Заморозки и методы борьбы

Что такое «заморозок»?

При обсуждении этой проблемы: многие часто путают заморозки с морозами. Но на самом деле, это разные природные явления и меры защиты от них тоже различны. 

Мороз – круглосуточен, а заморозок – это ночное, или ранне-утреннее понижение температуры ниже нуля на фоне положительной среднесуточной температуры, причем иногда в самых приземных слоях атмосферы. Кроме того, заморозки могут быть «пятнами», повреждая не всё поле, а только отдельные очаги в понижениях рельефа, нередко усиливаясь именно с восходом солнца (когда уже кажется, что эту ночь вы успешно пережили).

Когда они бывают?

Обычно заморозки случаются весной и осенью. Их так и подразделяют на «весенние» и «осенние». Период от среднестатистической даты последнего весеннего заморозка до первого осеннего называют «безморозным периодом» и знать этот период для своего района очень важно, чтобы не ошибиться в подборе сорта или технологии выращивания теплолюбивых культур.

Какими они бывают?

Существует два основных вида заморозков, различных по своей природе: радиационный и адвективный.
Радиационный заморозок случается в тихую, безветренную, звездную ночь. Почва, не успевшая хорошо прогреться в дневное время, в такие ночи быстро остывает к утру мы обнаруживаем иней на листочках и корочку льда на лужицах – а наши помидоры-баклажаны уже к обеду свесят почерневшие «уши» обмороженного листа.
Такие заморозки менее опасны для плодовых деревьев или для холодостойких культур (капуста, лука, моркови), наибольшую угрозу они представляют для рано высаженных теплолюбивых растений – томата, картофеля, баклажана и перца. Радиационные заморозки как правило кратковременны (от одного до пяти часов продолжительностью) и бороться с ними легче всего. Когда опасаться таких заморозков? Когда в вечернем обзоре погоды по вашему городу вы услышали «установился антициклон» и выйдя вечерком на улицу увидели чистое звездное небо и полное отсутствие ветерка.

Адвективный заморозок, наоборот, приносится ветром. Когда холодные воздушные массы с севера вторгаются в более южные широты, поражая все без разбора – и низинки и возвышенности, и овощи и цветущие деревья. Такой заморозок может начаться уже с раннего вечера. Прогнозировать такой вид заморозков можно, интересуясь погодой не только в своем районе, а и в расположенных севернее и восточнее вас. Зачем нам с вами знать эту «теорию»? Затем, что «разные виды заморозков – разные меры борьбы с ними».

Какие повреждения они вызывают?

Степень опасности заморозка для различных культур зависит не только от силы заморозка (сколько градусов ниже нуля было), но и от его продолжительности. Влияют на это и вид растений, их возраст, влажность почвы и воздуха и конечно же те меры, которые предпринимает агроном для профилактики и борьбы с этими неприятными атмосферными явлениями.
Пасленовые и тыквенные культуры, как правило, подмерзают быстрее всего. Для гибели высаженной рассады перца и баклажана достаточно даже непродолжительного «заморозка – утренника» при — 1 °С, тогда как для того, чтобы повредить цветущий персик или вишню продолжительность такого небольшого заморозка должна быть 3-4 часа.
А вот холодостойкие культуры, такие как лук, петрушка, капусты и редис, легко переносят заморозки и в — 5 °С
Если заморозок был «на грани возможностей культуры», то может повреждаться только часть растения. Первыми страдают обычно цветки и завязи, а что касается листьев, то сильнее поражаются верхние, молодые листочки или подветренная сторона рядка.
Механизм гибели растения от заморозков связан с обезвоживанием клеток и механическим сжатием (раздавливанием) клеточных органелл льдом.
Вода переходит из клеток в межклеточные пространства и там превращается в крупные кристаллы льда, которые и сдавливают клетку, разрушая ее, а внутри клетки при этом предельное обезвоживание ведет к свертыванию коллоидных веществ плазмы и денатурации белков. Поэтому повреждения растений заморозками, как правило, необратимы (не считая возможности восстановления культуры из выжившей части).

А раз последствия заморозков настолько фатальны, значит самое время нам разобраться с тем, как нам этих поражений не допустить.

Как бороться с заморозками в открытом грунте?

Все эффективные меры борьбы на сегодняшний день сводятся к пяти видам:
— укрытие агроволокном или пленкой
— «ледяной панцирь»
— системы перемешивания воздуха
— дымление (окуривание)
— окучивание растений
Каждый из этих методов имеет разную эффективность при заморозках разных видов (потому то мы и начали этот разговор с теории) и мы их с вами разберем подробно.

Укрытие растений перед заморозком.

Укрывать можно агроволокном («врасстил» или на дугах), можно пленкой (но тут уже только на дугах), реже используют непрозрачные материалы для укрытий (но это уже в крайних случаях, на одну ночь выкрутиться). Временное укрытие как метод борьбы с заморозками, практикуется в основном на овощах и некоторых ягодных кустарниках. Виноградник, а тем более, плодовый сад таким методом защитить невозможно.

Использование укрывных материалов в равной степени эффективно от всех видов заморозков, если конечно вы накрыли пораньше (чтобы дневное солнышко успело хорошо прогреть рядок под агроволокном).
Какие варианты укрытий можно использовать?
Сразу оговоримся – теплицы мы не рассматриваем, так как основное назначение теплиц – получение не сезонной продукции, а в данной статье мы разбираем варианты решений проблемы для открытого грунта.
Но и открытый грунт можно на короткое время немного прикрыть.
Самый простой способ раскатать рулонное агроволокно прямо по растениям, «врасстил».
Этот вариант отлично работает на салатах, петрушке, редиске, картофеле, огурцах и арбузах. Несложное устройство для быстрой размотки агроволокна можно смонтировать самому на тракторе, что позволит за день накрыть поле, площадью в десятки гектаров. Столь же быстро проводится и демонтаж. Края агроволокна в этом случае либо припахиваются почвой из междурядья, либо прижимаются пакетами, наполненными почвой (тогда агроволокно прослужит дольше).
А вот с рассадными томатами и перцем надо быть осторожней, так как постоянно колеблющееся под воздействием ветра агроволокно может перетирать точки роста рассады и механически повреждать первую кисть (а ведь часто успех продажи именно плодов первой кисти определяет рентабельность таких культур). Для таких растений лучше агроволокно натянуть на дуги.
Устанавливать отдельный тоннель на каждый рядок реально только на малых площадях, если вам нужно оперативно накрыть большую площадь, то лучше использовать групповое укрытие агроволокном, когда одним широким листом накрывается тоннель 7-12 метров шириной.

Агроволокно, проницаемо для дождевой воды и потому плоская кровля такого мини- тоннеля не будет провисать и придавливаться к земле вследствие образования «мешков» дождевой воды. А вот если вы используете вместо агроволокна пленку, то тоннели придется делать строго однорядными, обеспечивая стекание воды с поверхности.
Для монтажа дуг и накрытия агроволокном групповых тоннелей на площади 10 га за один день вам потребуется бригада из 20 человек (что заметно больше, чем при использовании расстильного варианта, но зато и термоизоляционный эффект будет куда как выше).
Если для накрытия «врасстил» можно использовать материал с плотностью от 17 до 30 г/кв. м, то для монтажа на дуги пригодно как минимум 24 г/кв.м , а в сильно продуваемых местах – только 30 г/кв.м.

Какой предельный заморозок может сдержать такое укрытие?

Это зависит от толщины материала, продолжительности заморозка и того, насколько солнечным и теплым был день. Из опыта скажу так: укрытие агроволокном даже врасстил гарантировано спасает даже самую теплолюбивую культуру от радиационного заморозка, а в случаях с адвективным заморозком вы можете совместить мульчирование черной пленкой с укрытием агроволокном плотностью 30 г/кв. м на дугах, с каким-то из ниже упомянутых методов дополнительно и вы спасете от заморозка любой интенсивности даже самую теплолюбивую культуру!
Важный момент – этот вариант защиты подходит для борьбы не только с весенними заморозками, но и с осенними тоже, теми самыми «утренниками», которые губят значительную часть урожая поздних посадок томата, огурца и перца.

Ледяной панцирь.

Эта замечательная технология защиты растений от повреждения заморозками была разработана еще в 70-х годах прошлого века и успешно применяется в первую очередь на плодовых деревьях, винограде и кустарниках, спасая их от повреждения даже очень низкими температурами. Но, при одном условии: на вашей плантации должна быть вода в заморозкоопасный период (что, к сожалению, бывает не везде).

Суть метода очень проста – на плантации размещаются микродождевалочки так, чтобы их брызги покрывали все растения целиком (спринклеры при этом ставятся выше крон, в отличие от традиционных для садов систем подкронового дождевания).

И как только температура воздуха начинает подбираться к нулю, включается полив, который не прекращается до самого утра. При этом в случае сильного заморозка листья и цветы покрываются корочкой льда (иногда очень даже толстой корочкой), но вымерзания не происходит, потому что температура растения держится строго на нуле, не опускаясь ни на десятую долю градуса к «минусу».

Почему это происходит? А потому что «замерзание» — процесс экзотермический, то есть при замерзании каждой капельки наружу выделяется несколько калорий тепла (теплота кристаллизации). И так капля за каплей, калория за калорией. Если полив идет не прерываясь ни на минуту, то под «ледяным панцирем» ваши растения переживут заморозок любой силы и любого вида. На поле конечно будет мокро и грязно. Но это далеко не так неприятно, как потерять урожай из-за коварства погоды. Главное не переборщить с поливом, что бы под тяжестью образованного льда не обломались стебли и ветки растений.
Такие системы вполне доступны по цене : 2800 – 3500 $/га, что в общем то сопоставимо со стоимостью обычной системы капельного полива. Окупается такая система в первый же год, когда соседи теряют урожай вследствие заморозка, а у вас этот урожай целехонек. «Ледяной панцирь» позволяет расширять географию выращивания таких культур как персик, сладкий миндаль, абрикос в более северные широты, гарантировано получая урожай ежегодно.
Плантация, оборудованная системой «ледяной панцирь» обязательно должна иметь дренаж для отвода избытка воды.
А что же делать тем, у кого нет достаточного количества воды на поле рано весной для обустройства «ледяного панциря»? Для них существуют вот какие решения:

Перемешивание слоев воздуха.

Этот метод годится только для борьбы с радиационными заморозками, но он бесценен для тех, чьи поля размещены в лощинах, низинках и у подножия гор (где холодный воздух скапливается и «стекает» со склонов).

Одного такого вентилятора достаточно для эффективной защиты 20-35 гектарной плантации. По стоимости этот метод даже немного дешевле «ледяного панциря» (но слабее его поможет в случае с адвективным заморозком).
Оба перечисленные варианта (ледяной панцирь и перемешивание воздуха) хороши тем, что легко могут быть автоматизированы. Достаточно совместить их пульт управления с цифровой метеостанцией или просто с датчиками температуры и все включится самостоятельно (пока вы спокойно спите), или же даже система может отправить «тревожный звонок» дежурному оператору, чтобы он присмотрел за исправностью работы системы.

Дымление (окуривание).

Этот метод защиты от заморозков самый древний и самый дешевый. Большая трудоемкость дымления и потребность в больших количествах горючего материала не способствовала росту его популярности среди агрономов, но не так давно этот метод получил «второе дыхание» с появлением на рынке дымовых шашек большой производительности, а также генераторов дыма.
При всей хлопотности этого способа, у него есть безусловные преимущества – очень дешево и можно все организовать буквально за один день перед заморозком!
Для классического дымления используют солому. Причем желательно, не свежую сухую, а старенькую, с легка подопревшую, так как она должна не гореть, а именно дымить – создавать облако густого дыма, накрывающего поле «одеялом», изолирующим его от чистого звездного неба, высасывающего все тепло непрогретой земли.

Обычно тюки или кучи соломы раскладывают на поле с северной и восточной стороны (хотя бывает что приходится прямо ночью быстро перемещать их согласно изменению направления ветра, а значит трактор с телегой должен дежурить на поле до утра), с интервалом 25-30 метров друг от друга на удалении 3-5 метра от начала рядков.
Дежурные операторы должны иметь при себе две спринцовки – одну с соляркой, чтобы стимулировать горение если струйка дыма стала слишком тонкой, а вторую с водой, чтобы не давать соломе выгорать быстро (если появляется «язык» пламени, нужно немедленно сбрызнуть солому водой).
Дымовые шашки и баллоны стоят дороже, чем солома, но работать с ними легче и удобнее.
Генераторы дыма (а если точнее, то генераторы тумана) – это мобильные «пушки» с бензиновым мотором, внешне похожие на устройства для сдувания опавшей листвы с тротуаров. Они заправляются не только бензином для мотора, но и водой, именно эту воду они превращают в мельчайший аэрозоль, который под давлением выбрасывается из сопла и точно так же, как дымовые шашки длинным облаком накрывает поле.

Компактные переносные генераторы способны защитить таким образом небольшие участки, не более чем в несколько гектаров, а вот установки на базе грузовых автомобилей обеспечивают защиту весьма больших площадей.

Отопление.

Это пожалуй, самый спорный из методов борьбы с заморозками. Он очень дорог, очень сложен и очень небезопасен. Применяется он очень редко, как правило на виноградниках (там есть относительно бесплатное топливо — обрезки виноградной лозы) да и то на небольших участках ценных сортов.

Окучивание.

История применения и этого метода насчитывает много десятков лет. Если по каким то причинам, вы не можете накрыть свои чувствительные к заморозку растения пленкой или агроволокном, непрекращающимся искусственным «дождиком», или облаком дыма, то можете прикрыть их почвой. Хотя бы частично, чтобы упрятать большую часть растения, из которой в случае беды можно восстановить его потом.
Этот метод традиционно применяется на картофеле (ведь окучивание не только поможет избежать повреждения ботвы заморозком, но и приведет к образованию дополнительных столонов, а значит и дополнительных клубней). В крайнем случае можно окучивать и томаты (по крайней мере до высоты расположения первой кисти), пасынки вполне пробьются сквозь небольшой слой почвы. Но на остальных культурах этот агроприем вряд ли будет приемлем.
Итак, мы разобрали все основные методы реальной защиты от заморозков со всеми их плюсами и минусами в разных ситуациях и на разных культурах.

Ваши союзники в этой борьбе:
Во-первых, это грамотный подбор сортов и гибридов. Так, например у персика и сладкого миндаля подбор сорта по сроку цветения является одним из ключевых критериев для проектирования закладки сада в умеренных широтах.
Во-вторых, это выбор места под ваш сад, виноградник, овощное поле. Самые опасные места для заморозков радиационного характера – это низины, впадины и северные склоны. А от заморозков адвективных сильнее всего страдают продуваемые северными и восточными ветрами участки склоны. В то же время выбор участка рядом с солидным водоемом (морем, озером или большим водохранилищем) резко снижает частоту и суровость заморозков, так как и повышенная влажность воздуха – один из фактором снижения заморозкоопасности и к тому же огромные массы воды становятся своего рода аккумулятором тепла. Именно поэтому приморские села часто специализируются именно на ранней продукции.
В третьих– лесополосы и лесные массивы. Если эти насаждения расположены с правильной стороны, то они могут стать отличным подспорьем в борьбе с адвективными заморозками.
В четвертых– черная мульчирующая пленка. Она не прикрывает растения, но она сильно нагревается днем и нагревает пленку гряды, а звездной ночью не позволяет почве остывать слишком быстро и эти, дополнительно накопленные градусы, нередко становятся той самой «соломинкой», которая спасает поле от небольшого радиационного заморозка.

И даже самый обычный полив (не непрерывно ночной, как в «ледяном панцире», а хотя бы вечером перед опасной ночью, дождевалками или капельным орошением) немного повышает наши шансы пережить заморозок за счет повышения влажности почвы и воздуха над почвой. В Грузии, например, часто спасают цитрусовые сады даже обычным обильным поливом по бороздам, что позволяет успешно пережить кратковременные заморозки до — 3 °С.

Важнейшее значение в этой борьбе имеет и оптимальное питание растений. Жирующие, перекормленные азотом растения повреждаются заморозками гораздо сильнее, чем те, что обеспечены сбалансированным по всем элементам питанием. Особенно высока на этом этапе роль калия – элемента, львиная доля которого находится как раз в клеточном соке. Калий способствует накоплению углеводов в клетках, что ведет к увеличению осмотического давление клеточного сока, а значит и к повышению холодостойкости растений.

Закаливание рассады перед высадкой в поле – также в некоторой мере поможет вам подготовиться к возможным заморозкам. При правильном (постепенном) проведении закалки в клетках повышается концентрация сахаров, которые в свою очередь образуют сложные гидрофильные связи с белками цитоплазмы, синтезируются особые белки-антифризы, что в свою существенно понижает температуру замерзания цитоплазмы (а значит повышает заморозкостойкость культуры).

В последние годы на рынке появляются и особые препараты – криопротекторы. Уже есть и некоторая история успешной практики их применения в отдельных случаях. Однако пока говорить о возможности решения проблемы заморозков, таким методом очень и очень рано. У криопротекторов недолгий период защитного действия (их требуется применять за 12-24 часа до предстоящего заморозка, а ведь в ряде случаев вероятность заморозка может сохраняться 5-7 дней подряд), нельзя применять криопротекторы и в фазе активного цветения (а ведь чаще всего от заморозков мы защищаем именно цветы наших садов и ягодников), да и сама эффективность этих препаратов на разных культурах пока еще нуждается в серьезном изучении и проверке. Однако, мы планируем изучать и это направление и по возможности включать и его в интегрированную систему защиты растений от заморозков.
Вот, оказывается, как много тонкостей есть в поиске оптимального решения всего то одной из многих технологических проблем, стоящих перед агрономом.
И если мы с вами внимательно разобрав все эти тонкости, соберем на своем поле в единую систему все доступные нам методы борьбы с заморозками, то в этой борьбе мы всегда будем побеждать. Достижения научно-технического прогресса на сегодня позволяют успешно решать эти проблемы. Нужно только научиться их грамотно применять.

Дополнительный материал:

Как защитить сад от мороза?