Αγροµετεωρολογία - Κλιµατολογία

Αγροµετεωρολογία - Κλιµατολογία 9 ο Μάθηµα 7. Θερµοκρασία αέρα 7.1 Γενικά Η θερµοκρασία του αέρα αποτελεί το σηµαντικότερο κλιµατικό στοιχείο και τη βασικότερη παράµετρο σε όλες τις κλιµατικές µελέτες. Με την αναφορά µας στη θερµοκρασία του αέρα εννοούµε τη θερµοκρασία υπό σκιά µέσα σε ειδικό στέγαστρο (µετεωρολογικό κλωβό) και σε ύψος 1.5-2.0 µέτρα από το έδαφος (Φλόκας 1990, Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 7.2 Θερµοκρασία αέρα και φυτικοί οργανισµοί Η θερµοκρασία του αέρα αποτελεί έναν από τους κυριότερους παράγοντες που επιδρά στην ανάπτυξη των φυτών. Η µεγάλη της σηµασία στην ανάπτυξη των φυτών επιβεβαιώνεται εάν κάνουµε µια σύγκριση µεταξύ της βλάστησης που παρατηρείται σε ένα τροπικό δάσος και κοντά στους πόλους (Θεοχαράτος 2002). Η θερµική κατάσταση των φυτών ακολουθεί κατά κανόνα την πορεία της θερµοκρασίας του αέρα. Έτσι, αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα οδηγεί σε αύξηση της θερµοκρασίας στην επιφάνεια των φύλλων των φυτών, µε τα επίπεδα τιµών να εξαρτώνται κυρίως από το φυτικό είδος. Ως παράδειγµα δίνεται στον Πίνακα 1 η µέση τιµή της θερµοκρασίας στην επιφάνεια των φύλλων διαφόρων φυτών, για µέση θερµοκρασία αέρα 25.5 o C και 29.5 o C, όταν βρίσκονται εκτεθειµένα στον ήλιο και υπό σκιά (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Επίσης η θερµοκρασία του αέρα επιδρά και σε άλλες λειτουργίες των φυτών όπως είναι η διαπνοή, η φωτοσύνθεση, η απορρόφηση νερού και θρεπτικών συστατικών κ.α. (Θεοχαράτος 2002). Η επίδραση της θερµοκρασίας στην ανάπτυξη των φυτών γίνεται πιο αισθητή σε φυτά που αναπτύσσονται σε ψυχρούς τόπους. Στις περιπτώσεις αυτές παρόλο που το φυτό αναπτύσσεται δεν ολοκληρώνει τον κύκλο του και δεν ωριµάζει καρπούς για τον απλούστατο λόγο ότι κατά τη διάρκεια ανάπτυξης των ανθών και των καρπών έχει αυξηµένες ανάγκες σε θερµότητα και φως, και το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσεται δεν του τα προσφέρει (Θεοχαράτος 2002). 1

Πίνακας 1. Θερµοκρασία φύλλου για διάφορα φυτικά είδη, που βρίσκονται εκτεθειµένα στον ήλιο και υπό σκιά (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Φυτικό είδος Θερµοκρασία φύλλου ( o C) Εκτεθειµένα στον ήλιο Υπό σκιά Θερµοκρασία αέρα 25.5 o C Πατάτα 28.0 24.8 Ηλίανθος 23.0 21.2 Φουντουκιά 37.5 26.6 Οξυά 29.0 24.7 Βελανιδιά (µικρή ταχύτητα ανέµου) 25.5 21.6 Βελανιδιά (άπνοια) 37.8 26.4 Θερµοκρασία αέρα 29.5 o C Πατάτα 31.2 25.1 Ηλίανθος 22.8 20.0 Φουντουκιά 40.0 28.7 Οξυά 32.1 25.0 Βελανιδιά (µικρή ταχύτητα ανέµου) 32.3 25.0 Βελανιδιά (άπνοια) 41.0 31.9 7.2.1 Θερµοκρασία αέρα και ανάπτυξη φυτών Κάθε φυτό για να αναπτύσσεται θα πρέπει να βρίσκεται σε θερµοκρασίες αέρα οι οποίες κυµαίνονται µέσα σε κάποια όρια. Τα όρια αυτά της θερµοκρασίας του αέρα είναι διαφορετικά για κάθε φυτό. Συγκεκριµένα, η θερµοκρασία του αέρα, µέσα στην οποία αναπτύσσεται ένα φυτό, πρέπει να υπερβαίνει µια κατώτατη τιµή η οποία ονοµάζεται Σηµείο Μηδενικής Ανάπτυξης (ΣΜΑ) (Σχήµα 1). Μείωση της θερµοκρασίας του αέρα, κάτω από το όριο αυτό, ουσιαστικά σταµατά τη βιολογική δραστηριότητα του φυτού µέχρι µιας οριακής θερµοκρασίας, η οποία είναι διαφορετική για κάθε φυτό. Η θερµοκρασία αυτή ονοµάζεται θερµοκρασία Φυσικής Αντίστασης στον Παγετό (ΦΑΠ), ενώ περαιτέρω µείωση της θερµοκρασίας προκαλεί παροδικές ή µόνιµες βλάβες στους ιστούς του φυτού (Σχήµα 1) (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Αντίθετα όταν η θερµοκρασία του αέρα ξεπεράσει τη θερµοκρασία που αντιστοιχεί στο σηµείο µηδενικής ανάπτυξης του φυτού, τότε η αύξηση της φυτοµάζας είναι ανάλογη της θερµοκρασίας, εφ όσον βέβαια και οι άλλοι καλλιεργητικοί και µη παράγοντες βρίσκονται σε ικανοποιητικό επίπεδο. Έτσι η αύξηση του φυτού µπορεί να φτάσει σε ένα ανώτατο όριο, για ένα µικρό εύρος θερµοκρασιών που εξαρτάται από το φυτικό είδος και την ποικιλία (Σχήµα 1). Η περαιτέρω αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα δεν επιφέρει ανάλογη αύξηση του φυτού αλλά, αντιθέτως, ταχεία µείωση του ρυθµού ανάπτυξης µέχρι και µηδενισµού. Στο σηµείο αυτό, το οποίο ονοµάζεται 2

εύτερο Σηµείο Μηδενικής Ανάπτυξης ( ΣΜΑ), αναστέλλεται η βιολογική δραστηριότητα του και η συνεχιζόµενη αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα µπορεί να επιφέρει παροδικές ή µόνιµες βλάβες στο φυτό (Σχήµα 1). Οι βλάβες αυτές εξαρτώνται από το πόσο γρήγορα αυξάνεται η θερµοκρασία του αέρα, από το όριο αντοχής του φυτού και από τη διάρκεια παραµονής του φυτού στις ιδιαίτερα υψηλές θερµοκρασίες (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 1. Ενδεικτικό διάγραµµα ρυθµού ανάπτυξης φυτού και θερµοκρασίας αέρα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Βάση των παραπάνω προκύπτει ότι κάθε φυτό έχει µια ελάχιστη και µια µέγιστη θερµοκρασία αέρα µέσα στην οποία αναπτύσσεται, ενώ µεταξύ αυτών των δυο θερµοκρασιών βρίσκεται και η ευνοϊκότερη θερµοκρασία για την οποία το φυτό παρουσιάζει τη µεγαλύτερη τάση για ανάπτυξη. Στον Πίνακα 2 δίνονται ορισµένα παραδείγµατα της µέγιστης, της ελάχιστης και της ευνοϊκότερης θερµοκρασίας για ορισµένα φυτά (Θεοχαράτος 2002). Πίνακας 2. Ελάχιστη, µέγιστη και ευνοϊκότερη θερµοκρασία αέρα για ορισµένα φυτά. Φυτό Ελάχιστη Θερµοκρασία αέρα ( o C) Μέγιστη θερµοκρασία αέρα ( o C) Ευνοϊκότερη θερµοκρασία αέρα ( o C) Σιτάρι 3-4.5 30-32 25 Αραβόσιτος 8-10 40-44 32-35 Καπνός 13-14 35 28 Αγγούρι 12 40 35 Η θερµοκρασία του αέρα επιδρά και σε άλλες λειτουργίες του φυτού όπως για παράδειγµα στην αναπνοή ενός φυτού. Γενικά ισχύει ότι για θερµοκρασία αέρα µεγαλύτερη από τους 0 o C, η αναπνοή ενός φυτού αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα, µε την ευνοϊκή θερµοκρασία να κυµαίνεται µεταξύ 22 o C και 30 o C. Η λειτουργία της αναπνοής συνεχίζεται µέχρι τη θερµοκρασία των 50 o C, ενώ 3

πάνω από αυτή τη θερµοκρασία το φυτό σταµατά να αναπνέει και ουσιαστικά παύει να ζει (Θεοχαράτος 2002). Για αυτό έχει ιδιαίτερη σηµασία η γνώση της θερµοκρασίας του αέρα κατά τη διάρκεια του έτους σε µια περιοχή όταν πρόκειται να εγκατασταθεί σε αυτή µια νέα καλλιέργεια. Γενικά, οι φυτικοί οργανισµοί µπορούν να επιβιώσουν σε µεγάλο εύρος θερµοκρασιών, που µπορεί να κυµαίνεται από -89.0 o C έως +58.0 o C. Η ανάπτυξη όµως των περισσότερων φυτικών ειδών δραστηριοποιείται σε τιµές θερµοκρασίας αέρα µεταξύ 5.0 o C και 40.0 o C (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 7.2.2 ιάκριση φυτών ανάλογα µε τις θερµικές τους απαιτήσεις Τα φυτά αντιδρούν µε διαφορετικό τρόπο στις ηµερήσιες ή εποχικές µεταβολές της θερµοκρασίας του αέρα. Έτσι, τα φυτά ανάλογα µε τις θερµικές τους απαιτήσεις, µπορούν να χαρακτηριστούν θερµόφιλα ή ψυχρόφιλα. Θερµόφιλα φυτά: Τα θερµόφιλα φυτά είναι ευαίσθητα στις χαµηλές τιµές της θερµοκρασίας του αέρα, µε αποτέλεσµα να παρουσιάζουν σοβαρές βλάβες σε ηµέρες µερικού ή ολικού παγετού. Τα φυτά αυτά καλλιεργούνται σε θερµές περιοχές ή σε ψυχρότερες αλλά σε εποχές του έτους όπου δεν εµφανίζεται παγετός (Άνοιξη Καλοκαίρι) έτσι ώστε να µπορέσουν να ολοκληρώσουν το βιολογικό τους κύκλο (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Ψυχρόφιλα φυτά: Τα ψυχρόφιλα φυτά βλάπτονται από τις υψηλές θερµοκρασίες, ενώ παρουσιάζουν ικανοποιητική ανάπτυξη και αντοχή σε θερµοκρασίες µικρότερες του µηδενός (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 7.3 Υψηλές θερµοκρασίες και φυτικοί οργανισµοί 7.3.1 Επιπτώσεις στα φυτά από υψηλές θερµοκρασίες Οι υψηλές θερµοκρασίες του αέρα και συγκεκριµένα θερµοκρασίες ίσες ή µεγαλύτερες των 40.0 o C (καύσωνας) µπορούν να προκαλέσουν σηµαντικές ζηµιές στα φυτά, οι οποίες µπορεί να οδηγήσουν στη µερική ή ολική ξήρανση του φυτού, και είναι (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): αφυδάτωση φυτικών ιστών εγκαύµατα στα φύλλα εγκαύµατα στους καρπούς µαραίνονται φύλλα και ακραίοι βλαστοί 4

αλλαγές των φυτικών κυττάρων Το µέγεθος των ζηµιών που προκαλούνται στους φυτικούς οργανισµούς από τις υψηλές θερµοκρασίες του αέρα, εξαρτάται από (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): την ένταση και τη διάρκεια του φαινοµένου του καύσωνα την ηλικία του φυτού τη θρεπτική, υδατική και υγιεινή κατάσταση του φυτού Ιδιαίτερα ευάλωτα στις υψηλές θερµοκρασίες είναι τα ανθοκοµικά φυτικά είδη, οι βλάβες των οποίων τα καθιστούν µη εµπορεύσιµα. 7.3.2 Μέτρα προστασίας των φυτών από υψηλές θερµοκρασίες Οι βλάβες που προκαλούνται από τις υψηλές θερµοκρασίες, µπορούν να µετριαστούν, κυρίως, µε καλλιεργητικές παρεµβάσεις. Συγκεκριµένα, τα µέτρα που µπορούν να ληφθούν για την προστασία των φυτών είναι (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): ορθολογική άρδευση (πότισµα) ορθολογική λίπανση (χρήση λιπασµάτων) χρήση δικτύων σκίασης εφαρµογή υδροψεκασµού Με την εφαρµογή της σκίασης µειώνεται σηµαντικά η θερµοκρασία των φυτών. Η θερµοκρασία των φύλλων υπό σκιά είναι µικρότερη σε σχέση µε τη θερµοκρασία των φύλλων όταν είναι εκτεθειµένα στις ακτίνες του ηλίου (Πίνακας 1). Το πόσο µεγάλη θα είναι η µείωση εξαρτάται από το είδος του φυτού (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η µέθοδος του υδροψεκασµού (ψεκασµός της καλλιέργειας µε νερό), για την προστασία των φυτών από υψηλές θερµοκρασίες δίνει εντυπωσιακά αποτελέσµατα, ιδιαίτερα, σε ηµέρες καύσωνα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σε περιοχές όπου παρατηρούνται συχνά υψηλές θερµοκρασίες αέρα είναι προτιµότερο να επιλέγονται φυτά ανθεκτικά σε αυτές. 7.4 Χαµηλές θερµοκρασίες και φυτικοί οργανισµοί 7.4.1 Παγετός Οι χαµηλές θερµοκρασίες οι οποίες προκαλούν σηµαντικές ζηµιές στη φυτική παραγωγή είναι αυτές όπου η θερµοκρασία του αέρα είναι µικρότερη από τους 0 o C. 5

Παγετός (ή πάχνη) ονοµάζεται το φαινόµενο δηµιουργίας παγοκρυστάλλων πάνω στις επιφάνειες που σχηµατίζεται (έδαφος, φυτά) και προκαλείται όταν η θερµοκρασία του αέρα είναι 0 o C ή κάτω από τους 0 o C. Ηµέρα µερικού παγετού: Όταν η ελάχιστη θερµοκρασία µιας ηµέρας είναι 0 o C ή κάτω από τους 0 o C τότε η ηµέρα χαρακτηρίζεται ως ηµέρα µερικού παγετού Ηµέρα ολικού παγετού: Όταν η µέγιστη θερµοκρασία µιας ηµέρας είναι 0 o C ή κάτω από τους 0 o C, τότε η ηµέρα χαρακτηρίζεται ως ηµέρα ολικού παγετού. Γενικά, ο παγετός, ανάλογα µε τον τρόπο που σχηµατίζεται, µπορεί να διακριθεί: σε παγετό ακτινοβολίας (συνήθως εµφανίζεται την Άνοιξη) σε παγετό που οφείλεται σε ψυχρά ρεύµατα αέρα (συνήθως εµφανίζεται το χειµώνα) Παγετός ακτινοβολίας: Είναι οι συνηθέστεροι παγετοί. Αυτού του τύπου οι παγετοί δηµιουργούνται, κυρίως, όταν επικρατεί νηνεµία (δεν πνέει καθόλου άνεµος) και αιθρία (ανέφελος ουρανός). Κατά τη διάρκεια της ηµέρας το έδαφος και τα φυτά προσλαµβάνουν ηλιακή ενεργεία την οποία αποβάλλουν µε τη µορφή θερµικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της νύχτας, µε αποτέλεσµα τη µείωση της θερµοκρασίας του αέρα κοντά στο έδαφος. Οι παγετοί ακτινοβολίας εµφανίζονται συνήθως τις πρώτες πρωινές ώρες κατά την άνοιξη και είναι ιδιαίτερα καταστροφικοί, διότι τα φυτά (ανάλογα µε το είδος και την ποικιλία) την περίοδο αυτή βρίσκονται σε ιδιαίτερα ευαίσθητο στάδιο (άνθηση ή έναρξη δεσίµατος του καρπού) (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Παγετός ψυχρών ρευµάτων αέρα: Οι παγετοί που οφείλονται σε ψυχρά ρεύµατα αέρα παρατηρούνται συνήθως κατά τη διάρκεια του χειµώνα. Είναι παγετοί που συνοδεύονται µε άνεµο, µε σχετικά µεγάλη ένταση και διάρκεια, όµως δεν είναι ιδιαίτερα καταστρεπτικοί για τις καλλιέργειες, διότι την περίοδο αυτή τα φυτά δεν βρίσκονται σε στάδια ευαίσθητα στις χαµηλές θερµοκρασίες του αέρα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Ο παγετός ανάλογα µε την ένταση του διακρίνεται σε (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): ελαφρύς (θερµοκρασία αέρα από 0.0 o C έως -2.0 o C) µέτριος (θερµοκρασία αέρα από -2.0 o C έως -4.0 o C) ισχυρός (θερµοκρασία αέρα µικρότερη από -4.0 o C) 6

7.4.2 Επιπτώσεις στα φυτά από χαµηλές θερµοκρασίες και παγετό Οι χαµηλές θερµοκρασίες του αέρα µπορεί να προκαλέσουν σηµαντικές ζηµιές στα φυτά. Ουσιαστικά οι χαµηλές θερµοκρασίες του αέρα δεν παρέχουν την απαιτούµενη ενέργεια για τη διατήρηση των βιολογικών λειτουργιών του φυτού, οι οποίες είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη του (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Συνθήκες ψύχους: Για θερµοκρασίες αέρα µεταξύ 0.0 o C και 10.0 o C (συνθήκες ψύχους) οι βλάβες στα φυτά µπορεί να είναι (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): κιτρίνισµα φύλλων (χλώρωση) τοπικές νεκρώσεις προσωρινή διακοπή της αύξησης του φυτού αύξηση της ευαισθησίας σε ασθένειες Οι βλάβες που προκαλούνται από το ψύχος εξαρτώνται από (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): το είδος του φυτού την ηλικία του το βλαστικό στάδιο του φυτού το χρόνο παραµονής στις χαµηλές θερµοκρασίες Όσον αφορά το χρόνο παραµονής σε χαµηλές θερµοκρασίες αναφέρονται ως παράδειγµα τα φυτά τοµάτας τα οποία είναι ευαίσθητα σε θερµοκρασίες από 0.0 o C έως 5.0 o C. Συγκεκριµένα, τα φυτά αυτά µπορούν να υποστούν ζηµιές σε θερµοκρασία 10.0 o C, όταν αυτή η θερµοκρασία παραµείνει για περισσότερες από 14 ηµέρες ή σε 5.0 o C για 6 έως 8 ηµέρες (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Συνθήκες παγετού: Η πτώση της θερµοκρασίας του αέρα κάτω από τους 0 o C (συνθήκες παγετού) προκαλεί βλάβες στους φυτικούς ιστούς, που πολλές φορές είναι µόνιµες και οδηγεί στη µερική ή ολική καταστροφή τους (Σχήµατα 2, 3, 4). Οι βλάβες αυτές οφείλονται στο σχηµατισµό παγοκρυστάλλων, οι οποίοι µπορούν να δηµιουργηθούν µέσα στα κύτταρα ή στο φυτικό ιστό. Ουσιαστικά παγώνει το νερό το οποίο βρίσκεται στο φυτικό ιστό µε αποτέλεσµα να διογκώνεται και να τον καταστρέφει σπάζοντας τα τοιχώµατα του (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 7

Σχήµα 2. Στα αριστερά κάθε εικόνας υγιή πορτοκάλια και στα δεξιά κάθε εικόνας πορτοκάλια προσβεβληµένα από παγετό ( αµιανάκης 2008). Σχήµα 3. (αριστερά) Στα αριστερά υγιές άνθος και στα δεξιά προσβεβληµένο άνθος από παγετό, (δεξιά) πορτοκαλιά προσβεβληµένη από παγετό ( αµιανάκης 2008, ScienceDaily 2008) Σχήµα 4. Επίδραση παγετού σε κορµό δένδρου ( αµιανάκης 2008). 8

Ως παράδειγµα δίνονται στον Πίνακα 3 οι ελάχιστες θερµοκρασίες αέρα στις οποίες προκαλούνται ζηµιές σε διάφορα καλλιεργούµενα φυτά (Θεοχαράτος 2002). Πίνακας 3. Οι ελάχιστες θερµοκρασίες αέρα ( o C) στις οποίες προκαλούνται ζηµιές σε διάφορα καλλιεργούµενα φυτά ανάλογα µε το στάδιο στο οποίο βρίσκονται. Βλαστικό στάδιο Αµπέλι Αχλαδιά Βερικοκιά Εσπεριδοειδή Κερασιά Μηλιά πριν την άνθηση -1.5-4.0-3.5-1.5-4.0-3.5 άνθηση -1.0-2.0-3.0-1.0-2.0-2.0 δέσιµο καρπού -0.5-1.5-1.0-0.5-1.5-1.5 Οι παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αντοχή των φυτών στον παγετό είναι (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): το είδος και η ποικιλία του φυτού η ένταση του παγετού (πόσο κάτω από τους 0 o C θα είναι η θερµοκρασία αέρα) η διάρκεια του παγετού η ηλικία του φυτού (νεαρά φυτά είναι ευπαθέστερα από τα αντίστοιχα µεγαλύτερης ηλικίας) το βλαστικό στάδιο που βρίσκεται το φυτό κατά τη στιγµή δηµιουργίας του παγετού (το στάδιο δεσίµατος του καρπού είναι το πιο ευαίσθητο και ακολουθεί το στάδιο άνθησης και το στάδιο πριν την άνθηση) η θρεπτική κατάσταση του φυτού το στάδιο καρποφορίας (δένδρα σε πλήρη καρποφορία υφίστανται µεγαλύτερη προσβολή από άλλα στα οποία έχει γίνει η συλλογή του καρπού) 7.4.3 Μέθοδοι αντιµετώπισης του παγετού Οι µέθοδοι αντιµετώπισης του παγετού διακρίνονται σε έµµεσες και άµεσες. Οι έµµεσες µέθοδοι αναφέρονται (Θεοχαράτος 2002, Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): στην επιλογή ανθεκτικών ειδών και ποικιλιών στην επιλογή της κατάλληλης θέσης για την εγκατάσταση της καλλιέργειας στην εφαρµογή καλλιεργητικών τεχνικών για τη µείωση της έντασης του παγετού Όσον αφορά τη θέση µιας καλλιέργειας θα πρέπει να λαµβάνεται υπόψη το γεγονός ότι περιοχές που συνορεύουν µε µεγάλες µάζες νερού (λίµνες, ποτάµια) πλεονεκτούν, διότι η θερµοκρασία του αέρα στις περιοχές αυτές δεν µεταβάλλεται απότοµα. Επίσης, θα πρέπει να αποφεύγονται θέσεις όπου µπορούν να εγκλωβιστούν ψυχρές αέριες µάζες, 9

όπως είναι ο πυθµένας κοιλάδων, διότι σε αυτές η συχνότητα και η ένταση του παγετού είναι µεγαλύτερη σε σχέση µε τις διπλανές πλαγιές (Σχήµα 5) ( αµιανάκης 2008, Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 5. Οι καλλιέργειες στις πλαγιές βρίσκονται σε θερµοκρασία αέρα µεγαλύτερη από 0 o C, άρα δεν σχηµατίζεται παγετός, ενώ η καλλιέργεια στον πυθµένα της κοιλάδας σε θερµοκρασία αέρα -5.0 o C µε αποτέλεσµα τη δηµιουργία παγετού ( αµιανάκης 2008). Επίσης, σε περιοχές που πλήττονται από ψυχρούς, συνήθως βόρειουςβορειανατολικούς ανέµους, θα πρέπει να επιλέγονται θέσεις καλλιέργειας που να προστατεύονται από φυσικούς ή τεχνητούς ανεµοφράκτες. Επιπλέον, θα πρέπει να λαµβάνεται υπόψη η διάταξη των γραµµών φύτευσης των φυτών και ιδιαίτερα όταν πρόκειται για δενδρώνα. Συγκεκριµένα, θα πρέπει να αποφεύγονται οι παράλληλες σειρές φύτευσης διότι δηµιουργούν ζώνες αυξηµένων ταχυτήτων αέρα (Σχήµα 6β) και θα πρέπει να προτιµάται φύτευση σε σχήµα ρόµβου (Σχήµα 6α) ώστε η ταχύτητα του εισερχόµενου αέρα να µειώνεται σηµαντικά (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 6. Πορεία ανέµου σε δενδρώνα µε φύτευση α) σε σχήµα ρόµβου και β) σε σχήµα τετραγώνου (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 10

Τέλος, η χρήση λιπασµάτων καθώς και άλλων ουσιών µπορούν να επηρεάσουν την ανθεκτικότητα του φυτού στον παγετό, µιας και µπορούν να επιταχύνουν ή να καθυστερήσουν την εµφάνιση ενός σταδίου, το οποίο είναι ευαίσθητο στις χαµηλές θερµοκρασίες και το οποίο συµπίπτει χρονικά µε την εµφάνιση της περιόδου του παγετού (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Οι άµεσες µέθοδοι αναφέρονται: στην κάλυψη του εδάφους µε διάφορα υλικά στη δηµιουργία καπνού ή οµίχλης στο συνεχές πότισµα µε κατάκλιση ή τεχνητή βροχή στους σταθερούς ανεµοµείκτες ελικόπτερα στη χρήση αντιπαγετικών θερµαστρών Κάλυψη του εδάφους µε διάφορα υλικά: Το έδαφος καλύπτεται µε άχυρο ή άλλης φυτικής προέλευσης υλικά µε σκοπό να µειωθεί η θερµική ενέργεια που αποβάλει το έδαφος µε αποτέλεσµα να µην µειώνεται σηµαντικά η θερµοκρασία του αέρα κοντά στο έδαφος. Μια νέα µέθοδος είναι και η χρήση αφρού (αφρού πρωτεϊνικής). Η προστασία που προσφέρει η µέθοδος αυτή είναι ικανοποιητική ιδιαίτερα σε φυτά χαµηλού ύψους. Η διάρκεια παραµονής του αφρού στην καλλιέργεια έχει σχεδιαστεί για διάστηµα µεγαλύτερο των 2 ηµερών, αλλά η µέγιστη προστασία επιτυγχάνεται το πρώτο 24ωρο ενώ µετά η προστασία εξασθενεί (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Καπνισµός και οµίχλη: Η µέθοδος αυτή στηρίζεται στη δηµιουργία καπνού ή οµίχλης µέσα και πάνω από τις καλλιέργειες ώστε να µειωθεί η απώλεια της εκπεµπόµενης θερµικής ενέργειας από το έδαφος προς το περιβάλλον. Για την παραγωγή καπνού καίγονται διάφορα υλικά όπως ελαστικά, άχυρα κ.α. ενώ υπάρχουν και κεριά παραγωγής καπνού. Για τη δηµιουργία οµίχλης χρησιµοποιούνται συσκευές, στις όποιες διοχετεύεται νερό υπό πίεση ώστε να παράγεται νέφος υδροσταγονιδίων µε µικρή διάµετρο. Η παραγωγή υδροσταγονιδίων είναι συνεχής και φτάνει σε ύψος µέχρι τα 8 µέτρα από το έδαφος (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η έναρξη δηµιουργίας καπνού ή οµίχλης θα πρέπει να γίνεται έγκαιρα και πριν η θερµοκρασία του αέρα φτάσει τους 0 o C. Η µέθοδος έχει καλά αποτελέσµατα όταν η θέση της καλλιέργειας βρίσκεται σε ανοιχτή και επίπεδη περιοχή. Ενώ σε περιοχές µε κλίση ή στον πυθµένα µικρών κοιλάδων η µέθοδος δεν δίνει καλά αποτελέσµατα διότι παρασύρεται ο καπνός ή η οµίχλη από τα ψυχρά ρεύµατα αέρα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 11

Η µέθοδος δίνει καλά αποτελέσµατα σε µικρής και µεσαίας έντασης παγετούς, όχι όµως και σε ισχυρούς (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Συνεχές πότισµα µε κατάκλιση ή τεχνητή βροχή: Η µέθοδος αυτή στηρίζεται στο συνεχές πότισµα της καλλιέργειας ώστε να αξιοποιηθεί η θερµοκρασία του νερού µε αποτέλεσµα την αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα και της σχετικής υγρασίας κοντά στο έδαφος. Το χρησιµοποιούµενο νερό για πότισµα, έχει σχετικά, αυξηµένη θερµοκρασία, διότι συνήθως προέρχεται από γεωτρήσεις, αλλιώς θερµαίνεται ελαφρώς για αποτελεσµατικότερη αντιµετώπιση του παγετού (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Το συνεχές πότισµα της καλλιέργειας µε κατάκλιση παρέχεται µε αυλάκια τα οποία ανοίγονται κατά µήκος κάθε σειράς φυτών. Για την εφαρµογή της µεθόδου αυτής θα πρέπει η καλλιέργεια να έχει καλό αποστραγγιστικό δίκτυο διότι εάν η διάρκεια του παγετού είναι µεγάλη, τότε οι µεγάλες ποσότητες νερού, που θα διοχετευτούν στη καλλιέργεια µπορεί να παρασύρουν τα θρεπτικά συστατικά από τις ρίζες των φυτών ενώ τα φυτά είναι ευαίσθητα σε προσβολές από µύκητες. Μειονέκτηµα της µεθόδου αυτής είναι η µεγάλη ποσότητα νερού που απαιτείται, περίπου 30 κυβικά µέτρα νερού ανά στρέµµα για χρονικό διάστηµα 12 ωρών (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Το συνεχές πότισµα µε τεχνητή βροχή γίνεται µε περιστρεφόµενους εκτοξευτήρες που κινούνται ηµικυκλικά µε σύστηµα επαναφοράς και σκοπό έχει τη διατήρηση της θερµοκρασίας στα διάφορα µέρη του φυτού. Από τη χρήση των εκτοξευτήρων έχουν παρατηρηθεί ζηµίες, όπως σπάσιµο κλαδιών λόγω του σχηµατιζόµενου πάγου από τη µεγάλη ποσότητα νερού που µαζεύεται πάνω στα κλαδιά. Για το λόγο αυτό χρησιµοποιούνται µικροεκτοξευτήρες οι οποίοι εκτοξεύουν µικρότερες ποσότητες νερού (Σχήµα 7) (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 7. Τεχνητή βροχή σε καλλιέργεια για προστασία από παγετό το ξηµέρωµα (TBP 2012). 12

Η µέθοδος της τεχνητής βροχής ως µέσο προστασίας από τον παγετό είναι αποτελεσµατικότερη από τις µεθόδους του καπνισµού, της οµίχλης και των αντιπαγετικών θερµαστρών, ιδιαίτερα σε ισχυρούς παγετούς. Το σηµαντικότερο πλεονέκτηµα της µεθόδου είναι ότι δεν επηρεάζεται από τους ισχυρούς ανέµους, σε αντίθεση µε τις άλλες µεθόδους όπου ο ισχυρός άνεµος παρασύρει τον καπνό ή την οµίχλη ή την θερµότητα έξω από την καλλιέργεια (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σταθεροί ανεµοµείκτες ελικόπτερα: Οι ανεµοµείκτες είναι κατασκευές οι οποίες αποτελούνται από έναν πυλώνα (πύργο) όπου στην κορυφή του υπάρχει ένας περιστρεφόµενος έλικας (Σχήµα 8). Η µέθοδος αυτή εκµεταλλεύεται το φαινόµενο της θερµοκρασιακής αναστροφής όπου συνήθως υπάρχει όταν έχουµε παγετό. Θερµοκρασιακή αναστροφή ονοµάζεται το φαινόµενο όπου τοπικά η θερµοκρασία του αέρα αυξάνεται όσο αποµακρυνόµαστε από το έδαφος µέχρι ένα ύψος, αντί να µειώνεται όπως κανονικά συµβαίνει. Η χρήση ανεµοµεικτών βασίζεται στο γεγονός ότι η περιστρεφόµενη έλικα αναµιγνύει τον πιο θερµό αέρα που βρίσκεται ψηλότερα µε τον πιο ψυχρό αέρα ο οποίος βρίσκεται κοντά στο έδαφος. Η κίνηση του θερµότερου αέρα κοντά στο έδαφος οδηγεί σε αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα. Το ύψος του ανεµοµείκτη καθορίζεται από το ύψος όπου εµφανίζεται συνήθως ο θερµότερος αέρας πάνω από τον ψυχρότερο (αναστροφή θερµοκρασίας), για τη δεδοµένη περιοχή όπου εµφανίζεται ο παγετός. Οι σταθεροί ανεµοµείκτες µπορεί να οδηγήσουν σε αύξηση της θερµοκρασίας του αέρα από 2.5 έως 4.6 o C (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 8. Ανεµοµείκτες σε καλλιέργειες (MBIE 2010, HEF 2012). Αντίστοιχα αποτελέσµατα έχει και η χρήση ελικοπτέρων µε το πλεονέκτηµα ότι το ύψος που επιχειρεί το ελικόπτερο µπορεί να αλλάζει ανάλογα µε το ύψος στο οποίο εµφανίζεται ο θερµότερος αέρας πάνω από τον ψυχρότερο (αναστροφή θερµοκρασίας). Ένα ελικόπτερο µε ταχύτητα 5 έως 10 µίλια την ώρα και σαρώνοντας 10 µε 15 µέτρα 13

µπορεί να καλύψει επιφάνεια 300 έως 400 στρέµµατα, µε αύξηση της θερµοκρασίας από 3.0 o C έως 4.0 o C (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Αντιπαγετικές θερµάστρες: Η µέθοδος στηρίζεται στην προσφορά θερµότητας στον περιβάλλον της καλλιέργειας, είτε µε την καύση στερεών υλικών είτε µε τη χρήση θερµαστρών. Η µέθοδος έχει καλύτερα αποτελέσµατα όταν τοποθετούµε πολλές θερµάστρες µικρής ισχύος και όχι λίγες µε µεγάλη ισχύ. Η τοποθέτηση µέσα στην καλλιέργεια 2 έως 3 θερµαστρών ανά 100 µετρά µπορεί να αυξήσει τη θερµοκρασία αέρα έως και 3.0 o C. Ο χρόνος έναρξης λειτουργιάς των θερµαστρών είναι λίγο πριν δηµιουργηθεί ισχυρός παγετός, δηλαδή η θερµοκρασία του αέρα φτάσει στους -4.0 o C (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η τοποθέτηση των θερµαστρών µέσα στην καλλιέργεια εξαρτάται από: το ανάγλυφο µε τι συνορεύει η καλλιέργεια (π.χ. δασός) Ένα παράδειγµα τοποθέτησης αντιπαγετικών θερµαστρών σε δεδρώνα φαίνεται στο Σχήµα 9, όπου τοποθετείται γύρω από την καλλιέργεια µια σειρά θερµαστρών. Στο βόρειο τµήµα από όπου και έρχεται ο ψυχρός αέρας τοποθετείται και δεύτερη σειρά θερµαστρών, πιο αραιά όµως στο κοµµάτι όπου η καλλιέργεια συνορεύει µε το δάσος µιας και το δάσος ανακόπτει την πορεία του ψυχρού αέρα. Στο δεξιό άκρο της καλλιέργειας τοποθετείται και εκεί δεύτερη σειρά θερµαστρών διότι η καλλιέργεια δεν προστατεύεται από το δάσος (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 9. Παράδειγµα τοποθέτησης αντιπαγετικών θερµαστρών σε δεδρώνα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 14

Βιβλιογραφία αµιανάκης Ε., (2008) Ο παγετός και τα µέτρα ενεργητικής και παθητικής προστασίας του σε οπωρώνα και αµπελώνα στον Ν. Ηρακλείου. Πτυχιακή εργασία, ΤΕΙ Κρήτης, Σχολή Τεχνολογίας Γεωπονίας, Τµήµα φυτικής παραγωγής, σελ. 35. Θεοχαράτος Γ.Α., (2002) Μαθήµατα Γεωργικής και ασικής Μετεωρολογίας, Πανεπιστηµιακές Σηµειώσεις, Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τοµέας Φυσικής Περιβάλλοντος-Μετεωρολογίας, σελ. 118. Φλόκας Α.Α., (1990) Μαθήµατα Μετεωρολογίας και Κλιµατολογίας. Εκδόσεις ΖΗΤΗ, σελ 465. Χρονοπούλου-Σερέλη Α., Φλόκας Α.Α., (2010) Μαθήµατα Γεωργικής Μετεωρολογίας και Κλιµατολογίας, Εκδόσεις ΖΗΤΗ, σελ. 557. ScienceDaily (2008) Will global warming increase plant frost damage? (accessed at 15/12/2012, http://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080303072651.htm) MBIE (2010) Hazard management bulletin Wind machine safety. Ministry of Business Innovation & Employment. New Zealand. (accessed at 15/12/2012, http://www.osh.govt.nz/publications/series/haz58-wind-machine.html) HEF (2012) New frost protection machines. Hilliers Estate Farms. (accessed at 15/12/2012, http://www.hilliersestate.ca/photo-gallery) TBP (2012) So how does frost protection work? Think water bay of plenty, New Zealand. (accessed at 15/12/2012, http://www.thinkwaterbayofplenty.co.nz/frost-protection.html) 15