Mróz, przymrozki a stres i uszkodzenia w uprawach sadowniczych

Produkcja owoców w Polsce w dużym stopniu zależy przede wszystkim od warunków pogody klimatu umiarkowanego, jakie wystąpią przed kwitnieniem roślin sadowniczych, jak i w jego trakcie oraz zaraz po nim. Jednym z biotycznych czynników szczególnie niekorzystnych w sadownictwie są znaczne spadki temperatury poniżej 0°C. Zdążyliśmy się już przyzwyczaić do występowania dużych kilkudniowych mrozów na początku roku (styczeń, luty) przy znikomej okrywie śnieżnej lub jej braku oraz „bankowych” majowych przymrozków na tzw. „zimnych ogrodników”. Szczególnie w tym okresie pogoda bywa kapryśna i może się tak zdarzyć, że śnieg i mróz może niespodziewanie wrócić do sadu, jak miało to miejsce w roku 2017 (Fot. 1).

Początek 2021 roku (18-19 stycznia) przyniósł w centralnych rejonach kraju silny mróz, utrzymujący się przez kilka godzin (np. nawet do ok. – 30°C w gminie Biała Rawska). Kolejne mrozy (< - 15°C) odnotowano ponownie w połowie lutego, w dniach: 16-22.02.202. Przypomnę, że na jesieni 2020 przeważała pogoda deszczowa w dzień i raczej z dodatnimi temperaturami i dlatego wiele gatunków roślin sadowniczych nie weszło w spoczynek właściwy (zimowy) i nie zahartowało się na zimę.

Prawidłowe przejście w stan spoczynku właściwego roślin jest indukowane przez stopniowe obniżanie się temperatury w nocy  późną jesienią (ziarnkowe – większość odmian jabłoni i gruszy) oraz skracanie fotoperiodu (długości dnia). Inne rośliny (pestkowe – śliwa, wiśnia czy jagodowe np. malina) reagują na obydwa te czynniki. Normalnie w odpowiedzi na sygnał niskiej temperatury pojawia się u roślin „syndrom” jesieni, a więc: wstrzymanie wzrostu, starzenie się i opadanie liści oraz przygotowanie do spoczynku zimowego. Spoczynek właściwy kończy się wiosną wraz z fazami nabrzmiewania czy pękania pąków (BBCH 01-08) w przypadku znacznej poprawy pogody, ocieplenia. Podczas jego trwania na poziomie komórek i tkanek roślinnych zachodzą skomplikowane procesy: - cytoplazma komórkowa zagęszcza się, ma strukturę włóknistą, jest grubsza przy ścianach komórkowych; - ściany komórkowe i cytoplazma są bardziej przepuszczalne; - roztwory komórkowe nie zamarzają w temperaturze <0°C (uzyskanie mrozoodporności nawet do kilkunastu stopni na minusie); - tkanki ulegają odwodnieniu i gromadzą cukry i białka przeciwdziałające zamarzaniu (AFP). Podczas zamarzania kryształki lodu przemieszczają się z komórki do przestrzeni międzykomórkowej nie uszkadzając przy tym organelli komórkowych. Jeżeli zaistnieją warunki, kiedy temperatura zaczyna spadać powoli, to takie rośliny są w stanie przeżyć silny mróz dzięki wcześniej opisanym zmianom w tkankach i tworzących je komórkach roślinnych.

W przypadku, kiedy rośliny nie są przygotowane następuje uszkodzenie komórek lub całych tkanek pod wpływem niskich temperatur poniżej tzw. poziomu krytycznego. W takich warunkach dochodzi do przemarznięcia, czyli procesu krystalizacji wody w przestrzeniach międzykomórkowych, komórkach/tkankach organów roślinnych. Zazwyczaj temperatura obniża się z szybkością 1-3°C na godzinę i prowadzi to do powstawania kryształków lodu, które częściowo uszkadzją lub niszczą organy roślinne. Występuje tzw. stres desykacji mrozowej – wysuszenie przez mróz. Dalsze spadki temperatur poniżej krystalizacji roztworu cytoplazmy prowadzi do drugiej fazy tworzenia się kryształków lodu. Pojawienie się znacznej ilości lodu w cytoplaźmie zawsze prowadzi do śmierci komórek/tkanek. Zjawisko takie zachodzi w tkankach organów niezahartowanych przez okresowe spadki temperatur późnym latem/późną wiosną, a także, gdy temperatura otoczenia obniża się bardzo szybko. W tym momencie tkanki roślinne utraciły odporność na mróz już pod koniec okresu zimowego, a drzewa w okresie przedwiośnia mogą po prostu pękać. Dla przykładu z taką sytuacją w sadach mieliśmy do czynienia w roku 1987. Stopień przechłodzenia wody określa tzw. temperatura letalna, która dla większości gatunków roślin sadowniczych waha się od – 2°C do – 8°C (np. jabłoń, – 4°C). Stopień uszkodzeń zależy głównie od temperatury powietrza i od fazy rozwojowej rośliny (Tab. 1).

 Tab. 1 – Tolerancja różnych organów na mróz i przymrozki w zależności od faz rozwojowych na przykładzie jabłoni (wg A. Basak).

Mróz czy przymrozek wywołuje u roślin dodatkowy stres oksydacyjny (utleniający), podczas którego produkowane są w roślinach toksyczne substancje tlenowe dodatkowo wyniszczające komórki roślinne. W tym miejscu należy wspomnieć także o różnej wrażliwości roślin na mróz w zależności od danej odmiany (Tab. 2).

Tab. 2 – Wytrzymałość różnych odmin jabłoni na mróz

Na chwilę obecną odbieram już sygnały od sadowników, które potwierdziłem osobistymi lustracjami kwater czy plantacji o wystąpieniu uszkodzeń po mrozowych.

W zależności od lokalizacji uszkodzenia obejmują podstawę pąka (Fot. 2), wiązki przewodzące (drzewa ziarnkowe i pestkowe), spękania kory i gałęzi szkieletowych (młode drzewka jabłoni odmian podatnych na mróz) a także korony (Fot. 3) i korzeni (truskawka). Przed nami jeszcze cały kwiecień i maj, które mogą przynieść kolejne przymrozki i w konsekwencji ich uszkodzenia np.: liści rozetowych (Fot. 4), pąków kwiatowych (tam, gdzie nie było mrozu) - (Fot. 5), kwiatów (słupek i zalążnia) - (Fot. 6 a i b), zawiązków owoców (ordzawienia - Fot. 7 a i b, zdeformowana szypułka - Fot. 8, intensywniejszy opad zawiązków - Fot. 9), słabe zawiązanie owoców czy indukowanie ordzawień na skórce - Fot. 10 a, b, c, d i e, tak jak miało to miejsce w sezonie ubiegłym 2020.

Fot. 1 - Powrót zimy - kwiecień 2017

Fot. 2 - Uszkodzenia po mrozie pąki kwiatowe jabłoni

Fot. 3 - Uszkodzona przez mróz korona truskawki

Fot. 4 - Uszkodzone rozety liściowe po pierwszych silnych mrozach

Fot. 5 - Uszkodzone po mrozie pąki kwiatowe jabłoni w fazie różowego pąka

Fot. 6 a - Uszkodzone po mrozie kwiaty gruszy

Fot. 6 b - Uszkodzone po mrozie kwiaty truskawki

Fot. 7 a - Ordzawienia po mrozie na zawiazkach jabłoni odm. 'GALA'

Fot. 7 b - Ordzawienia po mrozie na zawiazkach gruszy

Fot. 8 -Uszkodzona po mrozie na zawiązkach jabłoni - zdeformowane szypułki tzw. fajki

Fot. 9 - Intensywny opad przemarzniętych zawiązków w 2020

Fot. 10 a - Ordzawienia po mrozowe na jabłku

Fot. 10 b - Ordzawienia po mrozowe na jabłku tzw. lizaki

Fot. 10 c - Ordzawenia po mrozowe na jabłku

Fot. 10 d - Ordzawienia po mrozowe w formie poprzecznych mikropęknięć na jabłku

Fot. 10 e - Ordzawienia po mrozowe w formie pionowych mikropęknięć na jabłkach odm. 'SAMPION' - 2020

mgr inż. ogr. Tomasz Sikora, Doradca ProNutiva - UPL Polska