Хосе А. Егеа1*, Мануель Каро2, Хесус Гарсія-Брантон2, Хесус Гамбін 3, Хосе Егеа 1 і Девід Руїс 1*
- 1Група селекції фруктів, Департамент селекції рослин, CEBAS-CSIC, Мурсія, Іспанія
- 2Мурський інститут агропродовольчих досліджень і розробок, Мурсія, Іспанія
- 3Бізнес-школа ENAE, Університет Мурсії, Мурсія, Іспанія
Виробництво кісточкових фруктів має величезне економічне значення в Іспанії. Місця вирощування цих фруктових видів (тобто персика, абрикоса, сливи та черешні) охоплюють широкі та кліматичні різноманітні географічні території країни. Зміни клімату вже спричиняють підвищення середньої температури з особливою інтенсивністю в деяких регіонах, наприклад у Середземномор’ї. Ці зміни призводять до зменшення накопиченого холоду, що може мати глибокий вплив на фенологію Prunus таких видів, як кісточкові фрукти, наприклад, через труднощі, пов’язані з вимогами до охолодження, щоб перервати період спокою, виникнення пізніх заморозків або аномально ранніх високих температур. Усі ці фактори можуть серйозно вплинути на виробництво та якість фруктів і, отже, спровокувати дуже негативні наслідки з соціально-економічної точки зору в діючих регіонах. Таким чином, характеристика поточних культиваційних площ з точки зору агрокліматичних змінних (наприклад, холоду та накопичення тепла та ймовірності заморозків і ранніх аномальних теплових явищ), заснована на даних 270 метеостанцій за останні 20 років, проводиться в цій роботі, щоб скласти інформативну картину поточної ситуації. Крім того, також аналізуються майбутні кліматичні прогнози з різних моделей глобального клімату (дані, отримані від Державного метеорологічного агентства Іспанії — AEMET) до 2065 року для двох репрезентативних сценаріїв шляху концентрації (тобто RCP4.5 і RCP8.5). Використовуючи поточну ситуацію як базову лінію та враховуючи майбутні сценарії, можна зробити висновок про поточну та майбутню адаптивну придатність різних видів/сортів до різних районів вирощування. Ця інформація може стати основою для інструменту підтримки прийняття рішень, який допоможе різним зацікавленим сторонам прийняти оптимальні рішення щодо поточного та майбутнього вирощування кісточкових або інших видів помірного клімату в Іспанії.
Вступ
Іспанія є одним із основних світових виробників кісточкових фруктів (тобто персиків, абрикосів, слив і черешні) із середнім річним виробництвом близько 2 мільйонів тонн. Вирощування цих фруктів має дуже важливу економічну роль у країні, охоплюючи близько 140,260 XNUMX га (ФАОСТАТ, 2019). Основні райони вирощування цих сортів в Іспанії розташовані в районах з різними агрокліматичними характеристиками: від теплих районів, таких як долина Гвадалквівір і значна частина Середземноморського регіону, до холодних районів, таких як північна Естремадура, долина Ебро та деякі внутрішні місця Середземноморського регіону. (побачити малюнок 1). Оскільки ці культури вимагають достатнього холоду взимку, щоб перервати стан спокою, щоб уникнути проблем із виробництвом (Аткінсон та ін., 2013)Кампой та ін., 2011b; Luedeling та ін., 2011; Люделінг, 2012; Джуліан та ін., 2007; Guo et al., 2015; 2019; Chmielewski та ін., 2018), та (iv) вибрати найкращі сільськогосподарські практики та технології для пом’якшення наслідків зміни клімату (Кампой та ін., 2010; Махмуд та ін., 2018).
Вимоги до охолодження та тепла (Фадон та ін., 2020b) або рівень пошкодження морозом (Міранда та ін., 2005) поточних культивованих видів/сортів можна поєднати з агрокліматичними показниками в різних областях для створення інструментів прийняття рішень, які допоможуть виробникам та іншим зацікавленим сторонам розробити оптимальну виробничу та економічну політику на середньо- та довгострокову перспективу. Доступні інструменти моделювання для обробки великих серій кліматичних і фенологічних даних вже служать основою для створення вищезгаданих інструментів прийняття рішень (Люделінг, 2019; Luedeling та ін., 2021; Міранда та ін., 2021). Кліматичні прогнози в Середземноморському басейні показують, що наслідки глобального потепління можуть бути особливо серйозними в цьому регіоні (Джорджі та Ліонелло, 2008; MedECC, 2020; IPCC, 2021), тому випереджувальні заходи мають вирішальне значення, щоб уникнути майбутніх виробничих проблем, які можуть серйозно вплинути на економіку певних регіонів, подібних до тих, що представлені в цьому дослідженні (Олесен і Бінді, 2002; Бенмусса та ін., 2018).
Різні дослідження визначили негативний вплив глобального потепління на виробництво фруктів і горіхів помірного клімату в різних регіонах планети. Основні причини пов’язані зі зменшенням холоду взимку, хоча в деяких дослідженнях також враховується збільшення ризику заморозків через очікуване передчасне цвітіння. Наприклад, Fernandez et al. спрогнозував зниження зимового холоду, необхідного для виробництва листяних фруктів у Чилі, з очікуваним негативним впливом у північних районах країни. У той же час вони спрогнозували значне зниження ймовірності заморозків протягом найбільш ймовірного періоду розпускання бруньок для листяних плодових дерев для всіх розглянутих ділянок (Fernandez et al., 2020); Lorite та ін. проаналізували такі явища, як відсутність холоду взимку, ризик заморозків і теплі умови під час цвітіння на Піренейському півострові для деяких сортів мигдалю, поєднуючи кліматичні прогнози та фенологічну інформацію. Вони виявили, що загалом (і залежно від розглянутого сорту), (i) відсутність холоду взимку буде більш вираженою на узбережжі Середземного моря та в долині Гвадалквівір, (ii) теплі умови під час цвітіння будуть більш інтенсивними в центральній частині. плато та долині Ебро, і (iii) ризик заморозків буде зменшено в окремих районах Північного плато та північних горбистих районів (Лоріт та ін., 2020). Бенмуса та ін. прогнозується важливе майбутнє зниження зимових холодів у Тунісі, що може суттєво вплинути на виробництво деяких фруктів і горіхів. Наприклад, за найпесимістичнішого сценарію життєздатними можуть бути лише сорти мигдалю з низьким охолодженням. За інших сценаріїв деякі сорти фісташок і персиків можуть бути життєздатними навіть у довгостроковій перспективі для північно-західної частини країни (Бенмусса та ін., 2020); Фрага та Сантос розглянули як майбутнє охолодження, так і накопичення тепла та їхній вплив на виробництво різних фруктів у Португалії. Вони спрогнозували значне зниження холоду взимку, що сильніше вплине на внутрішні регіони країни. Північні райони вирощування яблук будуть особливо схильні до зниження охолодження. Автори також прогнозують збільшення накопичення тепла, з більшим впливом на південь і прибережні райони країни. Вони підкреслили, що цей факт може збільшити ризик пошкодження морозом через прогресування фенологічних стадій (Rodríguez et al., 2019, 2021; Фрага і Сантос, 2021) порівняв поточну ситуацію в районах виробництва деяких фруктів помірного клімату в Іспанії з майбутніми сценаріями зміни клімату щодо накопичення холоду. Вони спрогнозували значні втрати холоду в деяких районах (наприклад, південний схід або район Гуальдалквівіру) навіть у найближчому майбутньому. У далекому майбутньому (>2070) ці автори заявили, що, враховуючи поточні площі вирощування, сорти сливи, мигдалю та яблуні можуть серйозно постраждати через відсутність холоду (Rodríguez et al., 2019, 2021).
У цьому дослідженні ми оцінили основні агрокліматичні змінні, пов’язані з адаптацією кісточкових фруктів у різних регіонах Іспанії, включаючи ті, де відбувається найважливіше виробництво кісточкових фруктів, використовуючи дані 270 метеостанцій за період 2000–2020 рр. Це супроводжується майбутніми прогнозами температури для оцінки еволюції охолодження та накопичення тепла, а також майбутньої ймовірності заморозків і ранніх аномальних теплових явищ порівняно з поточною ситуацією. Ця інформація може бути дуже корисною для прийняття оптимальних рішень, пов’язаних із створенням нових садів, переміщенням існуючих або вибором оптимальних сортів для отримання прибутку в довгостроковій перспективі.
Основний внесок цього дослідження полягає в тому, що ми одночасно проаналізували різні агрокліматичні змінні, пов’язані з адаптацією кісточкових плодів. Не тільки накопичення холоду для виконання CR, як це було зроблено в дослідженні Родрігес та ін. (2019 рік, 2021) а й накопичення тепла для належного цвітіння, ризик заморозків і змінна, яка рідко визначається кількісно в літературі: ймовірність аномальних теплових явищ взимку, які можуть посилити виділення ендодорманту з негативним впливом на виробництво, якість і врожайність плодів, як було зазначено спостерігалося в теплих районах протягом останніх років. Ми використали дані дуже щільної мережі метеостанцій, які надають точні показники поточної ситуації. Ми зосередилися на поточних виробничих районах, оскільки рішення щодо адаптації до потепління, ймовірно, будуть прийматися в тих областях, де відповідні технології та знання добре закріплені. У таких районах переміщення посівів призведе до небажаних соціально-економічних наслідків і депопуляції. Крім того, для характеристики поточної ситуації ми використовували реальні погодинні температури замість розрахункових, що надає більшу точність результатам порівняно з іншими дослідженнями, де погодинні температури інтерполюються з добових. Використана роздільна здатність (~5 км) є кращою, ніж в інших подібних дослідженнях в Іспанії (Rodríguez et al., 2019, 2021; Лоріт та ін., 2020) і допомагає приймати рішення навіть на місцевому рівні.
Матеріали та методи
Кліматичні дані та агрокліматичні змінні
Кліматичні дані з 340 метеостанцій, розташованих в основних районах вирощування кісточкових фруктів в Іспанії (див малюнок 1) були використані для оцінки агрокліматичних показників. Дані включали основні кліматичні змінні, включаючи середню, максимальну та мінімальну температуру (°C), відносну вологість (%), кількість опадів (мм), випаровуваність (ETo, мм) і сонячну радіацію (Вт/м).2). На деяких розглянутих станціях виявлено неповні записи та проблеми. Після застосування іспанського регулювання (UNE 500540, 2004), було обрано остаточну кількість 270 станцій. Дані про погодинну температуру були повними, за винятком порожніх годин, що відповідали подіям технічного обслуговування, які не були заповнені, оскільки вони становили незначний відсоток від загальної кількості. Середні погодинні температури в період 2000–2020 рр. були використані для розрахунку основних агрокліматичних змінних, включаючи холод і накопичення тепла, а також ймовірність потенційно шкідливих морозів і аномальних теплових явищ взимку. Кількість повних років на кожній станції змінюється залежно від станції: від 5 до 21 року (медіана = 20) залежно від станції.
Накопичення холоду для кожного сезону розраховувалося з 1 листопада до 28 лютого наступного року. Юта (Richardson et al., 1974) і динамічний (Фішман та ін., 1987) моделі були використані для виконання цього розрахунку. Накопичення тепла для кожного сезону було розраховано з 1 січня до 8 квітня (приблизно 14 тижнів) за допомогою Річардсона (Richardson et al., 1974) і Андерсон (Anderson et al., 1986) моделі, які забезпечують результати у зростаючих градусах-годинах (GDH). Імовірність заморозків і аномальної спеки розраховували на тиждень таким чином: для кожного тижня заморозки відбуваються, якщо температура падає нижче −1°C протягом принаймні трьох годин поспіль. Тоді ймовірність появи заморозків протягом певного тижня визначається як кількість разів, коли на цьому тижні був принаймні один заморозок протягом досліджуваного періоду, поділена на кількість розглянутих років. Подібним чином аномальна спека виникає, якщо температура піднімається вище 25°C протягом щонайменше трьох годин поспіль. Потім розраховується ймовірність появи аномальної спеки, як це пояснюється для подій морозу. Перший тиждень розпочався 1 січня. Для заморозків тижні від 1 до 2 вважалися типовими потенційно небезпечними тижнями. Перші тижні в цьому діапазоні (тобто тиждень 10–2–5) будуть найнебезпечнішими в теплих регіонах, тоді як решта (тобто тижні 6–5–6) будуть критичними в холодних регіонах. Для випадків аномальної спеки розглянутий період коливався від 10 тижня попереднього року (початок грудня) до 49 (кінець лютого), коли ці події могли сприяти ранньому виходу в стан спокою, пов’язаному з пізнішими проблемами виробництва.
Сценарії майбутнього
Щодо майбутніх сценаріїв, були використані прогнози температури, розраховані Іспанським державним метеорологічним агентством (AEMET). Останніми роками AEMET створює набір еталонних зменшених прогнозів зміни клімату в Іспанії, застосовуючи методи статистичного зменшення до результатів глобальних кліматичних моделей (GCM), або використовуючи інформацію, отриману за допомогою методів динамічного зменшення в рамках європейських проектів або міжнародних ініціатив. такі як PRUDENCE, ENSEMBLES і EURO-CORDEX (Амблар-Франсе та ін., 2018). У цьому дослідженні ми використовували прогнозовані добові температури (тобто максимальну та мінімальну) за допомогою статистичного масштабування на основі штучних нейронних мереж. Це було оцінено як відповідний метод для створення кліматичних прогнозів у поточному та майбутньому сценаріях в Іспанії, одночасно зменшуючи зміщення моделі GCM (Ернанц та ін., 2022a,b) над сіткою з роздільною здатністю 5 км. Було розглянуто два часові горизонти, а саме 2025–2045 (характеризується 2035 роком) і 2045–2065 (характеризується 2055 роком), щоб забезпечити результати на короткий та середньостроковий період. Були розглянуті два характерні шляхи концентрації, тобто RCP4.5 і RCP8.5 (ван Вуурен та ін., 2011). Слід зазначити, що в цьому дослідженні було використано одинадцять GCM (Таблиця 1). Результати були представлені за допомогою разом методологія (Семенов і Стратонович, 2010; Wallach та ін., 2018), де середні значення прогнозованих показників (наприклад, охолодження та накопичення тепла або ймовірності), обчислені всіма моделями, використовувалися на наступних етапах. Погодинну температуру для розрахунку агрокліматичних індексів моделювали з добових за допомогою пакету chillR (Люделінг, 2019).
Таблиця 1
ТАБЛИЦЯ 1. Список глобальних кліматичних моделей, використаних у цьому дослідженні.
Для порівняння агрокліматичних змінних у теперішньому та майбутньому сценаріях фактичне розташування метеостанцій порівнювалося з їх найближчими точками на сітці. Максимальна, мінімальна та середня відстані від метеостанцій до найближчих точок у сітці становили відповідно 3.87, 0.26 та 2.14 км. У всіх випадках (поточний і майбутній сценарії) інтерпольована територія навколо розглянутих метеостанцій (тобто не далі ніж 50 км від найближчої метеостанції) була розрахована за допомогою методу зворотного зважування відстані.
результати
Накопичення холоду
Як зазначалося вище, для розрахунку накопичення охолодження використовувалися дві моделі, а саме Юта (в одиницях охолодження) і динамічна модель (у порціях). Використовуючи середні значення загального накопиченого холоду за весь період для всіх станцій, було виявлено дуже високу кореляцію між обома індексами (R2 = 0.95, Додатковий малюнок 1). Таким чином, результати представлені з використанням лише однієї з них (порцій). малюнок 2 показує просторові закономірності середніх часток охолодження протягом різних розглянутих періодів. У поточній ситуації ми бачимо, що є кілька географічних областей із високим накопиченням холоду (≥75 частин), як-от долина Ебро, північна Естремадура та деякі внутрішні райони Середземномор’я. Лише в Середземномор’ї та долині Гвадалквівір зустрічаються теплі області з накопиченням холоду нижче 60 порцій (навіть нижче 50 у деяких ізольованих областях). Майбутні сценарії показують явне зменшення накопиченого холоду в теплих районах, у північній частині Естремадури та деяких внутрішніх районах Середземномор’я. Зменшення накопиченого холоду в долині Ебро буде спричинено у східній частині цієї території, тоді як у внутрішній частині накопичуватиметься значне зимове холод навіть за найбільш песимістичним сценарієм (наприклад, 2055_RCP8.5). Як і очікувалося, вплив глобального потепління на зниження зимових холодів є більш інтенсивним у сценарії 2055_RCP8.5. Додаткові таблиці 1-4 показати середнє накопичення холоду в розглянутий період (з 1 листопада до кінця лютого) у частинах для всіх місць і моделей у кожному розглянутому майбутньому сценарії. Показано середнє значення виходів одинадцяти моделей, а також зареєстроване накопичене похолодання за період 2000–2020 рр. для цілей порівняння.
малюнок 2
ФІГУРА 2. Накопичення охолодження в основних районах виробництва каменю в Іспанії для поточної ситуації (приблизно 2000–2020), двох часових горизонтів (2025–2045 і 2045–2065) і двох майбутніх сценаріїв (RCP4.5 і RCP8.5).
Щоб перевірити, чи очікуване зниження накопичення холоду матиме подібний вплив на місця залежно від їх поточного накопичення холоду, було виконано класифікацію 270 метеостанцій, розділивши їх за середніми частками накопичення в поточному сценарії: низьке накопичення (< 60 порцій, 34 станції), середнє накопичення (між 60 і 80 порціями, 121 станція) і високе накопичення (понад 80 порцій, 115 станцій). малюнок 3 показує коробкові діаграми накопичених частин у кожному сценарії для трьох типів місць. Спостережуване зниження накопичення холоду відповідає очікуванням відповідно до кожного сценарію. З точки зору відмінностей середніх значень між поточним і майбутнім сценаріями, здається, що три типи місць демонструють однакову поведінку (це означає, що відсоткові втрати вищі в областях з низьким накопиченням). Однак поширення даних дуже різне. Області накопичення з низьким і високим охолодженням демонструють нижчу дисперсію (з деякими викидами в нижній частині розподілу), ніж області із середніми показниками, які мають вищу дисперсію, але не мають викидів. Аналіз цих викидів для областей високого охолодження показує, що викид для всіх чотирьох майбутніх сценаріїв відповідає внутрішньому середземноморському місцю (Ятіва). Для областей з низьким охолодженням викид у кожному випадку (включно з поточним сценарієм) відповідає прибережному Середземномор’ю (Альмерія). Викиди для високого кінця розподілу в областях з низьким охолодженням відповідають внутрішнім місцям у Середземному морі (тобто Монтеса, Каллоса-де-Сарріа та Мурсія), хоча вони можуть бути артефактами, оскільки прогнози передбачають більше накопичення охолодження в майбутньому, ніж у поточному сценарій. Вони можуть бути викликані можливими кліматичними відмінностями між фактичним розташуванням метеостанцій та їх найближчою точкою в сітці для майбутніх прогнозів.
малюнок 3
ФІГУРА 3. Коробкові діаграми накопиченого охолодження в усіх сценаріях для станцій накопичення низького (<60 порцій), середнього (між 60 і 80 порцій) і високого (>80 порцій), що стосуються поточного сценарію.
Акумуляція тепла
Накопичення тепла було розраховано за допомогою двох моделей (тобто моделі Річардсона та Андерсона) подібно до накопичення холоду. Висока кореляція також була виявлена між результатами обох моделей (R2 = 0.998, Додатковий малюнок 2). Таким чином, результати представлені лише з використанням результатів моделі Андерсона. малюнок 4 показує просторові моделі середнього GDH за різні розглянуті періоди. Усі сценарії щодо GDH, здається, обернено корелюють з їхніми відповідними сценаріями накопичення холоду (малюнок 2). У місцях з низьким накопиченням холоду спостерігається високе накопичення тепла, і навпаки. Оскільки накопичення холоду зменшується в майбутніх сценаріях, накопичення тепла збільшується пропорційно в кожній області. Наприклад, коефіцієнт кореляції Пірсона між накопиченням втрати холоду та накопиченням отриманого тепла для поточного сценарію та сценарію 2055_RCP8.5 становить 0.68 (p-значення < 1e-15).
малюнок 4
ФІГУРА 4. Накопичення тепла в основних районах виробництва каменю в Іспанії для поточної ситуації (приблизно 2000–2020), двох часових горизонтів (2025–2045 і 2045–2065) і двох майбутніх сценаріїв (RCP4.5 і RCP8.5)
Як і у випадку накопичення охолодження, вплив збільшення GDH більш інтенсивний у сценарії 2055_RCP8.5, як і очікувалося. Додаткові таблиці 5-8 показати середнє накопичення тепла в розглянутий період (1 січня–8 квітня) у GDH для всіх місць і моделей у кожному розглянутому сценарії. Показано середнє значення потужностей одинадцяти моделей, а також зареєстроване накопичене тепло за період 2000–2020 рр. для порівняння.
Ймовірність морозу та аномальної спеки
Імовірність заморозків, як визначено вище, показано в малюнок 5 порівняння тижнів 2–10 для поточного та сценаріїв 2035_RCP4.5 і 2055_RCP8.5 (лише ймовірності ≥ 10%). У поточній ситуації значна ймовірність заморозків була зареєстрована, особливо в районах долини Ебро, а також у північній Естремадурі та внутрішніх районах Середземномор’я. Ймовірність заморозків зменшується від 2 до 10 тижня, як і очікувалося, але деякі окремі місця в долині Ебро все ще мають значну ймовірність заморозків на 10 тижні. Проаналізовані майбутні сценарії в малюнок 5 є найбільш оптимістичними (тобто 2035_RCP4.5) і песимістичними (тобто 2055_RCP8.5), відповідно, з точки зору підвищення температури. Імовірність заморозків зникає з Естремадури та зменшується в усіх областях, тоді як лише зменшені території долини Ебро та деякі ізольовані території у внутрішньому Середземномор’ї показують ймовірність вище 10% навіть на 10-му тижні. Як і в поточній ситуації, ймовірність заморозків зменшується з тижні від 2 до 10. Примітно, що сценарії 2035_RCP4.5 і 2055_RCP8.5 представляють схожі картини з точки зору ймовірності заморозків, показуючи, що долина Ебро та деякі внутрішні місця Середземномор’я зазнають заморозків у всіх розглянутих сценаріях.
малюнок 5
ФІГУРА 5. Ймовірність заморозків на основних ділянках виробництва каменю в Іспанії протягом 2-10 тижнів для поточного сценарію 2035_RCP4.5 і 2055_RCP8.5.
Обговорення та висновок
У цьому дослідженні намагалися охарактеризувати основні райони виробництва кісточкових фруктів в Іспанії, використовуючи історичні агрокліматичні дані (зокрема, температури) з 270 метеостанцій, розташованих у таких областях, і порівняти результати з майбутніми прогнозами в двох часових горизонтах і сценаріями RCP. Області дослідження було обрано на основі того факту, що поточні та майбутні рішення щодо вирощування кісточкових (тобто персика, абрикоса, сливи та черешні) будуть прийматися в основному в межах поточних виробничих районів, де знання та Технологія вирощування цих культур міцно встановлена. Таким чином, це дослідження не фокусується на інших майбутніх потенційних місцях для вирощування кісточкових фруктів.
Основні обчислені змінні, тобто накопичення холоду та тепла, показують, що розглянуті території досить різноманітні з агрокліматичної точки зору, і що зміна клімату матиме важливий вплив, особливо в найтепліших районах навіть у середньостроковій перспективі. Моделі, використані для розрахунку будь-якої з них (тобто Юта та Динаміка для охолодження та Річардсона та Андерсона для акумуляції тепла), показують дуже високі кореляції, як було встановлено раніше Руїз та ін. (2007 рік, 2018).
Прогнозується значне зниження накопичення холоду в усіх областях, що узгоджується з попередніми дослідженнями в районах Середземномор’я (Бенмусса та ін., 2018, 2020; Rodríguez et al., 2019; Delgado et al., 2021; Фрага і Сантос, 2021). Зменшення накопичення холоду буде подібним за абсолютними значеннями в усіх досліджуваних регіонах, але найтепліші (тобто Середземноморська зона та долина Гвадалквівір) можуть значно більше постраждати з точки зору придатності для вирощування кісточкових, оскільки їх поточна ситуація вже є обмеженням для багато сортів. У холодних регіонах, таких як долина Ебро та Естремадура, зниження накопичення холоду в принципі не буде перешкодою для продовження вирощування, хоча в деяких холодних місцях в Естремадурі та Середземномор’ї зниження накопичення холоду буде більш інтенсивним, ніж в інших холодних місцях. Слід зазначити, що, згідно з малюнок 3, спостерігається раптове зниження накопичення холоду між поточною ситуацією та найближчим майбутнім. Роздільна здатність використовуваної сітки, навіть якщо вона висока (~5 км), може бути причиною цього ефекту. Іншими можливими джерелами розбіжностей, що призводять до перебільшених відмінностей між прогнозованими та реальними значеннями, можуть бути інші зміщення моделі GCM, які не були повністю мінімізовані під час процесу зменшення масштабу, або той факт, що ми порівнюємо розрахунки, виконані з реальними погодинними температурами (тобто поточні сценарій) і розрахунки, виконані з ідеалізованими температурними кривими, отриманими з прогнозованих добових максимальних і мінімальних температур (Лінвілл, 1990) для майбутніх сценаріїв. Подібні різкі падіння в найближчому майбутньому також спостерігали Родрігес та ін., які передбачили зменшення до 30 порцій охолодження на період 2021–2050 років у деяких місцях Іспанії (Rodríguez et al., 2019), що узгоджується з нашими результатами. Бенмуса та ін. (2020), Дельгадо та ін. (2021) та Фрага і Сантос (2021) також повідомили про раптові перепади між історичним і майбутнім сценаріями в Тунісі, Португалії та Астурії (Північна Іспанія) відповідно. Як і в нашому випадку, ці дослідження також показали, що в найближчому майбутньому не з’явиться важливих відмінностей для накопиченого холоду, незалежно від розглянутого RCP. На відміну від накопичення холоду, накопичення тепла зростатиме в усіх сценаріях (особливо в 2055_RCP8.5, як очікується), і його еволюція є зворотною до цього накопичення холоду. Це також спостерігав Фрага і Сантос (2021) для Португалії.
Також були розраховані ймовірності заморозків і аномальної спеки в ті тижні, коли вони можуть суттєво вплинути на врожайність і виробництво (наприклад, пізні заморозки або аномальна спека перед вивільненням ендоспокою). За поточного сценарію заморозки частіше трапляються в холодних областях, як і очікувалося. Аномальна спека в основні тижні була зосереджена в Середземноморському районі протягом останніх років, але з дуже низькою ймовірністю. Майбутні оцінки для цих змінних показують, що випадки заморозків у тижні, коли виробництво кісточкових плодів може вплинути (Міранда та ін., 2005; Джуліан та ін., 2007) зменшуватиметься з наближенням століття і буде менш частим для RCP8.5, що узгоджується з попередніми дослідженнями (Леоліні та ін., 2018). Проте деякі райони долини Ебро та окремі внутрішні місця Середземномор’я все ще зазнають значної кількості заморозків протягом наступних тижнів навіть за найтеплішого сценарію (тобто 2055_RCP8.5, малюнок 5). Визначення заморозків з точки зору температури та часу впливу тісно пов’язане з фенологічною стадією існуючого сорту (Міранда та ін., 2005). Враховуючи велику різноманітність можливих сортів кісточкових фруктів, від дуже низького до дуже високого CR, і кількість проаналізованих місць, від холодних до теплих, встановлення конкретних сортів/місцевих визначень заморозків є неможливим у цьому дослідженні через величезний обсяг залучена інформація. Ці типи досліджень зазвичай проводяться з використанням кількох місць та/або сортів, як те, яке виконує Lorite та ін. (2020) для мигдалю в Іспанії, Фернандес та ін. (2020) в Чилі, який обчислив мінімальні температури нижче 0°C протягом періоду цвітіння найбільш репрезентативних видів листяних фруктових дерев, що культивуються на кожному з дев’яти розглянутих місць, або Паркер та ін. (2021) який розглянув різні температури та фенологічні стадії для трьох видів (тобто мигдаль, авокадо та апельсини), але також виконав загальну характеристику території, враховуючи три температури (0, −2 та +2°C) та час впливу. Наш вибір –1°C і принаймні три послідовні години має на меті охарактеризувати еволюцію заморозків, а не пов’язувати конкретні пошкодження з окремими сортами, що передбачало б інше дослідження. Таке визначення прийнято після отримання висновків експертів. У зв’язку з великою кількістю сортів за показниками CR і HR та різноманіттям температурних режимів у районах, що розглядаються в цьому дослідженні, ми вибрали ті тижні (від 2 до 10), на яких можуть бути всі (або більшість) комбінацій сорт/місцевість. чутливі до пошкоджень морозом відповідно до їх фенологічної стадії. З метою прийняття рішення виробники повинні вибрати карту, яка найкраще відповідає їхній конкретній ситуації (тобто, сорту/розташування), щоб прийняти оптимальне рішення. Загалом, теплі зони та/або сорти з раннім цвітінням будуть пов’язані з більш ранніми тижнями в розглянутому діапазоні, тоді як холодні зони та/або сорти з пізнім цвітінням будуть пов’язані з пізнішими тижнями в розглянутому діапазоні. Аномальна спека взимку, яка може сприяти ранньому вивільненню ендоспокою, що негативно впливає на виробництво (Віті і Монтелеоне, 1995; Родріго і Ерреро, 2002; Ladwig та ін., 2019), буде збільшено головним чином у долині Гвадалквівір, прибережних районах Середземного моря, а також в Естремадурі та деяких районах долини Ебро в середині або наприкінці лютого (малюнок 6). Кількісна оцінка цього показника зазвичай не розглядається в літературі, але може спровокувати важливі проблеми виробництва в теплих регіонах, як це спостерігалося в останні роки. Знову ж таки, встановлення температури 25°C або вище протягом принаймні трьох послідовних годин для визначення такої події було мотивовано думками експертів. Подібно до ймовірності заморозків, ми вибрали ті тижні (від 49 до 8), де всі (або більшість) комбінацій сорту/місцевості можуть бути сприйнятливими до впливу цих подій відповідно до їх фенологічної стадії. Загалом, теплі зони та/або сорти з раннім цвітінням будуть пов’язані з більш ранніми тижнями в розглянутому діапазоні, тоді як холодні зони та/або сорти з пізнім цвітінням будуть пов’язані з пізнішими тижнями в розглянутому діапазоні.
Агрокліматичні показники, розраховані в цьому дослідженні, надають виробникам цінну інформацію для вибору найбільш підходящих сортів у кожній виробничій зоні з адаптивної точки зору. Кожен сорт має свої CR, щоб порушити ендодормантність (Кампой та ін., 2011b; Фадон та ін., 2020b). Зменшення накопичення холоду, як прогнозується в майбутніх сценаріях, може призвести до того, що вирощувані на даний момент сорти не виконають своїх CR в певних районах, особливо в районах Середземномор’я та долини Гвадалквівір, де вже тепло. Це призведе до неповного вивільнення ендодорманції, що впливає на плодові дерева в трьох основних аспектах, а саме: опадання квіткових бруньок (і, отже, погане цвітіння), затримка цвітіння та проростання, а також відсутність рівномірності в обох процесах, що призводить до серйозних продуктивних проблем (Legave та ін., 1983; Ерез, 2000; Аткінсон та ін., 2013). Усе це може призвести до значних економічних збитків для виробників. У цьому контексті знання про CR для різних сортів має вирішальне значення, хоча наявна на даний момент інформація відносно мізерна щодо кісточкових дерев (Фадон та ін., 2020b), включаючи персик (Мауліон та ін., 2014), абрикос (Руїз та ін., 2007), слива (Руїз та ін., 2018), і черешня (Alburquerque та ін., 2008).
У теплих регіонах, таких як Середземномор’я та долина Гвадалквівір, де накопичений холод нижчий за 60 порцій у поточній ситуації, вирощують ранньостиглі сорти з CR від 30 до 60 порцій. Виконання CR для цих сортів може бути під загрозою в усіх проаналізованих майбутніх сценаріях (малюнок 2). Щоб забезпечити адаптивну придатність різних видів/сортів до цих територій, може знадобитися переселення, а деякі культивари слід перемістити на близькі території (внутрішні зони в районі Середземного моря або до Естремадури у випадку долини Гвадалквівір) де CR буде виконано навіть у майбутніх сценаріях, і очікується, що ризик заморозків зменшиться. У цьому контексті впровадження або розробка сортів з дуже низьким CR стає важливою метою, яку слід враховувати в програмах селекції існуючих видів/сортів, особливо для того, щоб бути придатними для теплих регіонів, де адаптація поточних сортів буде під загрозою в майбутньому сценарії. Інакше ці території не зможуть продовжувати виробничо-господарську діяльність, пов’язану з виробництвом кісточкових. Окрім цього, можна також застосувати різні агрономічні практики та стратегії, щоб мінімізувати зниження накопичення холоду в цих районах принаймні локально. Застосування біостимуляторів для переривання періоду спокою перед виконанням CR або використання сіток для затінення під час різних стадій спокою вже було описано в теплих районах для виробництва кісточкових фруктів (Гілріт і Бьюкенен, 1981; Ерез, 1987; Коста та ін., 2004; Кампой та ін., 2010; Петрі та ін., 2014), хоча необхідно провести подальші дослідження та оптимізацію, щоб зробити ці методи більш ефективними та сприяти їх систематичному використанню. Навпаки, у найхолодніших виробничих районах, таких як долина Ебро, північна Естремадура та деякі внутрішні місця в середземноморській зоні, очікується менше заморозків, що може дозволити більш ранні сорти, ніж поточні, що збільшить кількість життєздатних сортів і, отже, пропозиція на ринок з позитивними економічними наслідками для області. Загалом, у всіх виробничих районах вкрай важливо розглянути сорти, що вирощуються в даний час, і проаналізувати, які знаходяться на межі досягнення CR, щоб замінити або перемістити їх або запровадити методи управління, описані вище, щоб забезпечити адаптацію до нових змін клімату. сценарії.
Щодо накопичення тепла, майбутні сценарії прогнозують збільшення цієї змінної в усіх розглянутих областях (малюнок 4). У теплих і проміжних зонах ця змінна не є такою вирішальною, як накопичення холоду, але може мати відповідний вплив на фенологію, випереджаючи терміни цвітіння і, таким чином, збільшуючи потенційний ризик пошкодження морозом (Mosedale та ін., 2015; Унтербергер та ін., 2018; Ma et al., 2019). Як додатковий момент, це випередження цвітіння також включатиме випередження дозрівання (Пеньюелас і Філея, 2001; Кампой та ін., 2011b), які повинні враховувати виробники, щоб стратегічно вивести свою продукцію на ринки. Навпаки, у холодних районах відсутність накопичення тепла в поточній ситуації може зашкодити фенологічному розвитку та росту плодів (Фадон та ін., 2020a). Ці нині холодні області будуть сприяти прогнозованому збільшенню накопичення тепла для майбутніх сценаріїв. Як показано в малюнок 6, аномальна спека буде більш частою в майбутніх сценаріях у дати, коли плодові дерева ще не вийшли з ендоспілу, особливо в теплих районах, таких як долина Гвадалквівір і середземноморські місця. Ці події можуть мати дуже негативний ефект, коли CR частково покриті (приблизно 60–70%), викликаючи неповний вихід у стан спокою, що може спричинити вегетативні проблеми та проблеми з цвітінням, з негативним впливом на зав’язування плодів та врожайність (Родріго і Ерреро, 2002; Кампой та ін., 2011a).
У будь-якому випадку, зміни в режимах охолодження та акумуляції тепла не мають спільного впливу на всі сорти та їх місця розташування, оскільки можуть мати місце деякі компенсаційні ефекти щодо балансу акумуляції охолодження/тепла з точки зору виділення ендоспокою або прогнозування дат цвітіння (Pope et al., 2014). Крім того, агрокліматична характеристика місць у дуже локальному масштабі може вимагати спеціального калібрування даних через просторову неоднорідність (Лоріт та ін., 2020) для прийняття найкращих рішень щодо вибору оптимальних сортів. Результати, представлені в цьому дослідженні, можуть бути корисними не тільки для виробництва кісточкових фруктів, але й для інших фруктів помірного клімату, які мають величезне значення в існуючих районах, наприклад, виноградні лози в Ла-Ріоха (долина Ебро) або інші. Ці результати можуть бути основою систем підтримки прийняття рішень для допомоги виробникам у прийнятті оптимальних стратегічних рішень (наприклад, вибір сорту, переміщення та впровадження практик управління пом’якшенням) у середньостроковій та довгостроковій перспективі.
Заява про доступність даних
Оригінальні внески, представлені в дослідженні, включені до статті/Додатковий матеріал, подальші запити можна направляти до відповідних авторів.
Внески автора
MC, JG-B, JG та DR задумали та розробили дослідження. MC надав агрокліматичні дані для поточного сценарію. JAE виконала розрахунки для майбутніх сценаріїв. JAE і DR написали основну частину рукопису. JE надав інформацію про технічні агрономічні аспекти. JG керував інноваційним проектом, який фінансував це дослідження. Усі автори відредагували документ та схвалили подану версію.
Фінансування
Фінансову підтримку надано Міністерством сільського господарства, рибальства та продовольства Іспанії через інноваційний проект «Адаптація сектору кісточкових фруктів до зміни клімату» (REF: MAPA-PNDR 20190020007385) та PRIMA, програмою, що підтримується в рамках H2020, Рамкової програми Європейського Союзу програма досліджень та інновацій (проект «AdaMedOr»; номер гранту PCI2020-112113 Міністерства науки та інновацій Іспанії).
зіткнення інтересів
Автори заявляють, що дослідження проводилося за відсутності будь-яких комерційних або фінансових відносин, які могли б бути витлумачені як потенційний конфлікт інтересів.
Примітка видавця
Усі претензії, викладені в цій статті, належать виключно авторам і не обов’язково відображають претензії їхніх афілійованих організацій, видавця, редакторів і рецензентів. Будь-який продукт, який може бути оцінений у цій статті, або претензії, які може зробити його виробник, не гарантуються та не схвалені видавцем.
Подяки
Ми дякуємо всім членам Іспанської оперативної групи «Адаптація сектору кісточкових фруктів до зміни клімату» (FECOAM, FECOAV, ANECOOP, Frutaria, Basol Fruits, Fundación Universidad-Empresa de la Región de Murcia, Fundación Cajamar) за їхній цінний внесок у розвиток проекту. Ми дякуємо AEMET за дані, доступні на його веб-сторінці (http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/cambio_climat/datos_diarios).
Додатковий матеріал
Додатковий матеріал для цієї статті можна знайти в Інтернеті за адресою: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.842628/full#supplementary-material
Додатковий малюнок 1 | Кореляція між середніми накопиченими порціями та одиницями охолодження для поточного сценарію на всіх метеостанціях.
Додатковий малюнок 2 | Кореляція між середнім накопиченим GDH для моделей Андерсона та Річардсона для поточного сценарію на всіх метеостанціях.
посилання
Альбуркерке, Н., Гарсія-Монтьель, Ф., Каррільо, А., і Бургос, Л. (2008). Вимоги до охолодження та тепла сортів черешні та зв’язок між висотою над рівнем моря та ймовірністю задоволення вимог до охолодження. Навколишнє середовище. Exp. Бот. 64, 162–170. doi: 10.1016/j.envexpbot.2008.01.003
Амблар-Франсес, депутат, Пастор-Сааведра, Массачусетс, Касадо-Калле, М.Дж., Рамос-Кальзадо, П., та Родрігес-Каміно, Е. (2018). Стратегія для створення прогнозів зміни клімату, які підживлять іспанську спільноту впливу. Adv. Sci. рез. 15, 217-230.
Андерсон, Дж.Л., Річардсон, Е.А., і Кеснер, CD (1986). Валідація охолоджувальної установки та моделей фенології квіткових бруньок для вишні «Монморансі». Acta Hortic. 1986, 71–78. doi: 10.17660/ActaHortic.1986.184.7
Аткінсон, CJ, Бреннан, RM, та Джонс, HG (2013). Зменшення охолодження та його вплив на багаторічні культури помірного клімату. Навколишнє середовище. Exp. Бот. 91, 48–62. doi: 10.1016/j.envexpbot.2013.02.004
Бенмусса, Х., Бен Мімун, М., Граб, М., і Люделінг, Е. (2018). Зміна клімату загрожує горіховим садам у центральному Тунісі. Міжн. J. Біометеорол. 62, 2245–2255. doi: 10.1007/s00484-018-1628-x
Бенмусса, Х., Люделінг, Е., Граб, М., і Бен Мімун, М. (2020). Значне зниження зимових холодів вплинуло на фруктові та горіхові сади Тунісу. Clim. Чан. 162, 1249–1267. doi: 10.1007/s10584-020-02774-7
Campoy, JA, Ruiz, D., Cook, N., Allderman, L., and Egea, J. (2011a). Високі температури та час до розпускання бруньок у низьких холодах абрикоса «Palstein». До кращого розуміння вимог до охолодження та тепла. наук. Hortic. 129, 649–655. doi: 10.1016/j.scienta.2011.05.008
Campoy, JA, Ruiz, D., and Egea, J. (2011b). Спокій плодових дерев помірного клімату в умовах глобального потепління: огляд. наук. Hortic. 130, 357–372. doi: 10.1016/j.scienta.2011.07.011
Campoy, JA, Ruiz, D., and Egea, J. (2010). Вплив затінення та обробки тидіазуроном+олією на переривання періоду спокою, цвітіння та зав’язування плодів абрикоса в теплому зимовому кліматі. наук. Hortic. 125, 203–210. doi: 10.1016/j.scienta.2010.03.029
Chmielewski, F.-M., Götz, K.-P., Weber, KC, and Moryson, S. (2018). Зміна клімату та весняні заморозки завдають шкоди черешні в Німеччині. Міжн. J. Біометеорол. 62, 217–228. doi: 10.1007/s00484-017-1443-9
Чілек П., Лі Дж., Дабі М.К., Ван М. та Лесінс Г. (2011). Спостереження та моделювання мінливості арктичної температури 20-го століття: модель канадської земної системи CanESM2. Атмосфера Chem. фіз. Обговоріть. 11, 22893–22907. doi: 10.5194/acpd-11-22893-2011
Коста, К., Стассен, PJC, і Мудзунга, Дж. (2004). Хімічні речовини, що руйнують залишки, для південноафриканської промисловості зерняткових і кісточкових фруктів. Acta Hortic. 2004, 295–302. doi: 10.17660/ActaHortic.2004.636.35
Дельгадо, А., Дапена, Е., Фернандес, Е., і Люделінг, Е. (2021). Кліматичні вимоги під час спокою для яблунь із північно-західної Іспанії – Глобальне потепління може загрожувати вирощуванню високохолодних сортів. Євро. Я. Агрон. 130:126374. doi: 10.1016/j.eja.2021.126374
Делворт Т. Л., Брокколі А. Дж., Розаті А., Стауффер Р. Дж., Баладжі В., Біслі Д. А. та ін. (2006). Глобальні кліматичні моделі CM2 GFDL. частина I: формулювання та характеристики моделювання. Дж. Клім. 19, 643–674. doi: 10.1175/JCLI3629.1
Dufresne, J.-L., Foujols, M.-A., Denvil, S., Caubel, A., Marti, O., Aumont, O. та ін. (2013). Прогнози зміни клімату з використанням моделі земної системи IPSL-CM5: від CMIP3 до CMIP5. Clim. Дин. 40, 2123–2165. doi: 10.1007/s00382-012-1636-1
Ерез, А. (1987). Хімічна боротьба з розпусканням бруньок. HortScience 22, 1240-1243.
Ерез, А. (2000). «Спів бруньок»; Феномен, проблеми та шляхи вирішення в тропіках і субтропіках», в Помірні плодові культури в теплому кліматі, ред. A. Erez (Dordrecht: Springer), 17–48. doi: 10.1007/978-94-017-3215-4_2
Фадон, Е., Фернандес, Е., Бен, Х., і Люделінг, Е. (2020a). Концептуальна основа зимового спокою листяних дерев. Агрономія 10:241. doi: 10.3390/agronomy10020241
Fadón, E., Herrera, S., Guerrero, BI, Guerra, ME, and Rodrigo, J. (2020b). Вимоги до охолодження та тепла кісточкових дерев помірного клімату (Prunus sp.). Агрономія 10:409. doi: 10.3390/agronomy10030409
ФАОСТАТ (2019). Дані про продукти харчування та сільське господарство. Рим: ФАО.
Фернандес, Е., Вітні, К., Кунео, І.Ф., і Люделінг, Е. (2020). Перспективи зменшення зимових холодів для виробництва листяних фруктів у Чилі протягом 21 століття. Clim. Чан. 159, 423–439. doi: 10.1007/s10584-019-02608-1
Фішман С., Ерез А. та Кувійон Джорджія (1987). Температурна залежність припинення спокою у рослин: математичний аналіз двокрокової моделі з кооперативним переходом. J. Теор. Biol. 124, 473–483. doi: 10.1016/S0022-5193(87)80221-7
Фрага, Х. та Сантос, Джая (2021). Оцінка впливу зміни клімату на охолодження та вигонку для основних регіонів виробництва свіжих фруктів у Португалії. Спереду. Рослин Sci. 12:1263. doi: 10.3389/fpls.2021.689121
Гілріт, PR, і Бьюкенен, DW (1981). Розвиток квіткових і вегетативних бруньок нектарину «Sungold» і «Sunlite» під впливом випарного охолодження шляхом дощування зверху під час відпочинку. J. Am. Соц. Hortic. Sci. 106, 321-324.
Джорджетта, М.А., Юнгклаус, Дж., Райк, Ч.Х., Легутке, С., Бадер, Дж., Бьоттінгер, М. та ін. (2013). Зміни клімату та вуглецевого циклу з 1850 по 2100 рік у моделюванні MPI-ESM для фази 5 проекту порівняння пов’язаних моделей. J. Adv. Модель. Земна система 5, 572–597. doi: 10.1002/jame.20038
Джорджі, Ф., і Ліонелло, П. (2008). Прогнози зміни клімату для Середземноморського регіону. Глоб. Планета. Чан. 63, 90–104. doi: 10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
Гуо, Л., Дай, Дж., Ван, М., Сю, Дж., і Люделінг, Е. (2015). Реакція весняної фенології дерев помірної зони на потепління клімату: приклад цвітіння абрикоса в Китаї. Agric. для. Метеорол. 201, 1–7. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.10.016
Го, Л., Ван, Дж., Лі, М., Лю, Л., Сю, Дж., Ченг, Дж. та ін. (2019). Межі розповсюдження як природні лабораторії для визначення реакції цвітіння видів на потепління клімату та наслідків для ризику заморозків. Agric. для. Метеорол. 268, 299–307. doi: 10.1016/j.agrformet.2019.01.038
Hatfield, JL, Sivakumar, MVK, and Prueger, JH (eds) (2019). Агрокліматологія: зв'язок сільського господарства з кліматом. 1-е вид. Медісон: Американське товариство агрономії.
Ернанц, А., Гарсія-Валеро, Я.А., Домінгес, М., Рамос-Кальзадо, П., Пастор-Сааведра, Массачусетс, та Родрігес-Каміно, Е. (2022a). Оцінка методів статистичного масштабування для прогнозів зміни клімату в Іспанії: поточні умови з ідеальними прогнозами. Міжн. J. Climatol. 42, 762–776. doi: 10.1002/joc.7271
Ернанц, А., Гарсія-Валеро, Я.А., Домінгес, М., і Родрігес-Каміно, Е. (2022b). Оцінка методів статистичного масштабування для прогнозів зміни клімату в Іспанії: майбутні умови з псевдореальністю (експеримент із можливістю перенесення). Міжн. J. Climatol. 2022:7464. doi: 10.1002/joc.7464
IPCC (2021). Зміна клімату 2021: Основи фізичної науки. Внесок Робочої групи I до Шостого звіту про оцінку Міжурядової групи експертів зі зміни клімату. Cambridge: Cambridge University Press.
Цзі, Д., Ван, Л., Фен, Дж., Ву, К., Ченг, Х., Чжан, К. та ін. (2014). Опис і базова оцінка моделі земної системи Пекінського педагогічного університету (BNU-ESM), версія 1. Geosci. Модель Dev. 7, 2039–2064. doi: 10.5194/gmd-7-2039-2014
Джуліан К., Ерреро М. та Родріго Дж. (2007). Опадання квіткових бруньок і пошкодження абрикосу (Prunus armeniaca L.) морозом перед цвітінням. J. Appl. Бот. Харчова якість 81, 21-25.
Ледвіг Л. М., Чендлер Дж. Л., Ґіден П. В. та Хенн Дж. Дж. (2019). Екстремальна зимова спека викликає надзвичайно раннє розпускання бруньок у багатьох деревних видів. Екосфера 10:e02542. doi: 10.1002/ecs2.2542
Legave, JM, Garcia, G., and Marco, F. (1983). Деякі описові аспекти процесу скидання квіткових бруньок або молодих квітів на абрикосовому дереві на півдні Франції. Acta Hortic. 1983, 75–84. doi: 10.17660/ActaHortic.1983.121.6
Леоліні, Л., Моріондо, М., Філа, Г., Костафреда-Аумедес, С., Ферріс, Р., та Бінді, М. (2018). Пізні весняні заморозки впливають на майбутнє поширення винограду в Європі. Польові культури Рез. 222, 197–208. doi: 10.1016/j.fcr.2017.11.018
Linvill, DE (1990). Розрахунок годин охолодження та одиниць охолодження за щоденними спостереженнями максимальної та мінімальної температури. HortScience 25, 14-16.
Лоріт, І. Ж., Кабесас-Луке, Дж. М., Аркеро, О., Габальдон-Леал, К., Сантос, К., Родрігес, А. та ін. (2020). Роль фенології у впливі зміни клімату та стратегіях адаптації деревних культур: тематичне дослідження мигдальних садів у Південній Європі. Agric. для. Метеорол. 294:108142. doi: 10.1016/j.agrformet.2020.108142
Люделінг, Е. (2012). Вплив зміни клімату на зимові холоди для виробництва фруктів і горіхів помірного клімату: огляд. наук. Hortic. 144, 218–229. doi: 10.1016/j.scienta.2012.07.011
Люделінг, Е. (2019). chillR: статистичні методи фенологічного аналізу плодових дерев помірного клімату. Версія пакета R 0.70.21.
Luedeling, E., Girvetz, EH, Semenov, MA, and Brown, PH (2011). Зміна клімату впливає на зимові холоди для фруктових і горіхових дерев помірного клімату. PLoS One 6: e20155. doi: 10.1371 / journal.pone.0020155
Luedeling, E., Schiffers, K., Forhrmann, T., and Urbach, C. (2021). PhenoFlex – інтегрована модель для прогнозування весняної фенології плодових дерев помірного клімату. Agric. для. Метеорол. 307:108491. doi: 10.1016/j.agrformet.2021.108491
Ma, Q., Huang, J.-G., Hänninen, H., and Berninger, F. (2019). Різні тенденції щодо ризику пошкодження весняними заморозками дерев у Європі внаслідок нещодавнього потепління. Глоб. Чан. Biol. 25, 351–360. doi: 10.1111/gcb.14479
Mahmood, A., Hu, Y., Tanny, J., and Asante, EA (2018). Вплив затінення та захисту від комах на мікроклімат і виробництво культур: огляд останніх досягнень. наук. Hortic. 241, 241–251. doi: 10.1016/j.scienta.2018.06.078
Мауліон Е., Валентині Г.Х., Ковалевскі Л., Прунелло М., Монті Л.Л., Даорден М.Е. та ін. (2014). Порівняння методів оцінки потреб у охолодженні та теплі генотипів нектарина та персика для цвітіння. наук. Hortic. 177, 112–117. doi: 10.1016/j.scienta.2014.07.042
MedECC (2020). Зміна клімату та навколишнього середовища в Середземноморському басейні – поточна ситуація та ризики для майбутнього Першого звіту про оцінку Середземномор’я. Марсель: MedECC. doi: 10.5281/zenodo.4768833
Міранда К., Сантестебан Л. Г. та Ройо Дж. Б. (2005). Мінливість у взаємозв'язку між температурою морозу та рівнем пошкодження для деяких культивованих видів суші. HortScience 40, 357–361. doi: 10.21273/HORTSCI.40.2.357
Miranda, C., Urrestarazu, J., and Santesteban, LG (2021). fruclimadapt: Пакет R для оцінки кліматичної адаптації фруктових видів помірного клімату. обчис. Електрон. Agric. 180:105879. doi: 10.1016/j.compag.2020.105879
Mosedale, JR, Wilson, RJ, and Maclean, IMD (2015). Зміна клімату та вплив несприятливих погодних умов на посіви: зміна ризику заморозків та умов цвітіння виноградної лози. PLoS One 10: e0141218. doi: 10.1371 / journal.pone.0141218
Olesen, JE, and Bindi, M. (2002). Наслідки зміни клімату для європейської сільськогосподарської продуктивності, землекористування та політики. Євро. Я. Агрон. 16, 239–262. doi: 10.1016/S1161-0301(02)00004-7
Паркер, Л., Патак, Т., та Остоя, С. (2021). Зміна клімату зменшує вплив морозів на високоцінні каліфорнійські фруктові культури. наук. Повне середовище. 762:143971. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143971
Peñuelas, J., і Filella, I. (2001). Реакція на потепління світу. наука 294, 793 – 795. doi: 10.1126 / science.1066860
Петрі, Дж.Л., Лейте, Г.Б., Коуто, М., Габардо, Дж.К., і Хаверрот, Ф.Дж. (2014). Хімічна індукція розпускання бруньок: продукти нового покоління на заміну ціанаміду водню. Acta Hortic. 2014, 159–166. doi: 10.17660/ActaHortic.2014.1042.19
Поуп К.С., Да Сілва Д., Браун П.Х. та ДеДжонг Т.М. (2014). Біологічний підхід до моделювання весняної фенології листяних дерев помірного поясу. Agric. для. Метеорол. 198, 15–23. doi: 10.1016/j.agrformet.2014.07.009
Річардсон, Е.А., Сілі, С.Д., і Уокер, Д.Р. (1974). Модель для оцінки завершення спокою для персикових дерев “Redhaven” та “Elberta”. HortScience 9, 331-332.
Родріго, Дж., і Ерреро, М. (2002). Вплив температур перед цвітінням на розвиток квіток і зав'язування плодів абрикоса. наук. Hortic. 92, 125–135. doi: 10.1016/S0304-4238(01)00289-8
Родрігес, А., Перес-Лопес, Д., Сентено, А., і Руїс-Рамос, М. (2021). Життєздатність сортів фруктових дерев помірного клімату в Іспанії в умовах зміни клімату відповідно до накопичення охолодження. Agric. сист. 186:102961. doi: 10.1016/j.agsy.2020.102961
Родрігес А., Перес-Лопес Д., Санчес Е., Сентено А., Гомара І., Досіо А. та ін. (2019). Накопичення холоду на фруктових деревах в Іспанії під час зміни клімату. Нац. Система небезпек Землі Sci. 19, 1087–1103. doi: 10.5194/nhess-19-1087-2019
Руїс, Д., Кампой, Дж.А., і Егеа, Дж. (2007). Вимоги до охолодження та тепла сортів абрикоса для цвітіння. Навколишнє середовище. Exp. Бот. 61, 254–263. doi: 10.1016/j.envexpbot.2007.06.008
CrossRef Повний текст | Google Scholar
Руїс Д., Егеа Дж., Салазар Дж.А. та Кампой Дж.А. (2018). Вимоги до охолодження та тепла японських сортів сливи для цвітіння. наук. Hortic. 242, 164–169. doi: 10.1016/j.scienta.2018.07.014
Скоччімарро Е., Гуальді С., Беллуччі А., Санна А., Фоглі П. Г., Манзіні Е. та ін. (2011). Вплив тропічних циклонів на перенесення тепла океаном у моделі пов’язаної загальної циркуляції з високою роздільною здатністю. Дж. Клім. 24, 4368–4384. doi: 10.1175/2011JCLI4104.1
Семенов М.А., Стратонович П. (2010). Використання мультимодельних ансамблів глобальних кліматичних моделей для оцінки впливу зміни клімату. Clim. рез. 41, 1–14. doi: 10.3354/cr00836
UNE 500540 (2004). Мережі автоматичних метеостанцій: Керівництво для перевірки даних про погоду з мереж станцій. Мадрид: AENOR
Unterberger, C., Brunner, L., Nabernegg, S., Steininger, KW, Steiner, AK, Stabentheiner, E. та ін. (2018). Ризик весняних заморозків для регіонального виробництва яблук у теплішому кліматі. PLoS One 13: e0200201. doi: 10.1371 / journal.pone.0200201
ван Вуурен Д.П., Едмондс Дж., Кайнума М., Ріахі К., Томсон А., Хіббард К. та ін. (2011). Типові шляхи концентрації: огляд. Clim. Чан. 109:5. doi: 10.1007/s10584-011-0148-z
Віті, Р., і Монтелеоне, П. (1995). Вплив високих температур на наявність аномалій розвитку квіткових бруньок у двох сортів абрикоса, що характеризуються різною продуктивністю. Acta Hortic. 1995, 283–290. doi: 10.17660/ActaHortic.1995.384.43
Володін Є. М., Діанський Н. А., Гусєв А. В. (2010). Моделювання сучасного клімату за допомогою сумісної моделі загальної циркуляції атмосфери та океану INMCM4.0. ізв. Атмосп. океан. фіз. 46, 414–431. doi: 10.1134 / S000143381004002X
Уоллах Д., Мартр П., Лю Б., Ассенг С., Еверт Ф., Торберн П. Дж. та ін. (2018). Мультимодельні ансамблі покращують прогнози взаємодій урожай–середовище–управління. Глоб. Чан. Biol. 24, 5072–5083. doi: 10.1111/gcb.14411
Ватанабе С., Хадзіма Т., Судо К., Нагасіма Т., Такемура Т., Окадзіма Х. та ін. (2011). MIROC-ESM 2010: опис моделі та основні результати експериментів CMIP5-20c3m. Geosci. Модель Dev. 4, 845–872. doi: 10.5194/gmd-4-845-2011
Ву, Т., Сонг, Л., Лі, В., Ван, З., Чжан, Х., Сінь, X. та ін. (2014). Огляд розробки та застосування моделі кліматичної системи BCC для досліджень зміни клімату. Ж. Метеорол. рез. 28, 34–56. doi: 10.1007/s13351-014-3041-7
Юкімото, С., Адачі, Ю., Хосака, М., Сакамі, Т., Йосімура, Х., Хірабара, М. та ін. (2012). Нова глобальна кліматична модель метеорологічного науково-дослідного інституту: MRI-CGCM3 —Model Description and Basic Performance. Ж. Метеорол. Соц. Японія Сер II 90, 23–64. doi: 10.2151/jmsj.2012-A02
Ключові слова: Prunus, кісточкові плоди, адаптація, накопичення холоду, фенологія, ризик заморозків, вибір сорту, агрокліматичні показники
Зразок цитирования: Egea JA, Caro M, García-Brunton J, Gambín J, Egea J and Ruiz D (2022) Агрокліматичні показники для основних районів вирощування кісточкових фруктів в Іспанії в поточному та майбутньому сценаріях зміни клімату: наслідки з точки зору адаптації. Спереду. Рослин Sci. 13:842628. doi: 10.3389/fpls.2022.842628
Отримано: 23 грудень 2021; Прийнято: 02 травня 2022;
Опубліковано: 08 червня 2022.
Редаговано:Хісайо Ямане, Кіотський університет, Японія
Відгук:Лян ГоПівнічно-західний університет A&F, Китай
Кірті Раджагопалан, Університет штату Вашингтон, США
Copyright © 2022 Egea, Caro, García-Brunton, Gambín, Egea and Ruiz. Це стаття у відкритому доступі, яка розповсюджується відповідно до умов Ліцензія на використання Creative Commons (CC BY). Використання, розповсюдження або відтворення на інших форумах дозволено, за умови, що автор (и) оригіналу (ів) і власник (и) авторських прав зараховуються, і що цитується оригінальна публікація в цьому журналі відповідно до прийнятої академічної практики. Не дозволяється використання, розповсюдження або відтворення, які не відповідають цим умовам.
* Листування: Хосе А. Егеа, jaegea@cebas.csic.es; Девід Руїс, druiz@cebas.csic.es
Джерело: https://www.frontiersin.org