Možnosti protimrazovej ochrany sadov
Ochrana sadov proti neskorým jarným mrazov obsahuje komplex činností od výsadby sadu až po aplikáciu metód aktívnej protimrazovej ochrany. Pre ochranu výsadieb jadrovín a kôstkovín je možno využiť pasívnu ochranu v podobe výberu lokality, odrody, umiestenie vetrolamov, voľba pôdneho pokryvu alebo aktívnu formu ochrany, ako sú veterné turbíny, výrobníky hmly, postrekovače, Frostbuster, Frostguard a parafínové sviečky. Vykonaný výskum v oblasti aktívnych metód protimrazovej ochrany vo výsadbách kôstkovín poukazuje na účinnosť parafínových sviec s následným ošetrením sadu postrekom giberelínov. Počet zozbieraných plodov u odrody marhule 'Radka' bol u ošetrených stromov takmer dvojnásobný v porovnaní s neošetrenou kontrolou. Tento výsledok je dobrým podkladom na uplatnenie danej metódy v protimrazovej ochrane.
V závislosti na atmosférických podmienkach sa mrazy delia na advektívne a radiačné. Advektivný mráz nastane, keď sa studený vzduch z jednej lokality presúva do inej lokality a prúdenie vzduchu zostáva relatívne silné. Radiačné mrazy vznikajú lokálne a vyskytujú sa iba počas jasných a pokojných nocí.
Pre správnu ochranu pred jarnými mrazmi je potrebné pochopenie ich vplyvov na plodiny. Pojem minimálna teplota, niekedy označovaná ako kritická teplota, predstavuje hraničnú hodnotu, kedy dochádza k poškodeniu rastlín. Jej výška je ovplyvnená druhom rastliny, odrodou, vývojovým štádiom, pôdnymi podmienkami, pokryvom povrchu pôdy, intenzitou a dĺžkou trvania chladu, podmienkami rozmŕzania, oblačnosťou, veternými podmienkami atď.
Kritické teploty spôsobujúce poškodenie sa líšia v závislosti od dĺžky trvania teplôt, ktoré spôsobujú mrazové poškodenie. Všeobecne sa dá povedať, že púčiky ovocných drevín môžu byť poškodené teplotou -2 °C počas pôsobenia dlhšie ako 24 hodín, ale nemusia byť poškodené teplotou -6 °C počas trvania 2 hodín. Preto kritická teplota pre radiačný mráz, ktorý trvá iba niekoľko hodín v ranných hodinách, môže byť nižšia ako pre advektívny mráz, ktorý pretrváva aj cez deň.
V závislosti od druhu rastliny sa účinky mrazu veľmi líšia. Pre ovocné druhy, ako sú napr. jablone, je mrazové poškodenie kvetu fatálne. Mrazom poškodené kvety neprodukujú žiadne plody. V iných prípadoch to bude mať za následok iba pokles výnosov alebo kvality plodov. Kritické teploty sa v rámci ovocných druhov a odrôd líšia. Pre hrubú orientáciu je uvedený prehľad kritických teplôt pri najčastejšie pestovaných ovocných druhoch (obrázok 1, 2, 3).
|
Obrázok 1: Prehľad kritických teplôt pre fenofáze jadrovín. Teploty uvedené v riadku „bez poškodenia“ predstavujú najnižšiu teplotu, ktorá môže trvať 30 min, bez toho, aby došlo k poškodeniu (Longstroth, 2011). |
|
Obrázok 2: Prehľad kritických teplôt pre fenofáze kôstkovín. Teploty uvedené v riadku „bez poškodenia“ predstavujú najnižšiu teplotu, ktorá môže trvať 30 min bez toho, aby došlo k poškodeniu (Longstroth, 2011). |
|
Obrázok 3: Prehľad kritických teplôt pre fenofáze kôstkovín. |
Metódy protimrazovej ochrany je možné deliť do dvoch skupín, a to pasívne a aktívne metódy. Pasívne metódy sú preventívne opatrenia, ktoré sa realizujú ešte pred mrazom. Sú považované za pomerne ekonomické a efektívne. Základom je výber lokality. Pre citlivé druhy a odrody vyberáme skôr svahovité polohy z dôvodu prúdenia vzduchu. Vhodne umiestnené vetrolamy z hustej vegetácie pozdĺž svahu majú ochrannú funkciu, pretože bránia pohybu studeného vzduchu z vyšších miest. Expozícia svahu hrá svoju úlohu. Výsadba sadov na severných svahoch oneskoruje kvitnutie, a vďaka tomu sa stromy ľahšie vyhnú jarným mrazom. Výber odolného druhu alebo odrody má veľký význam pri eliminácii mrazového poškodenia. Vyberajú sa odrody s neskorším kvitnutím a do rizikových lokalít je vhodnejšie voliť vyššie pestovateľské tvary, z dôvodu nižších teplôt nad povrchom pôdy ako vo vyšších poschodiach počas noci s mrazmi. Stav pôdneho pokryvu tiež ovplyvňuje vedenie tepla. Pred avizovanými mrazmi sa odporúča nekultivovať pôdu, pretože zhutnené pôdy majú vyššiu povrchovú teplotu. Vyžarované teplo z pôdy zabráni poklesu teplôt na fatálnu úroveň a tým ochráni prízemné časti rastlín. Uvoľnenie tepla sa podporí aj kosením medziradia sadov. Množstvo uvoľneného tepla z pôdy je závislé od pôdnej vlhkosti. Príliš vlhké a suché pôdy majú zníženú absorpciu tepla cez deň. Iba pôda s ideálnou vlhkosťou dokáže naviazať dostatok tepla a uvoľniť ho cez noc, keď sa vyskytujú mrazy.
V prípadoch, keď nedošlo k uplatneniu pasívnej metódy ochrany sadov pred neskorými jarnými mrazmi, je nutné pristúpiť k aktívnej ochrane. Metódy aktívnej ochrany prebiehajú tesne pred a počas výskytu radiačného mrazu, keď je žiadne alebo slabé prúdenie vzduchu. Proti advektívnemu mrazu je aktívna protimrazová ochrana málo účinná. Princípom fungovania aktívnych metód ochrany je zníženie tepelných strát z povrchu, miešanie vzduchových más pre narušenie teplotnej inverzie, alebo dodanie tepla do porastu na udržanie teplôt nad nebezpečnou hranicou.
Konkrétne je možné uviesť niekoľko operácií, ktoré patria medzi aktívne formy ochrany proti jarným mrazom. Miešanie vzduchových más zabezpečujú veterné turbíny alebo vrtuľníky, ktoré miešajú teplejší vzduch z vyšších vrstiev s chladnejšími pri zemi. Veterná turbína bola použitá napríklad vo výsadbe broskýň v Turecku, kde sa dosiahlo zvýšenie teploty o 1,9 °C v 20 m od turbíny a o 2,3 °C v 40 m od turbíny (Vardar a Taşkin, 2014). Použitie je vhodné aj v sade jabloní, ako uvádza Ribeiro et al. (2006), kedy bolo poškodenie kvetov redukované v priebehu dvoch rokov o 60 a 37 %. Veterná turbína spôsobila okamžité zvýšenie teploty v poraste, vo výške 1,5 m o 0,3 °C v hlavnej oblasti pôsobenia turbíny. Na rozdiel od veterných turbín, ktoré využívajú teplo uložené v atmosfére, je možné využiť zariadenia, ktoré dodávajú externé teplo. Zástupcovia tejto kategórie sú pojazdné stroje Frostbuster a Frostguard, ktoré využívajú ako zdroj tepla propán-butánové fľaše. Uplatnenie nájdu v sadoch, kde nie je možné použiť ochranu postrekom vodou, ktorá má určité nevýhody, ako je vysoké zaťaženie konárov vzniknutým ľadom (môže dôjsť až k poškodeniu stromu), povrch pôdy po zásahu je premokrený a pohyb traktorov je komplikovaný, alebo aj zvýšený výskyt chorôb (Sito et al., 2014). Bolo zmerané zvýšenie teploty pri použití Frostbuster v sade hrušiek a jabloní v Belgicku. Išlo o nárast o 2,8 °C v blízkosti zariadenia a o 1,2 °C vo vzdialenosti 30 metrov od neho. Aj s použitím Frostbuster došlo k mrazovému poškodeniu kvetov. Kvety hrušiek boli poškodené zo 43,4 % v blízkosti zdroja tepla a zo 62,9 % vo vzdialenosti 30 m od neho. Následné poškodenie plodov bolo v sade bez ochrany 32,4%, v ošetrenom sade pri stroji 12,6% a 10,9% v 30 m od neho (Deckers a Schoofs, 2003). V Belgicku tiež vyvinuli a odskúšali Frostguard, ktorý ochráni 0,3-0,5 ha sadu. V poraste odrody jablone 'Jonagold' sa vyskytol mráz o sile -1,2 °C. Pri použití Frostguard bola nameraná teplota v 30 m od stroja 0,6-1,4 °C a v 10 m 2,1-3,2 °C (Deckers a Schoofs, 2006). Pojazdný zdroj tepla v protimrazovej ochrane bol vyskúšaný aj v Poľsku v sade jabloní pri intenzite mrazu -2 °C. Zariadenie bolo ťahané pozdĺž radov. Pri aplikácii došlo k premiešaniu vzduchových más do vzdialenosti 25 m od zariadenia. Teplota vo vzdialenosti 15 m od neho vo výške 1 m vzrástla o 1,7 °C. Minimálna a priemerná teplota v ošetrenom sade bola v priemere o 0,5 °C vyššia ako v sade bez použitia zariadenia (Rabcewicz et al., 2012).
V protimrazovej ochrane nájdu uplatnenie aj parafínové sviece, ktoré fungujú taktiež na princípe sálavého tepla. V Belgicku boli použité 5,5 l kontajnery s parafínom vo výsadbe čerešní. Spaľovanie jedného kontajnera trvalo 8-10 hod a uvoľnilo sa 40 000 kcal, čo postačuje na zvýšenie teploty o 2-3 °C (Tilkens, 2004). V Taliansku boli odskúšané parafínové sviece vo výsadbe odrody čerešne 'Kordia'. Na porovnanie bol sledovaný efekt na nárast teploty vo voľnej výsadbe a vo výsadbe s krycím systémom. Teplota bola monitorovaná vo výške koruny 1,0 a 2,5 m. V zakrytej výsadbe došlo k nárastu teploty o 2,5-4 °C, zatiaľ čo vo voľnej výsadbe iba o 1,5 °C. Vďaka kryciemu systému bola teplota v 2,5 metroch koruny o 2 °C vyššia ako vo výške 1,0 m (Zago et al., 2005).
V protiklade so zariadením, ktoré aktívne vyrába teplo, je možné použiť metódy uvoľňovania latentného tepla. Na daný účel sa využíva postrek stromov alebo povrchu pôdy pod stromami. Ako postrekové médium je možné využiť vodu alebo roztoky určitých látok. Podmienkou použitia ochrany postrekom je inštalácia zavlažovacieho systému s postrekovačmi, čo predstavuje určité finančné výdaje, ale na rozdiel od niektorých metód ochrany majú postrekovače využitie aj počas vegetácie ako zavlažovací systém. Jeden takýto postrekový systém bol použitý vo výsadbe jabloní odrody 'Idared'. Postrekovače boli rozmiestnené v spone 17,5 x 18,6 m s prietokom vody 4 mm/hod. Najnižšia teplota bola nameraná -4,6 °C nad povrchom pôdy a vďaka postreku teplota v sade neklesla pod -1,0 °C (Waldemar et al., 2017). Postrek vodou sa nemusí používať iba pri výskyte mrazu, ale možno ho využiť na oddialenie kvitnutia napr. marhúľ, ako uvádza Onishchuk et al. (2002a). Stromy marhúľ boli striekané vodou pri 7 °C, čo viedlo k oddialeniu kvitnutia o 2-8 dní pri teplote vzduchu 3-12 °C vďaka chladiacemu efektu odparovanej vody (Onishchuk et al., 2002b).
Prostriedkom produkujúcim latentné teplo je aj metóda zahmlievania sadov. Keďže ide o podobné opatrenia ako použitie postrekovačov, naskytá sa ich porovnanie. Výsledky takéhoto pokusu vykonaného v sade broskýň ukazujú na nižšiu účinnosť zahmlievania oproti postreku. Zo sledovaných odrôd boli vyhodnotené ako náchylné odrody k poškodeniu jarnými mrazmi odrody 'Cresthaven' a 'Early Redhaven'. Naproti tomu najodolnejšie boli odrody 'Suncrest' a 'Saturn'. Aplikácia zahmlievania i postreku prebehla vo vývojovej fáze BBCH 60-69 (kvitnutie). Pre postrek bola zvolená dávka vody 33 dm3/ha/hod, pri tlaku 2,5 baru od poklesu teploty pod 0 °C až po nárast nad 1 °C. Na zahmlievanie bol použitý vodný roztok s glycerínom v pomere 10:1 v dávke 100 l/ha/hod. Pri odrode 'Redhaven' boli iba 2 % mrazom poškodených kvetov pri postreku v porovnaní s 37 % pri variante s hmlou. U neošetrených stromov bolo poškodenie kvetov 40% (Szewczuk et al., 2017).
Ďalším variantom k postrekom vodou je aplikácia roztokov rôznych účinných látok. Ako príklad možno uviesť aplikáciu 46% močoviny (0,5% roztok), 40% hydroxidu medi (0,4% roztok) a mixu glycerínu (3% roztok) s vit. C (0,1% roztok) a vit. E (0,1% roztok). Pri postreku stromov čerešní a broskýň v dobe pred mrazom v dávke 2 l roztoku na strom je možné dosiahnuť zníženie poškodenia kvetov o 40-60 %. Podobnú účinnosť (40-50%) možno tiež dosiahnuť ošetrením porastu giberelínmi (10% GA3; 30 mg/l) v kombinácii s prípravkom Captan (0,07% roztok) 6 hodín po mraze (Tsipouridis et al., 2006).
Účinné opatrenia v protimrazovej ochrane sú aj ďalšie metódy ochrany, ako napríklad aplikácia škrobovej peny na kvety stromov, alebo dvojvrstvových polyetylénových vrecúšok. Pri aplikácii peny na výhony s kvetmi u marhúľ bol zmeraný pokles teploty v kvetoch na -1 °C a poškodenie kvetov dosiahlo úroveň 66,7 %. Podobné poškodenie bolo aj pri variante s dvojvrstvovými vrecúškami (69,8 %). Súčasne boli skúšané aj aplikácie iných materiálov, ale ich účinnosť bola nulová. Ide konkrétne o zmesi drevných pilín, perlitu alebo jemného vermikulitu, kedy ako spojivo slúži 2% melasa (Drogoudi et al., 2006).
Svoju úlohu v protimrazovej ochrane v dobe kvitnutia majú aj rôzne zastrešovacie systémy výsadieb. Vďaka čiastočnému alebo úplnému uzavretiu výsadby je možné zabrániť poklesu teplôt pod kritické hodnoty. Výskum vykonávaný na čerešniach poukazuje na priemerné zníženie poškodenia kvetov o 10 %. U odrôd 'Sandra' alebo 'Skeena' bol rozdiel dokonca 29 a 22 % v porovnaní s výsadbou bez krycieho systému.
Materiál a metodika
V nekrytých výsadbách čerešní a marhúľ boli uplatnené rôzne metódy protimrazovej ochrany v čase kvitnutia v lokalite Holovousy (okres Jičín). Výsadby boli lokalizované na južnom svahu. V sade odrôd marhúľ 'Radka' a 'Leskora' boli použité parafínové sviece pri poklese teploty pod 0 °C až po nárast teploty nad 0 °C. Bezprostredne po skončení mrazov nasledoval postrek roztokom giberelínov (GA3) v koncentrácii 20 mg/l. Pre porovnanie bol zvolený variant bez parafínových sviec a bez postreku giberelínmi. Odroda marhule 'Betinka' a odrody čerešní 'Kasandra' a 'Tamara' boli ošetrené roztokom giberelínov (20 mg/l) bezprostredne po výskyte mrazu. Kontrolné stromy zostali neošetrené. Pri jednotlivých variantoch bolo hodnotené mrazové poškodenie 100 kvetov v 4 opakovaniach priamo na stromoch. V priebehu vegetácie bol zaznamenaný počet plôdikov a následne počet plodov pri zbere. V poraste čerešní 'Burlat', 'Justyna' a 'Tamara' boli aplikované parafínové sviece. Spôsob použitia sa zhoduje so spôsobom u vyššie spomínaných odrôd marhúľ. Kontrolné stromy boli bez sviec. Obe varianty boli ošetrené bezprostredne po mraze roztokom giberelínov, opäť koncentrácia 20 mg/l. Pri odrode 'Tamara' boli hodnotené navyše stromy bez sviec a bez postreku giberelínmi. Zo všetkých variantov každej odrody bolo odobraných 70 kvetov v 4 opakovaniach a bol vyhodnotený počet poškodených a nepoškodených kvetov. V inej výsadbe boli stromy odrôd čerešní 'Kordia', 'Irena' a 'Tamara' v dobe trvania mrazu striekané vodou pomocou traktorom ťahaného postrekovača. Následne bola vykonaná aplikácia roztoku giberelínov (20 mg/l) bezprostredne po skončení výskytu mrazu. Na porovnanie slúžili stromy nestriekané vodou počas trvania mrazu a bez postreku giberelínov po mraze. Na vyhodnotenie poškodenia kvetov mrazmi bolo odobraných 70 kvetov v 4 opakovaniach od každej odrody a varianta. Výsledky hodnotenia boli štatisticky vyhodnotené metódou Pearsonov chí-kvadrát.
Výsledky a diskusia
Použitie parafínových sviec v kombinácii s následnou aplikáciou roztoku giberelínov na stromy malo priaznivý efekt na zvýšenie počtu nepoškodených kvetov mrazmi pri odrode marhule ´Radka´ v porovnaní s neošetrenými stromami. Počet zozbieraných plodov bol taktiež štatisticky vyšší ako pri kontrole. Iná situácia nastala u odrody 'Leskora', u ktorej nebol žiadny štatistický vplyv ošetrenia na počet zozbieraných plodov, ale dokonca počet poškodených kvetov mrazom bol štatisticky vyšší ako pri neošetrených stromoch (tabuľka 1). Uvedené výsledky je možné priradiť odrodovej citlivosti k jarným mrazom.
Tabuľka 1: Vplyv parafínových sviec a ošetrenie giberelínmi na plodnosť odrôd marhúľ vyjadrený štatisticky
Vplyv samotnej aplikácie giberelínov postrekom na stromy bezodkladne po výskyte jarného mrazu bol hodnotený na odrode marhule 'Betinka'. Aj keď bol počet nepoškodených kvetov štatisticky nižší pri ošetrených stromoch, tak počet vyvíjajúcich sa plôdikov bol štatisticky vyšší vo variante s aplikáciou giberelínov, ale rozdiel v počte zozbieraných plodov už štatisticky preukázateľný nebol (tabuľka 2). Obe varianty mali podobný počet zozbieraných plodov. Aplikácia giberelínov v poraste čerešní tesne po výskyte jarného mrazu mal dokonca negatívny vplyv na počet zozbieraných plodov u odrôd 'Kasandra' a 'Tamara'. U oboch odrôd bol počet kvetov bez poškodenia veľmi podobný medzi variantmi, ale už v ďalšom vývine plôdikov bolo možné vidieť rozdiely, kedy u čerešne 'Kasandra' bol počet plôdikov a následne počet zozbieraných plodov polovičný vo variante s aplikáciou giberelínov (tabuľka 3).
Tabuľka 2: Vplyv ošetrenia giberelínmi na plodnosť odrody marhule 'Betinka' vyjadrený štatisticky
Tabuľka 3: Vplyv ošetrenia giberelínmi na plodnosť odrôd čerešní vyjadrený štatisticky
Použitie parafínových sviec vo výsadbe odrôd čerešní 'Burlat', 'Justyna' a 'Tamara' malo pozitívny účinok na elimináciu mrazového poškodenia kvetov v kombinácii s pomrazovou aplikáciou giberelínov na kvety. Počet kvetov bez poškodenia bol štatisticky vyšší u všetkých odrôd vo variante s giberelínmi. Pri odrode 'Tamara' boli hodnoty porovnané aj so stromami bez protimrazovej ochrany. Zaujímavosťou je, že pri stromoch bez protimrazovej ochrany bol počet nepoškodených kvetov štatisticky vyšší ako pri variantoch s protimrazovou ochranou (tabuľka 4). Dôvodom môže byť rozmiestnenie pokusných stromov vo výsadbe, pretože teplota nemusela klesať všade rovnomerne. Toto tvrdenie podporuje aj rozmiestnenie mrazového poškodenia naprieč výsadbou. Podľa pozorovania sa zdá, že chladný vzduch prúdil v danej lokalite v pruhoch a nie celoplošne.
Tabuľka 4: Počet nepoškodených kvetov odrôd čerešní 'Burlat', 'Justyna' a 'Tamara' pri uplatnení protimrazovej ochrany vyjadrený štatisticky
Ako posledné protimrazové opatrenie bol hodnotený kontinuálny postrek porastu vodou v dobe trvania mrazu a následná aplikácia giberelínov do porastu postrekom. Ošetrené stromy boli porovnané so stromami bez protimrazovej ochrany. Hodnotenie počtu plodov bez poškodenia mrazom ukazuje na nulový efekt uvedenej metódy. Pri odrodách čerešní 'Kordia' a 'Irena' bol počet poškodených kvetov dokonca vyšší v ošetrenom sade ako v sade bez protimrazového zásahu (tabuľka 5). Z výsledkov možno usudzovať o nevhodnosti tejto metódy pre protimrazovú ochranu čerešní.
Tabuľka 5: Počet nepoškodených kvetov odrôd čerešní 'Kordia', 'Irena' a 'Tamara' pri uplatnení protimrazovej ochrany vyjadrený štatisticky
Záver
Najdôležitejšou formou protimrazovej ochrany ovocných drevín sú predovšetkým preventívne opatrenia, ktoré súvsia so založením sadu, akými sú hlavne výber vhodnej lokality a odolné odrody voči mrazu. Aplikácia giberelínov do porastu marhúľ a čerešní na základe výsledkov hodnotenia nie je vhodné z dôvodu zníženia počtu plodov zberovej kvality. Taktiež realizácia postreku vodou počas trvania mrazu nie je vhodné aplikovať v sadu čerešní. Naproti tomu použitie parafínových sviec malo pozitívny efekt na elimináciu mrazového poškodenia kvetov. Na základe predložených informácií možno odporučiť viacero metód kuratívnej ochrany sadov, ale je potrebné zohľadniť ich rentabilitu s ohľadom na cenu pestovanej komodity.
Poďakovanie
Pri riešení bola využitá infraštruktúra projektu RO1522.
Literatúra je k dispozícii u autora.
