Экологическое обоснование выбора режимов искусственного промораживания плодово-ягодных культур в условиях ЦЧР

соответственно ( рис . 1). Самыми короткими была зимы 2006/2007 года (71 день ) и 2008/2009 года (88 дней ). Средняя продолжительность зим составила 116 дней .

Рисунок 1 – Продолжительность зим за период с 1990 по 2010 гг .

Абсолютный минимум температуры воздуха отмечен зимой 1996/97 года – (–37,5) º С , в зиму 2005/2006 года минимальная температура воздуха опускалась до – 36,5 º С , на поверхности снега до – 39,3 º С . В 1983/84 году минимальная температура воздуха не опускалась ниже –19,1 º С ( рис . 2).

Минимальная температура воздуха в зимы 1975-2010 гг.

-20

-25

-30

-35

-40

Рисунок 2 – М инимальная температура воздуха в зимы 1975-2010 гг .

По сумме отрицательных температур воздуха наиболее холодными были зимы 1984/85 года -(1392,8º С ), 1986/87 - (1235º С ) и 1995/96 - (1241º С ) с минимальным количеством дней с оттепелями – 7-10 ( Рис . 3 и 4). Самыми теплыми были зимы 1974/75, 1982/83, 1988/89, 1989/90, 1991/92, 2006/2007 годов -(391,4 - 491,7º С ) с большим количеством дней с оттепелями – 34-51.

Частота зим по морозности приведена в табл . 1. За период с 1975 по 2010 годы зимы с суммой отрицательных температур до 800 оС составили 61,11%, с диапазоном температур от 801 до 1000º С – 13,89%, и больше 1000º С – 25 % зим .

Показатели минимальной температуры воздуха и суммы отрицательных температур не имеют между собой отчетливо выраженной прямой зависимости . Так , в зимы с относительно большой суммой температур ниже 0 ^о C ( больше 1000 ^оС ) может и не наблюдаться мороза до -35 ^оС (1979/80, 1995/96, 2002/2003 и 2009/2010 гг .) и , наоборот , довольно сильные морозы случаются в зимы с небольшой суммой отрицательных температур (1994/95, 1996/97, 1998/99 и 2001/2002 гг .). Расчет коэффициента корреляции и его существенности показал , что связь между анализируемыми показателями средняя ( табл . 2).

Рисунок 3 – Сумма отрицательных температур воздуха в зимы 1975-2010 гг .

Таблица 2 – Коэффициент корреляции между показателями

Признаки	М ини - мальная температу ра воздуха , о C	М ини - мальная температу ра на поверхно сти снега , о C	Продол - житель - ность зимы в днях	Количество дней с оттепелями в декабре – феврале
Сумма отрицательных температур , о C	-0,61*** (1)	-0,65*** (2)	0,50* (3)	-0,70*** (4)
М инимальная температура на поверхности снега , о C	0,62*** (5)	-	-	-

5 0

Количество дней с оттепелями в декабре - феврале, 1975-2010 гг.

Оценка критерия существенности коэффициента корреляции :

• 1    – стандартная ошибка : sr = 0,136, критерий существенности tr = r/sr = - 4,485.

• 2    - sr = 0,131; tr = -4,96.

• 3    – sr = 0,204; tr = 2,45.

• 4    - sr = 0,135; tr = 4,59.

Теоретическое значение по таблице Стьюдента : 2,04; 2,75 и 3,65.

При комплексном анализе зимних условий по всем показателям за последние 36 лет можно выделить наиболее мягкие зимы : 1974/1975, 1982/83, 1988/89, 1989/90, 1991/92, 2003/04, 2006/2007, 2007/2008 и 2008/2009 годов . Наиболее суровые зимы : 1975/76, 1978/79, 1979/80, 1984/85, 1986/87, 1994/95, 1995/96, 1996/97, 1998/99, 2002/03, 2005/2006 и 2009/2010

годов .

Рисунок 4 – Количество дней с оттепелями в зимы 1975-2010 гг .

Таблица 1 – Частота зим по морозности за период 1975-2010 гг ., %

Сумма отрицательных температур
до 800 о С		801-1000 о С		Больше 1000 о С
шт .	%	шт .	%	шт .	%
22	61,11	5	13,89	9	25,00

Зимы с минимальной температурой воздуха ниже -30 ^оС составили 38,89% (14 зим за период с 1975 по 2010 гг .). В том числе в зимы с суммой отрицательных температур до 800 ^оС – 35,71% (5 зим ), больше 1000 ^оС – 64,29% (9 зим ).

Зимы с минимальной температурой ниже -35 ^оС составили 5,56 % (1996/97 и 2005/2006 гг .).

1998/1999 г .

С

S

декады месяцев

Рисунок 5 – Ход минимальной и максимальной температур воздуха с октября по апрель в зиму 1998/1999 г .

Непосредственно за период проведения исследований с 1989 по 2010 гг. в природных условиях отмечены температурные условия, соответствующие основным компонентам зимостойкости. Так, в третьей декаде ноября 1998 г. раннезимние морозы (1-й компонент) достигали – 27ºС, а в первой декаде декабря – до –28,0ºС (рис. 5). При этом процессы закаливания у плодовых растений проходили при благоприятных условиях.

В первой декаде ноября установились низкие положительные среднесуточные температуры с ночными морозами до – 9 оС , во второй декаде среднемесячная температура составила – 9,6 оС , что соответствует 2- й фазе закаливания .

По 2- му компоненту зимостойкости максимальные критические морозы до – 40 оС не отмечены . Но в третьей декаде декабря 1996 г минимальная температура воздуха опускалась до – 37,5º С ( рис . 6), что достаточно близко к критической для ЦЧР . В зиму 2005/2006 года минимальная температура воздуха опускалась до -36,5º С , а на поверхности снега до -39,3º С .

Воздействие морозами , которые соответствуют 3 му компоненту зимостойкости , т . е . резкие перепады температур в период оттепели , наблюдались в течение ряда лет . Так , в зиму 1993/94 г . в третьей декаде февраля в период затяжной оттепели при 2,0 ^оС ночью температура опускалась до – 23,3 ^оС ( рис . 7).

Рисунок 6 – Ход минимальной и максимальной температур воздуха с октября по апрель в зиму 1996/1997 г .

Рисунок 7 – Ход минимальной и максимальной температур воздуха с октября по апрель в зиму 1993/1994 г .

В зиму 1994/95 г. в третьей декаде января в период оттепели при 2,5оС мороз достигал –24,0оС. В первой декаде февраля 1997 г. при аналогичной оттепели минимальная температура опускалась до критической для зоны отметки –25оС (рис. 6). Во второй декаде февраля 1998 г. при оттепели в 5,1оС, ночью температура достигала –22,5оС. Особенно опасны резкие колебания температур в конце зимовки, что наблюдалось в марте 1996 и 1999 гг. Так, в третьей декаде марта 1996 г. (рис. 8) в дневные часы температура воздуха нагревалась до 3,7оС, а ночью опускалась до –19,5оС.

Во второй декаде марта 1999 г . в период оттепели при 4,3 ^оС минимальная температура также достигала –19,5 ^оС ( рис . 5). В этот период растения находятся в вынужденном покое , и дневное повышение температур активизирует ростовые процессы в вегетативных и цветочных почках . В результате чувствительность к морозу повышается . Возвратные морозы до -29,7 ^оС во второй декаде февраля и до -28,0 ^оС в первой декаде марта после оттепели и повторной закалки отмечены в 1994 г . (4- й компонент ) ( рис . 7).

Рисунок 8 – Ход минимальной и максимальной температур воздуха с октября по апрель в зиму 1995/1996 г .

Таким образом , анализ климатических факторов зимнего периода позволяет заключить , что ежегодно плодовые деревья в той или иной степени подвержены неблагоприятному морозному воздействию в разные периоды зимовки . Большинство зим характеризуются продолжительными оттепелями и резким понижением температуры в ночные часы . Поэтому подбор зимостойких сортов для внедрения в производство и для дальнейшей селекционной работы является актуальным направлением научных исследований . Кроме того , за последние три десятилетия по 1- му и 3- му компонентам зимостойкости были достигнуты критические температуры , по 2- му и 4- му компонентам таковых не наблюдалось . Это еще раз подтверждает необходимость проведения лабораторных опытов по искусственному промораживанию с целью ускоренной оценки сортов и перспективных гибридных сеянцев плодово ягодных культур по компонентам зимостойкости .

Для определения устойчивости к раннезимним морозам (1- й компонент ) опыты следует проводить в конце ноября – начале декабря при –27-(-28) º С , что соответствует метеоусловиям 1998 г .

Чтобы установить максимальную морозо устойчивость в закаленном состоянии (2- й компонент ), необходимо проморозить материал в середине января : яблоню при –40 оС , грушу при –37-38 оС . Это связано с тем , что за последние 50 лет в условиях Орловской области только в зиму 1955/56 г . минимальная температура воздуха на поверхности снега опускалась до –40 оС . До –37-38 оС температура опускалась гораздо чаще . Так , за последние 25 лет это наблюдалось в зимы 1975/76, 1978/79, 1986/87, 1994/95, 1996/197 и 2005/2006 гг . В воздухе температура была на несколько градусов выше . Яблоня более морозоустойчивая культура , чем груша .

Поэтому и требования к отбору можно предъявлять более жесткие .

Для определения способности сохранять устойчивость к морозу в период оттепели (3-й компонент), материал следует проморозить при –25-27ºС после искусственной оттепели при 2-5ºС в течение трех-пяти дней в конце февраля - марте. Оттепели такой глубины и продолжительности и резкие понижения температуры после них случаются в Орловской области с середины декабря и до третьей декады марта. Причем, частота встречаемости достаточно высока. Только за последние два десятилетия такие неблагоприятные воздействия отмечены в зимы 1993/94, 1994/95, 1996/97, 1997/98, 1998/99, 2006/2007 и 2008/2009 гг.

Устойчивость к возвратным морозам (4- й компонент ) можно установить после промораживания при –35º С после трех - пятидневной оттепели при 2-5º С и повторной закалки в феврале или при –30º С после аналогичной оттепели в марте , что соответствует зимним условиям 1986/87 и 1993/94 гг .