FENOLÓGIAI MODELLEN ALAPULÓ INDIKÁTORANALÍZIS A MEGGY VIRÁGZÁSI IDEJÉRE

Átírás

1 GYÜMÖLCSTERMESZTÉS KERTGAZDASÁG (3 4) 1 FENOLÓGIAI MODELLEN ALAPULÓ INDIKÁTORANALÍZIS A MEGGY VIRÁGZÁSI IDEJÉRE PERSELY SZILVIA 1, LADÁNYI M. 2, SZABÓ TIBOR 3, ERTSEY I. 1, NYÉKI JÓZSEF 1, SZABÓ ZOLTÁN 1 1. Hon nan? KULCSSZAVAK: fenológia, effektív hõösszeg, klímaváltozás, RegCM3.1, klimatikus indikátorok Jelen tanulmányban az ig terjedõ idõszak historikus adatainak alapján elõször egy hõösszegen alapuló modell segítségével a rügyfakadás és a teljes virágzás kezdõpontját becsüljük az Újfehértón termesztett három meggyfajtára vonatkozóan ( Újfehértói fürtös, Kántorjánosi, Debreceni bõtermõ ). A modell újdonsága, hogy induló ja nem önkényesen rögzített, hanem a mélynyugalom egy statisztikailag becsült jával azonos. E modell és a RegCM3.1 regionális klímamodell segítségével a közötti idõszakra becsüljük a meggy fenológiai fázisainak várható eltolódását. A becsült eltolódás figyelembevételével hét indikátor alapján jellemezzük a meggy virágzási idejének jövõben várható klimatikus jellegét, illetve a várható változások jellemzõit. BEVEZETÉS ÉS IRODALMI ÁTTEKINTÉS A meggytermesztésnek nagy hagyománya van Magyarországon. Az észak-alföldi régióban, de különösen Szabolcs- Szatmár-Bereg megyében a meggyágazat jelentõs termelési hagyománnyal bír, és fontos szerepet játszik a vidék népességmegtartó hatásának megõrzésében. E régióban található az összes gyümölcstermés 50 55%-a. Azon - ban az utóbbi két évtizedben megváltozott a meggytermesztés helyzete. Számos ültetvény elöregedett, így nem tudnak magas hozamokat produkálni. Új ültetvénytelepítések támogatásával a hozamok ismét növekednének. A meggytermesztés eredményességét nagymértékben befolyásolják az idõjárási tényezõk. A klímaváltozás hatása szembetûnõ a meggyfajták fenológiájában is. A rügyfakadás és a teljes virágzás kezdetének modellezése nagyon fontos, hiszen a a károkkal szembeni védekezési sikere és a technológiai felkészültség nagyban függ a fenológiai információktól. Másfelõl számos kockázati tényezõ visszavezethetõ az idõjárás és a növény fenológiai válaszadásának kapcsolatára. Ez a kutatás kiemelt fontosságú jainkban, hiszen a gyümölcsök fenológiai idõpontjai korábbra tolódtak. Jelen dolgozatunkban bemutatunk egy hõösszegen alapuló fenológiai modellt, amellyel sikeresen becsülhetõ a meggy rügyfakadásának és fõvirágzás-kezdetének idõpontja. A modellt három újfehértói meggyfajtára dolgoztuk ki. A RegCM3.1 regionális klímamodell segítségével megmutatjuk, hogy a rügyfakadás, valamint a fõvirágzás idõ - pontja a es idõintervallumra vonatkoztatva várhatóan átlagosan 12-13, illetve 6-7 pal korábban következik be. Végül megvizsgáljuk, várhatóan milyen változások jellemzik az e folyóirat 42. (1.) számában, jelen cikk szerzõi által bevezetett hét klimatikus indikátort, ha az itt bemutatott modell által becsült fenológiai eltolódást, valamint a RegCM3.1 klímamodell elõrejelzéseit feltételezzük (PERSELY et al., 2010). A gyümölcstermõ növényekre vonatkozó elsõ, hõösszegen alapuló fenológiai modellek a szõlõnövényre ké - szültek, és a mai ig kiemelkedõ jelentõségûek a szõlészeti alkalmazások. Az erdészeti kutatásokban is találkozha tunk fás szá rú ak fenológiai mo del le zé sé vel (HUNTER and LECHOWICZ, 1992; CHUINE et al., 1998, 1999.). Más növényfajokra a fenológiai modellezés kevésbé elterjedt, bár az utóbbi években a klímaváltozás hatásainak kutatása során határozottan növekvõ igény mutatkozik az alkalmazásukra (EPPICH et al., 2009). Amikor hõösszegen alapuló fenológiai modellrõl beszélünk, akkor mindig abból az általánosan elfogadott feltevésbõl indulunk ki, hogy a növény egyes fenológiai fázisainak (pl. a rügyfakadásnak, a fõvirágzásnak stb.) kezdõpontját elsõsorban a nyugalmi idõszak hideghatását követõen a növényt ért és az általa hasznosítható hõmennyiség határozza meg (CARBONNEAU et al., 1992; JO NES, 2003; JO NES et al., 2005). Azt, hogy a nö vény szá má ra mit je lent a hasz no - sítható hõmennyiség, egy, a növényre jellemzõ alsó bázishõmérséklet bevezetésével definiáljuk, és azt mondjuk, hogy az ez alatti hõmérséklet nem szolgálja a növény fejlõdését. Természetesen ez durva közelítés, hiszen a fenológiai fázisok idejének alakulásában növényfajtól függõen nagy szerepet kaphat többek között a csapadék

2 2 KERTGAZDASÁG (3 4) GYÜMÖLCSTERMESZTÉS mennyisége és eloszlása, a páratartalom, a sugárzás, sõt a hõösszeg érkezésének üteme is. Mégis, a hõösszeg olyan meg ha tá ro zó a nö vény fenológiai rit mu sá ban, hogy csupán ezt figyelembe véve is már jól közelítõ modellek építhetõk. A hõösszegen alapuló modellek nagy elõnye az egyszerûség és az, hogy az ehhez szükséges adatok sok esetben viszonylag könnyen elérhetõk. A szakirodalomban fellelhetõ források legtöbbje az akkumulálódás kezdetét január elsejére választja (RIOU, 1994; BINDI et al., 1997 a,b). Ez a megoldás Közép-Európában a kontinentális éghajlatú területeken hosszú idõn ke resz tül jól be vált, hi szen ez az idõ pont még a nö vény mély nyu gal mi idõ szak ára esett, és mire a i kö zép hõ mér - séklet az alsó bázishõmérséklet fölé emelkedett, a mélynyugalmat felváltotta a kényszernyugalom, tehát a hasznosít ha tó hõ mennyi ség hatására megindulhatott a vegetáció. Ez a megoldás azonban a klíma megváltozásával egyre pontatlanabb eredményekhez vezetett. Az elmúlt évti - zedekben ugyanis többször is elõfordult magas (alsó bázishõmérséklet feletti) i középhõmérséklet a januári okban, amikor is a modellek akkumulálni kezdték a hõösszeget, ám a mélynyugalomban lévõ növény számára ez még nem volt hasznosítható hõmennyiség. Ezért a modellezés során szükségesnek láttuk az akkumulálódás kezdõpontjának statisztikai közelítését. Másrészt, szintén a kora tavaszi meleg okra való tekintettel nemcsak alsó, hanem felsõ bázishõmérsékletet is építettünk a modellbe, vagyis egy olyan küszöbértéket, mely felett a növény már feltehetõleg nem képes a teljes hõösszeget hasznosítani (GLADSTONES, 2000). ANYAG ÉS MÓDSZER Célunk egy olyan egyszerû (lineáris akkumulálódású) modell felépítése volt, mellyel megfelelõ pontossággal meghatározható a rügyfakadás és a teljes virágzás kezdõpontja a három Magyarországon termesztett legfontosabb meggyfajtákra vonatkozóan ( Újfehértói fürtös, Kántorjánosi és Debreceni bõtermõ ). A becslés hibáját a megfigyelt idõponttól való (ban mért) eltérések átlagos négyzetösszegének négyzet - gyökeként definiáltuk, ban kifejezve (standard hiba). Optimalizálással határoztuk meg a statisztikailag becsült kényszernyugalom-kezdet idõpontját, és ettõl fogva akkumuláltuk a hõösszeget. Szintén optimalizálással becsültük az alsó- és felsõ bázishõmérsékletet külön-külön a rügyfakadás és a teljes virágzás idõpontjára vonatkozóan is. Az optimalizálást minden esetben a standard hiba minimalizálásával végeztük, ezen kívül számoltuk a maximális abszolút hibát és az átlagos abszolút hibát is. A megfigyelt adatokból kiindulva kiszámoltuk a három fajtára vonatkozóan a i középhõmérsékletnek a bázishõmérséklet feletti részét egy adott tól (a statisztikailag becsült mélynyugalom végétõl, mint kezdõtól) kumulálva a rügyfakadásig, minden évre. A teljes virágzás esetében az összegzés a rügyfakadáskor indul. A modellt úgy állítottuk fel, hogy ha a i középhõmérsékletek alsó bázishõmérséklet feletti és a felsõ bázishõmérséklet alatti részét az induló tól kumulálva a hõösszeg eléri a fajtánkénti kritikus értéket, akkor arra a fajtára a modell jelezze a rügyfakadást/fõvirágzás kezdetét. A kritikus hõösszeget a historikus adatokból az adott fenológiai stádium eléréséhez szükséges hõösszegek átlagaival becsültük (LADÁNYI et al., 2009). Ha a fenti modellt regionálisan leskálázott klímamodellek eredményeivel futtatjuk le, akkor képet kaphatunk a meggy fenológiai ritmusának várható további változásairól. A RegCM3.1 regionális klímamodell segítségével belát - juk, hogy a rügyfakadás, valamint a fõvirágzás kezdetének idõpontja a es idõintervallumra vonatkoztat - va várhatóan átlagosan 12-13, illetve 6-7 pal korábban következik be. Az ös megfigyelt idõszak virágzási idejét a kezdõ és végpontokat átlagolva, és rögzítve bázis virágzási idõszaknak tekintjük. (Az átlagos vi rág zás kez det nek a 101. na pot, míg az át la gos vi rág zás vég nek a 122. Julianus na pot te kint jük, PERSELY et al., 2010). Megvizsgáljuk, hogy ebben az idõszakban, illetve az ezt megelõzõ 10 ban a klimatikus indikátorokra a RegCM3.1 regionális klímamodell ( ) milyen értékeket prognosztizál. Feltételezve azt, hogy a fenti fenológiai modell a fõvirágzás idõpontjára 2021 és 2050 között átlagosan mintegy 7 pal korábbi idõpontot jelez, az indikátorok értékeit a bázis virágzásidõhöz képest 7 pal korábbi idõszakra is kiszámítjuk. Az összehasonlí - tás ba a 10 és 12 pal ko ráb bi vi rág zás kez de te ket is belevesszük, hiszen elõfordulhat a 7 os elõretolódásnál hosszabb elõrecsúszás is. Ez utóbbi összehasonlításokat szintén a RegCM3.1-es regionális modell segítségével végezzük. Az elemzés során hét indikátort vizsgálunk: a fagyos ok számát, az abszolút minimum hõmérsékletet, a i minimum hõmérsékletek átlagát, a 10 feletti átlaghõmérsékletû ok számát, a maximum hõmérsékletek átlagát, a csapadékmentes ok számát és az 5 mm-t meghaladó csapadékú ok számát.

3 GYÜMÖLCSTERMESZTÉS KERTGAZDASÁG (3 4) 3 Az indikátoranalízis során összehasonlítást végeztünk a historikus és a RegCM3.1 becslései között különbözõ (0, 7, 10 és 12 os) fenológiai eltolásokat feltételezve varianciaanalízis, valamint a szóráshomogenitások teljesü - lésétõl függõen Dunnett, illetve Games-Howell Post Hoc tesztekkel. Az eltolásmentes becsléseket külön, páros t-próbával összehasonlítottuk a 7, 10, valamint 12 os eltolódást feltételezve kapottakkal, végül a 7 os eltolást feltételezve kapott eredményeket a 10, 12 os eltolást feltételezve kapottakkal. A szignifikáns különbségeket p<0,05 szinten mutattuk ki. Kutatásunkhoz az Újfehértói Gyümölcstermesztési és Szaktanácsadási Kutatóintézet adatbázisából az 1984-tõl 2005-ig terjedõ meteorológiai idõsorokat használtuk fel. Az adatbázis i átlagos, minimális, maximális hõmérsékleteket () és csapadékmennyiséget (mm) tartalmaz. Az adatbázis kiegészül a három legfontosabb meggyfajtának ( Kántorjánosi, Újfehértói fürtös, Debreceni bõtermõ ) a rügyfakadási, valamint a virágzás, illetve fõvirágzás kezdetére és végére vonatkozó feljegyzésekkel (rügyfakadási adatok csupán ig álltak ren - delkezésre). A három fajta virágzási idõszaka homogénnek tekinthetõ (SZABÓ, 2007). A klímaváltozás hatásainak vizsgálatához az ELTE Meteorológiai Tanszékének munkatársai által 10 km-es rácspontokra leskálázott, az es bázisidõszakhoz igazított, a 2021 és 2050 közötti idõintervallumra vonatkozó RegCM3.1 (regionális) klímamodell futtatásainak eredményeit használtuk fel, mely a SRES A1B klímaváltozási forgatókönyv feltételeit ve - szi ala pul (GIORGI et al., 1993; BARTHOLY et al., 2009; TORMA et al., 2008). Vizs gá la ta in kat az A1B szcenárióra készítettük el, amely azt feltételezi, hogy a Föld teljes népessége néhány évtizeden belül mintegy 9 milliárdra növekszik, majd pedig ezt követõen a század végére fokozatosan 7 milliárdra csökken (NAKICENOVIC-SWART, 2000). Az A1B szcenárió gyors gazdasági és technológiai fejlõdést, valamint a légkör széndioxid-koncentrációjának valamelyest lassuló ütemû növekedését prognosztizálja, ami 2100-ra meghaladhatja a 715 ppm-et is. Újfehértó mint Magyarország egyik legfontosabb meggytermesztõ városa, a Nyírség tájegységéhez tartozik, ahol a Nyírségre jellemzõ domborzati és talajtani viszonyok találhatóak. Az elõforduló talajtípus az iszapos homok talajképzõ kõzeten kialakult nem karbonátos humuszos homoktalaj. Az Újfehértói Gyümölcstermesztési Kutató és Szaktanácsadó Intézet területének felszíne enyhén hullámos, makro- és mikromélyedésekkel szabdalt (KOR - MÁNY, 2005). A talajvíz szintje 250 cm alatt található, a talaj kémhatása gyengén savanyú, szervesanyag-tartalma kategóriáján belül közepes. Az éghajlatot a tájegységre jellemzõ kontinentális hatás befolyásolja, bár idõszakosan me di ter rán és óce á ni ha tá sok is érvényesülnek ban kiemelkedõen meleg nyár és tavasz, 1990-ben nagyon enyhe tél volt. EREDMÉNYEK A MODELL EREDMÉNYEI Az optimális alsó és felsõ bázishõmérséklet, valamint az optimális induló (statisztikailag optimalizált mélynyuga lom vége) rügy fa ka dás ese tén 2,5, 5 és 42 lett (feb ru ár 11-e). Az op ti má lis alsó és fel sõ bá zis hõ mér - sék let tel jes vi rág zás ese tén 3,5 és 19. A stan dard hiba, az át la gos ab szo lút hiba és a ma xi má lis ab szo lút hiba 2,75; 2,25 és 6 rügy fa ka dás ese tén, míg 2,82; 2,25 és 6 tel jes vi rág zás ese tén. A mo dell ha té ko nyan be csü li mind a rügy fa ka dás, mind a teljes virágzás kezdõpontját. Az 1. áb rán az optimalizálással kapott eredmény látható a rügyfakadásra vonatkozóan. Három paramétert (alsó bázishõmérséklet, felsõ bázishõmérséklet, induló ) határoztunk meg úgy, hogy ezekkel a modellünk a leg - pontosabb legyen. Az elsõ sorban rögzített alsó és felsõ bázishõmérsékletre és változó induló ra látható, hogy a 42. on minimális a modell által becsült és a megfigyelt rügyfakadási ok közti eltérés standard hibája. Ám nemcsak ez, hanem a okban számolt eltérések abszolút értékeinek maximuma és ezek átlaga is ekkor minimális. Ezt a ot tekintjük optimális kezdõnak. Ha a kezdõot és az alsó bázishõmérsékletet rögzítjük, látható, hogy 5 -nál minimális mindhárom említett hiba, mellyel a felsõ bázishõmérséklet optimális tulajdonsága reprezentálható. Végül rögzített induló ra (február 11.) és felsõ bázishõmérsékletre az ábra jól szemlélteti, hogy 2,5 -nál minimális a hiba négyzetösszege, a maximális abszolút hiba és az átlagos abszolút hiba is, tehát ennél a hõmérsékletnél van az optimális alsó bázishõmérséklet. Az 1. táblázat szemlélteti a megfigyelt és a becsült rügyfakadás idõpontjai közti különbségeket mindhárom meggy faj tá ra 1984 és 1991 kö zött et és 1990-et ki vé ve ma xi mum 3 el té rés sel be csü li a mo del lünk a rügy - fakadást (1. táblázat) ben na gyon ko rai rügy fa ka dás (ala csony hõösszeggel), ek kor ké sik a mo dell,

4 4 KERTGAZDASÁG (3 4) GYÜMÖLCSTERMESZTÉS 3,9 3,7 3,5 3,3 3,1 2,9 2,7 Standard hiba Maximális abszolút hiba 4,00 3,50 3,00 2,50 Átlagos abszolút hiba 2,5 4 2, Julianus Julianus Julianus 3,9 3,7 3,5 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 3,9 3,7 3,5 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 Standardhiba Maximális abszolút hiba 4,00 3,50 3,00 2,50 Átlagos abszolút hiba 4 2, Standardhiba Maximális abszolút hiba 4,00 3,50 3,00 2,50 4 2, Átlagos abszolút hiba ÁBRA. A becs lé sek op ti má lis tu laj don sá gai (1. osz lop: stan dard hiba, 2. osz lop: ma xi má lis ab szo lút hiba, 3. osz lop: át la gos ab szo lút hiba) rög zí tett alsó és fel sõ bá zis hõ mér sék let (2,5 és 5 ) mel lett és vál to zó in du ló ra (1. sor); rög zí tett in du ló (42. Julianus, azaz feb ru ár 11-e) és alsó bá zis hõ mér sék let (2,5 ) mel lett, vál to zó fel sõ bá zis hõ mér sék let re (2. sor); vé gül rög zí tett in du ló (42. Julianus, azaz feb ru ár 11-e) és fel sõ bá zis hõ mér sék let (5 ) mel lett, vál to zó alsó bá zis hõ mér sék let re (3. sor)

5 GYÜMÖLCSTERMESZTÉS KERTGAZDASÁG (3 4) 5 A RÜGYFAKADÁS IDEJÉRE VONATKOZÓ BECSLÉSEK HIBÁI (NAP) ÉVEK ÚJFEHÉRTÓI FÜRTÖS KÁNTORJÁNOSI DEBRECENI BÕTERMÕ 1. táblázat AZ ABSZOLÚT ÉRTÉKEK ÉVES ÁTLAGA , , , , , , , ,33 Az abszolút értékek átlaga 2,25 2,125 2,375 2, ben pe dig na gyon me leg ko rai ta vasz volt, ek kor a mo dell siet. A két ext rém nek te kint he tõ év ben egy szer for - dul elõ 6 na pos té ve dés ( Debreceni bõ ter mõ, 1989) ben a leg ki sebb az ab szo lút ér té kek éves át la ga (0,33) és 1989-ben a leg na gyobb (5,33). A mo dell ugyan olyan pontosságú mindhárom változó esetén. A modell hibájának oka valószínûleg a vizsgált idõszakon kívüli (õszi-téli) idõjárási tényezõkkel, vagy a vizsgált idõszakon belüli, az átlaghõmérséklettõl különbözõ, más tényezõkkel magyarázható. A 2. áb rán az optimalizálással kapott eredmény látható a teljes virágzásra vonatkozóan. A standard hiba, a maxi má lis ab szo lút hiba és az át la gos ab szo lút hiba is ak kor mi ni má lis, ha az alsó és a fel sõ bá zis hõ mér sék let 3,5, illetve 19. 3,2 3,1 3 2,9 2,8 16 Standard hiba Felsõ bázishõmérséklet Maximális hiba 7,5 7 6,5 6 5, Felsõ bázishõmérséklet 2,5 2,45 2,4 2,35 2,3 2,25 2,2 Átlagos hiba Felsõ bázishõmérséklet 3,2 Standard hiba 7,5 Maximális hiba 2,5 Átlagos hiba 3,1 7 2,4 3 2,9 6,5 6 2,3 2, Alsó bázishõmérséklet 5, Alsó bázishõmérséklet 2, Alsó bázishõmérséklet 2. ÁBRA. A becs lé sek op ti má lis tu laj don sá gai (1. osz lop: stan dard hiba, 2. osz lop: ma xi má lis ab szo lút hiba, 3. osz lop: át la gos ab szo lút hiba) rög zí tett alsó bá zis hõ mér sék let mel lett (3,5 ) és vál to zó fel sõ bá zis hõ mér sék let re (1. sor); rög zí tett fel sõ bá zis hõ mér sék let mel lett (19 ) és vál to zó alsó bá zis hõ mér sék let re (2. sor)

6 6 KERTGAZDASÁG (3 4) GYÜMÖLCSTERMESZTÉS A TELJES VIRÁGZÁSRA VONATKOZÓ BECSLÉSEK HIBÁI (NAP) ÉVEK ÚJFEHÉRTÓI FÜRTÖS KÁNTORJÁNOSI DEBRECENI BÕTERMÕ 2. táblázat AZ ABSZOLÚT ÉRTÉKEK ÉVES ÁTLAGA , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,33 Az abszolút értékek átlaga 2,09 2,45 2,36 2,14 A 22 év bõl 12 év ben a becs lés 3 nál ki sebb el té rést mu tat mind há rom meggy faj ta ese té ben, ha bár 1998-ban és 2004-ben az elõ re jel zés hi bá ja na gyon ma gas (5, il let ve 6 el té rés sel, 2. táblázat). Bár a modell hatékonyan magyarázza a teljes virágzás kezdõpontját, úgy tûnik, hogy az elsõ évtizedben korai becslést jelez a modell, míg a második idõszakban késõbbi teljes virágzás kezdõpontot (2 táblázat). Ez a je len ség felhívja a figyelmet arra, hogy a klímaváltozással esetleg a növényi válaszadás is módosul némileg. Esetünkben ez Újfehértói fürtös Kántorjánosi Debreceni bõtermõ ÁBRA. Meg fi gyelt (kül sõ kör) rügy fa ka dá si ( ) és vi rág zá si idõ pont ok ( ) át la gai, il let ve a mo dell ál tal be csült idõ pont ok át la gai (ki sebb kör, RegCM3.1, ) a há rom meggy faj tá ra vo nat ko zó an Újfehértón

7 GYÜMÖLCSTERMESZTÉS KERTGAZDASÁG (3 4) 7 arra enged következtetni, hogy a modell paraméterei is dinamikus változtatásra szorulhatnak. Ennek igazolásához azon ban hosszabb megfigyelt idõsorra lenne szükségünk. A 3. áb rán a rügyfakadási és a virágzási idõpontok átlagai láthatók a három meggyfajtára vonatkozóan ( Újfehértói fürtös, Kántorjánosi, Debreceni bõtermõ ). A külsõ körön a megfigyelt értékek láthatók (rügyfakadás vizsgálata között, fõvirágzás vizsgálata között), a belsõ körön a becsült értékek ( ), melyek a fenológiai modellen és a RegCM3.1 regionális klímamodell elõrejelzésén alapszanak. Ezek alapján tehát a rügyfakadás kezdete várhatóan pal, a fõvirágzás kezdete várhatóan legkevesebb 6-7 pal korábbra tolódik, mint a múlt században megfigyelt értékek. A KLIMATIKUS INDIKÁTOROK ALAKULÁSA A REGCM3.1 REGIONÁLIS KLÍMAMODELL EREDMÉNYEI ALAPJÁN A 1. táblázatban találjuk az indikátoranalízis eredményeit összefoglalva. Feltüntettük a klimatikus indikátorok átla - gát, szórását és relatív szórását a virágzási, illetve az azt megelõzõ 10 os idõszakra számolva. A számításokat a megfigyelt adatokra ( ), valamint a RegCM3.1 regionális klímamodell ( ) segítségével törté - nõ elõrejelzésre alapozva végeztük a bázis virágzási idõszakra, továbbá 7, 10, illetve 12 pal korábbi virágzás - kezdetet feltételezve. A kerekítés minden esetben a számítás végén történt. A FAGYOS NAPOK SZÁMÁNAK ALAKULÁSA A fa gyos na pok szá má nak át la ga kö zött 1,1 volt. A his to ri kus ada tok ban a 22-bõl 10 év ben for dul elõ fa gyos, ami kor is az egyes évek ben ma xi mum 4 fa gyos pal szá mol ha tunk a vi rág zást meg elõ zõ 10 - ban, valamint a virágzás alatt. A klímamodell es idõszakra nem jelez fagyos okat a bázis virágzási, illetve az azt megelõzõ 10 ra. Amennyiben a virágzás ennél mintegy 7 pal korábban következik be, akkor a harminc évbõl várhatóan átlagosan két évben fordulhat elõ fagyos a virágzás alatt, illetve 10 pal elõtte (maximum 1 fagyos ). 10 pal korábbi virágzáskezdetet feltételezve mintegy három évben fordulhat elõ fagyos (ma xi mum 1 fa gyos ), míg 12 pal ko ráb ban kez dõ dõ ese tén át la go san 4 év ben vár ha tunk 0 alatti középhõmérsékletet, egy évben egy-két fagyos pal számolva. A historikus adatok és az elõrejelzett érté - kek között mindenütt szignifikáns különbség mutatható ki, kivéve a 12 pal eltolt virágzásidõ közötti értékekkel való összehasonlításkor. Az elõrejelzett értékek között nincs szignifikáns különbség, bármekkora eltolással is számolunk. AZ ABSZOLÚT MINIMUM HÕMÉRSÉKLET ALAKULÁSA Az abszolút minimum hõmérséklet (minimumok minimuma) alakulásának vizsgálata során a bázis virágzási idõ - szak ban és az azt meg elõ zõ 10 ban a RegCM3.1-es klí ma mo dell ered mé nye ként az át lag 6,0 kö rül adó dik. Ha azonban 7 pal korábbi virágzáskezdetet feltételezünk, akkor 4,3 -ra csökken ez az érték, 10 pal koráb - bi ese tén 3,9 -ra és ha 12 pal elõ rébb to ló dik a vi rág zás kez det, ak kor kö zel ha son ló ered mény re ju tunk, mint az között megfigyelt érték (0,1 ). A historikus adatok és az elõrejelzett értékek között mindenütt szignifikáns különbség mutatható ki, kivéve a 12 pal eltolt virágzásidõ közötti értékekkel való összehasonlításkor. Az elõrejelzett értékek között is mindenütt szig - nifikáns a különbség, kivéve a 7 és 10 os eltolásokat összehasonlítva. MINIMUM HÕMÉRSÉKLETEK ÁTLAGÁNAK ALAKULÁSA A bázis virágzási idõszakban és az elõtte való dekádban a minimum hõmérsékletek középértékeinek harminc - éves ( ) becsült átlaga 10,9. Általánosságban elmondható, hogy korábbi virágzáskezdet esetén ez az érték egyre kisebb lesz. 7 pal korábbi virágzáskezdetet feltételezve a minimum hõmérsékletek átlaga 10,0, 10 pal ko ráb bi ese tén 9,6, 12 pal ko ráb bi ese tén 9,4. Az el té ré sek a be csült értékeket akár egymással, akár a historikus adatokkal összehasonlítva minden esetben szignifikáns eltérést kaptunk.

8 8 KERTGAZDASÁG (3 4) GYÜMÖLCSTERMESZTÉS A KLIMATIKUS INDIKÁTOROK ALAKULÁSA Fagyos ok száma () Abszolút minimum hõmérséklet () Minimum hõmérsékletek átlaga () 10 feletti átlaghõmérsékletû ok száma () Maximum hõmérséklet átlaga () Csapadékmentes ok száma () 5 mm-nél nagyobb csapadékú ok száma () 10 FELETTI ÁTLAGHÕMÉRSÉKLETÛ NAPOK SZÁMÁNAK ALAKULÁSA 2. táblázat ÁTLAG SZÓRÁS RELATÍV SZÓRÁS historikus 1,1 1,5 134 becsült 0,0 0,0-7 pal korábbi virágzás kezdet 0,1 0, pal korábbi virágzás kezdet 0,1 0, pal korábbi virágzás kezdet 0,2 0,5 277 historikus 0,1 2, becsült 6,0 1, pal korábbi virágzás kezdet 4,3 2, pal korábbi virágzás kezdet 3,9 2, pal korábbi virágzás kezdet 0,3 0,3 170 historikus 6,3 1,4 22 becsült 10,9 1, pal korábbi virágzás kezdet 10,0 1, pal korábbi virágzás kezdet 9,6 1, pal korábbi virágzás kezdet 9,4 1,7 18 historikus 16,0 3,7 23 becsült 16,1 4, pal korábbi virágzás kezdet 14,2 3, pal korábbi virágzás kezdet 13,4 3, pal korábbi virágzás kezdet 12,7 4,2 33 historikus 18,6 2,4 13 becsült 13,2 1, pal korábbi virágzás kezdet 12,4 1, pal korábbi virágzás kezdet 12,0 1, pal korábbi virágzás kezdet 11,8 1,9 16 historikus 13,6 3,4 25 becsült 12,1 3, pal korábbi virágzás kezdet 12,1 3, pal korábbi virágzás kezdet 11,9 3, pal korábbi virágzás kezdet 12,3 3,2 26 historikus 2,3 1,9 82 becsült 3,0 1, pal korábbi virágzás kezdet 3,1 1, pal korábbi virágzás kezdet 3,2 1, pal korábbi virágzás kezdet 3,1 1, és 2050 között átlagosan 16 várható, amikor a bázis virágzási idõben és azt megelõzõen a középhõmér - séklet meghaladja a 10 -ot, a vizsgált idõszak mintegy felében. 7, 10, illetve 12 pal korábbi virágzáskezdet esetén kismértékû csökkenés tapasztalható (14,2, 13,4, illetve 12,7 ), 12 pal korábbi virágzás ese - tén ez a vizs gált idõ szak kö zel 40%-a. Az el té ré sek a be csült ér té ke ket mind egy más sal, mind pe dig a his to ri kus adatokkal összehasonlítva szignifikánsak, kivéve a historikus és a bázis virágzásidõt feltételezõ becslések össze - vetése esetén.

9 GYÜMÖLCSTERMESZTÉS KERTGAZDASÁG (3 4) 9 A MAXIMUM HÕMÉRSÉKLET ÁTLAGÁNAK ALAKULÁSA A maximum hõmérséklet átlagának alakulása esetén csökkenést figyelhetünk meg a 2021 és 2050 közötti idõszak - ban. Korábbi virágzáskezdet esetén további csökkenést tapasztaltunk a maximum hõmérsékletek átlagában. Az el - térések a becsült értékeket mind egymással, mind pedig a historikus adatokkal összehasonlítva szignifikánsak, ki - véve a 7 és 10 os eltolást feltételezve kapott eredményeket összevetve. A maximum hõmérséklet átlagának elem zé se so rán kap tuk a leg ki sebb relatív szórás értékeket, 13, illetve 16% közöttieket. A CSAPADÉKMENTES NAPOK SZÁMÁNAK ALAKULÁSA A RegCM3.1-es klímamodell átlagosan 12,1 csapadékmentes ot becsül a bázis virágzást megelõzõ 10 ra, il - letve a bázis virágzás alatt. A relatív szórás 31%. A vizsgált változatok közül egyetlen korábbi virágzáskezdetet fel - tételezve sem tapasztaltunk nagymértékû eltérést ettõl, tehát a csapadékmentes ok számában nem várunk számottevõ változást, még akkor sem, ha elõrébb tolódik a virágzás. Az eltérések nem szignifikánsak a becsült értéke - ket sem egy más sal, sem a historikus adatokkal összehasonlítva. 5 MM-NÉL NAGYOBB CSAPADÉKÚ NAPOK SZÁMÁNAK ALAKULÁSA Vár ha tó an át la go san 3 lesz, ami kor a csa pa dék mennyi sé ge meg fog ja ha lad ni az 5 mm-t a 2021 és 2050-es idõszakban a bázis virágzást megelõzõ 10 ban, illetve a bázis virágzás alatt. A klímamodell szerint ez lényegé - ben még akkor sem változik, ha korábban kezdõdik a virágzás, az eltérések nem szignifikánsak a becsült értékeket sem egymással, sem a historikus adatokkal összehasonlítva. AZ EREDMÉNYEK ÉRTÉKELÉSE A klímaváltozás sok tekintetben meghatározza a növények vegetációs idõszakának klimatikus jellegét. A változás a hõmérséklet és a csapadék eloszlásának módosulásában, a szélsõséges jelenségek gyakoriságának, illetve sú - lyosságának fokozódásában is megmutatkozhat. A virágzás alatti kritikus idõszak klimatikus jellegének megválto - zása a növénytermesztõk számára egy sor egyéb változást is indukálhat, ezért lényeges kérdés, milyen változáso - kat várhatunk ebben az idõszakban a termesztés egy-egy meghatározó régiójában. Ám nem elegendõ a hosszú évek során tapasztalt hozzávetõleges virágzási idõszakot vizsgálni, mert szintén a klímaváltozással összefüggésben tapasztalt jelenség a rügyfakadás és a fõvirágzás kezdetének elõrébb tolódása. Munkánk során egyrészt megmutattuk, hogy a klímaváltozás a meggy fenológiai idõbeosztását várhatóan korábbi idõpontra tolhatja, másrészt a fenológiai eltolódást figyelembe véve a virágzás klimatikus jellege is módosulhat némileg. Az Újfehértóra leskálázott RegCM3.1 klímamodell elõrejelzése szerint a fagykockázat csökkenése és az abszolút minimum hõmérsékletek növekedése várható. Emellett mind a minimum, mind a maximum hõmérsékletek átlaga, valamint a 10 feletti átlaghõmérsékletû ok száma várhatóan csökken, ami az elõrecsúszó virágzási idõszak valamelyes hûlését jelenti. A csapadékmentes ok számában és a növény által hasznosítható csapadékú ok számában a becsült 30 éves átlagot a historikus 22 éves átlaggal összevetve nem számítunk számottevõ változásra. E cikkben ismertetett modellünk alkalmas arra, hogy ebben a formájában vagy némi módosítással (pl. téli hideghatás beiktatásával, nemlineáris akkumuláló függvénnyel stb.) megfelelõ fenológiai, illetve ahhoz köthetõ meteoroló - giai megfigyelések birtokában más régiókra, sõt akár más gyümölcsfajokra is validáljuk. Az optimalizálás, valamint az ezt követõ összehasonlítás során így a növényre, illetve a régióra vonatkozó új információk kerülhetnek világra. Megjegyezzük, hogy a kórokozók és kártevõk megjelenésének üteme és karaktere részben a meggy fenoló - giájának, részben pedig a kórokozók és kártevõk saját fenológiájának és alkalmazkodó képességének, illetve ezek megváltozásának függvényében gyökeresen átalakulhat, ami (a fenti elemzéseken túl) a növényvédelem újragon - dolását teheti szükségessé (DIÓS et al., 2009). KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Köszönet illeti a lektorokat értékes megjegyzéseikért. A kutatásokat az OM-00042/2008, OM-00265/2008, OM-00270/2008, valamint a TÁMOP 4.2.1/B-09/1/KMR/ számú pályázatok támogatásával végeztük.

10 10 KERTGAZDASÁG (3 4) GYÜMÖLCSTERMESZTÉS CLIMATIC INDICATOR AND PHENOLOGY MODEL BASED CHARACTERIZATION OF BLOOM PERIOD OF SOUR CHERRY PERSELY, SZ. 1, LADÁNYI, M. 2, SZABÓ, T. 3, ERTSEY, I. 1, NYÉKI, J. 1, SZABÓ, Z. 1 Honnan? KEYWORDS: phenology, effective heat sum, sour cher ry, climate change, RegCM 3.1, climatic indicators SUMMARY In this work we present a joint model that calculates the budbreak and full bloom start ing dates based on the effective heat sums and allows reliable estimations for the most important sour cher ry varieties ( Újfehértói für tös, Kántorjánosi, Debreceni bõ ter mõ ) in Hun ga ry. The novelty of the model is that the start ing date of heat accumulation of the budbreak module is defined by optimization and can be regarded as the statistically calculated end of endodormancy. With the help of the model results together with the regional climate model RegCM3.1 (regarding the future time slice ) we estimate the presumable shifts of the phenological periods of sour cher ry. Considering the estimated phenological shifts and analysing seven climatic indicators we learn the climatic characteristics of the bloom period of the examined sour cher ry varieties as it is expected in the future. TABLES AND FIGURES IRODALOMJEGYZÉK 1. BARTHOLY, J., PONGRACZ, R., TOR MA, CS., PIECZKA, I., KAR DOS, P., HUNYADY, A. (2009): Analysis of regional climate change modelling experiments for the Carpathian basin. International Jo ur nal of Global Warming 1, BINDI, M., MIGLIETTA, F., GOZZINI, B., ORLANDINI, S., SEGHI, L. (1997a): A simple model for simulation of growth and development in grapevine (Vitis vinifera L.). I. Model description. Vitis 36. (2.): BINDI, M., MIGLIETTA, F., GOZZINI, B., ORLANDINI, S., SEGHI, L. (1997b): A simple model for simulation of growth and development in grapevine (Vitis vinifera L.). II. Model validation. Vitis 36. (2.): CARBONNEAU, A., RIOU, C., GUYON, D., RIOM, J., SCHNEIDER, C. (1992): Agrométéorologie de la vigne en France. EUR-OP, Luxembourg, 168. Bonhomme R (2000) Bases and limits to using degree-day units. Eur. J. Agron. 13:1 10, doi: /s (00) CHUINE, I., COUR, P., ROUSSEAU, D. D. (1998): Fitting models predicting dates of flowering of temperate-zone trees using simulated annealing. Plant, Cell and Environment 21: CHUINE, I., COUR, P., ROUSSEAU, D. D. (1999): Selecting models to predict the timing of flowering of temperate trees : implications for tree phenology mo dell ing. Plant, Cell and Environment 22: DIÓS, N., SZENTELEKI, K., FERENCZY, A., PETRÁNYI, G., HUFNAGEL, L. (2009): A climate profile indicator based comparative analysis of climate change scenarios with regard to maize (Zea mays L.) cultures Applied Ecology and Environmental Research, 7. (3.): EPPICH, B., DEDE, L., FERENCZY, A., GARAMVÖLGYI, Á., HORVÁTH, L., ISÉPY, I., PRISZTER, SZ., HUFNAGEL, L. (2009): Climatic effects on the phenology of geophytes Applied Ecology and Environmental Research, 7. (3.): GIORGI, F., M. R. MARINUCCI, AND G. T. BATES (1993): Development of a second generation regional climate model (RegCM2) i: Boundary layer and radiative transfer processes, Mon. Wea. Rev., 121, GLADSTONES, J. (2000): Past and future climatic indices for viticulture. Proc. 5th Intl. Symp. Cool Climate Vitic. Oenol., Mel bourne, Australia HUNTER, A. F. & LECHOWICZ, M. J. (1992): Predicting the timing of budburst in temperate trees. Jo ur nal of Applied Ecology 29, JO NES, G. V. (2003): Winegrape phenology. In: Schwartz MD (ed) Phenology: an integrative environmental science. Kluwer, Milwaukee, JO NES, G. V, DUCHENE E., TOMASI D., YUSTE, J., BRASLAVKSA, O., SCHULTZ, H., MARTINEZ, C., BOSO, S., LANGELLIER, F., PERRUCHOT, C., GUIMBERTEAU, G. (2005): Changes in European winegrape phenology and relationships with climate. In: Proceedings of XIV International GESCO Viticulture Congress, Geisenheim, Germany, August, 2005, KORMÁNY, GY. (2005): Szabolcs-Szatmár-Bereg me gye ter mé sze ti föld raj za In: Pethõ F. (szerk.): Szabolcs-Szatmár-Bereg me gye gyümölcstermesztésének története 1945-ig. Újfehértó. Észak-Keletmagyarországi Gyümölcs Kutatás Fejlesztési Alapítvány, 362.

11 GYÜMÖLCSTERMESZTÉS KERTGAZDASÁG (3 4) LA DÁ NYI, M., PER SELY, SZ., SZA BÓ, T., SOL TÉSZ, M., NYÉ KI, J., SZA BÓ, Z. (2009): The Application Of A Heat Sum Model For The Budburst Of Sour Cher ry Varieties Grown At Újfehértó. International Jo ur nal Of Horticultural Sciences. 15. (4.): NAKICENOVIC, N., SWART, R. (2000): Emission Scenarios. A Special Report of IPCC Working Group III, Camb rid ge University Press, Cambridge, UK 17. PER SELY, SZ., LA DÁ NYI, M., SZA BÓ, T., NYÉ KI, J., SZA BÓ, Z. (2010): A meggy virágzási idejére vonatkozó klimatikus indikátorok elem - zése, Kertgazdaság 42. (1.): RIOU, C. (1994): The effect of climate on grape ripening: application to the zoning of sugar content in the european community. CECACEE- CECA, Luxembourg. 19. TOR MA, CS., BARTHOLY, J., PONGRACZ, R., BARCZA, Z., COPPOLA, E., GIORGI, F., (2008): Adaptation and validation of the RegCM3 climate model for the Carpathian Basin. Idojaras 112,