Компьютерная модель помогает виноградарям адаптироваться к более коротким зимам

По мере изменения климата зима становится короче, что заставляет виноградники и деревья распускаться раньше, тем самым увеличивая вероятность того, что они будут подвержены весенним похолоданиям и заморозкам, которые могут быть опасны для урожая. Новая компьютерная модель, разработанная в Корнеллском университете (США), оценивает температуры, вызывающие повреждения от заморозков у дюжины сортов винограда. Она может либо облегчить беспокойство аграриев по поводу отсутствия повреждений, либо помочь им спланировать сезон, когда повреждения все же произойдут.

Модель, которая находится в открытом доступе, имеет веб-интерфейс, позволяющий пользователям из северо-востока США выбрать ближайшую к ним метеостанцию из нескольких тысяч и выбрать один из 12 сортов винограда, чтобы с точностью до нескольких градусов предсказать, пострадали ли их лозы и особенно почки от заморозков.

«Если морозы превышают уровень морозостойкости сорта, то почка погибает, что сказывается на урожае, поскольку цветочная ткань находится в почке, — говорит Джейсон Лондо, доцент Школы интегративного растениеводства и садоводства при Колледже сельского хозяйства и биологических наук. — Если вы убьете эту почку, она не даст винограда в этом сезоне».

Статья с описанием модели прогнозирования холодостойкости была опубликована в журнале Horticulture Research.

Различные сорта винограда выведены с разной морозостойкостью, и эта устойчивость меняется по U-образной кривой с наступлением зимы. Каждый сорт устойчив к более низким температурам в середине зимы и менее устойчив к ним в начале зимы и весной.

Самые выносливые американские местные сорта могут выдерживать температуру до -28°C в середине зимы. Недавно выпущенный гибрид рислинга Аравелла, выведенный в Корнеллском агротехническом институте, может без ущерба переносить -21°C в середине зимы.

Но с увеличением весенней температуры почки начинают раскрываться, и зеленые ткани выходят наружу. «Эта ткань содержит гораздо больше воды, — говорит Лондо, — поэтому она замерзает при температуре около минус 1-2°C и делает лозы особенно восприимчивыми к весенним заморозкам».

Лондо и его коллеги измеряют холодостойкость 12 различных сортов каждую неделю в течение зимы в Корнеллском агротехническом центре в штате Нью-Йорк. Они собирают данные о морозостойкости винограда с 2009 года, которые легли в основу модели. Но собранные ими данные относятся только к одному месту, поэтому было разработано приложение, которое позволяет пользователям вводить данные о погоде в своем регионе, а затем получать прогноз для своего района на основе выращиваемого сорта.

«В такую зиму, как эта, модель не слишком полезна, потому что у нас не было холодов, — говорит Лондо. — Но в будущем, если в марте или апреле наступит похолодание, пользователи смогут зайти на наш сайт, посмотреть на модель и понять, было ли достаточно холодно, чтобы вызвать беспокойство».

Если модель предсказывает повреждения, садовод может проверить почки лезвием и оценить их. В зависимости от степени и сроков повреждения садоводы могут провести меньшую обрезку и оставить на лозе больше почек, чем обычно, чтобы сбалансировать ожидания.

Если садовод обычно оставляет на лозе 10 почек, а в результате заморозков повреждается 50%, то в этот раз он может оставить 20 почек в надежде компенсировать часть ущерба. В противном случае, если ущерб будет очень сильным, он может планировать оставшуюся часть сезона, зная об этом, что побудит его обратиться за страхованием урожая или получить часть фруктов из других мест.

В будущем Лондо и его коллеги продолжат ежегодный мониторинг холодостойкости сортов винограда. Они сотрудничают с коллегами в Канаде и на северо-востоке США, чтобы проверить, что модель работает везде. Они также пытаются понять генетику, которая может повысить холодостойкость и замедлить распускание почек.

«С потеплением климата распускание почек происходит раньше, но риск заморозков не уменьшается, — говорит Лондо. — Поэтому мы работаем над тем, чтобы понять, что происходит, когда почки замерзают в целом, чтобы мы могли разработать новые технологии, которые позволят нам смягчить последствия, поскольку климат становится все более и более хаотичным».