Jose A. Egea1*, Manuel Caro2, Jesús García-Brunton2, Jesús Gambín 3, José Egea 1 és David Ruiz 1*
- 1Gyümölcstenyésztési Csoport, Növénynemesítési Tanszék, CEBAS-CSIC, Murcia, Spanyolország
- 2Murcia Mezőgazdasági Élelmiszeripari Kutatási és Fejlesztési Intézet, Murcia, Spanyolország
- 3ENAE Business School, Murciai Egyetem, Murcia, Spanyolország
A csonthéjas gyümölcs termesztésének óriási gazdasági jelentősége van Spanyolországban. Ezen gyümölcsfajok (azaz őszibarack, sárgabarack, szilva és cseresznye) termőhelyei széles és éghajlatilag változatos földrajzi területeket fednek le az országon belül. Az éghajlatváltozás bizonyos területeken, például a Földközi-tengeren már különleges intenzitással növeli az átlaghőmérsékletet. Ezek a változások a felgyülemlett hidegrázás csökkenéséhez vezetnek, ami mélyreható hatással lehet a fenológiára Prunus olyan fajok, mint a csonthéjasok, például az endodormenciát megszakító hűtési követelmények kielégítésének nehézségei, a késői fagyok előfordulása vagy a rendellenes korai magas hőmérsékletek miatt. Mindezek a tényezők súlyosan befolyásolhatják a gyümölcstermesztést és -minőséget, és ezért társadalmi-gazdasági szempontból nagyon negatív következményeket válthatnak ki az inkumbens régiókban. Így ebben a munkában a jelenlegi művelési területek jellemzését agroklimatikus változók (pl. hideg- és hőfelhalmozódás, fagy és korai abnormális hőség valószínűsége), 270 meteorológiai állomás elmúlt 20 évre vonatkozó adatai alapján végezzük. informatív képet ad a jelenlegi helyzetről. Emellett a különböző globális éghajlati modellek jövőbeli éghajlati előrejelzéseit is elemzik (az adatok a Spanyol Meteorológiai Állami Ügynökségtől (AEMET) származnak) 2065-ig két reprezentatív koncentrációs útvonal forgatókönyvéhez (azaz RCP4.5 és RCP8.5). A jelenlegi helyzetet alapul véve és a jövőbeli forgatókönyveket figyelembe véve következtetések vonhatók le a különböző fajok/fajták jelenlegi és jövőbeni adaptációs alkalmasságáról a különböző termőterületekhez. Ez az információ egy olyan döntéstámogató eszköz alapjául szolgálhat, amely segíti a különböző érdekelt feleket abban, hogy optimális döntéseket hozzanak a spanyolországi csonthéjas gyümölcsök vagy más mérsékelt égövi fajok jelenlegi és jövőbeni termesztésével kapcsolatban.
Bevezetés
Spanyolország a csonthéjas gyümölcsök (azaz őszibarack, sárgabarack, szilva és cseresznye) egyik legnagyobb termelője a világon, átlagosan 2 millió tonna éves termeléssel. Ezeknek a gyümölcsöknek a termesztése nagyon fontos gazdasági szerepet tölt be az országban, mintegy 140,260 XNUMX ha területen.FAOSTAT, 2019). Spanyolországban ezeknek a fajtáknak a fő termőterületei különböző agroklimatikus jellemzőkkel rendelkező területeken találhatók: a meleg területektől, mint a Guadalquivir-völgy és a Földközi-tenger nagy része, a hideg területekig, mint például Észak-Extremadura, Ebro-völgy és a mediterrán térség néhány belső területe. (lát ábra 1). Mivel ezeknek a növényeknek elegendő téli hidegre van szükségük ahhoz, hogy megtörjék az endodormanciát a termelési problémák elkerülése érdekében (Atkinson és mtsai, 2013)Campoy et al., 2011b; Luedeling et al., 2011; Luedeling, 2012; Julian és mtsai, 2007; Guo és munkatársai, 2015; 2019; Chmielewski et al., 2018), és (iv) válassza ki a legjobb mezőgazdasági gyakorlatokat és technológiákat az éghajlatváltozás hatásainak enyhítésére (Campoy et al., 2010; Mahmood és társai, 2018).
Hűtési és fűtési követelmények (Fadón et al., 2020b) vagy fagykár mértéke (Miranda és mtsai, 2005) a jelenleg termesztett fajok/kultivárok közül a különböző területek agroklimatikus mérőszámaival párosíthatók olyan döntési eszközök kialakítása érdekében, amelyek segítik a termelőket és más érdekelt feleket az optimális termelési és gazdaságpolitika kialakításában közép- és hosszú távon. Az éghajlati és fenológiai adatok nagy sorozatának feldolgozására rendelkezésre álló modellező eszközök már alapul szolgálnak a fent említett döntési eszközök felépítéséhez (Luedeling, 2019; Luedeling et al., 2021; Miranda és mtsai, 2021). A Földközi-tenger medencéjének éghajlati előrejelzései azt mutatják, hogy a globális felmelegedés hatásai különösen súlyosak lehetnek ezen a területen (Giorgi és Lionello, 2008; MedECC, 2020; IPCC, 2021), ezért az előrejelző intézkedések kritikusak a jövőbeni termelési problémák elkerülése érdekében, amelyek súlyosan érinthetik egyes régiók gazdaságát, mint amilyen a jelen tanulmányban bemutatott is.Olesen és Bindi, 2002; Benmoussa és társai, 2018).
Különböző kutatási tanulmányok határozták meg a globális felmelegedés negatív hatását a mérsékelt égövi gyümölcsök és diófélék termelésére a bolygó különböző régióiban. A fő okok a téli lehűlés csökkenésével kapcsolatosak, bár egyes tanulmányok a virágzás és a virágzás várható előrehaladása miatti fagyveszély növekedését is figyelembe veszik. Például Fernandez és mtsai. a lombhullató gyümölcstermesztéshez szükséges téli lehűlés csökkenését prognosztizálta Chilében, ami várhatóan negatív hatással lesz az ország északi területeire. Ugyanakkor a fagy valószínűségének jelentős csökkenését prognosztizálták a lombhullató gyümölcsfák legvalószínűbb rügyfakadási időszakában az összes figyelembe vett termőhelyen (Fernandez és munkatársai, 2020); Lorite et al. elemezte az olyan jelenségeket, mint a téli hidegség hiánya, a fagyveszély és a virágzás alatti meleg viszonyok az Ibériai-félszigeten egyes mandulafajták esetében, amelyek összekapcsolják az éghajlati előrejelzéseket és a fenológiai információkat. Megállapították, hogy általában (és a szóban forgó fajtától függően) (i) a téli hideg hiánya kifejezettebb lesz a Földközi-tenger partján és a Guadalquivir-völgyben, (ii) a virágzás alatti meleg viszonyok intenzívebbek lesznek a középső régióban. fennsík és Ebro-völgy, és (iii) a fagyveszély az északi fennsík és az északi dombos területek bizonyos területein csökken (Lorite et al., 2020). Benmoussa et al. az előrejelzések szerint Tunéziában a jövőben jelentősen csökkenni fog a téli hideg, ami jelentősen befolyásolhatja egyes gyümölcsök és diófélék termelését. Például a legpesszimistább forgatókönyv szerint csak az alacsony hűtésű mandulafajták lehetnek életképesek. Más forgatókönyvek szerint egyes pisztácia- és őszibarackfajták akár hosszú távon is életképesek lehetnek az ország északnyugati részén (Benmoussa és társai, 2020); Fraga és Santos figyelembe vették a jövőbeli hűtést és hőfelhalmozódást, valamint ezek hatását a különböző gyümölcsök portugáliai termesztésére. Előrejelzésük szerint a téli lehűlés erőteljes visszaesése várható, ami súlyosabban érinti majd az ország legbelső régióit. Az északi almatermő területek különösen ki vannak téve a lehűlés csökkentésének. A szerzők a hőfelhalmozódás növekedését is előrevetítették, nagyobb hatással az ország déli és tengerparti területein. Kiemelték, hogy ez a tény növelheti a fagykár kockázatát a fenológiai stádiumok előrehaladása miatt.Rodríguez és munkatársai, 2019, 2021; Fraga és Santos, 2021) összehasonlította egyes spanyolországi mérsékelt égövi gyümölcsök termőterületeinek jelenlegi helyzetét a hideg felhalmozódásával kapcsolatos jövőbeli klímaváltozási forgatókönyvekkel. Egyes területeken (pl. Délkelet vagy Gualdalquivir térségében) még a közeljövőben is jelentős hidegvesztéseket jósoltak. A távoli jövőre vonatkozóan (>2070) ezek a szerzők megállapították, hogy a jelenlegi termőterületeket figyelembe véve a szilva-, mandula- és almafajtákat súlyosan érintheti a hideg hiánya.Rodríguez és munkatársai, 2019, 2021).
Ebben a tanulmányban a csonthéjas gyümölcsök adaptációjához kapcsolódó fő agroklimatikus változókat vizsgáltuk Spanyolország különböző régióiban, beleértve azokat is, ahol a legfontosabb csonthéjas termés folyik, 270 időjárási állomás adatainak felhasználásával a 2000–2020 közötti időszakban. Ezt jövőbeli hőmérsékleti előrejelzések kísérik, amelyek megbecsülik a hideg és a hő felhalmozódásának alakulását, valamint a fagy és a korai abnormális hőség jövőbeni valószínűségét a jelenlegi helyzethez képest. Ezek az információk nagyon hasznosak lehetnek az optimális döntések meghozatalában az új gyümölcsösök létesítésével, a jelenlegiek áttelepítésével, vagy a hosszú távú profitszerzés érdekében optimális fajták kiválasztásával kapcsolatban.
A tanulmány fő hozzájárulása az, hogy egyszerre elemeztük a csonthéjasok adaptációjával kapcsolatos különböző agroklimatikus változókat. Nem csak a hidegrázás felhalmozódása a CR-ek teljesítéséhez, amint azt a vizsgálat során végezte Rodríguez et al. (2019, 2021) hanem a megfelelő virágzáshoz szükséges hőfelhalmozódás, a fagyveszély és egy, az irodalomban ritkán számszerűsített változó is: a téli abnormális hőesemények valószínűsége, amelyek fokozhatják az endodormancy felszabadulását, ami negatív hatással van a gyümölcstermésre, a minőségre és a terméshozamra. meleg területeken figyelték meg az elmúlt években. Az időjárási állomások nagyon sűrű hálózatából származó adatokat használtunk, amelyek pontos mérőszámokat szolgáltatnak a jelenlegi helyzethez. A jelenlegi termelő területekre fókuszáltunk, mivel valószínűleg azokon a területeken születnek majd a felmelegedési alkalmazkodással kapcsolatos döntések, ahol a megfelelő technológiák és ismeretek jól le vannak rakva. Az ilyen területeken a termésáthelyezések nemkívánatos társadalmi-gazdasági következményekkel és elnéptelenedéssel járnának. Továbbá a jelenlegi helyzet jellemzésére a becsült helyett valós óránkénti hőmérsékletet használtunk, ami nagyobb pontosságot ad az eredményeknek, mint más tanulmányoknál, ahol az óránkénti hőmérsékleteket a napi hőmérsékletekből interpolálják. A használt felbontás (~5 km) finomabb, mint más hasonló spanyolországi tanulmányokban (Rodríguez és munkatársai, 2019, 2021; Lorite et al., 2020), és akár helyi szinten is segíti a döntéshozatalt.
Anyagok és módszerek
Éghajlati adatok és agroklimatikus változók
Éghajlati adatok 340 meteorológiai állomásról, amelyek Spanyolország fő csonthéjas termőterületein találhatók (lásd ábra 1) az agroklimatikus mutatók értékelésére szolgáltak. Az adatok a fő éghajlati változókat tartalmazták, beleértve az átlagos, maximum és minimum hőmérsékletet (°C), relatív páratartalmat (%), csapadékot (mm), párolgást (ETo, mm) és napsugárzást (W/m).2). Néhány vizsgált állomáson hiányos feljegyzéseket és problémákat találtak. A spanyol szabályozás alkalmazása után (UNE 500540, 2004), végül 270 állomást választottak ki. Az óránkénti hőmérsékleti adatok teljesek voltak, kivéve a karbantartási eseményeknek megfelelő üres órákat, amelyeket nem töltöttek ki, mivel ezek a teljes adatok elhanyagolható százalékát tették ki. A 2000–2020 közötti időszak óránkénti átlaghőmérsékletét használták a fő agroklimatikus változók kiszámításához, beleértve a hideg- és hőfelhalmozódást, valamint a potenciálisan káros fagyok és a szokatlan téli hőhatások valószínűségét. Az állomásonkénti teljes évek száma állomásonként változó: állomásonként 5-21 év (medián = 20).
A hideg felhalmozódást minden évszakra november 1-től a következő év február 28-ig számoltuk. Utah (Richardson és munkatársai, 1974) és dinamikus (Fishman és munkatársai, 1987) modelleket használtak a számítás elvégzéséhez. Az egyes szezonok hőfelhalmozódását január 1-től április 8-ig (körülbelül 14 hétig) a Richardson (Richardson és munkatársai, 1974) és Anderson (Anderson és munkatársai, 1986) modellek, amelyek növekvő fokórákban (GDH) szolgáltatják az eredményeket. A fagy és a rendellenes hőség valószínűségét hetente a következőképpen számítottuk: minden héten fagyesemény következik be, ha a hőmérséklet legalább három egymást követő órán keresztül –1°C alá esik. Ezután a fagyesemények előfordulásának valószínűségét egy adott héten úgy definiáljuk, hogy hányszor volt azon a héten legalább egy fagyesemény a vizsgált időszakban, osztva a figyelembe vett évek számával. Hasonlóképpen abnormális hőség fordul elő, ha a hőmérséklet legalább három egymást követő órán keresztül 25°C fölé emelkedik. Ezután a fagyeseményeknél leírtak szerint kiszámítják a rendellenes hőesemények előfordulásának valószínűségét. Az 1. hét január 1-jén kezdődött. A fagyesemények esetében a 2-től 10-ig terjedő heteket tekintették reprezentatív potenciális veszélyes hétnek. A tartomány első hete (azaz a 2. héttől az 5-6. hétig) a legveszélyesebb a meleg területeken, míg a többi (az 5-6. héttől a 10. hétig) a hideg területeken a kritikus. A rendellenes hőségesemények esetében a figyelembe vett időszak az előző év 49. hetétől (december eleje) és 8. (február vége) között mozgott, amikor is ezek az események fokozhatták a későbbi termelési problémákkal összefüggő korai nyugalmi felszabadulást.
Jövő forgatókönyvei
A jövőbeli forgatókönyveket illetően a Spanyol Állami Meteorológiai Ügynökség (AEMET) által számított hőmérsékleti előrejelzéseket használtuk. Az AEMET az elmúlt években egy sor lecsökkentett éghajlatváltozási referencia-előrejelzést készített Spanyolországra vonatkozóan, vagy statisztikai leskálázási technikákat alkalmaz a globális éghajlati modellek (GCM) kimeneteire, vagy felhasználja a dinamikus leskálázási technikák által generált információkat európai projekteken vagy nemzetközi kezdeményezéseken keresztül. mint például a PRUDENCE, ENSEMBLES és EURO-CORDEX (Amblar-Francés et al., 2018). Ebben a tanulmányban a tervezett napi hőmérsékleteket (azaz maximumot és minimumot) használtuk, mesterséges neurális hálózatokon alapuló statisztikai leskálázással. Ezt megfelelő módszernek értékelték a jelenlegi és jövőbeli spanyolországi forgatókönyvek éghajlati előrejelzéseinek elkészítésére, miközben csökkentik a GCM-modell torzításait (Hernanz et al., 2022a,b) 5 km-es felbontású rácson. Két időhorizontot vettek figyelembe, nevezetesen a 2025–2045-öt (2035-öt jellemezve) és a 2045–2065-öt (2055-öt jellemezve), hogy rövid- és középtávú eredményeket nyújtsanak. Két reprezentatív koncentrációs útvonalat, az RCP4.5-öt és az RCP8.5-öt vettük figyelembe (van Vuuren és társai, 2011). Megjegyzendő, hogy ebben a tanulmányban tizenegy GCM-et használtak (Táblázat 1). Az eredményeket an együttes módszertan (Szemenov és Sztratonovics, 2010; Wallach et al., 2018), ahol az összes modell által kiszámított előrejelzett mutatók (pl. hideg- és hőfelhalmozódás vagy valószínűségek) átlagértékeit használták fel a következő lépésekben. Az agroklimatikus indexek kiszámításához az óránkénti hőmérsékleteket a napi hőmérsékletekből szimuláltuk a chillR csomag segítségével (Luedeling, 2019).
Táblázat 1
1 TÁBLÁZAT. A tanulmányban használt globális klímamodellek listája.
A jelenlegi és a jövőbeli forgatókönyv agroklimatikus változóinak összehasonlításához az időjárási állomások tényleges elhelyezkedését összehasonlítottuk a rács legközelebbi pontjaival. A meteorológiai állomások és a rács legközelebbi pontjai közötti maximális, minimális és átlagos távolság 3.87, 0.26 és 2.14 km volt. Minden esetben (jelenlegi és jövőbeli forgatókönyvek) a szóban forgó meteorológiai állomások körüli interpolált területet (azaz a legközelebbi meteorológiai állomástól legfeljebb 50 km-re) számítottuk ki az inverz távolságsúlyozási módszerrel.
Eredmények
Hideg felhalmozódás
Amint fentebb rámutattunk, két modellt használtunk a hideg felhalmozódásának kiszámításához, nevezetesen a Utah-t (hűtési egységekben) és a dinamikus modellt (részletekben). A teljes perióduson belüli összes felhalmozódott hidegrázás átlagértékeit használva minden állomásra, nagyon magas korrelációt találtunk a két index között (R2 = 0.95, Kiegészítő ábra 1). Ezért az eredményeket csak az egyik (rész) felhasználásával mutatjuk be. ábra 2 az átlagos hidegrészek térbeli mintázatait mutatja a különböző figyelembe vett időszakokban. A jelenlegi helyzetben azt látjuk, hogy számos földrajzi terület van, ahol magas a hideg felhalmozódása (≥75 rész), mint például az Ebro-völgy, Észak-Extremadura és néhány belső terület a Földközi-tengeren. Csak a Földközi-tengeren és a Guadalquivir-völgyben találhatók meleg területek, ahol a hideg felhalmozódása 60 adag alatt van (néhány elszigetelt területen még 50 alatt is). A jövőbeli forgatókönyvek a meleg területeken, Extremadura északi részén és a Földközi-tenger egyes belső területein a felgyülemlett hidegség egyértelmű csökkenését mutatják. Az Ebro-völgyben a felhalmozott lehűlés csökkenése a terület keleti részén produkálódik, míg a belső területeken még a legpesszimistább forgatókönyv (pl. 2055_RCP8.5) esetén is jelentős téli lehűlés halmozódik fel. A globális felmelegedés hatása a téli lehűlés csökkenésére a 2055_RCP8.5 forgatókönyv szerint a várakozásoknak megfelelően intenzívebb. Kiegészítő táblázatok 1-4 mutassa meg az átlagos hideg felhalmozódást a vizsgált időszakban (november 1-től február végéig) részletekben minden helyszínen és modellben minden figyelembe vett jövőbeli forgatókönyvben. Megjelenik a tizenegy modell kimeneteinek átlagértéke, valamint összehasonlítás céljából a 2000–2020 közötti időszakban regisztrált halmozott hidegrázás.
ábra 2
2 ÁBRA. Hideg felhalmozódás Spanyolország fő kőtermelési területein a jelenlegi helyzet (körülbelül 2000–2020), két időhorizont (2025–2045 és 2045–2065) és két jövőbeli forgatókönyv (RCP4.5 és RCP8.5) szerint.
Annak ellenőrzésére, hogy a hideg felhalmozódásának várható csökkenése hasonló hatással lesz-e a helyszínekre az aktuális hideg felhalmozódásától függően, a 270 meteorológiai állomás osztályozását végezték el, a jelenlegi forgatókönyv szerinti átlagos felhalmozott részek szerint osztva: alacsony felhalmozódás (< 60 adag, 34 állomás), közepes felhalmozódású (60 és 80 adag között, 121 állomás) és magas felhalmozódású (80 adag felett, 115 állomás). ábra 3 megmutatja a felhalmozott részek boxplotjait minden forgatókönyvben a három típusú helyhez. A hideg felhalmozódás megfigyelt csökkenése az egyes forgatókönyvek szerint várható. A jelenlegi és a jövőbeli forgatókönyvek mediánértékei közötti különbségek tekintetében úgy tűnik, hogy a három helyszíntípus azonos viselkedést mutat (ami azt jelenti, hogy az alacsony felhalmozódású területeken nagyobb a százalékos veszteség). Az adatok terjedése azonban nagyon eltérő. Az alacsony és magas hidegakkumulációs területek alacsonyabb szórást mutatnak (néhány kiugró értékkel az eloszlás alsó végén), mint a közepes területek, amelyek nagyobb diszperziót mutatnak, de nincsenek kiugró értékek. A magas hűtésű területekre vonatkozó kiugró értékek elemzése azt mutatja, hogy mind a négy jövőbeli forgatókönyv kiugró értéke egy belső mediterrán helynek (Játiva) felel meg. Az alacsony lehűléses területeken a kiugró érték minden esetben (beleértve a jelenlegi forgatókönyvet is) egy tengerparti mediterrán helynek (Almería) felel meg. Az alacsony lehűléses területeken az eloszlás felső határának kiugró értékei a Földközi-tenger belső területeinek felelnek meg (pl. Montesa, Callosa de Sarriá és Murcia), bár ezek műtermékek lehetnek, mivel az előrejelzések a jövőben több hideg felhalmozódását jósolják, mint a jelenlegi forgatókönyv. Ezeket az időjárási állomások tényleges elhelyezkedése és a rács legközelebbi pontja közötti esetleges éghajlati különbségek okozhatják a jövőbeli előrejelzések szempontjából.
ábra 3
3 ÁBRA. Az összes forgatókönyvben az alacsony (<60 adag), közepes (60 és 80 adag közötti) és magas (>80 adag) hideg felhalmozási állomások felhalmozódott hidegének dobozdiagramjai a jelenlegi forgatókönyvre vonatkoztak.
Hőfelhalmozódás
A hőfelhalmozást két modell (azaz Richardson és Anderson modell) segítségével számítottam ki, hasonlóan a hidegakkumulációhoz. A két modell eredménye között is magas korrelációt találtak (R2 = 0.998, Kiegészítő ábra 2). Ezért az eredményeket csak az Anderson-modell eredményeinek felhasználásával mutatjuk be. ábra 4 az átlagos GDH térbeli mintázatait mutatja a különböző figyelembe vett időszakokban. Úgy tűnik, hogy a GDH-val kapcsolatos összes forgatókönyv fordítottan korrelál a hozzájuk tartozó hideg felhalmozódási forgatókönyvekkel (ábra 2). Azokon a helyeken, ahol alacsony a hideg felhalmozódása, nagy a hőfelhalmozódás, és fordítva. Ahogy a jövőbeli forgatókönyvek szerint a hideg felhalmozódása csökken, a hőfelhalmozódás arányosan növekszik minden területen. Például a Pearson-korrelációs együttható az elveszett hideg felhalmozódása és a nyert hő felhalmozódása között a jelenlegi és a 2055_RCP8.5 forgatókönyv esetén 0.68 (p-érték < 1e-15).
ábra 4
4 ÁBRA. Hőfelhalmozódás Spanyolország fő kőtermelési területein a jelenlegi helyzetben (körülbelül 2000–2020), két időhorizont (2025–2045 és 2045–2065) és két jövőbeli forgatókönyv (RCP4.5 és RCP8.5) szerint
A hideg felhalmozódás esetéhez hasonlóan a 2055_RCP8.5 forgatókönyvben a GDH növekedésének hatásai a várakozásoknak megfelelően intenzívebbek. Kiegészítő táblázatok 5-8 mutasd be az átlagos hőfelhalmozódást a vizsgált időszakban (január 1.-április 8.) GDH-ban minden helyszínen és modellben minden figyelembe vett forgatókönyvben. Megjelenik a tizenegy modell teljesítményének átlagértéke, valamint összehasonlítás céljából a 2000-2020 közötti időszakban regisztrált felhalmozott hő.
Fagy és abnormális hőség események valószínűsége
A fent definiált fagyesemények valószínűsége az alábbi ábrán látható ábra 5 a 2–10. hét összehasonlítása a jelenlegi és a 2035_RCP4.5 és 2055_RCP8.5 forgatókönyv esetén (csak a valószínűségek ≥ 10%). A jelenlegi helyzetben különösen az Ebro-völgy területein, de Észak-Extremadurán és a Földközi-tenger belső területein is jelentős fagyesélyek jelentkeztek. A fagy valószínűsége a várakozásoknak megfelelően a 2. hétről a 10. hétre csökken, de az Ebro-völgy egyes helyein még mindig jelentős a fagy valószínűsége a 10. héten. Az elemzett jövőbeli forgatókönyvek ábra 5 a legoptimistább (azaz 2035_RCP4.5), illetve a pesszimistább (azaz 2055_RCP8.5) a hőmérséklet-emelkedés tekintetében. A fagyesemények valószínűsége Extremaduráról eltűnik és minden területen csökken, míg az Ebro-völgy éppen lecsökkent területei és egyes elszigetelt területek a Földközi-tenger belsejében még a 10. héten is 10% feletti valószínűséget mutatnak. A jelenlegi helyzethez hasonlóan a fagy valószínűsége csökken Figyelemre méltó, hogy a 2_RCP10 és 2035_RCP4.5 forgatókönyvek hasonló képeket mutatnak be a fagyesemények valószínűségét illetően, ami felfedi, hogy az Ebro-völgyben és néhány belső mediterrán helyen fagyesemények fognak bekövetkezni az összes figyelembe vett forgatókönyvben.
ábra 5
5 ÁBRA. Fagyesemények valószínűsége Spanyolország fő kőtermelési területein a 2. és 10. hét között a jelenlegi, 2035_RCP4.5 és 2055_RCP8.5 forgatókönyv szerint.
Megbeszélés és következtetés
Ez a tanulmány megpróbálta jellemezni Spanyolország fő csonthéjas termőterületeit a történelmi agroklimatikus adatok (különösen a hőmérséklet) segítségével, amelyek 270 meteorológiai állomásról származtak, és összehasonlítani az eredményeket a jövőbeli előrejelzésekkel két időhorizontban és RCP forgatókönyvben. A vizsgálati területeket az alapján választottuk ki, hogy a csonthéjas gyümölcsök (azaz őszibarack, kajszibarack, szilva, cseresznye) termesztésével kapcsolatos jelenlegi és jövőbeni döntések elsősorban a jelenlegi termőterületeken belül születnek, ahol a tudás, ill. e növények termesztésének technológiája erősen telepített. Így ez a tanulmány nem foglalkozik a csonthéjas gyümölcs termesztésének más jövőbeni lehetséges helyeivel.
A főbb számított változók, azaz a hideg- és hőfelhalmozódás azt mutatják, hogy a vizsgált területek agroklimatikus szempontból igen változatosak, és a klímaváltozásnak még középtávon is jelentős hatása lesz, különösen a legmelegebb területeken. A modellek bármelyikének kiszámításához használt modellek (azaz Utah és Dynamic a hidegre, illetve Richardson és Anderson a hőfelhalmozásra) nagyon magas korrelációt mutatnak, amint azt korábban megállapították Ruiz és mtsai. (2007, 2018).
A hideg felhalmozódásának jelentős csökkenése várható minden területen, ami megegyezik a mediterrán területeken végzett korábbi tanulmányokkal (Benmoussa és társai, 2018, 2020; Rodríguez és munkatársai, 2019; Delgado és munkatársai, 2021; Fraga és Santos, 2021). A hideg felhalmozódás csökkenése abszolút értékben hasonló lesz az összes vizsgált régióban, de a legmelegebbek (pl. a mediterrán térség és a Guadalquivir-völgy) sokkal jobban érintettek a csonthéjasok termesztésére való alkalmasság szempontjából, mivel a jelenlegi helyzetük már korlátot jelent sok fajta. Az olyan hideg területeken, mint az Ebro-völgy és Extremadura, a hideg felhalmozódásának csökkenése elvileg nem akadályozza a művelés folytatását, bár Extremadurában és a Földközi-tengeren bizonyos hideg helyeken a hideg felhalmozódás csökkenése intenzívebb lesz, mint más hideg helyeken. Megjegyzendő, hogy szerint ábra 3, a hidegrázás hirtelen csökkenése figyelhető meg a jelenlegi helyzet és a közeljövő között. A felhasznált rács felbontása, még ha finom is (~5 km) is okozhatja ezt a hatást. A tervezett és a valós értékek közötti túlzott eltérésekhez vezető eltérések további lehetséges forrásai lehetnek a fennmaradó GCM-modell torzítások, amelyek nem teljesen minimalizálódnak a skálázási folyamat során, vagy az a tény, hogy az elvégzett számításokat valós óránkénti hőmérsékletekkel (azaz aktuális szcenárió) és számítások a tervezett napi maximum és minimum hőmérsékletekből származtatott idealizált hőmérsékleti görbékkel (Linvill, 1990) a jövőbeli forgatókönyvekhez. Hasonló hirtelen eséseket figyeltek meg a közeljövőben Rodríguez és munkatársai is, akik a 30–2021 közötti időszakra akár 2050 hűtési adag csökkenést prognosztizáltak egyes spanyolországi helyeken.Rodríguez és munkatársai, 2019), ami megegyezik eredményenkkel. Benmoussa et al. (2020), Delgado et al. (2021)és Fraga és Santos (2021) Hirtelen csökkenésről számolt be a történelmi és a jövőbeli forgatókönyvek között Tunéziában, Portugáliában és Asztúriában (Észak-Spanyolországban). A mi esetünkhöz hasonlóan ezek a vizsgálatok is azt mutatták, hogy a felhalmozott hidegrázás tekintetében a közeljövőben nem jelentkeznek lényeges különbségek, függetlenül a figyelembe vett RCP-től. A hideg felhalmozódással ellentétben a hőfelhalmozódás minden forgatókönyvben növekedni fog (különösen a 2055_RCP8.5-ben a vártnak megfelelően), és ennek fejlődése fordított a hideg felhalmozódásával. Ezt is megfigyelték Fraga és Santos (2021) Portugália számára.
Kiszámították a fagy és a szokatlan hőség valószínűségét azokban a hetekben, amelyek jelentősen befolyásolhatják a hozamot és a termelést (pl. késői fagy vagy abnormális hőesemények az endodormancy felszabadulás előtt). A jelenlegi forgatókönyv szerint a fagyok gyakoribbak a hideg területeken, ahogy az várható volt. A kulcsfontosságú hetekben a rendkívüli hőség az elmúlt években a Földközi-tenger térségében összpontosult, de nagyon kicsi a valószínűsége. Ezekre a változókra vonatkozó jövőbeli becslések azt mutatják, hogy a fagyesemények olyan hetekben, amikor a csonthéjas gyümölcsök termelése hatással lehet (Miranda és mtsai, 2005; Julian és mtsai, 2007) az évszázad előrehaladtával csökkenni fog, és ritkább lesz az RCP8.5 esetében, ami megegyezik a korábbi tanulmányokkal (Leolini és társai, 2018). Mindazonáltal az Ebro-völgy egyes területein és a mediterrán térségek bizonyos belső helyein még a legmelegebb forgatókönyv esetén is jelentős számú fagyesés várható az aktuális hetekben (pl. 2055_RCP8.5, ábra 5). A fagyesemény hőmérsékleti és expozíciós időbeli meghatározása szorosan összefügg az inkumbens fajta fenológiai állapotával (Miranda és mtsai, 2005). Tekintettel a lehetséges csonthéjas gyümölcsfajták sokféleségére, a nagyon alacsonytól a nagyon magas CR-ig, valamint az elemzett helyek számához, a hidegtől a melegig, a fagyesemény fajlagos/helyszín-definícióinak meghatározása ebben a tanulmányban nem kivitelezhető a nagy mennyiség miatt. érintett információkat. Az ilyen típusú vizsgálatokat általában néhány helyszín és/vagy fajta felhasználásával végzik, mint például az általa végzett Lorite et al. (2020) mandula esetében Spanyolországban, Fernandez és mtsai. (2020) Chilében, aki 0°C alatti minimumhőmérsékletet számított ki a legreprezentatívabb lombhullató gyümölcsfafajták virágzási időszakában, mind a kilenc figyelembe vett termőhelyen, vagy Parker és mtsai. (2021) akik három faj (azaz mandula, avokádó és narancs) különböző hőmérsékleteit és fenológiai stádiumait vették figyelembe, de elvégezték a terület általános jellemzését három hőmérséklet (0, -2 és +2°C) és az expozíciós idő figyelembevételével. A –1°C-os és legalább három egymást követő órás választásunk a fagyesemények alakulását kívánja jellemezni, nem pedig az egyes fajták specifikus kártételét, ami más vizsgálatot feltételezne. Ezt a meghatározást a szakértői vélemények lekérése után fogadták el. A CR és HR tekintetében a fajták nagy száma, valamint a vizsgált területek hőmérsékleti viszonyainak sokfélesége miatt a vizsgálatban azokat a heteket (2-től 10-ig) választottuk ki, ahol a fajta/helyszín összes (vagy legtöbb) kombinációja alkalmazható. fenológiai állapotának megfelelően fagykárosodásra érzékenyek. Döntéshozatali célokra a termelőknek ki kell választaniuk azt a térképet, amely a legjobban illik az adott helyzetükhöz (pl. fajta/helyszín), hogy meghozzák az optimális döntést. Általában a meleg területek és/vagy a korán virágzó fajták a korábbi hetekhez kapcsolódnak a vizsgált tartományban, míg a hideg területek és/vagy a késői virágzású fajták a figyelembe vett tartomány későbbi heteihez kapcsolódnak. Télen fellépő abnormális hőhatások, amelyek fokozhatják a korai szagfelszabadulást, ami negatívan befolyásolja a termelést (Viti és Monteleone, 1995; Rodrigo és Herrero, 2002; Ladwig és társai, 2019), főként a Guadalquivir-völgyben, a Földközi-tenger part menti területein, valamint Extremadurában és az Ebro-völgy egyes területein fognak növekedni február közepén vagy végén (ábra 6). Ennek a mutatónak a számszerűsítésével általában nem foglalkozik a szakirodalom, de fontos termelési problémákat okozhat a meleg területeken, amint azt az elmúlt években megfigyelték. Ismételten szakértői vélemények indokolták, hogy legalább három egymást követő órára 25°C-ot vagy magasabb hőmérsékletet állítsanak be egy ilyen esemény meghatározásához. A fagyesemények valószínűségéhez hasonlóan kiválasztottuk azokat a heteket (49-től 8-ig), ahol a fajta/helyszín összes (vagy legtöbb) kombinációja fenológiai állapotának megfelelően érzékeny lehet ezekre az eseményekre. Általában a meleg területek és/vagy a korán virágzó fajták a korábbi hetekhez kapcsolódnak a vizsgált tartományban, míg a hideg területek és/vagy a késői virágzású fajták a figyelembe vett tartomány későbbi heteihez kapcsolódnak.
A jelen tanulmányban számolt agroklimatikus mérőszámok értékes információkkal szolgálnak a termelők számára, hogy minden termőterületen, alkalmazkodási szempontból a legmegfelelőbb fajtákat válasszák ki. Minden fajtának megvannak a CR-ei, amelyek megtörik az endodormanciát (Campoy et al., 2011b; Fadón et al., 2020b). A hideg felhalmozódásának a jövőbeli forgatókönyvekben előre jelzett csökkenése azt okozhatja, hogy a jelenleg termesztett fajták bizonyos területeken nem teljesítik a CR-t, különösen a mediterrán és a Guadalquivir-völgyi területeken, amelyek már melegek. Ez egy hiányos szagfelszabadulást jelentene, amely három fő vonatkozásban érinti a gyümölcsfákat, nevezetesen a virágbimbó-hullás (és ezáltal a rossz virágzás), a virágzás és a csírázás késése, valamint mindkét folyamat egységességének hiánya, ami súlyos termelési problémákhoz vezet (Legave et al., 1983; Erez, 2000; Atkinson és mtsai, 2013). Mindezek jelentős gazdasági veszteségeket okozhatnak a termelőknek. Ebben az összefüggésben kulcsfontosságú a CR ismerete a különböző fajták esetében, bár a csonthéjas gyümölcsfákról jelenleg viszonylag kevés információ áll rendelkezésre (Fadón et al., 2020b), beleértve az őszibarackot (Maulión et al., 2014), sárgabarack (Ruiz és mtsai, 2007), szilva (Ruiz és mtsai, 2018), és cseresznye (Alburquerque et al., 2008).
Az olyan meleg területeken, mint a Földközi-tenger és a Guadalquivir-völgy, ahol a felhalmozott lehűlés a jelenlegi helyzetben 60 adag alatt van, korai érésű fajtákat termesztenek, amelyek CR-értéke 30-60 adag között van. A CR teljesítése ezeknél a fajtáknál az összes elemzett jövőbeli forgatókönyvben veszélybe kerülhet (ábra 2). Ahhoz, hogy a különböző fajok/kultivárok alkalmazkodni tudjanak ezekhez a területekhez, áttelepítésre lehet szükség, és néhány fajtát közeli területekre (belső zónák a mediterrán térségben vagy Extremadura felé a Guadalquivir-völgy esetében) kell áthelyezni. ahol a CR a jövőbeni forgatókönyvekben is teljesül, és a fagykockázatok várhatóan csökkennek. Ebben az összefüggésben a nagyon alacsony CR-értékkel rendelkező fajták bevezetése vagy fejlesztése kulcsfontosságú célponttá válik az inkumbens fajok/fajták nemesítési programjaiban, különösen annak érdekében, hogy alkalmasak legyenek a meleg területekre, ahol a jelenlegi fajták alkalmazkodása a jövőben veszélybe kerül. forgatókönyvek. Ellenkező esetben ezek a területek nem tudják megtartani csonthéjas termesztéshez kapcsolódó termelő és gazdasági tevékenységüket. Ezen túlmenően különböző agronómiai gyakorlatokat és stratégiákat is lehetne alkalmazni, hogy ezeken a területeken legalább helyi szinten minimalizálják a hideg felhalmozódás csökkenését. A biostimulánsok alkalmazását az endodormenciának a CR teljesítése előtti megszakítására, vagy árnyékoló hálók használatát a különböző nyugalmi szakaszokban már leírták csonthéjas termesztésű meleg területeken (Gilreath és Buchanan, 1981; Erez, 1987; Costa és munkatársai, 2004; Campoy et al., 2010; Petri et al., 2014), bár további kutatásokat és optimalizálást kell végezni e technikák hatékonyabbá tétele és szisztematikus használatuk előmozdítása érdekében. Ezzel szemben a leghidegebb termőterületeken, mint az Ebro-völgy, Extremadura északi része és a mediterrán térség egyes belső területein, kevesebb fagyesemény várható, ami lehetővé tenné a jelenleginél korábbi fajták termését, ami növelné az életképes fajták számát és ezért a piacra való kínálat a térségre nézve pozitív gazdasági következményekkel jár. Összességében minden termőterületen kulcsfontosságú a jelenleg termesztett fajták figyelembe vétele, és annak elemzése, hogy mely fajták állnak a CR teljesítésének határán, helyettesíteni vagy elhelyezni, vagy bevezetni a fent leírt gazdálkodási gyakorlatokat az új klímaváltozáshoz való alkalmazkodás érdekében. forgatókönyvek.
A hőfelhalmozás tekintetében a jövőbeli forgatókönyvek ennek a változónak a növekedését prognosztizálják az összes vizsgált területen (ábra 4). A meleg és közepes területeken ez a változó nem olyan meghatározó, mint a hideg felhalmozódása, de jelentős hatással lehet a fenológiára, előrelépést eredményezve a virágzási időpontokban, és így növelve a fagysérülések kockázatát (Mosedale et al., 2015; Unterberger et al., 2018; Ma és munkatársai, 2019). További pontként ez a virágzási előleg érési előleget is tartalmaz (Peñuelas és Filella, 2001; Campoy et al., 2011b), amelyet a termelőknek figyelembe kell venniük termékeik stratégiai piaci forgalomba hozatalához. Ezzel szemben a hideg területeken a jelenlegi helyzetben a hőfelhalmozás hiánya károsíthatja a fenológiai fejlődést és a gyümölcsnövekedést (Fadón et al., 2020a). Ezeknek a jelenleg hideg területeknek kedvez majd a jövőbeli forgatókönyvek előre jelzett hőfelhalmozási növekedése. Ahogy látható ábra 6, az abnormális hőség a jövőben gyakrabban fordul elő olyan időpontokban, amikor a gyümölcsfák még nem hozták ki az endodormanciát, különösen az olyan meleg területeken, mint a Guadalquivir-völgy és a mediterrán helyek. Ezeknek az eseményeknek nagyon negatív hatása lehet, ha a CR részlegesen fedett (körülbelül 60-70%), ami tökéletlen nyugalmi felszabadulást idézhet elő, ami vegetatív és virágzási problémákkal járhat, ami negatív hatással van a terméskötésre és a terméshozamra (Rodrigo és Herrero, 2002; Campoy et al., 2011a).
Mindenesetre a hideg- és hőfelhalmozási rezsimek változásai nem gyakorolnak közös hatást az összes fajtára és azok helyére, mivel bizonyos kompenzációs hatások léphetnek fel a hideg/hőfelhalmozódás egyensúlyát illetően a szagfelszabadulás vagy a virágzási időpontok előrejelzése szempontjából (Pope és munkatársai, 2014). Emellett a helyek lokális léptékű agroklimatikus jellemzése a térbeli heterogenitás miatt az adatok sajátos kalibrálását igényelheti (Lorite et al., 2020), hogy a legjobb döntéseket hozhassa az optimális fajtaválasztással kapcsolatban. Az ebben a tanulmányban bemutatott eredmények nemcsak csonthéjas termesztésben lehetnek hasznosak, hanem más mérsékelt égövi gyümölcsök esetében is, amelyek rendkívül fontosak az inkumbens területeken, pl. a La Rioja-i (Ebro-völgy) szőlőültetvények és mások. Ezek az eredmények olyan döntéstámogató rendszerek alapjául szolgálhatnak, amelyek közép- és hosszú távon segítik a termelőket az optimális stratégiai döntések meghozatalában (pl. fajtaválasztás, áttelepítés, hatásmérséklő kezelési gyakorlatok megvalósítása).
Adatok rendelkezésre állási nyilatkozata
A tanulmányban bemutatott eredeti hozzászólásokat a cikk/Kiegészítő anyag, további érdeklődők a megfelelő szerzőkhöz fordulhatnak.
Szerzői hozzájárulások
MC, JG-B, JG és DR tervezte és tervezte a tanulmányt. Az MC szolgáltatta a jelenlegi forgatókönyv agroklimatikus adatait. A JAE elvégezte a számításokat a jövőbeli forgatókönyvekre. JAE és DR írta a kézirat fő részét. A JE műszaki agronómiai szempontokról adott tájékoztatást. JG irányította azt az innovációs projektet, amely ezt a kutatást finanszírozta. Minden szerző átdolgozta a dokumentumot, és jóváhagyta a benyújtott változatot.
Finanszírozás
Pénzügyi támogatást a spanyol Mezőgazdasági, Halászati és Élelmiszerügyi Minisztérium biztosított a „Csonthéjas gyümölcsök ágazatának alkalmazkodása az éghajlatváltozáshoz” innovációs projekt (REF: MAPA-PNDR 20190020007385) és a PRIMA, a H2020, az Európai Unió keretrendszere keretében támogatott programon keresztül. kutatási és innovációs program („AdaMedOr” projekt; a spanyol Tudományos és Innovációs Minisztérium PCI2020-112113 pályázati száma).
Összeférhetetlenség
A szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában hajtották végre, amelyek potenciális összeférhetetlenségnek tekinthetők.
A kiadó megjegyzése
A cikkben megfogalmazott összes állítás kizárólag a szerzők állításaira vonatkozik, és nem feltétlenül jelenti a kapcsolt szervezeteik, illetve a kiadó, a szerkesztők és a lektorok állításait. A jelen cikkben értékelt termékekre vagy a gyártó által megfogalmazott állításokra a kiadó nem vállal garanciát és nem hagy jóvá.
Köszönetnyilvánítás
Köszönjük a „Csonthéjas gyümölcsök ágazatának alkalmazkodása az éghajlatváltozáshoz” spanyol operatív csoport minden tagjának (FECOAM, FECOAV, ANECOOP, Frutaria, Basol Fruits, Fundación Universidad-Empresa de la Región de Murcia, Fundación Cajamar) az értékes hozzájárulásért a projekt fejlesztése. Köszönjük az AEMET honlapján elérhető adatokat (http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/cambio_climat/datos_diarios).
Kiegészítő anyag
A cikk kiegészítő anyagai a következő címen találhatók: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.842628/full#supplementary-material
Kiegészítő 1. ábra | Korreláció az átlagos felhalmozott adagok és a lehűlési egységek között a jelenlegi forgatókönyv szerint az összes időjárási állomáson.
Kiegészítő 2. ábra | Az Anderson és a Richardson modellek átlagos halmozott GDH-ja közötti korreláció a jelenlegi forgatókönyvre az összes meteorológiai állomáson.
Referenciák
Alburquerque, N., García-Montiel, F., Carrillo, A. és Burgos, L. (2008). Csemegecseresznye fajták hűtési és hőigénye, valamint a tengerszint feletti magasság és a hűtési igény kielégítésének valószínűsége közötti összefüggés. Environ. Exp. Bot. 64, 162–170. doi: 10.1016/j.envexpbot.2008.01.003
Amblar-Francés, MP, Pastor-Saavedra, MA, Casado-Calle, MJ, Ramos-Calzado, P. és Rodríguez-Camino, E. (2018). Stratégia az éghajlatváltozási előrejelzések generálására, amelyek táplálják a spanyol hatásközösséget. Adv. Sci. Res. 15, 217-230.
Anderson, JL, Richardson, EA és Kesner, CD (1986). A „Montmorency” meggy hűtési egység és virágbimbó fenológiai modelljének validálása. Acta Hortic. 1986, 71–78. doi: 10.17660/ActaHortic.1986.184.7
Atkinson, CJ, Brennan, RM és Jones, HG (2013). A lehűlés csökkenése és hatása a mérsékelt égövi évelő növényekre. Environ. Exp. Bot. 91, 48–62. doi: 10.1016/j.envexpbot.2013.02.004
Benmoussa, H., Ben Mimoun, M., Ghrab, M. és Luedeling, E. (2018). Az éghajlatváltozás fenyegeti a közép-tunéziai dióültetvényeket. Int. J. Biometeorol. 62, 2245–2255. doi: 10.1007/s00484-018-1628-x
Benmoussa, H., Luedeling, E., Ghrab, M. és Ben Mimoun, M. (2020). A téli lehűlés súlyos csökkenése hatással van a tunéziai gyümölcs- és dióültetvényekre. Clim. Chan. 162, 1249–1267. doi: 10.1007/s10584-020-02774-7
Campoy, JA, Ruiz, D., Cook, N., Allderman, L. és Egea, J. (2011a). Magas hőmérséklet és a rügyfakadás ideje a 'Palsteyn' kajszibarackban. A hűtési és fűtési követelmények teljesítésének jobb megértése felé. Sci. Hortic. 129, 649–655. doi: 10.1016/j.scienta.2011.05.008
Campoy, JA, Ruiz, D. és Egea, J. (2011b). A mérsékelt égövi gyümölcsfák nyugalma a globális felmelegedés kontextusában: áttekintés. Sci. Hortic. 130, 357–372. doi: 10.1016/j.scienta.2011.07.011
Campoy, JA, Ruiz, D. és Egea, J. (2010). Az árnyékolás és a tidiazuron+olajos kezelés hatása a kajszibarackban a nyugalmi időszak megtörésére, a virágzásra és a terméskötésre meleg-téli éghajlaton. Sci. Hortic. 125, 203–210. doi: 10.1016/j.scienta.2010.03.029
Chmielewski, F.-M., Götz, K.-P., Weber, KC és Moryson, S. (2018). Az éghajlatváltozás és a tavaszi fagy okozta károk a cseresznyében Németországban. Int. J. Biometeorol. 62, 217–228. doi: 10.1007/s00484-017-1443-9
Chylek, P., Li, J., Dubey, MK, Wang, M. és Lesins, G. (2011). Megfigyelt és modellezett 20. századi sarkvidéki hőmérsékleti változékonyság: kanadai földrendszer modellje, CanESM2. Atmos. Chem. Phys. Beszéljétek meg. 11, 22893–22907. doi: 10.5194/acpd-11-22893-2011
Costa, C., Stassen, PJC és Mudzunga, J. (2004). Kémiai pihenéstörő szerek a dél-afrikai mag- és csonthéjas ipar számára. Acta Hortic. 2004, 295–302. doi: 10.17660/ActaHortic.2004.636.35
Delgado, A., Dapena, E., Fernandez, E. és Luedeling, E. (2021). Éghajlati követelmények nyugalmi időszak alatt az északnyugat-spanyolországi almafáknál – A globális felmelegedés veszélyeztetheti a magas hőmérsékletű fajták termesztését. Eur. J. Agron. 130:126374. doi: 10.1016/j.eja.2021.126374
Delworth, TL, Broccoli, AJ, Rosati, A., Stouffer, RJ, Balaji, V., Beesley, JA et al. (2006). A GFDL CM2 globális kapcsolt klímamodellei. I. rész: megfogalmazás és szimuláció jellemzői. J. Clim. 19, 643–674. doi: 10.1175/JCLI3629.1
Dufresne, J.-L., Foujols, M.-A., Denvil, S., Caubel, A., Marti, O., Aumont, O. et al. (2013). Klímaváltozási előrejelzések az IPSL-CM5 földi rendszermodell használatával: CMIP3-ról CMIP5-re. Clim. Dyn. 40, 2123–2165. doi: 10.1007/s00382-012-1636-1
Erez, A. (1987). Rügyfakadás vegyszeres védekezése. Hortscience 22, 1240-1243.
Erez, A. (2000). „Rügynyugalom; Jelenség, problémák és megoldások a trópusokon és a szubtrópusokon” c Mérsékelt égövi gyümölcstermesztés meleg éghajlaton, szerk. A. Erez (Dordrecht: Springer), 17–48. doi: 10.1007/978-94-017-3215-4_2
Fadón, E., Fernandez, E., Behn, H. és Luedeling, E. (2020a). Koncepcionális keret a lombos fák téli nyugalmához. Mezőgazdasági üzemtan 10:241. doi: 10.3390/agronomy10020241
Fadón, E., Herrera, S., Guerrero, BI, Guerra, ME és Rodrigo, J. (2020b). Mérsékelt égövi csonthéjas gyümölcsfák (Prunus sp.) hűtési és hőigénye. Mezőgazdasági üzemtan 10:409. doi: 10.3390/agronomy10030409
FAOSTAT (2019). Élelmiszer- és mezőgazdasági adatok. Róma: FAO.
Fernandez, E., Whitney, C., Cuneo, IF, és Luedeling, E. (2020). A téli lehűlés csökkenésének kilátásai a lombhullató gyümölcstermesztésben Chilében a 21. század során. Clim. Chan. 159, 423–439. doi: 10.1007/s10584-019-02608-1
Fishman, S., Erez, A. és Couvillon, GA (1987). A nyugalmi állapot feltörésének hőmérsékletfüggése növényekben: kooperatív átmenetet magában foglaló kétlépcsős modell matematikai elemzése. J. Theor. Biol. 124, 473–483. doi: 10.1016/S0022-5193(87)80221-7
Fraga, H. és Santos, JA (2021). Az éghajlatváltozásnak a hűtésre és a kényszerítésre gyakorolt hatásainak értékelése a fő portugáliai friss gyümölcs régiókban. Elülső. Plant Sci. 12:1263. doi: 10.3389/fpls.2021.689121
Gilreath, PR és Buchanan, DW (1981). A „Sungold” és „Sunlite” nektarin virágos és vegetatív rügyfejlődése, amelyet a pihenés alatti fej feletti permetezéssel végzett párolgásos hűtés befolyásol. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 106, 321-324.
Giorgetta, MA, Jungclaus, J., Reikk, CH, Legutke, S., Bader, J., Böttinger, M. et al. (2013). Az éghajlat és a szénciklus változásai 1850-ről 2100-ra az MPI-ESM szimulációkban a Coupled Model Intercomparison Project 5. fázisában. J. Adv. Modell. Earth Syst. 5, 572–597. doi: 10.1002/jam.20038
Giorgi, F. és Lionello, P. (2008). Klímaváltozási előrejelzések a mediterrán térségben. Glob. Bolygó. Chan. 63, 90–104. doi: 10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
Guo, L., Dai, J., Wang, M., Xu, J. és Luedeling, E. (2015). A mérsékelt égövi fák tavaszi fenológiájának válaszai az éghajlat felmelegedésére: esettanulmány a sárgabarack virágzásáról Kínában. Agric. Mert. Meteorol. 201, 1–7. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.10.016
Guo, L., Wang, J., Li, M., Liu, L., Xu, J., Cheng, J. és munkatársai. (2019). Elterjedési határok, mint természetes laboratóriumok, amelyek segítségével következtethetünk a fajok virágzási reakcióira az éghajlat felmelegedésére és a fagyveszélyre. Agric. Mert. Meteorol. 268, 299–307. doi: 10.1016/j.agrformet.2019.01.038
Hatfield, JL, Sivakumar, MVK és Prueger, JH (szerk.) (2019). Agroklimatológia: A mezőgazdaság és az éghajlat összekapcsolása. 1. kiadás Madison: American Society of Agronomy.
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M., Ramos-Calzado, P., Pastor-Saavedra, MA, and Rodríguez-Camino, E. (2022a). Statisztikai leskálázási módszerek értékelése az éghajlatváltozási előrejelzésekhez Spanyolországban: jelenlegi feltételek tökéletes előrejelzőkkel. Int. J. Climatol. 42, 762–776. doi: 10.1002/joc.7271
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M. és Rodríguez-Camino, E. (2022b). Statisztikai leskálázási módszerek értékelése az éghajlatváltozás Spanyolországra vonatkozó előrejelzéseihez: Jövőbeli feltételek pszeudovalósággal (transzferálhatósági kísérlet). Int. J. Climatol. 2022:7464. doi: 10.1002/joc.7464
IPCC (2021). Klímaváltozás 2021: A fizikai tudományos alapok. Az I. munkacsoport hozzájárulása az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület hatodik értékelő jelentéséhez. Cambridge: Cambridge University Press.
Ji, D., Wang, L., Feng, J., Wu, Q., Cheng, H., Zhang, Q., et al. (2014). A Beijing Normal University Earth System Model (BNU-ESM) 1. verziójának leírása és alapvető értékelése. Geosci. Modell Dev. 7, 2039–2064. doi: 10.5194/gmd-7-2039-2014
Julian, C., Herrero, M. és Rodrigo, J. (2007). Virágrügyhullás és virágzás előtti fagykár a kajsziban (Prunus armeniaca L.). J. Appl. Bot. Food Qual. 81, 21-25.
Ladwig, LM, Chandler, JL, Guiden, PW és Henn, JJ (2019). Az extrém téli meleg esemény rendkívül korai rügyfakadást okoz számos fás szárú fajnál. Ökoszféra 10:e02542. doi: 10.1002/ecs2.2542
Legave, JM, Garcia, G. és Marco, F. (1983). A dél-franciaországi sárgabarackfán megfigyelt virágbimbók vagy fiatal virágok cseppfolyamatának néhány leíró vonatkozása. Acta Hortic. 1983, 75–84. doi: 10.17660/ActaHortic.1983.121.6
Leolini, L., Moriondo, M., Fila, G., Costafreda-Aumedes, S., Ferrise, R. és Bindi, M. (2018). A késő tavaszi fagyok hatással vannak a jövőbeni szőlő-eloszlásra Európában. Field Crops Res. 222, 197–208. doi: 10.1016/j.fcr.2017.11.018
Linvill, DE (1990). Hűtési órák és hűtési egységek kiszámítása a napi maximum és minimum hőmérséklet megfigyelésekből. Hortscience 25, 14-16.
Lorite, IJ, Cabezas-Luque, JM, Arquero, O., Gabaldón-Leal, C., Santos, C., Rodríguez, A., et al. (2020). A fenológia szerepe az éghajlatváltozás hatásaiban és a fanövények alkalmazkodási stratégiáiban: esettanulmány a dél-európai mandulaültetvényekről. Agric. Mert. Meteorol. 294:108142. doi: 10.1016/j.agrformet.2020.108142
Luedeling, E. (2012). Az éghajlatváltozás hatása a téli hidegre a mérsékelt égövi gyümölcs- és diótermesztésnél: áttekintés. Sci. Hortic. 144, 218–229. doi: 10.1016/j.scienta.2012.07.011
Luedeling, E. (2019). chillR: statisztikai módszerek mérsékelt égövi gyümölcsfák fenológiai elemzésére. R csomag 0.70.21 verzió.
Luedeling, E., Girvetz, EH, Semenov, MA és Brown, PH (2011). Az éghajlatváltozás hatással van a mérsékelt égövi gyümölcs- és diófák téli lehűlésére. PLoS One 6: e20155. doi: 10.1371 / journal.pone.0020155
Luedeling, E., Schiffers, K., Fohrmann, T. és Urbach, C. (2021). PhenoFlex – integrált modell a tavaszi fenológia előrejelzésére mérsékelt égövi gyümölcsfákban. Agric. Mert. Meteorol. 307:108491. doi: 10.1016/j.agrformet.2021.108491
Ma, Q., Huang, J.-G., Hänninen, H. és Berninger, F. (2019). Eltérő tendenciák a tavaszi fagykárok kockázatában Európában a közelmúlt felmelegedése miatt. Glob. Chan. Biol. 25, 351–360. doi: 10.1111/gcb.14479
Mahmood, A., Hu, Y., Tanny, J. és Asante, EA (2018). Az árnyékolás és a rovarálló képernyők hatása a növényi mikroklímára és a termesztésre: a közelmúltbeli fejlesztések áttekintése. Sci. Hortic. 241, 241–251. doi: 10.1016/j.scienta.2018.06.078
Maulión, E., Valentini, GH, Kovalevski, L., Prunello, M., Monti, LL, Daorden, ME, et al. (2014). A virágzáshoz szükséges nektarin és őszibarack genotípusok hűtési és hőigényének becslésére szolgáló módszerek összehasonlítása. Sci. Hortic. 177, 112–117. doi: 10.1016/j.scienta.2014.07.042
MedECC (2020). Éghajlat- és környezetváltozás a Földközi-tenger medencéjében – A jelenlegi helyzet és a jövő kockázatai Az első mediterrán értékelő jelentés. Marseille: MedECC. doi: 10.5281/zenodo.4768833
Miranda, C., Santesteban, LG, és Royo, JB (2005). A fagyhőmérséklet és a sérülési szint közötti összefüggés ingadozása egyes termesztett prunusfajoknál. Hortscience 40, 357–361. doi: 10.21273/HORTSCI.40.2.357
Miranda, C., Urrestarazu, J. és Santesteban, LG (2021). fruklimadapt: Egy R csomag mérsékelt övi gyümölcsfajok éghajlati alkalmazkodásának felmérésére. Comput. Elektron. Agric. 180:105879. doi: 10.1016/j.compag.2020.105879
Mosedale, JR, Wilson, RJ és Maclean, IMD (2015). Az éghajlatváltozás és a termés kitettsége a kedvezőtlen időjárásnak: a fagyveszély és a szőlő virágzási körülményeinek változása. PLoS One 10: e0141218. doi: 10.1371 / journal.pone.0141218
Olesen, JE és Bindi, M. (2002). Az éghajlatváltozás következményei az európai mezőgazdasági termelékenységre, földhasználatra és politikára. Eur. J. Agron. 16, 239–262. doi: 10.1016/S1161-0301(02)00004-7
Parker, L., Pathak, T. és Ostoja, S. (2021). Az éghajlatváltozás csökkenti a fagynak való kitettséget a nagy értékű kaliforniai gyümölcsös növények esetében. Sci. Total Environment. 762:143971. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143971
Peñuelas, J. és Filella, I. (2001). Válaszok a felmelegedő világra. Tudomány 294, 793 – 795. doi: 10.1126 / science.1066860
Petri, JL, Leite, GB, Couto, M., Gabardo, GC és Haverroth, FJ (2014). Rügyfakadás kémiai indukciója: új generációs termékek a hidrogén-cianamid helyettesítésére. Acta Hortic. 2014, 159–166. doi: 10.17660/ActaHortic.2014.1042.19
Pope, KS, Da Silva, D., Brown, PH és DeJong, TM (2014). Biológiai alapú megközelítés a tavaszi fenológia modellezésére mérsékelt égövi lombos fáknál. Agric. Mert. Meteorol. 198, 15–23. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.07.009
Richardson, EA, Seeley, SD és Walker, DR (1974). Modell a „Redhaven” és „Elberta” őszibarackfák pihenés befejezésének becslésére. Hortscience 9, 331-332.
Rodrigo, J. és Herrero, M. (2002). A virágzás előtti hőmérséklet hatása a kajszi virágfejlődésére és a terméskötésre. Sci. Hortic. 92, 125–135. doi: 10.1016/S0304-4238(01)00289-8
Rodríguez, A., Pérez-López, D., Centeno, A., and Ruiz-Ramos, M. (2021). A mérsékelt égövi gyümölcsfafajták életképessége Spanyolországban klímaváltozás hatására a hűtési akkumuláció szerint. Agric. Syst. 186:102961. doi: 10.1016/j.agsy.2020.102961
Rodríguez, A., Pérez-López, D., Sánchez, E., Centeno, A., Gómara, I., Dosio, A., et al. (2019). Hűsítő felhalmozódás a gyümölcsfákban Spanyolországban az éghajlatváltozás hatására. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 19, 1087–1103. doi: 10.5194/nhess-19-1087-2019
Ruiz, D., Campoy, JA és Egea, J. (2007). Sárgabarackfajták hűtési és hőigénye a virágzáshoz. Environ. Exp. Bot. 61, 254–263. doi: 10.1016/j.envexpbot.2007.06.008
CrossRef teljes szöveg | Google Scholar
Ruiz, D., Egea, J., Salazar, JA és Campoy, JA (2018). A japán szilvafajták hűtési és hőigénye a virágzáshoz. Sci. Hortic. 242, 164–169. doi: 10.1016/j.scienta.2018.07.014
Scoccimarro, E., Gualdi, S., Bellucci, A., Sanna, A., Fogli, PG, Manzini, E. és munkatársai. (2011). A trópusi ciklonok hatása az óceáni hőszállításra egy nagy felbontású kapcsolt általános cirkulációs modellben. J. Clim. 24, 4368–4384. doi: 10.1175/2011JCLI4104.1
Semenov, MA és Stratonovitch, P. (2010). Globális klímamodellek többmodell-együtteseinek használata az éghajlatváltozás hatásainak felmérésére. Clim. Res. 41, 1–14. doi: 10.3354/cr00836
UNE 500540 (2004). Automatikus meteorológiai állomások hálózatai: Útmutató az állomáshálózatokból származó időjárási adatok érvényesítéséhez. Madrid: AENOR
Unterberger, C., Brunner, L., Nabernegg, S., Steininger, KW, Steiner, AK, Stabentheiner, E. és munkatársai. (2018). Tavaszi fagyveszély a regionális almatermesztésben melegebb éghajlaton. PLoS One 13: e0200201. doi: 10.1371 / journal.pone.0200201
van Vuuren, DP, Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K. et al. (2011). A reprezentatív koncentrációs utak: áttekintés. Clim. Chan. 109:5. doi: 10.1007/s10584-011-0148-z
Viti, R. és Monteleone, P. (1995). A magas hőmérséklet befolyásolja a virágrügy-rendellenességek jelenlétét két eltérő termőképességű kajszifajta esetében. Acta Hortic. 1995, 283–290. doi: 10.17660/ActaHortic.1995.384.43
Volodin, EM, Dianskii, NA és Gusev, AV (2010). A mai éghajlat szimulációja a légköri és óceáni általános cirkuláció INCM4.0 csatolt modelljével. Izv. Atmosp. Óceán. Phys. 46, 414–431. doi: 10.1134 / S000143381004002X
Wallach, D., Martre, P., Liu, B., Asseng, S., Ewert, F., Thorburn, PJ és mtsai. (2018). A multimodell együttesek javítják a termés-környezet-gazdálkodás kölcsönhatások előrejelzését. Glob. Chan. Biol. 24, 5072–5083. doi: 10.1111/gcb.14411
Watanabe, S., Hajima, T., Sudo, K., Nagashima, T., Takemura, T., Okajima, H., et al. (2011). MIROC-ESM 2010: modellleírás és a CMIP5-20c3m kísérletek alapvető eredményei. Geosci. Modell Dev. 4, 845–872. doi: 10.5194/gmd-4-845-2011
Wu, T., Song, L., Li, W., Wang, Z., Zhang, H., Xin, X. et al. (2014). Áttekintés a BCC klímarendszer-modell fejlesztéséről és alkalmazásáról klímaváltozási vizsgálatokhoz. J. Meteorol. Res. 28, 34–56. doi: 10.1007/s13351-014-3041-7
Yukimoto, S., Adachi, Y., Hosaka, M., Sakami, T., Yoshimura, H., Hirabara, M. és munkatársai. (2012). A meteorológiai kutatóintézet új globális klímamodellje: MRI-CGCM3 — Model Description and Basic Performance. J. Meteorol. Soc. Jpn. Ser II 90, 23–64. doi: 10.2151/jmsj.2012-A02
Kulcsszavak: Prunus, csonthéjas gyümölcs, alkalmazkodás, hideg felhalmozódás, fenológia, fagyveszély, fajtaválasztás, agroklimatikus mutatók
Idézet: Egea JA, Caro M, García-Brunton J, Gambín J, Egea J és Ruiz D (2022) Agrárklimatikus mérőszámok a spanyolországi fő csonthéjas gyümölcstermesztő területeken a jelenlegi és jövőbeli klímaváltozási forgatókönyvekben: implikációk adaptív nézőpontból. Elülső. Plant Sci. 13:842628. doi: 10.3389/fpls.2022.842628
kapott: 23 december 2021; Elfogadott: 02 május 2022;
Megjelent: 08 június 2022.
Szerkesztette:Hisayo Yamane, Kiotói Egyetem, Japán
Írta:Liang Guo, Northwest A&F University, Kína
Kirti Rajagopalan, Washington Állami Egyetem, Egyesült Államok
szerzői jog © 2022 Egea, Caro, García-Brunton, Gambín, Egea és Ruiz. Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Attribution License (CC BY). Más fórumokon történő felhasználás, terjesztés vagy sokszorosítás megengedett, feltéve, hogy az eredeti szerző (k) és a szerzői jog tulajdonosai (k) jóváírásra kerülnek, és a folyóirat eredeti publikációját idézik, az elfogadott tudományos gyakorlatnak megfelelően. Nem szabad olyan felhasználást, terjesztést vagy sokszorosítást végezni, amely nem felel meg ezeknek a feltételeknek.
*Levelezés: Jose A. Egea, jaegea@cebas.csic.es; David Ruiz, druiz@cebas.csic.es
Egy forrás: https://www.frontiersin.org