Numer 09/2005
Przymrozki wiosenne mogą powodować uszkadzanie kwiatów i pąków kwiatowych, a w konsekwencji być przyczyną znacznych strat w krajowym ogrodnictwie. Spadek temperatury poniżej 0°C powoduje krystalizację lodu w przestrzeniach międzykomórkowych prowadząc do zniszczenia struktury komórek. Pąki kwiatowe ulegają uszkodzeniom: w fazie zielonego pąka przy temperaturze –3,9°C, w fazie różowego pąka przy –2,7°C, w fazie kwitnienia przy –2,9°C, po kwitnieniu przy –2,3°C. Przedstawione wartości temperatury nie są jednak uniwersalne i mogą się różnić, w zależności od podkładek, fazy rozwoju pąków kwiatowych, kondycji drzew. Dodatkowo, ważna dla powstających uszkodzeń kwiatów jest nie tylko wartość temperatury, ale także tempo jej spadku — im szybsze, tym ryzyko wystąpienia uszkodzeń jest większe.
Ogrzewanie powietrza
Lokalnie szkody mrozowe w sadach ogranicza się ogrzewając powietrze poprzez spalanie słomy i innych łatwo dostępnych materiałów (drewno odpadowe, trociny). Efektywność metody okazała się niewystarczająca, wprowadzono jej modyfikację polegającą na dodatkowym mieszaniu ogrzewanego powietrza wentylatorami przemieszczanymi w obrębie chronionych kwater.
Od roku 1997 w USA prowadzone są prace nad mobilnymi urządzeniami do wdmuchiwania ogrzanego powietrza do kwater sadów zagrożonych przymrozkami. Obiecująca skuteczność metody wywołała duże zainteresowanie producentów owoców w krajach UE. W rezultacie prac prowadzonych nad komercyjną (głównie obniżenie poziomu hałasu i dopasowanie do europejskich standardów bezpieczeństwa) wersją urządzenia podgrzewającego powietrze w kwietniu 2001 roku wyprodukowano i skierowano do badań eksploatacyjnych pierwsze modele maszyn (fot. 1).
Fot. 1. Urządzenie do podgrzewania powietrza zaczepione do ciągnika
Podgrzewane powietrze
Zaczepiane do ciągnika urządzenie zasilane jest propanem z 6 butli, a palniki podgrzewają powietrze do temperatury ponad 100°C. Ogrzane powietrze rozprowadzane jest równolegle do powierzchni gruntu wentylatorem o wydajności 225 m3/godz. na odległość do 100 m.
Temperaturę płomienia u wylotu wentylatorów zmienia się, w zależności od temperatury otoczenia, regulując ciśnienie dostarczanego do palników gazu (fot. 2).
Podgrzewanie powietrza następuje podczas cyklicznych przejazdów w międzyrzędziach sadu. Odległości pomiędzy kolejnymi przejazdami oraz czas pojedynczego cyklu pracy (czas, po którym urządzenie powraca do punktu startu) zależą od obserwowanych spadków temperatury i muszą być dobierane indywidualnie dla poszczególnych kwater.
Fot. 2. Zawór regulacyjny ciśnienia gazu zasilającego palniki
Informacje o wynikach badaProponowana metoda pozwala na zmianę dotychczasowego poglądu, iż warunkiem koniecznym do uniknięcia skutków wiosennych przymrozków w sadach jest podwyższenie temperatury powietrza powyżej 0°C. W kilku belgijskich sadach, w których prowadzono badania, w wyniku podgrzewania powietrza uniknięto uszkodzeń kwiatów, choć temperatura otoczenia była ciągle ujemna. Zastosowanie urządzenia w różnych warunkach pozwalało podnieść temperaturę o 1–4°C (rys.), przy czym większe różnice między temperaturą w kwaterach traktowanych i kontrolnych uzyskiwano dla temperatury niższej.
Przykład zmian temperatury w sadzie w wyniku podgrzewania
powietrza urządzeniem (wg danych producenta urządzenia)
Uzyskany wzrost temperatury przekłada się na skrócenie czasu występowania temperatury ujemnej (tabela). W sadzie o powierzchni 5 hektarów w sytuacji, gdy temperatura w kwaterach nietraktowanych podgrzanym powietrzem spadła do –5°C, uszkodzone zostało 98% kwiatów. W kwaterach, w których powietrze podgrzewano, uszkodzeń nie obserwowano, choć temperatura osiągnęła wartości krytyczne.
Okres występowania ujemnej temperatury na poletkach traktowanych
i nietraktowanych urządzeniem podgrzewającym powietrze (wg danych producenta urządzenia)
Przeprowadzone na zachodzie Europy obserwacje, choć wykazały dużą skuteczność metody, nie wyjaśniły mechanizmu, w którego wyniku następuje zredukowanie lub całkowite wyeliminowanie uszkodzeń kwiatów. Czynniki mogące mieć wpływ na to zjawisko, a bez wątpienia ulegające zmianom w wyniku zastosowania urządzenia, to:
-
okresowy, krótkotrwały wzrost i, w rezultacie, cykliczne zmiany temperatury mogące stymulować przepływ soków i zmniejszanie ilości cząsteczek stanowiących źródła krystalizacji lodu;
-
ruch powietrza oraz spadek wilgotności i wyeliminowanie dodatkowego efektu chłodzenia spowodowanego transpiracją;
-
uniknięcie obniżenia temperatury poniżej punktu rosy wewnątrz pąków kwiatowych w przypadku, kiedy podgrzewanie zaczyna się przed osiągnięciem punktu rosy w otoczeniu (powietrzu).
Proponowana metoda — o ile potwierdzone zostaną sygnalizowane efekty ochrony sadów — jest wyjątkowo atrakcyjna ekonomicznie, w porównaniu z innymi metodami ochrony przed przymrozkami. Urządzenie to zużywa około 30–40 kg gazu na godzinę, co przy ochronie 5-hektarowego sadu daje około 6–8 kg gazu na 1 ha. W efekcie koszt propanu zużywanego na ochronę w ciągu godziny 1 hektara wynosi 24–32 zł.
Skuteczność nowej metody jest obecnie weryfikowana w ISK w Skierniewicach. W ramach projektu finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji prowadzone są badania nad efektywnością pracy urządzenia podgrzewającego powietrze w sadach jabłoniowych. O wynikach tych prac będziemy informować Czytelników.