Возвратные заморозки: как защитить сад

Апрель этого года еще раз показал, какой изменчивой и непредсказуемой может быть весна и что нужно быть готовым к самым разным погодным сценариям. Большинство плодовых культур в состоянии глубокого покоя способны выдерживать довольно низкие температуры воздуха. Но с началом активной вегетации и сокодвижением их морозоустойчивость резко снижается, особенно в условиях ранней и теплой весны.

Критическим в этом плане является период цветения и начала формирования завязей. Распустившиеся цветки еще уязвимее. На большинстве плодовых растений уже при температуре –2°С цветки получают практически необратимые повреждения, а завязи плодов могут погибнуть уже при температуре –1°С. Так, для закрытых бутонов яблони, груши, вишни и сливы критический минимум составляет –4°С, для цветков ‒ минус 2°С (рис. 1). Бутоны и цветки черешни погибают уже при –2°С, завязи – при минус 1°C; закрытые бутоны абрикоса и персика – при минус 2°С, цветки – при минус 3°C, плодовые завязи – при минус 1°C. Цветки и завязи малины и клубники сильно страдают при –2°С. Распустившиеся почки винограда погибают при –1°С, а цветки – даже при 0°С. Эти средние показатели характерны для вполне здоровых почек, цветков и завязей.

Теплолюбивые плодовые деревья (вишня, слива) в период заморозков с критичными показателями температур получают непоправимые повреждения и гибнут. Если после повреждения от заморозков цветы и завязи не осыпались, то в дальнейшем из них образуются деформированные и некачественные плоды, а урожайность будет значительно снижена.

С физиологической точки зрения замораживание необязательно влечет за собой полную гибель протоплазмы и может вызывать лишь повреждения ее внутреннего строения. При медленном оттаивании такой ткани жизнедеятельность протоплазмы восстанавливается, а быстрое оттаивание способствует ее полному разрушению. Таким образом, гибель растительных тканей часто происходит не только из-за действия ночных заморозков, но и от быстрого оттаивания под лучами солнца, что следует учитывать при проведении защитных мероприятий.

Повреждения от заморозков бутонов, уже распустившихся цветков и завязей зависят от местоположения сада и вегетационных особенностей деревьев. Размещение садовых насаждений вблизи любых крупных водоемов и на рельефных возвышенностях снижает пагубное воздействие отрицательных температур на плодовые деревья.

Самыми опасными являются заморозки, когда дневная температура уже установилась на уровне 5-10°С.

По интенсивности заморозки делят на слабые (от 0 до –2°С), средние (–3-5°С) и сильные (–5°С и ниже), по причине возникновения ‒ на три типа:

1. Адвективные заморозки ‒ обусловлены приливом холодного арктического воздуха, характерны для второй половины мая. Заморозки наиболее продолжительные, могут длиться 3-4 суток, охватываютбольшие территории и мало зависят от местных условий (рис. 2а).

2. Радиационные заморозки. Возникают в тихие безоблачные ночи при невысоких средних суточных температурах в результате излучения подстилающей поверхности, когда охлажденный воздух стекается в сниженные части рельефа и скапливается (рис. 2б).

В приземном слое образуется инверсия температур: на высоте 2 м она на 2,5-4,5°С выше, чем у поверхности земли. Разница тем больше, чем выше континентальность климата. В лесу при этих заморозках температура на 2-3°С выше, чем на полях. Понижение температуры воздуха будет тем больше, чем меньше он насыщен водяным паром. При достижении точки росы начинается конденсация водяного пара с высвобождением скрытой теплоты парообразования, и дальнейшее снижение температуры существенно замедляется.

Радиационные заморозки обычно характеризуются кратковременностью и частыми повторами. Типичное проявление этого вида заморозков мы наблюдали в мае прошлого года.

3. Комбинированные (адвективно-радиационные) заморозки ‒ наиболее опасны для садовых насаждений. Образуются в результате вхождения волн холода с положительной температурой и последующим выхолаживанием воздушной массы до отрицательных температур. Наблюдаются в конце весны – начале лета. Длятся 3-4 часа в конце ночи и могут увеличиваться в зависимости от рельефа.

В низинах происходят застой и приток холодного воздуха, поэтому температура опускается ниже, чем на равнинах, и сохраняется дольше.

Заморозки наступают на поверхности почвы и в воздухе на высоте 2 м неодновременно. Максимальная разница между температурами почвы и воздуха ‒ 7-8°С, в среднем 3,5-4,0°С, поэтому необходимо проводить мониторинг температурного режима плодовых насаждений.

Все способы защиты можно разделить на две группы:

•  профилактические (агробиологические);
•  прямые ‒ их задача сводится к тому, чтобы не дать возможности температуре в нижнем тонком слое воздуха снизиться до 0°C и ниже.

У каждого способа имеются свои преимущества и недостатки.

Подбор адаптивных сортоподборных комбинаций для конкретных условий региона возделывания. В первую очередь это касается косточковых культур, которые в большей степени подвержены весенним возвратным заморозкам. В то же время он ограничивает выбор и при сильных заморозках не спасает положение.

Рациональное размещение плодовых культур с учетом почвенно-климатических условий региона и рельефа местности. Так, по сравнению с равнинной территорией в низинах происходит застой холодного воздуха, поэтомутам, как правило, воздух минимум на 2-3°С ниже, чем на прилегающих участках (рис. 3).

На скопление холодных масс воздуха также оказывают влияние такие факторы, как наличие лесополос или лесных массивов, накопителей воды для орошения. Отмечено, что вблизи крупных лесополос температура воздуха, как правило, на 2-3°С выше, чем на прилегающих участках. Крупные водоемы также смягчают температуру приземного слоя воздуха.

Конечно, не всегда садоводы имеют возможность размещать промышленное насаждение в наиболее благоприятных условиях. Но надо стараться создавать такие условия для особо ценных плодовых культур ‒ черешни и груши, которые отличаются более ранним началом вегетации.

Подготовка плодовых деревьев к зимне-весеннему периоду. Чем хуже деревья подготовлены осенью к зимовке, тем сильнее они подвержены воздействию неблагоприятных погодных условий. Чтобы снизить ущерб, наносимый зимними морозами или возвратными заморозками, необходимо:

• нормировать нагрузку урожая плодов;
• применять в течение вегетации оптимальные дозы азотных удобрений;
• проводить эффективную защиту от вредных объектов (особенно сосущих вредителей), что позволяет избежать потери питательных веществ растениями;
• избегать чрезмерного орошения в осенний период;
• провести после уборки урожая осеннюю подкормку элементами питания (фосфор, калий, цинк, марганец и бор) для их накопления в древесине и корнях.

Рекомендуемые российскими учеными удобрения: монокалийфосфат 10 кг/га (2-кратное применение), борная кислота 3 кг/га, сульфат цинка 2 кг/га, сульфат марганца 2 кг/га (отдельно от МКФ).

Побелка плодовых деревьев ‒ один из наиболее эффективных профилактических способов, который применяют поздней осенью или ранней весной. Вследствие отражения прямой солнечной радиации и уменьшения нагрева этот прием задерживает начало цветения и продлевает его на несколько дней. Благодаря этому дерево может не попасть под ранний весенний заморозок.

Этот способ лучше, чем рекомендованное ранее накопление снега под деревом. Снег, специально сохраняемый под деревом, задерживает активную жизнедеятельность корней, которые не компенсируют потерю воды вегетирующей надземной частью. В результате растение хотя и зацветает позже, но сильно обезвоживается и ослабляется. К тому же в последние годы этот прием может потерять актуальность из-за элементарного отсутствия снега в садах.

В Северо-Кавказском федеральном научном центре садоводства, виноградарства и виноделия разработан и запатентован препарат на основе силиката калия (жидкое стекло) с добавлением доломитовой муки (автор патента ‒ Якуб Ю.Ф.). Данным раствором деревья обрабатывают в начале зимы в состоянии покоя, при положительных температурах в течение двух суток.

После обработки на растениях образуется пористое покрытие, обеспечивающее эффективную защиту от промерзания при низких температурах зимнего периода. Оно же препятствует пробуждению растений при локационных оттепелях и задерживает преждевременную вегетацию до 14 суток.

Применение регуляторов (ингибиторов) роста и некорневые подкормки. Ингибиторы роста позволяют регулировать покой и повышать морозостойкость деревьев. Некорневые подкормки усиливают фотосинтетическую активность, в результате чего повышается уровень сахара в соке растений, что действует как естественный антифриз и усиливаетих морозостойкость.

Положительные результаты отмечены при обработке препаратами на основе экстрактов морских водорослей, аминокислот, гиббереллиновых кислот, абсцизовой кислоты, ауксинов.

Среди питательных веществ необходимо выделить калий, магний и цинк. Особая роль отводится калийному питанию. Рекомендуется применение калиевой селитры, сульфата калия или монокалийфосфата в концентрации 1%-го раствора.

Влияние некорневых обработок Zn, Bo содержащими препаратами на жизнеспособность пыльцы и пестика яблони при кратковременном действии отрицательных температур (данные АО «Фертика»)

Некорневые подкормки необходимо проводить за 24-36 часов до ожидаемого заморозка. Эффект от обработки сохраняется, как правило, в течение 10-12 дней и обеспечивает дополнительную устойчивость кзаморозкамна 2-3°С. Обрабатывают растения до начала цветения, чтобы не повредить органы цветка высокими концентрациями раствора.

После окончания заморозков рекомендуется некорневая подкормка антистрессовыми препаратами для скорейшего восстановления деревьев от стресса.

Немаловажным для яблони является интенсивное цветение. Исследования в Северо-Кавказском федеральном научном центре садоводства, виноградарства и виноделия показали, что хорошая закладка плодовых почек способствует более интенсивному и более продолжительному цветению. Такие деревья с более активным и растянутым цветением в 2020 году меньше пострадали от воздействия низких температур.

Дополнительные меры защиты плодовых деревьев от радиационных заморозков включают агротехнические приемы:

• Скашивание высокой травы. Чистая почва поглощает больше солнечной радиации, что улучшает ее прогрев и сохранение тепла.

• Заблаговременное укрытие насаждений противоградными сетками. Температура приземного слоя воздуха под сетками обычно на 1,5°С выше, чем на открытой территории.

• Подкроновое орошение. В теплый солнечный день влажная почва накапливает больше тепла и повышает относительную влажность воздуха. Поэтому в случае существенного снижения влажности почвы рекомендуется проводить подкроновое орошение. При этом нельзя допускать переувлажнения почвы, иначе увеличится восприимчивость плодовых культур к заморозкам. Тогда негативный эффект от обильного полива превысит пользу.

Когда заморозки начинают непосредственно воздействовать на насаждения, применяют прямые способы защиты. В этом случае задача ‒ не дать температуре в нижнем тонком слое воздуха снизиться до 0°C и ниже. Рассмотрим некоторые способы, как этого добиться.

Перемешивание воздуха. Динамический метод основан на перемешивании верхних, более теплых слоев воздуха с холодным приземным слоем при помощи вентилятора на стационарных или передвижных станциях-ветряках. Этот способ используется при снижении температуры до –3°С и может повысить температуру приземного слоя воздуха максимум на 2-2,5°С.

Из недостатков ‒ ограниченная площадь воздействия. Дальность действия вентилятора мощностью 25 л. с. достигает 100 м. Более слабые модели (на 12,5-15,0 л. с.) обеспечивают 100%-ю защиту только в радиусе 55-60 м. Метод эффективен только при радиационных заморозках, поэтому в нашем регионене получил широкого распространения.

Дождевание считается эффективным, но и дорогим методом, который обеспечивает защиту цветков плодовых культур в период заморозков до –5-7°С.

Вода, обладая большой удельной и скрытой теплотой, при замерзании выделяет тепло (1 л ‒ 80 ккал). В обогащенном водяным паром воздухе эффективное излучение становится слабее и вызывает меньшее охлаждение приземных воздушных слоев.

Эффективность метода зависит от многих факторов: времени начала и окончания дождевания, относительной влажности воздуха, скорости ветра.

Начинать дождевание (мелкодисперсное орошение) нужно за час до наступления заморозков и продолжать до тех пор, пока температура не будет положительной.

При прекращении дождевания больше чем на 1 минуту температура растения снижается до предела, за которым следуют замерзание и гибель тканей. Поэтому короткого дождевания для защиты от заморозков недостаточно.

Из минусов ‒ высокий расход воды (примерно ‒ 20-35 м3 на 1 га в час), необходимость хорошей дренажной системы для отвода воды, которой за ночь может вылиться до 150 кубов на гектар. Открытым также остается вопрос: сможет ли пройти техника по такому влажному участку, если сразу после потепления потребуется срочная пестицидная обработка сада. Учитывая все эти моменты, на практике данный способ не пользуется популярностью.

Разновидностью орошения выступает применение микроразбрызгивателей (эмиттеры), которые распыляют вблизи поверхности почвы сравнительно небольшое количество воды (рис. 4). Эмиттер расположен таким образом, что вода распыляется непосредственно на ствол дерева (расход от 20 до 100 л/ч), выделяя при замерзании тепло.

За рубежом известен способ защиты от заморозков путем применения SIS-технологии (Selective Inverted Sink) ‒ системы замещения холодного воздуха теплым путем его вертикального перемещения вверх. Внутри вертикальной трубы-воздуховода смонтирован вентилятор с приводом от электрического или тракторного двигателя, который создает восходящий воздушный поток. Через зазор между нижним обрезом трубы-воздуховода и почвой вентилятор засасывает холодный воздух и выбрасывает его на высоту до 80-100 м выше теплого инверсионного слоя. Так происходит постепенная замена холодного воздуха более теплым.

Туманообразование ‒ образование туманной завесы посредством введения в воздух химических примесей, которые действуют как фактор, уменьшающий излучение поверхности почвы и близлежащих слоев воздуха. Используют цинковые, фосфорные, сернокислые туманы, туманы хлористого аммония и дымового пороха и т. д.

Туманообразование производится при помощи специального аппарата, основными частями которого являются бак для химического вещества и труба, через которую оно поступает. Химическое вещество поступает в трубу при открытии клапана и распыляется силой встречного воздуха на мельчайшие частицы. Далее наступает реакция соединения частиц этой жидкости с водяными парами воздуха, то есть образование туманной завесы.

Тепловой метод защиты плодовых насаждений предусматривает нагревание приземного слоя воздуха с использованием различного типа горелок, которых должно быть достаточно много, чтобы повысить температуру приземного слоя воздуха на 5-6°С (рис. 5).

Обогрев горелками получил начало и развивался в Америке. В процессе сгорания различного рода топлива (твердое, жидкое и газообразное) в горелках происходит нагрев воздуха за счет излучаемого тепла, а пламя вызывает движение воздуха по вертикали. Повышение температуры воздуха на 2,0-2,5°С дают 100 нефтяных горелок на 1 га. Их действие усиливалось применением вентиляторов.

Раньше использование горелок было стандартным во всем мире. Но в США, начиная с 1970-х годов, их использование прекращено, а позже и вовсе запрещено властями из-за высокой концентрации загрязняющих веществ (в частицах дыма).

На виноградниках во Франции иногда используется технология обогрева лозы с помощьюэлектрических лент с инфракрасным излучением.

Дымление ‒ наиболее старый и распространенный метод защиты плодовых деревьев от заморозков (рис. 6).

Дымовая завеса образуется вследствие температурной инверсии в приземном слое атмосферы. Она уменьшает тепловое излучение земли и обеспечивает конденсацию воздушной влаги на частичках дыма. Кроме того, происходит обогрев воздуха за счет выделившейся теплоты при сгорании дымовой смеси. Тепловой эффект от сжигания дымовых куч составляет 1-2°С. В результате цветущие растения могут выдерживать заморозки до –4°С.

Одним из достоинств способа является возможность покрывать дымом большие площади. Чтобы задымить весь сад, между деревьями устраивают дымовые кучи диаметром до 1,5 м и высотой до 80 см. В самый низ кладут сухой материал (доски, солома, опилки, ветки, навоз, сорная трава, влажные лозы, мох, кора, смола). Сверху накрывают прошлогодними листьями, мокрыми опилками, мхом, дерном, недавно выполотыми сорняками или другим влажным материалом (за исключением полиэтиленовых бутылок и пленки), дающим густой дым с большим количеством водяного пара, добиваясь, чтобы горючий материал не горел быстро, а тлел. Иногда кучу прикрывают также небольшим (4-5 см) слоем земли, при этом оставляя с одной ее стороны место для зажигания. Такую кучу легче всего зажечь с помощью ветоши, пропитанной керосином или бензином.

Дымление начинают, пока температура не упала ниже нуля, а заканчивают через 1-2 ч после восхода солнца.

Недостатком метода являются большие затраты ручного труда, в том числе в ночное время. Для обогревания на участке площадью более 600 м2 надо разжечь полтора десятка костров и поддерживать их в течение всего периода минусовой температуры. Сильные заморозки могут повторяться неоднократно, причем несколько раз подряд, что требует создания новых дымовых куч. Кроме того, дымление эффективно только на относительно ровных участках при отсутствии потока холодного воздуха и слабом ветре. При сильном ветре эффект дымления резко снижается.

При утреннем дымлении стоит задача ‒ не поднять температуру воздуха вокруг защищаемых растений, а ослабить солнечную радиацию. Если же дымовая завеса в это время будет слишком густой, то вместо ослабления нагрева растений искусственно продолжается вредное ночное понижение температуры воздуха.

В крупных садах применяют специальные дымовые шашки, которые зажженными можно возить по периметру сада, создавая дымовые завесы. Такой способ уменьшает затраты ручного труда и средства на устройство костров. При этом защитный эффект усиливается вследствие перемешивания слоев воздуха движущейся машиной.

Некоторые российские садоводы, имеющие опыт защиты своих плодовых насаждений от заморозков, признают, что дымление требует определенных организационных усилий, временных и трудовых затрат, но считают, что на сегодня это наиболее оптимальный и доступный способ снизить негативное воздействие краткосрочных заморозков на плодовые деревья.

Подготовила Анна Кислекова по материалам научно-практического семинара«Борьба с заморозками на плодовых культурах в условиях 2025 года» (12.02.2025 г., Россия) и научной литературы.