Скажем сразу, что тема влияния заморозков на растения и в настоящее время является недостаточно раскрытой. Некоторые аспекты хорошо изучены, в то время как другие требуют дополнительных исследований. На критическую температуру, которая вызывает необратимые повреждения сельхозкультур, могут влиять многие факторы. В том числе вид культуры, стадия её развития, почвенные условия, интенсивность и продолжительность заморозков, условия оттаивания, облачность и ветер во время заморозков и другое.
Но в связи с тем, что беда – повреждение и гибель в мае 2024 года посевов стала болью аграриев Липецкой, Воронежской, Тамбовской, Волгоградской, Ростовской, Орловской, Пензенской и Самарской областей, – мы подготовили ответы на наболевшие вопросы о:
- влиянии заморозков на посевы сельскохозяйственных хозкультур;
- защите посевов от заморозков;
- опыте спасения подмерзших посевов;
- эффективности применяемых для защиты мер.
В статье обобщен опыт отечественных и зарубежных специалистов, а также рекомендации ученых.
Как влияют низкие температуры на сельскохозяйственные культуры?
«Критические температуры, приводящие к повреждениям сельхозкультур, могут варьироваться в зависимости от продолжительности температуры ниже нуля. Например, почки фруктовых деревьев могут быть повреждены при воздействии температуры –2°C более 24 часов, но могут сохраниться при воздействии температуры –6°C менее 2 часов».
Условия оттаивания также влияют на степень повреждения после заморозков. Например, листья, которые постепенно оттаивают после замораживания, повреждаются меньше, чем при быстром процессе.
Последствия воздействия низких температур на урожай:
- полная гибель пораженных растений;
- гибель их частей;
- снижение урожайности;
- снижение качества сельхозпродукции;
- ухудшение лежкости при хранении.
«Повреждения тканей растений происходят из-за кристаллизации воды, которая разрывает ткани. Образование кристаллов льда может быть как межклеточным, так и внутриклеточным. Они физически разрушают клеточные стенки и мембраны внутри клеток, вызывая повреждения».
Какие температуры являются критическими для сельскохозяйственных культур?
Степень серьезности повреждения культур зависит от вида культуры, стадии фенологического развития почки/побега, точки росы, продолжительности и интенсивности заморозков, продолжительности оттаивания и других факторов. Поэтому в таблице указаны типы культур по их чувствительности к понижению температур и приблизительные критические температуры.
Также необходимо учитывать, что температура в горизонте роста растений может быть ниже нуля, даже если на стандартной высоте для измерения термометром значительно теплее.
«Среди плодовых культур наиболее чувствительны к весенним заморозкам косточковые – вишни, сливы, абрикосы, алыча, персики. Бутоны лучше переносят заморозки, чем цветки, а цветки – чем завязи плодов. В случае резких перепадов температур повреждения вероятнее, чем при постепенном понижении температуры, когда растения постепенно адаптируются к изменениям».
Для яблонь температуры повреждений примерно те же, что и для косточковых, но цветут они позже и шансов попасть под заморозки у них, как правило, меньше.
Что касается ягодных культур, то жимолость – один из самых морозоустойчивых кустарников. Считается, что бутоны и цветки способны выдержать кратковременные понижения температуры до −8 °С. Отечественные сорта цветут, когда ещё довольно прохладно, завязывание плодов, как правило, попадает под потепление, а в период поздних возвратных заморозков завязь уже крепнет.
Виноград достаточно чувствителен к заморозкам, но просыпается весной достаточно поздно. В зону риска попадают ранние теплолюбивые сорта в защищённых и хорошо освещенных местах.
«Распускание почек – самый опасный период для винограда на момент возвратных весенних заморозков. Растущие органы содержат много влаги, что делает их восприимчивыми к образованию льда при отрицательных температурах. Температура воздуха –2, –3°С может необратимо повредить ткани растения».
Морковь, редис, капуста, горох, лук переносят кратковременные заморозки до −5 °С. Кукуруза и картофель – до −2 °С. Огурцы, томаты, баклажаны, перец и бахчевые не выдерживают температуры ниже 0 °С.
При каких температурах повреждается морозом озимая пшеница?
В период репродуктивного роста пшеницу может повредить температура ниже точки замерзания. Весной посевы озимой пшеницы могут пострадать, если низкие температуры совпадают с чувствительными стадиями роста – от начала трубкования до цветения. Если повреждения коснулись только листьев, а узел кущения, корни и стебли живы – есть надежда спасти урожай.
Какой участок больше подвержен риску заморозков?
Для выращивания чувствительных к низким температурам культур подходит участок, на котором заморозки не повреждали культуры несколько лет. Для культур с высоким риском должны быть исключены низкие участки, где риски повреждения возрастают.
Ветрозащитные полосы, дорожные насыпи и другие препятствия могут привести к образованию «бассейнов» холодного воздуха, препятствуя перемещению воздушных масс. Следовательно, угроза замерзания может возрастать. В то же время продуманное расположение лесополос может создать благоприятные условия для более раннего посева теплолюбивых культур, снижая опасность заморозков.
Места рядом с крупными водоемами обычно менее подвержены замерзанию, поскольку атмосфера над водой охлаждается ночью медленнее. В прибрежных районах ночью обычно дует легкий ветер, который помогает защититься от холодного фронта.
Размещение садов на северных склонах холмов может привести к отсрочке цветения плодовых и ягодных культур до того, как приходит типичное время возвратных заморозков в регионе.
«На основе опыта можно получить дополнительную информацию, если провести измерения температуры на различных участках хозяйства. Она может значительно отличаться, если местность холмистая или поля находятся рядом с озером. Информация с близлежащих климатических станций также может быть полезна при определении риска заморозков, даже если она не точно отражает условия конкретного сельхозпредприятия».
Введение в сельхозоборот участков, заросших древесно-кустарниковой растительностью, также может изменить направления движения холодных воздушных масс.
- Расчистка ДКР может снизить риск вымерзания посевов на склонах, позволяя холодному воздуху перемещаться в более низкие участки, но, соответственно, увеличить риски в низине.
- По мере того, как площадь вырубок увеличивается до нескольких гектаров, риск заморозков обычно снижается за счет обеспечения большего движения воздушных масс.
Какие сорта и гибриды выбрать для региона с частыми заморозками?
На землях, подверженных заморозкам, должны быть подобраны морозостойкие сорта и гибриды сельхозкультур, но нужно обратить внимание и на другие параметры, в частности, на период созревания, высоту растений, наличие заморозков осенью или весной и другое.
Можно выбрать сорта и гибриды сельскохозяйственных культур с коротким вегетационным периодом, чтобы они успели созреть пока нет заморозков.
Также важно: весной или осенью культуры в данном регионе попадают под заморозки. Например, при выращивании кукурузы на зерно нужны гибриды, которые достигают зрелости до того, как начнутся осенние заморозки.
Если весенние заморозки представляют угрозу для цветения земляники садовой, нужно отдать предпочтение позднецветущим сортам. То же касается и других плодовых и ягодных культур.
Карликовые яблони и другие плодовые культуры могут с большей вероятностью пострадать от заморозков, чем более высокие сорта, поскольку слои воздуха у земли, как правило, холоднее, чем на большей высоте в морозные ночи.
Как оценить сроки сева с точки зрения риска заморозков?
Чувствительные к заморозкам культуры желательно посеять и убрать в течение периода без заморозков. Чтобы обеспечить созревание урожая до наступления осенних заморозков, нужен посев в максимально ранние сроки. Культуры, которые можно пересеять, целесообразно подвергать несколько большему риску весной, чем осенью, когда под заморозки может попасть уже выращенный урожай.
Важно оценить сроки сева с точки зрения процента риска, исходя из опыта и истории полей.
- Сроки с низким риском приводят к повреждению от заморозков менее чем через 1 год из 10 (риск 10%).
- Сроки, которые приводят к повреждению заморозками через 5 лет из 10, дают риск на уровне 50%.
«Рассмотреть сроки посева с высоким риском попадания посевов под заморозки можно для завоевания ранних рынков сбыта по более высокой цене. В этом случает можно провести посев до того, как закончится риск весенних возвратных заморозков».
Как влияет на морозоустойчивость растений применение минеральных удобрений?
Ученые отмечают, что повышенные дозы азотных удобрений весной могут усугубить повреждения посевов при наступлении заморозков. В то же время некоторые отдельные элементы питания повышают морозоустойчивость культур.
Однозначно легче переносят стрессы здоровые и крепкие растения, поэтому внесение сбалансированного количества необходимых питательных веществ может повысить шансы подмерзших посевов на выживание.
Помимо этого, некорневые подкормки аграрии применяют для защиты от заморозков непосредственно перед наступлением холодов.
Насколько эффективны специальные препараты для защиты от заморозков?
На вопрос об эффективности защитных препаратов есть разные мнения, но нет однозначного ответа. Приводим примеры, которые аграрии прислали в редакцию или дали в виде комментариев к нашим материалам.
В частности, недавно появился относительно новый метод защита растений при помощи криопротекторов. Соответственно, на рынке продается ряд препаратов для защиты сада от морозов. Одни из них образуют пленку на поверхности веток, листьев и цветов, не позволяя им замерзать, а другие проникают в клетки, мешая образовываться льду внутри тканей растения.
Что же показал метод на практике? В Курской области морозы погубили весь будущий урожай яблок в Обоянском районе, хотя препараты для защиты сада и применялись. Яблони хорошо цвели, но погода внесла свои коррективы и перечеркнула планы «Зоринских садов» на получение урожая.
«В ожидании морозов садоводы обрабатывали деревья специальными защитными средствами, которые должны были помочь яблоням легче перенести похолодание. Но это не помогло. Ущерб причинен колоссальный. Делали пробы – 10 из 10 погибшей завязи», – пояснила Мария Евменова, агроном предприятия «Зоринские сады».
Есть и информация об эффективных средствах защиты. Фермер из Ростовской области применил биологический препарат до начала заморозков на винограде. В результате культуру удалось уберечь от повреждений, хотя в соседнем хозяйстве насаждения пострадали от заморозков.
«Микробиологический антифриз очень хорош. Уже зацвел виноград, который я спас. На тех кустах, где мы провели 2 обработки, растения развиваются нормально. Там, где препарата не хватило и провели только одну, – растения замедлили развитие».
Производители препарата пояснили, что в состав входит один микроорганизм, который при понижении температуры начинает вырабатывать глицерин. У этого вещества другая температура замерзания, поэтому при обработке он снижет «биологический ноль растения», позволяя развиваться при пониженных температурах. Например, огурец, который при температуре 12 градусов перестает расти, растет при температуре 8 градусов.
Помогают ли препараты для обработки семян повышать холодостойкость сельскохозяйственных культур? Смотря какие препараты, но в целом однозначно они помогают получить более здоровые растения на ранней стадии развития, повышая их холодоустойчивость.
Также есть мнение, что никакие препараты уже не могут помочь, если посевы пострадали от низких температур.
«На данный момент зерновые сформировали колос, и любое понижение температуры уничтожает самые активно растущие меристемы. Зачаток колоса очень подвержен в этот период негативному действию относительно низких температур. Заморозки и засуха почти везде усугубляют ситуацию. Всё дело в том, что после действия заморозков ничего вас уже не спасёт. Вернуть к жизни что-то мёртвое уже невозможно. Хотя предвижу скорый наплыв рекомендаций, что гуматы спасут мир…», – пишет фитопатолог Анатолий Таракановский.
Какие факторы усиливают риск промерзания растений?
Растения, подкормленные весной азотом, содержат в тканях больше воды и могут сильнее повреждаться морозами.
В засушливых условиях или на склонах, где влага не задерживается, ее содержание в тканях растений меньше, поэтому они лучше выдерживают понижение температуры, чем растущие на обеспеченных влагой участках.
Есть данные, что культуры с высокими нормами посева и более высокой потенциальной урожайностью могут быть более восприимчивы к заморозкам. Считается, что они создают плотный зеленый покров, который затеняет почву, сводя к минимуму удержание в ней тепла.
Опыт российских фермеров этого года показал, что посевы пшеницы, обработанные накануне заморозков гербицидом, пострадали значительно больше, тем те, где были огрехи и препарат не попал на кульуру. На обработанных пестицидом полях заморозком поврежден флаг-лист. На необработанных подмерзли только кончики листьев. Видео о последствиях разместил в своем телеграм-канале фермер Владимир Плотов.
Как тип почвы и обработка влияют на морозостойкость посевов?
Состояние почвы также влияет на риск повреждения заморозками как надземных, так и подземных частей растений. Рыхлая поверхность почвы имеет более низкую теплопроводность, ее температура, как правило, ниже, чем у уплотненных почв. Поэтому не рекомендуется обрабатывать почву непосредственно перед ожидаемыми сильными заморозками.
Влага в почве оказывает некоторое противодействующее действие, но чрезмерно влажные участки получают меньше тепловой энергии в течение дня, поскольку большая часть солнечной энергии уходит на испарение. Это может снизить количество тепла, доступного для сельскохозяйственных культур ночью.
Пересушенные почвы способны накапливать меньше тепла, что приводит к более высокому риску замерзания. Сухие почвы быстрее остывают у поверхности, поэтому увлажнение почвы может помочь снизить риск повреждения заморозками клубней и корнеплодов, которые находятся в земле.
Сухая торфяная почва обладает очень низкой теплоаккумулирующей способностью. Минимальные температуры в ночное время на таких участках могут быть значительно ниже, чем на минеральных почвах.
«Тяжелая и влажная почва аккумулирует и передает больше энергии растительному покрову, чем легкая почва с низкой плотностью. Поэтому заморозки чаще наблюдаются на песчаных почвах».
Мульча на поверхности почвы увеличивает риск замерзания, поскольку действует как изолятор. Почва поглощает меньше тепла днем и выделяет меньше ночью. Мульча может помочь избежать повреждения от замерзания, если она полностью покроет чувствительные части растений. Покровные культуры влияют аналогично мульче, следовательно, могут повышать риск заморозков.
Укрытие частей растений слоем почвы – хороший способ защиты их от заморозков, например, окученный картофель менее подвержен повреждению клубней заморозками, чем при плохо сформированных гребнях.
«Хотя методы обработки почвы, на первый взгляд, не оказывают значительного влияния, на практике при других одинаковых условиях последствия для сельхозкультур разнятся от относительно небольшого ущерба до полной потери урожая».
Какие применяются методы защиты растений от заморозков?
Основные методы защиты сельхозкультур от заморозков сводятся к уменьшению теплопотерь с поверхности либо увеличению количества тепла для поддержания температуры выше опасной отметки.
При неблагоприятном прогнозе на месяц вперед можно оттянуть начало цветения плодовых, укрыв приствольные круги толстым слоем мульчи. Почва в зоне корней будет прогревается медленнее, а деревья зацветут позже.
Хорошим методом защиты будущего урожая от возвратных весенних заморозков выступают и теплые грядки. Основанные на закладке мощной органической подушки, они «согревают» культуры снизу, а если накрыть их агроволокном, которое способно держать разницу температур с внешней средой до 12°С, – то получится практически теплица.
Укрытие посевов различными материалами там, где это представляется возможным, является эффективным, но недоступным методом на больших площадях сельхозугодий.
Утверждается, что противостоять воздействию заморозков (до – 5°С) помогают растениям и некорневые подкормки фосфором и калием.
При выращивании теплолюбивых бахчевых и овощных культур могут также применятся методы закаливания семян и рассады. Рассаду в теплицах закаливают перед пересадкой в поле.
Метод задымления предполагает разведение костров, которые создают дымовую и тепловую завесу. Рекомендуется проводить его в часы ночных заморозков. Часто применяется и метод дождевания.
Набирает популярность способ защиты винограда от заморозка при помощи нагревательного кабеля по проволоке шпалеры, на которой закреплены лозы. В ЛПХ российские умельцы самостоятельно изготавливают такие отопительные системы для небольших виноградников, но на значительных площадях встает вопрос подачи к ним и расхода электроэнергии. Современные системы обеспечивают мощность от 120 до 140 кВт/га и защиту от мороза до минус 10°C.
Отметим, что понижение температуры в этом году было таким значительным, что противостоять ему было очень сложно. Спасая плантации от мороза, в ООО «Никдария» (Украина) тестировали генераторы горячего дыма из так называемой «глицериновой пушки», а также сжигали все, что только можно.
«Ни то, ни другое не дало никакого результата. При таких температурах не помогло даже использование специальных препаратов для защиты от заморозков. Всю неделю ночная температура снижалась до минуса. Раньше у нас было до минус 3, не больше. Но в ночь на 14 мая в самой холодной точке нашего поля температура была минус 6 – 8. Это много. Такого аномального явления, в моей памяти, еще не было, а я занимаюсь голубикой уже семь лет», – отметил директор по развитию и стратегии компании Евгений Харлан.
Конечно, наиболее сложно предпринять что-то для защиты полевых культур на значительных площадях. Ниже более подробно рассмотрим некоторые методы спасения культур от мороза.
Насколько эффективна защита от заморозков методом задымления?
Традиционный способ защиты сада методом задымления на практике применялся и раньше, и сейчас. Тлеющие костры в этом случае желательно расположить довольно часто. На открытом пространстве сложно удержать тепло от костров в каком-то определенном месте.
К сожалению, если мороз значительный, не часто удается спасти сад. В этом году таким способом не всем удалось уберечь урожай. Это касается и отечественных, и зарубежных фермеров. Вместе с тем метод проверен временем и считается довольно эффективным.
Нужно ли поливать растения водой для защиты от заморозков?
Метод дождевания рекомендуется проводить, как только температура опустится ниже 0°С. Посевы, которые могут пострадать от заморозка, опрыскивают водой. По мере того, как замерзает вода, выделяться тепло для защиты растений. Есть сведенья об эффективной защите от низких температур до минус 6 °C низкорослых ягодных и виноградных культур при поливе от 1,5 до 2,5 мм воды в час.
Опрыскивая сельскохозяйственные культуры, нужно поддерживать водяную пленку до тех пор, пока температура не поднимется выше 0 °C. Если опрыскивание прекратить преждевременно, тепло от листьев растопит лед, что может привести к повреждению от замерзания.
Этот метод создает проблему, если морозы длятся слишком долго, поскольку растения должны выдержать дополнительный вес льда, который скапливается на листьях и ветвях.
«Метод доказал свою эффективность для низкорослых культур, таких как земляника садовая, томаты, фасоль, огурцы, перец и тыква, а также для виноградных культур и плодовых деревьев. Важно понимать, что он лишь предотвращает падение температуры защищаемого растения ниже точки замерзания, а не нагревает части растения и не повышает температуру воздуха. Кроме того, разбрызгиватели должны обеспечивать постоянное и равномерное покрытие», – отмечают в своих рекомендациях специалисты Министерства сельского хозяйства, продовольствия и по делам сельских районов Канады.
Отметим сразу, что есть разные мнения по поводу использования дождевания или орошения в качестве метода защиты от заморозков. С одной стороны, влага оказывает благотворное воздействие, увеличивая способность почвы накапливать тепло, но повышенное испарение способствует расходу тепловой энергии.
Поэтому не все специалисты рекомендуют этот способ как дающий 100% гарантию защиты от мороза. Наши читатели разъясняют особенности применения метода:
«Это работает, когда земля уже согрета. Но если в северных регионах, не взирая на температуру земли, выставили рассаду и начать ещё и дождевать, то растения просто сгниют. Так что это история больше для юга, где возвратные заморозки приходят на теплую, прогретую почву и цветущие сады», – пишет Софья Ткалич.
Кому и как удалось спасти сельхозкультуры от заморозков?
В ответ на беду, в редакцию пришли видео и сообщения от аграриев. В результате заморозков 9 мая до –3 °C и 5 мая до –6 °C полностью погибли посевы пшеницы в одном из хозяйств Октябрьского сельского района Ростовской области. 9 мая 2024 года аграрии приступили к уборке культуры на сено. В отдельных регионах и хозяйствах, заморозки хоть и задели поля, но, предположительно, нанесли незначительный ущерб.
А пока стихия обретает все большие масштабы в России, охватывая новые территории. Режим ЧС объявлен в Воронежской, Липецкой, Тамбовской, Волгоградской, Орловской, Ростовской и Пензенской областях. Обсуждается введение чрезвычайного режима в Самарской области. И прогноз погоды не радует. 17 мая 2024 года во многих регионах опять ожидаются заморозки.