Яблони в снегу

Зачем яблоне зима

Холод для плодового дерева — обязательная часть годового цикла. Так что для цветения весной яблоне нужно сперва хорошенько охладиться.

Плодовая почка яблони © Dietmar Rabich (CC BY-SA 4.0) 

Ещё летом на ветках формируются два типа почек. Одни из них называют ростовыми: следующей весной из них разовьются новые листья и веточки. Другие — цветковые: в них уже заложены будущие цветки, а значит и урожай следующего года. Осенью листья опадают, но почки остаются на дереве: снаружи они выглядят как небольшие чешуйчатые бугорки на ветках 

Зимой их развитие останавливается, и почки переходят в состояние покоя. В этот период они не распустятся, даже если перенести их в тёплую комнату: внутри почки работают механизмы, которые временно тормозят рост. Такой период называют эндопокоем, или глубоким физиологическим покоем.

Постепенно в течение зимы этот внутренний стоп-сигнал ослабевает. В этом участвует целая система гормонов и генов. У яблони, например, изучают семейство генов DAM (Dormancy-Associated MADS-box), связанных с регуляцией покоя почек. Ещё один важный участник этого процесса — абсцизовая кислота (АБК). Её уровень повышается осенью, когда почка входит в состояние покоя, и снижается в течение зимы. Поэтому АБК иногда упрощённо называют гормоном покоя. 

У разных сортов яблонь потребность в холоде различается: одним достаточно нескольких сотен часов при подходящей низкой температуре, другим требуется больше тысячи. Чтобы понять, хватило ли дереву зимнего холода, садоводы подсчитывают часы охлаждения, или chill hours. Это количество времени, которое дерево проводит при подходящей для охлаждения температуре. В классическом подсчёте учитывают часы примерно от 0 до +7,2 °C, хотя для разных сортов и условий существуют и другие способы расчёта. Чем выше потребность сорта в охлаждении, тем дольше ему нужна прохладная зима.

Но и этого недостаточно. После холодного периода почкам нужно накопить определённое количество тепла, чтобы начать распускаться. Так дерево защищается от слишком раннего пробуждения. Если бы яблоня реагировала на первое же тепло, январская оттепель могла бы заставить почки пробудиться, а следующий мороз — повредить молодые ткани.

Кабы не было зимы

На первый взгляд кажется, что глобальное потепление должно пойти яблоням на пользу: зимы становятся мягче, весна приходит раньше, а лето длится дольше. Однако если зима не даёт яблоне набрать достаточно холода, эндопокой почек может быть снят не полностью, и дерево будет развиваться не так, как нужно. А если яблоня зацветёт до того, как наступит полноценная весна, она может пострадать от заморозков, которые последуют за оттепелью.

Кроме того, почки могут выйти из состояния покоя в разное время — одни чуть раньше, другие чуть позже. Из-за этого цветение растягивается, часть цветков развивается хуже, а урожай может оказаться меньше.

Ну и, наконец, раннее цветение может помешать опылению. Яблоне нужны насекомые, которые переносят пыльцу с цветка на цветок. Если яблоня зацветёт раньше, чем обычно, насекомых в саду может оказаться ещё мало — меньше, чем нужно для полноценного опыления.

Глобальное потепление влияет не только на сами яблони, но и на географию яблоневых садов. В некоторых регионах привычным сортам становится слишком тепло, зато более прохладные территории становятся подходящими для их выращивания. Поэтому сады могут постепенно смещаться севернее или выше в горы. Например, в Гималаях за последние десятилетия яблоневые сады стали появляться на больших высотах, а исследования в Китае показали смещение подходящих зон в сторону севера и запада.

Но это не значит, что сады просто будут разбивать севернее относительно привычных мест. Потепление меняет не только количество зимнего холода на конкретной территории, но и другие условия: сроки цветения, риск весенних заморозков, летнюю жару и доступность воды. Поэтому судьба каждого сада индивидуальна.

Как помочь яблоне проснуться

Есть разные способы помочь яблоневым садам. Например, специальные препараты, которые помогают выводить почки из состояния покоя. Их применяют в промышленном садоводстве, когда накопленного за зиму холода оказалось недостаточно. Такие средства могут ускорить и выровнять распускание почек, но использовать их нужно очень осторожно: неподходящая доза или время обработки способны повредить дерево.

Другой способ приспособить яблони к меняющемуся климату — выбирать сорта, которым для выхода из зимнего покоя требуется меньше холодных часов. Такие деревья могут нормально просыпаться даже после сравнительно мягкой зимы.

Но есть и другая задача: сделать сами растения более приспособленными к холоду. Этим селекционеры занимаются уже не первое столетие.

Один из самых известных примеров в России — Иван Мичурин. Он хотел продвинуть теплолюбивые плодовые культуры дальше на север, туда, где они раньше плохо переживали зиму. Для этого Мичурин десятилетиями скрещивал разные виды и сорта, в том числе южные культурные растения с более выносливыми формами, а затем отбирал потомство с нужными свойствами. Так он работал не только с яблонями, но и с грушами, вишнями, виноградом.

Иван Мичурин в цветущем саду © Музей-усадьба А.М. Герасимова 

Но здесь важно не перепутать две разные вещи. Устойчивость к холоду и потребность в охлаждении — не одно и то же. Первая показывает, насколько хорошо растение переносит низкие температуры, не повредят ли ему зимние морозы, к которым чувствительны растения, традиционно растущие на юге. А потребность в охлаждении — сколько холода нужно почке, чтобы выйти из состояния зимнего покоя. 

Получается, селекционеру важно не просто сделать яблоню морозостойкой. Нужно, чтобы её жизненный цикл подходил местному климату.