Utjecaj globalnih klimatskih promjena na uzgoj voća

Zadnjih mjeseci svjedoci smo svojevrsne polemike koju su pomalo nametnuli i mediji, u vezi dugoročnih prognoza klime u bližoj i daljoj budućnosti. Pa shodno tome imamo dijametralno suprotne najave. Od dolaska iznadprosječno hladne zime, pa do dolaska iznadprosječno tople zime.

Imamo pobornike teorije globalnog zatopljenja sa jedne strane te pobornike teorije ulaska u novo mini ledeno doba sa druge strane. Ne želim ulaziti u polemike tko je u pravu, niti je to tema ovog teksta. Nedavno sam bio na zanimljivoj radionici za poljoprivrednike, organiziranoj od strane DHMZ i partnera sa temom Vrijeme i klima. Tamo je bilo razgovora o utjecaju evidentnih klimatskih promjena (poremećaja) na poljoprivrednu proizvodnju u budućnosti.

Povećane prosječne srednje temperature

Prema obrađenim rezultatima sa mjernih postaja DHMZ, jasno je da u zadnjoj dekadi bilježimo povećanje prosječne srednje temperature te pojave ekstremnih suša koje imaju negativne posljedice na proizvodnju hrane. Sve ovo me ponukalo da istražim relevantne radove o mogućem utjecaju klimatskih promjena na voćarsku proizvodnju u budućnosti te shodno tome hipotetski iznesemo moguće prijedloge i rješenja, kako bi se ublažili negativni efekti ovih promjena.

Kako su se voćne vrste počele sve više introducirati iz područja sa umjerenom klimom u područja sa toplijom klimom, tako je sve više došao do izražaja negativan utjecaj suhe klime na fazu mirovanja, i posljedično tome, na rast i razvoj voćaka u vegetaciji te su mnogi istraživači svoja istraživanja usmjerili u ovome pravcu.

Na sve unutrašnje promjene koje se događaju u biljci tijekom mirovanja, najveći utjecaj imaju okolinski faktori tijekom perioda jesen - zima. Ova faza mirovanja priprema osjetljiva tkiva voćke, da bez većih šokova prođu period nepovoljnih vremenskih uvjeta. Temperatura ima najveći utjecaj na pokretanje i prestanak perioda mirovanja od svih okolinskih uvjeta. Ali značajan utjecaj imaju intenzitet svjetla, voda u tlu i biljci te apikalna dominacija vršnih pupova. Lang i suradnici su predložili da se period mirovanja podijeli u tri faze:

• Para dormantnost (lažno mirovanje)
• Endo dormantnost (unutrašnje ili pravo mirovanje)
• Eko dormantnost (ekološko mirovanje)

Sorte iz umjerenih klimata

Kako bi voćka u proljeće mogla neometano krenuti u vegetaciju i plodonošenje, ona ove tri faze mirovanja mora proći bez šokova. Ako za prvi primjer uzmemo uzgoj sorti koje su voćari zbog svojih dobrih tržišnih osobina uveli u proizvodnju iz područja umjerene klime u područje toplije klime, dolazimo do slijedećih problema:

Sorte iz umjerenih klimata imaju veće potrebe za akumuliranim niskim temperaturama u periodu mirovanja i kada dođu u uvjete gdje ne mogu akumulirati dovoljnu sumu niskih temperatura, pokazuju se ozbiljni nedostaci. Ove voćke kasne sa pupanjem i listanjem, cvatnja je slaba zbog abortiranja velikog postotka cvjetova te nije ujednačena, dok je listanje također slabo, jer mnogi postrani pupovi ne mogu krenuti u vegetaciju. Ovo dovodi do slabe i nedovoljne oplodnje, a i oplođeni plodovi pokazuju deformacije u obliku te ne postoji dovoljno krenulih lisnih pupova koji bi postigli dostatan lisni volumen za proizvodnju kvalitetnih i krupnih plodova. U konačnici ovo dovodi do neisplativosti i nemogućnosti proizvodnje takvih sorti.

Tako postrani pupovi zahtjevaju puno veću količinu hladnih jedinica u odnosu na vršne pupove. Ovo se dovodi u direktnu vezu sa izraženijom apikalnom dominacijom u vršnim pupovima. Ova činjenica nam daje mogućnost da selekcijom sorti akrotoničnog tipa rađanja (rađa na vršnim pupovima), stvorimo klonove koji će imati jako nisku ili srednje nisku potrebu za hladnim jedinicama.

Isto tako, postoji razlika između vrsta pupova. Lisni pupovi zahtijevaju dosta više hladnih jedinica od cvjetnih pupova. Zbog ove činjenice, modele za praćenje trenutka izlaska iz mirovanja trebati će razvijati na temelju istraživanja lisnih pupova, jer u protivnom ne bismo imali dovoljan vegetativni volumen, koji bi omogućio kvalitetan i dostatan prinos.

Koji se biokemijski procesi odvijaju tijekom mirovanja?

Tijekom mirovanja, nekoliko procesa u biljkama odvija se istovremeno. Modificira se dinamika vodnog režima i ugljikohidrata, hormonski balans te sadržaj pojedinih komponenti.

Niske temperature povezuju se sa promjenama u sadržaju ugljikohidrata, nukleinskih kiselina, aminokiselina, kao i sa razinom disanja, koja je opet povezana sa vremenom otvaranja pupova i vremenom cvatnje. Glavni utjecaj ide preko direktnog utjecaja temperature na biokemijske procese u biljci. Dostupnost ugljikohidrata je vjerojatno od glavnog značaja za kontrolu rasta i razvoja pupova tijekom mirovanja i može biti u vezi sa lošom kvalitetom pupova. Škrob koji je akumuliran u rezervnom tkivu tijekom vegetacije, pretvara se u topljive šećere tijekom zimskog mirovanja.

Ovo se objašnjava činjenicom da je pod utjecajem akumulacije nižih temperatura, aktivnost enzima hidrolaze povećana pa se pojačava hidroliza škroba i koncentracija topivih šećera. Neposredno prije kretanja vegetacije zabilježen je u vršnim pupovima nagli porast šećera saharoze i smanjenje sadržaja škroba. Saharoza se ksilemom transportira do pupova i tamo se hidrolizira do glukoze i fruktoze, koji su neophodni kao energija i ugljični prekursori u daljnjim mijenama tvari. Istraživači su istraživali odnose između ugljikohidrata, hormona, hranjivih tvari i formiranja cvjetnih pupova na različitim voćnim vrstama.

Izgleda da globalne klimatske promjene mogu znatno utjecati na biljnu fenologiju, jer temperatura utječe i sama i kroz interakciju sa drugim faktorima poput fotoperiodizma. Prosječne temperature zraka u posljednjih 30 godina rasle su za 0.3° C po desetljeću. Dobro razumjevanje utjecaja ovih promjena na uzgoj voća, od velikog je značaja za daljnji razvoj voćarstva. Već su do sada zabilježene velike ekonomske štete od ovog utjecaja na kruškama u Brazilu (Petri i sur., 2002).

Primijećeno je i da u situacijama kada tijekom mirovanja imamo nagle veće skokove temperatura, od 27°C na više, dolazi do produžavanja perioda mirovanja u odnosu na blaže oscilacije temperatura (2-3°C). Značajka male akumulacije nižih temperatura je i prolongirana i loše sinkronizirana cvatnja, što rezultira u velikom nerazmjeru u veličini plodova za vrijeme berbe.

U zadnje vrijeme se sve više proučava dinamika kretanja vode u biljci i njenim pupovima tijekom faze zimskog mirovanja, i njen utjecaj na promjene u kretanju i kvaliteti pupova. Pronađeno je da se prelaskom biljke iz faze endomirovanja u fazu ekološkog mirovanja događa da vezana voda prelazi u slobodnu vodu. Prema ovim istraživanjima jasno je da i trenutni status vode u biljci ima znatan utjecaj na kraj perioda mirovanja i početak kretanja pupova.