Rastliny bývajú počas zimy vystavené účinku nízkych teplôt, snehovej pokrývky, ľadovej vrstvy, vyťahovania, zaplavenia vodou alebo zimného sucha.Vplyvom nízkych teplôt dochádza k tvorbe kryštálov ľadu v pletivách rastlín. Ak je pokles teplôt postupný, nie náhly, tvorí sa ľad mimo protoplastu. Ďalší pokles teplôt postupne odvodňuje, až mechanicky deformuje dehydratovanú protoplazmu, zvyšuje koncentráciu zlúčenín v bunke a obmedzuje intenzitu biochemických reakcií. Dochádza k inaktivácii enzýmov a k porušovaniu membránových systémov bunky.
Zvlášť nepriaznivým je nerovnomerné zamŕzanie, keď časť rastliny je obklopená zamrznutou pôdou s vysokým obsahom vody, ktorá rýchlo odvádza teplo topenia, uvoľnené kryštalizáciou ľadu. Odolnosť voči nízkym teplotám, mrazuvzdornosť, spočíva v schopnosti dlhodobo brániť tvorbe ľadu vo vnútri buniek a súčasne tolerovať dehydratáciu protoplazmy po zamrznutí. Naše rastliny sa na nepriazeň zimného obdobia pripravujú v troch etapách otužovania. Prvá začína pri teplotách tesne nad 0 °C, druhá pri poklese teplôt na -3 až -5°C a tretia pri teplotách -10 až -15 °C. Proces otužovania zahrňuje na sebe závislé reakcie prispôsobovania rastlín na zimné obdobie. Otužovanie sa prejavuje na habituse, na fyziologicko-biochemických reakciách a na fenologických prejavoch rastliny. Morfologickým prejavom môže byť plazivý rast, hĺbka zakorenenia, založenie kolienka odnožovania. K fyziologickým a biochemickým patrí zníženie obsahu vody v pletivách a hromadenie rozpustných cukrov, ktoré chránia vnútorné i vonkajšie membrány. Dôležitou je schopnosť udržiavať vodu v tekutom stave aj pod očakávaným bodom tuhnutia. Umožňujú to fyzikálno-chemické zmeny v membránach a tvorba stresových bielkovín. Fenologickým prejavom adaptácie je inhibícia prechodu rastlín do generatívneho štádia (jarovizácia krátkym dňom). Dostatok slnečného svitu na jeseň priaznivo ovplyvňuje otužovanie. Mrazuvzdornosť je podmienená aj rodom, druhom i odrodou. Pri našich obilninách klesá v poradí: raž >pšenica >tritikale >jačmeň >ovos. Úroveň mrazuvzdornosti všeobecne klesá od začiatku zimy k predjariu, počas zimy sa mení v závislosti na počte a trvaní odmäkov, kedy sa silnejším dýchaním spotrebovávajú zásobné látky, čo podstatne znižuje odolnosť. V prípade postupného ochladzovania však môže dôjsť pôsobením teplôt okolo 0 °C k opätovnému indukovaniu odolnosti. Kritickým obdobím býva predjarie, kedy sa zvyšuje teplota, predlžuje deň, rastliny zrýchľujú rast i vývin a nezvratne strácajú odolnosť voči nízkym teplotám. V prípade vpádu arktického vzduchu potom dochádza k výraznému poškodeniu rastlín.
Negatívny účinok snehovej pokrývky býva v našich najprodukčnejších oblastiach zriedkavý. Napr. na pokusnej báze SCPV-VÚRV v Borovciach za ostatných 10 rokov sneh pokrýval pôdu v priemere 44 dní, najkratšie 10 dní v zime 97/98 a najdlhšie 62, popr. 61 dní v zime 96/97, popr. v zime 2005/06. V priemere najkratšie, 4,5 dňa, trvala snehová pokrývka v marci (0 až 14) a najdlhšie 16,2 dňa (3 až 31) v januári. Mimo zimného obdobia sa sneh na pôde vyskytol v novembri a v apríli v priemere 1,3 a 0,2 dňa. Snehová pokrývka môže v našich najprodukčnejších podmienkach rastlinám škodiť po dlhšom trvaní na pôdach s teplotami nad 0 °C v povrchových vrstvách a najčastejšie po výskyte vo februári a marci. Nepriaznivý účinok spočíva nie v „udusení“, ale vo vyhladovaní rastlín, ktoré v závislosti na teplote intenzívne dýchajú, spotrebovávajú zásobné látky a bez prístupu svetla nemôžu syntetizovať. Už 0,15 m vrstva snehu prepúšťa len 6 % slnečného svetla, ale prakticky neobmedzuje výmenu plynov, vrátane O2, s okolitou atmosférou. Hladovanie rastlín zároveň znižuje ich odolnosť voči chorobám a škodcom.
Poškodenie porastov ľadom býva aktuálne na rovinách južného a juhovýchodného Slovenska. V ostatných oblastiach má skôr lokálny charakter na pozemkoch v inundačnom území, v terénnych preliačinách, popr. na ťažších pôdach so zhutneným podorničím. Poškodenie rastlín vzniká v dôsledku toxického hromadenia CO2 a etanolu, nízkych teplôt a mechanického porušenia pletív. Ľad je zlý izolátor. Rastliny, ktoré nie sú obklopené ľadom, znesú bez výrazného poškodenia silnejšie mrazy ako rastliny kompletne obklopené ľadom. Ľadová vrstva sa tvorí po odmäkoch a otepleniach, keď voda z topiaceho sa snehu nasýti vrchné vrstvy ornice a hromadí sa najmä na povrchu depresií rovinatých pozemkov. Významnú úlohu môžu mať pritom i silnejšie dažďové zrážky. Nebezpečným, i keď zriedkavým, býva ľad vytvorený na začiatku zimy, ktorý brzdí proces otužovania rastlín. Veľmi skoro a neskoro vysiate porasty majú nižšiu odolnosť voči ľadovej vrstve ako porasty vysiate v agrotechnickom termíne. Odrody ozimín i bôbovitých plodín sa tiež môžu líšiť v odolnosti voči ľadovej vrstve.
Ľad je zlý izolátor. Rastliny, ktoré nie sú obklopené ľadom, znesú bez výrazného poškodenia silnejšie mrazy ako rastliny kompletne obklopené ľadom. Ľadová vrstva sa tvorí po odmäkoch a otepleniach.
K vymokaniu porastov dochádza po zaplavení vodou z topiaceho sa snehu alebo z výdatných dažďov, ktorá nestačí vsiaknuť do pôdy. Najviac bývajú postihnuté porasty v terénnych depresiách a na častiach pozemkov so zhutnenou vrstvou pod ornicou. Poškodenie vyplýva z komplexného negatívneho vplyvu na energetickú bilanciu rastlín. Výsledkom je hladovanie, popr. až úhyn. Škodlivý účinok vymokania závisí od dĺžky trvania záplavy, osvetlenia, teploty, pohybu vody a najmä doby zamokrenia porastu. Presýtenie vrchnej vrstvy ornice na jeseň zhoršuje podmienky adaptácie rastlín na zimné obdobie. Citlivými sú vzchádzajúce porasty. Dobre vzídené a odnožené znesú na začiatku zimy i relatívne dlhšie obdobie zaplavenia studenou vodou. Naopak, pred nástupom jari sú citlivé na zamokrenie aj dobre prezimované porasty. Napr. rastliny pšenice ozimnej môžu úplne uhynúť po dvoch týždňoch zaplavenia. Sprievodným účinkom zamokrenia porastov môže byť odumieranie koreňov, ich napadnutie chorobami. Aj v prípade, že zaplavenie nespôsobí redukciu počtu rastlín, dochádza k zníženiu úrodnosti porastu. Pokles úrody obyčajne spočíva v depresii ďalšieho vývinu rastlín, popr. v poruchách príjmu živín z pôdy. Odrody pšenice s dobrou mrazuvzdornosťou bývajú odolnejšie aj proti zaplaveniu. Z ozimných obilnín je na vymokanie najcitlivejšia raž, ďatelinoviny sú zasa citlivejšie ako trávy. Nepriaznivé účinky zaplavovania porastov možno do značnej miery obmedziť pestovateľskou technológiou i úpravou vodných pomerov.
Vyťahovanie rastlín na povrch ornice je nebezpečné na začiatku i na konci zimy. K aktívnemu vyťahovaniu dochádza vertikálnymi zdvihmi ornice opakovanými odmäkmi cez deň a zamŕzaním cez noc. Zdvihy spôsobujú vrstvy ľadu, ktoré sa vytvárajú na hranici premrznutia ornice. Ich hrúbka a početnosť je tým väčšia, čím pomalšie ornica premŕza a čím väčší je prívod vody k ľadu z nižších nezamrznutých vrstiev pôdneho profilu. Zvlášť zreteľné sú tieto zdvihy na ťažkých ílovitohlinitých pôdach. Po poklese spôsobenom opätovným nočným zamrznutím sú obnažené rastliny s pretrhanými koreňmi vystavené účinkom mrazu. Poškodenie potom nevyplýva tak z mechanického porušenia, ako z negatívnych účinkov na kolienko odnožovania a obmedzovania čerpania vody z pôdy. Rozsah vertikálnych pohybov pôdy býva väčší pri slabo rozvinutej koreňovej sústave, dobre zakorenený porast kladie väčší odpor. S pasívnym vyťahovaním rastlín možno rátať po sejbe ozimín do kyprej neuľahnutej pôdy. Rastliny zakladajú kolienka odnožovania plytko a po uľahnutí vrchnej vrstvy ornice sa ľahko dostávajú na povrch. Aktívne i pasívne povyťahované rastliny bývajú poškodzované i slabými mrazmi. Prevenciou je najmä sejba v agrotechnickom termíne do náležite uľahnutej pôdy. Opravným opatrením býva včasné jarné valcovanie s prihnojením porastu.
Poškodenie zimným suchom môže byť jednou z hlavných príčin zlého prezimovania porastov v našich podmienkach. Dôležitým je obdobie pôsobenia a jeho sprievodné podmienky. Na jeseň môže sucho brzdiť vzchádzanie porastov a zhoršovať podmienky dobrého prezimovania. Ak sa však sucho dostaví na začiatku zimy a porasty sú dobre vzídené, v patričnej fáze rastu, môže podporiť procesy otužovania. Sucho môže prispievať k adaptácii porastov tým, že spomaľuje rýchlosť rastu. Nebezpečným býva v predjarnom období, kedy voda z pôdy „vymŕza“, korene pri poklese teplôt pod 0 °C vodu takmer neprijímajú, zamrznutím pôdy sa jej príjem prakticky preruší a nadzemné orgány rastlín ju vplyvom mrazu strácajú (desikácia). Výdaj vysoko prevyšuje príjem. Vyššie teploty počas dňa zosilňujú transpiráciu v rozmŕzajúcich listoch. K ďalšiemu zhoršovaniu vodnej bilancie prispieva nízka relatívna vlhkosť vzduchu, priame slnečné žiarenie, vietor a holomrazy. Rastliny môžu hynúť následkom sucha aj počas zimy, kedy nedokážu získavať vodu z ľadu na metabolické procesy kryptovegetácie. Najmä na ľahkých pôdach juhozápadného Slovenska účinok sucha zosilňujú silné vetry. V zimách bez snehu môžu byť veternou eróziou ohrozované aj štruktúrne pôdy. Po striedavom zamŕzaní a odmäku dochádza k vysúšaniu najvrchnejších vrstiev, voda z ľadu sublimuje do plynného skupenstva a najjemnejšie časti zeme sú odnášané vetrom. Obnažené korene a rastliny sú okrem vysušovania a nízkych teplôt potom poškodzované aj mechanicky.
Už 0,15 m vrstva snehu prepúšťa len 6 % slnečného svetla, ale prakticky neobmedzuje výmenu plynov, vrátane O2, s okolitou atmosférou.
Na Slovensku sa strieda kontinentálny s prímorským rázom klímy, čo podmieňuje veľkú premenlivosť a výkyvy v pôsobení faktorov ovplyvňujúcich prezimovanie porastov. V ostatných rokoch je táto premenlivosť znásobovaná výkyvmi, vyplývajúcimi z trendov zmeny globálnej klímy. Až na ojedinelé výnimky nemožno potom predpokladať, žeby úspešné prezimovanie porastov bolo podmienené odolnosťou len voči jednému z uvedených škodlivých faktorov. Vo väčšine ide o komplexný účinok viacerých faktorov. Okrem pôsobenia nízkych teplôt, snehu, ľadu a vody, treba zohľadňovať vlastnosti pôdy i konfiguráciu pozemku. Napriek tejto zložitosti možno za spoločný znak odolnosti voči škodlivým faktorom zimy a predjaria všeobecne považovať schopnosť rastlín znižovať aktivitu metabolických a rastových procesov (obmedzenie životných činností). K obmedzeniu nepriaznivých účinkov faktorov zimného a predjarného obdobia možno pri oziminách odporučiť:
- výber vhodnej predplodiny, včasnú a kvalitnú predsejbovú orbu
- kvalitné a namorené osivo zimovzdornej odrody
- neprehnojiť porasty dusíkom, PK hnojenie podľa potreby
- kvalitné založenie porastu, sejbu v optimálnom termíne a hĺbke. Porasty zo skorej sejby strácajú ku koncu zimy rýchlejšie odolnosť a sú náchylnejšie na choroby. Menej vyvinuté rastliny z neskorej sejby sú zasa menej odolné. Schopnosť otužovania klesá s ontogenetickým vývojom. Za optimálnu fázu pre dobré prezimovanie možno považovať II. etapu organogenézy (pri pšenici 21-25 BBCH), na konci III. etapy (pšenica 29 BBCH) klesá schopnosť otuženia i odolnosť porastov
- opatrenia na odvedenie vody tak, aby nestála na ohrozovaných častiach pozemku
- po celú zimu i v predjarí sledovať a pravidelne kontrolovať poškodenie rastlín. Pestovateľovi sa na to ponúkajú rozmanité metódy zisťovania stavu prezimovania a poškodenia porastov
- včasné a kvalitné jarné ošetrenie porastov (podľa potreby valcovanie, bránenie, regeneračné prihnojenie dusíkom, aplikácia morforegulátorov a pod.).
Autor: Ing. Pavel Jamriška, CSc., SCPV, VÚRV Piešťany
