A FAGYVÉDELEM ELMÉLETI ALAPJAI

Kertész Portál
|
2017-10-06

A növényi fagykárosodás kialakulásának lényege energetikai szempontból, hogy egy fagyos éjszaka során a növény energiavesztesége nagyobb, mint amennyi hőenergiát a környezetéből fel tud venni, és ez a növényi szerv hőmérsékletének csökkenéséhez vezet. A különböző fagyvédelmi módszerek célja, hogy az ültetvény energiaveszteségét részben vagy egészben pótolja, és ezáltal megakadályozza, hogy a növényi szerv hőmérséklete a károsodást okozó kritikus hőmérséklet alá essen.

A fagykárosodást fizikai értelemben az okozza, hogy a növényi szerv lehűlésével a sejtközötti járatokban és a sejtplazmában lévő víz megfagy. Lassú lehűlés esetén a jégkristályok képződése a sejtközötti járatokban kezdődik, melynek révén a megváltozott nyomásviszonyok miatt egyre több víz diffundál a sejtekből a sejtközötti járatokba. Amennyiben a sejt vízvesztése nem túl erős, a felmelegedés után képes újra vizet felvenni, és turgorát helyreállítani. Jelentős vízvesztés esetén viszont a sejt elpusztul. A szövetek nagyon erős lehűlése esetén a sejtekben található szabad víz is megfagy, és a képződő jégkristályok tönkreteszik a sejt szerkezetét. Minél erősebb a lehűlés mértéke és minél tovább tart a fagyhatás, annál nagyobb mértékű lesz a károsodás. Növeli a fagykár mértékét az is, ha a lehűlés lassú, a felmelegedés pedig gyors, mert ilyenkor a lehűlés közben a sejtközötti járatokba áramló víznek nincs ideje a sejtekbe való visszaáramlására. (Szalay, 2001; Soltész, 1988; Szabó, 2011).

A tavaszi fagyok jellemzőinek értelmezése és a védekezésről szóló döntéshozatal igényli néhány fogalom ismeretét, így a következőkben röviden ezekre térünk ki.

Az abszolút légnedvesség (abszolút páratartalom) a térfogategységben (1 m³-ben) foglalt vízgőz tömege kg-ban kifejezve, tehát a levegőben található vízpára abszolút tömegét írja le. A telítési páratartalom az a kg-ban kifejezett vízgőzmennyiség, amit 1 m³ térfogatú levegő adott hőmérsékleten be tud fogadni anélkül, hogy a vízgőz kicsapódna (kondenzálódna).

A relatív légnedvesség (relatív páratartalom) a levegő tényleges vízgőz-tartalmának és az adott hőmérséklethez tartozó telítési páratartalomnak a hányadosa (mértékegysége a %). Azt fejezi ki, hogy a levegő által – adott hőmérséklet (és légnyomás) mellett – maximálisan befogadható vízgőzmennyiségnek hány %-a van jelen ténylegesen a levegőben. A levegő egy adott abszolút páratartalma mellett a hőmérséklet emelkedésével a relatív páratartalom csökken, a hőmérséklet csökkenésével a relatív páratartalom emelkedik, mert a hidegebb levegő kevesebb vízpárát tud befogadni.

A száraz hőmérséklet a levegő érzékelhető hőmennyiségét fejezi ki, hétköznapi értelmezésben is ezzel jellemezzük a levegő tényleges hőmérsékletét, ezért léghőmérsékletnek is nevezzük. Hagyományos hőmérővel mérhető.

A nedves hőmérséklet az a hőmérséklet, amit a nedves levegő felvenne, ha abba állandó nyomáson vizet párologtatnánk be egészen addig, míg a rendszer telítetté nem válik. Mivel a párolgás a rendszerből von el hőt, ezért a nedves hőmérséklet mindig alacsonyabb a száraz hőmérsékletnél vagy – 100%-os relatív páratartalomnál – egyenlő vele. A nedves hőmérséklet a fagyvédekezésben használt egyik legfontosabb meteorológiai paraméter. Úgy értelmezzük, hogy ez az elérhető legalacsonyabb hőmérséklet, ameddig a növényi szerv adott száraz hőmérséklet és relatív páratartalom mellett visszahűlhet. Még ha a növényi szerv nem is mindig hűl le eddig, a növény szöveti hőmérséklete általában sokkal közelebb van a nedves, mint a száraz hőmérséklethez, tehát sokkal pontosabban fejezi ki a növényi szerv valós hőmérsékletét. Ezért tanácsos és ajánlott minden fagyvédekezéssel kapcsolatos döntést a nedves hőmérsékletre alapozni. Az 52. táblázatban foglaltuk össze a nedves hőmérséklet alakulását a száraz hőmérséklet és a relatív páratartalom függvényében. Látható, hogy minél alacsonyabb a relatív páratartalom adott száraz hőmérséklet mellett, annál alacsonyabb a nedves hőmérséklet.

1. TÁBLÁZAT: A nedves hőmérséklet értékei (°C) a száraz hőmérséklet (SZ, °C) és a relatív páratartalom (RV, %) függvényében

Forrás: Kiss P., 2012.

A kritikus hőmérséklet a növényi szervnek azt a hőmérsékletét fejezi ki, ameddig még éppen lehűthető anélkül, hogy a sejtközötti járatokban található víz és maga a sejtnedv megfagyna. Ettől a hőmérséklettől kezdve a lehűlés folytatódásával a növényi szerv már károsodik. A fagyvédekezés szempontjából kardinális jelentőségű fogalom, mert a legtöbb fagyvédelmi technológia esetében ehhez köthető a védekezés megkezdésének időpontja. Tekintettel arra, hogy a növények a különböző fenológiai fázisokban nagyon eltérő érzékenységet mutatnak a lehűléssel szemben, a kritikus hőmérséklet nagymértékben függ a növény fejlettségi állapotától. Minden főbb fenológiai fázishoz más-más kritikus hőmérsékleti érték rendelhető, mely a rügypattanás állapotától kezdve a teljes virágzás, illetve a kötődést követő kisgyümölcs állapotig folyamatosan emelkedik, azaz fokozódik a növény érzékenysége. A kritikus hőmérséklet értékeit foglalja össze az 53. táblázat az alma különböző fenológiai állapotaira. Minden körülményekre általánosan vonatkoztatható kritikus hőmérséklet nem létezik, így óvatosságból ajánlatos a fent szereplő értékeknél 0,5-1,0 °C-kal magasabb kritikus hőmérsékleteket alkalmazni.

2. TÁBLÁZAT Az alma virágkezdeményei és virágai károsodásának kezdetét jelentő kritikus hőmérséklet*, valamint ezek 10 és 90%-os károsodásával járó, hozzávetőleges hőmérsékleti értékek alakulása a fenológiai állapot függvényében

Fenológiai állapot:	Rügy-pattanás	Rügy-fakadás	Zöld bimbó	Piros bimbó	Virágzás kezdet	Teljes virágzás	Szirom-hullás vége	Kis gyümölcs
Kritikus hőm.	-7,0	-4,0	n.a.	-2,2	-2,0	-1,8	-1,8	-1,6
10% kár	-9,4	-7,7	-2,8	-2,2	-2,2	-2,2	-2,2	-2,2
90% kár	-16,7	-12,2	-6,1	-4,4	-3,9	-3,9	-3,9	-3,9

Forrás: Rossi és mtsai, 2000 *Megjegyzés: A táblázat adatai nedves hőmérsékleti adatként értelmezendők.

A fagyvédelmi technológiák alkalmazásában általános elvként fogadható el, hogy a védekezést – legkésőbb – az adott gyümölcsfaj adott fenológiai állapotában jellemző kritikus hőmérsékleti érték elérésekor vagy előtte 0,5-1,0 °C-kal kell megkezdeni. Befejezni is csak akkor lehet, ha a „szomszédos” védetlen kontrollterületen mérhető nedves hőmérséklet újra elérte, illetve meghaladta a kritikus hőmérsékletet és folyamatos emelkedést mutat.

A harmatpont vagy harmatponti hőmérséklet a légkör nedvességét jellemző fogalom. Azt a hőmérsékletet jelenti, amelyre a levegőt – adott abszolút páratartalom mellett – le kell hűteni ahhoz, hogy a benne lévő vízgőz kicsapódjon. A természetben tehát ez az a hőmérséklet, amely mellett a harmat- vagy a dérképződés megindul. A harmatpont gyakorlati jelentősége a fagyvédekezésben abban rejlik, hogy a levegő lehűlése a harmatponti hőmérséklet elérésekor lelassulhat vagy megállhat, mert ekkor a vízgőz kicsapódása (kondenzáció) révén nagy látens hőmennyiség szabadul fel, ami melegíti a környezetét, és részben vagy egészben ellensúlyozhatja a levegő lehűlését. Gyakran – de nem minden esetben – alkalmazható elvként elfogadható, hogy minél alacsonyabban van a harmatponti hőmérséklet a várhatóan fagyveszélyes éjszaka estéjén, annál nagyobb mértékű lehűlésre lehet számítani, illetve magas harmatpont esetén kisebb lehűlés várható. Az ún. „harmatpont módszer” pontos és minden esetben beigazolódó fagy-előrejelzésre azonban nem használható.

A fagyvédekezésben és a beavatkozásról szóló döntéshozatalban a fenti alapvető összefüggések ismerete nélkülözhetetlen. Adott esetben jelentős költségmegtakarítással járhat, ha felismerjük, hogy milyen esetben nem lesz hatékony a védekezés. A költségmegtakarításnál azonban hatványozottan nagyobb a jelentősége annak, hogy az időben (és nem jelentős késéssel) megkezdett védekezés és a nem túl korai leállítás révén mekkora áruértéket mentünk meg, mekkora árbevétel-kieséstől kíméljük meg magunkat.

Dr. Apáti Ferenc

egyetemi docens, Debreceni Egyetem

alelnök, Fruitveb

Felhasznált irodalom:

Anda A.-Kocsis T. (2010): Agrometeorológiai és klimatológiai alapismeretek. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 2010. ISBN 978-963-286-598-0

Anonym (2003): Frostschutzbehandlungen mit SEMPERFRESH-BIOFRESH®, Fachgebiet Obstbau der Forschungsanstalt Geisenheim, http://www.mnd.fh-wiesbaden.de/fag/gblb/ob/ob33.html. 2003.

Brunetti A. (2000): Altre esperienze di difesa realizzate in ambito nazionale. In.: Metodi di previsione e difesa dalle gelate tardive. (Szerk.: Zinoni, F. – Rossi F., Pitacco, A. – Brunetti A.) Kiadó: Gruppo Calderini edagricole. Bologna, 2000. ISBN-88-206-4738-9. 151-159. p.

Dierend, W. (2009): Frostschäden. In.: Kulturschuzeinrichtungen im Obstbau. Eugen Ulmer Verlag. Stuttgart, 2009. ISBN 978-3-8001-5430-2. 22.-23. p.

Dunkel Z. (1997): A légkör. In.: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 7-26. p.

Dunkel Z. (1997): A fény hatása a növényre. In.: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 376-390. p.

Engel, A. (2002): Frostschutz im Obstbau. Obstbau 3/2002, S. 116–120,

Gonda I. (2012): Intenzív cseresznye művelési rendszerek itthon és a nagyvilágban. DE AGTC. Debrecen, 2012. ISBN 978-615-5183-21-8

Gonda I. (2012): Precíziós almatermesztési technológia. DE AGTC. Debrecen, 2012. ISBN 978-615-5183-27-0

Gonda I.-Fülep I. (2011): Az almatermesztés technológiája. DE AGTC. Debrecen, 2011. ISBN 978-615-5183-00-3

Kilkenbäumer, F. (1964): Frostschadenverhütung. In.: Obstbau – Grundlagen, Anbau und Betrieb. Verlag Paul Prey. Berlin, 1964. 196-201. p.

Köhler, H. (2002.): Frostabwehr. In.: Lucas’Anleitung zum Obstbau. (Szerk.:Winter,F.) Eugen Ulmer Verlag. Stuttgart, 2002. ISBN 3-8001-5545-1. 248-252. p.

Köpcke (2012): Frostbekämpfung. Obstbauversuchsanstalt Jork. www.esteburg.de

Lakatos L.-Hadvári M.-Szél J.-Gonda I.-Szabó Z.-Soltész M.-Sun Z.-Zhang J.-Nyéki J.-Szukics J. (2012): Technologies developed to avoid frost damages caused by late frost during bloom int he fruit growing regions of Siófok and Debrecen. In.: International Journal of Horticultural Science. 2012. 18 (2). 99-105. p.

Lakatos L.-Hadvári M.-Szél J.-Gonda I.-Szabó Z.-Soltész M.-Sun Z.-Zhang J.-Nyéki J.-Szukics J. (2012): Technologies developed to avoid frost damages caused by late frost during bloom int he fruit growing regions of Siófok and Debrecen. In.: International Journal of Horticultural Science. HU ISSN 1585-0404. 2012. 18 (2). 99-105. p.

Lakatos L.-Fieszl Cs.-Sun Z.-Zhang J.-Szabó Z.-Soltész M.-Nyéki J. (2012): Temporal changes of the frequency of spring frost damages int he main fruit growing regions in Western Hungary and East Hungary. In.: International Journal of Horticultural Science. HU ISSN 1585-0404. 2012. 18 (2). 81-87. p.

Lakatos L.-Ancza E.-Szél J.-Soltész M.-Szabó Z.-Nyéki J. (2011): The tests of effectiveness of Frostbuster under excessive weather conditions in an apricot plantation. In.: International Journal of Horticultural Science. HU ISSN 1585-0404. 2011. 17 (4-5). 87-91. p.

Láng I.-Csete L.-Jolánkai M. (2007): A globális klímaváltozás: hazai hatások és válaszok. Szaktudás Kiadó Ház. Budapest, 2007. ISBN 978-963-9736-17-7.

Leumann, R. – Boosschweiz, J.: Frostbekämpfung bei Kirschen. Obst-Weinbau Nr. 4/2004. 11-13. p.

Mika J. (1997): Klímaváltozás: hazai sajátosságok, ökológiai követelmények. In.: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 376-390. p.

Nyéki J.-Soltész M.-Szabó Z. (2011): Intenzív cseresznyetermesztés. DE AGTC-KF KFK. Debrecen, 2012. ISBN 978-963-9732-96-4

Papp J. (2004): A gyümölcsök termesztése 2. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 2004. ISBN 963-286-284-8

Rossi, F.-Facini, O.-Bartolozzi, F. (2000) Suscettibilita dei fruttiferi. In.: Metodi di previsione e difesa dalle gelate tardive. (Szerk.: Zinoni, F. – Rossi F., Pitacco, A. – Brunetti A.) Kiadó: Gruppo Calderini edagricole. Bologna, 2000. ISBN-88-206-4738-9. 27-46. p.

SBOW (2009).: Südtiroler Beratungsring für Obst- und Weinbau. Leitfaden 2009. 58-60. p.

Snyder L. R. – J.P. de Melo-Abreu (2005): Frost Protection: fundamentals, practice and economics. Volume 1. FAO, 2005. Róma. 1-126. p. http://www.fao.org/docrep/008/y7223e/y7223e07.htm

Snyder L. R. – J.P. de Melo-Abreu – Matulich, S. (2005): Frost Protection: fundamentals, practice and economics. Volume 2. FAO, 2005. Róma. 1-72. p. http://www.fao.org/docrep/008/y7223e/y7223e07.htm

Soltész M. (1997): Integrált gyümölcstermesztés. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. ISBN 963-7362-85-1

Soltész M.-Nyéki J.-Szabó Z.-Lakatos L.-Racskó J.-Holb I.-Thurzó S. (2006): Az éghajlat- és időjárás-vátozás alkalmazkodási stratégiája a gyümölcstermelésben. In.: Klímaváltozás és a magyarországi kertgazdaság. (Szerk.: Csete L.-Nyéki J.) Budapest, 2006. ISBN 963-229-355-X.

Soltész M.-Nyéki J.-Szabó Z. (2010): A magyarországi gyümölcstermesztés biztonsága. DE AGTC-KF KFK. Debrecen, 2010.

Steinbauer (2012): Wirksame Methoden zur Abwehr von Blütenfrösten. http://www.obstwein-technik.eu/1020/Details?fachbeitragID=257

Szabó Z. (2011): Az alma fagyvédelmi és színező öntözése. In.: Almaültetvények vízkészlet-gazdálkodása. (Szerk.: Tamás J.) DE AGTC – KF KFK., Debrecen, 2011. ISBN 978-963-9732-99-5. 243-256. p.

Szabó Z (2002): Csonthéjas gyümölcsűek termésbiztonságának egyes tényezői. Akadémiai Doktori értekezés. Budapest, 2002.

Szalay L (2001): Kajszi- és őszibarack-fajták fagy- és téltűrése. Doktori (Ph.D.) értekezés. Budapest, 2001.

Szász G. (1997a): A tavaszi fagyok kialakulása és gyakoriságuk. In.: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 400-408. p.

Szász G. (1997b): A fagyveszély előrejelzésének módszerei. In.: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 408-410. p.

Szász G. (1997c): A párolgás. In.: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 141-163. p.

Szász és Tőkei (1997). A levegő hőmérséklete. Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. (Szerk.: Szász G.-Tőkei L.). Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1997. 68-73. p.

Tamás J. (2011): Almaültetvények vízkészlet-gazdálkodása. DE AGTC – KF KFK., Debrecen, 2011. ISBN 978-963-9732-99-5.

Tóth Á. (2007): A XXI. Század öntözőrendszerei. Visionmaster Stúdió. ISBN 963-219-997-9. Gödöllő, 2007.

Tréner Kft. (2012). Gyümölcsösök fagyvédelme helikopteres légkeveréssel. Összefoglaló a kísérleti eredményekről. Debrecen, 2012.

Varga-Haszonits (1987): Agrometeorológiai információk és hasznosításuk. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest, 1987. ISBN 963-232-473-0. 28-35. p., 65-79. p., 156-159. p., 214-225. p.

Zinoni, F. – Anconelli, S. – Reggidori, G. – Spasa, G. (2000): Caratteristiche degli impianti di difesa. In.: Metodi di previsione e difesa dalle gelate tardive. (Szerk.: Zinoni, F. – Rossi F., Pitacco, A. – Brunetti A.) Kiadó: Gruppo Calderini edagricole. Bologna, 2000. ISBN-88-206-4738-9. 105-119. p.

Zinoni, F. – Anconelli, S. – Reggidori, G. – Spasa, G. (2000): Caratteristiche degli impianti di difesa. In.: Metodi di previsione e difesa dalle gelate tardive. (Szerk.: Zinoni, F. – Rossi F., Pitacco, A. – Brunetti A.) Kiadó: Gruppo Calderini edagricole. Bologna, 2000. ISBN-88-206-4738-9. 124-133. p.