهده میشود. در روزهای گرم، ممکن است دمای هوای داخل سایهبان بین ۱ تا ۳ درجه سلسیوس کمتر از دمای محیط بیرون باشد. بر اساس تحقیقات انجام گرفته، بیشترین اثر محافظتی تورها بر محصول از طریق کاهش مستقیم گرما بر درختان میوه است.
- اصلاح روشهای آبیاری: با تمرکز بر تامین رطوبت مناسب، استفاده از سیستمهای پیشرفته و به کارگیری تکنیکهای صحیح آبیاری، میتوان به صورت موثری خسارت آفتاب سوختگی را مدیریت نمود. این روشها باید به طور منظم و متناسب با شرایط آب و هوایی و نیازهای خاص گیاهان به کار روند. آبیاری منظم و کافی و استفاده از سیستمهای آبیاری قطرهای باعث میشود تا رطوبت خاک در سطح مطلوب حفظ شود و دمای سطحی خاک کاهش یابد، در نتیجه باعث کاهش دمای میوهها و برگها میشود. آبیاری در ساعات شب میتواند باعث کاهش دمای خاک، جلوگیری از تبخیر سریع آب و حفظ رطوبت بیشتر در خاک شود.
- پوشش میوه: پوشش میوه قبل از برداشت موجب تغییراتی در میکروکلیمای اطراف میوه در دوره رشد و نمو میوه میشود که میزان عوارض آفتاب سوختگی و ترک خوردگی میوه را کاهش میدهد.
- اجتناب از هرس شدید تابستانه: هرس تابستانه باید با دقت انجام شود تا از قرار گرفتن ناگهانی میوه در معرض نور مستقیم خورشید به خصوص در هوای گرم جلوگیری شود.
- انتخاب گونه و ارقام مقاوم: انتخاب گونه های گیاهی مقاوم که با شرایط اقلیمی خاص منطقه سازگار هستند و توانایی مقابله با دماهای بالا و تابش شدید خورشید را دارند در کنترل آفتاب سوختگی موثر میباشد. همچنین گیاهانی با ویژگیهای فیزیکی مانند برگهای مقاومتر یا ساختارهای خاص میتوانند تابش خورشید را بهتر تحمل کنند. برای مثال، در بین ارقام تجاری پسته، ممتاز حساسترین و رقم اکبری مقاومترین رقم به عارضه آفتاب سوختگی میباشند.
- رعایت فاصله کاشت: فاصله بین درختان در زمان احداث باغ به صورت اصولی در نظر گرفته شود تا با سایه دهی بیشتر از شدت نور خورشید کاسته شود. توصیه میشود سیستم کاشت در شرایط دشت به صورت مربعی و در کوهستان به شکل مستطیل در نظر گرفته شود.
- پیشگیری از خسارت آفات: آفاتی که موجب صدمه به پوست میوه میشوند، حساسیت میوه به آفتاب سوختگی را افزایش میدهند. برای مثال در خرما آفت کنه تارتن خرما و یا سن های زیان آور پسته حساسیت به آفتاب سوختگی را افزایش میدهند.
- پیشگیری از محلولپاشی یا سمپاشی های غیراصولی: محلولپاشی یا سمپاشی در ساعات گرم و آفتابی بهویژه در ماه های تیر و مرداد عارضه آفتاب سوختگی را تشدید مینماید. وجود قطرات آب روی میوه در زمان تابش نور خورشید موجب تمرکز نور بر قسمتهای خاصی از میوه شده و به دلیل گرمای زیاد بافت میوه تخریب خواهد شد. قطرات آب مانند ذره بین عمل میکنند و تشدید آفتاب سوختگی را به دنبال دارند.
- ترکیبات پیشگیرانه: پاشیدن ترکیب کائولین با غلظت ۵ تا ۷ درصد روی اندام هوایی درختان از شدت جذب نور خورشید میکاهد. با توجه به اهمیت آفتابسوختگی در گیاهان و نیاز به راهکارهای موثر، اولترا وی (ULTRA V) بهطور ویژه طراحی شده است تا با ایجاد لایهای محافظ، از گیاهان در برابر تابش شدید خورشید محافظت کرده و شرایط بهینهای برای رشد آنها فراهم کند. اولترا وی شامل آنتیاکسیدانها، پلیساکاریدها، اسیدهای چرب غیراشباع و ویتامینها است که علاوه بر پیشگیری از آفتابسوختگی، به ترمیم بافتهای آسیبدیده کمک کرده و بدون باقیماندن لکه یا اثرات جانبی بر روی میوهها، سلامت گیاهان را تضمین میکند. این محصول بهصورت محلولپاشی استفاده میشود و باید به طور کامل سطح گیاهان را پوشش دهد. بهترین زمان مصرف آن، ماههای گرم سال و قبل از افزایش شدید دما است. همچنین در صورت مشاهده اولین علائم آسیب، میتوان از آن استفاده کرد. توصیه میشود استفاده از اولترا وی بهصورت دورهای و با فواصل ۱۲ تا ۲۰ روز، بسته به شرایط جوی و نیاز گیاه، انجام شود. با بهرهگیری از اولترا وی، میتوانید سلامت، کیفیت و بهرهوری گیاهان خود را به حداکثر برسانید، بدون آنکه فرآیندهای طبیعی گیاه مانند جذب نور و رشد دچار اختلال شوند.
- مدیریت تلفیقی محصول: به طور کلی، اگر میزان پوشش برگی گیاهان به دلیل مدیریت ضعیف تغذیه، کنترل نامطلوب آفتها و بیماریها و هرس نادرست کاهش یابد و میوهها به طور مستقیم در معرض نور قرار گیرند، شدت این عارضه افزایش مییابد. با رعایت اصول صحیح تغذیه، مبارزه با آفات و بیماریها و هرس صحیح، پوشش برگی گیاه حفظ شده و در نتیجه مانع تماس مستقیم گیاهان با نور خورشید میشود و در نهایت آسیبهای آفتاب سوختگی کاهش مییابند. دور آبیاری و کوددهی مناسب با بهبود رشد رویشی و محافظت میوهها به وسیله برگها، آفتاب سوختگی را کاهش میدهند.
منابع
d’Alessandro, S., Beaugelin, I., & Havaux, M. (2020). Tanned or sunburned: how excessive light triggers plant cell death. Molecular Plant, ۱۳(۱۱), ۱۵۴۵-۱۵۵۵.
Lal, N., & Sahu, N. (2017). Management strategies of sun burn in fruit crops-A Review. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, ۶(۶), ۱۱۲۶-۱۱۳۸.
Shin, Y., Muthuramalingam, P., Park, Y., Kim, J., Jung, S., Kim, T., … & Shin, H. (2024). Temperature and light impacts on sunburn, and mitigation by chemical suppressants in ‘Fuyu’sweet persimmons. Scientia Horticulturae, 334, 113285.
Teker, T. (2023). A study of kaolin effects on grapevine physiology and its ability to protect grape clusters from sunburn damage. Scientia Horticulturae, ۳۱۱, ۱۱۱۸۲۴.