Защо студът е важен за растенията?
Климатичните промени имат мощно влияние върху фенологията на доста и разнообразни типове. И в случай че измененията в явленията, които следим през топлите интервали на годината са елементарно забележими, то не такива са тези, които протичат през зимата, когато растенията в умерения пояс са неподвижен. В своето еволюционно развиване растенията от умерения пояс са се приспособили към сезонната смяна на времето и са построили видово и сортово характерни условия както към позитивните суми на ефикасните температури, по този начин и към количеството мраз, нужен за естественото им развиване. Недостатъчното количество охлаждащи единици през зимата може да докара до съществени проблеми свързани с тяхното развиване. Това от своя страна пък води до загуба на добиви и по-ниско качество на селскостопанската продукция. Това постанова земеделските производители и у нас да подхващат ограничения свързани с акомодацията на земеделските си практики към един изменящ се и в бъдеще климат.
Фенологията на растенията е система от познания за сезонните естествени феномени, за времето на тяхното начало и аргументите, които дефинират тези времена. Фенология – от гръцки φαινόμενα – phainómena – феномени, разгадавам, осветлявам и logos – просвета, обучение, т.е. дословният превод е просвета за явленията. С други думи, фенологията е клон на биологията, който учи редовността и периодичността на явленията в живота на животните и растенията във връзка със промяната на сезоните и връзката на тези феномени с климатичните фактори. При растенията тя се занимава със сезонни етапи на развиване: набъбване и отваряне на пъпки, разлистване, разцвет (начало и край), узряване на плодове и семена, есенно цъфтене на листата, рухване на листата и др.
Промените в климата въздействат директно върху фенологията на растенията.
Растенията формирали се еволюционно в изискванията на сдържан климат и периодично повтаряне на сезоните, каквито са нашите овощни типове, са подвластни както от позитивните температури през топлите месеци, по този начин и от количеството мраз през зимния интервал. Натрупването на мраз през зимата е от решаващо значение за тяхната плодовитост и крайната доходност на една овощна градина. В резултат от многогодишната селекция на растенията от страна на производители и селекционери, всеки тип или вид овощно дърво има наклонност да се отглежда в най-подходящите региони в границите на дадения район. Това води до построяването на постоянна връзка местонахождение – просвета, с най-подходящите почвени климатични условия за максимизиране на параметрите на добива и качеството.
Костилковите овощни типове като прасковите или черешите развиват своите вегетативни и плодни пъпки през лятото и с наближаването на зимата към този момент развитите пъпки минават в положение на покой в отговор, както на по-кратката дълготрайност на деня, по този начин и на по-ниските температури. Този стадий на покой или сън защищава пъпките от настъпващото студено време. След като пъпките влязат в тази фаза, те ще бъдат толерантни към температури доста под нулата и няма да порастват в отговор на краткотрайни топли интервали в средата на зимата. Тези пъпки остават в това положение, до момента в който не натрупат задоволително охлаждащи единици (от английски Cooling units – CU ) за студено време. Когато се натрупа задоволително изстудяване, пъпките към този момент са подготвени за своя напредък в отговор на настъпващите по-високи температури. Докато имат задоволително CU, цветните и листните пъпки се развиват обикновено. Ако пъпките не получат задоволително от това през зимата, с цел да се освободят изцяло от покой,
дърветата могат да развият физиологични признаци, свързани с незадоволителното изстудяване:
1. забавено разлистване,
2. понижено закрепване на плодовете и увеличено окапване и
3. понижено качество на плодовете.
Забавено разлистване е типичен признак на незадоволително изстудяване
Едно дърво може да има дребна туфа листа покрай върховете на стъблата и да е лишено от листа на 20 до 40 см под върховете. Долните пъпки ще се развият в последна сметка, само че цялостното разлистване е доста забавено, плодът е дребен и дървото е отслабено. Освен това в такава обстановка естественото развиване на плодните пъпки за идната година може да бъде нарушено.
Намалено закрепване на плодовете и увеличено окапване
Цъфтежът, в отговор на незадоволително изстудяване, постоянно следва модела, следен при развиването на листата. Той се забавя, удължава се и заради аномалии в развиването на плодника и цветния прашец, завръзите на плодовете понижават. При доста сортове праскови да вземем за пример, цветовете окапват. Бутоните не съумяват да се развият в плод в цялостен размер. Плодът остава дребен и деформиран, до момента в който узрее. Ако разрежете тези плодове, семето е мъртво. Тъй като това не е явно при започване на сезона, производителите не могат да разредят необикновените плодове и разрастващите се бутони служат като източник на храна и място за презимуване на инсекти и заболявания.
Намалено качество на плодовете
Ефектите от незадоволителното изстудяване върху качеството на плодовете евентуално са минимум обсъждани, само че наподобяват доста по-често срещани. Забележима е наклонността зимите да стават все по-кратки и топли спрямо тези през предходните години. Например Climate Central съобщават, че зимите в Съединени американски щати са се затоплили приблизително с близо 3 градуса по Фаренхайт през последния половин век. А в северните американски щати смяната е още по-драстична, с над 5 градуса по Фаренхайт приблизително зимно стопляне в Аляска, Минесота, Върмонт и Уисконсин. Прогнозите демонстрират, че, приблизително 40% от годините доникъде на века няма да имат задоволително мраз. Ефектите върху растежа на листата и закрепването на плодовете са трагични, само че резултатите от незадоволителното изстудяване върху качеството на плодовете са едвам доловими и могат да зародят, когато другите признаци не са забележими. Недостатъчното изстудяване ще накара доста сортове да имат наедрял връх и понижена неотстъпчивост. Освен това оцветяването на основата на плодовете може да е по-зелено от нормално, евентуално заради загубата на неотстъпчивост на плодовете, преди цветът на основата да може изцяло да се промени от зелен на жълт. Степента на тези проблеми с качеството зависи от сорта и степента на дефицит на изстудяване.
Въпросите “какво съставлява покоят при плодните дървета ” и “какво съставляват „ температурите на изстудяване “ към момента не са намерили точни и изчерпателни отговори. Повечето хора са съгласни, че температури под нулата или над 15 °C не са ефикасни за струпване на охлаждащите единици.
Има разнообразни модели, употребявани за пресмятане на охлаждането, като всеки от тях дефинира какво съставляват те. Съществуват два най-често срещани модела, които са елементарни и дефинират охлаждащата единица като един час под или сред избрани температури. Те са:
1. моделът на броя часове под 7 °C;
2. моделът на броя часове сред 0 и 7 °C.
Как могат да бъдат изчислени елементарно охлаждащите единици?
Наличните охлаждащи единици (CU) са броят часове през зимата, в които температурата денем и нощта е под 7°C. Общото количество на изстудяване може да бъде повлияно от по-топли дни, които компенсират броя на нощните часове или минималното изстудяване.
Първо би трябвало да определите междинната температура на най-студения месец (януари) за вашето обитаемо място или регион. Можете да употребявате някой профилиран синоптичен уебсайт. След като откриете дълготрайните междинни стойности, намерете януари и съберете оптималните и минималните температури дружно и разделете общата сума на 2, с цел да получите междинната месечна температура за този месец.
След като определите междинната температура за най-студения месец, можете да употребявате таблицата по-долу, с цел да определите почти количеството охладителни единици, които регионът получава и по-късно ще можете да определите какви сортове ще порастват най-добре в него.
Фигура 1: Охладителни единици съгласно модела на броя часове сред 0 и 7 °C.
Един незадълбочен взор на таблицата ни дава опция да разделим почти на 3 съществени групи :
1. Зони с ниско изстудяване: можете да отглеждате сортове изискващи ниско изстудяване единствено в региони с ниско изстудяване.
2. Зони със приблизително изстудяване: 450 – 650 охладителни единици. Можете да отглеждате всички сортове плодове, изискващи ниско и приблизително изстудяване, при изискване че те са предпазени от късни пролетни мразове.
3. Зони с висока температура: > 650 + охлаждащи единици. Можете да отглеждате всички сортове плодове с ниско, приблизително и високо изстудяване, осигурявайки растения с ниско и приблизително изстудяване.
Ето няколко практични съвета за избор на сортове:
- Избор на вид, който изисква изстудяване най-малко с 20% по-малко от локалните междинни стойности.
- Избор на вид с ниско изстудяване в леден регион ще докара до прекомерно ранен разцвет на дърветата и разваляне от късни слани.
- Избор на вид с висока степен на изстудяване в топлите региони ще докара до дребна или никаква годишна продукция на плодове.
- Ранно цъфтящите сортове са най-хубави в топъл климат, късно цъфтящите сортове са най-хубави в по-хладни региони.
- Раннозреещите сортове са най-хубави в региони с интензивно лято, къснозреещите сортове са най-хубави в по-хладни лета.
- Екстремните климатични условия могат да отстранен някои сортове, които другояче биха отговаряли на условията за изстудяване.
- Теренът може да повлияе на получените часове за изстудяване. Откритите скатове могат да получат повече охлаждащи часове, в сравнение с предпазените зони до топли здания.
Широколистните, овощни дървета наложително би трябвало да бъдат изложени на ниски зимни температури за избран интервал от време, с цел да могат да плододават обикновено. В допълнение към резултатите от световното стопляне в доста други области, резултатът му върху натрупването на мраз през днешния ден също е причина за безпокойствие.
Недостатъчното струпване на мраз през зимата може да повлияе пагубно на селското стопанство и в частност на овощарството у нас.
Разбирането за риска от незадоволително студени дни би трябвало да управлява ръководството на овощните градини и избора на сортовете в тях.
Антропогенното изменение на климата понижава натрупването на мраз през зимата, усилва вероятността от зими с ниско струпване на мраз и усилва вероятността от зими с незадоволително мраз за най-често отглежданите сортове овощни типове. Климатичните прогнози демонстрират продължение на пониженото струпване на мраз и нараснала възможност от зими с незадоволително ниски температури, което въздейства на сортове с високи условия за изстудяване. Всичко това изисква преоценка на агроклиматичния риск и допуска нужда от адаптивни ограничения, с цел да се запазят актуалните практики за произвеждане на плодове в района ни и през идващите десетилетия.
Автор: Роман Рачков / Климатека
Роман Рачков е част от авторския екип на Климатека, той е агроном, експерт по тропично и субтропично земеделие, дълготраен специалист по интегрирана и биологична растителна отбрана. Председател е на Българската асоциация по биологична растителна отбрана, има ползи в региона на инвазивните типове инсекти в Европа.
В публикацията са употребявани материали от:
1. Predicted Effects of Climate Change on Winter Chill Accumulation by Temperate Trees in South Korea, YoSup Park, ByulHaNa Lee, Hee-Seung Park, The Horticulture Journal Vol. 87 No. 2, 2018
2. Byrne, D. H., and T. A. Bacon. 1992. Chilling estimation: its importance and estimation. The Texas Horticulturist 18(8):5, 8-9.
3. Warming Winters Reduce Chill Accumulation for Peach Production in the Southeastern United States, Lauren E. Parker1,2, and John T. Abatzoglou, Sustainable Agriculture for Climate Change Adaptation 2019
4. Phenology and Climate Change, Edited by Xiaoyang Zhang, 2012 South Dakota State University
