Baiba Tikuma, Marta Liepniece
Latvijas Lauksaimniecības universitāte, Lauksaimniecības fakultāte [email protected]
Abstract. Large cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) is the world's most popular cranberry cultivated species. However, climate factors affect cranberry growing due to risks and losses for farmers. The aim of the study was to assess the impact of meteorological conditions on cranberry variety ‘Stevens’ flowering phenological phases. The study was carried out from 2012 to 2014 at the training and research farm of the Institute of Agrobiotechnology, the Latvia University of Agriculture. The analysis of the collected data shows that the meteorological conditions affect the beginning and the end of flowering phase of the variety ‘Stevens’. The duration of flowering phase (beginning, full bloom, end) depends on the average temperature, showing a moderate negative correlation.
Key words: cranberries, weather, flowering phenological phase Ievads
Lielogu dzērvene (Vaccinium macrocarpon Ait.) ir ēriku dzimtas mūžzaļš augs. Pazīstama kā Amerikas lielogu dzērvene. Tā ir pasaulē populārākā kultivētā dzērveņu suga. Šobrīd par lielogu dzērveņu audzēšanu ir pietiekami liela interese, jo pasaules un Eiropas tirgū pēc šī īpaši veselīgā produkta pieprasījums apsteidz piedāvājumu. Tajā pašā laikā audzētājiem lielogu dzērveņu audzēšana ir saistīta ar izmainītā klimata faktoru radītajiem riskiem un zaudējumiem (Alberts
et al., 2012).
Parasti ražas datus salīdzina ar klimatiskajiem datiem, un tiek meklētas savstarpējas sakarības. Pētījumā Masačūsetsas pavalstī par temperatūras un ražas attiecību secināts, ka
temperatūrai bijusi neliela ietekme uz dzērveņu ražu. Tika atrasta vāja korelācija starp aukstu marta mēnesi un ražu virs vidējā. Savukārt pārmērīgs karstums maijā, jūnijā un augustā tika saistīts ar sliktu ražu (Franklin, Cross, 1948). Pētījumā, kur, izmantojot 79 gadu ražas un klimata datus, izveidots modelis, lai prognozētu bāzes ražu un klimata saistību, secināts, ka 91% no ražas mainīguma izskaidrojams ar tehnoloģiskajiem sasniegumiem, un tikai 2% bija saistīti ar klimatu (Morzuch et al., 1983).
Dzērveņu attīstības periodos, augu attīstības fenoloģiskajās fāzēs, ir jābūt noteiktai gaisa temperatūrai, piemēram, pumpuru plaukšanas laikā diennaktī jābūt vidēji 8 ºC, bet pumpuru diferencēšanās laikā ne mazāk par 15 ºC. Tomēr vairumam augu veģetācijas periods sākas, ja diennakts vidējā temperatūra ir virs 5 ºC (Āboliņš et al., 2012).
Gaisa temperatūrai un saules spīdēšanas ilgumam ir liela ietekme uz dzērveņu augšanu un ražību. Palielināta ogu ražība ir saistīta ar temperatūru no maija vidus līdz jūnija beigām. Latvijas Lauksaimniecības universitātes pētījumi par purva dzērveņu fenoloģisko fāzu attīstību rāda, ka 34% gadījumu fenoloģisko fāzu mainība ir atkarīga no efektīvo temperatūru summas. Pēc fenoloģisko fāzu ilguma var prognozēt ražas novākšanas laiku. Piemēram, 60 dienas pēc dzērveņu noziedēšanas parādās pirmās gatavās ogas. Atsevišķos gados zemu ražību izraisa sausums maijā un jūnijā, intensīvās dzinumu augšanas, ziedēšanas un augu aizmetņu veidošanās laikā, kā arī salnas dzērveņu pilnziedā, kad gaisa temperatūra mēdz pazemināties līdz –6, –8 ºC (Āboliņš et al., 2009).
Sakarības starp augu fenoloģiskajām fāzēm un meteoroloģiskajiem apstākļiem pētītas saistībā ar temperatūru, mitruma un saules režīmu. Pasaulē gaisa temperatūras (minimālā un maksimālā) datu izmantošana ir augu fenoloģiju standarta novērošanas metodoloģija. Atmosfēras cirkulācija kontrolē temperatūras režīmu, kas ir vissvarīgākais impulss auga fenoloģisko fāzu norisē (Hopkins, 1918; Schnelle, 1955; Schwartz, 2003). Augu fenoloģiskie dati ir subjektīvi, jo novērošanas metodika nav vienota visās valstīs (Aasa et al., 2004). Pētnieki A. T. Degaetano un M. D. Šulmans, strādājot ar Ņūdžersijā iegūtiem datiem, atrada statistiku korelāciju starp meteoroloģiskajiem apstākļiem un dzērveņu ogu ražu (Degaetano, Shulman, 1987). Pētījumā konstatēta temperatūras un saules ietekme uz dzērveņu augšanu un ražošanu.
Meteoroloģiskie apstākļi būtiski ietekmē fenoloģisko fāzu attīstību. Pētījumos atzīmēta dzērveņu fenoloģisko fāzu un klimatisko apstākļu saistība ar ogu ražu (Franklin, Cross,1948). Maz pētīta kādas atsevišķas lielogu dzērveņu šķirnes fenoloģiskās attīstības fāzes un klimatisko apstākļu savstarpējā saistība, gaisa temperatūras (ºC), saules spīdēšanas ilguma (h) un nokrišņu daudzuma (mm) ietekme uz dzērveņu ziedēšanas fenoloģisko fāzu norisi.
Pētījuma mērķis bija izvērtēt meteoroloģisko laika apstākļu ietekmi uz lielogu dzērveņu šķirnes ‘Stevens’ ziedēšanas fenoloģisko attīstību.
Materiāli un metodes
Pētījums veikts no 2012. līdz 2014. gadam, Latvijas Lauksaimniecības universitātes Lauksaimniecības fakultātes Agrobiotehnoloģijas institūta Dārzkopības un apiloģijas laboratorijas mācību–pētījumu bāzē. Izmēģinājumā izmantota lielogu dzērveņu šķirne ‘Stevens’ – vidēji agrīna šķirne, veido daudz stīgu, intensīva dzinumu augšana un šķirnes mazprasīgums augsnes ziņā paver iespējas to audzēt augsnēs ar zemu organisko vielu saturu, ogas ienākas septembra otrajā dekādē (Ripa, 1996). Pētījumā fenoloģiskās fāzes noteiktas, sākot ar veģetācijas perioda sākumu – lapu krāsas maiņu un jauno dzinumu augšanu (pagarinās dzinumi): 1. fāze, ziedpumpuru briešana (pumpurs sāk uzbriest, lielākā daļa pumpuru vēl saglabā tumši sarkano krāsojumu): 2. fāze, ziedēšanas sākums (dzērveņu ziedi atveras, ziedlapiņas sāk uzliekties): 3. fāze, pilnzieds (zied 50% no kopīgā ziedu skaita): 4. fāze, ziedēšanas beigas (zied 5% no ziedu skaita): 5. fāze, ogu nogatavošanās (sēklas ogās krāsojas brūnas): 6. fāze (Workmaster, Palta, Roper, 1995). Fenoloģiskās fāzes sākums tiek reģistrēts, kad 5% augu stādījumā ir noteiktajā attīstības fāzē.
Izmēģinājuma laikā veikta meteoroloģisko datu (maksimālās un minimālās gaisa temperatūras) un nokrišņu uzskaite, aprēķināta vidējā diennakts temperatūra, un uzskaitīts saules spīdēšanas ilgums (skat. tab.). Dati iegūti, izmantojot gaisa temperatūru reģistratoru MicroLite
USB, kas ik pēc stundas veic digitālu datu reģistru, kā arī izmantoti Latvijas Vides ģeoloģijas un meteoroloģiskā centra dati. Laika apstākļi izmēģinājuma gados bija svārstīgi. Pētījuma pirmajā gadā (2012) dzērveņu veģetācijas sākumā pirms ziedēšanas fāzes (2. fāze) vidējā temperatūra bija 12.25ºC, 2013. gadā tā bija augstāka par 8.21ºC, 2014. gadā – par 3.59ºC augstāka nekā pirmajā pētījuma gadā (2012). Arī saules spīdēšanas stundu skaits pa gadiem bija dažāds, 2012. –
10.52 stundas, 2013. gadā par 3% un 2014
daudzums bija līdzīgs pirmajā (2.39 mm) un trešaj bija par 45.18% mazāk nekā iepriekš
Meteoroloģiskie apstākļi zied gaisa temperatūra atšķīrās par 2 (2012. – 8.32; 2013. – 8.65; 2014. gadu par vidēji 0.3 stundām. 2012. gad katru gadu nokrišņi samazinājā
fenoloģiskajās fāzēs (3.–5. fāze).
MS Ecxel. Rezultātu sakarību ciešuma noteikšanai izmantots korel Rezultāti un diskusijas
Pētījuma trīs gadu (2012– fāzu norisē (Att.).
Att. Šķirnes ‘Stevens’
Fig. The variety ‘Stevens
Veģetācijas periods līdz zied 52 dienas, 2013. – 66, 2014. gad 2012. gadā dzērveņu ziedēšanas s
(vidēji fāzē –10.5 ºC) ir zema. Ziedi atveras l (20.06. – 8 ºC) temperatūra paz
(4. fāze) 75% dienu ir nokrišņ temperatūra pazeminās zem 10
paaugstinās līdz 29.60 ºC (30.06.), pieaug nokriš sākums ir 7 dienas, pilnzieds –
(3. fāze) meteoroloģiskie apstākļi ir l 22.99 ºC, nokrišņi – 0.69 mm. Zied 4 ºC un palielinās nokrišņu daudzums l sākas jūnija beigās (28.06) un ilgst 7 dienas katra ilgst 7 dienas. Ziedēšana šķ
ziedēt piecas dienas. Ziedēšanas sā 0 5 10 15 20 25 30 35 Lapu krāsas maiņa, Leaf color change Ziedpumpuru briešana, Swelling buds D at u m i, D a te 2012 2013
par 3% un 2014. – par 33.36% mazāk saules nekā 2012. gad ā (2.39 mm) un trešajā pētījuma gadā (2.17 mm), 2013. gad iepriekšējos gados.
ākļi ziedēšanas fenoloģiskajās fāzēs (3.–5. fāze) bija main par 2 līdz 3 ºC. Vidējais saules spīdēšanas stundu skaits ir l
2014. – 8.90 stundas), pastāv minimāla tendence tām pieaugt ar katru 012. gadā bija lielākais vidējais nokrišņu daudzums 2.57 mm, ar jās: 2013. – 1.64 mm un 2014. – 0.36 mm dzē
āze). Pētījumu datu statistiskajai apstrādei lietota bu ciešuma noteikšanai izmantots korelācijas koeficients.
–2014) rezultāti parāda atšķirības dzērveņu ziedēšanas fenolo
irnes ‘Stevens’ fenoloģiskās attīstības fāzes, 2012.–2014. gads
The variety ‘Stevens’ phenological phases, 2012– 2014.
cijas periods līdz ziedēšanas fāzei bija atšķirīgs starp gadiem, 2012. 66, 2014. gadā 76 dienas pirms ziedēšanas (3.–5. fāze). Š
šanas sākums (3. fāze) ilgst līdz 8 dienām, nakts gaisa temperat Ziedi atveras lēni. Dzērveņu pilnziedā (7 dienas) atseviš ra pazeminās, ir maz saules spīdēšanas stundu. Dzē ze) 75% dienu ir nokrišņi (3.69 mm). Ziedēšanas beigās (6 dienas) atseviš
s zem 10 ºC (3.07.–8.35 ºC), lai gan dienā maksimā (30.06.), pieaug nokrišņu daudzums. 2013. gadā dzē
7 dienas, ziedēšanas beigu fāze – 4 dienas. Zied ākļi ir līdzīgi 2012. gadam, bet pilnziedā – vidējā gais 0.69 mm. Ziedēšanas beigās (5. fāze) vidējā temperatūra pazemin
u daudzums līdz 3.45 mm. 2014. gads ir atšķirīgs, zied s (28.06) un ilgst 7 dienas, pilnzieds (4. fāze) un ziedēšanas beigu f
šana šķirnei ‘Stevens’ beidzas 16.07., taču atsevišķi ziedi v šanas sākumā daudz lietainu dienu un nakts temperatūra ir zem 10 Ziedpumpuru Swelling buds Jauno dzinumu augšana, Growth of new shoots Ziedēšanas sākums, Start flowering Pilnzieds, Full bloom Ziedēšanas beigas, End of flowering Fenoloģiskās fāzes, Phenological phases
2014
2012. gadā. Nokrišņu mm), 2013. gadā nokrišņu ze) bija mainīgi, vidējā stundu skaits ir līdzīgs la tendence tām pieaugt ar katru u daudzums 2.57 mm, ar 0.36 mm dzērveņu ziedēšanas i lietota datorprogrammu cijas koeficients.
ēšanas fenoloģisko
2014. gads.
gadiem, 2012. gadā – ze). Šķirnei ‘Stevens’ m, nakts gaisa temperatūra (7 dienas) atsevišķās naktīs stundu. Dzērveņu pilnziedā s (6 dienas) atsevišķās naktīs
maksimālā temperatūra zērveņu ziedēšanas 4 dienas. Ziedēšanas sākumā
ā gaisa temperatūra ir ra pazeminās vidēji par gs, ziedēšana (3. fāze) šanas beigu fāze (5. fāze) ķi ziedi vēl turpina ūra ir zem 10 ºC. ēšanas beigas, End of flowering Ogu nogatavošanās, Berry ripening
Ziedēšanas beigās (5. fāze), pieaugot maksimālajai gaisa temperatūrai, samazinās fāzes norises ilgums (dienas). Trīs gadu pētījumos, neatkarīgi no meteoroloģiskajiem apstākļiem (gaisa temperatūras, saules spīdēšanas ilguma, nokrišņu daudzuma), pilnzieda laikā (4. fāze) norises ilgums bija vienāds (septiņas dienas).
Pēc savstarpējo sakarību aprēķināšanas var secināt, ka lielogu dzērveņu ziedēšanas sākumu ietekmē maksimālā gaisa temperatūra šīs fāzes laikā (r = –0.995, p<0.05), tas nozīmē, jo augstāka temperatūra, jo īsāks ziedēšanas sākuma laiks. Analizējot ziedēšanas sākuma fāzes saistību ar saules spīdēšanas ilgumu (r=0.513, p<0.05) un nokrišņu daudzumu (r=0.856, p<0.05), novērota vidēji cieša pozitīva korelācija. Tas liecina, ka saule un nokrišņi ietekmē ziedēšanas sākuma fāzi: atkarībā no intensitātes, tie kavē vai paātrina ziedēšanas norisi.
Ziedēšanas beigu fāzes ilgums, intensīvi spīdot saulei, samazinās, bet nokrišņiem bagātās dienās – palielinās: to apliecina datu matemātiskā analīze, uzrādot ciešu pozitīvu korelāciju (r=0.991, p<0.05). Analizējot maksimālās gaisa temperatūras ietekmi uz ziedēšanas beigu fāzes (5. fāze) norises ilgumu, konstatēts: jo tā augstāka, jo fāze norit ātrāk, veidojot vāji negatīvu korelāciju (r=–0.136, p<0.05). Dzērveņu ziedēšanas fenoloģiskās fāzes ilgumu ietekmē vidējā gaisa temperatūra. Temperatūrai paaugstinoties, fāze noris ātrāk, matemātiski to apliecina vidēji cieša korelācija (r=–0.427, p<0.05).
Gaisa temperatūras svārstību ietekmi uz dzērveņu ziedēšanu apliecina pētījums dienvidaustrumu Masačūsetsā. Dzērveņu komerciālajā purva stādījumā noskaidrots, ka dzērveņu augus ietekmē temperatūras izmaiņas. Gaisa temperatūras paaugstināšanās ziedēšanas laikā virs normas par 1 °C paātrina dzērveņu ziedēšanu par aptuveni 2 dienām (Ellwood et al., 2013). Tas sakrīt ar šajā pētījumā iegūtajiem datiem, bet nepieciešams turpināt pētījumu, jo trīs gadu dati sniedz tikai ieskatu. Turpmākajos pētījumos nepieciešams arī analizēt efektīvo temperatūru summas ietekmi uz dzērveņu ziedēšanu.
Vairumam introducēto lielogu dzērveņu šķirņu veģetācijas periods sākas maija otrajā dekādē – dzērvenes zied no jūnija vidus līdz jūlija otrajai dekādei. Parasti ziedēšanas beigas ilgst vienu nedēļu, turpretī atsevišķos gados tikai četras dienas. Pētījuma rezultāti apliecina dzērveņu ziedēšanas fāzes saistību ar meteoroloģiskajiem apstākļiem. Turpmākajos pētījumos nepieciešams analizēt citu Latvijā audzēto dzērveņu šķirņu meteoroloģiskās prasības. Tas sniegs iespēju