José A. Egea1*, Manuel Caro2, Jesús García-Brunton2, Jesús Gambin 3, José Egea 1 a David Ruiz 1*
- 1Fruit Breeding Group, Department of Plant Breeding, CEBAS-CSIC, Murcia, Spain
- 2Murcia Institute of Agri-Food Research and Development, Murcia, Španělsko
- 3ENAE Business School, University of Murcia, Murcia, Španělsko
Produkce peckovin má ve Španělsku obrovský hospodářský význam. Pěstovací lokality pro tyto ovocné druhy (tj. broskve, meruňky, švestky a třešně) pokrývají široké a klimaticky rozmanité geografické oblasti v rámci země. Klimatické změny již způsobují zvýšení průměrných teplot se zvláštní intenzitou v určitých oblastech, jako je Středomoří. Tyto změny vedou ke snížení nahromaděného chladu, což může mít hluboký dopad na fenologii Prunus druhy, jako jsou peckoviny, například kvůli potížím s pokrytím požadavků na chlazení, aby se narušila endodormance, výskytu pozdních mrazů nebo abnormálně raných vysokých teplot. Všechny tyto faktory mohou vážně ovlivnit produkci a kvalitu ovoce, a proto vyvolat velmi negativní sociálně-ekonomické důsledky v zavedených regionech. V této práci je tedy provedena charakterizace současných pěstitelských oblastí z hlediska agroklimatických proměnných (např. akumulace chladu a tepla a pravděpodobnosti mrazu a časných abnormálních jevů horka), na základě údajů z 270 meteorologických stanic za posledních 20 let. vytvořit informativní obrázek o aktuální situaci. Kromě toho jsou také analyzovány budoucí klimatické projekce z různých globálních klimatických modelů (data získaná ze Španělské meteorologické státní agentury – AEMET) až do roku 2065 pro dva scénáře reprezentativní koncentrační cesty (tj. RCP4.5 a RCP8.5). Na základě současné situace jako výchozího bodu a zvážení budoucích scénářů lze odvodit informace o současné a budoucí adaptační vhodnosti různých druhů/kultivarů pro různé oblasti pěstování. Tyto informace by mohly být základem nástroje na podporu rozhodování, který by různým zainteresovaným stranám pomohl přijímat optimální rozhodnutí týkající se současného a budoucího pěstování peckovin nebo jiných druhů mírného pásma ve Španělsku.
Úvod
Španělsko je jedním z hlavních světových producentů peckovin (tj. broskví, meruněk, švestek a třešní) s průměrnou roční produkcí kolem 2 milionů tun. Pěstování těchto plodů má v zemi velmi důležitou ekonomickou roli, pokrývá přibližně 140,260 XNUMX ha (FAOSTAT, 2019). Hlavní pěstitelské oblasti ve Španělsku pro tyto kultivary se nacházejí v oblastech s různými agroklimatickými charakteristikami: od teplých oblastí, jako je údolí Guadalquivir a velká část středomořské oblasti, po chladné oblasti, jako je severní Extremadura, údolí Ebro a některé vnitrozemí středomořské oblasti (vidět Obrázek 1). Vzhledem k tomu, že tyto plodiny vyžadují dostatečné zimní chlazení, aby narušily endodormanci, aby se předešlo problémům s výrobou (Atkinson a kol., 2013)Campoy a kol., 2011b; Luedeling a kol., 2011; Luedeling, 2012; Julian a kol., 2007; Guo a kol., 2015; 2019; Chmielewski a kol., 2018a (iv) vybrat nejlepší zemědělské postupy a technologie ke zmírnění dopadu změny klimatu (Campoy a kol., 2010; Mahmood a kol., 2018).
Požadavky na chlad a teplo (Fadón a kol., 2020b) nebo úroveň poškození mrazem (Miranda a kol., 2005) současných pěstovaných druhů/kultivarů lze spojit s agroklimatickými metrikami v různých oblastech za účelem vytvoření rozhodovacích nástrojů, které pomohou výrobcům a dalším zúčastněným stranám navrhnout optimální produkční a hospodářské politiky ve střednědobém a dlouhodobém horizontu. Dostupné modelovací nástroje pro zpracování velkých sérií klimatických a fenologických již slouží jako základ pro sestavení výše uvedených rozhodovacích nástrojů (Luedeling, 2019; Luedeling a kol., 2021; Miranda a kol., 2021). Klimatické projekce v oblasti Středozemního moře ukazují, že dopady globálního oteplování mohou být v této oblasti obzvláště závažné (Giorgi a Lionello, 2008; MedECC, 2020; IPCC, 2021), proto jsou předvídavá opatření zásadní, aby se předešlo budoucím problémům s výrobou, které by mohly vážně ovlivnit ekonomiku určitých regionů, jako jsou regiony uvedené v této studii (Olesen a Bindi, 2002; Benmoussa a kol., 2018).
Různé výzkumné studie určily negativní vliv globálního oteplování na produkci ovoce a ořechů mírného pásma v různých oblastech po celé planetě. Hlavní příčiny souvisejí s poklesem zimního chladu, i když v některých studiích je zohledněno i zvýšení rizik mrazu v důsledku očekávaného předstihu v kvetení a kvetení. Například Fernandez et al. předpověděl pokles zimního chladu potřebného pro produkci listnatého ovoce v Chile s očekávanými negativními dopady v severních oblastech země. Zároveň projektovali významné snížení pravděpodobnosti mrazů během nejvěrohodnějšího období rašení u listnatých ovocných stromů pro všechny uvažované lokality (Fernandez a kol., 2020); Lorite a kol. analyzovali jevy, jako je nedostatek zimního chladu, riziko mrazu a teplé podmínky během kvetení na Pyrenejském poloostrově pro některé kultivary mandlí spojující klimatické projekce a fenologické informace. Zjistili, že obecně (a v závislosti na uvažovaném kultivaru) (i) nedostatek zimního chladu bude výraznější na pobřeží Středozemního moře a v údolí Guadalquivir, (ii) teplé podmínky během květu budou intenzivnější v centrální oblasti. Plateau a Ebro Valley a (iii) riziko mrazů bude sníženo na určité oblasti severní plošiny a severní kopcovité oblasti (Lorite a kol., 2020). Benmoussa a kol. předpokládané významné budoucí snížení zimních mrazů v Tunisku, které může významně ovlivnit produkci některých druhů ovoce a ořechů. Například pro nejpesimističtější scénář by mohly být životaschopné pouze nízkochlazené kultivary mandlí. V jiných scénářích by některé kultivary pistácií a broskví mohly být životaschopné i v dlouhodobém horizontu pro severozápadní část země (Benmoussa a kol., 2020); Fraga a Santos zvažovali jak budoucí chlazení a akumulaci tepla, tak jejich dopady na produkci různých druhů ovoce v Portugalsku. Předpokládali silný pokles zimního ochlazení, který vážněji ovlivní nejvnitřnější regiony země. Oblasti pěstování jablek na severu budou zvláště vystaveny snížení chladu. Autoři rovněž předpokládali zvýšení akumulace tepla s vyšším dopadem v jižních a pobřežních oblastech země. Zdůraznili, že tato skutečnost může zvýšit riziko poškození mrazem v důsledku postupu fenologických fází (Rodríguez a kol., 2019, 2021; Fraga a Santos, 2021) porovnal současnou situaci v oblastech produkce některých druhů ovoce mírného pásma ve Španělsku s budoucími scénáři změny klimatu, pokud jde o akumulaci chladu. V některých oblastech (např. jihovýchod nebo oblast Gualdalquiviru) předpovídali významné ztráty chladem i v blízké budoucnosti. Pro vzdálenou budoucnost (>2070) tito autoři uvedli, že vzhledem k současným pěstitelským oblastem mohou být kultivary švestek, mandlí a jablek vážně postiženy nedostatkem chladu (Rodríguez a kol., 2019, 2021).
V této studii jsme hodnotili hlavní agroklimatické proměnné související s adaptací peckovin v různých regionech Španělska, včetně těch, kde probíhá nejvýznamnější produkce peckovin, pomocí dat z 270 meteorologických stanic v období 2000–2020. To je doprovázeno budoucími teplotními projekcemi pro odhad vývoje chladu a akumulace tepla a budoucí pravděpodobnosti mrazu a časných abnormálních tepelných událostí ve srovnání se současnou situací. Tyto informace mohou být velmi užitečné pro přijímání optimálních rozhodnutí souvisejících se zakládáním nových sadů, přemisťováním stávajících nebo výběrem optimálních kultivarů pro dosažení zisku v dlouhodobém horizontu.
Hlavním přínosem této studie je, že jsme současně analyzovali různé agroklimatické proměnné související s adaptací peckovin. Nejen akumulace chladu ke splnění CR, jak bylo provedeno ve studii Rodríguez a kol. (2019, 2021) ale také akumulace tepla pro správné kvetení, rizika mrazu a proměnná zřídka kvantifikovaná v literatuře: pravděpodobnost abnormálních tepelných událostí v zimě, které mohou zvýšit uvolňování endodormance s negativním dopadem na produkci, kvalitu a výnos ovoce, jak tomu bylo doposud. pozorované v teplých oblastech v posledních letech. Použili jsme data z velmi husté sítě meteostanic, které poskytují přesné metriky pro aktuální situaci. Zaměřili jsme se na současné produkční oblasti, protože rozhodnutí o adaptaci na oteplování budou pravděpodobně přijímána v těch oblastech, kde jsou vhodné technologie a znalosti dobře usazeny. V takových oblastech by přemisťování plodin mělo nežádoucí socioekonomické důsledky a vylidňování. Dále jsme pro charakterizaci současné situace použili skutečné hodinové teploty namísto odhadovaných, což dává výsledkům větší přesnost ve srovnání s jinými studiemi, kde jsou hodinové teploty interpolovány z denních. Použité rozlišení (~5 km) je jemnější než v jiných podobných studiích ve Španělsku (Rodríguez a kol., 2019, 2021; Lorite a kol., 2020) a pomáhá při rozhodování i na místní úrovni.
Materiály a metody
Klimatické údaje a agroklimatické proměnné
Klimatické údaje z 340 meteorologických stanic umístěných v hlavních oblastech produkce peckovin ve Španělsku (viz Obrázek 1) byly použity k posouzení agroklimatické metriky. Data zahrnovala hlavní klimatické proměnné, včetně střední, maximální a minimální teploty (°C), relativní vlhkosti (%), srážek (mm), evapotranspirace (ETo, mm) a slunečního záření (W/m2). U některých uvažovaných stanic byly zjištěny neúplné záznamy a problémy. Po použití španělského nařízení (UNE 500540, 2004), byl vybrán konečný počet 270 stanic. Hodinové údaje o teplotě byly úplné, kromě prázdných hodin odpovídajících událostem údržby, které nebyly vyplněny, protože tvořily zanedbatelné procento z celkového počtu. Průměrné hodinové teploty v období 2000–2020 byly použity k výpočtu hlavních agroklimatických proměnných, včetně akumulace chladu a tepla, jakož i pravděpodobností potenciálně škodlivých mrazů a abnormálních tepelných událostí v zimě. Počet celých let na stanici se liší podle stanice: od 5 do 21 let (medián = 20) v závislosti na stanici.
Akumulace chladu pro každou sezónu byla počítána od 1. listopadu do 28. února následujícího roku. Utah (Richardson a kol., 1974) a dynamické (Fishman a kol., 1987K provedení tohoto výpočtu byly použity modely. Akumulace tepla pro každé roční období byla vypočtena od 1. ledna do 8. dubna (asi 14 týdnů) pomocí Richardsonovy (Richardson a kol., 1974) a Anderson (Anderson a kol., 1986) modely, které poskytují výsledky v rostoucích stupňových hodinách (GDHs). Pravděpodobnost výskytu mrazu a abnormálního tepla byla vypočtena za týden následovně: pro každý týden nastane mrazová událost, pokud teplota klesne pod -1 °C během alespoň tří po sobě jdoucích hodin. Potom je pravděpodobnost výskytu mrazu v konkrétním týdnu definována jako počet případů, kdy v daném týdnu došlo k alespoň jednomu mrazu během sledovaného období, děleno počtem uvažovaných let. Podobně abnormální tepelná událost nastane, pokud teplota stoupne nad 25 °C po dobu alespoň tří po sobě jdoucích hodin. Poté se vypočte pravděpodobnost výskytu abnormálních tepelných událostí, jak je vysvětleno pro mrazové události. První týden začal 1. ledna. Pro mrazové události byly týdny od 1 do 2 považovány za reprezentativní potenciálně nebezpečné týdny. První týdny v rozmezí (tj. týden 10 až týden 2–5) by byly nejnebezpečnější v teplých oblastech, zatímco zbytek (tj. týdny 6–5 až týden 6) by byly kritické v chladných oblastech. U abnormálních teplotních jevů se uvažované období pohybovalo od 10. týdne předchozího roku (začátek prosince) do 49. týdne (konec února), kdy tyto události mohly podpořit předčasné uvolnění dormance spojené s pozdějšími výrobními problémy.
Budoucí scénáře
Pokud jde o budoucí scénáře, byly použity teplotní projekce vypočítané španělskou státní meteorologickou agenturou (AEMET). AEMET v posledních letech vytváří soubor referenčních zmenšených projekcí změny klimatu ve Španělsku, a to buď použitím technik statistického downscalingu na výstupy globálních klimatických modelů (GCM), nebo využitím informací generovaných technikami dynamického downscalingu prostřednictvím evropských projektů nebo mezinárodních iniciativ. jako je PRUDENCE, ENSEMBLES a EURO-CORDEX (Amblar-Francés a kol., 2018). V této studii jsme použili projektované denní teploty (tj. maximální a minimální) pomocí statistického downscalingu založeného na umělých neuronových sítích. To bylo vyhodnoceno jako vhodná metoda pro vytváření klimatických projekcí v současných a budoucích scénářích ve Španělsku a zároveň snížení zkreslení modelu GCM (Hernanz a kol., 2022a,b) přes mřížku s rozlišením 5 km. Byly uvažovány dva časové horizonty, a to 2025–2045 (charakterizované rokem 2035) a 2045–2065 (charakterizované rokem 2055), aby byly poskytnuty výsledky v krátkodobém a střednědobém horizontu. Byly uvažovány dvě reprezentativní koncentrační cesty, tj. RCP4.5 a RCP8.5 (van Vuuren a kol., 2011). V této studii bylo použito jedenáct GCM (Tabulka 1). Výsledky byly prezentovány pomocí an soubor metodika (Semenov a Stratonovič, 2010; Wallach a kol., 2018), kde byly v následujících krocích použity průměrné hodnoty projektovaných metrik (např. akumulace chladu a tepla nebo pravděpodobnosti) vypočítané všemi modely. Hodinové teploty pro výpočet agroklimatických indexů byly simulovány z denních pomocí balíčku chillR (Luedeling, 2019).
Tabulka 1
TABULKA 1. Seznam globálních klimatických modelů použitých v této studii.
Pro srovnání agroklimatických proměnných v současném a budoucím scénáři byla skutečná umístění meteorologických stanic porovnána s jejich nejbližšími body z mřížky. Maximální, minimální a střední vzdálenosti od meteorologických stanic k jejich nejbližším bodům v mřížce byly 3.87, 0.26 a 2.14 km. Ve všech případech (současný i budoucí scénář) byla pomocí metody inverzního vážení vzdálenosti vypočtena interpolovaná oblast kolem uvažovaných meteostanic (tj. ne dále než 50 km od nejbližší meteostanice).
výsledky
Chill Akumulace
Jak bylo uvedeno výše, pro výpočet akumulace chladu byly použity dva modely, a to Utah (v jednotkách chladu) a dynamický model (v částech). Při použití středních hodnot celkového akumulovaného chladu za celé období pro všechny stanice byla zjištěna velmi vysoká korelace mezi oběma indexy (R2 = 0.95, Doplňkový obrázek 1). Proto jsou výsledky prezentovány pouze pomocí jednoho z nich (částí). Obrázek 2 ukazuje prostorové vzory středních chladných částí v různých uvažovaných obdobích. V současné situaci můžeme vidět, že existuje několik geografických oblastí s vysokou akumulací chladu (≥75 porcí), jako je údolí Ebro, severní Extremadura a některé vnitřní oblasti ve Středomoří. Pouze ve Středomoří a údolí Guadalquivir se nacházejí teplé oblasti s akumulací chladu pod 60 porcí (v některých izolovaných oblastech dokonce pod 50). Budoucí scénáře ukazují jasný pokles nahromaděného chladu v teplých oblastech, v severní Extremaduře a některých vnitrozemských oblastech Středozemního moře. Pokles akumulovaného chladu v údolí řeky Ebro bude produkován ve východní části této oblasti, zatímco vnitrozemí bude akumulovat výrazné zimní chlady i v tom nejpesimističtějším scénáři (např. 2055_RCP8.5). Účinky globálního oteplování na pokles zimního chladu jsou podle očekávání intenzivnější ve scénáři 2055_RCP8.5. Doplňkové tabulky 1-4 ukažte průměrnou akumulaci chladu v uvažovaném období (1. listopad až konec února) v částech pro všechna umístění a modely v každém uvažovaném budoucím scénáři. Pro srovnání je uvedena střední hodnota výstupů jedenácti modelů a registrovaná akumulovaná chlad za období 2000–2020.
Obrázek 2
OBRÁZEK 2. Akumulace chladu v hlavních oblastech výroby kamene ve Španělsku pro současnou situaci (přibližně 2000–2020), dva časové horizonty (2025–2045 a 2045–2065) a dva budoucí scénáře (RCP4.5 a RCP8.5).
Aby se ověřilo, zda očekávaný pokles akumulace chladu bude mít podobný vliv na místa v závislosti na jejich aktuální akumulaci chladu, byla provedena klasifikace 270 meteorologických stanic, které byly rozděleny podle průměrné akumulované části v aktuálním scénáři: nízká akumulace (< 60 porcí, 34 stanic), střední akumulace (mezi 60 a 80 porcemi, 121 stanic) a vysoká akumulace (nad 80 porcí, 115 stanic). Obrázek 3 ukazuje krabicové grafy nashromážděných částí v každém scénáři pro tři typy lokací. Pozorovaný pokles akumulace chladu odpovídá očekávání podle každého scénáře. Z hlediska rozdílů v hodnotách mediánu mezi současnými a budoucími scénáři se zdá, že tři typy lokalit vykazují stejné chování (což znamená, že procentuální ztráty jsou vyšší v oblastech s nízkou akumulací). Šíření dat je však velmi odlišné. Oblasti s nízkou a vysokou akumulací chladu vykazují nižší rozptyl (s některými odlehlými hodnotami na dolním konci distribuce) než střední oblasti, které vykazují vyšší rozptyl, ale žádné odlehlé hodnoty. Analýza těchto odlehlých hodnot pro oblasti s vysokou akumulací chladu ukazuje, že odlehlá hodnota pro všechny čtyři budoucí scénáře odpovídá vnitřní středomořské lokalitě (Játiva). Pro oblasti s nízkou akumulací chladu odlehlá hodnota v každém případě (včetně současného scénáře) odpovídá pobřežní středomořské lokalitě (Almería). Odlehlé hodnoty pro horní hranici distribuce v oblastech s nízkou akumulací chladu odpovídají vnitřním lokalitám ve Středomoří (tj. Montesa, Callosa de Sarriá a Murcia), i když by to mohly být artefakty, protože projekce předpovídají v budoucnu větší akumulaci chladu než v současnosti. scénář. Mohou být způsobeny možnými klimatickými rozdíly mezi skutečným umístěním meteorologických stanic a jejich nejbližším bodem v mřížce pro budoucí projekce.
Obrázek 3
OBRÁZEK 3. Krabicové grafy akumulovaného chladu ve všech scénářích pro stanice s nízkým (<60 porcí), středním (mezi 60 a 80 porcemi) a vysokými (>80 porcí) stanic s akumulací chladu, odkazovaly na aktuální scénář.
Akumulace tepla
Akumulace tepla byla vypočítána pomocí dvou modelů (tj. Richardsonův a Andersonův model) podobně jako akumulace chladu. Vysoká korelace byla také nalezena mezi výsledky obou modelů (R2 = 0.998, Doplňkový obrázek 2). Proto jsou výsledky prezentovány pouze za použití výsledků Andersonova modelu. Obrázek 4 ukazuje prostorové vzorce průměrného GDH v různých uvažovaných obdobích. Zdá se, že všechny scénáře týkající se GDH nepřímo korelují s odpovídajícími scénáři akumulace chladu (Obrázek 2). Místa, kde je nízká akumulace chladu, vykazují vysokou akumulaci tepla a naopak. Jak se akumulace chladu v budoucích scénářích snižuje, akumulace tepla se úměrně zvyšuje v každé oblasti. Například Pearsonův korelační koeficient mezi akumulací ztraceného chladu a akumulací získaného tepla pro současný scénář a scénář 2055_RCP8.5 je 0.68 (p-hodnota < 1e-15).
Obrázek 4
OBRÁZEK 4. Akumulace tepla v hlavních oblastech výroby kamene ve Španělsku pro současnou situaci (přibližně 2000–2020), dva časové horizonty (2025–2045 a 2045–2065) a dva budoucí scénáře (RCP4.5 a RCP8.5)
Stejně jako v případě akumulace chladu jsou účinky zvýšení GDH intenzivnější ve scénáři 2055_RCP8.5, jak se očekávalo. Doplňkové tabulky 5-8 ukažte průměrnou akumulaci tepla v uvažovaném období (1. leden–8. duben) v GDH pro všechny lokality a modely v každém uvažovaném scénáři. Pro srovnání je uvedena střední hodnota výkonů jedenácti modelů a evidované akumulované teplo za období 2000–2020.
Pravděpodobnost mrazu a abnormálního tepla
Pravděpodobnost výskytu mrazu, jak je definována výše, je uvedena v Obrázek 5 porovnání týdnů 2–10 pro aktuální scénář a scénář 2035_RCP4.5 a 2055_RCP8.5 (pouze pravděpodobnosti ≥ 10 %). V současné situaci byly významné pravděpodobnosti mrazových událostí zaznamenány zejména v oblastech údolí řeky Ebro, ale také severní Extremadury a vnitrozemí Středomoří. Pravděpodobnosti mrazů klesají z týdnů 2 na 10, jak se očekávalo, ale některé konkrétní lokality v údolí řeky Ebro stále vykazují významnou pravděpodobnost mrazů v týdnu 10. Analyzované budoucí scénáře v Obrázek 5 jsou z hlediska nárůstu teploty nejoptimističtější (tj. 2035_RCP4.5) a pesimističtější (tj. 2055_RCP8.5). Pravděpodobnost mrazových jevů mizí z Extremadury a klesá ve všech oblastech, zatímco právě zmenšené oblasti údolí řeky Ebro a některé izolované oblasti ve vnitrozemí Středomoří vykazují pravděpodobnosti nad 10 % i v 10. týdnu. Stejně jako v současné situaci se pravděpodobnosti mrazů snižují od týdny 2 až 10. Je pozoruhodné, že scénáře 2035_RCP4.5 a 2055_RCP8.5 představují podobné obrázky z hlediska pravděpodobnosti mrazových událostí, což ukazuje, že údolí řeky Ebro a některé vnitřní středomořské lokality projdou mrazovými událostmi ve všech uvažovaných scénářích.
Obrázek 5
OBRÁZEK 5. Pravděpodobnost výskytu mrazu v hlavních oblastech výroby kamene ve Španělsku po dobu 2 až 10 týdnů pro aktuální scénáře 2035_RCP4.5 a 2055_RCP8.5.
Diskuse a závěr
Tato studie se pokusila charakterizovat hlavní oblasti produkující peckovin ve Španělsku pomocí historických agroklimatických dat (zejména teplot) z 270 meteorologických stanic rozmístěných po těchto oblastech a porovnat výsledky s budoucími projekcemi ve dvou časových horizontech a scénářích RCP. Studijní oblasti byly vybrány na základě skutečnosti, že současná a budoucí rozhodnutí týkající se pěstování peckovin (tj. broskve, meruňky, švestky a třešně) budou přijímána především v rámci současných pěstitelských oblastí, kde jsou znalosti a technologie pro pěstování těchto plodin jsou silně instalovány. Tato studie se tedy nezaměřuje na další budoucí potenciální lokality pro pěstování peckovin.
Hlavní vypočtené proměnné, tj. chlad a akumulace tepla, ukazují, že uvažované oblasti jsou z agroklimatického hlediska značně různorodé a že změna klimatu bude mít významný dopad zejména v nejteplejších oblastech i ve střednědobém horizontu. Modely použité k výpočtu jednoho z nich (tj. Utah a Dynamic pro chlad a Richardson a Anderson pro akumulaci tepla) vykazují velmi vysoké korelace, jak bylo dříve zjištěno Ruiz a kol. (2007, 2018).
Ve všech oblastech se předpokládá významné snížení akumulace chladu, což souhlasí s předchozími studiemi v oblastech Středomoří (Benmoussa a kol., 2018, 2020; Rodríguez a kol., 2019; Delgado a kol., 2021; Fraga a Santos, 2021). Pokles akumulace chladu bude podobný v absolutních hodnotách ve všech studovaných oblastech, ale ty nejteplejší (tj. oblast Středozemního moře a údolí Guadalquiviru) mohou být z hlediska vhodnosti pěstování peckovin ovlivněny mnohem více, protože jejich současná situace je již limitující pro mnoho kultivarů. V chladných oblastech, jako je údolí Ebro a Extremadura, nebude pokles akumulace chladu v zásadě překážkou pro pokračování kultivace, i když v některých konkrétních chladných lokalitách v Extremaduře a Středomoří bude pokles akumulace chladu intenzivnější než v jiných chladných lokalitách. Je třeba poznamenat, že podle Obrázek 3je pozorován náhlý pokles akumulace chladu mezi současnou situací a blízkou budoucností. Rozlišení použité mřížky, i když jemné (~5 km), může být příčinou tohoto efektu. Dalšími možnými zdroji nesrovnalostí vedoucích k přehnaným rozdílům mezi projektovanými a skutečnými hodnotami mohou být zbývající odchylky modelu GCM, které nejsou zcela minimalizovány během procesu downscalingu, nebo skutečnost, že provedené výpočty porovnáváme se skutečnými hodinovými teplotami (tj. scénář) a výpočty provedené s idealizovanými teplotními křivkami odvozenými z projektovaných denních maximálních a minimálních teplot (Linvill, 1990) pro budoucí scénáře. Podobné náhlé propady v blízké budoucnosti zaznamenali také Rodríguez et al., kteří předpověděli pokles až o 30 porcí zchlazení na období 2021–2050 v některých lokalitách ve Španělsku (Rodríguez a kol., 2019), což souhlasí s našimi výsledky. Benmoussa a kol. (2020), Delgado a kol. (2021), a Fraga a Santos (2021) také hlášeny náhlé poklesy mezi historickým a budoucím scénářem v Tunisku, Portugalsku a Asturii (severní Španělsko). Stejně jako v našem případě tyto studie také ukázaly, že se v blízké budoucnosti neobjeví žádné důležité rozdíly pro akumulovaný chlad bez ohledu na uvažovaný RCP. Na rozdíl od akumulace chladu se akumulace tepla ve všech scénářích zvýší (zejména v roce 2055_RCP8.5 podle očekávání) a její vývoj je inverzní k akumulaci chladu. To bylo také pozorováno Fraga a Santos (2021) pro Portugalsko.
Rovněž byly vypočítány pravděpodobnosti mrazu a abnormálního tepla v týdnech, kdy mohou významně ovlivnit výnos a produkci (např. pozdní mráz nebo abnormální tepelné jevy před uvolněním endodormance). Podle současného scénáře jsou mrazy častější v chladných oblastech, jak se očekávalo. Abnormální vedra v klíčových týdnech se v posledních letech soustředili v oblasti Středomoří, ale s velmi nízkou pravděpodobností. Budoucí odhady pro tyto proměnné ukazují, že mrazy v týdnech, kdy mohou být ovlivněny produkce peckovin (Miranda a kol., 2005; Julian a kol., 2007) se bude s postupem století snižovat a pro RCP8.5 bude méně častý, což souhlasí s předchozími studiemi (Leolini a kol., 2018). Některé oblasti údolí řeky Ebro a konkrétní vnitrozemí oblastí Středozemního moře však budou v následujících týdnech i v nejteplejším scénáři (tj. 2055_RCP8.5, Obrázek 5). Definice mrazové události z hlediska teploty a doby expozice úzce souvisí s fenologickým stádiem stávajícího kultivaru (Miranda a kol., 2005). Vzhledem k velké rozmanitosti možných kultivarů peckovin, od velmi nízké po velmi vysokou CR, a počtu analyzovaných lokalit, od chladných po teplé, není v této studii možné stanovit konkrétní definice kultivaru/místa mrazu kvůli obrovskému objemu zúčastněné informace. Tyto typy studií se obvykle provádějí za použití několika míst a/nebo kultivarů, jako je ten, který provádí Lorite a kol. (2020) pro mandle ve Španělsku, Fernandez a kol. (2020) v Chile, kteří vypočítali minimální teploty pod 0 °C během období květu nejreprezentativnějších druhů listnatých ovocných stromů pěstovaných na každé z devíti uvažovaných lokalit, nebo Parker a kol. (2021) kteří uvažovali různé teploty a fenologická stádia pro tři druhy (tj. mandle, avokádo a pomeranče), ale také provedli obecnou charakteristiku oblasti s uvážením tří teplot (0, -2 a +2 °C) a doby expozice. Naše volba −1°C a alespoň tři po sobě jdoucí hodiny má za cíl spíše charakterizovat vývoj mrazových jevů než vztahovat konkrétní poškození konkrétních kultivarů, což by předpokládalo jinou studii. Tato definice byla přijata po získání posudků odborníků. Vzhledem k velkému počtu kultivarů z hlediska CR a HR a rozmanitosti teplotních režimů v uvažovaných oblastech v této studii jsme vybrali ty týdny (od 2 do 10), kde by mohly být všechny (nebo většina) kombinací kultivaru/lokality náchylné k poškození mrazem podle jejich fenologického stadia. Pro účely rozhodování by měli producenti vybrat mapu, která nejlépe odpovídá jejich konkrétní situaci (tj. kultivaru/umístění), aby učinili optimální rozhodnutí. Obecně platí, že teplé oblasti a/nebo raně kvetoucí kultivary budou souviset s dřívějšími týdny v uvažovaném rozmezí, zatímco chladné oblasti a/nebo pozdně kvetoucí kultivary budou souviset s pozdějšími týdny v uvažovaném rozmezí. Abnormální tepelné jevy v zimě, které mohou podpořit předčasné uvolnění endodormance, což negativně ovlivňuje produkci (Viti a Monteleone, 1995; Rodrigo a Herrero, 2002; Ladwig a kol., 2019(Obrázek 6). Kvantifikace této metriky se obvykle v literatuře nezabývá, ale může vyvolat důležité produkční problémy v teplých oblastech, jak bylo pozorováno v posledních letech. Opět, nastavení 25 °C nebo vyšší po dobu alespoň tří po sobě jdoucích hodin pro definování takové události bylo motivováno názory odborníků. Podobně jako u pravděpodobnosti mrazových jevů jsme vybrali ty týdny (od 49 do 8), kde by všechny (nebo většina) kombinací kultivaru/lokality mohly být náchylné k ovlivnění těmito jevy podle jejich fenologického stadia. Obecně platí, že teplé oblasti a/nebo raně kvetoucí kultivary budou souviset s dřívějšími týdny v uvažovaném rozmezí, zatímco chladné oblasti a/nebo pozdně kvetoucí kultivary budou souviset s pozdějšími týdny v uvažovaném rozmezí.
Agroklimatické metriky vypočítané v této studii poskytují producentům cenné informace, aby mohli vybrat nejvhodnější kultivary v každé pěstitelské oblasti z adaptivního hlediska. Každý kultivar má své CR, aby narušil endodormanci (Campoy a kol., 2011b; Fadón a kol., 2020b). Pokles akumulace chladu, jak se předpokládá v budoucích scénářích, může způsobit, že aktuálně pěstované kultivary nesplňují svou CR v určitých oblastech, zejména v oblastech Středomoří a údolí Guadalquivir, které jsou již teplé. To by zahrnovalo neúplné uvolnění endodormance, které ovlivňuje ovocné stromy ve třech hlavních aspektech, a to opadávání poupat (a tím špatné kvetení), zpoždění v kvetení a rašení a nedostatek uniformity v obou procesech, což vede k vážným problémům s produktivitou (Legave a kol., 1983; Erez, 2000; Atkinson a kol., 2013). To vše může producentům způsobit významné ekonomické ztráty. V této souvislosti jsou znalosti o CR pro různé kultivary klíčové, ačkoliv v současnosti dostupných informací je u peckovin poměrně málo (Fadón a kol., 2020b), včetně broskve (Maulión a kol., 2014), meruňka (Ruiz a kol., 2007), švestka (Ruiz a kol., 2018) a třešeň (Alburquerque a kol., 2008).
V teplých oblastech, jako je Středomoří a údolí Guadalquivir, kde je za současné situace nahromaděný chlad pod 60 porcí, se pěstují raně dozrávající kultivary s CR mezi 30 a 60 porcemi. Naplnění CR u těchto kultivarů může být ohroženo ve všech analyzovaných budoucích scénářích (Obrázek 2). Aby byla zajištěna adaptivní vhodnost různých druhů/kultivarů do těchto oblastí, může být nutné přemístění a některé kultivary by měly být přesunuty do blízkých oblastí (vnitřní zóny v oblasti Středozemního moře nebo směrem k Extremaduře v případě údolí Guadalquivir). kde bude ČR naplněna i v budoucích scénářích a očekává se pokles mrazových rizik. V této souvislosti se zavedení nebo rozvoj kultivarů s velmi nízkou CR stává zásadním cílem, který je třeba zvážit ve šlechtitelských programech stávajících druhů/kultivarů, zejména proto, aby byly vhodné do teplých oblastí, kde bude v budoucnu ohrožena adaptace současných kultivarů. scénáře. V opačném případě tyto oblasti nebudou schopny udržet své produktivní a ekonomické aktivity spojené s produkcí peckovin. Kromě toho by mohly být také použity různé agronomické postupy a strategie k minimalizaci poklesu akumulace chladu v těchto oblastech alespoň lokálně. V teplých oblastech pro produkci peckovin je již popsána aplikace biostimulantů k přerušení endodormance před naplněním ČR nebo použití stínících sítí v různých fázích vegetačního klidu (Gilreath a Buchanan, 1981; Erez, 1987; Costa a kol., 2004; Campoy a kol., 2010; Petri a kol., 2014), i když je třeba provést další výzkum a optimalizaci, aby tyto techniky byly efektivnější a podporovaly jejich systematické používání. Naproti tomu v nejchladnějších produkčních oblastech, jako je údolí řeky Ebro, severní Extremadura a některé vnitrozemí oblasti Středomoří, se očekává méně mrazů, což by mohlo umožnit dřívější kultivary než ty současné, což by rozšířilo počet životaschopných kultivarů a tedy nabídka na trh s pozitivními ekonomickými důsledky pro oblast. Celkově je ve všech pěstitelských oblastech klíčové zohlednit aktuálně pěstované kultivary a analyzovat, které jsou na pokraji plnění CR, je nahradit nebo přesunout nebo zavést výše popsané postupy managementu pro zajištění adaptace na nové klimatické změny. scénáře.
Pokud jde o akumulaci tepla, budoucí scénáře předpovídají nárůst této proměnné ve všech uvažovaných oblastech (Obrázek 4). V teplých a středních oblastech není tato proměnná tak určující jako akumulace chladu, ale může mít relevantní dopad na fenologii, což vede k předstihu v datech květu a zvyšuje tak potenciální riziko poškození mrazem (Mosedale a kol., 2015; Unterberger a kol., 2018; Ma et al., 2019). Jako další bod bude tento postup kvetení zahrnovat také postup zrání (Peñuelas a Filella, 2001; Campoy a kol., 2011b), které musí výrobci vzít v úvahu při strategickém uvádění svých výrobků na trhy. Naopak v chladných oblastech může nedostatek akumulace tepla v současné situaci poškodit fenologický vývoj a růst plodů (Fadón a kol., 2020a). Tyto aktuálně chladné oblasti budou zvýhodněny předpokládaným zvýšením akumulace tepla pro budoucí scénáře. Jak je uvedeno v Obrázek 6, abnormální horka budou v budoucích scénářích častější v datech, kdy ovocné stromy ještě neuvolnily endodormanci, zejména v teplých oblastech, jako je údolí Guadalquivir a středomořské lokality. Tyto jevy mohou mít velmi negativní vliv při částečném pokrytí ČR (kolem 60–70 %), což může způsobit neúplné uvolnění dormance, které může zahrnovat vegetativní a kvetoucí problémy, s negativním dopadem na násadu plodů a výnos (Rodrigo a Herrero, 2002; Campoy a kol., 2011a).
V každém případě změny v režimu chladu a akumulace tepla nemají společný účinek na všechny kultivary a jejich umístění, protože mohou nastat určité kompenzační účinky týkající se rovnováhy akumulace chladu a tepla ve smyslu uvolňování endodormance nebo predikce data kvetení (Pope a kol., 2014). Kromě toho může agroklimatická charakterizace lokalit ve velmi lokálním měřítku vyžadovat zvláštní kalibraci dat kvůli prostorové heterogenitě (Lorite a kol., 2020), abyste mohli činit nejlepší rozhodnutí ohledně optimálního výběru kultivarů. Výsledky prezentované v této studii mohou být užitečné nejen pro produkci peckovin, ale také pro další ovoce mírného pásma s obrovským významem v původních oblastech, např. vinnou révu v La Rioja (údolí řeky Ebro) a další. Tyto výsledky mohou být základem systémů na podporu rozhodování, které pomohou producentům činit optimální strategická rozhodnutí (např. výběr kultivaru, přemístění a implementaci postupů řízení zmírňování) ve střednědobém a dlouhodobém horizontu.
Prohlášení o dostupnosti údajů
Původní příspěvky prezentované ve studii jsou součástí článku/Doplňkový materiál, další dotazy lze směřovat na odpovídající autory.
Autorské příspěvky
MC, JG-B, JG a DR studii koncipovali a navrhli. MC poskytla agroklimatická data pro aktuální scénář. JAE provedla výpočty pro budoucí scénáře. JAE a DR napsali hlavní část rukopisu. JE poskytla informace o technických agronomických aspektech. JG řídila inovační projekt, který financoval tento výzkum. Všichni autoři dokument revidovali a schválili předloženou verzi.
Financování
Finanční podporu poskytlo španělské ministerstvo zemědělství, rybolovu a výživy prostřednictvím inovačního projektu „Adaptace odvětví peckovin na změnu klimatu“ (REF: MAPA-PNDR 20190020007385) a PRIMA, program podporovaný v rámci H2020, rámce Evropské unie program pro výzkum a inovace (projekt „AdaMedOr“; číslo grantu PCI2020-112113 španělského ministerstva vědy a inovací).
Střet zájmů
Autoři prohlašují, že výzkum byl proveden bez obchodních či finančních vztahů, které by mohly být považovány za potenciální střet zájmů.
Poznámka vydavatele
Všechna tvrzení vyjádřená v tomto článku jsou výhradně tvrzeními autorů a nemusí nutně představovat tvrzení jejich přidružených organizací nebo tvrzení vydavatele, redaktorů a recenzentů. Žádný produkt, který může být hodnocen v tomto článku, nebo tvrzení, které může vznést jeho výrobce, není zaručeno ani podporováno vydavatelem.
Poděkování
Děkujeme všem členům španělské operační skupiny „Adaptace odvětví peckovin na změnu klimatu“ (FECOAM, FECOAV, ANECOOP, Frutaria, Basol Fruits, Fundación Universidad-Empresa de la Región de Murcia, Fundación Cajamar) za jejich cenný příspěvek vývoj projektu. Děkujeme společnosti AEMET za data dostupná na její webové stránce (http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/cambio_climat/datos_diarios).
Doplňkový materiál
Doplňkový materiál k tomuto článku lze nalézt na adrese: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.842628/full#supplementary-material
Doplňkový obrázek 1 | Korelace mezi průměrnými akumulovanými porcemi a chladicími jednotkami pro aktuální scénář ve všech meteorologických stanicích.
Doplňkový obrázek 2 | Korelace mezi průměrem akumulovaného GDH pro modely Anderson a Richardson pro aktuální scénář ve všech meteorologických stanicích.
Reference
Alburquerque, N., García-Montiel, F., Carrillo, A., and Burgos, L. (2008). Požadavky na chlazení a teplo u kultivarů třešní a vztah mezi nadmořskou výškou a pravděpodobností uspokojení požadavků na chlazení. 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. a Rodríguez-Camino, E. (2018). Strategie pro generování projekcí klimatických změn, které živí komunitu španělského dopadu. Adv. Sci. Res. 15, 217-230.
Anderson, JL, Richardson, EA a Kesner, CD (1986). Ověření modelů chladicí jednotky a fenologie květních pupenů pro višeň „Montmorency“. Acta Hortic. 1986, 71–78. doi: 10.17660/ActaHortic.1986.184.7
Atkinson, CJ, Brennanová, RM a Jones, HG (2013). Klesající ochlazení a jeho dopad na víceleté plodiny mírného pásma. Environ. Exp. Bot. 91, 48–62. doi: 10.1016/j.envexpbot.2013.02.004
Benmoussa, H., Ben Mimoun, M., Ghrab, M. a Luedeling, E. (2018). Klimatické změny ohrožují centrální tuniské sady ořechů. Int. J. Biometeorol. 62, 2245–2255. doi: 10.1007/s00484-018-1628-x
Benmoussa, H., Luedeling, E., Ghrab, M. a Ben Mimoun, M. (2020). Prudký pokles zimních mrazů dopadá na tuniské ovocné a ořechové sady. Clim. Chan. 162, 1249–1267. doi: 10.1007/s10584-020-02774-7
Campoy, JA, Ruiz, D., Cook, N., Allderman, L. a Egea, J. (2011a). Vysoké teploty a doba propuknutí pupenů v meruňce s nízkou teplotou 'Palsteyn'. K lepšímu pochopení plnění požadavků na chlad a teplo. Sci. Hortic. 129, 649–655. doi: 10.1016/j.scienta.2011.05.008
Campoy, JA, Ruiz, D. a Egea, J. (2011b). Dormance u ovocných stromů mírného pásma v kontextu globálního oteplování: přehled. Sci. Hortic. 130, 357–372. doi: 10.1016/j.scienta.2011.07.011
Campoy, JA, Ruiz, D. a Egea, J. (2010). Účinky stínování a ošetření thidiazuron+olejem na lámání dormance, kvetení a nasazování plodů v meruňkách v teplém a zimním klimatu. Sci. Hortic. 125, 203–210. doi: 10.1016/j.scienta.2010.03.029
Chmielewski, F.-M., Götz, K.-P., Weber, KC a Moryson, S. (2018). Změny klimatu a škody způsobené jarními mrazy pro třešně v Německu. Int. J. Biometeorol. 62, 217–228. doi: 10.1007/s00484-017-1443-9
Chylek, P., Li, J., Dubey, MK, Wang, M., and Lesins, G. (2011). Pozorovaná a modelovaná proměnlivost arktických teplot ve 20. století: model kanadského zemského systému CanESM2. Atmos. Chem. Phys. Diskutujte. 11, 22893–22907. doi: 10.5194/acpd-11-22893-2011
Costa, C., Stassen, PJC a Mudzunga, J. (2004). Chemické zbytkové prostředky pro jihoafrický průmysl jádrovin a peckovin. Acta Hortic. 2004, 295–302. doi: 10.17660/ActaHortic.2004.636.35
Delgado, A., Dapena, E., Fernandez, E. a Luedeling, E. (2021). Klimatické požadavky během vegetačního klidu u jabloní ze severozápadního Španělska – Globální oteplování může ohrozit pěstování vysoce chladných kultivarů. 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). Globální spojené klimatické modely GFDL CM2. část I: formulační a simulační charakteristiky. 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). Projekce změny klimatu pomocí modelu zemského systému IPSL-CM5: od CMIP3 po CMIP5. Clim. Dyn. 40, 2123–2165. doi: 10.1007/s00382-012-1636-1
Erez, A. (1987). Chemická kontrola pupenů. HortScience 22, 1240-1243.
Erez, A. (2000). „Budova dormance; Fenomén, problémy a řešení v tropech a subtropech,“ in Ovocné plodiny mírného pásma v teplých podnebích, ed. A. Erez (Dordrecht: Springer), 17.–48. doi: 10.1007/978-94-017-3215-4_2
Fadón, E., Fernandez, E., Behn, H. a Luedeling, E. (2020a). Koncepční rámec pro zimní dormanci u listnatých stromů. Agronomie 10:241. doi: 10.3390/agronomie10020241
Fadón, E., Herrera, S., Guerrero, BI, Guerra, ME a Rodrigo, J. (2020b). Požadavky na chlazení a teplo u peckovin mírného pásma (Prunus sp.). Agronomie 10:409. doi: 10.3390/agronomie10030409
FAOSTAT (2019). Údaje o potravinářství a zemědělství. Řím: FAO.
Fernandez, E., Whitney, C., Cuneo, IF, a Luedeling, E. (2020). Vyhlídky na snížení zimního chladu pro produkci listnatého ovoce v Chile v průběhu 21. století. Clim. Chan. 159, 423–439. doi: 10.1007/s10584-019-02608-1
Fishman, S., Erez, A. a Couvillon, GA (1987). Teplotní závislost narušení dormance u rostlin: matematická analýza dvoukrokového modelu zahrnujícího kooperativní přechod. J. Theor. Biol. 124, 473–483. doi: 10.1016/S0022-5193(87)80221-7
Fraga, H. a Santos, JA (2021). Posouzení dopadů změny klimatu na chlazení a nucení pro hlavní oblasti čerstvého ovoce v Portugalsku. Přední. Plant Sci. 12:1263. doi: 10.3389/fpls.2021.689121
Gilreath, PR a Buchanan, DW (1981). Vývoj květinových a vegetativních pupenů nektarinky „Sungold“ a „Sunlite“ ovlivněný odpařovacím chlazením kropením nad hlavou během odpočinku. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 106, 321-324.
Giorgetta, MA, Jungclaus, J., Reick, CH, Legutke, S., Bader, J., Böttinger, M., et al. (2013). Změny klimatu a uhlíkového cyklu z 1850 na 2100 v simulacích MPI-ESM pro fázi 5 projektu Coupled Model Intercomparison Project. J. Adv. Modelka. Earth Syst. 5, 572-597. doi: 10.1002/jame.20038
Giorgi, F. a Lionello, P. (2008). Projekce změny klimatu pro oblast Středomoří. Glob. Planeta. Chan. 63, 90–104. doi: 10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
Guo, L., Dai, J., Wang, M., Xu, J., and Luedeling, E. (2015). Reakce jarní fenologie stromů mírného pásma na oteplování klimatu: případová studie kvetení meruněk v Číně. Agric. Pro. Meteorol. 201, 1–7. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.10.016
Guo, L., Wang, J., Li, M., Liu, L., Xu, J., Cheng, J., et al. (2019). Distribuční marže jako přirozené laboratoře k odvození reakcí druhů na oteplování klimatu a důsledků pro riziko mrazu. Agric. Pro. Meteorol. 268, 299–307. doi: 10.1016/j.agrformet.2019.01.038
Hatfield, JL, Sivakumar, MVK a Prueger, JH (eds.) (2019). Agroklimatologie: Propojení zemědělství s klimatem. 1. vyd. Madison: Americká společnost pro agronomii.
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M., Ramos-Calzado, P., Pastor-Saavedra, MA a Rodríguez-Camino, E. (2022a). Hodnocení metod statistického downscalingu pro projekce změny klimatu ve Španělsku: současné podmínky s dokonalými prediktory. Int. J. Climatol. 42, 762-776. doi: 10.1002/joc.7271
Hernanz, A., García-Valero, JA, Domínguez, M. a Rodríguez-Camino, E. (2022b). Vyhodnocení metod statistického downscalingu pro projekce změny klimatu ve Španělsku: Budoucí podmínky s pseudorealitou (experiment přenositelnosti). Int. J. Climatol. 2022:7464. doi: 10.1002/joc.7464
IPCC (2021). Změna klimatu 2021: Základ fyzikální vědy. Příspěvek pracovní skupiny I k Šesté hodnotící zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu. Cambridge: Cambridge univerzitní tisk.
Ji, D., Wang, L., Feng, J., Wu, Q., Cheng, H., Zhang, Q., et al. (2014). Popis a základní vyhodnocení modelu Beijing Normal University Earth System Model (BNU-ESM) verze 1. Geosci. Model Dev. 7, 2039–2064. doi: 10.5194/gmd-7-2039-2014
Julian, C., Herrero, M., and Rodrigo, J. (2007). Opadání poupat a poškození mrazem před květem u meruněk (Prunus armeniaca L.). J. Appl. Bot. Food Qual. 81, 21-25.
Ladwig, LM, Chandler, JL, Guiden, PW a Henn, JJ (2019). Extrémní zimní teplá událost způsobuje u mnoha dřevin výjimečně časné lámání pupenů. Ecosphere 10:e02542. doi: 10.1002/ecs2.2542
Legave, JM, Garcia, G., and Marco, F. (1983). Některé popisné aspekty kapkového procesu poupat nebo mladých květů pozorovaných na meruňkách v jižní Francii. Acta Hortic. 1983, 75–84. doi: 10.17660/ActaHortic.1983.121.6
Leolini, L., Moriondo, M., Fila, G., Costafreda-Aumedes, S., Ferrise, R., and Bindi, M. (2018). Pozdní jarní mrazy mají dopad na budoucí rozšíření révy vinné v Evropě. Field Crops Res. 222, 197–208. doi: 10.1016/j.fcr.2017.11.018
Linvill, DE (1990). Výpočet hodin chlazení a jednotek chlazení z denních pozorování maximální a minimální teploty. HortScience 25, 14-16.
Lorite, IJ, Cabezas-Luque, JM, Arquero, O., Gabaldón-Leal, C., Santos, C., Rodríguez, A., et al. (2020). Role fenologie v dopadech změny klimatu a adaptačních strategiích pro stromové plodiny: případová studie o mandlových sadech v jižní Evropě. Agric. Pro. Meteorol. 294:108142. doi: 10.1016/j.agrformet.2020.108142
Luedeling, E. (2012). Dopady změny klimatu na zimní chlad pro produkci ovoce a ořechů mírného pásma: přehled. Sci. Hortic. 144, 218–229. doi: 10.1016/j.scienta.2012.07.011
Luedeling, E. (2019). chillR: statistické metody pro fenologickou analýzu ovocných stromů mírného pásma. Verze balíčku R 0.70.21.
Luedeling, E., Girvetz, EH, Semenov, MA a Brown, PH (2011). Změna klimatu ovlivňuje zimní chlad u ovocných stromů a ořechů mírného pásma. PLoS One 6: e20155. dva: 10.1371 / journal.pone.0020155
Luedeling, E., Schiffers, K., Fohrmann, T. a Urbach, C. (2021). PhenoFlex – integrovaný model pro predikci jarní fenologie u ovocných stromů mírného pásma. Agric. Pro. Meteorol. 307:108491. doi: 10.1016/j.agrformet.2021.108491
Ma, Q., Huang, J.-G., Hänninen, H. a Berninger, F. (2019). Rozdílné trendy v riziku poškození stromů jarními mrazy v Evropě s nedávným oteplováním. Glob. Chan. Biol. 25, 351–360. doi: 10.1111/gcb.14479
Mahmood, A., Hu, Y., Tanny, J. a Asante, EA (2018). Účinky stínění a zástěn proti hmyzu na mikroklima plodin a produkci: přehled nedávných pokroků. 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). Porovnání metod pro odhad potřeby chlazení a tepla genotypů nektarinky a broskvoně pro kvetení. Sci. Hortic. 177, 112–117. doi: 10.1016/j.scienta.2014.07.042
MedECC (2020). Změna klimatu a životního prostředí ve středomořské pánvi – současná situace a rizika pro budoucnost První středomořská hodnotící zpráva. Marseille: MedECC. doi: 10.5281/zenodo.4768833
Miranda, C., Santesteban, LG, a Royo, JB (2005). Variabilita ve vztahu mezi teplotou mrazu a úrovní poškození u některých pěstovaných druhů švestek. HortScience 40, 357-361. doi: 10.21273/HORTSCI.40.2.357
Miranda, C., Urrestarazu, J. a Santesteban, LG (2021). fruclimadapt: Balíček R pro hodnocení adaptace na klima u ovocných druhů mírného pásma. Počítat. Elektron. Agric. 180:105879. doi: 10.1016/j.compag.2020.105879
Mosedale, JR, Wilson, RJ a Maclean, IMD (2015). Změna klimatu a vystavení plodin nepříznivému počasí: změny rizika mrazu a podmínek kvetení vinné révy. PLoS One 10: e0141218. dva: 10.1371 / journal.pone.0141218
Olesen, JE a Bindi, M. (2002). Důsledky změny klimatu pro evropskou zemědělskou produktivitu, využívání půdy a politiku. Eur. J. Agron. 16, 239–262. doi: 10.1016/S1161-0301(02)00004-7
Parker, L., Pathak, T. a Ostoja, S. (2021). Změna klimatu snižuje vystavení mrazu u vysoce hodnotných kalifornských sadových plodin. Sci. Total Environment. 762:143971. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143971
Peñuelas, J., and Filella, I. (2001). Reakce na oteplování světa. Věda 294, 793-795. dva: 10.1126 / science.1066860
Petri, JL, Leite, GB, Couto, M., Gabardo, GC a Haverroth, FJ (2014). Chemická indukce pučení: produkty nové generace nahrazující kyanamid. Acta Hortic. 2014, 159–166. doi: 10.17660/ActaHortic.2014.1042.19
Pope, KS, Da Silva, D., Brown, PH a DeJong, TM (2014). Biologicky založený přístup k modelování jarní fenologie u listnatých stromů mírného pásma. Agric. Pro. Meteorol. 198, 15–23. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.07.009
Richardson, EA, Seeley, SD a Walker, DR (1974). Model pro odhad dokončení odpočinku pro broskvoně „Redhaven“ a „Elberta“. HortScience 9, 331-332.
Rodrigo, J. a Herrero, M. (2002). Vliv teplot před květem na vývoj květů a násadu plodů v meruňkách. 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). Životaschopnost odrůd ovocných stromů mírného pásma ve Španělsku při změně klimatu podle akumulace chladu. 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). Akumulace chladu v ovocných stromech ve Španělsku při změně klimatu. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 19, 1087–1103. doi: 10.5194/nhess-19-1087-2019
Ruiz, D., Campoy, JA, and Egea, J. (2007). Požadavky na chlazení a teplo kultivarů meruněk pro kvetení. Environ. Exp. Bot. 61, 254–263. doi: 10.1016/j.envexpbot.2007.06.008
CrossRef Plný text | Google Scholar
Ruiz, D., Egea, J., Salazar, JA, and Campoy, JA (2018). Požadavky na chlazení a teplo japonských kultivarů švestek pro kvetení. 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., et al. (2011). Účinky tropických cyklónů na přenos tepla oceánem v modelu sdružené obecné cirkulace s vysokým rozlišením. J. Clim. 24, 4368–4384. doi: 10.1175/2011JCLI4104.1
Semenov, MA a Stratonovitch, P. (2010). Využití multimodelových souborů z globálních klimatických modelů pro hodnocení dopadů změny klimatu. Clim. Res. 41, 1–14. doi: 10.3354/cr00836
UNE 500540 (2004). Sítě automatických meteostanic: Pokyny pro ověřování údajů o počasí ze sítí stanic. Madrid: AENOR
Unterberger, C., Brunner, L., Nabernegg, S., Steininger, KW, Steiner, AK, Stabentheiner, E., et al. (2018). Riziko jarních mrazů pro regionální produkci jablek v teplejším klimatu. PLoS One 13: e0200201. dva: 10.1371 / journal.pone.0200201
van Vuuren, DP, Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., et al. (2011). Reprezentativní koncentrační cesty: přehled. Clim. Chan. 109:5. doi: 10.1007/s10584-011-0148-z
Viti, R., and Monteleone, P. (1995). Vliv vysoké teploty na přítomnost anomálií květních pupenů u dvou odrůd meruněk vyznačujících se rozdílnou produktivitou. Acta Hortic. 1995, 283–290. doi: 10.17660/ActaHortic.1995.384.43
Volodin, EM, Dianskii, NA a Gusev, AV (2010). Simulace současného klimatu s INMCM4.0 spřaženým modelem atmosférické a oceánské obecné cirkulace. Izv. Atmosp. Oceán. Phys. 46, 414–431. doi: 10.1134 / S000143381004002X
Wallach, D., Martre, P., Liu, B., Asseng, S., Ewert, F., Thorburn, PJ, et al. (2018). Multimodelové soubory zlepšují předpovědi interakcí mezi plodinami, životním prostředím a managementem. 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: popis modelu a základní výsledky experimentů CMIP5-20c3m. Geosci. Model 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). Přehled vývoje modelu klimatického systému BCC a aplikace pro studie klimatických změn. 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., et al. (2012). Nový globální klimatický model meteorologického výzkumného ústavu: MRI-CGCM3 — Popis modelu a základní výkon. J. Meteorol. Soc. Jpn. Ser II 90, 23–64. doi: 10.2151/jmsj.2012-A02
Klíčová slova: Prunus, peckovina, adaptace, akumulace chladu, fenologie, mrazové riziko, výběr odrůd, agroklimatická metrika
Citace: Egea JA, Caro M, García-Brunton J, Gambín J, Egea J a Ruiz D (2022) Agroklimatické metriky pro hlavní oblasti produkce peckového ovoce ve Španělsku v současných a budoucích scénářích změny klimatu: důsledky z adaptivního hlediska. Přední. Plant Sci. 13:842628. doi: 10.3389/fpls.2022.842628
obdržel: 23 prosinec 2021; Přijato: 02 May 2022;
Publikováno: 08 června 2022.
Úprava:Hisayo Yamane, Kjótská univerzita, Japonsko
Recenze:Liang Guo, Northwest A&F University, Čína
Kirti Rajagopalanová, Washington State University, Spojené státy americké
copyright © 2022 Egea, Caro, García-Brunton, Gambiín, Egea a Ruiz. Toto je článek s otevřeným přístupem distribuovaný za podmínek Creative Commons Attribution License (CC BY). Používání, distribuce nebo reprodukce na jiných fórech je povoleno za předpokladu, že původci autorů a majitelů autorských práv jsou připsáni a že je uvedena původní publikace v tomto časopise v souladu s uznávanou akademickou praxí. Není povoleno použití, distribuce nebo reprodukce, která nesplňuje tyto podmínky.
*Korespondence: José A. Egea, jaegea@cebas.csic.es; David Ruiz, druiz@cebas.csic.es
Zdroj: https://www.frontiersin.org