Цитрусовые (апельсины, лимоны, мандарины, мандарины, грейпфруты, лаймы, помело) являются самой ценной фруктовой культурой с точки зрения международной торговли. Цитрусовые растения не морозоустойчивы и могут выращиваться только в тропическом и субтропическом климате - если только они не выращиваются в теплицах, отапливаемых ископаемым топливом.
Однако в первой половине двадцатого века цитрусовые стали выращивать на значительном расстоянии от субтропических регионов, в которых они обычно процветают. Ученым удалось выращивать цитрусовые на открытом воздухе, где температура опускается до минус 30 градусов по Цельсию. , и без использования стекла или ископаемого топлива.
К 1950 году в Советском Союзе было 30 000 гектаров цитрусовых плантаций, производящих 200 000 тонн фруктов в год.
Расширение производства цитрусовых в Советском Союзе
Перед Первой мировой войной общая площадь цитрусовых плантаций в Российской империи оценивалась всего в 160 гектаров, почти полностью расположенных в прибрежной зоне Западной Грузии. Этот регион обладает относительно мягким зимним климатом из-за его близости к Черному морю и горному хребту Кавказа, что защищает его от холодных зимних ветров, дующих с российских равнин и Западной Сибири.
Тем не менее, такой климат далек от идеала для выращивания цитрусовых: хотя средняя зимняя температура выше нуля, тепловые минимумы могут опускаться до -8-12 градусов по Цельсию. Мороз смертельно опасен для цитрусовых, даже кратковременный. Например, в конце XIX века обширная цитрусовая промышленность Флориды (США) была почти полностью разрушена, когда температура на короткое время упала до -3-8 градусов Цельсия.
Начиная с 1920-х годов, Советский Союз расширил сферу выращивания цитрусовых на регионы, которые считались еще менее подходящими. Первоначально производство цитрусовых распространялось на запад вдоль побережья Черного моря, региона не защищенного горами, где температура может опускаться до -15 градусов по Цельсию. Который включает в себя Сочи, где проходили Зимние Олимпийские игры 2014 года, и южное побережье Крыма. В то же время выращивание цитрусовых распространилось на восток до западного побережья Каспийского моря, в Азербайджане.
Затем производство цитрусовых распространилось на регионы, где зимние температуры могут опускаться до -20 градусов по Цельсию и где земля может промерзать на глубину 20-30 см: большие части ранее упомянутых зон, а также Дагестан, Туркменистан, Таджикистан, Узбекистан, а также южные районы Украины и Молдовы. Наконец, выращивание цитрусовых было продвинуто дальше на север в этих регионах, где зимние температуры могут опускаться до -30 градусов по Цельсию, а земля может промерзать на глубину до 50 см.
Морозы были не единственным препятствием для выращивания цитрусовых в этих частях света. Для региона характерны чрезмерная летняя жара и сильные суховеи.
От зависимости до импорта и самоокупаемости
Перед Первой мировой войной почти все цитрусовые в Российскую империю привозили из-за границы. Основными поставщиками были Сицилия (лимоны) и Палестина (апельсины). Ежегодно импортировалось от 20 000 до 30 000 тонн цитрусовых. Чаепитие с лимоном стало национальным обычаем в России. Это означало что лимон составлял почти три четверти этого импорта.
В 1925 году, после революции в России и гражданской войны, выращивание цитрусовых стало предметом планового развития. Коммунистическая партия была полна решимости стать самодостаточной в производстве цитрусовых, и для поставленной цели не жалела усилий. Тогда было принято рещение открыть несколько исследовательских учреждений и питомников, а также испытательные станции в более чем 50 местах.
К 1940 году посевные площади выросли до 17 000 га, а производство достигло 40 000 тонн, что вдвое превышает годовой импорт при старом режиме. К 1950 году посевные площади цитрусовых достигли 30 000 га (56% мандариновых деревьев, 28% лимонных деревьев, 16% апельсиновых деревьев), а производство выросло до 200 000 тонн фруктов в год.
Большая доля мандариновых деревьев объясняется тем, что они наиболее холодостойкие из всех цитрусовых, переносят морозы до -2 градусов по Цельсию. С другой стороны, лимонные деревья - наименее морозостойкий вид цитрусовых.
Есть три причины, по которым СССР удалось выращивать цитрусовые в регионах, которые считались (и остаются) совершенно непригодными для этого. Сначала вывели сорта цитрусовых, более устойчивые к холоду. Во-вторых, они радикально подрезали цитрусовые, что сделало их более устойчивыми к холоду, жаре и ветру. В конечном итоге это привело к появлению компактных форм цитрусовых, высота которых составляла всего 25 см. В-третьих, они сажали цитрусовые в невероятных местах, например, в траншеях глубиной до двух метров.
Постепенное закаливание
Импортированные сорта цитрусовых выжили только в нескольких изолированных точках на побережье Черного моря, которые имели особенно благоприятный микроклимат. Чтобы лучше подготовить цитрусовые к холоду, советские цитрологи использовали метод, называемый «постепенное закаливание». Это позволило им создать новые сорта, адаптированные к местным экологическим условиям, и эта стратегия выращивания была первоначально разработана для абрикосовых деревьев и винограда.
Этот метод заключается в том, чтобы сажать семя очень ценного дерева немного севернее его исходного местоположения, а затем ждать, пока оно даст семена. Затем эти семена высаживают немного дальше на север, и процесс повторяется дальше, медленно, но неуклонно подталкивая сорт цитрусовых к менее благоприятному климату. Используя этот метод, абрикосовые деревья из Ростова в конечном итоге можно было выращивать в Мичуринске, в 650 км севернее, где были выращены семена абрикоса, адаптированные к местному климату. С другой стороны, прямая посадка семян абрикоса ростовского в Мичуринске оказалась неудачной.
Метод, разработанный после наблюдения за адаптацией молодых растений, начиная с посадки семян до полной адаптации к условиям новой среды, также оказался успешным для цитрусовых, которые сохранили высокие урожаи и высокое качество плодов. Наряду с «прогрессивной закалкой» российские цитрологи с 1929 года проводили методический отбор холодостойких сортов, которые были скрещены с лучшими местными сортами. Этому способствовала обширная коллекция цитрусовых, в которую вошли практически все представители рода Citrus.
Карликовые и полукарликовые цитрусовые деревья
В основных центрах выращивания цитрусовых по всему миру обрезка цитрусовых была очень редкой. Гарольд Хьюм, известный канадско-американский ботаник, даже посоветовал «держать секатор как можно дальше от цитрусовых плантаций».
Однако обрезка имела решающее значение для выращивания цитрусовых в России. В первую очередь, обрезка уменьшила высоту цитрусовых. Обычные лимонные деревья вырастают до 5 метров в высоту, а апельсиновые деревья могут достигать 12 метров в высоту. С другой стороны, еще до 1920-х годов русские работали с карликовыми и полукарликовыми цитрусовыми деревьями, высота которых составляла всего 1-2 метра. Эти деревья были дополнительно обрезаны для получения компактных крон.
У более компактных деревьев есть два преимущества. Во-первых, ближе к земле колебания температуры и скорость ветра меньше. Во-вторых, маленькие деревья легче защитить от непогоды. В регионе с наиболее мягким климатом, где первоначально выращивались 160 га цитрусовых, плантации часто располагались на террасах или на крутых склонах, занимая самый маленький участок земли с благоприятным микроклиматом.
Зимой отдельные цитрусовые растения на таких плантациях были защищены навесом из марли или соломенных циновок, поддерживаемым легким каркасом из жердей. Плантации также были окружены ветрозащитными занавесками, устроенными таким образом, чтобы они смягчали как холодные зимние ветры, так и жаркие, сухие летние ветры. Эти завесы также направляли холодные воздушные массы, спускающиеся с вершин холмов за пределы плантаций.
Дополнительная защита от холода и ветра была обеспечена за счет посадки деревьев очень близко друг к другу - до 3000 растений на гектар. При избыточной летней жаре приминяли опрыскивание верхней части листьев побелкой, которая снижала их температуру примерно на 4 градуса по Цельсию. Все эти методы работают для цитрусовых деревьев с высокими кронами, но намного дешевле и проще их применять на деревьях высотой всего от 1 до 2 метров.
Ползучие цитрусовые деревья
Приучение небольших цитрусовых растений была ключом к распространению их выращивания во всех регионах Черноморского побережья, где до того это было невозможно. Это было достигнуто путем обрезки и придания цитрусовым растениям стелющейся формы, в результате чего их высота уменьшилась до 25 см.
Крона у ползучих цитрусовых формировалась двумя способами. В первом способе ствол дерева принимал наклонное положение сразу после выхода из почвы. Основные ветви кроны, образованные односторонним веером, касались земли, как и плоды. Во втором методе стебель высотой 10-15 см оставался прямым, в то время как основные ветви развивались радиально под углом 90 градусов к стволу, формируя паукообразную крону. В этом случае ветви и плоды не касались земли, и это оказалось наиболее удачным методом.
При такой формировке ползучие цитрусовые получали даже лучшую защиту от холода и ветра по сравнению с карликовыми и полукарликовыми деревьями, потому что ползучая крона создавала микроклимат, смягчавший как летние максимумы, так и зимние минимумы. В ходе 10-летнего испытания было обнаружено, что зимой слой воздуха на уровне ползучей кроны был в среднем на 2,5–3 градуса Цельсия теплее, чем слой воздуха на высоте 2 метра над землей. Летом, в жаркую погоду, разница температур может превышать 20 градусов по Цельсию.
Защита от ветра оказалась столь же эффективной. Скорость ветра на высоте 2 метра над землей в среднем составляла 10,4 метра в секунду, тогда как на уровне ползучих лимонных деревьев она составляла всего 1,8 метра в секунду. Это ограниченное обезвоживание кроны, поэтому требовалось меньше воды.
Логично, что очень маленький размер ползучих растений сделал еще проще и дешевле защитить их от непогоды. Более того, как стратегия защиты она оказалась более эффективной: зимой 1942-43 гг., Когда температура на побережье Черного моря опустилась до -15 градусов, ползучие лимонные деревья, защищенные двойным слоем марли и ветрозащитными полосами, пострадали но остались живы, в то время как лимонные деревья с более высокими стеблями, так же защищенные, замерзли до корней.
Удивительно, что ползучие цитрусовые дали более высокие урожаи, чем полукарликовые цитрусовые. Плоды созрвали раньше и давали больше плодов, особенно в первые годы.
Выращивание цитрусовых деревьев в траншеях
Ни один из вышеперечисленных методов выращивания не позволял выращивать цитрусовые в регионах с промерзающей почвой и зимними температурами ниже -15 градусов. Здесь цитрусовые выращивали в траншеях. Очевидно, выращивание цитрусовых в траншеях было практичным только с карликовыми и - чаще всего - ползучими растениями. В этом методе тепло почвы защищает цитрусовые от мороза.
Глубина траншей варьировалась от 0,8 до 2 метров в зависимости от температуры зимой, глубины промерзания грунта и уровня грунтовых вод. Деревья можно было сажать в один или два ряда. Траншеи обычно имели форму трапеции для улучшения световых условий. Они были примерно 2,5 метра в ширину внизу и 3 метра вверху для одинарных рядов растений, 3,5 метра внизу и 4 метра вверху для двойных рядов растений.
При необходимости стены в траншее делали из самана, кирпича или ракушечника. Внутри траншеи растения располагали на расстоянии 1,5 метра друг от друга, а когда высаживали два ряда, то растения высаживали в шахматном порядке. Длина траншей зависела от характера местности, но не превышала 50 метров.
Траншеи располагались на ровной поверхности или на легких склонах, ориентированных с востока на запад для оптимального солнечного света в зимние месяцы. Они находились на расстоянии 3-5 метров друг от друга, когда они содержали один ряд растений, и 4-6 метров, когда у них был двойной ряд растений. Траншеи соединяли между собой, что делало уход за растениями более удобным.
Пространство между траншеями позволяло устанавливать теневые экраны или высаживать растения с естественным затенением. Экраны повышали влажность в траншеях и защищали цитрусовые от перегрева летом.
Прикрытие траншей
Летом за растениями ухаживали так же, как и за посаженными в землю в «обычных» условиях. Когда наступила зима, траншеи были покрыты деревянными досками толщиной 2 см и одинарными или двойными соломенными циновками, в зависимости от климата. Это сохраняло тепло почвы в траншее, не допуская попадания осадков. Если на досках был слой снега, его оставляли для дополнительной изоляции. Доски были наклонены под углом 30-35 градусов. Когда зимой температура поднималась выше нуля градусов по Цельсию, укрытие поднималось с южной стороны или полностью снималось в течение дня.
Этот метод нельзя применить ни к одному растению. Цитрусовые растения переносят очень низкий уровень освещенности в течение 3-4 месяцев в году при условии, что температура воздуха, соприкасающегося с кроной, поддерживается от 1 до 4 градусов по Цельсию. При такой температуре метаболизм растений ослабевает, что повышает их устойчивость к холоду.
Стекло использовалось экономно. Деревянные доски лучше защищали от мороза, были намного дешевле и могли быть изготовлены из местных материалов. Растениям требовалось рассеянное освещение, поэтому до четверти площади траншеи укрытия составляли стеклянные рамы, покрытые соломенными циновками, а также верхний слой из земли и глины. В траншее было только несколько отверстий которые обеспечивали свет и вентиляцию.
Выращивание цитрусовых в траншее было методом трудоёмким но не требовавшим больших вложений и обеспечивающим высокие урожаи (от 80 до 200 плодов на стебель в год), а также дающим высококачественные субтропические фрукты. В траншеях выращивали все виды цитрусовых.