Duże znaczenie dla mrozoodporności ozimin ma termin i gęstość siewu, zbilansowane nawożenie, w rzepaku jego jesienna regulacja, dokarmianie dolistne i biostymulacja roślin ozimych. Mrozoodporność osłabiają infekcje chorobowe i uszkodzenia żerujących szkodników. Najważniejszy jest jednak przebieg pogody od wschodów po wejście roślin w stan zimowego uśpienia i optymalny przebieg procesu prehartowania i hartowania.
Optymalne warunki prehartowania ozimin
Ze strony agrotechniki nic już nie zrobimy i generalnie można stwierdzić, że do dzisiaj, do końca listopada, prehartowanie i hartowanie roślin przebiegało w miarę w optymalnym układzie. Głównie od tych procesów zależy to, jak duże spadki temperatur wytrzymają rośliny ozime. Jakie warunki pogodowe są optymalne dla prehartowania i hartowania roślin? Podstawowym jest stopniowe obniżanie się temperatury, na końcu z lekkimi przymrozkami w nocy.
Prehartowanie jest pierwszą fazą przygotowywania się roślin do spoczynku zimowego. Rozpoczyna się po spadku temperatury poniżej 15°C w czasie dni słonecznych lub poniżej 10°C w czasie dni pochmurnych. Na tym etapie rośliny nie nabywają jeszcze wyraźnego wzrostu mrozoodporności, ale oszczędzają energię na przyrosty biomasy (wyhamowany wzrost wydłużeniowy), schłodzona asymilacja sprzyja zagęszczaniu soków komórkowych.
Zero stopni mobilizuje krioproteiny roślin
Pierwsza faza właściwego hartowania zachodzi w temperaturach poniżej 8°C i spadających do 0°C i jeszcze z udziałem światła. Wtedy następuje gromadzenie cukrów prostych i soli mineralnych (rośnie ich koncentracja, sok się zagęszcza), zachodzą zmiany w substancji białkowej plazmy (zmienia się struktura białek, tworzą się tzw. krioproteiny, nadmiar wody wiązany jest koloidalnie). Wszystko dzieje się po to, aby uzyskać jak największe zagęszczenie suchej masy w soku komórkowym. Funkcją białek i zagęszczonych cukrów jest ochrona plazmy i błon cytoplazmatycznych przed niszczącym działaniem mrozu i lodu.
Druga faza hartowania odbywa się już w okresie ujemnych, niezmiennie działających temperatur i światło nie jest wtedy istotne i potrzebne. Literatura fachowa podaje, że do pełnego zahartowania roślin wystarczają zwykle 3–4 tygodnie z temperaturami od plus 2 do minus 5°C. To jak mocną mrozoodporność rośliny nabędą w procesie hartowania zależy od usłonecznienia w fazie prehartowania i pierwszej fazie hartowania. Im słońca w tym okresie więcej, tym lepsze warunki dla schłodzonej asymilacji. Lepiej jest też dla hartowania i mrozoodporności, kiedy tym procesom towarzyszy optymalne uwilgotnienie gleby. Jak zaznaczyłem, pogoda do końca listopada była całkiem sprzyjająca. W ostatniej dekadzie miesiąca w całym kraju temperatury nocą były ujemne, w dzień w granicach 0°C lub na małym plusie i występowały opady śniegu. Trwało hartowanie.
Ważna faza ozimin wchodzenia w uśpienie
O zimotrwałości ozimin decyduje przebieg hartowania, gatunek rośliny, genetyka odmian, ale i to, w jakiej fazie rozwoju rośliny wchodzą w stan anabiozy, czyli w stan uśpienia zimowego. Uznaje się, że pszenica najlepiej zimuje, jeśli w anabiozę wejdzie w fazie 2–4 liści, żyto i jęczmień – po rozkrzewieniu, rzepak i rzepik – w fazie rozety z 8–10 liśćmi. Zimotrwałość roślin jest przedmiotem wielu badań, a jako najważniejszą cechę dobrego przygotowania się roślin rzepaku do przezimowania, wymienia się zawartość suchej masy w korzeniach przed anabiozą. Im większa jest zawartość suchej masy w korzeniach, tym większa jest koncentracja substancji komórkowych i większa zimotrwałość.
Temperatury krytyczne wymarzania zbóż i rzepaku
Jak bardzo mrozoodporne są oziminy? Jakie spadki temperatur przetrwają? Po odpowiednim zahartowaniu najbardziej mrozoodporne z ozimin żyto wytrzymuje do minus 25°C bez okrywy śnieżnej (pod śniegiem przetrwa krótkotrwały mróz do minus 35°C). Mrozoodporność pszenżyta i pszenicy (nieco wyższa dla pszenżyta) można traktować na równi. Gatunki te znoszą spadki temperatur do minus 20°C bez okrywy śnieżnej (i do 25 z okrywą śnieżną).
Najmniej mrozoodporny jęczmień ozimy bez okrywy śnieżnej wytrzyma nie więcej niż minus 15°C bez okrywy śnieżnej (i do minus 20°C z okrywą śnieżną). Rzepak natomiast ma mrozoodporność nieco wyższą od jęczmienia. Dobrze przygotowane wyregulowane rozety wytrzymają do ok. minus 18°C bez okrywy śnieżnej. Pod okrywą śniegu rzepak może bez uszczerbku przetrwać spadki temperatur do minus 25°C.
Najbardziej wrażliwe korzenie, węzły krzewienia, szyjka korzeniowa
Najbardziej odporne na mróz są górne partie rośliny (liście, rozeta), a wrażliwość rośnie z każdym centymetrem w dół. O ile rozeta liści rzepaku znosi krótkotrwałe spadki temperatury do minus 25°C, to stożek wzrostu korzeni rzepaku wytrzymuje spadki tylko do zaledwie minus 6°C. Śnieg jest bardzo dobrym izolatorem i nawet jego niewielka pokrywa jest bardzo ważna, bo izoluje części podziemne roślin. Dobrze zahartowane zboża znoszą temperaturę mierzoną w glebie na głębokości 5 cm w zakresie od minus 6 do minus 10°C.
Jaka jest temperatura gleby letalna dla zbóż ozimych? Z praktyki stosowanej w ocenie zimotrwałości pszenicy ozimej przez niemieckie stacje badawcze wynika, że mrożenie prowadzące do spadku temperatury gleby poniżej minus 13 st. C, np. do poziomu minus 13,5–13,6 st. C powoduje śmierć każdej rośliny, każdej odmiany pszenicy ozimej.
To jednak bardzo orientacyjne informacje. Niewiele jest świeżych badań na ten temat, a powinny uwzględniać nie tylko zmiany klimatyczne, ale i nową genetykę odmian. I trzeba zaznaczyć, że każdy organ nadziemny i podziemny ma inne granice wytrzymałości na mróz. Np. w młodych kiełkach zbóż najbardziej wrażliwe na mróz jest piórko, a w glebie wierzchołki korzeni. U zbóż zaawansowanych w rozwoju kolanko podliścieniowe składające się z tkanki embrionalnej jest bardziej wytrzymałe na mróz niż liście. Dlatego często po zimie, mimo mocnych uszkodzeń liści np. przez wysmalanie plantacja po pewnym czasie odbija, bo z kolanek podliścieniowych rozwijają się nowe liście.
Zimotrwałość ważniejsza od mrozoodporności
Zimotrwałość jest pojęciem szerszym i w praktyce rolniczej ważniejszym niż mrozoodporność. Mróz to jeden z czynników decydujących o przetrwaniu roślin i wznowieniu wiosennej wegetacji. Poza oddziaływaniem mrozu i ewentualnym wymarzaniem oziminom zagraża:
- wyprzenie (już wiosną w czasie rozbudzającej się wegetacji z powodu braku tlenu i duszenia się roślin pod skorupą lodu lub śniegu na rozmarzniętej glebie),
- wysmalanie (brak okrywy śnieżnej i występujący wiosną, wysuszający liście mroźny wiatr),
- wysadzanie (wynika z rozrywania korzeni przez ruchy gleby i wynoszenia na powierzchnię),
- wymakanie (zaleganie wody z topniejącego śniegu w obniżeniach terenu).
Po rozbudzeniu wegetacji, po rozhartowaniu się roślin, ich wytrzymałość na minusowe temperatury maleje. A kiedy przymrozki wystąpią późno, np. w rzepaku w fazie kwitnienia i zawiązywania łuszczyn jak w br., przymrozek na poziomie minus 3°C nie powoduje większych strat, ale kilkogodzinny spadek temperatury do minus 7°C jest dla kwiatów i najmniejszych łuszczyn letalny.
Najgorsze zimowe rozhartowanie roślin
Najgorsze co mogłoby wydarzyć się dla roślin teraz, to po zahartowaniu się na czas zimy przyjście ocieplenia. Oczywiście jeden dzień dużo nie zmieni, ale w roślinach zahartowanych i wystawionych na kilkudniową ekspozycję światła i podwyższonych temperatur (np. 7 dni z temperaturą +16°C w dzień i + 9°C w nocy) procesy zaindukowane w roślinach hartowaniem cofną się. Roślina rozhartuje się. Wg badań, w temperaturze +20°C rozhartowanie zachodzi już po 2 dniach ekspozycji. I wtedy nagłe pojawienie się mrozu może być zabójcze. Mrozoodporność radykalnie spadnie.
Jak wspomniałem, w nowych badaniach na temat mrozoodporności zdecydowanie brakuje tych uwzględniających zmiany klimatyczne, których efektem są "niby zimy" przeplatane okresami ociepleń. Brakuje badań na temat rozhartowywania się roślin i spadku ich morozoodporności. Z nielicznych badań wynika, że decydująca dla mrozoodporności roślin po rozhartowaniu zimą lub na przedwiośniu jest zmiana układu równowagi hormonalnej, zwłaszcza w rzepaku. Badania potwierdzają, że po rozhartowaniu następuje spadek stężenia hormonów stresu (głównie ABA) i wzrost ekspresji genów związanych z biosyntezą hormonów wzrostu i rozwoju, m.in. giberelin i auksyn.
Marek Kalinowski
